[发明专利]一种嵌入式实验教学系统、教学方法

权利要求书

1.一种嵌入式实验教学系统，其特征在于，所述嵌入式实验教学系统包括：

SOC核心板，用于实现FPGA和ARM两个方面的嵌入式系统课程教学，实现软硬件的灵活定制裁剪及协同设计；

实验功能扩展板，与SOC核心板通过HSMC总线实现互联，用于实现嵌入式设计，并提供设计系统的验证。

2.如权利要求1所述的嵌入式实验教学系统，其特征在于，所述嵌入式实验教学系统利用HSMC高速扩展中间接口实现扩展其教学功能。

3.如权利要求1所述的嵌入式实验教学系统，其特征在于，所述SOC FPGA包括两个ARMCortex-A9处理器硬核、二级缓存和存储器子系统以及调试功能模块。

4.如权利要求1所述的嵌入式实验教学系统，其特征在于，所述SOC核心板包含不同的存储器包括NOR FLASH、NAND FLASH、DDR3 SDRAM，利用HPS内部存储控制器实现数据和程序的存储。

5.如权利要求1所述的嵌入式实验教学系统，其特征在于，所述SOC核心板的SDRAM为IS42R16320D，其存储空间为64MB，为实验数据存储、实验程序运行提供内存空间；

DDR3 SDRAM为43TR16256A，其存储空间为512MB，为基于操作系统的应用程序运行提供内存空间；

EPCS128为串行可配置器件，其存储空间为16MB，为FPGA实验固化可编程配置文件提供物理空间；

KSZ9021RL为10/100/1000Base-T千兆收发器，实现网络通信功能，其一端利用RGMII实现与HPS内部以太网控制器连接，另一端直接连接RJ-45接口，为实验进行网络通信提供物理接口；

USB3300为USB物理层收发器，实现USB通信功能，其一端利用ULPI实现与HPS内部USB控制器连接，另一端直接连接USB接口，为实验进行USB通信提供物理接口；

HSMC接口为Intel高速中间接口，扩展其教学功能。

6.如权利要求1所述的嵌入式实验教学系统，其特征在于，所述实验功能扩展板包括存储接口、人机交互接口、通信接口、数模转换模块。

7.如权利要求6所述的嵌入式实验教学系统，其特征在于，所述存储接口是SD卡接口，利用SPI总线通过实验功能扩展板与SOC FPGA实现互联，为实验数据的存储提供大容量存储空间；

人机交互接口包括LCD显示屏、LED灯、按键、串口、以太网接口、USB接口；以上人机交互接口分别通过GPIO控制器、UART控制器、KSZ9021RL网络控制器、USB3300控制器实现互联，为学生实验实现人机交互提供多种设备及方法；

数模转换模块包括ADC控制器和DAC控制器，通过SPI总线与SOC FPGA实现互联，为学生设计数模混合实验系统提供平台支撑。

8.一种运行权利要求1～7任意一项所述嵌入式实验教学系统的嵌入式教学控制方法，其特征在于，所述嵌入式教学控制方法包括：

实现软硬件的灵活定制裁剪及协同设计；

实现嵌入式设计，并提供设计系统的验证；

实现不同课程同一教学平台实验设计及验证。

9.一种计算机设备，其特征在于，所述计算机设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述计算机程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

实现软硬件的灵活定制裁剪及协同设计；

实现嵌入式设计，并提供设计系统的验证；

实现不同课程同一教学平台实验设计及验证。

10.一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，使得所述处理器执行如下步骤：

实现软硬件的灵活定制裁剪及协同设计；

实现嵌入式设计，并提供设计系统的验证；

实现不同课程同一教学平台实验设计及验证。