本綜合實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)能夠完成“電路基礎(chǔ)”、“模擬電子技術(shù)”、“數(shù)字電子技術(shù)”、“ISP在系統(tǒng)編程EDA實(shí)驗(yàn)”、“VHDL設(shè)計(jì)”、“電子系統(tǒng)綜合設(shè)計(jì)”等課程的實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)方式上采用全新理念，保留了經(jīng)典的傳統(tǒng)基礎(chǔ)功能模塊驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，增加了對(duì)中大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、分析和管理實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生提供了二次開(kāi)發(fā)的良好環(huán)境，加強(qiáng)了學(xué)生對(duì)系統(tǒng)設(shè)計(jì)概念的培養(yǎng)和實(shí)踐，以適應(yīng)電子系統(tǒng)日趨數(shù)字化、復(fù)雜化和大規(guī)模集成化發(fā)展的需要，真正做到學(xué)用結(jié)合，為創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)打下良好基礎(chǔ)。

一、系統(tǒng)特點(diǎn):

該實(shí)驗(yàn)裝置具有安全、穩(wěn)定、可讀、可調(diào)整、直觀、靈活和新型等特點(diǎn)，操作簡(jiǎn)單方便，裝置運(yùn)行可靠。具有很強(qiáng)的二次開(kāi)發(fā)功能。

1、安全性

人員安全的保護(hù)：不論實(shí)驗(yàn)裝置在正常工作或故障狀態(tài)下，不會(huì)危及操作人員的人身安全。

 對(duì)誤操作的保護(hù)：不會(huì)因?yàn)檎`操作而導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)裝置損壞。

 電源的過(guò)流保護(hù)：因短路等故障而過(guò)流時(shí)，可自動(dòng)切斷實(shí)驗(yàn)裝置電源。

 電源的電壓保護(hù)：電源電壓過(guò)高或欠壓時(shí)，將自動(dòng)切斷實(shí)驗(yàn)裝置電源。

2、直觀性

實(shí)驗(yàn)裝置功能模塊的主要電氣原理或特征將在面板或電路卡上指示，實(shí)驗(yàn)裝置各功能引腳的符號(hào)標(biāo)注在面板上，反面由元器件和透明有機(jī)玻璃防護(hù)罩組成,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目根據(jù)需要可以靈活配置和增加設(shè)計(jì)。

3、靈活性

實(shí)驗(yàn)裝置采用主板和各模塊分離的設(shè)計(jì)，可編程器件焊接在獨(dú)立模塊上。通過(guò)選擇模塊可以選擇不同廠家、不同型號(hào)、不同規(guī)模的可編程器件，既可適應(yīng)不同的教學(xué)需要，也使系統(tǒng)的功能和規(guī)模擴(kuò)展變得更為方便。

為了方便實(shí)驗(yàn)操作，減少對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器儀表的依賴，實(shí)驗(yàn)裝置主板上各部分功能模塊（包括一些基本功能模塊和實(shí)驗(yàn)小工具）幾乎都是相互獨(dú)立的，可以根據(jù)需要選擇模塊進(jìn)行接線。

實(shí)驗(yàn)裝置提供擴(kuò)展集成插座、面包板和部分必須的分立元件等，留有足夠的接線機(jī)會(huì)，也給實(shí)驗(yàn)裝置留有足夠的機(jī)動(dòng)靈活性。

4、新穎性

實(shí)驗(yàn)裝置提供了邏輯可編程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和模擬可編程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，其中邏輯可編程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括CPLD/FPGA模塊，模擬可編程實(shí)驗(yàn)平臺(tái)包括ispPAC模塊。不同模塊使用不同的芯片，根據(jù)需要可選擇不同功能芯片的模塊插接到實(shí)驗(yàn)主板上。

二、技術(shù)指標(biāo)

