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本多功能智能FPGA互聯(lián)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的核心主板提供了以 Intel System-on-Chip (SoC) FPGA 建立的強(qiáng)大的硬件設(shè)計(jì)平臺(tái)，結(jié)合了最新的嵌入式雙核 Cortex-A9 和業(yè)界領(lǐng)先的可編程邏輯以滿足終極設(shè)計(jì)的靈活性。使用者現(xiàn)在可以徹底的利用這個(gè)兼具高性能和低功率處理系統(tǒng)的可重構(gòu)性強(qiáng)大平臺(tái)。Intel SoC 集成了基于 ARM 的 HPS 架構(gòu)處理器，周邊及內(nèi)存接口與使用高帶寬互聯(lián)骨干結(jié)構(gòu)的 FPGA 無(wú)縫接合。本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括了諸如高速 DDR3 內(nèi)存、ADC 功能、以太網(wǎng)絡(luò)、超聲波模塊、GPS模塊、溫度傳感器、光敏傳感器等功能硬件。
性能參數(shù)：
（1）核心板：
1、核心器件
1.1 FPGA核心器件：Cyclone V SX SoC — 5CSXFC6D6F31C6N，110,000 個(gè) LE、41,509 個(gè) ALM, 內(nèi)嵌5,761K個(gè)存儲(chǔ)器模塊，6 個(gè)FPGA PLL,3 個(gè) HPS PLL， 2個(gè)硬核內(nèi)存控制器；
1.2支持925 MHZ, ARM Cortex-A9 MPCore 雙核處理器，512 KB 共享 L2 緩存，64 KB 可擦寫 RAM，支持 DDR2、DDR3、LPDDR1 和 LPDDR2 的多埠 SDRAM 控制器，8-channel DMA 控制器；
2、配置和調(diào)試部分
2.1 FPGA 端串行配置晶元 EPCS128，USB Blaster II，普通 B 型 USB 連接頭；
3、存儲(chǔ)器件部分
3.1 FPGA 端 64MB (32Mx16) SDRAM，HPS 端 1GB (2x256Mx16) DDR3 SDRAM，HPS 端 Micro SD 卡槽；
4、通訊部分
4.1 2個(gè)USB 2.0 Host 端口 (ULPI 接口配備 USB A 型連接頭），HPS 端 USB 轉(zhuǎn) UART（Micro USB B 型連接頭），HPS 端 10/100/1000 以太網(wǎng)接口，PS/2 鼠標(biāo)/鍵盤連接器，IR 收發(fā)器；
5、連接部分
5.1 1 個(gè) 40 引腳擴(kuò)展界面，電平 3.3V，1 個(gè) HSMC 連接頭，可配置的 I/O 標(biāo)準(zhǔn)，1 個(gè) 10 引腳 ADC 輸入接口，1 個(gè) LTC 連接頭 ( 1 個(gè) SPI Master，1 個(gè) I2C 和 1 個(gè) GPIO 界面）；
6、顯示部分
6.1 24 bit VGA DAC，HPS 端 128x64 點(diǎn)陣式背光 LCD 顯示屏；LCD1602液晶顯示屏，點(diǎn)陣模塊；
7、音頻部分
7.1 24-bit CODEC，line-in，line-out，microphone插孔；
8、視頻輸入
8.1 TV 譯碼器 (NTSC/PAL/SECAM) 和 TV 輸入連接頭；
9、模數(shù)轉(zhuǎn)換器
9.1 轉(zhuǎn)換速率：500 Ksps，8 通道，分辨率：12 bits，模擬輸入范圍：0 ~ 4.096 V；
10、開關(guān)、按鈕、指示器
10.1 FPGA 端  4 個(gè)按鍵，F(xiàn)PGA 端 10 個(gè)開關(guān)，11 個(gè) LED (FPGA 端 10 個(gè)、HPS 端 1 個(gè)），2 個(gè) HPS 端重置按鈕（HPS_RST_n、HPS_WARM_RST_n），6 個(gè)七段數(shù)碼顯示管；LED燈*16，撥動(dòng)開關(guān)*10，含IO口邏輯指示燈；
11、傳感器
11.1 HPS 端重力傳感器；溫度傳感器：DS18B20；光強(qiáng)傳感器：BH1750；
12、電源
12.1 12V 直流電源輸入；
配件：電機(jī)編碼器，不低于512線，供電電壓3.3V；
舵機(jī):供電范圍5-6V，動(dòng)作時(shí)間不高于0.17s/60度
（2）擴(kuò)展模塊
l TFT顯示觸摸屏：帶觸摸TFT 7寸屏SSD1963
l 步進(jìn)電機(jī)：4相5線5V步進(jìn)電機(jī)28BYJ-48-5V
l 交通紅綠燈：5mm直插
l 4*4按鍵模塊：16鍵鍵盤
l RTC：DS1302
l RS232接口：MAX3232，DB9接口
l RS485接口：MAX485，DB9接口
l Can接口：SN65HVD230，DB9接口
l 喇叭：8歐/1w /17mm圓形小喇叭
l IIC EEPROM：1K bit AT24C01
l 時(shí)鐘模塊：輸出2Hz、512Hz、1024Hz、2048Hz
l 面包板模塊
（3）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目
第1章 數(shù)字可編程設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1.1  組合邏輯3-8譯碼器的設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)1.2  半加器
實(shí)驗(yàn)1.3  全加器
實(shí)驗(yàn)1.4  全減器
