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KX-DN9
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自從1994年的第一屆全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽至今，參賽的學(xué)校的數(shù)量、競賽的規(guī)模、競賽形式類型以及受重視的程度都在不斷擴(kuò)大和提高。這與大學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo)、人才市場的需求和就業(yè)形勢等因素是密切相關(guān)的。 顯然，電子系統(tǒng)設(shè)計技能的提高不是一個抽象的概念，培養(yǎng)卓越工程師也不是一句空話，它必須與當(dāng)前電子產(chǎn)品市場需求和人才市場需求這兩個因素緊密相連。這就是說，電子設(shè)計技能培訓(xùn)的內(nèi)容應(yīng)該與這兩個因素掛鉤，而不是僅僅通過學(xué)學(xué)焊接、畫畫PCB板，或用單片機(jī)及74系列器件設(shè)計某個功能模塊來提高所謂的“動手能力”。 能為學(xué)生的就業(yè)與深造提供強(qiáng)大資本的電子設(shè)計能力及自主創(chuàng)新能力必須來自合理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排和符合現(xiàn)代電子技術(shù)發(fā)展的技能培訓(xùn)。 它們必須包含這樣的內(nèi)容：具有培養(yǎng)自主創(chuàng)新精神和擁有自主知識產(chǎn)權(quán)系統(tǒng)設(shè)計能力訓(xùn)練。例如用一個傳統(tǒng)單片機(jī)完成一項設(shè)計、用一個現(xiàn)成的藍(lán)牙完成一項應(yīng)用設(shè)計、用一個USB器件完成一項數(shù)據(jù)通信設(shè)計、利用ARM完成一項系統(tǒng)設(shè)計等等。盡管這些系統(tǒng)設(shè)計的技能也重要，但是都是基于現(xiàn)成電路器件完成的，設(shè)計者只能說是被動應(yīng)用了別人知識產(chǎn)權(quán)來完成設(shè)計，是一種非自主性設(shè)計。至少，這類設(shè)計談不上擁有自主知識產(chǎn)權(quán)。因而僅這些技能在個人的可持續(xù)發(fā)展及就業(yè)口徑上就有了先天的限制。從傳統(tǒng)的非自主性系統(tǒng)設(shè)計能力向自主性設(shè)計能力培養(yǎng)轉(zhuǎn)化和發(fā)展十分重要。從最近幾屆電子設(shè)計競賽的賽題中也能看到這種轉(zhuǎn)向。 諸如EDA、單片機(jī)、DSP、SOPC等傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺多數(shù)是整體結(jié)構(gòu)型的，雖也可完成多種類型實(shí)驗(yàn)，但由于整體結(jié)構(gòu)不可變動，故實(shí)驗(yàn)項目和類型是預(yù)先設(shè)定的、固定的，很難有自主發(fā)揮的余地；學(xué)生的創(chuàng)新思想與創(chuàng)新設(shè)計如果與實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)不吻合，便無法在此平臺上獲得驗(yàn)證；同樣，教師若有新的聯(lián)系教學(xué)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)項目，也無法融入固定結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)供學(xué)生實(shí)驗(yàn)。因此，此類實(shí)驗(yàn)平臺不具備可持續(xù)發(fā)展的潛力，沒有自我更新和隨需要升級的能力，用幾年后只能被淘汰。 模塊自由組合型創(chuàng)新設(shè)計綜合實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)很好地解決了這些問題，因此成為高校目前十分流行的實(shí)踐平臺，特點(diǎn)有： ◆ 由于系統(tǒng)的各實(shí)驗(yàn)功能模塊可自由組合、增減，故不僅可實(shí)現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)項目多，類型廣，更重要的是很容易實(shí)現(xiàn)形式多樣的創(chuàng)新設(shè)計； ◆ 由于各類實(shí)驗(yàn)?zāi)K功能集中，結(jié)構(gòu)經(jīng)典，接口靈活，對于任何一項具體實(shí)驗(yàn)設(shè)計都能給學(xué)生獨(dú)立系統(tǒng)設(shè)計的體驗(yàn)，包括脫離系統(tǒng)平臺； ◆ 面對不同的專業(yè)特點(diǎn)，不同的實(shí)踐要求和不同的教學(xué)對象，教師，甚至學(xué)生自己可以動手為此平臺開發(fā)增加新的實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新設(shè)計模塊； ◆ 由于系統(tǒng)上的各接口，以及插件模塊的接口都是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的，康芯提供所有接口電路，因此此系統(tǒng)可以通過增加相應(yīng)的模塊而隨時升級； 康芯的KX-DN型模塊化綜合創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)的課程/實(shí)驗(yàn)設(shè)計類型有以下9類： ☆ EDA技術(shù)系列實(shí)驗(yàn)。