B-ICE-EDA/SOPC FPGA创新电子教学实验平台

简介：北京革新创展科技有限公司B-ICE IEELS系列创新教学实验平台目前主推Intel Cyclone IV/V系列，标准配置如下：主机B-ICE-EDA/SOPC，核心板可选GX-SOPC-EP4CE115-M484或GX-SOPC-5CEFA7/A5-5CEBA7/A5-M484，配置USB-Blaster仿真/下载/调试器以及配套软件demo例程资源。

一.IEELS创新电子教学实验平台功能简介
FPGA因其灵活、高效、设计可重用等特性一经推出就成为嵌入式领域中一个新的研究热点。随着FPGA技术的进一步发展，为了满足嵌入式人才的培养和教学需求，北京革新创展科技有限公司推出了——B-ICE-EDA/SOPC-IEELS创新电子教学实验系统平台。
IEELS平台传承并发展了EDA/SOPC系列的多项经典设计，包括支持μC/OS II、μClinux嵌入式操作系统、提供丰富硬件接口资源，采用“核心板+…+核心板+平台主板”的自主叠层结构，以及为了提高系统灵活性而设计了多种独具特色的扩展模块； IEELS平台不仅传承了EDA/SOPC系列的一贯优势，而且更加关注成本，超值的性价比使IEELS平台产品显得更加平易近人。
革新科技IEELS平台集多功能于一体，充分满足EDA、SOPC、ARM、DSP、单片机相互结合的实验教学，是电子系统设计创新实验室、嵌入式系统实验室、科研开发最理想的选择，同时也可作为嵌入式电子系统设计、培训及大赛的实训平台。
二.IEELS适用范围及应用领域
革新科技IEELS平台专为电子系统级设计、EDA基础教学、嵌入式软硬件设计，IP CORE开发与验证（包括8/16/32位CPU处理器设计）、DSP图像/通讯创新开发设计……适用于计算机科学、微电子、音视频与多媒体教学、通信、信息技术与仪器仪表、电子工程、机电一体化、自动化等相关专业的本科生、研究生、博士生及全国相关各科研院所。
三.IEELS平台硬件资源
● 主板采用6层板工业级标准精心设计，经过严格的EMI及信号完整性系统测试，确保主板高可靠、高速度
● 4X64Pin核心模块扩展接口：可实现SOPC、多核MPSOC、8/16/32位单片机…核心板叠加扩展
● IIC EEPROM/复位电路接口模块：板级3.3V工作电压
● 1路单脉冲正极性信号输出，1路单脉冲负极性信号输出：板级3.3V工作电压
● 1路8位高速并行PAR总线ADC，速度为50Msps，可选配8位75Msps ADC
● 2路8位高速并行PAR总线DAC，速度为125Msps
● PS接键盘/鼠标接口模块
● RS232接口模块
● IRDA红外通讯接口模块
● USB2.0 /UART接口模块
● RS485接口模块
● VGA接口模块
● 音频功放接口模块
● 1路扬声器接口模块
● 1路蜂鸣器接口模块
● 4相步进电机接口模块
● 直流电机接口模块
● SD卡接口模块
● CF卡接口模块
● 4X4手机式键盘阵列接口模块
● 2x8 共16个LED 指示灯接口模块
● 10个独立按键输入接口模块
● 2x8 共16路开关信号输入接口模块
● 4个8x8点阵，构成16x16点阵动态扫描接口模块
● 8个带动态扫描共阳七段数码管接口模块
● SMBUS总线：数字温控传感电路接口模块
● Onewire总线：RTC实时时钟接口模块
● 8路FPGA外扩接口模块（信号输出）I/O复用
● 8路FPGA外扩接口模块（信号输入）I/O复用
● 5寸IDE标准扩展接口模块
● 2.5寸/3.5寸IDE标准扩展接口模块
● 板级功能模块控制选择拨码开关：支持4位/8位
● 锁相环时钟输出接口模块：支持PLL/嵌入式逻辑分析仪
● 14路时钟源：0.5Hz/1Hz……24MHz接口模块
● 手机摄像头接口模块：选配支持130万像素/320万像素
● 手机摄像头时钟源确省为12Mhz（可选配直插式有源晶振）
● 2行x16字符LCD液晶屏接口模块
● 4.3″TFT彩色触摸液晶屏接口模块
● 8/16位数字存储器扩展接口EM2模块：支持数据总线D0-D15，地址总线A0-A22，控制总线BnOE、BnWE、LOWER_BYTE、UPPER_BYTED、复位信号等，另加11个I/O用户自定义扩展电路
● 24位立体声Audio codec接口模块：1路LINE-out、1路HP-out、1路MIC-in、1路LINE-in
● 独立50个I/O用户自定义扩展板电路：支持3.3V/5V(TTL/CMOS电平)，扩展板电源支持12V，5V，3.3V
● IEELS平台标准配置

