一种基于龙芯芯片的便携式编程教学试验箱的制作方法

本技术属于教学培训设备，具体涉及一种基于龙芯芯片的编程教学的试验箱。

背景技术：

1、《计算机组成原理》、《计算机体系结构》、《操作系统》等课程是计算机、软件工程等专业的重要基础课程。现阶段，这些课程的实验教学环境非常贫乏，国内已有的硬件平台也相对使用多年，实验手段比较落后。而且相关的教学平台一般是以非国产处理器硬件平台为基础设计的，在实际教学中，受实验条件限制，试验箱体积大，成本高等问题，学生试验机会和时间少，无法进行灵活的实验实训，无法进行更为充分的综合性、创新性实验。

2、“龙芯”是我国自主研发的高性能通用系列处理器，目前已经形成系列化产品并进行了规模化产业推广与应用；“龙芯”基于mips基础指令集进行扩展，从核心微结构设计、物理版图以至上层bios、内核源码等具备完全自主的开发与设计能力。由于现有的教学平台多是基于非国产处理器硬件设计，无法使学生实现基于国产处理器的编程试验，因此，为了便于学生更便捷的熟悉理解计算机硬件结构及软件编程，需要提供一种低成本，方便使用的基于龙芯芯片的便携式编程教学试验箱。

技术实现思路

1、本实用新型为了解决现有技术中的龙芯芯片编程教学困难，教学试验机会少的问题，提供一种基于龙芯芯片的便携式编程教学试验箱。

2、本实用新型采取以下技术方案：一种基于龙芯芯片的便携式编程教学试验箱，包括：颜色识别传感器模块，龙芯芯片，显示模块，光照度传感器模块，供电模块；所述颜色识别传感器模块用于采集颜色信号，所述光照度传感器模块用于采集光照信号，颜色识别传感器模块和光照传感器模块的输出端通过接线端子1j3与龙芯芯片的i2c接口连接，龙芯芯片的spi接口通过i接线端子2j2与显示模块的输入端连接，龙芯芯片读取颜色识别传感器模块的数据，控制显示模块输出相对应的颜色；供电模块用于提供电源。

3、进一步地，还包括箱体和箱盖，所述颜色识别传感器模块，龙芯芯片，光照度传感器模块，供电模块设置在箱体内，所述显示模块设置在箱盖内表面上。

4、进一步地，所述的龙芯芯片型号为ls1c0300b。

5、进一步地，所述龙芯芯片上设置有用于存储的flash存储芯片u10。

6、进一步地，所述龙芯芯片引脚i2c_sda0连接颜色识别传感器模块的引脚sda，龙芯芯片引脚i2c_scl0连接到颜色识别传感器模块的引脚scl。

7、进一步地，所述龙芯芯片引脚spi0_clk连接到显示模块的引脚d0，龙芯芯片引脚spi0_mosi连接到显示模块的引脚d1，龙芯芯片引脚spi0_cs3连接到oled显示模块的引脚cs，龙芯芯片引脚gpio56连接到显示模块的引脚res，龙芯芯片引脚gpio57连接到显示模块的引脚dc。

8、进一步地，所述颜色识别传感器的引脚sda连接到光照度传感器模块的引脚sda，颜色识别传感器模块的引脚scl连接到光照度传感器模块的引脚scl。

9、进一步地，还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器通过i2c接口或spi接口与所述龙芯芯片连接。

10、进一步地，还包括uart转485模块和风速风向传感器，所述风速风向传感器通过uart转485模块与所述龙芯芯片上的uart接口连接。

11、进一步地，还包括继电器模块，所述继电器模块与所述龙芯芯片的io接口连接，实现电子开关功能。

12、与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

13、1、本实用新型提供了一种基于龙芯芯片的便携式编程教学试验箱，通过在箱体上设置颜色识别传感器和光照度传感器，通过将颜色识别传感器和光照度传感器与龙芯芯片的i2c端口连接，可以让学生通过程序从对应的i2c接口中读取数据来学习i2c接口的编程，同时，将显示模块与龙芯芯片的spi接口连接，可以让学生通过程序将采集到的颜色信号通过spi接口发送至显示模块进而显示颜色传感器的采集颜色，实现基于龙芯芯片的spi接口和i2c接口的编程教学，利用实际接口提高教学效率。

