电子技术综合实验箱使用说明书

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1、目录一、系统简介1二、配置2三、软、硬件安装2四、系统功能介绍4五、MCU单片机小系统详述22六、ISE9.1简明教程36七、电子技术综合实验箱实验项目简介48实验一、流水灯控制实验48实验二、数码管显示实验50实验三、液晶显示实验52实验四、串行A/D实验53实验五、串行D/A实验54实验六、232通讯实验55实验七、鼠标键盘驱动及VGA显示实验57实验八：简易电子琴实验61实验九：音乐回放实验62实验十：等精度频率计实验62实验十一：DDS实验64实验十一：扩展部分实验（只提供方案）66实验一、数字存储示波器66实验二、频谱分析仪6

2、8八、ISE9.1i安装步骤73电子技术综合实验箱使用说明书一、系统简介电子技术综合实验箱是由长沙鑫三知科教设备有限公司研发的，以单片机与FPGA为核心的综合实验系统。主要适用于各高校参加全国大学电子竞赛的赛前辅导，以及本科生的单片机与FPGA的入门级教学，同时该实验系统也可作为研究生、中小企业的电子工程师等使用者的开发平台和辅助培训工具。开发工程师可使用VHDL语言、Verilog语言、原理图或方程式，结合Xilinx集成开发环境开发FPGA的应用，使用C语言或汇编语言开发单片机应用程序。二、配置2.1基本配置★1.5V、3.3V、1

3、.8V板上电源★2.40万门SpartanⅢXC3S400FPGA★3.支持JTAG、SlaveSerial、SelectMAP等多种加载模式★4.支持FPGAEEPROM配置，EEPROM芯片为XCF02S★5.内置50MHZ晶振，满足高速设计要求★6.以STC89c58RD+为核心的单片机最小系统★7.高速AD/DA模块★8.支持标准RS232串行接口★9.PS2键盘接口、PS2鼠标接口，支持3D、4D滚轮鼠标★10.VGA监视器接口，支持800×600、1600×1200或自定义分辨率★11.12864点阵LCD显示（可选）2.2

4、可选配置★12.大容量高速SRAM模块，容量128KB★13.直接数字合成DDS模块★14.语音处理模块三、软、硬件安装3.1开发套件内容★电子技术综合实验箱；★FPGA下载线；★串口电缆；★用户手册(含原理图和元器件清单)；★CD-ROM（含ISE7.1、ModelSim6.0、Keilc51、ISPlayv1.5开发软件（数据手册）；3.2电子技术综合实验箱各模块基本配置：◎底板：★+12V、-12V、5V、-5V、3.3V、1.8V电源★VGA显示接口★PS2鼠标、键盘接口★RS232串行通信接口★音频输入/输出接口★LCD接口★

5、2个独立按键★8个发光二极管★电源指示灯★各模块插座◎FPGA模块：★SpartanⅢXC3S40040万门FPGA★XCF02S（2Mbit）ConfigurationPROM★内置3.3V、2.5V、1.8V、1.2V电源★内置Jtag下载电路★电源指示★内/外部电源切换开关◎MCU模块：★51系列核心单片机，与多款型号兼容★地址、数据、中断等多种扩展接口★内置ISP下载电路★8个7段数码管★128*64点阵液晶★4行4列按键★32K静态SRAM★TLC549AD芯片★TLV5618DA芯片★11.059MHz晶振；3.3硬件安装图

6、3.1硬件安装示意图硬件的安装过程非常简单，如图3.1所示，将各模块插到对应的位置。在系统未上电时连接FPGA模块、MCU模块的下载电缆。在调试FPGA时将配件中的FPGA下载电缆一头接入计算机的并口，另一头接入FPGA模块的JTAG下载接口。在调试单片机时将配件中的串口线一头接入计算机的串口，另一头接入MCU模块的串口。至此，硬件安装完毕，下面就可以下载配置进行调试了。3.4软件安装本系统所使用的软件均可以从网上获得，安装过程详见其使用说明。四、系统功能介绍电子技术综合实验箱采用了模块化的设计方法，将各功能设计成独立的模块可以充分利用

7、FPGA和MCU的资源，利用各模块的不同组合可以轻松实现多种实验项目。能充分满足教学、学习、竞赛与研究的需要。4.1电源实验箱采用直流+12V、-12V、5V电源供电，由电压转换芯片LD1084-3.3、LD1084-1.8提供系统所需的3.3V和1.8V电压。电路图如图4.1：图4.14.2PS/2键盘及鼠标接口实验箱上提供两个PS/2接口，可同时接入键盘和鼠标。PS/2接口引脚定义如图4.2所示，其中数据信号线和时钟信号线与FPGA芯片相连。可用FPGA实现对键盘和鼠标的驱动。图4.24.3RS-232串行通信实验箱上有一个标准的9

8、针RS-232接口，只使用了其中的“引脚2—RxD”和“引脚3—TxD两根信号线，与RS-232双线通信协议兼容。由于RS-232接口采用+3V—+15V表示逻辑“0”，-3V—-15V表示逻辑“1”，因此