自動接線式EDA實驗（yàn）儀,現代通信技術實驗平（píng）台(高端型)

來源：    作者：    發布（bù）時間：2019-8-23 15:42:19

TRY-E802自動（dòng）接線式EDA實驗儀

一、自動接（jiē）線式EDA實驗儀簡介：

TRY-E802自動接線式EDA實驗儀是一種多功能、高配置、高品質、具有自動接線功能的EDA教學與開發設備。實驗（yàn）箱在提供的實驗示例中（zhōng）都可采用自動接線方（fāng）式完成實驗,適用於高等院校的EDA教學、課程設計和畢業設計。

二、自動接線式EDA實驗儀特點

1．無連線操作方式，係統（tǒng）的實驗電路（lù）結構是可控的，采用“多任務重配置”設計方案。即可通過模式（shì）選擇鍵MODESELECT，使之自動（dòng）改變（biàn）連接方式以適應不同的實（shí）驗（yàn）需要（yào），使學生從傳統的硬件連線搭試方式（shì）轉到軟件設計、仿（fǎng）真調試電路係統（tǒng）的實驗（yàn）方式，使傳統硬件設計方（fāng）式（shì）用EDA技術實現。

2．對於不同的目標芯片（piàn）可（kě）配不同的適（shì）配座。可用的目標芯片包括Altera、Lattice、Xilinx等著（zhe）名FPGA/CPLD廠商幾乎（hū）所有CPLD、FPGA等EDA器（qì）件。

3．混合（hé）電壓係統，具備對5V、3.3V、2.5V、1.8V不同核芯電壓的CPLD/FPGA器件進行在線編（biān）程下載（zǎi）和配置。

4．實驗係統配置標準規範：擁有豐富的（de）外圍硬件接口（kǒu）資源，同時，還配置了標準的擴展接口，可（kě）以完成（chéng）各類常規和典型的EDA相關實驗。

(5)係統配有單片機管理係統和128*64LCD,實時提供相關信息。用（yòng）戶可根（gēn）據需（xū）要對管理信息修改。

三、自動（dòng）接線式EDA實驗儀硬（yìng）件配置：

1.主板（bǎn）可與多種下載板相適配	2.6位動態掃描顯示電路
3.6位靜（jìng）態鎖存（cún）顯示電路	4.12位發（fā）光二極管顯示電路
5.8位二檔開關及其電（diàn）平指示電路	6.8位按鍵（jiàn）開關電路
7.一個16*16的點陣（zhèn）顯（xiǎn）示	8.一（yī）個12864C的（de）液（yè）晶顯示
9.一（yī）個（gè）串行A/D轉換器TLC549	10.一個串行D/A轉換器TLC5620
11.A/D轉換器ADC0809	12.D/A轉換器DAC0832
13.時鍾信號源：24MHZ、12MHZ、6MHZ、4M、1M、500KHZ、8KHZ、4KHZ、1KHZ、128HZ、64HZ、8HZ、4HZ	14.MCS-51單片機總線接口電路（AT89S52）
15.40芯I/O擴展接口（kǒu）	16.一個5V揚聲器
17.一個四相步進電機	18.一個5V直流電機
19.0~5V電位器	20.一個4*4小鍵盤
21.配有32K存貯器27C256	22.一（yī）個串行總線存儲器（qì）93C46
23.PS/2鍵盤接口	24.VGA視頻接口
25.RS232串行通信接口;

主要實驗課題

<一>基本實驗：

1.七人表決器	2.四位加法器
3.BCD碼加法器	4.格雷碼變換（huàn）器
5.四位並行乘法（fǎ）器	6.D觸發器（qì）和JK觸發器
7.74LS160功能模塊計（jì）數器	8.可控脈衝發生器
9..英（yīng）語字母顯示實驗	10.序列檢測器
11.可變模16位加法計數（shù）器	12.正負脈衝數控調製發生器