14、2、本实用新型采用型号为ls1c0300b的龙芯芯片龙芯的单核处理器，频率为300mhz，架构为mips，程序为嵌入式程序，可以通过程序本身直接驱动龙芯芯片的对应的管脚，因此本实用新型可以帮助学生熟悉ls1c0300b的硬件结构及软件编程。

技术特征：

1.一种基于龙芯芯片的便携式编程教学试验箱，其特征在于,包括:颜色识别传感器模块，龙芯芯片，显示模块，光照度传感器模块，供电模块；所述颜色识别传感器模块用于采集颜色信号，所述光照度传感器模块用于采集光照信号，颜色识别传感器模块和光照传感器模块的输出端通过接线端子1j3与龙芯芯片的i2c接口连接，龙芯芯片的spi接口通过接线端子2j2与显示模块的输入端连接，龙芯芯片读取颜色识别传感器模块的数据，控制显示模块输出相对应的颜色；供电模块用于提供电源。

2.根据权利要求1所述的基于龙芯芯片的便携式编程教学试验箱，其特征在于：还包括箱体和箱盖，所述颜色识别传感器模块，龙芯芯片，光照度传感器模块，供电模块设置在箱体内，所述显示模块设置在箱盖内表面上。

3.根据权利要求2所述的基于龙芯芯片的便携式编程教学试验箱，其特征在于：所述的龙芯芯片为ls1c0300b龙芯芯片。

4.根据权利要求1所述的基于龙芯芯片的便携式编程教学试验箱，其特征在于：还包括用于存储的flash存储芯片u10。

5.根据权利要求1所述的基于龙芯芯片的便携式编程教学试验箱，其特征在于：所述龙芯芯片引脚i2c_sda0连接颜色识别传感器模块的引脚sda，龙芯芯片引脚i2c_scl0连接到颜色识别传感器模块的引脚scl。

6.根据权利要求1所述的基于龙芯芯片的便携式编程教学试验箱，其特征在于：所述龙芯芯片引脚spi0_clk连接到显示模块的引脚d0，龙芯芯片引脚spi0_mosi连接到显示模块的引脚d1，龙芯芯片引脚spi0_cs3连接到oled显示模块的引脚cs，龙芯芯片引脚gpio56连接到显示模块的引脚res，龙芯芯片引脚gpio57连接到显示模块的引脚dc。

7.根据权利要求1所述的基于龙芯芯片的便携式编程教学试验箱，其特征在于：所述颜色识别传感器的引脚sda连接到光照度传感器模块的引脚sda，颜色识别传感器模块的引脚scl连接到光照度传感器模块的引脚scl。

8.根据权利要求1所述的基于龙芯芯片的便携式编程教学试验箱，其特征在于：还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器通过i2c接口或spi接口与所述龙芯芯片连接。

9.根据权利要求1所述的基于龙芯芯片的便携式编程教学试验箱，其特征在于：还包括uart转485模块和风速风向传感器，所述风速风向传感器通过uart转485模块与所述龙芯芯片上的uart接口连接。

10.根据权利要求6所述的基于龙芯芯片的便携式编程教学试验箱，其特征在于：还包括继电器模块，所述继电器模块与所述龙芯芯片的io接口连接，实现电子开关功能。

技术总结
本技术属于教学培训设备技术领域，解决现有教学设备成本高，教学试验机会少的问题，提供一种基于龙芯芯片的便携式编程教学试验箱。包括颜色识别传感器模块，龙芯芯片，显示模块，光照度传感器模块，供电模块；颜色识别传感器模块用于采集颜色信号，光照度传感器模块用于采集光照信号，颜色识别传感器模块和光照传感器模块的输出端通过接线端子J3与龙芯芯片的I2C接口连接，龙芯芯片的SPI接口通过接线端子J2与显示模块的输入端连接，龙芯芯片读取颜色识别传感器模块的数据，控制显示模块输出相对应的颜色；供电模块提供电源。本技术成本低，使用方便，并达到熟悉并掌握该处理器的目的。

技术研发人员：杨园京,王旭韬,周权,赵菲菲
受保护的技术使用者：山西云芯新一代信息技术研究院有限公司
技术研发日：20230421
技术公布日：2024/1/15