实验箱使用说明
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数字电路与系统实验平台
使 用 说 明
2007-09
目录
一、主要技术指标 ..........................................................................................................................2 二、注意事项 ..................................................................................................................................3 三、系统主板使用说明...................................................................................................................3
5
实验箱具有四种模式，模式 1 适合组合电路实验类型，模式 2 适合时序电路 实验类型，模式 3 适合模拟+数字系统实验类型，模式 4 适合可编程+分立自助 实验类型，用户可根据实际需要，通过模式选择键（图 1-6）进行模式切换。
实验箱电路结构图中出现的符号功能说明：
：电平模式。每按一次键，输出电平由低到高或由高到低变化一次。 （输出电平由按键上方的 LED 显示，输出高电平时，LED 亮）
6
图 3 模式 1 的电路结构图
★ 模式 2：时序电路模式，电路结构如图 4 所示。在此模式下，KEY1~KEY5 （电平模式）向 PIO0~PIO4 提供电平信号，KEY6（脉冲模式）向 PIO5 提供脉 冲信号，KEY7、KEY8（16 进制模式）向 PIO6~PIO9 和 PIO10~PIO13 提供两组 4 位二进制数；核心目标板上 PIO17~PIO23 的输出信号分别给数码管 1 的 a~g 段， 高电平时对应段码亮，可用于数码管静态显示实验。PIO14、PIO15、PIO16 与 LED1~LED8 组成了串行数据显示电路，PIO14 为移位脉冲输入，上升沿有效； PIO15 为串行数据输入；PIO16 为清零信号，高电平有效，数据显示在 LED1~LED8 上，高电平时灯亮。此模式配有串行数据显示电路，可方便观测串行信号，适用 于常用时序电路，如计数器、移位寄存器、序列检测器等。
关闭总电源。 3）请在模式 4 下使用自助实验区。 4）使用前请选择合适的 CPLD/FPGA 目标板，按箭头指示的正确方向安插，
插座底端对齐，不得错位、反插或带电插拔。不要随意插拔核心目标板。 6）务必将 CPLD/FPGA 芯片上未使用的引脚设置为“输入三态”类型（设置
方法见 4.3）。 5）如使用中出现异常情况，可按下系统复位键进行复位。 6）当蜂鸣器出现过流报警时，请关闭自助实验区电源，重新检查电路，排
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DSE-I 数字电路与系统实验平台
使用说明
本实验平台将先进的大规模可编程器件和 EDA 技术融合，采用了多任务重 配置技术、EDA 实验区+自助实验区架构和实验主板+目标板结构设计，配有 DDS 函数信号发生器、等精度频率测量、逻辑笔等模块，功能强大，通用性强，可以 完成单元电路到具有一定实用价值的综合数字系统实验，不仅适用于数字电子技 术等课程的实验教学，也适用于 EDA 技术、可编程器件、数字系统设计等课程。
4
图 2 核心目标板插座引脚图
如图 2 所示，目标板插座分为 CN1_0 和 CN1_1，分别提供了在线编程接口 TCK、TDO、TMS、nSTA、TDI，52 个通用 I/O，PIO0~PIO51，2 个时钟脉冲源 接口 CLK1、CLK2（与图 1-14 所示脉冲信号源输出信号相同），1 个蜂鸣器控制 端口 SPEAKER（用于控制蜂鸣器 18，高电平时响，使用蜂鸣器需打开自助实验 区电源）。插座上部空余引脚为系统升级保留引脚，DSE-I 版实验箱中为悬空。 PIOx 编号所对应的实际芯片引脚请查阅核心目标板使用说明部分。
2
12）脉冲信号源：2 路，分别提供 1.0Hz~50MHz，0.5Hz~11.0592MHz 的 32 种频率信号；
13）电源：220V±10%，功耗：小于 50VA； 主板供电：±9V，1A ；
14）外形体积：45×30×13 cm 3(长×宽×高)。
二、 注意事项 1）使用前请仔细阅读本注意事项。 2）接通电源开关，电源指示灯亮，表示实验箱供电正常。闲置不用时，请
本实验平台采用箱式结构，实验主板固定于实验箱中，配备 EP2C5 核心目 标板和 USB-Blaster 下载线，自助实验区采用自锁紧接插件。 一、 主要技术指标
主要功能指标如下： 1）配置模式：4 种，分别适用于组合电路、时序电路、模拟+数字系统、自 助实验模式； 2）核心目标板插座：52 个端口，供 FPGA/CPLD 核心目标板与其他实验电 路连接； 3）按键输入：8 位，可配置为电平、16 进制码、单脉冲模式； 4）逻辑电平指示：8 位 LED，高、低电平； 5）8 位数码管显示：0-F 显示、7 段； 6）自助实验区：5V/500mA 电源，带过流报警及过载保护功能；Φ2 锁紧插
：脉冲模式。每按一次键，产生 200ms 的单次脉冲。
：16 进制模式。可产生 4 位二进制数码：0000-1111。
：16 进制译码显示。将输入的 4 位二进制数译为 0~F。
★ 模式 1：组合电路模式，电路结构如图 3 所示。在此模式下，KEY1~KEY6 （电平模式）向 PIO0~PIO5 提供电平信号，KEY7~KEY8（脉冲模式）向 PIO6~PIO7 提供脉冲信号，信号状态分别显示在按键对应的 LED 上；核心目标板上的 PIO8~PIO15 所输出的信号分别显示在逻辑电平指示灯 LED1~LED8 上， PIO16~PIO47 的输出信号分成 8 组，经过译码依次显示在数码管 1~数码管 8。此 模式为通用模式，适用于常用组合逻辑电路，如加/减法器、编码器、译码器、 数据选择器等实验，也可完成计数器等一般时序逻辑电路实验。
