DL07-ESDM-2综合电子系统设计实验板是集SOC单片机技术、FPGA技术、模拟电子技术为体的综合性实验教学平台。该实验板可开展EDA数字系统设计、SOC单片机系统设计、综合电子系统设计等多门课程的教学实验。该实验板以技术、性价比高、携带方便，成为培养学生电子系统设计能力的佳选择。实物图和配套教材如图1-1所示。  

     实验板的单元电路包括SOC单片机小系统、FPGA小系统、高速数据采集子系统、波形产生子系统、语音存储回放子系统、实时时钟电路、单总线温度传感器、电源管理电路、电机驱动电路、开关量I/O电路等。原理框图如图1-2所示。

   利用FPGA和C8051F360单片机的可编程特性，实验板可方便地配置成FPGA工作模式、单片机工作模式、FPGA+单片机工作模式，满足EDA数字系统设计、SOC单片机系统设计、综合电子系统设计等不同类型的实验需求。

◆FPGA工作模式。在该工作模式中，FPGA为“主角”，单片机为“配角”。FPGA的内部逻辑完全由用户设计，以完成各种EDA数字系统设计实验。单片机作为FPGA的外围电路，为EDA实验提供不同频率的低频时钟信号和电压比较器（电压比较器可以将正弦信号转换成同频率方波，以实现对正弦信号的频率测量）。如何将实验板配置成FPGA工作模式？只需要将段现成的“单片机设置程序”下载到C8051F360单片机中即可，示意图如图1-3（a）所示。“单片机设置程序”将与FPGA相连的单片机I/O引脚设置成高阻态，同时在P2.0~P2.4输出不同频率方波信号，单片机内部的电压比较器输入输出端锁定到P2.5~P2.7。

◆单片机工作模式。在该工作模式中，单片机为“主角”，FPGA为“配角”。单片机程序由用户设计，以完成各种SOC单片机系统设计实验。FPGA作为单片机系统的键盘、显示、地址译码接口芯片。如何将实验板配置成单片机工作模式？只需将“F360KEY”代码下载到FPGA中即可，示意图如图1-3（b）所示。“F360KEY”代码包含了4×4矩阵键盘接口、LCD接口、地址译码器等逻辑电路。

◆FPGA+单片机工作模式。在该工作模式中，单片机和FPGA协同工作，单片机用于人机接口和各种数值运算，而FPGA则实现高速数字逻辑。单片机通过并行总线访问FPGA内部的各种资源。为了使单片机系统正常工作，在FPGA的内部逻辑中必须调用“F360KEY”子设计，

DL07-ESDM-2综合电子系统设计实验板设有FPGA扩展口和单片机扩展口，可以扩展自行设计的模块。与实验板相关的多媒体课件、实验板使用说明书、实验板测试程序等资料

实验板可开设的EDA数字系统设计基本实验

表1-1 EDA数字系统设计实验

实验板可开设的SOC单片机基本实验如表1-2所示。

表1-2  SOC单片机实验

实验板可开设的综合电子系统设计实验如表1-3所示。综合电子系统设计实验分成6个模块组成，每个模块由3个循序渐进、内容相关联的实验组成。实验时，学生可以分成2~3人组，每组学生任选组实验模块。

表1-3  综合电子系统设计实验

  在开展EDA数字系统设计实验时，需要块FPGA扩展模块。FPGA扩展模块由4部分组成：（1）4只共阴数码管LEDA-LEDD构成的显示电路；（2）74HC4046构成的锁相环电路；（3）9位LED、8位拨码开关；（4）CAN总线接口电路。FPGA扩展模块使用时直接插在主板的FPGA扩展口上即可。