一种嵌入式实验教学系统、教学方法技术方案

本发明专利技术属于嵌入式控制技术领域，公开了一种基于SOC FPGA的嵌入式实验教学系统、教学方法，实现FPGA和ARM两个方面的嵌入式系统课程教学，学生能够针对嵌入式不同的应用背景实现软硬件的灵活定制裁剪及协同设计，能够支持不同的嵌入式课程建设并有效衔接各门课程；实验功能扩展板，与SOC核心板通过HSMC总线实现互联，用于实现嵌入式设计，并提供设计系统的验证。本发明专利技术丰富了教学功能、教学案例，满足学生进行不同应用的嵌入式开发需求，提高学生嵌入式开发的积极性。该嵌入式平台可以轻松集成或自定义外围设备；有效覆盖计算机、电子类专业嵌入式课程群的各个课程。此外，可以扩展该体系结构，以培训学生在复杂应用背景下的嵌入式系统设计能力。

【技术实现步骤摘要】
一种嵌入式实验教学系统、教学方法
本专利技术属于嵌入式控制
，尤其涉及一种嵌入式实验教学系统、教学。
技术介绍
目前：在后PC时代，嵌入式技术在社会生产与生活领域应用十分广泛。随着市场需求的增长，嵌入式系统已逐渐渗透到日常生活的各个领域。目前高校普遍开设了针对嵌入式的设计和实验课程。这些课程中的大多数教学平台都是基于ARM处理器。国内外高校针对不同的教学需求开发了不同的嵌入式教学系统。杭州电子科技大学设计了一种基于FPGA与ARM的远程实验系统及设计，实现了远程嵌入式实验，利用FPGA和ARM技术完成软硬件实验的双向交互。浙江工业大学设计了基于嵌入式智能在线系统的返混实验教学系统及实验方法，该专利技术具有远程操控反混实验装置、实验安全报警、实时教学互动、数据查询下载、视频观看、分析计算历史数据等功能，适用于智能教学控制等领域。开发了一套分层次的基于Cortex-M3的虚拟实验教学平台，拓展了嵌入式系统课程的学习范围，激发学生的学习兴趣，提高了教学质量。嵌入式技术在社会生产与生活领域应用十分广泛，是计算机、电子、通信等多学科的交叉领本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种嵌入式实验教学系统，其特征在于，所述嵌入式实验教学系统包括：/nSOC核心板，用于实现FPGA和ARM两个方面的嵌入式系统课程教学，实现软硬件的灵活定制裁剪及协同设计；/n实验功能扩展板，与SOC核心板通过HSMC总线实现互联，用于实现嵌入式设计，并提供设计系统的验证。/n

【技术特征摘要】
1.一种嵌入式实验教学系统，其特征在于，所述嵌入式实验教学系统包括：
SOC核心板，用于实现FPGA和ARM两个方面的嵌入式系统课程教学，实现软硬件的灵活定制裁剪及协同设计；
实验功能扩展板，与SOC核心板通过HSMC总线实现互联，用于实现嵌入式设计，并提供设计系统的验证。


2.如权利要求1所述的嵌入式实验教学系统，其特征在于，所述嵌入式实验教学系统利用HSMC高速扩展中间接口实现扩展其教学功能。


3.如权利要求1所述的嵌入式实验教学系统，其特征在于，所述SOCFPGA包括两个ARMCortex-A9处理器硬核、二级缓存和存储器子系统以及调试功能模块。


4.如权利要求1所述的嵌入式实验教学系统，其特征在于，所述SOC核心板包含不同的存储器包括NORFLASH、NANDFLASH、DDR3SDRAM，利用HPS内部存储控制器实现数据和程序的存储。


5.如权利要求1所述的嵌入式实验教学系统，其特征在于，所述SOC核心板的SDRAM为IS42R16320D，其存储空间为64MB，为实验数据存储、实验程序运行提供内存空间；
DDR3SDRAM为43TR16256A，其存储空间为512MB，为基于操作系统的应用程序运行提供内存空间；
EPCS128为串行可配置器件，其存储空间为16MB，为FPGA实验固化可编程配置文件提供物理空间；
KSZ9021RL为10/100/1000Base-T千兆收发器，实现网络通信功能，其一端利用RGMII实现与HPS内部以太网控制器连接，另一端直接连接RJ-45接口，为实验进行网络通信提供物理接口；
USB3300为USB物理层收发器，实现USB通信功能，其一端利用ULPI实现与HPS内部USB控制器连接，另一端直接连接USB接口，为实验进行USB通信提供物理接口；

【专利技术属性】
技术研发人员：陈家林，刘兰军，牛炯，陈震，周亚涛，李龙，薛文萌，
申请(专利权)人：中国海洋大学，
类型：发明
国别省市：山东;37