基于fpga的实验开发板的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是实验设备技术领域，具体涉及基于FPGA的实验开发板。
【背景技术】
[0002]FPGA是英文Field — Programmable Gate Array的缩写，即现场可编程门阵列，它是在PAL、GAL、CPLD等可编程器件的基础上进一步发展的产物，它是作为专用集成电路(ASIC)领域中的一种半定制电路而出现的，既解决了定制电路的不足，又克服了原有可编程器件门电路数有限的缺点，FPGA应用广泛，应用场合包括图像视频领域、工业领域的图像处理及数据传输，其他低端的FPGA拿来做一些控制逻辑，则属于比较基础的应用。
[0003]传统的FPGA实验开发板功能有限，无法满足FPGA基础学习的要求，且开发板的核心芯片与其他元器件集成在一起，给学习开发带来了很大的不便，基于此，设计一种基于FPGA的实验开发板还是很有必要的。
【实用新型内容】
[0004]针对现有技术上存在的不足，本实用新型目的是在于提供一种基于FPGA的实验开发板，结构简单，设计合理，使用灵活方便，有利于FPGA学习爱好者迅速掌握当前飞速发展的FPGA技术，实现成本低且使用效果好，便于推广使用。
[0005]为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现:基于FPGA的实验开发板，包括FPGA最小系统、电源电路、1输入输出部分，FPGA最小系统与电源电路、1输入输出部分连接，所述的FPGA最小系统包括FPGA处理器、AS模式电路、JTAG接口电路和电源滤波电路，AS模式电路、JTAG接口电路和电源滤波电路均接FPGA处理器，电源电路包括供电电源和电源转换电路，供电电源接电源转换电路至FPGA处理器，1输入输出部分包括流水灯模块、独立按键模块、蜂鸣器电路、四位数码管、温度传感模块、VGA模块、串口通信模块、电机驱动模块、第一 LCD点阵式液晶屏模块、第二 LCD点阵式液晶屏模块、SDRAM模块、A/D模块、D/A模块、时钟模块和IIC总线模块，流水灯模块、独立按键模块、蜂鸣器电路、温度传感模块、串口通信模块、电机驱动模块、时钟模块、IIC总线模块均接入FPGA处理器，FPGA处理器接四位数码管、VGA模块、第一 LCD点阵式液晶屏模块、第二 LCD点阵式液晶屏模块、A/D模块、D/A模块，FPGA处理器与SDRAM模块双向连接，所述的FPGA处理器采用处理器 EP4CE6E22C8N。
[0006]作为优选，所述的流水灯模块包括第一发光二极管-第八发光二极管，第一发光二极管的正极-第八发光二极管的正极分别接FPGA处理器的68脚-75脚，第一发光二极管的负极-第八发光二极管的负极分别接第一电阻-第八电阻至地端。
[0007]作为优选，所述的独立按键模块包括第一按键、第二按键、第三按键、第四按键和复位按键，FPGA处理器的88脚、89脚、90脚、91脚分别接第十三电阻与第一按键的串联电路、第十四电阻与第二按键的串联电路、第十五电阻与第三按键的串联电路、第十六电阻与第四按键的串联电路至地端，第十三电阻与第一按键之间的节点、第十四电阻与第二按键之间的节点、第十五电阻与第三按键之间的节点、第十六电阻与第四按键之间的节点分别接第九电阻、第十电阻、第十一电阻、第十二电阻至3.3V电源端，FPGA处理器的25脚依次接第十七电阻、复位按键至地端，PGA处理器的25脚分别接第五十九电阻、第一电容至3.3V电源端、地端。
[0008]作为优选，所述的蜂鸣器电路包括蜂鸣器、第一三极管，FPGA处理器的34脚接第一三极管的基极，FPGA处理器的34脚依次接第十九电阻、第十八电阻至第一三极管的发射极，第一三极管的发射极接蜂鸣器的2脚，蜂鸣器的I脚接3.3V电源端。
[0009]作为优选，所述的四位数码管包括数码管，数码管的A脚、B脚、C脚、D脚、E脚、F脚、G脚、H脚分别接第二十电阻、第二十一电阻、第二十二电阻、第二十三电阻、第二十四电阻、第二十五电阻、第二十六电阻、第二十七电阻至FPGA处理器的133脚、120脚、126脚、132脚、135脚、129脚、124脚、128脚，数码管的Cl脚、C2脚、C3脚、C4脚分别接第五三极管、第四三极管、第三三极管、第二三极管的集电极，第五三极管、第四三极管、第三三极管、第二三极管的发射极接3.3V电源端，第五三极管、第四三极管、第三三极管、第二三极管的基极分别接第二十八电阻、第二十九电阻、第三十电阻、第三十一电阻至FPGA处理器的121脚、125脚、127脚、136脚，所述的数码管采用共阳数码管SEG_LED2481BS。
