EL-EDT-I电子设计竞赛创新实验系统

系统概述

电子设计竞赛创新实验系统需支持8位的8051（89s51） / C8051F021等单片机开发板、16位的MSP430系列 / AVR单片机系列、Cortex-M3/M4内核的32位群星系列处理器、DSP 2000系列/5000系列 CPU板以及SOPC/CPLD/FPGA/EDA开发板，实现多模块应用实验。实训系统应集成了丰富的教学资源：涵盖数字电路实验、模拟电路实验、单片机实验、EDA设计实验等。整个实验系统应采用实验箱+CPU板结构构成，并且所有板卡可以独立供电，单独使用，方便进行二次开发、课程设计、毕业设计，参加电子竞赛。

 

 

 

硬件资源技术指标

实验底板要求的硬件资源

1. MCU接口信号有：复位、外部中断、SPI、I2C、异步串口、PWM、ADC、DAC、PCA、以及10个通用IO。

2. EDA接口：接口信号由24个通用IO组成，其中2个用于分配时钟类信号。

3. 三极管单管放大电路

4. 场效应管放大电路

5. 线性电源及DC/DC

6. 基本门电路

7. 38译码器电路

8. 计数器电路

9. 移位寄存器电路

10. 看门狗电路

11. 单脉冲发生器电路

12. 12位串行ADC电路

13. 12位串行DAC电路

14. 直流调压调速电机电路

15. 7279数码管、键盘控制电路

16. IC卡电路

17. RS232电路

18. RS485电路

19. 独立LED数码管电路

20. 独立键盘电路

21. 继电器驱动电路

22. 光电隔离驱动电路

23. DS18B20单线数字温度传感器电路

24. 12路低电平点亮的发光二极管电路

25. 12路高（5V）/低 (0V) 电平输出电路

26. DDS低频信号源参数要求：电源：+5V/1A、-5V/1A；显示：四位LED显示；

27. 通道：单通道输出；输出阻抗：100Ω、1.5pF；输出波形：正弦、三角、方波；输出频率（F）：Fmin = 0.1HZ，Fmax=1MHZ(正弦波)，Fmax=1MHZ(三角波)，Fmax=1MHZ(方波)；输出幅值（Vp-p）：Vp-p_min=50mV；Vp-p_max=6 V；垂直分辨率：10位（1024）；失真：典型值 0.5%。

28. 实验箱外型尺寸（mm）：410 x 260 x 80，工作电压： 220v ± 10%，50Hz ± 1Hz。

 

支持开发板的硬件参数

 1、8位单片机CPU板技术参数：

EXP-C51（89S51）：单片机KEILC51，串口，12M时钟，复位开关，数据通信指示灯，5V电源接口，单片机总线扩展插槽，支持Keil C环境，完全仿真P0、P1、P2口；

EXP-Atmega128：AVR-ATmega128单片机开发板，包括ATMEL公司的ATMEGA128 的8位处理器，时钟11.0592MHZ，程序下载JTAG口，ISP下载口，P1-4总线接口，5V转3.3V电源模块，串口，5V板卡供电接口，电源指示LED，复位键等；

EXP-C8051F021：由8位单片机C8051F021为核心器件，具有双重时钟系统配置：

22.1184MHz外部晶振频率；内部振荡器频率具有（2/4/8/16）MHZ（可编程)，AD/DA接口，P1-4总线接口，JTAG接口，复位接口，3.3V和5V双电源工作模式。

2、32位单片机（CORTEX-M3架构）CPU板技术参数：

EXP-LM3S615：ARM公司Cortex-M3架构，TI公司LM3S615处理器，支持最大主频为50 MHz的ARM Cortex-M3内核，32 KByte FLASH,8 KByte SRAM，LQFP-48封装。集成正交编码器、ADC、带死区PWM、模拟比较器、UART、SSI、通用定时器，I2C、CCP等外设。主要用于步进电机的控制。

