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現(xiàn)代DSP技術(shù)基于FPGA數(shù)字信號處理實驗開發(fā)平臺
一、產(chǎn)品概述
傳統(tǒng)的基于CPU(如TMS320)的現(xiàn)代DSP實驗室方案工作速度慢，能完成的實驗項目非常少，大多數(shù)通信領(lǐng)域中的實驗無法完成(如DDS、FSK等)。而基于FPGA的DSP實驗室方案處理速度可達(dá)70GMACs，相關(guān)的AD/DA器件工作速度達(dá)數(shù)十至數(shù)百MHz。基于DSP處理器的實驗設(shè)備對于協(xié)議更新、通信格式改變、硬件工作模式切換等要求，硬件系統(tǒng)無法重構(gòu)，而FPGA具有可重配置功能，因此實現(xiàn)容易。
現(xiàn)代DSP技術(shù)基于FPGA數(shù)字信號處理實驗開發(fā)平臺突破了傳統(tǒng)DSP設(shè)計技術(shù)的瓶頸，在高速DSP設(shè)計和應(yīng)用領(lǐng)域拓展了全新的空間?，F(xiàn)代DSP解決方案完全基于EDA特有的自頂向下的設(shè)計流程和并行算法結(jié)構(gòu)?？捎米魅珖髮W(xué)生電子設(shè)計競賽訓(xùn)練、課程設(shè)計、課外科技活動、畢業(yè)設(shè)計及現(xiàn)代DSP系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)的學(xué)習(xí)平臺。
二、系統(tǒng)特點
1. 采用多層工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)精心設(shè)計
2. FPGA主芯片采用Altera的Cyclone III系列的EP3C16F (90萬門)
3. 核心板可單獨使用，支持 JTAG、AS模式，便于在電子競賽、科研項目開發(fā)中使用
4. 配有全功能USB仿真開發(fā)工具（支持Altera全系列器件），速度快，性能穩(wěn)定可靠
5. 全部采用貼片工藝，接插件采用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口產(chǎn)品，使用可靠
6. 提供豐富接口電路、實驗程序以及詳細(xì)的實驗指導(dǎo)書、用戶使用手冊
三、適用范圍
1. 滿足各院校《數(shù)字電路》、《EDA技術(shù)》、《數(shù)字信號處理》、《軟件無線電》、《通信原理》等課程的教學(xué)實驗
2. EDA技術(shù)實驗教學(xué)、開發(fā)應(yīng)用
3. 電子設(shè)計培訓(xùn)、實訓(xùn)和科研開發(fā)
4. 計算機、電子、信息、通信、電子對抗、工控、自動控制等專業(yè)教學(xué)、數(shù)字電路實驗室、EDA技術(shù)實驗室建設(shè)、數(shù)字信號處理實驗室建設(shè)、DSP技術(shù)和軟件無線電實驗室建設(shè)
四、系統(tǒng)配置
1. 主芯片F(xiàn)PGA采用Altera的Cyclone III系列中的EP3C16F
2. 配置存儲芯片為EPCS4，4Mb串行FLASH
3. 8MB SDRAM
4. 125MHz轉(zhuǎn)換率雙路高速10位DAC
5. 20/40MHz高速8位ADC
6. 雙420/270MHz高速運放
7. 4MB Flash
8. SD卡接口
9. 4個按鍵，10個撥碼開關(guān)，10個LED顯示
10. VGA輸出接口
11. RS232標(biāo)準(zhǔn)串行口
12. PS/2鼠標(biāo)鍵盤接口
13. 50MHz系統(tǒng)時鐘源
14. 4個七段數(shù)碼管
