多功能开发板及仿真系统的制作方法

本发明涉及实验设备领域，具体而言，涉及一种多功能开发板及仿真系统。

背景技术：

随着数字信号处理器在通信、电子等领域的深入应用，dsp芯片的开发应用已经成为行业科技人员必须掌握的一门重要的实用技术。目前，现有的实验开发系统还需通过另外专门的仿真器进行仿真实验，学生在一般的开发实验，还需自带仿真器、核心板、扩展板、电源、usb线等，而且还需单独购买仿真器，而一台仿真器的价格昂贵，导致学习成本较高，从而给学生的开发学习带来了很大的困难和不便。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种多功能开发板及仿真系统，以改善上述问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种多功能开发板，所述多功能开发板包括主板，所述主板上设有用于固定所述多功能开发板的多个定位孔，所述主板上还设置有仿真器和控制器，所述仿真器与所述控制器耦合，所述主板上还设有与所述控制器耦合的外围功能器件，所述外围功能器件包括usb接口，所述usb接口分别所述仿真器和所述控制器耦合；所述usb接口用于与终端设备耦合，以使所述仿真器获取终端设备传输的仿真数据以及根据终端设备提供的电源为所述仿真器和所述控制器供电。

在本发明较佳的实施例中，所述外围功能器件还包括系统电源和二极管，所述系统电源的输出端分别与所述二极管的阴极端和所述控制器的电源端连接，所述二极管的阳极端与所述usb接口连接。

在本发明较佳的实施例中，所述外围功能器件还包括按键、用于与外部设备连接的引脚、下载接口、通信电路及显示器，所述按键、所述引脚、所述下载接口、所述通信电路及所述显示器均与所述控制器耦合。

在本发明较佳的实施例中，所述引脚为多个，多个所述引脚间隔分布在所述主板的两侧。

在本发明较佳的实施例中，所述显示器包括led数码管显示电路、led发光二极管或lcd液晶显示器中的一种。

在本发明较佳的实施例中，所述通信电路包括rs232串行通信电路、sci串行通信接口或spi串行接口中的至少一种。

在本发明较佳的实施例中，所述下载接口为isp下载接口或jtag下载接口。

在本发明较佳的实施例中，所述主板上还设置有触摸屏，所述触摸屏通过所述多个定位孔安装在所述多功能开发板上。

在本发明较佳的实施例中，所述主板上还设置有报警器，所述报警器与所述控制器耦合。

一种仿真系统，所述系统包括终端设备和多功能开发板，所述终端设备与所述多功能开发板的usb接口耦合。

本发明实施例的有益效果是：

本发明实施例提供一种多功能开发板及仿真系统，通过主板上设有用于固定所述多功能开发板的多个定位孔，可实现对该多功能开发板进行固定，还可作为扩展接口。另外，主板上还设置有仿真器和控制器，以及与所述控制器耦合的外围功能器件，该外围功能器件可实现实验开发过程的多种实验开发，通过外围功能器件的usb接口与终端设备耦合，即可使得所述仿真器获取终端设备传输的仿真数据以及根据终端设备提供的电源为所述仿真器和所述控制器供电，从而在进行实验时，无需另外再使用仿真器，节约了实验成本，并且给学生的开发学习带来了很大的便利。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种多功能开发板的结构框图；

图2为本发明实施例提供的一种多功能开发板的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种仿真器的电路原理图；

图4为本发明实施例提供的一种系统电源的电路原理图；

图5为本发明实施例提供的一种仿真系统的结构框图。

图标：200-仿真系统；210-终端设备；100-多功能开发板；110-主板；120-仿真器；130-控制器；140-定位孔；150-外围功能器件；151-usb接口；152-系统电源；153-按键；154-引脚；155-下载接口；156-通信电路；157-显示器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“耦合”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

请参照图1和图2，图1为本发明实施例提供的一种多功能开发板100的结构框图，图2为本发明实施例提供的一种多功能开发板100的结构示意图，所述多功能开发板100包括主板110，所述主板110设置有仿真器120和控制器130，所述所述主板110上还设有与所述控制器130耦合的外围功能器件150，所述外围功能器件150包括usb接口151，所述usb接口151分别所述仿真器120和所述控制器130耦合。