配套教材2、4。如教材1含60多個經(jīng)典和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)與設(shè)計項目，多數(shù)含源程序演示示例。 ☆ SOPC技術(shù)系列實(shí)驗(yàn)。配套教材7。含基于CycloneIII等FPGA的SOPC實(shí)驗(yàn)，包括源程序演示示例。 ☆ 單片機(jī)技術(shù)系列實(shí)驗(yàn)。配套教材3�？赏瓿稍S多傳統(tǒng)和現(xiàn)代的單片機(jī)實(shí)驗(yàn)，特別包括與FPGA接口的實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計實(shí)驗(yàn)項目。 ☆ 基于單片機(jī)IP核的SOC片上系統(tǒng)設(shè)計系列實(shí)驗(yàn)。配套教材3�；贔PGA硬件平臺的8051核系統(tǒng)設(shè)計，含源程序演示示例。 ☆ 數(shù)字電路系列實(shí)驗(yàn)。配套教材5。含數(shù)十相關(guān)實(shí)驗(yàn)，特別是基于QuartusII原理圖和FPGA的數(shù)字電路實(shí)驗(yàn)。 ☆ 基于DSP Builder和MATLAB的DSP系列實(shí)驗(yàn)。配套教材2。數(shù)十個基于DSP Builder和MATLAB的硬件DSP系列實(shí)驗(yàn)設(shè)計項目。 ☆ 計算機(jī)組成與設(shè)計系列實(shí)驗(yàn)。配套教材1�；谂鋫涞拇笠�(guī)模FPGA和各類接口設(shè)備，成為計算機(jī)組成與設(shè)計創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的最好選擇。 ☆ 微機(jī)原理與接口技術(shù)系列實(shí)驗(yàn)。配套教材6�；诖笠�(guī)模FPGA和各類接口設(shè)備，在一單片中能完成微機(jī)接口所有創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。 ☆ 電子設(shè)計競賽系列項目開發(fā)訓(xùn)練。作為電子設(shè)計訓(xùn)練平臺，以其極大的靈活性和實(shí)用性，比傳統(tǒng)固定結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)更能勝任此項任務(wù)。 KX-DN9型
特色與優(yōu)勢：
該實(shí)驗(yàn)開發(fā)系統(tǒng)的最大特色是，由針對不同實(shí)驗(yàn)開發(fā)目標(biāo)的各類功能模塊組成。每一個模塊可以在實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上完成各類設(shè)計，也可脫離實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)單獨(dú)完成功能，使實(shí)驗(yàn)者能從中體會和獲得實(shí)際工程開發(fā)完整經(jīng)歷。可以根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要和電子設(shè)計訓(xùn)練科目分別完成各功能模塊的實(shí)驗(yàn)與自主開發(fā)、也可將不同模塊組合成一個大系統(tǒng)進(jìn)行綜合設(shè)計開發(fā)，培養(yǎng)學(xué)生的自主性綜合實(shí)驗(yàn)開發(fā)能力，以及擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的系統(tǒng)和片上系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)能力。 本系統(tǒng)提供的專業(yè)CPU IP核、各類功能IP核以及基于大規(guī)模FPGA（CycloneIII系列）的可自主配置重構(gòu)型DDS函數(shù)信號發(fā)生器是培養(yǎng)自主創(chuàng)新設(shè)計能力的重要電子系統(tǒng)設(shè)計訓(xùn)練平臺。 一、基本平臺 編號A ☆此平臺最多可同時插12 塊模塊板。 ☆ KX_USB-Blaster2型雙功能編程器：(1)USB-Blaster編程下載功能(支持AS、PS、JTAG模式):1、對FPGA/CPLD進(jìn)行配置或編程；2、對配置器件EPCSx編程；3、訪問和編輯FPGA內(nèi)部RAM；4、調(diào)試Nios2，完成SOPC設(shè)計；5、支持SignalTapII 嵌入式邏輯分析儀。 (2)USB到UART串行通信轉(zhuǎn)換：1、通過USB與FPGA串行通信，實(shí)現(xiàn)PC與FPGA的串行通信，且無需RS232電平轉(zhuǎn)換；2、通過USB與單片機(jī)的串行通信，實(shí)現(xiàn)PC與通用單片機(jī)的UART串行通信；3、通過USB 對STC等系列單片機(jī)進(jìn)行直接編程開發(fā)，無需電平轉(zhuǎn)換。 ☆ ByteBlasterMV編程器一個（可對isp單片機(jī)編程）。 ☆ 5功能智能邏輯筆：可顯示高電平、低電平、中電平、高阻態(tài)、脈沖信號。注意有“高阻態(tài)”測試功能。 ☆ 獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)時鐘頻率20個。20MHZ-0.5HZ。 ☆ 電源有自動保護(hù)的+5V，+12V、-12V、、+3.3V、2.5V+、1.2V。 ☆ 8個LED放光二級管，8個乒乓開關(guān)，揚(yáng)聲器。 ☆ DDS信號輸出口及幅度、偏移調(diào)諧。 KX_DN9系統(tǒng)包含的實(shí)驗(yàn)開發(fā)模塊如下：
