一种数字电路的教学实验箱的制作方法

本技术涉及教学实验箱，具体为一种数字电路的教学实验箱。

背景技术：

1、数字电路用数字信号完成对数字量进行算术运算和逻辑运算的电路，其具有逻辑运算和逻辑处理功能，所以又称数字逻辑电路，数字电路在教学的过程中需要利用数字电路教学实验箱来辅助教学，但是现有的数字电路教学试验箱在出厂时内部程序都是设定好的，这导致在实际使用过程中无法根据实际使用需要进行修改，基于这一现状我们提出了一种数字电路的教学实验箱。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于提供一种数字电路的教学实验箱，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种数字电路的教学实验箱，包括fpga核心板，所述fpga核心板上集成有xc7a100t型号的fpga芯片以及与fpga芯片电性连接的大型qspi rom，所述fpga核心板电性连接有数字电路扩展板和sopc系统，所述数字电路扩展板通过其自身的xc7a100t外接接口电性连接有iic接口、spi接口、uart接口、can接口、rs485接口、tf card接口、8个led灯、8个拨码开关、8位八段数码管、8*8点阵屏、分频电路、步进电机、直流电机、ic座、无源蜂鸣器、光敏电阻、矩阵键盘、独立按键和led显示屏。

3、优选的，所述大型qspi rom用于存储fpga配置和用户数据。

4、优选的，所述fpga芯片还电性连接有外接电源、可编程的usb供电端口和带有机载蓝牙低能收音机。

5、优选的，所述sopc系统是一种基于1c102ip核的软硬件复合系统，sopc系统中的1c102ip核的硬件设计是为了定制合适的cpu和外设，sopc系统可以灵活定制1c102ip核、cpu的特性和cpu的指令，sopc系统的软件用于供用户在硬件开发后利用汇编语言、c语音或c++语音进行程序的编译连接和调试。

6、优选的，所述分频电路包括sn74s74adr型号的芯片u23和sn74s74adr型号的芯片u24，所述芯片u23的引脚1电性连接有电阻r175的一端，电阻r175的另一端电性连接有5v电源，芯片u23的引脚2和引脚6电性连接，芯片u23的引脚3、引脚11均与fpga核心板电性连接，芯片u23的引脚4电性连接有电阻r180的一端，电阻r180的另一端电性连接有5v电源，芯片u23的引脚5电性连接有50hz接口，芯片u23的7接地，芯片u23的引脚8和引脚12电性连接，芯片u23的引脚9电性连接有25hz接口，芯片u23的引脚10电性连接有电阻r182的一端，电阻r182的另一端电性连接有5v电源，芯片u23的引脚13电性连接有电阻r176的一端，电阻r176的另一端电性连接有5v电源，芯片u23的引脚14电性连接有5v电源和电容c132的一端，电容c132的另一端接地；

7、所述芯片u24的引脚1电性连接有电阻r174的一端，电阻r174的另一端电性连接有5v电源，芯片u24的引脚2和引脚6电性连接，芯片u24的引脚3、引脚11均与fpga核心板电性连接，芯片u24的引脚4电性连接有电阻r179的一端，电阻r179的另一端电性连接有5v电源，芯片u24的引脚5电性连接有12.5hz接口，芯片u24的7接地，芯片u24的引脚8和引脚12电性连接，芯片u24的引脚9电性连接有6.25hz接口，芯片u24的引脚10电性连接有电阻r181的一端，电阻r181的另一端电性连接有5v电源，芯片u24的引脚13电性连接有电阻r177的一端，电阻r177的另一端电性连接有5v电源，芯片u24的引脚14电性连接有5v电源和电容c131的一端，电容c131的另一端接地。

8、优选的，所述矩阵键盘为4*4矩阵的键盘。

9、优选的，所述led显示屏选用128*64的显示屏。

10、与现有技术相比，本实用新型通过xc7a100t型号的fpga芯片、大型qspi rom、sopc系统和数字电路扩展板上的xc7a100t外接接口相配合，使得本教学实验箱可以利用汇编语言、c语音或c++语音进行程序的编译连接和调试，从而可以根据实际需要进行修改，便于学生对数字电路进行动手实践。

技术特征：

1.一种数字电路的教学实验箱，包括fpga核心板，其特征在于：所述fpga核心板上集成有xc7a100t型号的fpga芯片以及与fpga芯片电性连接的大型qspi rom，所述fpga核心板电性连接有数字电路扩展板和sopc系统，所述数字电路扩展板通过其自身的xc7a100t外接接口电性连接有iic接口、spi接口、uart接口、can接口、rs485接口、tf card接口、8个led灯、8个拨码开关、8位八段数码管、8*8点阵屏、分频电路、步进电机、直流电机、ic座、无源蜂鸣器、光敏电阻、矩阵键盘、独立按键和led显示屏。

2.根据权利要求1所述的一种数字电路的教学实验箱，其特征在于：所述大型qspi rom用于存储fpga配置和用户数据。

3.根据权利要求1所述的一种数字电路的教学实验箱，其特征在于：所述fpga芯片还电性连接有外接电源、可编程的usb供电端口和带有机载蓝牙低能收音机。

4.根据权利要求1所述的一种数字电路的教学实验箱，其特征在于：所述sopc系统是一种基于1c102ip核的软硬件复合系统，sopc系统可以灵活定制1c102ip核、cpu的特性和cpu的指令，sopc系统的软件用于供用户在硬件开发后利用汇编语言、c语音或c++语音进行程序的编译连接和调试。

5.根据权利要求1所述的一种数字电路的教学实验箱，其特征在于：所述分频电路包括sn74s74adr型号的芯片u23和sn74s74adr型号的芯片u24，所述芯片u23的引脚1电性连接有电阻r175的一端，电阻r175的另一端电性连接有5v电源，芯片u23的引脚2和引脚6电性连接，芯片u23的引脚3、引脚11均与fpga核心板电性连接，芯片u23的引脚4电性连接有电阻r180的一端，电阻r180的另一端电性连接有5v电源，芯片u23的引脚5电性连接有50hz接口，芯片u23的7接地，芯片u23的引脚8和引脚12电性连接，芯片u23的引脚9电性连接有25hz接口，芯片u23的引脚10电性连接有电阻r182的一端，电阻r182的另一端电性连接有5v电源，芯片u23的引脚13电性连接有电阻r176的一端，电阻r176的另一端电性连接有5v电源，芯片u23的引脚14电性连接有5v电源和电容c132的一端，电容c132的另一端接地；

6.根据权利要求1所述的一种数字电路的教学实验箱，其特征在于：所述矩阵键盘为4*4矩阵的键盘。

7.根据权利要求1所述的一种数字电路的教学实验箱，其特征在于：所述led显示屏选用128*64的显示屏。

技术总结本技术公开了一种数字电路的教学实验箱，包括FPGA核心板，所述FPGA核心板上集成有XC7A100T型号的FPGA芯片以及与FPGA芯片电性连接的大型QSPI ROM，所述FPGA核心板电性连接有数字电路扩展板和SOPC系统。本技术通过XC7A100T型号的FPGA芯片、大型QSPI ROM、SOPC系统和数字电路扩展板上的XC7A100T外接接口相配合，使得本教学实验箱可以利用汇编语言、C语音或C++语音进行程序的编译连接和调试，从而可以根据实际需要进行修改，便于学生对数字电路进行动手实践。技术研发人员：吴伙土受保护的技术使用者：福建云晓科技有限公司技术研发日：20231012技术公布日：2024/5/10