MFB-5实验器使用说明EP2C8T144

MFB-5数字电路自主学习实验器

MFB-5型数字电路自主学习实验器为学习数字电路尤其是可编程数字电路提供了一个完整的实践平台，为开设数字电路课程及数字系统课程提供了学习可编程技术(PLD技术)的实验环境。是一种多功能实验器。

一、MFB-5型数字电路自主实验器特点

MFB-5型数字电路自主实验器可对Altera公司的多种器件进行实验，下载板支持多种芯片，如EPM240T100、EPM570T100、EPM1270T144、EP2C5T144、EP2C8T144、EP4CE10E22等。MFB-5继承MFB-2的特点，主系统板与下载板（含CPLD/FPGA器件）采用接插式结构（即主板+下载板双板式），通过更换下载板可对其它CPLD/FPGA器件适配，同时也利于将下载板用于其它实验。

实验器基于“电路连接软件配置”的设计思想，通过软件对芯片引脚与开发器各输入、输出的连接进行定义，摒弃了大量导线的连接，提高了实验效率，减少了实验故障率。

实验器有完善的保护电路，对于电源反接、管脚输入、输出定义错误以及开关误置，均不会损坏芯片和实验器。

二、实验器简介

1、实验器面板结构

图1是实验器结构图。实验器主要组成有：下载板（含CPLD芯片）、输入控制、输出显示、多频时钟信号源、D/A转换器、A/D转换器、扬声器、稳压电源、4踪逻辑波形显示系统、面包板实验区。

2、主要技术性能

(1)器件EPM570T100（EPM240T100）EP2C8T144C8。

(2)电平输入开关1～开关15（带发光二极管显示）。

(3)脉冲输入键1～键15（带发光二极管显示）。

(4)输出显示

●LED显示24位。

●七段数码管（动态）8位。

●4双色发光二极管（模拟十字路口红绿交通灯）。

(5)标准时钟信号源

●由CD4060与晶振产生的2、4、8、64、128、256、512、1024、2048、

32768Hz等10组标准时钟信号。

●由有源晶振产生的6MHz标准时钟信号。

●单步脉冲信号PULSE（由微动开关ST触发，经消抖处理）。

(6)所有I/O、时钟均可引出进行扩展实验。

(7)A/D转换器、双D/A转换器

(8)4踪稳压电源输出

(9)4踪逻辑波形显示。

图1实验器结构图

三、实验器使用说明

下载板(核心板)与主板连接关系见附表1。

1.下载板(核心板)

下载板支持多种芯片，如EPM240T100、EPM570T100、EPM1270T144、EP2C5T144、EP2C8T144、EP4CE10E22等，下载板有10针下载电缆接口，3.3V稳压电源。可通过计算机直接对芯片下载pof/sof文件，进行编程。下载板也可以通过插座用在自制PCB上。

注意：下载板插入主板时应注意方向，并注意对齐引脚。MFB-5实验器上的下载板供电由开关CPLD_EN控制，CPLD_EN拨向左边时，主板向下载板供电，拨向右边时则主板不对下载板供电。如下载板上的电源指示灯不亮，则下载板不可用。

2.输入控制

主板输入有两种模式：电平输入（开关1～开关15）和脉冲输入（按键1～按键15），两种功能复用，即开关1～开关15、按键1～按键15共用一路I/O端口。

(1)电平输入：（开关1～开关15）

开关拨上，输出高电平（+3.3V）对应位指示灯亮（LDn）；

开关拨下，输出低电平（0V），对应位指示灯灭。

所有开关由Key_EN总控，Key_EN拨向右边时，开关可用，Key_EN拨向左边时，开关不可用(此时开关为弱输出，接近高阻态，控制不可靠，相应端口状态受可编程器件控制，端口用作可编程器件输出，LD1~LD16作端口逻辑状态指示)。

(2)脉冲输入：（按键1～按键15）

按下按键是输出高电平，松开按键时输出低电平，完成一个脉冲输入（无防抖动处理）。

所有按键由Key_EN总控，Key_EN拨向右边时，按键可用，Key_EN拨向左边时，按键不可用(此时按键为弱输出，接近高阻态，控制不可靠，相应端口状态受可编程器件控制，端口用作可编程器件输出，LD1~LD16作端口逻辑状态指示)。

3.输出显示

输出显示有三种模式：发光二极管指示、双色发光二极管显示和七段数码管动态扫描显示。

(1)发光二极管显示：LD1～LD15以及D0～D7均已固定连接到下载板插座引脚上，

CPLD的I/O输出或输入为高电平时，对应发光二极管点亮。LD1～LD15由Key_EN

总控，Key_EN拨向右边时，LD1～LD15可以被点亮，Key_EN拨向左边时，LD1～

LD15不能点亮。

(2)双色发光二极管：LED11～LED14为红绿双色发光二极管，分十字形排列，可以

很好地模拟十字路口的交通灯。每一个双色发光二极管都封装有两个发光核心，分

别可以发出红光和绿光，同时发光则显示橙色。LED11～LED14和LD1~LD8共用

I/O口。LED11R表示LED11的红色管芯，LED11G表示LED11的绿色管芯，其

它类推。LED11～LED14由它们旁边的开关Light_EN总控，Light_EN拨向右边

时，双色发光二极管接入电路，可以点亮，而Light_EN拨向左边时，双色发光二

极管不能点亮。

(3)七段数码管动态扫描显示：七段数码管动态扫描显示由两个4位共阴型动态数码管

并联而成，各数码管的共阴端有一个三极管组成的反相驱动器，所以数码管的段线、位线均为高电平时数码管方可点亮。数码管的供电由开关SEG_EN总控，SEG_EN

拨向上时，数码管接通电源方可点亮。开关S_LD拨向上时，最低位数码管的位

选信号总是有效。使用多位显示时，S_LD需拨向下。具体电路如图2所示。

图2 LED及数码管显示电路图

4.扬声器输出

主板有一个扬声器输出，可进行音乐、告警等声响实验。对扬声器端口输入脉冲(高电平2~5V)可使扬声器发声，发声频率与脉冲频率相同。实验器上的扬声器已经有功率放大器，一般数字芯片的输出信号即可驱动。不用时，建议将扬声器端口置为低电平0V。

5.4踪逻辑波形显示系统

4踪波形显示有实时回放、存储回放两种回放模式，可以同时显示4踪逻辑波形并对其中1踪信号（CH1）测量频率，采样率可在50sps～50ksps调节，采用电平触发（字触发）。所有参数设置均通过按键在菜单中设置，按菜单键进入/退出菜单，确认键确认相关设置，方向键(上、下、左、右)移动光标和改变参数。根据奈奎斯特定律，采样率至少应设置为被测信号频率的两倍，建议设为最高被测信号频率的5～10倍（系统默认为10ksps），使得逻辑分析仪一屏可以显示一到两个完整的状态周期。频率计最高测试值为6.25MHz

(1)触发控制

实时采样回放时为使看到的波形是稳定的，必须在输入信号满足特定状态时触发一次采样并回放，当这一个触发状态是周期性出现时，显示的波形就是稳定的。