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EDA實驗室建設方案

  
一、實驗/實訓室簡介
EDA(ElectronicDesignAutomation---電子設計自動化)實驗室是電子信息工程和自動化專業的專業基礎實驗室, 主要用于學生完成 EDA實驗、課程設計和畢業設計等教學任務,旨在培養學生運用現代化 EDA 工具完成各種電子電路及系統設計的能力。
二、實驗/實訓室建設規劃
根據2022級和2023級人才培養方案,結合2022年招生計劃,17級電子信息工程技術專業有4個班級、智能產品開發專業有2個班級、應用電子技術有2個班級;18級電子信息工程技術專業有6個班級、智能產品開發專業有2個班級、應用電子技術有2個班級。在2022-2023-2學期開設電工實訓課程,故本實驗室在2022-2023-2學期需要投入教學使用,建議在2022年8月份完成建設。
占地100㎡左右,配備雙組實驗臺16座,其中15座用于學生實驗實訓,每座可容納4名學生分兩組實驗實訓,共可容納60人的小班同步實驗實訓上課;另一座用作教師教學演練臺,同時配設能控制15座學生實驗臺的功能。
15座學生實驗臺按3列5行的結構進行安裝,電源線及控制線用鋁質槽板架設,并加蓋板。
每張實驗桌放兩套計算機、EDA實驗箱。
三、實驗/實訓室功能
EDA技術綜合實驗由EDA實驗箱、電腦等組成。實驗教學本著循序漸進的能力培養模式,分基礎驗證與綜合設計兩類,通過基礎驗證實驗加深對課堂理論知識的理解,增強動手能力。通過綜合設計實驗使學生從模仿設計、自行設計到創新設計的漸進過程中設計自己的實驗項目,可把基本理論與工程實踐密切結合起來,將更有效地培養學生的創新能力。
教學目的和要求:實驗教學的目的在于使學生進一步鞏固學過的理論知識,加深對知識的理解,激發學生的學習興趣和積極性,同時熟練的掌握PLD芯片的基本使用方法,提高用現代數字系統的設計方法進行基本的數字系統設計的能力。
為了有效開展實驗項目,實驗教學有以下要求:1、對學生的要求——實驗前要認真復習實驗所用到的理論知識;實驗前要先預習實驗教材和實驗指導書的相關內容;做實驗時要認真聽講,跟隨老師的步驟進行操作,積極思考,勇于發問;實驗后,按照實驗目的及實驗要求寫出相應的實驗報告。2、對教師的要求——實驗前要重溫實驗所用的理論知識和實驗內容;演示時操作速度適中,注意講解清楚操作要點和難點;耐心回答學生的問題;實驗后,評閱學生提交的實驗報告。
實驗項目: 1.動畫原理;2.數字圖像處理Adobe Photoshop;3.二維數字圖像Adobe Illustrator;4.非線性編輯Premiere;5.影視動畫分鏡頭設計;6.數字場景設計與表現;7.網頁設計;8.視頻特技;9.虛擬現實;10.數字音視頻制作;11.Flash動畫設計;12.網絡游戲設計;13.三維設計軟件3ds Max;14.網絡廣告設計與策劃;15.動畫衍生產品玩具設計等。
 
 
四、建設預算費用

序號設備名稱型號參數廠商數量單位
1電腦
天逸510S 12代i3-12100 8G 1T+256G SSD win11)21.45英寸聯想31
2電腦桌


30
3多媒體講臺


1
4FPGA教學開發創新平臺DB-E806
上海頂邦31
 
五、實驗/實訓室建設效果
建議新建EDA實訓室1個,面積約為60平方米,需要實訓臺及配套實施設備等30套。用于系部電子信息技術專業、應用電子技術專業、智能產品開發專業等專業進行實訓教學。

六、技術參數

DB-E806 FPGA教學開發創新平臺
FPGA教學開發創新平臺

 

一、系統概述:
FPGA教學開發創新平臺是適合新工科專業進行EDA課程教學實驗以及課程設計的必備工具。系統由CPU核心子板、平臺模塊母板、擴展接口子板等幾部分組成。實驗內容豐富生動形象,能夠大大的激發學生的興趣,使學生老師在教學的過程中能夠寓教于樂,同時在學習EDA的同時可以加強對控制、通信、單片機等課程進行加深,讓學生學有所得。

