[实用新型]一种多功能电子实验一体板

说明书

[技术领域]

本发明涉及一种多功能电子实验一体板。

[背景技术]

由于数字逻辑电路和单片机在实际工程应用中的重要性，目前，全国大多数理工类院校自动化专业都会把以上两门课程列为重点课程。但是，单片机实验室和数字逻辑电路实验室基本上分开进行教学。因此会出现以下问题：一是在实际的电子设备设计过程中，单片机控制和数字逻辑电路设计具有不可分割的特点，但在教学中，受到传统实验设备的限制，两门课程的实验只能单独开展，造成学生对课程知识点的掌握只能停留在面上而无法融会贯通；二是造成实验资源的浪费，以上两门课程均需购买专用设备以及配备相应的实验管理人员；三是传统的数字逻辑电路实验设备已无法满足现在教学的需要。

基于单片机/FPGA双核心实验教学平台的研制和应用是解决上述问题的有效途径。实验平台的研制是以硬件实验软件化的设计思想，通过对可编程逻辑器件FPGA的编程实现数字逻辑电路的设计与验证，以及单片机的开发与控制。实验平台的应用既能够支持数字电路实验，同时也能支持单片机实验教学，并把两门课程的教学与实践通过实验平台实现无缝衔接，将大幅提高教师课程教学的效率和学生的实践创新能力。

[发明内容]

本发明克服了上述技术的不足，提供了一种多功能电子实验一体 板，通过以硬件实验软件化的设计思想，对可编程逻辑器件FPGA的编程实现数字逻辑电路的设计与验证，以及单片机的开发与控制，使其既能够支持数字电路实验，同时也能支持单片机实验教学，并把两门课程的教学与实践通过实验平台实现无缝衔接，将大幅提高教师课程教学的效率和学生的实践创新能力。

为实现上述目的，本发明采用了下列技术方案：

一种多功能电子实验一体板，包括有相互连接的FPGA芯片1和单片机2，所述FPGA芯片1上连接有液晶屏接口3、SD卡读取模块4、蜂鸣器5、七段码显示驱动模块6、LED指示灯7、矩阵键盘8、拨码开关9、温度传感器10、红外收发器11、步进电机驱动模块12、ADC电源转换模块13、DAC电源转换模块14、以及RTC时钟模块15，所述液晶屏接口16上连接有液晶屏17，所述七段码显示驱动模块6输出端连接有七段数码管18，所述步进电机驱动模块12输出端连接有步进电机19。

所述FPGA芯片1上还连接有AS下载接口和JTAG下载接口。

所述单片机2上还连接有烧写接口。

所述七段显示驱动模块6包括有顺次连接的异步计数芯片74LS90和显示译码器芯片74LS47。

所述温度传感器10顺次连接有单片机2、七段显示驱动模块6。

所述七段显示驱动模块6为4-16线译码器芯片74HC154。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本实用新型通过FPGA和单片机双核心实现单片机控制和数字 逻辑电路设计的衔接；

2、本实用新型节省了实验资源，大大减少了购买专用实验设备的费用以及减少对专用实验设备进行管理的实验管理人员人数；

3、本实用新型既可作为数字电路的实验教学平台，又可用作单片机的教学开发板，还可以根据个人特点，发挥主动性和创造性，依托以单片机为核心，结合数字逻辑电路和外围设备的综合性控制实验，进一步锻炼学生的创新能力。

[附图说明]

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为实施例一的示意图；

图3为实施例二的示意图。

[具体实施方式]

下面结合附图与本实用新型的实施方式作进一步详细的描述：

如图1所示，一种多功能电子实验一体板，包括有相互连接的FPGA芯片1和单片机2，所述FPGA芯片1上连接有液晶屏接口3、SD卡读取模块4、蜂鸣器5、七段码显示驱动模块6、LED指示灯7、矩阵键盘8、拨码开关9、温度传感器10、红外收发器11、步进电机驱动模块12、ADC电源转换模块13、DAC电源转换模块14、以及RTC时钟模块15，所述液晶屏接口16上连接有液晶屏17，所述七段码显示驱动模块6输出端连接有七段数码管18，所述步进电机驱动模块12输出端连接有步进电机19，所述FPGA芯片1上还连接有AS下载接口和JTAG下载接口，所述单片机2上还连接有烧写接口。