Навигация:ГлавнаяДля ВУЗов, техникумов и ПУАвтоматика. Автоматизация и управление производствомСтенды «Элементы систем автоматики»Учебно-лабораторный стенд «Программируемые логические интегральные схемы» ПЛИС

Учебно-лабораторный стенд «Программируемые логические интегральные схемы» ПЛИС

Учебно-лабораторный стенд «Программируемые логические интегральные схемы» ПЛИС

Артикул: УП-1071

Цена: предоставляется по запросу

Задать вопрос по оборудованию

На сегодняшний день микроконтроллерная и микропроцессорная техника представляет собой одно из самых бурно развивающихся направлений в электронике. Если в конце XX века для реализации какого-либо сложного устройства требовалась, как минимум, дюжина микросхем, то на сегодняшний день дискретная логика почти повсеместно вытесняется микроконтроллерами и программируемыми логическими интегральными схемами (ПЛИС). Микроконтроллер, как правило, представляет собой совокупность микропроцессора, оперативной и постоянной памяти, а также набора периферийных устройств. Работа микроконтроллера аналогична компьютеру: он выполняет заданную программистом последовательность инструкций. В ПЛИС же используется принципиально другой подход: микросхема состоит из множества разрозненных ячеек, каждая из которых может выполнять некоторые логические и арифметические функции. При программировании такой микросхемы ячейки соединяются между собой заданным образом, синтезируя целостную схему из ячеек. Таким образом, микросхему ПЛИС можно представить как множество логических элементов, которые можно произвольно соединять между собой. Используются ПЛИС в задачах, где требуется высокая скорость обработки данных (к примеру, обработка видеосигналов), требуется одновременная работа нескольких независимых узлов (например, система управления инжекторным двигателем внутреннего сгорания) и другие применения. В некоторых современных ПЛИС количество встроенных логических ячеек настолько велико, что позволяет реализовывать даже несложные микроконтроллерные системы. 

Для изучения этих интересных микросхем предлагаем наш стенд «ПЛИС». Стенд состоит из двух модулей: «Модуль ячейки FPGA» и «Отладочного модуля FPGA». 

Модуль ячейки FPGA позволяет изучить основы функционирования логических блоков ПЛИС и их конфигурирования. Данный макет предполагает формирование студентом логической или арифметико-логической функции средствами одного гипотетического логического блока. 

Вторым модулем стенда является отладочный модуль FPGA, который содержит реальную микросхему фирмы Altera (семейство Cyclone IV), средства отладки и программирования, а также набор периферийных устройств. Для наглядности в этом описании размещена только лицевая панель этого модуля. 

Существует две комплектации поставки:

Первая включает: 

Состав: 
  1. Модуль «Ячейка FPGA» (1 шт.) 
  2. Модуль «Отладочный модуль FPGA» (1 шт.) 
  3. Соединительные провода (20 шт.) 
  4. Учебно-методическое пособие (2 комплекта).
Вторая включает:
Исполнение стендовое компьютерное: 
Состав:
  1. Модуль «Ячейка FPGA» (1 шт.) 
  2. Модуль «Отладочный модуль FPGA» (1 шт.) 
  3. Соединительные провода (20 шт.) 
  4. Учебно-методическое пособие (2 комплекта). 
  5. Стендовый стол (1 шт.) 
  6. Персональный Компьютер (1 шт.)" 
Дополнительно есть возможность заказать : Ноутбук или ПК (на выбор) и Компактный осциллограф.

Лабораторные работы.  
Ниже приведены типовые лабораторные работы, которые можно провести на стендах (все работы рассмотрены в методическом пособии): 
  1. Изучение режимов работы логической ячейки (без задания функции на входных мультиплексорах). Применение логического анализатора; 
  2. Конфигурация логической ячейки. Синтез комбинационной схемы; 
  3. Конфигурация логической ячейки. Синтез триггера с произвольным законом функционирования; 
  4. Знакомство со стендом, изучение аппаратного обеспечения макета, а также среды Quartus II Web Edition. Проектирование счётчиков с последовательной и параллельной организацией переноса, назначение выводов ПЛИС, использование Quartus II для отладки. 
  5. Изучение способов управления линиями ввода-вывода. Подключение кнопочных переключателей и светодиодов к ПЛИС. 
  6. Динамическая индикация. Реализация на ПЛИС кодового замка с отображением текущего кода. Набор кода осуществлять с помощью тактовых кнопок, в случае совпадения выдать на семисегментные индикаторы сообщение «OPEN» 
  7. Работа с синхронной динамической памятью. Заполнить массив слов памяти значениями, являющимися числами Фибоначчи. 
  8. Применение ПЛИС в вычислительных задачах: нахождение суммы и среднего арифметического массива чисел; вычисление контрольной суммы участка памяти. 
  9. Работа с EEPROM. Запись последовательности чисел в формате целых и вывод содержимого памяти на семисегментный дисплей. 
  10. Аналогово-цифровое преобразование. Реализовать на ПЛИС цифровой вольтметр для отображения на ССИ напряжения на входе АЦП. 
  11. Программирование ПЛИС для работы в качестве настраиваемого генератора частот, частота может грубо устанавливаться с помощью тактовых кнопок либо регулироваться при помощи потенциометра. Предусмотреть вывод частоты на ССИ. 
  12. Цифро-аналоговое преобразование. Воспроизведение содержимого памяти в формате PCM (ИКМ) 
  13. Знакомство с программным процессором Nios II. Реализация секундомера с минимальным использованием ресурсов ПЛИС помимо программного процессора. 
  14. Исследование быстродействия программных процессоров Nios II Economy, Standart и Fast.

Задать вопрос