15. 可靠上電復(fù)位電路
16. 提供板級和芯片級電壓3.3V/1.2V
17. 2個40針外擴(kuò)接口
五、實驗項目
(一)基礎(chǔ)實驗
1. 基于QUARTUSII 圖形輸入電路的設(shè)計
2. 基于VHDL 格雷碼編碼器的設(shè)計
3. 含異步清零和同步使能的加法計數(shù)器
4. 七段數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計
5. 數(shù)控分頻器的設(shè)計
6. 圖形和VHDL 混合輸入的電路設(shè)計
7. 四位并行乘法器的設(shè)計
8. 基本觸發(fā)器的設(shè)計
9. 四位全加器設(shè)計
10. 用VHDL設(shè)計七人表決器
11. 用VHDL設(shè)計四人搶答器
12. 可控脈沖發(fā)生器的設(shè)計
13. 正負(fù)脈寬調(diào)制信號發(fā)生器設(shè)計
14. 序列檢測器的設(shè)計
15. PS/2鍵盤
16. UART通信
17. VGA彩條信號發(fā)生器的設(shè)計
18. PN碼產(chǎn)生器
19. Gold碼產(chǎn)生器
20. 數(shù)字頻率計的設(shè)計
21. 數(shù)字鐘的設(shè)計
22. 序列檢測器的設(shè)計
23. 數(shù)字秒表的設(shè)計
(二)DSP實驗
1. FIR數(shù)字濾波器設(shè)計
2. IIR數(shù)字濾波器設(shè)計
3. DDS與數(shù)字移相信號發(fā)生器設(shè)計
4. M序列偽隨機序列發(fā)生器設(shè)計
5. 正交幅度調(diào)制信號發(fā)生器設(shè)計
6. AM信號發(fā)生器設(shè)計
7. FM信號發(fā)生生氣設(shè)計
8. PM信號發(fā)生生氣設(shè)計
9. FSK信號發(fā)生器設(shè)計
10. 掃頻信號發(fā)生器設(shè)計
六、儀器配置
用戶必配設(shè)備：計算機、40M雙蹤示波器
用戶選配：函數(shù)信號發(fā)生器、邏輯分析儀
關(guān)鍵詞： 數(shù)控車床 實訓(xùn)設(shè)備 實訓(xùn)裝置 教學(xué)儀器 實驗設(shè)備 教學(xué)設(shè)備 實訓(xùn)臺 考核裝置 技能考核 電工電子 實驗裝置 數(shù)控技術(shù) 實訓(xùn)考核 技能實訓(xùn) 數(shù)控系統(tǒng) 電氣控制 自控實訓(xùn) 實驗系統(tǒng) 數(shù)控軟件 數(shù)控實訓(xùn) 電氣技術(shù) 數(shù)控設(shè)備 數(shù)控銑床 高教設(shè)備 教學(xué)車床 數(shù)控機床 職教設(shè)備 PLC控制 PLC技術(shù) PLC實驗
傳統(tǒng)的基于CPU(如TMS320)的現(xiàn)代DSP實驗室方案工作速度慢，能完成的實驗項目非常少，大多數(shù)通信領(lǐng)域中的實驗無法完成(如DDS、FSK等)。而基于FPGA的DSP實驗室方案處理速度可達(dá)70GMACs，相關(guān)的AD/DA器件工作速度達(dá)數(shù)十至數(shù)百MHz。基于DSP處理器的實驗設(shè)備對于協(xié)議更新、通信格式改變、硬件工作模式切換等要求，硬件系統(tǒng)無法重構(gòu)，而FPGA具有可重配置功能，因此實現(xiàn)容易。
二、系統(tǒng)特點
1. 采用多層工業(yè)級標(biāo)準(zhǔn)精心設(shè)計
2. FPGA主芯片采用Altera的Cyclone III系列的EP3C16F (90萬門)
3. 核心板可單獨使用，支持 JTAG、AS模式，便于在電子競賽、科研項目開發(fā)中使用
