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1、目 录第一部分 KH-310使用手册3第一章 产品简介51.1 应用范围及特点51.2 系统结构及规格5第二章 硬件说明72.1 输入单元72.2 输出单元102.3 接口单元142.4 扩展单元182.5 IO区脚位定义21第三章 软件安装253.1 Max+plus II V10.1安装253.2 Quartus II安装313.3 Programmer驱动安装333.4 Xilinx ISE 8.1软件安装34附录：IO对照表39第二部分 KH-310实验手册43实验一 基本组合逻辑电路设计45实验二 七段数码管驱动器56实验三 4X4键盘扫描实验71实验四 跑马灯设计78实验五 8X8
2、 LED点阵显示84实验六 数字频率计电路设计94实验七 波形发生器实验104实验八 LCD驱动电路设计108实验九 乒乓球实验114实验十 脉冲发生器应用124实验十一 温度控制130实验十二 多功能计算器135实验十三 交通灯设计149实验十四 乐曲演奏电路设计160实验十五 电子琴电路设计174实验十六 电梯控制实验185实验十七 电子钟的设计200实验十八 自动售货机210实验十九 正负脉宽数控调制信号发生217实验二十 步进电机控制220实验二十一 直流电机控制226实验二十二 模拟信号处理230实验二十三 FIR电路设计236实验二十四 PS2接口电路设计244实验二十五 VGA实
3、验251实验二十六 嵌入式逻辑分析仪的使用256实验二十七 RS232通信电路设计261实验二十八 MCU程序设计270实验二十九 E2PROM的读写操作273第一部分 KH-310使用手册第一章 产品简介1.1 应用范围及特点KH-310是根据高等院校现代EDA实验教学的要求设计的，同时适合于电子课程设计、大学生电子设计竞赛等需求。利用本实验系统可以进行CPLD/FPGA逻辑电路和数字信号处理电路的设计，在系统模拟可编程电路设计，复杂的混合信号处理，以及数字控制的设计。该系统是现代EDA技术理想的实验与开发平台。KH-310的优点：1应用范围广，可配置XINLINX，ALTERA，LATTI
4、CE等不同厂家的多种CPLD/FPGA芯片；2结构科学合理，真正培养动手操作能力和创新能力；3数字/模拟可编程器件结合使用，可进行混合信号的处理；4引线灵活，可提供最多的扩展IO；5标准负载模组的接口。1.2 系统结构及规格该实验系统包含主机、CPLD/FPGA下载板、ispPAC（在系统模拟可编程器件）下载板。主机上包含多个单元模块电路，CPLD/FPGA和ispPAC下载板可根据需求选配。各功能模块电路可进行灵活搭配，从而可以完成更多的开发性的实验。主机单元模块包括：1. 电源单元(a) 3.3V/3A(b) +5V/5A(c) -5V/0.3A(d) 12V/2A(e) -12V/0.3
5、A2. 输入单元(a) 按钮式正负脉冲高低电平转换输出4(b) 按钮式触发脉冲1(c) 8bit DIP开关3(d) 0.1-40MHz十组时钟（0.1 , 1，10，100，1K，10K，100K，1M，10M，40M）各分别指拨分段选择和按钮设定选择等二组输出(e) 44矩阵（扫描）键盘13.输出单元(a) LED 32(b) 7段（独立/扫描）显示器 8(c) 128 64 LCD字型及绘图显示器1(d) 88点阵彩色显示器1(e) 米字型显示器1(f) 扬声器（8，0.5W）14.接口单元(a) USB接口1(b) PS/2接口1(c) VGA 1 (8 X 8 X 8阶彩色)(d)
6、RS-232 15.扩展单元(a) 8 bits D/A(b) 8 bits A/D(c) 256K bits EPROM(d) 模拟可编程器件（ispPAC10/20/80）(e) 单片机第二章 硬件说明2.1 输入单元1. 电源模块图2.1.1 电源模块如图2.1.1中直流电源5V、12V、都由开关稳压电源供电，3.3V由LM1085提供。D38为电源指示灯。电源模块规格：(a) 3.3V/3A(b) +5V/5A(c) -5V/0.3A(d) 12V/2A(e) -12V/0.3A2. 按钮式正负脉冲高低电平转换输出 PULS1、PULS2、PULS3、PULS4为脉冲发生按钮，通过短路