（一）數(shù)字電路功能單元

1、 4×4矩陣鍵盤：矩陣式結(jié)構(gòu)，組合按鍵。

2、 8位乒乓開(kāi)關(guān)：開(kāi)關(guān)量輸入。

3、 十六進(jìn)制8421撥碼盤：提供0～9,A～F 十六進(jìn)制編碼值。

4、 24位開(kāi)關(guān)量輸出：發(fā)光二極管紅、黃、綠色三組各八只高亮度發(fā)光二極管，含電流驅(qū)動(dòng)。

5、 6位LED顯示：7段數(shù)碼管靜態(tài)顯示方式6位，動(dòng)態(tài)顯示方式1-6位均可，含電流驅(qū)動(dòng)。

6、 有源晶振：4MHz標(biāo)準(zhǔn)時(shí)鐘，通過(guò)模塊跳線器選擇，向可編程器件的CLK1提供時(shí)鐘。

7、 可編程脈沖序列發(fā)生器：由555振蕩器構(gòu)成頻率可調(diào)、脈沖數(shù)可設(shè)置的脈沖序列發(fā)生電路。

8、 單脈沖發(fā)生器：提供加消抖處理單個(gè)±脈沖輸入。

9、 邏輯筆：可測(cè)量邏輯高低電平、高阻和脈沖狀態(tài)。

10、數(shù)字電路模塊IC1擴(kuò)展卡：

  1個(gè)40芯IC座，1個(gè)20芯IC座，1個(gè)14芯IC座

數(shù)字電路模塊IC2擴(kuò)展卡：

  1個(gè)40芯IC座，1個(gè)20芯IC座，1個(gè)8芯IC座

（二）模擬電路功能單元

1、模擬電路模塊接入?yún)^(qū)：可接入各種模擬電路實(shí)驗(yàn)?zāi)K

2、波形發(fā)生器單元

輸出波形：方波、三角波、正弦波

幅值：正弦波：0～14V（14V為峰-峰值，且正負(fù)對(duì)稱）

三角波：0～24V（24V為峰-峰值，且正負(fù)對(duì)稱）

方波：0～24V（24V為峰-峰值，且正負(fù)對(duì)稱）

頻率范圍：分四檔2HZ～20HZ、20HZ～200HZ、200HZ～4KHZ、4KHZ～100KHZ

3、直流信號(hào)源單元：雙路±5V、±0.5V、兩檔連續(xù)可調(diào)。

4、3位半數(shù)字電壓表：測(cè)量范圍：-19.99V～+19.99V

（三）EDA實(shí)驗(yàn)功能單元

1由數(shù)字電路功能單元、模擬電路功能單元共同組成。

2、可編程器件模塊（根據(jù)要求選擇）

（四）擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)?zāi)K區(qū)

1、集成電路擴(kuò)展插座：可插實(shí)驗(yàn)用IC芯片或ispPAC模塊。

2、面包板單元：主板上由二組臺(tái)灣產(chǎn)面包板組成接插件專區(qū)，方便進(jìn)行擴(kuò)展實(shí)驗(yàn)。

三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：

1、數(shù)字部分基本實(shí)驗(yàn)（由二塊IC擴(kuò)展卡共同完成）： 

（l）門電路邏輯功能及測(cè)試；   （2）組合邏輯電路(半/全加器)；  （3）R-S、D、JK4、觸發(fā)器；

（4）三態(tài)輸出觸發(fā)器、鎖存器； （5）集成計(jì)數(shù)器及寄存器；       （6）時(shí)序電路測(cè)試及研究；

（7）譯碼器和數(shù)據(jù)選擇器；     （8）波形發(fā)生及單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器；   （9）555時(shí)基電路

可選做如下實(shí)驗(yàn)：

（10）CMOS門電路測(cè)試；（11）門電路的驅(qū)動(dòng)能力測(cè)試； （12）MSI加法器實(shí)驗(yàn)；

（13）寄存器及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)；（14）順序脈沖和脈沖分配器電路；  （15）多路模擬開(kāi)關(guān)及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)；

（16）四路優(yōu)先判決電路實(shí)驗(yàn)；（17）TS、OC門的功能測(cè)試及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)；（18）邏輯筆實(shí)驗(yàn)與分析實(shí)驗(yàn)；

（19）競(jìng)爭(zhēng)冒險(xiǎn)實(shí)驗(yàn)；    （20）計(jì)數(shù)器MSI芯片的應(yīng)用；     （21）施密特觸發(fā)器及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)；

