【ZXS-1型数字电路实验箱】

　　功能/作用介绍

　　简介

　　该实验平台集成了大量的数字系统接口与芯片，学生可以在装置上完成所有的基础实验、进阶实验以及部分的数字图像处理实验。为学生的课内实验、课外科创、科研训练提供硬件平台。

　　ZXS-1型数字电路实验箱先后生产95套，该实验平台的硬件资源包括：

　　ATERA公司的Cyclone II系列的FPGA芯片EP2C5Q208 C8N、Max II系列的CPLD芯片EPM240T100C5N;

　　晶振为FPGA提供时钟主频，频率为50M;

　　SDRAM为Hynix Semiconductor公司的HY57V641620容量为8M，可以用来暂存数据;

　　FLASH为Advanced Micro Devices公司的AM29LV160D容量为2M，可以用来存储数据;

　　八位共阳数码管、交通灯、拨码开关、独立按键、矩阵按键、蜂鸣器、扬声器;

　　PS2接口、VGA接口、USB接口、串行接口、SD卡接口;

　　并行AD转换器ADC0804、串行AD转换器TLC549、并行DA转换器DAC0832、串行DA转换器TLC5620;

　　温度传感器DS18B20、红外接收传感器HS0038、数字时钟电路DS1302、I2C存储电路AT24C02、直流电机、步进电机;

　　彩色液晶、1602液晶、12864液晶;

　　该实验平台通过5V2A开关电源供电，使用自制的USB-BLASTER下载，通用性更︽强。

　　在此硬件实验箱上，学生可以完成由彩灯、数码管、按键、开关、扬声器等基础元件构成的课内基础实验;也可以完成由PS2接口，串行接口，并行串行AD、DA等接口电路与芯片构成的进阶实验;甚至可以通过FPGA核心系统板∏上的FLASH、SDRAM与彩色液晶实现数字图像处理的实验。

　　配合实验箱编写名为《数字电子计数实践教程》的实验指导¤书。该指导书提供了大量的图形设计实例、语言设计实例、电路原理图，为学生的数字系统设计开阔眼界、提供思路。实验选题从组合逻辑电路、时序逻辑电路的设计到综合逻辑电路的设计，最后到进◣阶实验选题，逐渐提高选题的难度。其中前三组选题是在数字电路的基础单元实验中完成的，每组选题都设定了不同的难度。学生在选题时可以根据兴趣，同时结合自身实际情况，选取不同的选题。进阶实验选题，是针对学有余力的同学制定的，利用数字电路实验箱中的扩展功能，完成一些较为复杂的控制和设计。学生可以选择独立完成或者以小组团队的形式完成，在此基础上完成科研训练计划和团委立项等课外科创活动。

　　组合逻辑电路设计选题：表决器、全减器、函数发生器、加法器、血型检测器、多用户呼叫系统、代码转换器、数值比较器、汽车转向灯控制器。

　　时序逻辑电路设计选题：循环码计数器、循环检测报警器、序列脉冲检测器、加减可逆计卐数器、多进制计数器、扭环形计数器、数据存储控制器、定时器、抢答器。

　　综合逻辑电路计选题：彩灯控制器、累加器、m序列发生器、点阵显示控制器、乘法器、数字钟、简单计算器、交通灯自动控制器、自动售票机。

　　进阶实验选题：多功能波形发生器、矩阵键盘控制器、并行模数控制器、串行模数控制器、PS2键盘识别器、串行接口控制器、红外卐信号接收器、字符液晶控制器、步进电机控制器、直流电机控制器、并行数模转换⌒　器、串行数模转换器、I2C总线控制器、温度检测器、VGA显示器控制器。

　　经过多年的学实践，ZXS-1型数字电路实验箱广泛应用于电子电路实验2、电子电路实验3、VHDL语言及应用等本硕课程，为电子大赛、毕业设计等教学环节提供了必要的硬件保障，为部分科研工作的前期准备工作提供了有力支撑。

　　另外该实验平台还发挥了以下功能：

　　1、建构了具有工程氛围的教学环境，以项目为基础的教学方法提高学生的工程实践能力。编写的实验教材中罗列了大量设计实例为学生开拓设计思路，为学生课外学习提供理论指导。引入先进的实验手段，学生可在平台上完成SOPC系统的设计与调试，能进一步解决复杂的工程问题。

　　2、实验平台各模块即可独立完成实验，也可以互相配合完成更大规模的进阶实验，采用支架式教学模式，精心设置实例，精炼选题规模。以学生前概念为基础精选实验选题，在课堂上引起学生共鸣，激发学生学习兴趣。选题设置环环相扣、由浅入深，使学生做到温故知新。从而引导学生从爬“支架”到自己搭建“支架”，进而培养学生独立探索的学习能力。

　　3、实验平台丰富的硬件资源，提高学生课外科技创新的普遍性，构建多层次的课外科技活动。实验教师可以量体裁衣、因材施教，保证学生高速的学习效率，真正做到了分层次学习。

　　作品名称：ZXS-1型数字电路实验箱

　　完成单位：哈尔滨工程大学信息与通信工程学院电工电子实验教学中心