数字逻辑实验开发板

时间：2022-10-10 百科知识版权反馈

【摘要】：EPM7128数字逻辑实验开发板是以Altera公司的7000S系列可编程器件EPM7128SLC84－15为核心，具有多种外部接口和显示器件的通用数字电路实验平台。支持在系统编程，可以完成普通数字电路实验及数字可编程电路实验。时钟是数字电路的重要信号，开发板提供了多种时钟方案。对于组合逻辑电路测试时，由于不需要时钟，为了防止干扰，可以把时钟端接地。后面的所有显示电路均带有驱动芯片和保护电阻。7段数码管模块由6个7段数码管组成，标示为DISP1～DISP6。

附1.1　EPM7128数字逻辑实验开发板

EPM7128数字逻辑实验开发板是以Altera公司的7000S系列可编程器件EPM7128SLC84－15为核心，具有多种外部接口和显示器件的通用数字电路实验平台。支持在系统编程（ISP），可以完成普通数字电路实验及数字可编程电路实验。

开发板布局如附图1－1所示，由以下几个部分构成：

·电源

·下载接口

·时钟

·显示器件（数码管、发光二极管、点阵）

·蜂鸣器

·基本输入接口（按键、拨码开关）

·高级输入／输出接口（PS2、I2C、串口）

·扩展接口

·面包板

1.电源

开发板上有独立的稳压电路，支持两种电源供电方式：

（1）普通稳压电源。要求电压范围为DC 7.5V～10V之间，使用专用接口（如附图1－2左图所示）。电压经过板子上面的稳压、滤波电路后提供系统5V的直流电压。

（2）采用USB－B型接口供电（如附图1－2右图所示）。直接由USB主设备提供电源，如计算机。因为USB接口标准电压为5V，板子直接使用这个电压而不用再经过稳压电路。

注意：

两种电源供电方式只能选择一种，不要两个接口同时都接上；并且板子正常工作时，红色的电源指示灯（USB接口旁边）将一直亮着，如果指示灯不亮应该马上拔掉电源，检查电路是否有短路的地方。

附图1－1　EPM7128数字逻辑实验开发板

附图1－2　电源接口

2.下载接口

开发板支持在系统编程（ISP），可以直接使用计算机的标准25针打印并口对可编程芯片进行编程而不必使用专用的编程器。标准25针接口如附图1－3。开发板上的下载电路采用ByteblasterMV模式，下载方式兼容PS／JTAG模式。下载电路在QuartusⅡ软件里的使用方法见本书关于QuartusⅡ的使用指南章节。

附图1－3　下载接口

3.时钟

时钟是数字电路的重要信号，开发板提供了多种时钟方案。对于组合逻辑电路测试时，由于不需要时钟，为了防止干扰，可以把时钟端接地。对于时序电路的设计，针对不同应用，有两种模式可以选择：高频时钟（1M）和低频时钟（0.5Hz～1kHz）。

芯片工作时钟是通过一组跳线来进行选择的（见附图1－4）。通过一个短路跳线，可以选择芯片的输入时钟为高频（HIGH）、低频（LOW）或者接地（GND）。

高频时钟由有源晶体产生，如附图1－5，其频率稳定，精度较高。通常在一些需要精确计时和需要较高频率的设计里面使用。

低频时钟由反相器和RC振荡器产生，如附图1－6，调节开发板上的电阻值可以得到不同的频率，但是这个频率稳定性差，一般不能超过1kHz，可以用于一些对时间精度要求不高的设计。

附图1－4　时钟选择跳线

附图1－5　高频时钟发生电路

附图1－6　低频时钟发生电路

4.发光二极管模块

发光二极管模块由8个发光二极管组成，标示为LD1～LD8。依次使用EPM7128SLC84芯片的25，27，28，29，30，31，33和34脚。当对应管脚输出高电平时，与该管脚对应的发光二极管就亮；当对应管脚输出低电平时，与该管脚对应的发光二极管就灭，见附图1－7。由于EPM7128SLC84的驱动能力有限，所以电路图上使用了74LS245驱动芯片，用于驱动发光二极管点亮。同时还有保护电阻，避免电流过大损坏发光二极管。后面的所有显示电路均带有驱动芯片和保护电阻。

附图1－7　发光二极管显示模块

5.7段数码管模块

7段数码管模块由6个7段数码管组成，标示为DISP1～DISP6。在数码管右边电路板上有各段的编号图示（a～g和p，见附图1－8）。本开发板上6个数码管的8个段输入端是并联在一起的，起名为AA，AB，AC，AD，AE，AF，AG，AP；依次使用EPM7128SLC84芯片的9，10，11，12，15，16，17和18脚。6个数码管的共阴极端是各自独立的，用CAT1～CAT6表示，依次使用EPM7128SLC84芯片的35，36，37，39，40和41脚。