四.平台结构示意图

五.核心板介绍
GX-SOPC-5CEFA7/A5-5CEBA7/A5-M484核心板
● 核心板采用8层板精心设计
● FPGA：采用Cyclone V 5CEFA7，Les为150K，内嵌存储器为6860Kb，硬件乘法器为312个，等效门约2350万门；新增DSP Block（156Block）；也可以选择5CEFA5、5CEBA7、5CEBA5系列芯片。
● 2片x16/32Mb 16位总线FLASH芯片
● 2片x64/128Mb 16位总线SDRAM
● 2片x4/8Mb 16位总线SRAM
● 1个JTAG接口、1个AS接口
● 1个10/100/1000MB以太网口：支持RGMII接口方式
● 1个高速USB2.0接口：
支持USB to UART (RS232, RS422 or RS485)、USB to FIFO、USB to FT1248、USB to JTAG、USB to SPI、USB to I2C、USB to Bit-Bang、USB to Fast Serial Interface、USB to CPU target interface (as memory)、USB Instrumentation、USB Industrial Control、USB EPOS Control、USB MP3 Player Interface、USB FLASH Card Reader/Writers、USB Digital Camera Interface、USB Bar Code Readers、Set Top Box - USB interface
●FPGA配置模式：
串行：EPCS支持AS x1、 EPCQ支持AS x4（选配）
并行：FPPx16（fast）、FPPx16（standard）
● IIC EEPROM+专用复位芯片
● 1个配置电路：带串行EPCS16芯片或EPCS64芯片
● 4x64脚核心模块扩展接口可与其他FPGA板、ARM板、DSP板、单片机板与主板的无缝结合,并也可通过扩展口外扩存储器，既能实现数据的大容量存储，又能提高数据的存取速度
● 8个LED用户指示灯
● 1个配置按键，用于重新配置
● 1个系统复位按键，产生系统复位信号
● 4个多功能按键
● 电源电路
● 核心板可独立使用，也可上下叠加使用

GX-SOPC-EP4CE115-M484核心板
● 核心板采用8层板精心设计
● FPGA：采用Cyclone IV EP4CE115，Les为114480个，内嵌存储器为3.8Mb，硬件乘法器为266个，等效门1800万门；也可以选择EP4CE30/40/55/75系列芯片。
● 2片x16/32/64 Mb 16位总线FLASH芯片
● 2片x64/128Mb 16位总线SDRAM
● 2片x4/8Mb 16位总线SRAM
● IIC EEPROM+专用复位芯片
● 1个JTAG接口
● 1个AS接口
● 1个10/100MB以太网接口
● 1个配置电路：带串行EPCS16芯片或EPCS64芯片
● 2个USB2.0接口
● 8个LED用户指示灯
● 1个配置按键，用于重新配置
● 1个系统复位按键，产生系统复位信号
● 4个多功能按键
● 4x64脚核心模块扩展接口可与其他FPGA板、ARM板、DSP板、单片机板与主板的无缝结合,并也可通过扩展口外扩存储器，既能实现数据的大容量存储，又能提高数据的存取速度
● 电源电路
● 核心板可独立使用，也可上下叠加使用

