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集成电路设计与应用平台建设方案

集成电路设计与应用平台建设方案

集成电路设计与应用平台建设方案主要关注于构建一个能够支持集成电路设计、测试、验证以及应用开发的全面环境。以下是一个基本的集成电路设计与应用平台建设方案:

一、建设目标

  1. 提供一个完整的集成电路设计流程支持环境,包括电路设计、仿真、验证、测试等环节。
  2. 提供一个灵活、可扩展的平台,以适应不同复杂度和规模的集成电路设计需求。
  3. 支持多种集成电路设计工具和标准,如EDA(电子设计自动化)工具、IP(知识产权)核等。
  4. 提供一个集成电路应用开发与测试的环境,以便将设计成果转化为实际应用。

二、平台组成

  1. 硬件平台:包括高性能计算服务器、存储系统、网络通信设备等,用于支持集成电路设计的计算、存储和通信需求。
  2. 软件平台:包括EDA工具、电路仿真软件、验证测试软件等,用于支持集成电路设计的各个环节。同时,还需要提供操作系统、数据库等基础设施软件。
  3. IP核库:提供丰富的IP核资源,包括处理器核、存储器核、接口核等,以便设计者能够快速地构建复杂的集成电路系统。
  4. 应用开发环境:提供集成电路应用开发与测试的环境,包括板卡、测试仪器、调试工具等,以便将设计成果转化为实际应用。
  5. 具体产品及参数(仅供参考)

序号

Robei集成电路设计与应用平台

产品清单

规格型号

参数

支持课程

案例

1

集成电路设计与应用基础平台
【硬件实验箱】

1.Robei 可视化芯片设计软件V3.5
2.教材
3.实验指导书
4.核心开发板
5.实验箱
6.学习视频
7.实验案例
8.案例源码

1.Robei 可视化芯片设计软件V3.5
2.《数字集成电路设计》
3.《7天搞定FPGA Robei与Xilinx实战》
4.核心开发板Robei Coreboard
5.实验箱外壳X1
6.8个视频,总时长480分钟以上
7.案例源码30个

1.核心板参数
(1)FPGA型号:Xilinx Zynq-7020 FPGA芯片(内置Cortex-A9双核CPU)
(2)编程接口:1个Type C下载口,支持JTAG协议下载,无须下载器。
(3)存储器:2片DDR3存储器,双W25Q128 Flash,一个接PS端一个接PL端
(4)供电:两个Type C接口都可以供电,每一组通针中都有两组供电接口
(5)支持TF卡(PS端),用于PS端程序存储
(6)支持HDMI接口,采用FPGA可以处理显示数据
(7)具备2.4G无线通信模块,通过SPI协议与NRF2401 实现无线传输
(8)具备8个LED灯,每个角落2个LED灯可以用FPGA控制
(9)4个20针通孔直插排座,具备防反插功能
(10)2个按键,一个给系统重置,一个给FPGA用于可定义按键
(11)2个三位拨码开关
(12)开发板具备自主知识产权,有实用新型发明专利支撑
2.实验箱参数
(1)实验箱配备2组电机接口
(2)超过4个LED灯,用于FPGA编程
(3)含有1个拨码开关
(4)至少一组8位数码管,可以通过FPGA进行编程控制
(5)4X4矩阵键盘扫描键盘一组
(6)8X8 LED点阵屏,可以通过FPGA编程控制
(7)蜂鸣器一个
(8)超声波测距模块一个
(9)LM75A温度传感器,支持检测温度精度不超过1度
(10)蓝牙模块一块,制作工艺底板不覆铜
(11)预留SPI显示屏接口一处,用于控制LCD显示屏

3. EDA参数:
1)接口与例化代码自动生成、引脚可移动,引脚颜色可变;
2)软件不超过100M;
3)面向对象的设计理念,可以分层设计;
4)IP模块采用白盒子设计,双击打开,可以一层一层的看内部设计,直到代码;
5)提供搜索资源库的接口,配备30套以上免费的参考设计资源;
6)支持Verilog仿真,支持可综合Verilog的设计与仿真;
7)可打开VCD文件、临近波形自动采用不同颜色进行区分;
8)生成的Verilog代码可以移植到不同的FPGA平台使用;
9)自动生成设计模块的文档;
10)一键生成测试文件;
11)引脚跟随模块移动,连接线跟随引脚移动。
12)可以自动根据结构设计生成例化代码
13)支持自下而上和自上而下的设计
14)生成的Verilog代码可以导入到其他EDA工具
15)具备Verilog语法检查功能

《数字电路》、《EDA》《集成电路设计与应用》

1. 逻辑门设计
2. 半加器/全加器的设计
3. 奇偶校验芯片的设计
4.2选1/4选1多路选择器的设计
5.设计一个7段LED控制显示电路
6.设计一个4X4键盘扫描程序
7. 编码器/译码器芯片的设计
8. Robei+Vivado设计流程(点亮LED灯实验)
9. 门控SR锁存器
10. DFF触发器
11. JK触发器
12. ROM/RAM设计
13. 超声波测距实验
14. 蜂鸣器驱动(备选)
15. FIFO设计实例
16. 8位硬件加法器的设计
17.ALU设计
18.自动售饮料机实验
19.交通灯实验
20.蜂鸣器演奏实验
21.汽车车灯控制电路芯片的设计

