Основы цифровой схемотехники

Лаборатория коллективного пользования выполнена по архитектуре «клиент-сервер». Один комплект оборудования, установленный на сервере, в реальном времени обслуживает запросы от 8-10 рабочих мест, что значительно уменьшает затраты на оснащение лаборатории.

Сервер лаборатории реализован на основе многофункционального модуля ввода-вывода корпорации National Instruments и оценочного модуля MAX II Development Board компании Altera, которые управляются специально спроектированным прикладным программным обеспечением. 
Sheme DigitalLab.JPG

Лабораторный стенд

На рабочих местах студентов установлено клиентское программное обеспечение, в состав которого входят среда проектирования ПЛИС Quartus II Development Software и созданные в среде LabVIEW виртуальные генератор тестовых последовательностей и анализатор логических состояний. 

В процессе выполнения лабораторной работы студенты моделируют и изучают объекты в среде Quartus II, а затем, в соответствии с заданием, с помощью графического редактора временных диаграмм среды Quartus II разрабатывают и сохраняют в файле последовательности тестовых воздействий. При запуске теста файл передается в модуль ввода-вывода на сервере, который формируют воздействия на реальное цифровое устройство, предварительно созданное в ПЛИС, а реакции устройства, сохраненные на сервере, возвращаются на рабочее место студента для визуализации в различных форматах и последующего анализа. 

Test.JPG
Graph.JPG
Table.JPG
Тест, отлаженный на модели в Quartus IIВременные диаграммы реакций устройстваТаблица результатов сравнения с "эталоном"

Функциональной сложности ПЛИС достаточно для реализации лабораторного курса, ориентированного на изучение большого количества базовых логических элементов и типовых последовательностных устройств. При этом создаются предпосылки для более глубокого изучения основ цифровой схемотехники, овладения современными методами проектирования и тестирования цифровых устройств.