二、結構特點:
CPU核心子板主芯片采用用ALTERA CycloneIV系列中的EP4CE6用戶可更換其它核心子板;
模塊化設計,每個模塊相對獨立,做實驗時將模塊與核心板連接起來即可;
CPU核心子板板載USB-BLASTER下載調試器,只需一根USB連接線即可完成程序的加載、調試與固化,同時方便實驗室管理;
CPU核心子板自帶SDRAM與FLASH,可用于NIOSII、IP CORE設計驗計;
豐富的實驗模塊,在數字電路的基礎上增加了控制類、接口類、通信類的實驗模塊;
二個時鐘源,四路輸出,每路相對獨立, 24MHZ—1HZ的頻率能滿足用戶要求;
核心板FPGA芯片I/O管腳完全開放,用戶可以任意定義;
豐富的樣板實驗程序,在常規的EDA實驗基礎上增加了交通燈、電梯、步進電機、直流電機、PS2、VGA、音樂、鍵盤等實驗,實驗內容形象生動;
QUARTUS11.0開發軟件,支持多種語言輸入,自帶LICENSE;
詳細的操作手冊,含軟、硬件的使用說明,各模塊的功能說明。

核心板規格說明:
FPGA核心板主芯片采用ALTERA CycloneII系列中的EP4CE6E22C8N
FPGA內門電路高達12萬門,內部使用RAM作電路結構,速度高達幾百MHZ,且可任意規劃更改電路,是一個可隨心所欲的設計芯片。
板載USB-Blaster下載調試器,用戶只需一根USB連接線即可完成程序的加載、固化、調試。
8M-Byte SDRAM
4M-Bits EPCS4
50M系統時鐘
JTAG編程調試接口
7個HR-EXT標準擴展接口
四路時鐘輸入接口
1個復位按鍵
5V/DC電源輸入接口

平臺母板規格說明:
8位撥動開關輸入模塊
8位按鍵開關輸入模塊
4*4矩陣鍵盤輸入模塊
8位LED顯示模塊
8位動態掃描的數碼管顯示模塊
16*16點陣顯示模塊
1602字符液晶顯示模塊
12864圖形點陣LCD顯示模塊
高速8位并行AD轉換模塊
2路高速8位并行DA轉換模塊
頻率、幅度均可調的正弦波、三角波、方波模擬量輸出模塊
蜂鳴器、喇叭輸入接口模塊
1個四向模擬交通燈控制模塊
1個四相步進電機控制模塊
1個速度可控、可測直流電機模塊
1個VGA接口
2個UART串行通信接口
2個PS2鼠標、鍵接接口模塊
三、實驗項目:
EDA設計示例                            

基于QUARTUSII圖形輸入電路的設計
基于VHDL格雷碼編碼器的設計
含異步清零和同步使能的加法計數器
八位七段數碼管動態顯示電路的設計
數控分頻器的設計
圖形和VHDL混合輸入的電路設計
基本觸發器的設計
可控脈沖發生器的設計
基于VHDL的搶答器的設計
基于VHDL的表決器的設計
正負脈寬調制信號發生器設計
矩陣鍵盤接口電路的設計
AUDIO電子音樂實驗
直流電機的測速實驗
步進電機驅動控制
交通燈控制電路實驗
PS2接口鍵盤顯示實驗
VGA彩條信號發生器的設計

數字頻率計的設計
多功能數字鐘的設計
電梯控制的設計

AD/DA轉換實驗

NIOSII IP CORE設計示例
最小NUISII系統設計
設計一個帶SDRAM和FLASH的NIOSII系統
FLASH讀寫操作-流水燈的設計
……

四、配套軟件
根據不同用戶要求可配套不同版本的軟件,隨機配套的軟件功能齊全,支持Verilog/VHDL硬件描述語言等多種設計輸入。軟件可運行在及Windows XP/WIN7/WIN8/WIN10操作系統下。 
五、產品信息

設備名稱FPGA教學開發創新平臺
型    號DB-E806
主 芯 片EP4CE6
工作電壓~220v±10%,50Hz±1Hz
尺寸(mm)410 x 260 x 80
重  量(kg)<4
附件清單1串口線  × 12USB連接線 × 1
3Quartus、程序光盤× 24實驗指導書× 1
5實驗連接排線×86
 


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