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  • 大学计算机基础实验与实训教程

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    《大学计算机基础实验与实训教程》面向的对象主要是高职高专学生,同时也非常适合计算机入门者进行自学。《大学计算机基础实验与实训教程》包含了大量针对性很强的实验和技能实训以及全国计算机等级考试(一级)试题,可供参加等级考试的考生作为参考资料。
    《大学计算机基础实验与实训教程》内容取材力求少而精,表达方式力求简洁明了,语言力求通俗易懂。《大学计算机基础实验与实训教程》既适于自学又适应教学,希望能对读者进行高效率的学习有所帮助。
    《大学计算机基础实验与实训教程》的取材和编排充分考虑了自学、教学和实践的需要,实现了理论和实践的有机结合,实验内容由浅入深、层次分明,实验的目的、内容和要求简单明了,对于有些难度的地方或内容都给出了相应的提示,技能实训部分还提供了操作步骤。《大学计算机基础实验与实训教程》对读者的理论学习是一个有力支持,同时也是锻炼动手能力的实用工具。

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图书分类

Book classification
  1. 本书是为了帮助读者学会设计数字系统,并熟悉 Altera 公司产品、软件 QUARTUS II及其它相关软件的使用,前面四章主要内容包括软件概述、系统模块介绍、软件安装、USB 电缆的安装与使用,第五章选取有代表性的实验近二十个,实验内容从简单的组合电路设计到复杂的数字系统设计, 详细介绍了系统的设计方法和软件的各种操作,每个实验都包括实...查看更多
  2. 前  言
    近十年来,由于超大规模集成电路和软件技术的快速发展,使数字系统集成到一片芯片内成为可能。Atera、Xilinx、AMD等公司都推出了多种CPLD和FPGA产品,并为这些产品的设计配备了软硬件开发工具,其中软件开发工具除了支持图形化设计外,还支持多种设计语言,使数字系统的设计更加容易。在小规模数字集成电路日渐式微的今天,作为一名电子技术工程技术人员不懂VHDL语言和CPLD、FPGA器件设计就像在计算机时代不会使用计算机一样可怕。
    本实验指导书的目的就是帮助读者学会设计数字系统,并熟悉Altera公司的产品和QUARTUSII软件,以及其他相关软件的使用。
    本实验指导书的实验内容从简单的组合电路设计到复杂的数字系统设计,每个实验都详细介绍了系统的设计方法和软件的各种操作。读者可以通过这本实验指导书设计自己的数字电路。
    本实验指导书选编了有代表性的实验共二十个,实验内容从简单到复杂,让使用者能够很快入手,同时本实验指导书还可以作为电子技术的拓展课程或作为电子技术工程师的参考用书。本实验指导书配合SOPC-NIOSII、EDA/SOPC系统开发平台系列产品使用。
    本书依托重庆工程学院校内教改重点项目(项目编号:JY2017201),全书由重庆工程学院李翠锦统稿和审校,其中前言、第2~5章、附录由李翠锦执笔,第1章由孙霞执笔。另外,在本书的编写过程中,得到了景兴红副教授的大力支持,他为本书提出了许多宝贵意见,在此表示感谢。
    限于编者水平,书中难免存在不足之处,恳请各位专家和读者批评指正。


