◆周文辉 邓春健

作者：周文辉，电子科技大学中山学院副教授，主要研究方向为自动化技术与应用；邓春健，电子科技大学中山学院（528402）。

1 引言

由于数字逻辑电路和单片机在实际工程应用中的重要性，目前，全国大多数理工类院校自动化专业把以上两门课程列为重点课程，并配以28学时以上的教学实验，以提高学生的动手与设计能力。受到传统实验设备的限制，两门课程的实验只能单独开展，但在实际的电子设备设计过程中，单片机控制和数字逻辑电路设计具有不可分割的特点，造成学生对课程知识点的掌握无法融会贯通[1]。

基于单片机/FPGA双核心实验教学平台的研制和应用是解决上述问题的有效途径。实验教学平台以硬件实验软件化的设计思想，通过对可编程逻辑器件FPGA的编程，实现数字逻辑电路的设计与验证以及单片机的开发与控制。实验教学平台既能够支持数字电路实验，也能支持单片机实验教学，并通过实验教学平台实现两课程教学与实践的无缝衔接，将大幅提高教师课程教学的效率和学生的实践创新能力。

2 平台设计

总体结构 实验教学平台总体结构如图1所示。采用底板和核心板组成的模块化结构，底板通用，核心板为FPGA和单片机双核心模式，主要包括三个部分。

1）FPGA/单片机实验核心板。选择ALTERA Cyclone II或更高级，I/O口兼容3.3 V/5.0 V TTL电平的FPGA芯片作为主控板，在EDA软件设计好的硬件电路可以通过下载电缆（AS和JTAG下载接口）下载到核心板，实现对外围功能底板各外设的控制；……