数字电路与微机原理实验平台在FPGA中运行Loongson 1C102IP软核,配合LoongIDE可以使用汇编语言对1C102进行程序的编译仿真和调试,丰富的外设方便对芯片的接口进行测试。包括数字处理系统概述、微处理器、汇编指令、程序设计、片上微处理器系统、常规外设应用设计典型微控制系统设计开发等内容。主要从微处理器结构出发介绍汇编指令,从汇编指令出发介绍C程序设计,旨在让读者深入理解微处理器的工作原理并掌握程序设计的精要,通过外设驱动程序设计和最小系统设计提高实际设计与调试能力。
数字电路与微机原理实验平台支持《数字电路与系统设计》《微机原理与接口技术》等课程的教学。
数字电路与微机原理实验平台由自主指令集1C1021P软核+FPGA核心板+板载微机原理实验外围电路架构、板载数字电路实验外围电路、外扩I座和分频电路架构以及实验箱所使用的配件组成。教学实验平台采用“底板+处理器核心板+扩展模块”结构构成,可以同时用于数字电路实验和微机原理实验。处理器核心板具有独立电源系统,并引出所有接口,做成独立小板,可拆卸,方便进行二次开发、课程设计、毕业设计、参加电子竞赛。
1.FPGA核心板
核心板是以XC7A100T FPGA为核心的系统平台,FPGA中运行1C102IP软核,配合LoongIDE可以使用汇编语言对1C102进行程序的编译仿真和调试丰富的外设方便对芯片的接口进行测试。该开发板可以使用外接电源和可编程的USB端口供电,带有机载蓝牙低能收音机、用于存储FPGA配置和用户数据的大型QSPI ROM等.
2.龙芯1C102IP核
基干1C102P核的SOPC系统是一个软硬件复合的系统,因此在设计时可分为硬件和软件两部分。1C1021P核的硬件设计是为了定制合适的CPU和外设,在Vivado和1C1021P核中完成,在这里可以灵活定制1C1021P核CPU的许多特性甚至指令,可使用龙芯提供的大量IP核来加快开发1C1021P核外设的速度,提高外设性能也可以使用第三方的IP核或VHDL来自行定制外设。完成1C102IP核的硬件开发后,进入软件开发流程。用户可使用汇编或C,甚至C++来进行嵌入式程序设计,使用GNU工具或其它第三方工具进行程序的编译连接以及调试。
3.微机原理扩展板
扩展板由FPGA运行1C102的IP核的外接1口连接,主要由ADC/DAC、RTC、EEPROM、FLASH、无源蜂鸣器、步进电机、直流电机、矩阵键盘、独立按键、IIC/SPI/UART/CAN/RS485/TFCard接口、128*64 LCD显示屏等构成。
4.数字电路扩展板
扩展板由XC7A100T的外接I0口连接,主要由8个LED、8个拨码开关、8位八段数码管、分频电路和座、8*8点阵屏、无源蜂鸣器、光敏电阻、步进电机、直流电机、4*4矩阵键盘、独立按键、IIC/SPIUART/CAN/RS485/TF Card接口、128*64 LCD显示屏等构成。
5.配件
配件主要有杜邦线、USB线等连接线和电源线。