<二>模塊實驗：

1.A/D0809模數轉換器實驗（yàn）	2.D/A0832數（shù）模轉換器實驗
3.步進電機控製實驗	4.LED點（diǎn）陣實驗
5.LCD液晶顯示（shì）	6.鍵（jiàn）盤擴展實驗
7.時鍾顯示實驗	8.靜態數碼管顯（xiǎn）示電路
9.串行D/A轉換器TLC5620實驗	10.串行A/D轉換器TLC549實驗
11.VGA彩條信號發生器	12.電子音樂實驗電路
13，RS232串（chuàn）行（háng）通（tōng）訊實驗	14，PS/2鍵盤實驗
15，單片機總線接口（kǒu）實驗

TRY-8641現代（dài）通（tōng）信技術實驗平台(高端型)

一（yī）．現代通信技術實驗（yàn）平台簡介：

TRY-8641現代通信技術實驗平台(高端型（xíng）)是針（zhēn）對電子和（hé）通信工程（chéng）類（lèi）專業學生，係統（tǒng）完成《通信原理》等現代通信技術相關課程實（shí）驗專門研（yán）製的實驗箱。該實驗平台最大的特點是係統性強（qiáng），它真實再現了：信源的模數轉換、模擬調製、信道仿真、模擬解調、信宿的（de）數模轉換的頻（pín）帶傳輸（shū）過（guò）程；信源的模數（shù）轉（zhuǎn）換、信道複接、信道糾錯編碼、光纖傳輸、幀同步（bù）位同步、糾錯譯碼、解複接、信宿（xiǔ）的數模轉換的基帶（dài）傳輸過程；

實驗平台全部采用模塊化結構，各模塊既能完成完整通信係統中對應單元部分實驗（yàn），又能由（yóu）學生用單元模塊構建（jiàn）一（yī）個完整通信係統進行係統實驗，從而有助於學生理解通信係統中各要素的作用；實驗平台把通信係統中涉及的基本電路、終端編譯（yì）碼（mǎ）、線路編譯碼、調製解調、信道傳輸等（děng）重要的理論安排了相應的實驗內容；實驗平台既有基礎性實驗，又有采用新技術新器件（FPGA、DSP）等（děng）提高型實驗，從而完成一個理論驗證（zhèng）性、綜合性、二次開（kāi）發性，由（yóu）低向高的係（xì）統學（xué）習過（guò）程。通過這些實驗能夠促進學生對《通信原理》課程內容（róng）的理解、掌握，並（bìng）使學生對通信係統、當今新技術、工（gōng）程實現有一個較全麵的（de）了解。係統采用“主板+實驗模塊”相結合的靈活結構，便於學（xué）校選擇（zé）、定製、硬件升級。

 

二、現代通信技術實驗平台技術指標

1.實驗箱的設計是結合了高等（děng）學校電子信（xìn）息類規劃教材，如《通信原理》第2版(宋祖順編著)、《現代（dài）通信原理》(曹誌剛、錢亞生編著)等教材相關內容所研製的（de）新一代通信技術實驗教（jiāo）學裝置。

2.采用了（le）“底板+實驗模塊”的結（jié）構，不僅按實驗內容與功能將（jiāng）電路模塊化，而且各個模塊獨立設（shè）計，能方便地組合進行單元實驗和多種單/雙工通信係（xì）統實驗。同時可按用戶需求（qiú）定製模塊、選購模塊、升級模塊（kuài）。詳細見“係統（tǒng）組成”項。

3.實（shí）驗模（mó）塊的輸（shū）入輸出信號都采用鉚孔（kǒng）開放出（chū）來，由實驗者根據（jù）實（shí）驗需要（yào）進行連（lián）接組合，增強實驗者的參與（yǔ）性。

