电子技术综合实箱使用说明书.doc

电子技术综合实验箱使用说明书 1 一、系统简介 1 二、配置 1 三、软、硬件安装 2 四、系统功能介绍 3 五、MCU单片机小系统详述 13 六、ISE9.1简明教程 26 七、电子技术综合实验箱实验项目简介 37 实验一、流水灯控制实验 37 实验二、数码管显示实验 39 实验三、液晶显示实验 40 实验四、串行A/D实验 41 实验五、串行D/A实验 42 实验五、232通讯实验 43 实验六、鼠标键盘驱动及VGA显示实验 45 实验七：简易电子琴实验 49 实验八：音乐回放实验 50 实验九：等精度频率计实验 50 实验十：扩展部分实验（只提供方案） 52 实验1、数字存储示波器 52 实验2、频谱分析仪 54 一、ISE9.1i安装步骤 58 电子技术综合实验箱使用说明书 一、系统简介 电子技术综合实验箱是由长沙鑫三知电子有限公司开发的以单片机与FPGA为核心的综合实验系统。主要适用于各高校参加全国大学电子竞赛的赛前辅导，以及本科生的单片机与FPGA的入门级教学，同时该实验系统也可作为研究生、中小企业的电子工程师等使用者的开发平台和辅助培训工具。开发工程师可使用VHDL语言、Verilog语言、原理图或方程式，结合Xilinx集成开发环境开发FPGA的应用，使用C语言或汇编语言开发单片机应用程序。 二、配置 2.1 基本配置 ★ 1. 5V、3.3V、1.8V板上电源 ★ 2. 40万门Spartan Ⅲ XC3S400 FPGA ★ 3. 支持JTAG、Slave Serial、Select MAP等多种加载模式 ★ 4. 支持FPGA EEPROM配置，EEPROM芯片为XCF02S ★ 5. 内置50MHZ晶振，满足高速设计要求 ★ 6. 以STC89c58RD+为核心的单片机最小系统 ★ 7. 高速AD/DA模块 ★ 8. 支持标准RS232串行接口 ★ 9. PS2键盘接口、PS2鼠标接口，支持3D、4D滚轮鼠标 ★ 10. VGA监视器接口，支持800×600、1600×1200或自定义分辨率 ★ 11. 12864点阵LCD显示（可选） 2.2 可选配置 ★ 12. 大容量高速SRAM模块，容量128KB ★ 13. 直接数字合成DDS模块 ★ 14. 语音处理模块 三、软、硬件安装 3.1 开发套件内容 ★ 电子技术综合实验箱； ★ FPGA下载线； ★ 串口电缆； ★ 用户手册(含原理图和元器件清单)； ★ CD-ROM（含ISE7.1、ModelSim6.0、Keilc51、ISPlay v1.5开发软件 数据手册）； 3.2 电子技术综合实验箱各模块基本配置： ◎ 底板： ★ +12V、-12V、5V、-5V、3.3V、1.8V电源 ★ VGA显示接口 ★ PS2鼠标、键盘接口 ★ RS232串行通信接口 ★ 音频输入/输出接口 ★ LCD接口 ★ 2个独立按键 ★ 8个发光二极管 ★ 电源指示灯 ★ 各模块插座 ◎ FPGA模块： ★ SpartanⅢ XC3S400 40万门FPGA ★ XCF02S（2Mbit）Configuration PROM ★ 内置3.3V、2.5V、1.8V、1.2V电源 ★ 内置Jtag下载电路 ★ 电源指示 ★ 内/外部电源切换开关 ◎ MCU模块： ★ 51系列核心单片机，与多款型号兼容 ★ 地址、数据、中断等多种扩展接口 ★ 内置ISP下载电路 ★ 8个7段数码管 ★ 128*64点阵液晶 ★ 4行4列按键 ★ 32K静态SRAM ★ TLC549 AD芯片 ★ TLV5618 DA芯片 ★ 11.059MHz晶振； 3.3 硬件安装 图 3.1 硬件安装示意图 硬件的安装过程非常简单，如图3.1所示，将各模块插到对应的位置。在系统未上电时连接FPGA模块、MCU模块的下载电缆。在调试FPGA时将配件中的FPGA下载电缆一头接入计算机的并口，另一头接入FPGA模块的JTAG下载接口。在调试单片机时将配件中的串口线一头接入计算机的串口，另一头接入MCU模块的串口。 至此，硬件安装完毕，下面就可以下载配置进行调试了。 3.4软件安装 本系统所使用的软件均可以从网上获得，安装过程详见其使用说明。 四、系统功能介绍 电子技术综合实验箱采用了模块化的设计方法，将各功能设计成独立的模块可以充分 利用FPGA和MCU的资源，利用各模块的不同组合可以轻松实现多种实验项目。能充分满足教学、学习、竞赛与研究的需要。 4.1 电源 实验箱采用直流+12V、-12V、5V电源供电，由电压转换芯片LD1084-3.3、LD108