（22）數(shù)字定時(shí)器實(shí)驗(yàn)；    （23）電子校音器實(shí)驗(yàn)； （24）TTL不同系列芯片性能和參數(shù)的測(cè)定實(shí)驗(yàn)；

（25）TTL與CMOS相互連接實(shí)驗(yàn)；（26）觸發(fā)器應(yīng)用實(shí)驗(yàn)；（27）時(shí)序電路應(yīng)用實(shí)驗(yàn)；

（28）單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及其應(yīng)用實(shí)驗(yàn)；（29）電壓變換器實(shí)驗(yàn)；（30）示波器多蹤顯示接口實(shí)驗(yàn)

2、模擬部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容(共有七個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K)：

A、模擬電路模塊A1：

1、基本單級(jí)放大電路；  2、兩級(jí)放大電路；3、負(fù)反饋放大電路；4、LC振蕩器及選頻放大器5、RC正弦波振蕩器；6、射級(jí)跟隨器；

B、模擬電路模塊A2：

   1、集成功率放大器；2、互補(bǔ)對(duì)稱功率放大器；

C、模擬電路模塊A3：

   1、集成穩(wěn)壓電路；

D、模擬電路模塊A4：

   1、串聯(lián)穩(wěn)壓電路；  2、晶閘管控制

E、模擬電路模塊A5：

1、 場(chǎng)效應(yīng)管實(shí)驗(yàn) 2、差分電路實(shí)驗(yàn)

F、模擬電路模塊A6：

1、 電壓跟隨器2、反向比例放大器3、同相比例放大器  4、反相求和比例放大器

5、雙端輸入求和放大電路  6、積分電路7、微分電路8、微積分電路9、方波發(fā)生器

10、占空比可調(diào)的矩形波發(fā)生器11、三角波發(fā)生電路12、鋸齒波發(fā)生電路13、低通濾波器

14、高通濾波器15、帶阻濾波器16、過(guò)零比較器17、反相滯回比較器18、同相滯回比較器

19、電流/電壓轉(zhuǎn)換電路20、電壓/頻率轉(zhuǎn)換電路21、波形變換電路22、集成電路RC正弦波振蕩

G、模擬電路模塊A7：

    1、整流濾波與并聯(lián)穩(wěn)壓電路

3、電路分析基本實(shí)驗(yàn)：（共有六個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K選配）

A、電路分析模塊DL1：

1、雙口網(wǎng)絡(luò) 2、串聯(lián)/并聯(lián)諧振電路

B、電路分析模塊DL2：

1、電壓控制電流源 2、電流控制電壓源

C、電路分析模塊DL3：

1、選頻電路 2、戴維南/諾頓定理

D、電路分析模塊DL4：

1、回轉(zhuǎn)器  2、負(fù)阻抗變換器

E、電路分析模塊DL5：

1、一階二階動(dòng)態(tài)電路

F、電路分析模塊DL6：

1、基爾霍夫定律      2、電流源

4、EDA實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：（選配）

1、 單元電路設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：

（1）常用門電路設(shè)計(jì)；      （2）編碼器/譯碼器設(shè)計(jì)；  （3）觸發(fā)器及時(shí)序電路設(shè)計(jì)；

（4）同步/異步計(jì)數(shù)器設(shè)計(jì)； （5）鍵盤掃描實(shí)驗(yàn)；    （6）加法器實(shí)驗(yàn)  

（7）LCD(12864)液晶顯示實(shí)驗(yàn)。

2、綜合設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：

（1）SSI組合電路的設(shè)計(jì)與冒險(xiǎn)競(jìng)爭(zhēng)觀察；（2）MSI組合電路的設(shè)計(jì)；（3）可讀寫(xiě)寄存器的設(shè)計(jì)。

3 研究創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)：

（1）數(shù)字頻率計(jì)；          （2）數(shù)字電子鐘設(shè)計(jì)；  （3）十字路口交通燈自動(dòng)控制器的設(shè)計(jì)；

（4）出租車計(jì)費(fèi)器的設(shè)計(jì)；  （5）數(shù)字濾波器設(shè)計(jì)；  （6）DAC、ADC模型設(shè)計(jì)；

（7）數(shù)字模擬綜合系統(tǒng)設(shè)計(jì)