4.每個（gè）實（shí）驗模塊都采（cǎi）用有機玻璃覆（fù）蓋保護，方便實驗室管理。

5.實驗中（zhōng）的重要參數都可以調節或設置，方便實驗者分析對比。

6.可完成單元、係統實驗幾十（shí）項，涵蓋了終（zhōng）端編譯碼、線路編譯碼、調（diào）製解調、信道傳輸等方麵的內容。

7.內置函數（shù）信號（hào）源、數字信號源、電話接口、計算機接口、同軸電纜信道、光信道、音頻功放等功能模塊，詳細見“係統（tǒng）組成”項。

8.內置4組穩（wěn）壓電源，全部具有短路軟截至保護自動恢複功能，並提供電（diàn）源輸出接（jiē）口。

9.係統涉及了計算機通信、MS51、DSP、CPLD等多種（zhǒng）技術，並留有開發接口，二次開發性強。

三、現代（dài）通信技術實驗平台係統組成

本實驗係統由1個底板和16個（gè）標準配置實驗模塊組成，詳細參（cān）數見下表：

底板模塊：

模擬信號源	非同步正（zhèng）弦波（bō）	頻（pín）率0.3～10KHZ連續（xù）可調，幅度0～10V連續可調。
	非同步（bù）三角波
	非同步方波
	同步正弦波	頻率2KHZ，幅度0～10V連續可調。
電話接口（kǒu）	2路電話	二（èr）四線（xiàn）轉換，提供發送輸出、接收輸入的連（lián）接（jiē）接口
抽樣（yàng）脈衝	同步矩形（xíng）脈衝	頻（pín）率8KHZ
	非同步矩形脈衝	頻率2～35KHZ連續可調
計算機接口	RS232	提（tí）供發送輸出、接收（shōu）輸入的連接接口
電（diàn）源		提供-12V、+12V、+5V、-5V等係統電源（yuán），另提供輸出接口
實際通信信道	同軸（zhóu）電纜	1310nm、1550nm一體化光端機，此部分選配
	光纖通信
音頻終端	終端濾波放大器	提供多組濾波（bō）器、音頻（pín）功放、喇叭
眼（yǎn）圖觀測		可觀測噪聲、串擾、理想眼圖
實驗模塊接口		可同時安放9個實驗模塊，完成單元、係統性實驗
數字信號源（yuán）	15位m序列		頻率2KHZ、32KHZ可設（shè）置，另可根據用戶要求配置
	127位m序列
	手工設置序列，全1、全0，其它

實驗模塊：

1	時鍾與基帶數據發（fā）生模塊	提供係統（tǒng）時鍾和各類數字信號源
2	PAM脈衝幅度（dù）調製模塊（kuài）	完成抽樣定理、PAM調製、傳輸模擬實驗（yàn）
3	PCM/ADPCM編譯碼模塊	完成PCM、ADPCM編譯碼單（dān）元實驗
4	CVSD增量調製（zhì）編譯（yì）碼模塊（kuài）	完成CVSD編譯碼單元實驗
5	AMI/HDB3編譯碼模塊	完成AMI/HDB3編譯碼單元實驗
6	頻分（fèn）複用	完（wán）成線路成形與頻（pín）分複用
7	數字（zì）頻率合（hé）成模塊	完成壓控（kòng）振蕩器、頻率合成實驗
8	FSK(MSK)調製模塊（kuài）	完成MSK、FSK調製實驗
9	FSK(MSK)解調模塊	完成MSK、FSK解調實驗
10	BPSK(DPSK)調製模塊	完成BPSK、DPSK調（diào）製實驗（yàn）
11	BPSK(DPSK)解調模塊	完成BPSK、DPSK解調實驗（yàn）
12	噪聲模塊	提供白噪聲
13	複接/解複接、同步提取模（mó）塊	完（wán）成多（duō）種數（shù）據的（de）時（shí）分複接（jiē）解複接、碼分複接解（jiě）複接、位同步幀同步（bù）提取實驗
14	卷積、漢明、交織（zhī）、循環編碼模塊	完成卷積、卷積、漢明、交織、循環編碼實驗，多種碼型變（biàn）換
15	卷積、漢明、交織、循環傳輸模塊	信道仿（fǎng）真
16	卷積、漢明、交織、循（xún）環譯碼模塊（kuài）	完成漢明、交（jiāo）織、循環譯碼實驗，
17	軟件無線電-調製模（mó）塊	完成PSK調（diào）製；FSK調製；MSK調製；QPSK調製；OQPSK調（diào）製；CDMA編碼和多種模擬調（diào）製； 線路均衡、頻譜分折；
18	軟件無線（xiàn）電-解調模塊	PSK解調；FSK解調；MSK解（jiě）調（diào）；QPSK解調等；OQPSK調製；CDMA譯碼
19	模擬調頻（pín）模塊	集成塊（kuài）調頻和變容二極管調頻兩種
20	模擬（nǐ）調頻解調模塊	集成（chéng）塊解調和（hé）鑒頻器解調（diào）兩種
21	模擬幅度調製模塊	完成（chéng）：AM、DSB、SSB調製
22	模擬調幅解（jiě）調模塊	包絡檢波和同步檢波

