一种用于计算机硬件课程共享实验设备的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于计算机实验仪器领域，提供一种用于计算机硬件课程共享实验设备的方法及装置。本发明专利技术中的方法包括以下步骤：将通用FPGA开发板与计算机通过USB总线相连；计算机安装具有自定义功能的实验软件；在FPGA内设计接口电路，通过通用内部端口与学生实验模块连接；在FPGA内设计控制电路，控制实验软件与学生实验模块间的数据通信。本发明专利技术满足了数字逻辑电路、计算机组成原理、系统结构、接口技术及嵌入式系统等硬件实验对实验设备的要求，充分利用实验环境，提高资源利用率；便于实验系统的升级和功能扩展；减轻了学生需要学习多个实验平台的负担，同时为使用者提供更直观的实验过程与结果，便于学生和教师的使用和操作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于计算机硬件课程共享实验设备的方法及装置，属于计算机实验仪器领域。
技术介绍
高校计算机及其相关专业硬件课程实践教学的重要性不言而喻，但长期以来，各门课程的实验平台相对独立。如计算机组成原理TEC系列实验箱、微机原理与接口的TPC系列实验箱、数字逻辑电路的TPE和TDS系列实验箱、单片机和嵌入式系统的TEB系列实验箱等。这些箱式实验平台普遍存在以下几个方面的问题，首先，实验平台成本较高，其控制电路由单片机和相关逻辑组成，设计固定、控制复杂，不便于实验系统的升级和功能扩展，除非更换实验平台；其次，一门课程一个平台，开设了多少门课就可能需要多少个平台，没有充分利用实验环境，资源利用率低；另外，对学生而言，一门课需要学习一个新的平台，课程结束这个平台也可能不会再用，这样增加了学生负担，也会造成了知识掌握不牢固、学艺不精的状况。为了改变这种状况，国内有些高水平大学直接采用通用的FPGA开发板作为硬件课程的实验平台，这些大学的数字逻辑、组成原理、系统结构、接口技术及嵌入式系统等硬件实验都在FPGA开发板上设计实现,如Xilinx Spartan系列开发板和ALTERA D本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于计算机硬件课程共享实验设备的方法，其特征在于，包括以下步骤：（1）将通用FPGA开发板与计算机通过USB总线相连；（2）计算机安装具有自定义功能的实验软件；（3）在FPGA内设计接口电路，通过通用内部端口与学生实验模块连接；（4）在FPGA内设计控制电路，控制实验软件与学生实验模块间的数据通信，所述控制电路通过USB总线与计算机相连，通过Avalon总线与接口电路相连。

【技术特征摘要】
1.一种用于计算机硬件课程共享实验设备的方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将通用FPGA开发板与计算机通过USB总线相连； (2)计算机安装具有自定义功能的实验软件； (3)在FPGA内设计接口电路，通过通用内部端口与学生实验模块连接； (4)在FPGA内设计控制电路，控制实验软件与学生实验模块间的数据通信，所述控制电路通过USB总线与计算机相连,通过Avalon总线与接口电路相连。2.如权利要求1所述的一种用于计算机硬件课程共享实验设备的方法，其特征在于，所述步骤(2)中的实验软件以图形化的界面为实验者提供通用的实验操作平台，以自定义的方式为不同的硬件课程的实验提供统一的操作界面，通过按需动态加载实验原理图达到操作界面与实验内容的一致性；通过在原理图上任意添加并配置虚拟端口、利用虚拟端口实现实验数据及命令的输入和实验结果及中间数据的显示的方法。3.如权利要求1所述的一种用于计算机硬件课程共享实验设备的方法，其特征在于，所述步骤(3)中的接口电路是自定义逻辑，由一组基本PIO组成，提供两类端口，一类面向Avalon总线,一类面向学生实验模块。4.如权利要求1所述的一种用于计算机硬件课程共享实验设备的方法，其特征在于，所述步骤(4)中的控制电路是嵌入在FPGA内以NIOS为核心的的SOPC系统，通过执行NIOS程序接收实验软件的命令和数据，解析后传送给学生实验模块，...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁伟，肖铁军，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：