基於程邏輯器件的數位電路實驗箱設計與實現

2022-10-22 07:33:06 字數 915 閱讀 7206

作者:慕凱楊麗李穎琦謝軍丁富舜

**:《無線互聯科技》2023年第07期

摘; ;要:目前,國內眾多高校電子資訊相關專業都設有電子技術基礎實驗室,其中,數位電路實驗室作為數位電路課程的實踐場所,實驗裝置使用頻繁,實驗準備及相關工作量龐大,裝置維護較為麻煩。另外,傳統實驗所用器件基本停產,購買麻煩,且**高昂,損壞也比較嚴重,所以每學期都需要較多的經費對器件進行更換,以保證實驗器材正常使用。

因此,文章通過可程式設計邏輯器件的靈活性和低成本,在單個實驗箱上設計一塊fpga或者cpld,取代原有繁多的傳統器件,在裝置無故障的情況下,無需進行實驗箱其他準備工作,減少了管理人員工作量,降低了實驗成本。

關鍵詞:fpga;cpld;數位電路

目前,國內眾多高校電子資訊相關專業都設有數位電路實驗室作為數位電路課程的實踐場所,實驗裝置使用頻繁,所以實驗準備的工作量也很繁瑣,裝置維護較為麻煩[1]。另外,傳統實驗所用器件基本停產,購買麻煩,且**高昂,損壞也比較嚴重,所以每學期都需要較多的經費對器件進行更換和維修,以保證實驗器材正常使用。隨著實驗內容的增加,實驗箱體積越來越大,功耗也大大增加,往往難以適應大規模、不同內容實驗的要求。

實驗裝置的落後已成為阻礙實驗發展的重要因素之一[2]。由此,為取代原有繁多的傳統器件,減小實驗箱的體積,應該選用fpga或者cpld代替。

選用verilog編寫的程式作為數字晶元的主要核心,在此基礎上做出更多常用數字晶元的程式。需用到的數字晶元,只需**想用的程式即可實現相應的功能。改動之後不但能節省分立元器件成本,還可使實驗箱的功能更加強大,靈活性更高。

1; ; 硬體設計

1.1; 硬體設計

結合可程式設計邏輯器件的優點,本實驗箱都採用cpld作為主控晶元,通過提前用verilog編寫的程式固化到cpld中,並通過旋轉編碼器ec11系列可程式設計邏輯器件內部時鐘進行分頻,預留esp8266 wifi模組方便後續公升級,系統整體架構如圖1所示。

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