4. 配有全功能USB仿真開發(fā)工具（支持Altera全系列器件），速度快，性能穩(wěn)定可靠
5. 全部采用貼片工藝，接插件采用優(yōu)質(zhì)進(jìn)口產(chǎn)品，使用可靠
6. 提供豐富接口電路、實驗程序以及詳細(xì)的實驗指導(dǎo)書、用戶使用手冊
三、適用范圍
1. 滿足各院校《數(shù)字電路》、《EDA技術(shù)》、《數(shù)字信號處理》、《軟件無線電》、《通信原理》等課程的教學(xué)實驗
2. EDA技術(shù)實驗教學(xué)、開發(fā)應(yīng)用
3. 電子設(shè)計培訓(xùn)、實訓(xùn)和科研開發(fā)
4. 計算機、電子、信息、通信、電子對抗、工控、自動控制等專業(yè)教學(xué)、數(shù)字電路實驗室、EDA技術(shù)實驗室建設(shè)、數(shù)字信號處理實驗室建設(shè)、DSP技術(shù)和軟件無線電實驗室建設(shè)
四、系統(tǒng)配置
1. 主芯片F(xiàn)PGA采用Altera的Cyclone III系列中的EP3C16F
2. 配置存儲芯片為EPCS4，4Mb串行FLASH
3. 8MB SDRAM
4. 125MHz轉(zhuǎn)換率雙路高速10位DAC
5. 20/40MHz高速8位ADC
6. 雙420/270MHz高速運放
7. 4MB Flash
8. SD卡接口
9. 4個按鍵，10個撥碼開關(guān)，10個LED顯示
10. VGA輸出接口
11. RS232標(biāo)準(zhǔn)串行口
12. PS/2鼠標(biāo)鍵盤接口
13. 50MHz系統(tǒng)時鐘源
14. 4個七段數(shù)碼管
15. 可靠上電復(fù)位電路
16. 提供板級和芯片級電壓3.3V/1.2V
17. 2個40針外擴(kuò)接口
五、實驗項目
(一)基礎(chǔ)實驗
1. 基于QUARTUSII 圖形輸入電路的設(shè)計
2. 基于VHDL 格雷碼編碼器的設(shè)計
3. 含異步清零和同步使能的加法計數(shù)器
4. 七段數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計
5. 數(shù)控分頻器的設(shè)計
6. 圖形和VHDL 混合輸入的電路設(shè)計
7. 四位并行乘法器的設(shè)計
8. 基本觸發(fā)器的設(shè)計
9. 四位全加器設(shè)計
10. 用VHDL設(shè)計七人表決器
11. 用VHDL設(shè)計四人搶答器
12. 可控脈沖發(fā)生器的設(shè)計
13. 正負(fù)脈寬調(diào)制信號發(fā)生器設(shè)計
14. 序列檢測器的設(shè)計
15. PS/2鍵盤
16. UART通信
17. VGA彩條信號發(fā)生器的設(shè)計
18. PN碼產(chǎn)生器
19. Gold碼產(chǎn)生器
20. 數(shù)字頻率計的設(shè)計
21. 數(shù)字鐘的設(shè)計
22. 序列檢測器的設(shè)計
23. 數(shù)字秒表的設(shè)計
(二)DSP實驗
1. FIR數(shù)字濾波器設(shè)計
2. IIR數(shù)字濾波器設(shè)計
3. DDS與數(shù)字移相信號發(fā)生器設(shè)計
4. M序列偽隨機序列發(fā)生器設(shè)計
5. 正交幅度調(diào)制信號發(fā)生器設(shè)計
6. AM信號發(fā)生器設(shè)計
7. FM信號發(fā)生生氣設(shè)計
8. PM信號發(fā)生生氣設(shè)計
9. FSK信號發(fā)生器設(shè)計
10. 掃頻信號發(fā)生器設(shè)計
六、儀器配置
用戶必配設(shè)備：計算機、40M雙蹤示波器
用戶選配：函數(shù)信號發(fā)生器、邏輯分析儀