所述usb接口151用于与终端设备耦合，当需要进行仿真实验时，终端设备可通过该us接口向所述仿真器120下载仿真数据，仿真器120及控制器130可对所述仿真数据进行仿真。另外，该usb接口151也可根据终端设备提供的电源为所述仿真器120和控制器130进行供电。

作为一种方式，所述主板110采用pcb板。

所述主板110上设有用于固定所述多功能开发板100的多个定位孔140，作为一种方式，该定位孔140可以为6个，均设置在如图1所示的该多功能开发板100的四角及中间部分，可以将该定位孔140通过铜柱与其他外部功能模块相连，以实现该多功能开发板100的扩展，再者，还可在定位孔140上安装铜柱以防止该多功能开发板100域其他物体发生接触或碰撞，以防止因外部碰撞而损坏该多功能开发板100。

所述主板110上还设有触摸屏，该触摸屏可以通过所述多个定位孔140中的其中四个定位孔140安装在所多功能开发板100上，且是通过铜柱连接定位孔140，该触摸屏在连接铜柱，以实现将该触摸屏与多功能开发板100的连接。作为一种实施方式，该触摸屏可以为2.4寸usarthmi串口触摸屏，从而可以通过该触摸屏进行其他实验开发学习。

为了使所述多功能开发板100可用于做其他实验时，则该多功能开发板100需有自身的系统电源152为用电装置进行供电，所以，所述外围功能器件150还包括系统电源152和二极管，所述系统电源152的输出端分别与所述二极管的阴极端和所述控制器130的电源端连接，所述二极管的阳极端与所述usb接口151连接。

系统电源152可以采用标准3.5*1.1mm接口电源用于直接供电，可以为多功能开发板100在使用时提供充足的功率。同时，将仿真器120的电源和控制器130的电源之间用二极管进行隔离，也就是，usb接口151与系统电源152之间连接一个二极管，当该多功能开发板100通过usb接口151获取电源时，该电源可同时向仿真器120和控制器130进行供电，用于仿真和下载仿真数据；当该多功能开发板100通过系统电源152获取电源时，二极管反向，该系统电源152不向仿真器120供电，从而可以起到节能的作用；当该多功能开发板100同时通过usb接口151和系统电源152获取电源时，则在二极管的作用下，还可防止系统电源152的电流通过usb接口151对终端设备产生一些不利的影响，例如，使得终端设备对仿真器120的供电不稳定，或者usb接口151获取仿真数据错乱等不利影响。

该多功能开发板100的体积小，并且集成有仿真器120和其他外围功能器件150，使得在实验时，只需要该多功能开发板100和一根usb线与终端设备连接即可完成实验，可随身携带，在需要的时候可更加方便进行实验，从而不需要再另购买仿真器120了，节约了实验成本，给学生的开发学习带来了很大的便利。

其中，所述外围功能器件150还可以包括按键153、用于与外部设备连接的引脚154、下载接口155、通信电路156及显示器157，所述按键153、所述引脚154、所述下载接口155、所述通信电路156及所述显示器157均与所述控制器130耦合。

为了便于该多功能开发板100的二次开发，所述引脚154为多个，多个所述引脚154间隔分布在所述主板110的两侧，从而在以后的开发过程中，可以制作与之对应的扩展板，以实现更多功能。