[0010]作为优选，所述的温度传感模块包括温度传感芯片，温度传感芯片的I脚、2脚分别接FPGA处理器的43脚、44脚，温度传感芯片的I脚、2脚分别接第三十二电阻、第三十三电阻至3.3V电源端，温度传感芯片的3脚、8脚均接3.3V电源端，温度传感芯片的5脚-7脚均接地端，所述的温度传感芯片采用温度传感芯片为LM75。
[0011]作为优选，所述的VGA模块包括VGA接口，VGA接口的5脚、6脚、7脚、8脚、1脚、16脚、17脚均接地端，VGA接口的14脚、13脚、3脚、2脚、I脚分别接第三十四电阻、第三十五电阻、第三十六电阻、第三十七电阻、第三十八电阻至FPGA处理器的76脚、77脚、80脚、83脚、84脚。
[0012]作为优选，所述的串口通信模块包括收发器，收发器的6脚与15脚、I脚与3脚、16脚与2脚、4脚与5脚之间分别接有第二电容、第三电容、第四电容、第五电容，收发器的7脚、8脚分别接串口的2脚、3脚，收发器的9脚、10脚分别接FPGA处理器的39脚、38脚，所述的收发器采用收发器MAX3232。
[0013]作为优选，所述的电机驱动模块包括复合晶体管，复合晶体管的I脚、2脚、3脚、4脚分别接FPGA处理器的32脚、31脚、30脚、28脚，复合晶体管的16脚-13脚分别接电机接口的I脚-4脚，所述的复合晶体管采用高耐压、大电流复合晶体管ULN2003。
[0014]作为优选，所述的第一 LCD点阵式液晶屏模块包括第一液晶显示模块，第一液晶显示模块的17脚-15脚分别接FPGA处理器的99脚-101脚，第一液晶显示模块的14脚-1I脚分别接FPGA处理器的103脚-106脚，第一液晶显示模块的10脚-5脚分别接FPGA处理器的110脚-115脚，第一液晶显示模块的4脚接FPGA处理器的119脚，第一液晶显示模块的18脚接第一滑动电位器的一个定端，第一滑动电位器的另一个定端接5V电源端，第一滑动电位器的动端接第一液晶显示模块的3脚，第一液晶显示模块采用液晶显示模块IXD12864 ;所述的第二 IXD点阵式液晶屏模块包括第二液晶显示模块，第二液晶显示模块的6脚-9脚分别接FPGA处理器的113脚-110脚，第二液晶显示模块的10脚-12脚分别接FPGA处理器的105脚-103脚，第二液晶显示模块的13脚、14脚、4脚分别接FPGA处理器的101脚、100脚、119脚，第二液晶显示模块的3脚接第二滑动电位器的定端，第二滑动电位器的动端接第三十九电阻至第二液晶显示模块的3脚，第二液晶显示模块采用液晶显示模块LCD1602。
[0015]作为优选，所述的SDRAM模块包括同步动态随机存储器，同步动态随机存储器的23脚、24脚、25脚、26脚、29脚、30脚、31脚、32脚、33脚、34脚、22脚、35脚分别接FPGA处理器的53脚、54脚、55脚、58脚、34脚、33脚、32脚、31脚、30脚、28脚、52脚、11脚，同步动态随机存储器的2脚、4脚、5脚、7脚、8脚、10脚、11脚、13脚、42脚、44脚、45脚、47脚、48脚、50脚、51脚、53脚分别接FPGA处理器的38脚、39脚、42脚、43脚、44脚、46脚、49脚、50脚、2脚、I脚、144脚、143脚、142脚、141脚、138脚、137脚，同步动态随机存储器的20脚、21脚、15脚、39脚、37脚、38脚、19脚、18脚、17脚、16脚分别接FPGA处理器的59脚、51脚、67脚、3脚、10脚、7脚、60脚、64脚、65脚、66脚，同步动态随机存储器的28脚、41脚、54脚、6脚、12脚、46脚、52脚均接地端，同步动态随机存储器的I脚、14脚、27脚、3脚、9脚、43脚、49脚均接3.3V电源端；所述的同步动态随机存储器采用同步动态随机存储器 HY57V641620FTP-6。
[0016]作为优选，所述的A/D模块包括A/D芯片，A/D芯片的5脚、6脚、7脚分别接第四十二电阻、第四i^一电阻、第四十电阻至FPGA处理器的99脚、100脚、101脚，FPGA处理器的99脚接第四十三电阻至5V电源端，A/D芯片的I脚、8脚分别接第六电容、第七电容至地端，A/D芯片的2脚接第四十四电阻至第三滑动电位器的动端，第三滑动电位器的一个定端接地，第三滑动电位器的另一个定端接第四十五电阻至5V电源端，A/D芯片采用A/D芯片TLC549⑶；所述的D/A模块包括D/A芯片，D/A芯片的6脚、7脚、8脚、13脚分别接第四十六电阻、第四十七电阻、第五十二电阻、第五十电阻至FPGA处理器的86脚、85脚、87脚、98脚，FPGA处理器的86脚、85脚、87脚、98脚分别接第四十八电阻、第四十九电阻、第五十三电阻、第五十一电阻至5V电源端，D/A芯片的2脚-5脚均接第八电容至地端，D/A芯片采用D/A 芯片 TLC562