第四章 KX_DN系統(tǒng)部分實(shí)驗(yàn)
注：以下實(shí)驗(yàn)根據(jù)系統(tǒng)配置來對應(yīng)完成
4.1 針對HDL設(shè)計的EDA基本實(shí)驗(yàn)與設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-1．計數(shù)器設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-2．多路選擇器設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-3．8位全加器設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-4．原理圖輸入法設(shè)計頻率計 實(shí)驗(yàn)4-5．十六進(jìn)制7段數(shù)碼顯示譯碼器設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-6 數(shù)碼掃描顯示電路設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-7 半整數(shù)與奇數(shù)分頻器設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-8 模可控計數(shù)器設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-9 VGA彩條信號顯示控制電路設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-10 移位相加型8位硬件乘法器設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-11 移位寄存器設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-12 串行靜態(tài)顯示控制電路設(shè)計 4.2 針對LPM宏模塊應(yīng)用的EDA實(shí)驗(yàn)與設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-13．查表式硬件運(yùn)算器設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-14. 正弦信號發(fā)生器設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-15. 八位數(shù)碼顯示頻率計設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-16．簡易邏輯分析儀設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-17. DDS正弦信號發(fā)生器設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-18. 移相信號發(fā)生器設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-19. 4X4陣列鍵盤鍵信號檢測電路設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-20. VGA簡單圖像顯示控制模塊設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-21 SPWM脈寬調(diào)制控制系統(tǒng)設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-22 基于DES數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn)的加解密系統(tǒng)設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-23 線性反饋移位寄存器設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-24 步進(jìn)電機(jī)細(xì)分控制電路設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-25 基于FT245BM的USB通信控制模塊設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-26 直流電機(jī)綜合測控系統(tǒng)設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-27 VGA動畫圖像顯示控制電路設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-28 AM幅度調(diào)制信號發(fā)生器設(shè)計 4.3 