EXP-LM3S811：ARM公司Cortex-M3架构，TI公司LM3S811处理器开发板，支持最大主频为50 MHz的ARM Cortex-M3内核，64 KByte FLASH，16 KByte SRAM，LQFP-48封装。集成正交编码器、4路10位ADC、带死区PWM、温度传感器、模拟比较器、2路UART、SSI、3个通用定时器，I2C、CCP等外设。主要用于步进电机的控制。

EXP-LM3S2948：ARM公司Cortex-M3架构，TI公司LM3S2948处理器，支持最大主频为50 MHz的ARM Cortex-M3内核，256 KByte FLASH,64 KByte SRAM，LQFP-100封装。集成CAN控制器、睡眠模块、正交编码器、ADC、模拟比较器、UART、SSI、通用定时器，I2C、CCP等外设。主要用于CAN总线传输。

EXP-LM3S3749：ARM公司Cortex-M3架构，TI公司LM3S3749处理器开发板，支持最大主频为50 MHz的ARM Cortex-M3内核，128 KByte FLASH,64 KByte SRAM，LQFP-100封装。集成USB HOST/DEVICE/OTG、睡眠模块、正交编码器、ADC、带死区PWM、模拟比较器、UART、SSI、通用定时器，I2C、CCP、DMA控制器等外设。芯片内部固化驱动库。主要用于USB控制。

EXP-LM3S6952：ARM公司Cortex-M3架构，TI公司LM3S6952处理器开发板，支持最大主频为50 MHz的ARM Cortex-M3内核，256 KByte FLASH,64 KByte SRAM，LQFP-100封装。集成100MHz以太网、睡眠模块、正交编码器、ADC、带死区PWM、模拟比较器、UART、SSI、通用定时器，I2C、CCP等外设。主要用于网络传输。

EXP-LM3S9B96：ARM公司Cortex-M3架构，TI公司LM3S9B90处理器开发板，支持最大主频为80 MHz的ARM Cortex-M3内核，256 KByte FLASH,96 KByte SRAM，LQFP-100封装。集成100MHz以太网、CAN控制器、USB OTG、外部总线EPI、ROM片上StellarisWare软件、睡眠模块、正交编码器、ADC、带死区PWM、模拟比较器、UART、SSI、通用定时器、I2S、I2C、CCP、高精度振荡器、DMA等外设。

3、STM32 CPU板技术参数：

EXP-STM32F107：支持最大主频为72 MHz的ARM Cortex-M3内核，256 KByte FLASH，64KByte SRAM，LQFP-100封装。外设资源包括5个USART、4个16位的定时器、2个基本定时器、3个SPI、2个I2S、1个I2C、2个CAN、2个ADC、2个DAC、USB OTG FS以及Ethernet。

EXP-STM32F407：支持最大主频为168 MHz的ARM Cortex-M4内核，1024KByte FLASH，192+4KByte SRAM，LQFP-144封装。外设资源包括6个USART、12个16位的定时器、2个32位定时器、2个DMA控制器（16通道）、3个SPI、2个全双工I2S、3个I2C、2个CAN、3个12位ADC、2个12位DAC、SDIO、1个FSMC接口、2个USB(支持HOST/SLAVE)、1个摄像头接口、1个硬件随机数生成器以及1个10/100M以太网控制器等。

4、16位超低功耗单片机CPU板技术参数：

EXP-MSP430F155：由16位单片机MSP430F155为核心器件，配以8MHz主时钟、32.768KHz低速时钟，IIC接口、SPI接口、ADC、DAC接口，JTAG接口，电压基准电路，电源指示，程序运行指示等功能。

EXP-MSP430 FW427：由16位单片机MSP430FW427为核心器件，32.768KHz低速时钟，以适应低功耗的应用需求，双JTAG接口，低压差稳压源LDO，P1-4总线接口，电源接口，复位开关，程序运行指示等功能。

EXP-MSP430 F5419：由16位单片机MSP430F155为核心器件，配以8MHz主时钟、32.768KHz低速时钟，双JTAG接口，低压差稳压源LDO，P1-4总线接口，电源接口，复位开关，程序运行指示等功能。

5、数字信号处理器DSP CPU板技术参数：

EXP-28335：由TMS320F28335为核心器件，具有150MHz的高速处理能力，具备32位浮 点处理单元，6个DMA通道支持ADC、McBSP和 EMIF，有多达18路的PWM输出， 12位16通道ADC。下载口，电源接口，复位开关，程序运行指示等功能。

