Стенд лабораторний "Система розробки FPGA" CIC-320

Система розробки FPGA CIC-320 — це незалежна система, що включає плату завантаження FPGA, експериментальну плату вводу/виводу та програмне забезпечення для автоматизації розробки та проектування програмованих логічних пристроїв Intel Quartus Prime.

CIC-320 забезпечує апаратну верифікацію цифрових схем. Він використовує високопродуктивне середовище проектування для проектування вхідних та вихідних даних, компіляції та проектування цифрових логічних схем і програм, а також забезпечує ідеальну платформу для ефективного вивчення проектування цифрових систем студентами.

Особливості стенду CIC-320:

1. Завдяки платі завантаження FPGA в поєднанні з програмним забезпеченням для розробки та проектування Intel Quartus Prime Lite Edition, вона забезпечує компіляцію та програмування для пристроїв Intel FPGA.
2. Вивчіть мову опису обладнання Verilog (HDL) для розробки та проектування цифрових логічних схем і забезпечення візуального проектування логічних схем.
3. Виводи мікросхеми FPGA можуть бути встановлені програмою довільно, а вхід/вихід не потрібно підключати проводкою, що дозволяє уникнути експериментальних помилок та пошкодження плати завантаження.
4. Експериментальна плата вводу/виводу дозволяє виконувати функціональну перевірку, логічний синтез тощо під час проектування програм/схем, а також відображати вміст проекту на фактичному дисплеї обладнання.
5. Надає покрокові експериментальні посібники та приклади, що спрощує викладання та навчання

Технічні характеристики стенду CIC-320:

• Плата завантаження FPGA: 1) Модель чіпа: Altera Cyclone IV EP4CE6, з 91 GPIO, 21 парою LVDS та 6272 LE; 2) Вбудована пам'ять 270 Кбіт для дво/однопортової RAM/ROM/FIFO; 3) 2 ФАПЧ з ГУН для множення частоти; 2 ФАПЧ з ГУН для множення частоти. 4) Інтерфейс зовнішньої пам'яті підтримує інтерфейси SDR, DDR, SDRAM; 5) Інтерфейс конфігурації: USB Blaster JTAG використовується для завантаження у внутрішню оперативну пам'ять; 6) Пам'ять конфігурації: 4 Мбіт флеш-пам'ять, що використовується як SEEPROM, для зберігання програм.
• Плата експериментів вводу/виводу: 1) Вхідний та тактовий блок:
  a. 3 комплекти 8-бітних DIP-перемикачів
  b. Матрична клавіатура 4x4 або 16 незалежних перемикачів
  c. 2 комплекти змінних тактових частот (1 Гц ~ 500 кГц), один фіксований
  кварцовий генератор 40 МГц
  d. 4 кнопкові перемикачі: вихід імпульсного сигналу, зі схемою усунення дребезгу. 2) Вихідний блок:
  a. 4 комплекти 8-бітних буферизованих світлодіодних дисплеїв
  b. 6-розрядний 7-сегментний скануючий/незалежний дисплей
  c. 5x7 точковий матричний світлодіодний дисплей
  d. 16-сегментний символьний дисплей.

Перелік лабораторних робіт CIC-320:

1. Проектування та застосування базових логічних схем: 1. Встановлення та експлуатація програмного забезпечення Intel QUARTUS
   2. Основні операції логічної схеми
   3. Основна комбінаційна логічна схема
   (1) Мультиплексор 2 до 1
   (2) Мультиплексор 4 до 1
   (3) Демультиплексор 1 до 2
   (4) Демультиплексор 1 до 4
   (5) Енкодер 8 до 3
   (6) Декодер 2 до 4
   (7) Декодер 3 до 8
   (8) Селектор даних
   4. Основна арифметична логічна схема
   (1) Напівсуматор
   (2) Повний суматор
   (3) 4-бітний повний суматор
   (4) Напіввіднімач
   (5) Повний віднімач
   (6) Логічний пристрій
   5. Основна послідовна логічна схема
   (1) RS-тригер
   (2) RS-фіксатор
   (3) D-тригер
   (4) T-тригер
   (5) JK-тригер
   (6) JK-тригер "головний-підлеглий"
   (7) Дані Фіксатор
   6. Схема лічильника
   (1) Асинхронний лічильник вниз
   (2) Асинхронний лічильник вгору/вниз
   (3) Синхронний паралельний лічильник
   (4) Синхронний лічильник зі стиранням
   (5) Лічильник за модулем 10
   (6) Лічильник Джонсона
   7. Використання MegaWizard
   (1) Суматор та віднімач
   (2) Множення
2. Розробка та застосування передових логічних схем: 1. Багатоцифровий АЛП та арифметичний експеримент
   (1) АЛП
   (2) 4-бітний АЛП
   2. Багатоцифровий десятковий, вісімковий, шістнадцятковий та двійковий
   перетворювач
   (1) Двійковий у десятковий
   (2) Двійковий у вісімковий
   (3) Двійковий у шістнадцятковий
   (4) Цифровий перетворювач
   3. Збільшувальний/зменшувальний лічильник із завантаженням, очищенням та активацією
   (1) 16-бітний синхронний збільшувальний/зменшувальний лічильник
   (2) 16-бітний лічильник з використанням MegaWizard
   4. 16-сегментний світлодіодний декодер цифрового дисплея
   5. Керування матричним дисплеєм 5x7
   6. Керування скануючою матричною клавіатурою 4x4 та 16 незалежними
   входами перемикача
   7. Цифровий годинник
   8. Цифровий шифрувальний блокувальник
   9. Машина для числового бінго
   10. Електронні кубики