注：標準配置16個模塊，紅字標的6個（gè）模塊為選配模塊。(需要另（lìng）收（shōu）費)

四. 現代（dài）通信技術實驗平台實驗目錄

以下實驗目錄，摘自TRY8641型說（shuō）明書前言

撥碼器開關設置一覽表

第一部分基礎實驗

實驗1555自激多諧振蕩器實驗

實驗2模擬信號（hào）源實驗

實驗3CPLD可編程邏輯器件實驗

實驗4接收濾波放大器實驗

實驗5計算機串口實驗

實（shí）驗6數字光纖通信實驗

第二部分（fèn）原理實驗

實驗1基帶（dài）信號的常見碼型變換實驗

實驗2抽樣定理及其應用實驗

實（shí）驗3PCM編譯碼係統實驗

實驗4ADPCM編譯碼係統（tǒng）實驗

實驗5CVSD編（biān）譯碼係統實驗

實驗6FSK（ASK）調製解調實驗

實驗7相位（wèi）鍵控PSK（DPSK）調製解調（diào）實驗

實驗8數字同（tóng）步技術實驗

實驗9眼（yǎn）圖觀察測量實驗

實驗10線路成形與頻分複用

實驗11時分複用與解複（fù）用（yòng）

實驗12碼（mǎ）分複用與解複用（yòng）

實驗13波分複用與解複用（需另（lìng）配光端機）

實驗14數字頻率合成實驗

實驗15AMI/HDB3編譯碼實驗

實驗16卷積（jī）編譯碼（mǎ）及糾錯能（néng）力驗證實驗

實驗17漢明碼（mǎ）編譯碼及（jí）糾錯能力驗證實驗（yàn）

實驗（yàn）18漢明、交織碼編（biān）譯碼及糾錯能力驗證實驗

實驗19循環（huán）碼（mǎ）編譯碼及糾錯能力驗證實驗

實驗20信道仿真與信道均衡實驗

實驗21現代（dài）調製技術實驗之一（FSK調（diào）製解調）

實驗22現代調製技術實驗之二（BPSK調製解調）

實驗23現代（dài）調製（zhì）技術實驗（yàn）之三（QPSK調製解調）

實驗24現代調製（zhì）技術實（shí）驗之四（OQPSK調製（zhì）解調）

實驗25現代調製技術實驗之五（wǔ）（MSK調製解調）

實驗26現代調製技術實驗之六（直接（jiē）序列擴頻DS編解碼）

實驗27現代調製（zhì）技術實驗之（zhī）七（AM調製）

實（shí）驗28現代調製技術實驗之八（DSB調製）

實驗29現代調製技術（shù）實驗之九（SSB調製）

實驗30虛擬頻譜儀虛擬誤碼儀實（shí）驗

第三部分綜合實驗

實驗1信源、PCM、HDB3傳輸係統（tǒng）實驗

實驗2信源、PCM、漢明碼（mǎ）傳輸係（xì）統實驗

實（shí）驗3信源、PCM、漢明、交織碼傳輸係統實驗

實驗4信源、CVSD、漢明碼傳輸係統實驗

實驗5信源、CVSD、漢明、交（jiāo）織碼傳輸係統實驗（yàn）

實驗6信源、時分複接/解複接係統實驗

實驗7信源、碼分複接/解複接係統實驗（yàn）

實（shí）驗8信（xìn）源、CVSD、DPSK傳（chuán）輸係統實驗（yàn）

實驗9通信信道（dào）誤碼測試實驗

第四部分開發實驗

實（shí）驗1M序列產生實驗

實驗2PCM時序控製與PCM數（shù）據采集實驗（yàn）

實驗3CMI編譯碼實現（xiàn）實驗

實驗4絕對/相對碼（mǎ）轉換實驗

實驗5FSK係統建（jiàn）模與設計（VHDL）實驗

實驗（yàn）6信道（dào）編譯碼開（kāi）發實驗（yàn）

實驗7PC機數據、PSK傳輸係統實驗

實驗8PC機數據、FSK傳輸係統實驗

實驗9碼型變換、基帶編碼開發（fā）實驗

五.實驗箱特色

1.與國（guó）內主流《通（tōng）信原理》教材配（pèi）套，符合教（jiāo）學大綱要求。由理工大（dà）學實驗中心一線教師設計，滿足實（shí）驗教學需要。