7、夹J23、J24、J25、J26选择输出方式为正脉冲、负脉冲或电平跳转。如图2.1.2,当短路夹J23、J24、J25、J26接到左侧“P”时，输出正脉冲。J23、J24的短路夹接到“M”时，输出方式为负脉冲，J25、J26短路右侧“M”时，为电平转换模式。应用该模块时最好使用消抖电路。图2.1.2 脉冲按钮3. 拨码开关 “ON”为高电平，“OFF”为低电平。IO对应见表2.1.3。图2.1.3 拨码开关4. 时钟单元图2.1.4 时钟单元 晶体震荡器U7提供40M时钟脉冲，通过EPM3064分频为0.1Hz,1Hz，10Hz，100Hz，1K，10K，100K，1M，10M，40M。十组时
8、钟信号，由指拨旋转开关SW7（GCLK1）选择输出频率；另外由SW1（GCLK2）按钮压按循环选择十段频率输出。SW2（PB/EP14）起拨动开关的作用。5. 4X4键盘 IO90、IO91、IO92、IO93为行信号，IO94、IO95、IO96、IO97为列信号。而列讯号各接有10K的电阻。图2.1.5 键盘2.2 输出单元1. LED图2.2.1 LED IO对照表:D1D2D3D4D5D6D7D8O25O26O27O28O29O30O31O32D9D10D11D12D13D14D15D16O33O34O35O36O37O38O39O40D17D18D19D20D21D22D23D24O
9、41O42O43O44O45O46O47O48D25D26D27D28D29D30D31D32IO77/EXO1IO78/EXO2IO79/EXO3IO80/EXO4IO81/EXO5IO82/EXO6IO83/EXO7IO84/EXO8IO85/EXO9IO86/EXO10IO87/EXO11IO88/EXO1214表2.2.1 LED I/O对照表使用JP28/JP27来对应LED D25-D36，EX01-EX12是选择由IO77-IO88显示或是由EX01-EX12来加以显示,此EXO1-EX12仅在CYCLONE的EP1C6QC240芯片才有可用的I/O接脚。2.七段码显示管 DP1
10、DP8为共阴七段码显示码，可以以独立及扫描方式显示。如图2.2.2，当需扫描方式显示时，八个短路夹JP3JP10短接到左端“S”(sacn)处，八个八位短路夹分别由JP1和JP2选择驱动讯号。扫描选择由74LS06驱动完成，各信号对应关系见表2.2.2。*模块8 DIGITAL 7-SEGMENT DISPLAY. 中的“O50,O51,O52,O53,O54,O55,O56,O57”驱动或是改由M124,M125,M126,M127,M128,M129,M130,M131等驱动。图2.2.2 七段数码管050O51O52O53O54O55O56O57ABCDEFGDP.表2.2.2 七段数码
11、管I/O对照表在独立方式下，将七条八位排线从JP3JP10接到对应在FPGA定义的引脚上，并把短路夹J3J10接到GND端。3. LCDM模块SS16P 80DLYG-2K04 LCDM模块采用MT7086液晶显示控制驱动器，带有中英文字库，布局图如下： 图2.2.3 LCDM模块12345678910111213141516FGNDVDDVLCD/RS/RWCEDB0DB1DB2DB3DB4DB5DB6DB7LEDKLEDAIO75IO74IO76IO66IO67IO68IO69IO70IO71IO72IO73表2.2.3 LCDM模块脚位对照表4. 米字管模块米字管显示器为共阴显示，11脚
12、为公共脚。其布局、脚位对应分别见图2.2.4及表2.2.4。图2.2.4 米字管123456789101112131415161718A1A2B1B2G1C2D1D2E1E2F1F2G1G2H1H2PCDPO50O51O52O53O54O55O56O57SO58SO59SO60SO61SO62SO63SO64SO65VCCJP13表2.2.4 米字管I/O表5. 8X8X2 彩色点阵LED 共阴LED DOT MATRIX，模块布局见图2.2.5,IO对照见表2.2.5。图2.2.5 8X8X2点阵LED12345678910111213141516C1RC2RC3RC4RC5RC6RC7RC8RC1GC2GC3GC4GC5GC6GC7GC8GO41O42O43O44O45O46O47O48O50O51O52O53O54O55O56O57SC0SC1SC2SC3SC4SC5SC6SC7SO58SO59SO60SO61SO62