该多个引脚154可作为多个i/o口进行输入输出。

主板110上的按键153也可以设置为多个，其可以采用矩阵式、独立式或者其他设置。

下载接口155可以用于进行程序下载，该下载接口155可以为isp下载接口155或tag下载接口155。

通信电路156包括rs232串行通信电路156、ttl串口、sci串行通信接口或spi串行接口中的至少一种。

显示器157包括led数码管显示电路、led发光二极管或lcd液晶显示器157中的一种。

主板110上还可设置报警器，该报警器与控制器130耦合，所述报警器可以无源蜂鸣器，可以用于在实验时进行错误报警，或者进行声音输出等实验。

另外，该主板110上还可以设置多路模数/数模转换器、can总线输入接口、eqep输入接口以及电可擦可编程只读存储器。

控制器130可以采用高性能的32位浮点中央处理器tms320f28335，该型号的处理器频率始终为150mhz，内核电压为1.9v的低功耗设计。

仿真器120可以采用型号为xds100v2的仿真器120，其具有usb2.0高速接口(480mbit/s)、支持高速usb代码下载功能、支持断电检测；支持自适应时钟、支持codecomposerstudiov4和更高版本等功能。

请参照图3，图3为本发明实施例提供的一种仿真器120的电路原理图，所述仿真器120包括仿真模块、数据储存电路及外围保护电路。

仿真模块采用型号为xds100v2的仿真芯片u1。

外围保护电路包括第一保护电路、第二保护电路、第三保护电路及第四保护电路。所述第一保护电路包括第一电容c1、第二电容c2、第三电容c3、第四电容c4、第一电感l1及第二电感l2，第一电感l1的一端接3.3v电源端，第一电感l1的另一端分别与第二电容c2的一端、第四电容c4的一端及仿真芯片u1的vphy端连接，第二电感l2的一端接3.3v电源端，第二电感l2的另一端分别与第一电容c1的一端、第三电容c3的一端及仿真芯片u1的vpll端连接，所述第一电容c1的另一端、第二电容c2的另一端、第三电容c3的另一端与第四电容c4的另一端均接地。

第二保护电路用于对输入电源进行稳压，包括第一稳压芯片u2、第五电容c5及第六电容c6，所述第一稳压芯片u2的输入端vin均与usb接口电路j1的vcc端、第五电容c5的一端连接且接5.0v电源，第一稳压芯片u2的输出端vout与第六电容c6的一端连接且接1.9v电源端，第一稳压芯片u2的接地端gnd、第五电容c5的另一端与第六电容c6的另一端均接地。

第三保护电路用于对输入电源进行稳压，包括第二稳压芯片u3、第七电容c7及第八电容c8，第二稳压芯片u3的输入端vin与usb接口电路j1的vcc端、第七电容c7的一端连接且接5.0v电源，第二稳压芯片u3的输出端vout与第八电容c8的一端连接且接3.3v电源端，第二稳压芯片u3的接地端gnd、第七电容c7的另一端与第八电容c8的另一端均接地。

其中，所述第一稳压芯片u2与第二稳压芯片u3均采用型号为lm1117的稳压芯片，通过5v电源降压成3.3v和1.8v电源，用于给仿真器120提供对应的电源。

第四保护电路为静电保护芯片u4，用于对电路进行静电保护，该静电保护芯片u4采用型号为tpd2e001的芯片，该静电保护芯片u4的电源端vcc接5.v电源，其io1端与usb接口电路j1的d+端连接，io2端与usb接口电路j1的d-端连接，usb接口电路j1的d+端与仿真芯片u1的dp端连接，usb接口电路j1的d-端与仿真芯片u1的dm端连接。

数据储存电路用于对仿真数据进行存储，包括第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3、第四电阻r4及数据存储芯片u5，该数据存储芯片u5采用型号为93c46的芯片，该数据存储芯片u5的do端分别与第一电阻r1的一端、第二电阻r2的一端连接，第一电阻r1的另一端分别与数据存储芯片u5的di端、仿真芯片u1的eedata端连接，第二电阻r2的另一端与第三电阻r3的一端、第四电阻r4的一端连接，并接3.3v电源，第三电阻r3的另一端分别与数据存储芯片u5的cs端、仿真芯片u1的eecs端连接，第四电阻r4的另一端分别与数据存储芯片u5的clk端、仿真芯片u1的eeclk端连接，数据存储芯片u5的vcc端与该数据存储芯片u5的org端连接并接3.3v电源，数据存储芯片u5的dc端与数据存储芯片u5的gnd端连接并接地。