針對狀態(tài)機(jī)應(yīng)用的EDA實(shí)驗(yàn)與設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-29 序列檢測器設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-30 ADC采樣控制電路設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-31 數(shù)據(jù)采集模塊設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-32 五功能智能邏輯筆設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-33 比較器加DAC器件實(shí)現(xiàn)ADC轉(zhuǎn)換功能電路設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-34 通用異步收發(fā)器UART設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-35 點(diǎn)陣型與字符型液晶顯示器驅(qū)動控制電路設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-36 串行ADC/DAC控制電路設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-37 硬件消抖動電路設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-38 數(shù)字彩色液晶顯示控制電路設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-39 狀態(tài)機(jī)控制串/并轉(zhuǎn)換8數(shù)碼靜態(tài)顯示電路設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-40 基于FPGA的紅外雙向通信電路設(shè)計 4.4 EDA綜合實(shí)驗(yàn)與設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-41 樂曲硬件演奏電路設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-42 正交幅度調(diào)制與解調(diào)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) 實(shí)驗(yàn)4-43 基于UART串口控制的模型電子琴設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-44 基于M9K RAM型LPM移位寄存器設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-45 單片全數(shù)字型DDS函數(shù)信號發(fā)生器綜合設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-46 乒乓球游戲電路設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-47 PS2鍵盤控制模型電子琴電路設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-48 GPS應(yīng)用的通信電路設(shè)計 實(shí)驗(yàn)4-49 在ModelSim上進(jìn)行4位計數(shù)器仿真 實(shí)驗(yàn)4-50 在ModelSim上進(jìn)行16位累加器設(shè)計仿真 第五章 SOPC實(shí)驗(yàn)與設(shè)計 實(shí)驗(yàn)5-1 基于SOPC的多功能數(shù)字鐘設(shè)計 實(shí)驗(yàn)5-2 彩色液晶顯示控制電路設(shè)計 實(shí)驗(yàn)5-3 基于Nios II的直流電機(jī)控制 實(shí)驗(yàn)5-4 自定制硬件乘法器 實(shí)驗(yàn)5-5 硬件樂曲演播系統(tǒng)設(shè)計 實(shí)驗(yàn)5-6 基于UART的I2C總線傳輸 實(shí)驗(yàn)5-7 基于Nios II的等精度頻率計設(shè)計 第六章 單片機(jī)系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn) 6.1 單片機(jī)基本實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)6-1．存儲器塊清零程序設(shè)計 實(shí)驗(yàn)6-2 二進(jìn)制到BCD轉(zhuǎn)換程序設(shè)計 實(shí)驗(yàn)6-3 十六進(jìn)制到ASCII碼轉(zhuǎn)換程序設(shè)計 實(shí)驗(yàn)6-4 存儲塊移動程序設(shè)計 實(shí)驗(yàn)6-5 多分支程序 實(shí)驗(yàn)6-6 數(shù)據(jù)排序程序設(shè)計. 