EXP-2812：TMS320F2812 32位定点微控制单元（MCU），主频高达150MHz； 具备I2C、SPI、CAN、PWM等总线接口。

EXP-5509：由TI C55x架构的定点低功耗音频专用DSP处理器为核心器件，主频200MHz，ROM：片内32Kx16bit  RAM：片内128Kx16bi。下载口，电源接口，复位开关，程序运行指示等功能。

EXP-5416：由TMS320VC5416定点数字信号处理器（DSP）为核心器件，基于具有一个程序存储器总线和三个数据存储器总线的高级修改的哈佛架构。下载口，电源接口，复位开关，程序运行指示等功能。

6、EDA系列适配器板技术参数：

EXP- EP3128/3256：配以10MHz时钟。为方便下载程序而提供的立插JTAG接口。

EXP- EP3128/3256：配以10MHz时钟。下载程序JTAG接口。电源可以通过总线或

POWER接口两种方式提供+5V，通过低压差稳压源（LDO）TPS76HD325稳压至+3.3V和+2.5V。

EXP- 3C05/3C10：配置芯片：EPCS4N；FLASH：AM29LV160DB；SRAM： IS61LV5128AL；

电源模块：LM1117-1.2 （1.2V），LM1117-2.5 （3.3V）,LM1117-2.5 (2.5V)；其它接口及资源：5V电源接口、JTAG 下载口、复位键、扩展插槽P1、P2、P3、P4。

 

 

要求开设的实验项目

第一章 基本技能
第一讲：常用测量仪器的使用	第二讲：元器件的识别

 

第二章 模拟电子实验项目
第一讲：晶体管共射极单管放大器	第二讲：晶体三极管开关特性实验	第三讲：场效应管放大实验	第四讲：场效应管开关实验
第五讲：集成运算放大器的基本应用（I） 模拟运算电路	第六讲：集成运算放大器的基本应用（II）  信号处理—有源滤波器	第七讲：信号处理—电压比较器的应用	第八讲：集成稳压器

 

第三章 数字电子实验项目
第一讲：TTL集成逻辑门的逻辑功能与参数测试	第二讲：组合逻辑电路实验分析	第三讲：译码器及其应用	第四讲：三态门及其应用
第五讲：触发器及其应用	第六讲：计数器及其应用	第七讲：移位寄存器及其应用

 

第四章 单片机实验项目
第一讲：单片机的概述及基本理论阐述
第二讲：单片机的IO编程	实验1   IO开关量输入实验	实验2   IO输出驱动继电器（或光电隔离器）实验	实验3   IO输入/输出—半导体温度传感器DS18B20实验
第三讲：单片机的中断系统	实验1   外部外部中断----脉冲计数实验
第四讲：单片机的定时器/计数器	实验1   计数器实验	实验2   秒时钟发生器实验
第五讲：单片机的串口特点和编程	实验1   PC机串口通讯实验	实验2   多机串口通讯实验------485实验
第六讲：存储器	实验1   RAM存储器读写实验
第七讲：PWM发生器	实验1   PWM发生器（模拟）实验	实验2   PWM发生器（内部）实验
第八讲：WDT（看门狗定时器）	实验1   外扩WDT（MAX813）实验	实验2   WDT（内部）实验
第九讲：SPI总线	实验1   SPI（模拟）实验-----TLC2543  AD转换实验	实验2   SPI（模拟）实验-----TLV5616  DA转换实验
第十讲：I2C总线	实验1   I2C（模拟）实验-----AT24C01读写实验	实验2   I2C（内部）实验-----AT24C01读写实验
第十一讲：综合实验	实验1   HD7279LED数码管显示实验	实验2   HD7279键盘实验	实验3   电机转速显示实验

 

第五章 EDA设计实验项目
实验1  简单门电路实验	实验2  地址译码电路实验	实验3  分频器电路实验	实验4  8位锁存器电路实验
实验5  4位共阴极数码管动态显示实验

 

 

 

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