孔若干；14P、16P 锁紧插座×2；32.768K 晶振、电位器、电 阻、电容。8 位逻辑电平输入，8 位逻辑电平显示； 7）ADC：20Msps，8 位并行 ADC，TLC5510A； 1Msps，8 位串行 ADC，LTC1196-2B； 8）DAC：100Msps，10 位并行 DAC，THS5651； 9）频率计：TTL/COMS 输入， 1Hz-999KHz、3 位数码管显示、等精度测 量； 10）逻辑笔：高电平、低电平、中电平、高阻及脉冲； 11）DDS 函数信号发生器： 0.1Hz-100KHz，0-5V，三角波、方波、正弦波；
3.1 实验主板结构....................................................................................................................4 3.2 核心目标板插座................................................................................................................4 3.3 实验电路结构及适用范围................................................................................................5 3.4 功能模块介绍..................................................................................................................13 四、EP2C5 核心目标板使用说明................................................................................................15 4.1 引脚说明..........................................................................................................................15 4.2 下载说明..........................................................................................................................17 4.3 未使用引脚设置..............................................................................................................18 五、USB-Blaster使用说明 ...........................................................................................................19 5.1 下载电缆简介..................................................................................................................19 5.2 驱动程序安装..................................................................................................................20
3.3 实验电路结构及适用范围 实验主板主要由核心目标板插座、8 位多功能按键、8 位按键指示灯、8 位 七段数码管、8 位逻辑电平指示灯和自助实验区组成。系统采用了多任务重配置 技术，通过选择模式，来改变这些按键、指示灯与目标板插座的连接关系，对用 户呈现出不同的电路结构、不同的硬件资源。重配置使系统能迅速调整电路架构， 增加了系统扩展性。多模式使用户根据不同需求切换各种的实验电路结构形式， 完成更多的实验和开发项目。
8：8 位按键及指示 9：脉冲信号源设置 10：DDS 信号源设置 11：频率计
12：逻辑笔
13：DDS 信号源输出 14：脉冲信号源输出 15：DAC 输出
16：系统复位按键 17：双向接口 CN2
18：蜂鸣器
19：8 位逻辑电平
显示 20：自助实验区电源 21：8 位逻辑电平输入
3.2 核心目标板插座 该插座用于插放 FPGA/CPLD 核心目标板，提供 52 个通用 I/O 供 FPGA/CPLD 核心目标板与其他实验电路连接。可适配目标板包括：CycloneⅡ EP2C5、MAXⅡ EPM1270 等，插座引脚图如下：
CPLD 下载接口、核心目标板插座、按键、数码管、LED 逻辑指示灯，并设有脉 冲信号源、频率计、函数信号发生器、逻辑笔等模块，安装有各类 IC 插座的分 立自助实验区通过锁紧插孔与其他实验区互连；FPGA/CPLD 核心目标板可由用 户根据需要选择不同规模的可编程芯片，通过核心目标板插座与主实验板连接。
除故障后再开启电源。 7）自助实验区采用自锁紧式插座、插孔和专用接插线，连接牢固可靠，拔
出时不要直接拉拔导线，以免损坏。 8）实验中如需更改接线或元器件，应先关闭电源。 9）请勿将连接线与其他焊点或插孔短接，以免损坏电路。
三、 系统主板使用说明 实验平台由实验主板和 FPGA/CPLD 核心目标板组成，主板上有 FPGA/
3
3.1 实验主板结构
图 1 为 DSE-I 数字电路与系统实验平台平面视图。
1
2
11
19
4 5
6
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8Hale Waihona Puke 3 1315 912 14
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自 助
17
实 验 区
10 18
21
20
图 1 实验主板结构图
1：电源指示灯
2：8 位数码管显示 3：8 位 LED 指示灯
4：JTAG 下载口
5：核心目标板及插座 6：模式选择及指示 7：ADC 输入
使 用 说 明
2007-09
目录
