[实用新型]基于FPGA的全能硬件实验箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于FPGA的全能硬件实验箱，属于模电数电实验箱装置设计应用领域。

背景技术

目前所使用的模电数电实验箱功能较为单一,做多种实验时较为繁琐不灵便,其功能局限性较大，且现有的模电数电实验箱成本较高，其分立元器件也易损。

为此，设计一种基于FPGA的全能硬件实验箱，FPGA芯片可编辑输入多种逻辑运算程序，并可重复使用，功能多样，局限性小，且FPGA芯片成本较低，不易受损。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于FPGA的全能硬件实验箱。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：基于FPGA的全能硬件实验箱，包括：FPGA程序生成模块、FPGA程序贮存模块、FPGA芯片、可配置逻辑块（CLB）、电源模块、稳压器、可编程输入输出单元（IOB）、CB模块、接入端、FPGA程序检测模块、ＳＢ模块、监测装置、警报装置、状态指示灯、显示器、总线，其特征在于：基于FPGA的全能硬件实验箱的FPGA程序生成模块与FPGA芯片相连，FPGA程序贮存模块与FPGA程序生成模块和FPGA芯片相连，FPGA程序检测模块与FPGA芯片相连，稳压器与电源模块相连，电源模块与FPGA芯片相连，监测装置与FPGA芯片和警报装置相连，警报装置与状态指示灯相连，状态指示灯与FPGA芯片相连，接入端与FPGA芯片相连，显示器与FPGA芯片相连，可配置逻辑块（CLB）、可编程输入输出单元（IOB）和总线为FPGA的三大组成部分，ＳＢ模块与CB模块为可配置逻辑块（CLB）的组成部分，FPGA芯片将FPGA程序生成模块中的数据读入芯片内部的RAM中，由RAM完成对可配置逻辑块（CLB）的配置，配置完成后FPGA芯片进入工作状态，完成模电数电实验，实验过程中显示器实时显示所需数据，FPGA芯片在掉电后，FPGA芯片恢复成白片，芯片可重复使用，而FPGA程序贮存模块可贮存之前编辑的运算程序，方便重复操作；同时FPGA程序检测模块可校测贮存的运算程序是否出错，减少出错率，而监测装置、警报装置和状态指示灯，实时监测FPGA芯片的运行情况，在发生故障时及时提醒工作人员进行处理。

本实用新型的有益效果是：FPGA技术，可编辑输入多种逻辑运算程序，并可重复使用，功能样；FPGA程序贮存模块，可贮存之前编辑的运算程序，方便重复使用，较少重复工作量；

FPGA程序检测模块，校测贮存的运算程序是否出错，减少出错率；显示器，实时显示所需数据，方便使用；监测装置和警报装置，实时监测运行情况，在发生故障时及时提醒工作人员进行处理。

附图说明

图1为基于FPGA的全能硬件实验箱示意图。

图2为FPGA基本工作原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型基于FPGA的全能硬件实验箱作进一步说明。

图1、2中，1—FPGA程序生成模块，2—FPGA程序贮存模块，3—FPGA芯片，4—可配置逻辑块（CLB），5—电源模块，6—稳压器，7—可编程输入输出单元（IOB），8—CB模块，9—接入端，10—FPGA程序检测模块，11—ＳＢ模块，12—监测装置，13—警报装置，14—状态指示灯，15—显示器，16—总线。

基于FPGA的全能硬件实验箱的FPGA程序生成模块1用于编辑运算程序于FPGA芯片中。FPGA程序贮存模块2贮存之前编辑的运算程序。FPGA芯片3是实验箱的重要组成部分。可配置逻辑块（CLB）4为FPGA芯片的组成部分，实现编辑程序的运行。电源模块5为装置提供电能。稳压器6起稳压的作用。可编程输入输出单元（IOB）7为FPGA芯片3的组成部分，是芯片与外界电路的接口部分。CB模块8是可配置逻辑块（CLB）4的组成部分，为连接模块，起开关和连接的功能。接入端9用于接入键盘鼠标。FPGA程序检测模块10用于校测贮存的运算程序是否出错。ＳＢ模块11是可配置逻辑块（CLB）4的组成部分，为开关模块，实现导线转接。监测装置12和警报装13，实时监测运行情况，在发生故障时及时提醒工作人员进行处理。状态指示灯14，提示FPGA的工作状态是否正常。显示器15实时显示所需数据。总线16为FPGA芯片的组成部分，起连接作用。