[实用新型]基于可编程逻辑器件的实验电路开发平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于可编程逻辑器件的实验电路开发平台。

背景技术

目前国内外的专业可编程逻辑器件开发平台的用户定位较高，市面上的可编程逻辑器件开发平台普遍存在因功能强大引起价格偏高的问题，不适合初学者和个人使用。同时目前国内院校广泛采用的可编程逻辑器件实验箱，存在体积大，携带不便，扩展性差，自身外围设备集成度不高等缺点。总之，在目前可编程逻辑器件教学领域，缺少一种供可编程逻辑器件设计初学者在技术入门阶段使用，功能较全面且价格便宜的开发平台。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种介于专业可编程逻辑器件开发平台和教学用可编程逻辑实验箱之间的实验电路开发平台，具有成本低廉、功能强大、速度高、通用性强、简单易用的特点。

本实用新型采用如下技术方案：

一种基于可编程逻辑器件的实验电路开发平台，包括母板和扩展子板，其特征在于母板上包括电源模块、串口通讯模块、USB通讯模块、液晶显示模块、LED灯设备、七段码显示设备、下载口、可编程逻辑器件主芯片、并口扩展槽、蜂鸣器模块、拨动开关设备和按钮开关设备，电源模块提供2.5V、3.3V和5V电源，串口通讯模块与可编程逻辑器件主芯片的串口通讯引脚连接，USB通讯模块与可编程逻辑器件主芯片的USB通讯引脚连接，液晶显示模块、LED灯设备、七段码显示设备分别与可编程逻辑器件主芯片对应的显示设备控制引脚连接，下载口与可编程逻辑器件主芯片的JTAG下载引脚连接、并口扩展槽与可编程逻辑器件主芯片的并口引脚连接，蜂鸣器模块与可编程逻辑器件主芯片的蜂鸣器控制引脚连接，拨动开关设备、按钮开关设备分别和可编程逻辑器件主芯片的对应的开关控制引脚连接。

优选地，所述可编程逻辑器件主芯片采用Altera公司低成本CPLD(Complex ProgramableLogic Device复杂可编程逻辑器件)MAX II系列芯片EPM1270。

本实用新型采用可编程逻辑器件作为系统核心，在系统母板上集成了包括串口通讯、USB通讯、液晶显示、LED灯、七段码显示设备、下载口、蜂鸣器、拨动开关、按钮开关以及并口扩展插槽等在内的外围设备，硬件资源非常丰富。尤其采用Altera低成本CPLD MaxII系列芯片EPM1270，能配合Altera专用开发环境Quartus II，使可编程逻辑器件领域的初学者避免繁琐的设计步骤，专心于程序的设计，迅速增强自身硬件编程能力，无论是在老师课堂教学还是在学生自主开发项目方面，都有着广阔的应用前景。

本实用新型的并口扩展槽包括两个二十针标准并口扩展插槽，可以连接各种扩展子板以实现开发平台的扩展功能，如交通灯实验子板、AD/DA(数模/模数转换)实验子板、点阵型LCD(液晶显示器)显示子板、4×4键盘扩展子板、VGA(视频图形阵列)显示输出及PS2接口输入扩展功能子板等。平台用户也可以根据项目开发需要自行设计子板，通过并口扩展槽实现与母板芯片的互连。

本实用新型具有以下优点和积极效果；

第一，本实用新型采用了功能强大、资源丰富的可编程逻辑器件芯片作为系统核心，在保证整个系统拥有良好性能的同时，大大降低了开发平台的成本，适合作为入门级实验电路开发平台供学校实验教学和个人学习者使用。

第二，本实用新型的系统母板上集成了基本外围器件设备，包括有LED灯设备、七段码显示设备、拨动开关设备、按钮开关设备，使得整个实验开发平台拥有一个完整基础逻辑系统的基本特征，适合初学者使用并掌握。

第三，本实用新型的系统母板上集成了常用外围器件模块，包括有串口通信模块、USB通信模块、液晶显示模块、蜂鸣器模块，这些常用外围器件模块使得整个开发平台拥有强大的外围支持，使用者可以在不需要添加外围扩展电路的情况下就实现强大的功能。

第四，本实用新型的系统母板集成有两个标准并口扩展插槽，需要更多外围支持的用户可以通过外接子板的方式扩展电路。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的阐述。

图1为本实用新型系统母板的结构框图。

图2为本实用新型系统母板主芯片的部分引脚分配图。

图3为本实用新型电源模块的原理图。

图4为本实用新型串口通讯模块的原理图。

图5为本实用新型USB通讯模块的原理图。

图6为本实用新型液晶显示模块的原理图。

图7为本实用新型LED灯设备的原理图。

图8为本实用新型七段码显示设备的原理图。