實(shí)驗(yàn)6-7 P1口輸入、輸出實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)6-8 交通燈控制（軟件延時法） 實(shí)驗(yàn)6-9 交通燈控制（定時器延時法） 實(shí)驗(yàn)6-10 計數(shù)器應(yīng)用實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)6-11 外部中斷實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)6-12 定時器實(shí)驗(yàn)1（P1口狀態(tài)取反） 實(shí)驗(yàn)6-13 定時器輸出PWM實(shí)驗(yàn) 實(shí)驗(yàn)6-14 外部中斷實(shí)驗(yàn) 6.2 單片機(jī)擴(kuò)展和接口實(shí)驗(yàn)與設(shè)計 實(shí)驗(yàn)6-15 單片機(jī)串口擴(kuò)展 實(shí)驗(yàn)6-16 鍵盤與液晶顯示控制 實(shí)驗(yàn)6-17 單片機(jī)串行通信和紅外雙向通信 實(shí)驗(yàn)6-18 單片機(jī)擴(kuò)展X5045看門狗器件 實(shí)驗(yàn)6-19 單片機(jī)擴(kuò)展DS1302時鐘/日歷器件 實(shí)驗(yàn)6-20 SPI串行DAC TLV5637與單片機(jī)的接口 實(shí)驗(yàn)6-21 串行精密ADC器件ADS1100與單片機(jī)的接口 實(shí)驗(yàn)6-22 串行高速ADC器件ADS7816與單片機(jī)的接口 實(shí)驗(yàn)6-23 高速微功耗串行ADC器件TLV2541與單片機(jī)的接口 實(shí)驗(yàn)6-24 雙通道A/D轉(zhuǎn)換芯片ADC0832與單片機(jī)的接口 實(shí)驗(yàn)6-25 高速同步10位串行A/D轉(zhuǎn)換器與單片機(jī)的接口 第七章 單片機(jī)擴(kuò)展FPGA綜合實(shí)驗(yàn)與設(shè)計 實(shí)驗(yàn)7-1 單片機(jī)串行擴(kuò)展FPGA系統(tǒng)設(shè)計 實(shí)驗(yàn)7-2 單片機(jī)數(shù)據(jù)交換FPGA擴(kuò)展電路設(shè)計 實(shí)驗(yàn)7-3 擴(kuò)展外部數(shù)據(jù)存儲器的單片機(jī)與FPGA擴(kuò)展系統(tǒng)設(shè)計 實(shí)驗(yàn)7-4 四通道PWM信號發(fā)生器及其單片機(jī)控制系統(tǒng)設(shè)計 實(shí)驗(yàn)7-5 移相信號發(fā)生器的FPGA與單片機(jī)擴(kuò)展系統(tǒng)設(shè)計 實(shí)驗(yàn)7-6 里薩如圖波形發(fā)生器的單片機(jī)與FPGA擴(kuò)展系統(tǒng)設(shè)計 實(shí)驗(yàn)7-7 數(shù)字電壓表FPGA單片機(jī)的系統(tǒng)設(shè)計 實(shí)驗(yàn)7-8 數(shù)字頻率計與單片機(jī)串行通信接口功能設(shè)計 實(shí)驗(yàn)7-9 直流電機(jī)測控單片機(jī)與FPGA擴(kuò)展系統(tǒng)設(shè)計 實(shí)驗(yàn)7-10 等精度頻率/脈寬/占空比/相位多功能測試儀設(shè)計 第八章 基于單片機(jī)8051/8088微機(jī)原理IP核的FPGA片上系統(tǒng)SOC設(shè)計 實(shí)驗(yàn)8-1．單片機(jī)串口擴(kuò)展FPGA片上系統(tǒng)SOC設(shè)計 實(shí)驗(yàn)8-2．?dāng)U展外部數(shù)據(jù)存儲器的FPGA單片系統(tǒng)設(shè)計 實(shí)驗(yàn)8-3．四通道PWM信號發(fā)生器及單片系統(tǒng)設(shè)計 實(shí)驗(yàn)8-4．移相信號發(fā)生器的FPGA片上系統(tǒng)SOC設(shè)計 實(shí)驗(yàn)8-5．里薩如圖波形發(fā)生器的FPGA片上系統(tǒng)設(shè)計 實(shí)驗(yàn)8-6．?dāng)?shù)字電壓表FPGA單片系統(tǒng)SOC設(shè)計 實(shí)驗(yàn)8-7．?dāng)?shù)字頻率計與單片機(jī)串行通信接口功能設(shè)計 實(shí)驗(yàn)8-8．直流電機(jī)測控FPGA單片系統(tǒng)設(shè)計 實(shí)驗(yàn)8-9．等精度頻率計FPGA單片系統(tǒng)設(shè)計 實(shí)驗(yàn)8-10．基于FPGA的紅外雙向通信單片系統(tǒng)設(shè)計 實(shí)驗(yàn)8-11. 頻率和占空比可數(shù)控方波信號發(fā)生器設(shè)計示例 實(shí)驗(yàn)8-12. 8052 IP核等精度頻率計/GPS應(yīng)用聯(lián)合設(shè)計 實(shí)驗(yàn)8-13. 8051核控制DS18B20數(shù)字溫度模塊 實(shí)驗(yàn)8-14. 8051核驅(qū)動LCD128X64 實(shí)驗(yàn)8-15. 基本8088和8253核應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)8-16. 基本8088系統(tǒng)的GPS應(yīng)用模塊 實(shí)驗(yàn)8-17. 8088系統(tǒng)的DMA核應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)8-18. 8088系統(tǒng)UART核應(yīng)用 實(shí)驗(yàn)8-19. 8086經(jīng)典微機(jī)片上系統(tǒng)構(gòu)建
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