實(shí)驗(yàn)1.5  4位向量加法/減法器
實(shí)驗(yàn)1.6  向量乘法器
實(shí)驗(yàn)1.7  數(shù)據(jù)比較器
實(shí)驗(yàn)1.8  多路數(shù)據(jù)選擇器
實(shí)驗(yàn)1.9  編碼器
實(shí)驗(yàn)1.10  譯碼器
實(shí)驗(yàn)1.11  二進(jìn)制碼轉(zhuǎn)換成BCD碼
實(shí)驗(yàn)1.12  BCD碼轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制碼
實(shí)驗(yàn)1.13  BCD碼轉(zhuǎn)換成格雷碼
實(shí)驗(yàn)1.14  組合邏輯電路的設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)1.15   簡(jiǎn)單狀態(tài)機(jī)
實(shí)驗(yàn)1.16  串入/并出移位寄存器
實(shí)驗(yàn)1.17  并入/串出移位寄存器
實(shí)驗(yàn)1.18  多功能寄存器
實(shí)驗(yàn)1.19  單脈沖發(fā)生器
實(shí)驗(yàn)1.20  節(jié)拍脈沖發(fā)生器
實(shí)驗(yàn)1.21  奇偶檢驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1.22   計(jì)數(shù)器
實(shí)驗(yàn)1.23  7段數(shù)碼管顯示
實(shí)驗(yàn)1.24  4×4矩陣鍵盤控制實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1.25   數(shù)字鐘
實(shí)驗(yàn)1.26  秒表設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1.27  交通燈實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1.28   蜂鳴器演奏實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1.29   VGA接口驅(qū)動(dòng)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1.30   1602液晶屏實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1.31   點(diǎn)陣模塊實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)1.32   面包板實(shí)驗(yàn)
第2章 基于NIOS的軟核設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2.1   Nios軟核的設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)2.2   外設(shè)模塊的設(shè)計(jì)
實(shí)驗(yàn)2.3   Qsys應(yīng)用系統(tǒng)的生成
實(shí)驗(yàn)2.4   Nios II軟核驗(yàn)證以及Nios II IDE軟件的介紹
實(shí)驗(yàn)2.5   Qsys系統(tǒng)的PIO驗(yàn)證
實(shí)驗(yàn)2.6   基于NIOS的交通燈實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2.7   7段數(shù)碼管顯示實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2.8   按鍵及撥碼開關(guān)實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2.9  UART與PC機(jī)通信實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2.10  LTC2308 AD轉(zhuǎn)換實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2.11  基于QSYS的uC/OS-II操作系統(tǒng)應(yīng)用實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)2.12  液晶屏顯示實(shí)驗(yàn)
第3章 圖像處理算法實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)3.1  靜態(tài)圖像顯示
實(shí)驗(yàn)3.2  圖像灰度變換
實(shí)驗(yàn)3.3  圖像黑白變換
實(shí)驗(yàn)3.4  圖像反色
實(shí)驗(yàn)3.5  自定義顏色填充
實(shí)驗(yàn)3.6  圖像小波變換（縮放）
實(shí)驗(yàn)3.7  圖像彩條疊加
實(shí)驗(yàn)3.8  圖像翻轉(zhuǎn)變換
實(shí)驗(yàn)3.9  圖像均值濾波算法
實(shí)驗(yàn)3.10  圖像線性變換
實(shí)驗(yàn)3.11  圖像銳化變換
實(shí)驗(yàn)3.12  圖像Sobel算子邊緣提取
實(shí)驗(yàn)3.13  圖像直方圖計(jì)算與顯示
實(shí)驗(yàn)3.14  圖像的高斯平滑
第4章 綜合實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)4.1  多路DAC實(shí)驗(yàn)
實(shí)驗(yàn)4.2  基于FPGA超聲波測(cè)距
實(shí)驗(yàn)4.3  NIOS觸摸屏畫板