2.全（quán）模塊化設計（jì），結構合理、擴展性強，模塊配置靈活，滿足不同層次各類學校的教學（xué）要求。

3.自帶模擬同步信號源，使用普（pǔ）通示波器，觀測波（bō）形穩定；設備完全自主研發、生產，售後服務保障；軟件部分可免費升級。

4.既（jì）有全部用硬（yìng）件電路設計完成的模塊，也有采用軟、硬件（jiàn）相結合的（de）係統實現的模塊；既可進行（háng）傳（chuán）統的原理實驗及驗證（zhèng）型實驗，也可進行開放性及研究型實驗（yàn）。

5.實驗箱采用分立元件、中大規模集成電路、DSP、CPLD等多種電路實現，並采用表麵貼裝工藝，使學生得到全麵的實踐鍛（duàn）煉。

6.各模塊獨立，接口總線公開，並（bìng）提供各（gè）種電源，便於學（xué）生自行設計模塊、二次開發和進行係統（tǒng）實驗。

7.結構合理，性能穩定，各測試點標識清楚，鉚孔接線可鎖定，保證連接可靠。

8.各模塊用有機玻璃覆蓋，既美觀大方又能（néng）起到防靜電等保護作用。

教學配置：

序號	設備名稱	型號	備注
1-1	現代通信技術實驗平台	TRY8641	每組一台
出廠 附件	TRY8641通信原理使用（yòng）說明書	1本
	電源（yuán）線	1根
	中繼線	1根
	保修卡、合格證	1套
	配套軟（ruǎn）件光盤	1套
2	20MHz雙蹤（zōng）示波器（qì）	——	每組（zǔ）一台（必配，價格另算）
3	函（hán）數信號發生器	——	根（gēn）據實情配置（選配，價（jià）格另算）
4	電話單機	——	每組一部（選配，價格另算）
5	數字存儲60MHz示波器	——	每5組一台或根據實情配置（選配，價格另算）
6	微機	——	（選配，價格另算）
7	MCS-51仿真器	——	（選配，價格另算）
8	DSP仿（fǎng）真器	——	（選配（pèi），價（jià）格另算）
9	CPLD下（xià）載線	——	（選配，價格（gé）另算（suàn））
10	誤碼測（cè）試儀（如RZ88521型）	——	每5組一台或根據（jù）實（shí）情配（pèi）置（選配，價格另算）

符（fú）錄：二次開發例程（舉例）

PCM編譯碼模塊接口設計

（一）設計目的：

1.PCM編譯碼時鍾：編碼時（shí）鍾、幀脈衝、線（xiàn）路（lù）時鍾設（shè）計（jì）

2.線路時鍾和信道數的關係

3.頻率特性測試

（二）設計原（yuán）理

PCM編譯碼是信（xìn）源編碼中最常用（yòng）的一種，常用的集成芯片有TP3054（表貼）和TP3067（直插）等，芯（xīn）片正常工（gōng）作需要三種時鍾：編譯碼時（shí）鍾、幀脈（mò）衝、線路時鍾。其中編譯碼時鍾和幀脈衝頻率是固定的分別為：2048KHZ和（hé）8KHZ，而線路（lù）時鍾是可變的可以從64KHZ到2048KHZ。線路時鍾的不同對應線路（lù）上複（fù）用信道路數的改變，線路（lù）時鍾從（cóng）64KHZ開始以64KHZ的倍率增加，對應的信（xìn）道路數從（cóng）“1”到（dào）“32“個信道（線路時鍾為2048時，線路信道數為32，此為標準的基群即E1）。