该仿真器120还包括第九电容c9、第十电容c10、第十一电容c11、第五电阻r5、第六电阻r6及晶振o1，第九电容c9的一端接地，另一端与仿真芯片u1的vregout端连接，第十电容c10的一端与第十一电容c11的一端均接地，第十电容c10的另一端分别与晶振o1的一端、仿真芯片u1的osci端连接，第十一电容c11的另一端分别与晶振o1的另一端、仿真芯片u1的osco端连接，第一五电阻的一端接地，第五电阻r5的另一端与仿真芯片u1的ref端连接，第六电阻r6的一端接3.3v电源，第六电阻r6的另一端与仿真芯片u1的reset#端连接。另外，仿真芯片u1的adbus0-adbus7、bcbus0-bcbus7均与控制器130连接。

请参照图4，图4为本发明实施例提供的一种系统电源152的电路原理图，所述系统电源152包括电源接口、稳压电路、降压稳压芯片u6及输出电路，电源接口用于接外部输入电源，与所述稳压电路连接，稳压电路与稳压芯片连接，降压稳压芯片u6与输出电路连接，输出电路用于为该多功能开发板100中的用电器件输出电源。

其中，该降压稳压芯片u6采用型号为ps767d301的稳压芯片，用于给控制器130部分提供电源。

稳压电路包括第七电阻r7、第一二极管d1、第十二电容c12及第十三电容c13，所述第七电阻r7的一端与电源接口j2的第一端连接，第七电阻r7的另一端分别与第一二极管d1的阴极、第十二电容c12的一端、第十三电容c13的一端、降压稳压芯片u6的1nc端、降压稳压芯片u6的2in端连接，且该电源接口j2的第一端接5.0v电源，第一二极管d1的阳极与电源接口j2的第二端连接且接地，电源接口j2的第三端接地，第十二电容c12的另一端与第十三电容c13的另一端连接且接地。

输出电路包括第八电阻r8、第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十四电容c14、第十五电容c15、第十六电容c16、第十七电容c17及第二发光二极管d2，第八电阻r8的一端与降压稳压芯片u6的端连接，第八电阻r8的另一端接3.3v电源，第九电阻r9的一端接地，第九电阻r9的另一端分别与第十电阻r10的一端、降压稳压芯片u6的1fb/nc端连接，第十电阻r10的另一端分别与降压稳压芯片u6的1out端、第十四电容c14的一端、第十五电容c15的一端连接，且接1.9v电源，第十四电容c14的另一端与第十五电容c15的另一端均接地，第十六电容c16的一端与降压稳压芯片u6的2out端连接，第十六电容c16的一端还与第十七电容c17的一端、第十一电阻r11的一端连接，且接3.3v电源，第十六电容c16的另一端与第十七电容c17的另一端均接地，第十一电阻r11的另一端与第二发光二极管d2的阳极连接，第二发光二极管d2的阴极接地。

请参照图5，图5为本发明实施例提供的一种仿真系统200的结构框图，所述系统包括终端设备210和上述的多功能开发板100，所述终端设备210与所述多功能开发板100的usb接口151耦合。

所述终端设备210用于将仿真数据或程序等通过usb接口151下载到多功能开发板100上，该终端设备210可以是个人电脑(personalcomputer，pc)、平板电脑、智能手机、个人数字助理(personaldigitalassistant，pda)等终端。

综上所述，本发明实施例提供一种多功能开发板及仿真系统，通过主板上设有用于固定所述多功能开发板的多个定位孔，可实现对该多功能开发板进行固定，还可作为扩展接口。另外，主板上还设置有仿真器和控制器，以及与所述控制器耦合的外围功能器件，该外围功能器件可实现实验开发过程的多种实验开发，通过外围功能器件的usb接口与终端设备耦合，即可使得所述仿真器获取终端设备传输的仿真数据以及根据终端设备提供的电源为所述仿真器和所述控制器供电，从而在进行实验时，无需另外再使用仿真器，节约了实验成本，并且给学生的开发学习带来了很大的便利。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。