六.B-ICE-EDA/SOPC-IEELS配套实验内容
第一部分 现代EDA技术创新教学与开发——上机实战训练示例
适合专业：电子信息工程、微电子、数字通信、计算机应用、自动化、机电等本科学生及研究生。
应用方向：EDA技术、EDA技术创新实验与开发、课程设计、本科毕业设计、研究生论文、科研开发、电子竞赛、IP代码开发与验证等。
一、 数字逻辑电路设计实验
实验1、半加器
实验2、全加器
实验3、带进位输入的8位加法器
实验4、移位相加8位硬件乘法器电路设计
实验5、多路数据比较器
实验6、多路数据选择器
实验7、8-3编码器
实验8、8-3优先编码器
实验9、3-8译码器
实验10、8-3 BCD七段显示译码器
实验11、奇偶校验器
实验12、补码生成器
实验13、七人表决器
实验14、格雷码变换
二、时序电路设计实验
实验1、D触发寄存器
实验2、4位二进制增/减计数器
实验3、十进制加减计数器
实验4、并行加载、异步清零、同步使能计数器
实验5、状态机：MOORE机、MEALY机
实验6、双向移位寄存器
实验7、顺序脉冲发生器
实验8、序列产生器
实验9、用状态机实现串行数据检测器
实验10、数控分频器
实验11、8位十进制频率计设计
实验12、按键去抖动设计
三、存储器设计实验
实验1、ROM、RAM、FIFO存储器基础设计实验
实验2、ROM和RAM的读、写、显示综合实验
实验3、双口RAM设计使用
四、通用接口电路设计实验
实验1、高速AD数据采集和高速DA接口实验
实验2、七段8位数码管动态扫描显示实验
实验3、16×16点阵控制器接口实验
实验4、矩阵键盘控制接口 实验
实验5、字符LCD液晶显示屏显示接口控制实验
实验6、彩色图形LCD液晶显示屏显示接口控制实验
实验7、RS232串行接口实验
实验8、8255接口芯片设计
实验9、键盘接口芯片-KBC
实验10、I2C接口控制（配接温控芯片）实验
实验11、PWM实现的DAC设计
实验12、VGA彩条信号显示控制器设计
实验13、VGA图像显示控制器实现乒乓球游戏
实验14、PS/2鼠标输入接口的实现
实验15、PS2键盘接口设计
实验16、USB通信实验
实验17、红外收发控制设计
实验18、串行SPI控制器接口的设计(配合SD卡读操作实验)
五、综合实验
实验1、灯光控制实验-流水灯实验
实验2、灯光控制实验-交通灯控制器
实验3、声音控制蜂鸣器/喇叭输出报警
实验4、硬件电子琴及乐曲演奏
实验5、PS/2键盘控制电子琴模块设计
实验6、PS/2鼠标与VGA控制显示游戏模块设计
实验7、8位精简指令CPU 设计
实验8、硬件FFT电路设计
实验9、自动售货机
实验10、数字时钟设计实验
实验11、电子密码锁
实验12、数字电压表
实验13、步进电机细分控制
实验14、直流电机
实验15、四人抢答器
实验16、任意波形发生与扫频信号发生器电路设计（LPM_ROM定制）
实验17、正弦信号发生器
实验18、AIC23语音采集处理系统实验
实验19、高速A/D数据采集实验（嵌入式逻辑分析仪SignalTapII调用）
实验20、数字锁相环应用实验
实验21、彩色液晶屏游戏控制实验
第二部分 现代SOPC创新技术/NiosII软核嵌入式系统开发教学与实践
–实验与开发技术实战训练
适合专业：适用于计算机和电科类等专业本科生、研究生、博士生及全国相关各科研院所，如电子信息工程、微电子、数字通信、计算机应用、自动化、机电一体化等相关专业。
一、SOPC嵌入式系统设计基础实验篇
实验1、Quartus II的安装和使用、NIOS II的介绍
实验2、Cyclone器件软核CPU的介绍和初始化仿真
实验3、ModelSim与Quartus II的结合
实验4、符合JTAG标准的Debug接口的结构和实现
实验5、SDRAM的仿真与其在Nios II系统使用实验
实验6、标准系统Standard硬件平台的定制及整个板级开发的测试实验起步
实验7、串行EPCS的JTAG编程实验
实验8、建立带并行数据总线Flash的Nios II系统以及FLASH 编程实验
实验9、定制Avalon总线型元件实验
实验10、PWM核定制实验
实验11、定制Nios II用户指令实验
实验12、定时器实验1—使用系统时钟服务
实验13、定时器实验2—使用时间标记服务
实验14、看门狗实验
实验15、通过C库函数访问JTAG UART
实验16、通过HAL API函数访问JTAG UART
实验17、System ID实验
二、SOPC嵌入式系统设计外设接口实验
实验1、PIO输出控制实验—流水灯控制
实验2、PIO输入实验—读取开关信号
实验3、PIO外部中断实验
实验4、通过C库函数访问UART
实验5、通过HAL API函数访问UART
实验6、设备文件系统
实验7、SRAM & DMA存储器实验
实验8、通过DMA 向UART 发送整块数据
实验9、乐曲播放实验
实验10、SMBUS总线-温度采集实验
实验11、PIO输出控制实验2—步进电机控制实验
实验12、直流电机直流脉宽调速（PWM）实验
实验13、RS485接口实验
实验14、字符液晶显示实验
实验15、4 X 4键盘实验
实验16、七段数码管显示实验
实验17、TFT液晶屏实验
实验18、I2C-RTC实时时钟实验
实验19、SDCard接口实验
实验20、点阵LED模块显示实验
实验21、I2C-读写CAT1025实验
实验22、并行高速ADC实验
实验23、并行高速DAC实验
实验24、CF卡测试实验
实验25、触摸屏的测试实验
实验26、基于触摸屏计算器实验
三、SOPC嵌入式系统设计μC/OS-II的实验
实验1、运行于μC/OS2 的“Hello_world”实验
实验2、μC/OS2应用程序开发流程实验
实验3、任务管理和时间管理
实验4、信号量和互斥量
实验5、消息队列和邮箱

七.B-ICE-EDA/SOPC-IEELS实验箱配置表
主机 B-ICE-EDA/SOPC EDA/SOPC创新电子教学实验平台
选配核板 GX-SOPC-EP4CE115-M484核心板
GX-SOPC-5CEFA7/A5-5CEBA7/A5-M484核心板
USB-Blaster 仿真/下载/调试器(与ALTERA100%兼容；PS/AS/JTAG)
以上内容参数仅供参考，以北京革新创展科技有限公司最新供应参数为准。