（三）設計步驟

1.從網上（shàng）下載TP3054數據手冊（cè），熟（shú）悉並理解TP3054的時序關係；

2.熟悉在Quartus環境下用VHLD語言或圖形（xíng）輸入法編製PCM時（shí）序產生軟件；

3.下載並驗證時序是（shì）否正確（CPLD程序下載到“時（shí）鍾與基帶（dài）數據發生模塊”中，用示波器觀測“PCM編（biān）譯碼模塊”的（de）34TP01和（hé）34TP02波形）；

4.34P01加模擬信號；短接34P02和34P03；用示波器測34P04，觀測譯碼輸出和加入的模（mó）擬信號是否相同；

5.改變CPLD中的線路時鍾，觀測（cè）34P02信道數（shù）（8位（wèi）PCM數據占一幀或（huò）125us的（de）幾分之（zhī）幾）；

6.用函（hán）數信號作PCM模擬輸（shū）入信號，改變輸入（rù）信號（hào）頻率用示波器觀測34P04輸出波形，測出PCM編譯碼芯片的（de）頻響；（思考：如果輸入一個2KHZ的方（fāng）波，34P04輸（shū）出什麽波形？）

（三）教師參考

1.原程序（略）

2.學生主要問題：學生沒有注意到幀脈衝的（de）寬度應（yīng）是線路（lù）時鍾的（de）一個周期，線路時鍾改變時幀脈衝寬度同樣要變；

PCM數據和HDB3線（xiàn）路編譯碼接口設計

（一）設計目的：

1.兩個芯片間數據收發的時序設計（jì）；

2.HDB3編譯碼的原理

3.HDB3編碼輸（shū）出和譯碼輸出的數據延時；

（二）設計原理

HDB3編譯（yì）碼是線路編碼的一種，主要（yào）用於（yú）在同軸電纜上傳輸，編碼的目的是便於線路傳輸和收端（duān）時鍾提起。HDB3編碼原理略

HDB3編碼時由於要（yào）檢測4個連零的出現，譯碼時要檢測極性（xìng）反轉點或破壞點，所以HDB3編譯碼時會各出現4個時鍾周期的延時。

在PCM芯片和HDB3芯片構（gòu）成係統時，要考慮到HDB3的編譯碼延時，因為HDB3編譯碼正好延時8個時鍾（zhōng）周期（qī），這就相當於HDB3譯碼輸出的PCM信（xìn）號比輸入HDB3的PCM信號延時1個時隙，由此PCM譯碼（mǎ）時（shí）序要作相應改（gǎi）變（biàn）。

（三（sān））設計步驟

1.從（cóng）網上下載TP3054和CD22103數據手冊，熟悉並理解TP3054和CD22103的時序關係（xì）；

2.熟悉在（zài）Quartus環（huán）境下用VHLD語言或圖形輸入法編製PCM編譯碼和HDB3編譯碼時序產（chǎn）生軟件，PCM線路時鍾（zhōng）和HDB3的編譯碼時鍾為64KHZ；

3.下（xià）載（zǎi）並驗證時序（xù）是否正確（CPLD程序（xù）下載到“時（shí）鍾（zhōng）與基帶數據發生模塊”中（zhōng），用示波器觀測“PCM編譯碼模塊”的34TP01和34TP02波形和“HDB3編譯碼模塊的20TP01，20TP02，20TP03，20TP04的波形）；

4.34P01加模擬（nǐ）信號；連接34P02到20P01；20P02到（dào）34P03；用示波器測34P04，觀測譯碼輸出和加入的模擬信號是否相同；

5.改變CPLD中的PCM線路時鍾和HDB3的編譯碼時鍾（如128KHZ或（huò）256KHZ），觀測34P04波形是（shì）否正確；

（四）教師參考（kǎo）

1.原程序（略）

2.學生主（zhǔ）要問題：

a)、學生考慮不到數據收（shōu）發時鍾沿（yán）的（de）問題，上升沿發送下降（jiàng）沿接收（或相反）；

b)、整個係統中PCM譯碼數據（jù）延時應是8的整數（shù）倍；

c）、PCM譯（yì）碼數據延時幾個時（shí）隙，PCM譯碼的幀脈衝相對編碼幀脈衝同樣要延（yán）時幾個時隙；