一、主要技术指标 ..........................................................................................................................2 二、注意事项 ..................................................................................................................................3 三、系统主板使用说明...................................................................................................................3
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实验箱具有四种模式，模式 1 适合组合电路实验类型，模式 2 适合时序电路 实验类型，模式 3 适合模拟+数字系统实验类型，模式 4 适合可编程+分立自助 实验类型，用户可根据实际需要，通过模式选择键（图 1-6）进行模式切换。
实验箱电路结构图中出现的符号功能说明：
：电平模式。每按一次键，输出电平由低到高或由高到低变化一次。 （输出电平由按键上方的 LED 显示，输出高电平时，LED 亮）
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图 3 模式 1 的电路结构图
★ 模式 2：时序电路模式，电路结构如图 4 所示。在此模式下，KEY1~KEY5 （电平模式）向 PIO0~PIO4 提供电平信号，KEY6（脉冲模式）向 PIO5 提供脉 冲信号，KEY7、KEY8（16 进制模式）向 PIO6~PIO9 和 PIO10~PIO13 提供两组 4 位二进制数；核心目标板上 PIO17~PIO23 的输出信号分别给数码管 1 的 a~g 段， 高电平时对应段码亮，可用于数码管静态显示实验。PIO14、PIO15、PIO16 与 LED1~LED8 组成了串行数据显示电路，PIO14 为移位脉冲输入，上升沿有效； PIO15 为串行数据输入；PIO16 为清零信号，高电平有效，数据显示在 LED1~LED8 上，高电平时灯亮。此模式配有串行数据显示电路，可方便观测串行信号，适用 于常用时序电路，如计数器、移位寄存器、序列检测器等。
关闭总电源。 3）请在模式 4 下使用自助实验区。 4）使用前请选择合适的 CPLD/FPGA 目标板，按箭头指示的正确方向安插，
插座底端对齐，不得错位、反插或带电插拔。不要随意插拔核心目标板。 6）务必将 CPLD/FPGA 芯片上未使用的引脚设置为“输入三态”类型（设置
方法见 4.3）。 5）如使用中出现异常情况，可按下系统复位键进行复位。 6）当蜂鸣器出现过流报警时，请关闭自助实验区电源，重新检查电路，排
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DSE-I 数字电路与系统实验平台
使用说明
本实验平台将先进的大规模可编程器件和 EDA 技术融合，采用了多任务重 配置技术、EDA 实验区+自助实验区架构和实验主板+目标板结构设计，配有 DDS 函数信号发生器、等精度频率测量、逻辑笔等模块，功能强大，通用性强，可以 完成单元电路到具有一定实用价值的综合数字系统实验，不仅适用于数字电子技 术等课程的实验教学，也适用于 EDA 技术、可编程器件、数字系统设计等课程。
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图 2 核心目标板插座引脚图
如图 2 所示，目标板插座分为 CN1_0 和 CN1_1，分别提供了在线编程接口 TCK、TDO、TMS、nSTA、TDI，52 个通用 I/O，PIO0~PIO51，2 个时钟脉冲源 接口 CLK1、CLK2（与图 1-14 所示脉冲信号源输出信号相同），1 个蜂鸣器控制 端口 SPEAKER（用于控制蜂鸣器 18，高电平时响，使用蜂鸣器需打开自助实验 区电源）。插座上部空余引脚为系统升级保留引脚，DSE-I 版实验箱中为悬空。 PIOx 编号所对应的实际芯片引脚请查阅核心目标板使用说明部分。
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12）脉冲信号源：2 路，分别提供 1.0Hz~50MHz，0.5Hz~11.0592MHz 的 32 种频率信号；
13）电源：220V±10%，功耗：小于 50VA； 主板供电：±9V，1A ；
14）外形体积：45×30×13 cm 3(长×宽×高)。
二、 注意事项 1）使用前请仔细阅读本注意事项。 2）接通电源开关，电源指示灯亮，表示实验箱供电正常。闲置不用时，请
本实验平台采用箱式结构，实验主板固定于实验箱中，配备 EP2C5 核心目 标板和 USB-Blaster 下载线，自助实验区采用自锁紧接插件。 一、 主要技术指标
主要功能指标如下： 1）配置模式：4 种，分别适用于组合电路、时序电路、模拟+数字系统、自 助实验模式； 2）核心目标板插座：52 个端口，供 FPGA/CPLD 核心目标板与其他实验电 路连接； 3）按键输入：8 位，可配置为电平、16 进制码、单脉冲模式； 4）逻辑电平指示：8 位 LED，高、低电平； 5）8 位数码管显示：0-F 显示、7 段； 6）自助实验区：5V/500mA 电源，带过流报警及过载保护功能；Φ2 锁紧插
：脉冲模式。每按一次键，产生 200ms 的单次脉冲。
：16 进制模式。可产生 4 位二进制数码：0000-1111。
：16 进制译码显示。将输入的 4 位二进制数译为 0~F。
★ 模式 1：组合电路模式，电路结构如图 3 所示。在此模式下，KEY1~KEY6 （电平模式）向 PIO0~PIO5 提供电平信号，KEY7~KEY8（脉冲模式）向 PIO6~PIO7 提供脉冲信号，信号状态分别显示在按键对应的 LED 上；核心目标板上的 PIO8~PIO15 所输出的信号分别显示在逻辑电平指示灯 LED1~LED8 上， PIO16~PIO47 的输出信号分成 8 组，经过译码依次显示在数码管 1~数码管 8。此 模式为通用模式，适用于常用组合逻辑电路，如加/减法器、编码器、译码器、 数据选择器等实验，也可完成计数器等一般时序逻辑电路实验。
