CPLD DSK开发套件
发布时间: 2010-03-30 浏览次数: 126


学校名称
东南大学
设备名称
CPLD DSK开发套件
完成时间
2005年9月
研制人
汤勇明
主要开发者
堵国樑
郑姚生
吴忠
仪器设备照片

主要技术参数:
    本实验设备在较小的电路平台尺寸(15cm×10cm)下集成了丰富的逻辑电路设计功能单元,主要参数指标如下:核心CPLD芯片拥有1270个基本逻辑单元,周边外设丰富,包括字符液晶模块、七段码显示、8个单色LED灯及蜂鸣器四组输出型外设,8位按键开关、8位拨动开关和50M Hz有源晶振三组输入型外设,RS232串口、USB接口和多功能扩展接口三类扩展接口型外设。
 
可完成的实验教学内容以及目前应用在教学中所取得的成效:
 
本教学实验设备可完成的教学实验内容举例如下:
本实验设备目前已应用于东南大学《可编程逻辑器件的基础与应用》、《综合电子设计》等两门本科课程教学演示和实验设计,2007年作为东南大学首届CPLD设计竞赛统一开发平台,2008年作为江苏省CPLD设计竞赛指定专用设计平台。
 
自制教学仪器设备开发情况介绍(1、本类教学仪器设备在国内高校使用情况;2、本仪器的设计思路):
 
本教学仪器设备2007年起已在东南大学多个院系作为教学或学生课外实践设计的平台,2008年作为江苏省CPLD设计竞赛平台,推动其进入南京大学、南京航天航空大学、南京师范大学、盐城工学院、南通大学等江苏省内逾30所高校或高职高专院校作为实验开发平台。
 
由于其教学实验应用的目的,因此本实验平台在PCB设计过程中除了遵照紧凑型单板一般设计原则的基础上,更增加了设计示范性、设计规范性、实验易用性和工程化设计等要求。
设计示范性要求实施说明:设计示范性主要表现在两个方面:(1)在不影响电路设计的情况下,尽量选取多样化的电子元件,增加电子元件示范性,例如电容有铝壳电解电容、钽电容、陶瓷电容等,电阻有贴片电阻、排阻和可调电阻,甚至电路中仅有的两个晶振也分别选择了有源和无源两个方案;(2)电路PCB设计规范性、工程化等方面的示范性,具体后续描述;
设计规范性要求实施说明:本实验电路PCB设计中所遵循的规范性设计包括功能分区布局、元器件摆放规则、走线规范(信号线避免过细、电源走线加粗、走线避免因交叉引起过孔等)、标注规范(元件标示就近、不重叠、排列整齐等)等;
实验易用性要求实施说明:为了在实验教学应用中的便利性,本电路PCB设计过程中对以下方面进行了特殊处理,包括全体信号引出测试点预留、信号测试点IO口标示添加、示波器测试接地环预留等,此外,为使本实验系统具备良好的功能扩展性,预留了两组多功能扩展接口,其中除了保留大量I/O口引出外,还分别引出了5V和3.3V电源,以降低功能扩展电路设计中对电源部分的设计要求;
o   工程化设计要求实施说明:本电路设计中还有多处专业工程设计的示范。例如单面元器件摆放设计(即所有元器件及标示皆在PCB顶层,如此可减少自动焊接工艺流程,减少加工时间、增加生产合格率等)、自动焊接定位标记(小型独立无绝缘油墨覆盖焊盘,此标记为自动焊接工艺对位应用必需)、电路自我保护(添加多处二极管和保护电阻,增强电路系统和CPLD芯片的自我保护能力)、装配孔设计和版本信息标注(设计单位、设计人员、设计时间、设计版本等信息标注备查)等。
自制教学仪器设备功能介绍(1、设备的所达到的功能;2、与同类产品的比较;3、本仪器设备的特色):
 
本教学仪器设备摒弃了传统实验箱式的教学实验平台设计方案,采用新一代单板、紧凑、多功能型教学实验平台设计方案,在较小的电路系统中集成丰富的逻辑电路设计开发功能,覆盖基本数字电路和逻辑电路系统设计多重需求,成本低,实验教学应用开发度高,配有实验指导书及多款附属子板外设。平台设计本身包含丰富的教学应用元素:所有信号预留测试点、有示波器接地点设计、标示信息丰富等。在数字电路/可编程逻辑器件应用/电子系统设计等课程中都适宜采用本设备进行教学实验。
 
 
自制教学仪器设备的应用前景(目前和长远能够解决的问题,对提高学校教学水平的作用以及经济社会效益预测等):
 
PLD技术发展迅猛,虽然近年来已出现多款PLD教学实验平台,但整体教学适用性不足,教学实验应用开发不充分,或者平台高端高价,都使其难以大范围推广和应用。本教学仪器设备设计过程中充分考虑上述因素,在较低的成本下实现专门为PLD教学实验应用的设计平台,并配有详细实用的实验指导书。
本设备的推广可提高江苏省乃至全国高校在基础PLD实验教学工作中的成效,加强本科生及各类高职高专在校生的动手实践能力锻炼,且产品化研发工作已基本完成,可实现良好的经济和社会效益。