一、功能介紹
EL-SOPC4000實驗箱是集EDA 和SOPC 開發為一體的綜合性實驗箱，它不僅可以獨立完成各種EDA 設計，也可以完成多種SOPC開發。
主CPU適配器E-Pay-SOPC配合EL-SOPC4000底板，可完成各種基本的EDA實驗。由于CPU適配器E-Pay-SOPC本身具有E_PLAY接口，只需提供電源即可獨立完成功能測試，也可控制用戶開發的E_PLAY接口模塊。由于EL-SOPC4000底板加入了兩路E_LAB外擴接口，可以配合公司現有的多種E_LAB模塊，來完成大學生畢業設計、電子設計競賽、及創新設計，同時該系統也是從事教學及科研的廣大教師和工程師們的理想開發工具，具有極高的靈活性，開放性和可開發性。
二、結構簡介
EL-SOPC4000型實驗系統硬件由主CPU適配器E-Pay-SOPC板、集成外部資源的EL-SOPC4000底板、及外擴E_LAB接口組成。系統組成框圖如下:
EL-SOPC4000系統組成框圖
以下是各電路模塊
1. 主適配器:
具有E_PLAY接口的E-Pay-SOPC適配器，主芯片采用Altera公司的Cyclone系列EP1C6、EP1C12；CycloneII系列EP235，CycloneIII系列EP3C5、EP3C10、EP3C16、EP3C25、EP3C80，CycloneIV系列EP4CE6、EP4CE22等。
2. 掃描驅動類接口:
(1) 8位數碼管顯示模塊
(2) 16×16 LED點陣
(3) 4×4矩陣鍵盤輸入模塊
(4) 8寸液晶顯示模塊
3. 通用數字式接口:
(1) 16位按鍵輸入模塊，20位撥碼開關輸入模塊
(2) 12個交通燈，4個用于聲光實驗的LED燈，均是高電平驅動
(3) 8位用戶LED，L1—L8，高電平驅動
(4) 用戶可調時鐘輸出，可提供各種頻率的時鐘
(5) 16位從CPU引出的系統IO，用戶可用其做二次開發
4. 模擬，數字器件及接口:
（1）SPI接口的A/D轉換模塊
（2）SPI接口的D/A轉換模塊
（3）CAN接口電路
5. 總線類接口:
（1）E_PLAY接口，連接CPU板到EL-SOPC4000實驗箱底板
（2）E_LAB接口，在EL-SOPC4000實驗箱底板上擴展接口，用于E_LAB擴展模塊控制
6. 其它:
（1）5路常用固定時鐘輸出
（2）用于做聲光實驗的5V蜂鳴器
（3）EL-SOPC4000底板上有兩片CPLD，采用Altera公司基于Flash工藝的MAX II芯片EPM1270
（4）RS232接口
（5）RS485接口
（6）VGA接口（E-Pay-SOPC適配器上）
（7）PS2接口（E-Pay-SOPC適配器上）
（8）USB接口（E-Pay-SOPC適配器上）
（9）UART接口（E-Pay-SOPC適配器上）
（10）網絡接口（E-Pay-SOPC適配器上）
三、實驗項目：
1、EDA實驗部分：
l 數字邏輯電路設計實驗
n 半加器
n 全加器
n 帶進位輸入的8位加法器
n 帶進位的通用加法器
n 向量加法/減法器
n 向量乘法器
n 數據比較器
n 多路選擇器、編碼器、譯碼器
l 時序電路設計實驗
n 計數器：增計數器、減計數器、并行加載通用增1/減1計數器
n 狀態機
n 移位寄存器：串入/并出、并入/串出
n 脈沖發生器等
l 通用接口電路
n A/D、D/A接口
n 7段數碼管控制接口
n 16×16點陣控制接口
n 矩陣鍵盤控制接口
n RS232接口
n VGA接口實驗(E-Pay-SOPC適配器支持)
n UART及PS/2接口驗證實驗(E-Pay-SOPC適配器支持)
n USB通信實驗(E-Pay-SOPC適配器支持)
n SRAM驗證實驗(E-Pay-SOPC適配器支持)
l 濾波器
n 多數決定的數字濾波器
n 數字加法濾波器
l 綜合實驗
n 數字時鐘設計實驗
n 秒表設計實驗
2、SOPC實驗部分
I .SOPC系統的實現
NiosII軟核的設計
外設模塊的設計
SOPC系統的生成
II.SOPC系統的驗證實驗
Nios軟核驗證及Nios
IIIDE軟件介紹
SOPC系統的PIO驗證實驗
SOPC系統的FLASH控制器驗證實驗
SOPC系統的UART控制器驗證實驗
SOPC系統的PIO中斷驗證實驗
SOPC系統的定時器驗證實驗
SOPC系統的定時器中斷實驗
III.SOPC系統的綜合應用實驗
4、圖像處理算法實驗
6、擴展實驗部分
基于Nios II的E_LAB擴展模塊實驗
四、系統的特點簡介：
1、E_PLAY接口CPU適配器：只需單獨提供電源，CPU板即可獨立工作，在CPU板上集成有常用的一些外設資源，SRAM、Flash、SDRAM、VGA、USB、UART、PS2、以態網接口、4路按鍵、4路LED、4路撥碼開關等，E-Pay-SOPC適配器本身就是一塊功能強大的SOPC開發板。因為集成了公司自主開發的E_PLAY標準總線接口，所以具更很靈活的擴展性。
2、CPLD資源整合：充分發揮EDA的潛力，在底板上用兩片CPLD將底板資源有效的組合起來，將傳統的EDA設計中需要較多管腳支持才能同時操作的外部資源，通過有限的總線連接起來，實驗接線少，節省IO資源。
3、底板功能可配置：底板功能，用戶在充分了解底板資源后，可以用VHDL或Verilog等硬件描述語言編程對底板上兩片CPLD自由配置。
4、總線/IO功能切換：通過CPU板上與底板相連的4位功能選擇位來決定總線/多種IO方式，當在做普通的EDA實驗時，CPU板到底板的E_PLAY總線接口做為IO功能使用，具體總線與底板上哪部分資源。
5、外擴E_LAB總線：配合公司多年來不斷開發的各種E_LAB功能模塊，可設計出更多的實驗，自主創新設計，提高設計能力。
6、底板上集成了一個VGA接口的8寸液晶屏，最大分辨率為800x600。成完成各種圖像顯示和各種視頻圖像算法的開發。
五、適配器及配件說明
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型號名稱 |
說明 |
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E-Play接口的SOPC開發板 |
ALTERA CycloneI,II,III,IV |
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ALTERA配件 |
下載電纜 |
六、成套實驗系統配置
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設備名稱 |
型號或者說明 |
備注 |
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EL-SOPC4000實驗箱 |
在實驗系統系列選擇合適的型號 |
必配 |
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SOPC適配板 |
ALTERA CycloneI,II,III,IV |
必配 |
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直連232串口線 |
即串口延長線 |
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直連網線RJ45 |
網絡延長線 |
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USB連接線 |
兩端都為扁頭（不同于USB延長線） |
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SOPC下載線 |
兼容Altera ByteBlaster II |
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七、相關參數
實驗箱外型尺寸（mm）：470 x 315 x 90
工作電壓： 220v ± 10%，50Hz ± 1Hz