孔若干；14P、16P 锁紧插座×2；32.768K 晶振、电位器、电 阻、电容。8 位逻辑电平输入，8 位逻辑电平显示； 7）ADC：20Msps，8 位并行 ADC，TLC5510A； 1Msps，8 位串行 ADC，LTC1196-2B； 8）DAC：100Msps，10 位并行 DAC，THS5651； 9）频率计：TTL/COMS 输入， 1Hz-999KHz、3 位数码管显示、等精度测 量； 10）逻辑笔：高电平、低电平、中电平、高阻及脉冲； 11）DDS 函数信号发生器： 0.1Hz-100KHz，0-5V，三角波、方波、正弦波；
3.1 实验主板结构....................................................................................................................4 3.2 核心目标板插座................................................................................................................4 3.3 实验电路结构及适用范围................................................................................................5 3.4 功能模块介绍..................................................................................................................13 四、EP2C5 核心目标板使用说明................................................................................................15 4.1 引脚说明..........................................................................................................................15 4.2 下载说明..........................................................................................................................17 4.3 未使用引脚设置..............................................................................................................18 五、USB-Blaster使用说明 ...........................................................................................................19 5.1 下载电缆简介..................................................................................................................19 5.2 驱动程序安装..................................................................................................................20
3.3 实验电路结构及适用范围 实验主板主要由核心目标板插座、8 位多功能按键、8 位按键指示灯、8 位 七段数码管、8 位逻辑电平指示灯和自助实验区组成。系统采用了多任务重配置 技术，通过选择模式，来改变这些按键、指示灯与目标板插座的连接关系，对用 户呈现出不同的电路结构、不同的硬件资源。重配置使系统能迅速调整电路架构， 增加了系统扩展性。多模式使用户根据不同需求切换各种的实验电路结构形式， 完成更多的实验和开发项目。
8：8 位按键及指示 9：脉冲信号源设置 10：DDS 信号源设置 11：频率计
12：逻辑笔
13：DDS 信号源输出 14：脉冲信号源输出 15：DAC 输出
16：系统复位按键 17：双向接口 CN2
18：蜂鸣器
19：8 位逻辑电平
显示 20：自助实验区电源 21：8 位逻辑电平输入
3.2 核心目标板插座 该插座用于插放 FPGA/CPLD 核心目标板，提供 52 个通用 I/O 供 FPGA/CPLD 核心目标板与其他实验电路连接。可适配目标板包括：CycloneⅡ EP2C5、MAXⅡ EPM1270 等，插座引脚图如下：
CPLD 下载接口、核心目标板插座、按键、数码管、LED 逻辑指示灯，并设有脉 冲信号源、频率计、函数信号发生器、逻辑笔等模块，安装有各类 IC 插座的分 立自助实验区通过锁紧插孔与其他实验区互连；FPGA/CPLD 核心目标板可由用 户根据需要选择不同规模的可编程芯片，通过核心目标板插座与主实验板连接。
除故障后再开启电源。 7）自助实验区采用自锁紧式插座、插孔和专用接插线，连接牢固可靠，拔
出时不要直接拉拔导线，以免损坏。 8）实验中如需更改接线或元器件，应先关闭电源。 9）请勿将连接线与其他焊点或插孔短接，以免损坏电路。
三、 系统主板使用说明 实验平台由实验主板和 FPGA/CPLD 核心目标板组成，主板上有 FPGA/
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3.1 实验主板结构
图 1 为 DSE-I 数字电路与系统实验平台平面视图。
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实 验 区
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图 1 实验主板结构图
1：电源指示灯
2：8 位数码管显示 3：8 位 LED 指示灯
4：JTAG 下载口
5：核心目标板及插座 6：模式选择及指示 7：ADC 输入