    编  者
    2018年7月    
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  1. 第1章  简  述
    EDA/SOPC实验开发系统是根据现代电子发展的方向,集EDA(电子设计自动化)和 SOPC(可编程片上系统)开发为一体的综合性实验开发系统,除了满足高校专、本科生和研究生的SOPC教学实验开发之外,也是电子设计和电子项目开发的理想工具。整个开发系统由NiosⅡ-EP4CE40核心板、系统板和扩展板构成,根据不同的用户需求配置成不同的开发系统。
    NiosⅡ-EP4CE40核心板是在经过长期市场考察后,同时兼顾入门学生以及资深开发工程师的应用需求而研发的。就资源而言,它可以组成一个高性能的嵌入式系统,运行目前流行的RTOS(实时操作系统),如uC/OS、uClinux等。
    系统主芯片采用780引脚、BGA封装的EP4CE40F29C6N,它拥有39 600个LE(逻辑单元),11 134 kbit片上RAM,232个9×9硬件乘法器、4个高性能PLL(锁相环)以及多达533个用户自定义IO。板上提供了大容量的SRAM、SDRAM和Flash ROM等以及常用的RS-232、USB2.0、RJ45接口和标准音频接口等,除去板上已经固定连接的IO,还有多达352个IO(输入输出接口)通过不同的接插件引出,供实验箱底板和用户使用。
    NiosⅡ-EP4CE40核心板是为开发人员提供以下硬件资源:
     拥有39 600个基本逻辑单元和1 134 kbit片上RAM
     Cyclone IV EP4CE40F29C6N FPGA
     64 Mbit的EPCS64配置芯片
     1 Mbyte SRAM,型号为IS61LV51216
     32 Mbyte SDRAM,型号为HY57V561620
     4 Mbyte NOR Flash ROM,型号为AM29LV320D
     64 Mbyte NAND Flash ROM,型号为K9F1208U
     RS-232 DB9串行接口
     USB2.0 Host与Device接口,USB芯片型号为CH376S
     RJ45网卡接口,其中网卡芯片为W5500
     音频接口,其中音频接口芯片为TLV320AIC23
     4个用户自定义按键
     4个用户自定义LED
     1个七段码LED
     标准AS编程接口和JTAG调试接口
     50 MHz高精度时钟源
     两个高密度扩展接口(可与配套实验箱连接)
     两个标准2.54 mm扩展接口,供用户自由扩展
     支持+5 V直接输入,板载电源管理电路
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  1. 目  录
    第1章  简  述 1
    第2章  系统模块介绍 3
    2.1  核心板各模块介绍 3
    2.1.1  FPGA 3
    2.1.2  SRAM 4
    2.1.3  SDRAM 6
    2.1.4  NOR Flash 7
    2.1.5  NAND Flash 9
    2.1.6  RS232模块 10
    2.1.7  USB2.0模块 11
    2.1.8  以太网模块 12
    2.1.9  音频模块 13
    2.1.10  JTAG调试接口 14
    2.1.11  AS固化接口 14
    2.1.12  LED模块 15
    2.1.13  独立按键模块 15
    2.1.14  七段数码管模块 16
    2.1.15  扩展接口模块 16
    2.2  底板各模块介绍 18
    2.3  使用注意事项 21
    第3章  QuartusII软件概述 22
    3.1  PC机的系统配置 23
    3.2  QuartusII 12.0的安装 23
    第4章  USB电缆的安装与使用 34
    4.1  USB-Blaster概述 34
    4.2  USB-Blaster驱动安装 35
    4.3  注意事项 39
    4.4  疑难解答 39
    第5章  EDA实验 40
    5.1  格雷码编码器的设计 40
    5.1.1  实验目的 40
    5.1.2  实验原理 40
    5.1.3  实验内容 40
    5.1.4  实验步骤 41
    5.1.5  实验现象与结果 42
    5.1.6  实验报告 42
    5.1.7  主程序 43
    5.2  含异步清零和同步使能的加法计数器 43
    5.2.1  实验目的 43
    5.2.2  实验原理 44
    5.2.3  实验内容 44
    5.2.4  实验步骤 45
    5.2.5  实验现象与结果 46
    5.2.6  实验报告 46
    5.2.7  主程序 46
    5.3  数控分频器的设计 47
    5.3.1  实验目的 47
    5.3.2  实验原理 47
    5.3.3  实验内容 47
    5.3.4  实验步骤 47
    5.3.5  实验现象与结果 48
    5.3.6  实验报告 48
    5.3.7  主程序 48
    5.4  四位并行乘法器的设计 49
    5.4.1  实验目的 49
    5.4.2  实验原理 50
    5.4.3  实验内容 50
    5.4.4  实验步骤 50
    5.4.5  实验现象与结果 51
    5.4.6  实验报告 51
    5.4.7  主程序 51
    5.5  基本触发器的设计 53
    5.5.1  实验目的 53
    5.5.2  实验原理 53
    5.5.3  实验内容 54
    5.5.4  实验步骤 54
    5.5.5  实验现象与结果 55
    5.5.6  实验报告 55
    5.5.7  主程序 55
    5.6  设计四位全加器 55
    5.6.1  实验目的 55
    5.6.2  实验原理 55
