基于FPGA的便携式实验教学装置的制作方法

文档序号:13314295阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于FPGA的便携式实验教学装置,其特征在于包括电源模块、FPGA芯片电路、USB接口模块、按键输入模块、数码显示模块和下载接口模块;USB接口模块、按键输入模块、数码显示模块和下载接口模块均与FPGA芯片电路连接;电源模块给所述实验装置供电;FPGA芯片电路通过USB接口模块或下载接口模块与外部设备连接;使用者通过按键输入模块对FGPA芯片电路发出控制指令;数码显示模块用于显示FPGA芯片电路的工作信息。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA的便携式实验教学装置,其特征在于还包括外扩存储器;外扩存储器与FPGA芯片电路连接,用于对FPGA芯片的存储器进行扩展。

3.根据权利要求1所述的基于FPGA的便携式实验教学装置,其特征在于所述的USB接口模块包括USB接口和USB转TLL串口电路;所述USB接口为Mini-USB接口,用于对外提供通用性的接口;所述USB转TLL串口电路连接在FPGA与USB接口之间,用于将通过USB接口传输的数据转换为TLL串口信号并输入到FPGA,或者将FPGA输出的信号转换为USB接口信号并通过USB接口对外输出。

4.根据权利要求3所述的基于FPGA的便携式实验教学装置,其特征在于所述的USB转TLL串口电路为型号为CH340G的USB转串口芯片电路;芯片的1脚接地,2脚和3脚为串口通信接线端,连接FPGA芯片,同时还通过指示灯连接电源正极;芯片的4脚通过滤波电容接地;芯片的5脚和6脚为USB通信的数据接口,连接USB接口的数据引脚;芯片的7脚和8脚连接晶振电路;芯片的16脚连接电源正极。

5.根据权利要求4所述的基于FPGA的便携式实验教学装置,其特征在于所述的FPGA芯片电路的晶振信号由所述USB转TLL串口芯片的晶振信号提供。

6.根据权利要求2所述的基于FPGA的便携式实验教学装置,其特征在于所述的外扩存储器的芯片型号为EPCS4。

7.根据权利要求1~5之一所述的基于FPGA的便携式实验教学装置,其特征在于所述的电源模块包括AC/DC整流器电路和线性稳压器电路;所述AC/DC整流器电路用于将外部交流市电转换为低压直流电,并通过所述线性稳压器对所述实验装置提供稳定的电源。

8.根据权利要求1~5之一所述的基于FPGA的便携式实验教学装置,其特征在于所述的按键输入模块包括若干个按键和与按键数目相对应的上拉电阻和下拉电阻,以及一个拨码开关、若干个指示灯和与指示灯数目对应的第一限流电阻、第二限流电阻和旁路电阻;所述按键的一端与地连接,按键的另一端通过上拉电阻与电源正极连接,同时还通过下拉电阻与FPGA的I/O口连接;所述的FPGA的I/O口还通过第一限流电阻连接拨码开关,此外拨码开关还通过第二限流电阻和指示灯与地连接,旁路电阻与所述指示灯并联。

9.根据权利要求1~5之一所述的基于FPGA的便携式实验教学装置,其特征在于所述的数码显示模块包括数码显示管、指示灯和限流电阻;FPGA的第一~第八I/O引脚通过各自的限流电阻连接数码显示管,第九~第十六I/O引脚则连接数码显示管的位选信号引脚,同时FPGA的第十七~第三十二I/O引脚还通过各自的限流电阻和指示灯连接到地。

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