    5.6.3  实验内容 56
    5.6.4  实验步骤 56
    5.6.5  实验现象与结果 57
    5.6.6  实验报告 57
    5.6.7  主程序 57
    5.7  七人表决器的设计 58
    5.7.1  实验目的 58
    5.7.2  实验原理 58
    5.7.3  实验内容 59
    5.7.4  实验步骤 59
    5.7.5  实验结果与现象 60
    5.7.6  实验报告 60
    5.7.7  主程序 60
    5.8  四人抢答器的设计 62
    5.8.1  实验目的 62
    5.8.2  实验原理 62
    5.8.3  实验内容 62
    5.8.4  实验步骤 62
    5.8.5  实验结果与现象 63
    5.8.6  实验报告 63
    5.8.7  主程序 63
    5.9  八位七段数码管动态显示电路的设计 65
    5.9.1  实验目的 65
    5.9.2  实验原理 65
    5.9.3  实验内容 66
    5.9.4  实验步骤 66
    5.9.5  实验现象与结果 67
    5.9.6  实验报告 67
    5.9.7  主程序 67
    5.10  矩阵键盘显示电路的设计 69
    5.10.1  实验目的 69
    5.10.2  实验原理 69
    5.10.3  实验内容 70
    5.10.4  实验步骤 71
    5.10.5  实验结果与现象 72
    5.10.6  实验报告 72
    5.10.7  主程序 72
    5.11  16×16点阵显示实验 77
    5.11.1  实验目的 77
    5.11.2  实验原理 77
    5.11.3  实验内容 79
    5.11.4  实验步骤 79
    5.11.5  实验结果与现象 80
    5.11.6  实验报告 80
    5.11.7  主程序 80
    5.12  直流电机测速实验 100
    5.12.1  实验目的 100
    5.12.2  实验原理 100
    5.12.3  实验内容 102
    5.12.4  实验步骤 102
    5.12.5  实验结果与现象 104
    5.12.6  实验报告 104
    5.12.7  主程序 104
    5.13  四相步进电机控制实验 107
    5.13.1  实验目的 107
    5.13.2  实验原理 108
    5.13.3  实验内容 110
    5.13.4  实验步骤 110
    5.13.5  实验结果与现象 111
    5.13.6  实验报告 111
    5.13.7  主程序 111
    5.14  交通灯控制电路实验 114
    5.14.1  实验目的 115
    5.14.2  实验原理 116
    5.14.3  实验内容 116
    5.14.4  实验步骤 116
    5.14.5  实验结果与现象 117
    5.14.6  实验报告 118
    5.14.7  主程序 118
    5.15  多功能数字钟的设计 122
    5.15.1  实验目的 122
    5.15.2  实验原理 122
    5.15.3  实验内容 122
    5.15.4  实验步骤 123
    5.15.5  实验结果与现象 124
    5.15.6  实验报告 124
    5.15.7  主程序 124
    5.16  数字秒表的设计 128
    5.16.1  实验目的 128
    5.16.2  实验原理 128
    5.16.3  实验内容 129
    5.16.4  实验步骤 129
    5.16.5  实验结果与现象 130
    5.16.6  实验报告 130
    5.16.7  主程序 130
    5.17  序列检测器的设计 134
    5.17.1  实验目的 134
    5.17.2  实验原理 134
    5.17.3  实验内容 135
    5.17.4  实验步骤 135
    5.17.5  实验结果与现象 136
    5.17.6  实验报告 136
    5.17.7  主程序 136
    5.18  出租车计费器的设计 139
    5.18.1  实验目的 139
    5.18.2  实验原理 139
    5.18.3  实验内容 140
    5.18.4  实验步骤 140
    5.18.5  实验结果与现象 141
    5.18.6  实验报告 141
    5.18.7  主程序 141
    5.19  可控脉冲发生器的设计 144
    5.19.1  实验目的 144
    5.19.2  实验原理 144
    5.19.3  实验内容 145
    5.19.4  实验步骤 145
    5.19.5  实验结果与现象 145
    5.19.6  实验报告 146
    5.19.7  主程序 146
    5.20  正负脉宽调制信号发生器设计 148
    5.20.1  实验目的 148
    5.20.2  实验原理 148
    5.20.3  实验内容 148
    5.20.4  实验步骤 149
    5.20.5  实验结果及现象 149
    5.20.6  实验报告 150
    5.20.7  主程序 150
    附录Ⅰ  AS模式下载说明 153
    附录Ⅱ  核心板IO分配表 157
    附录Ⅲ  底板IO分配表 164
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  2. 李翠锦,女,硕士研究生,重庆工程学院讲师,2010年4月毕业于西安邮电大学计算机系统结构专业。2015年4月至今就职于重庆工程学院电子与物联网学院。从参加工作至今已经发表论文10余篇

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