2

集成电路设计与应用中级平台
【智能小车】

1.Robei 可视化芯片设计软件V3.5
2.教材
3.实验指导书
4.核心板
5.可重构可移动智能小车机器人
6.学习视频
7.实验案例
8.案例源码
9.小车底盘

1.Robei 可视化芯片设计软件V3.5
2.《数字集成电路设计》
3.《7天搞定FPGA Robei与Xilinx实战》
4.核心开发板Robei Coreboard
5.实验箱外壳X1
6.8个视频,总时长480分钟以上
7.案例源码30个
8.小车底盘Car1

1.核心板参数
(1)FPGA型号:Xilinx Zynq-7010/7020 FPGA芯片(内置Cortex-A9双核CPU)
(2)编程接口:1个Type C下载口,支持JTAG协议下载,无须下载器。
(3)存储器:2片DDR3存储器,双W25Q128 Flash,一个接PS端一个接PL端
(4)供电:两个Type C接口都可以供电,每一组通针中都有两组供电接口
(5)支持TF卡(PS端),用于PS端程序存储
(6)支持HDMI接口,采用FPGA可以处理显示数据
(7)具备2.4G无线通信模块,通过SPI协议与NRF2401 实现无线传输
(8)具备8个LED灯,每个角落2个LED灯可以用FPGA控制
(9)4个20针通孔直插排座,具备防反插功能
(10)2个按键,一个给系统重置,一个给FPGA用于可定义按键
(11)2个三位拨码开关
(12)多块核心板可以垂直叠加连接也可以横向扩展连接
(13)开发板具备自主知识产权,有实用新型发明专利支撑
(14)开发板有配套的视频培训资源至少8个
2.实验小车参数
(1)拥有2组电机接口
(2)超过4个LED灯,用于FPGA编程
(3)含有1个拨码开关
(4)至少一组8位数码管,可以通过FPGA进行编程控制
(5)4X4矩阵键盘扫描键盘一组
(6)8X8 LED点阵屏,可以通过FPGA编程控制
(7)蜂鸣器一个
(8)超声波测距模块一个
(9)LM75A温度传感器,支持检测温度精度不超过1度
(10)蓝牙模块一块,制作工艺底板不覆铜
(11)预留SPI显示屏接口一处,用于控制LCD显示屏
(12)采用麦克纳姆轮,小车除了可以前后走,还可以横着走
(13)双层金属板制作,让小车架构更稳固
(14)小车电机驱动电路两块,锂电池一块,置于两个金属板中间
(15)提供小车运行案例至少5个。
3. EDA参数:
1)接口与例化代码自动生成、引脚可移动,引脚颜色可变;
2)软件不超过100M;
3)面向对象的设计理念,可以分层设计;
4)IP模块采用白盒子设计,双击打开,可以一层一层的看内部设计,直到代码;
5)提供搜索资源库的接口,配备30套以上免费的参考设计资源;
6)支持Verilog仿真,支持可综合Verilog的设计与仿真;
7)可打开VCD文件、临近波形自动采用不同颜色进行区分;
8)生成的Verilog代码可以移植到不同的FPGA平台使用;
9)自动生成设计模块的文档;
10)一键生成测试文件;
11)引脚跟随模块移动,连接线跟随引脚移动。
12)可以自动根据结构设计生成例化代码
13)支持自下而上和自上而下的设计
14)生成的Verilog代码可以导入到其他EDA工具
15)具备Verilog语法检查功能
16)配套高等教育出版社教材

《数字集成电路设计》、《FPGA》、《SOC》《EDA》

1.加减计数器设计
2.采用Robei EDA+Vivado实现移位寄存器验证
3.PWM与小车控制
4.交通灯控制
5.电梯运行控制器
6.呼吸灯控制
7.飞机舱内温度传感器控制(IIC协议)
8.SPI蓝牙控制
9.SPI Flash读写
10.HDMI接口实验
11.UART接口实验
12.小车控制实例开发
13.改进的booth编码和wallace树部分积压缩法设计8*8乘法器
14.四则运算表达式整数计算器
15.小车避撞实
16.物体追踪实验
17.小车横向运行实现
18.模拟智能车实验
19.蓝牙控制小车实验

3

集成电路设计与应用高端平台
【机械臂小车】

1.Robei 可视化芯片设计软件V3.5
2.教材
3.实验指导书
4.核心板
5.可重构机器人小车
6.学习视频
7.实验案例
8.案例源码

1.Robei 可视化芯片设计软件V3.5
2.《数字集成电路设计》
3.《7天搞定FPGA Robei与Xilinx实战》电子版
4.Robei 八角板
5.ROB-H35
6.X2
7.8个视频,总时长480分钟以上
8.案例源码30个

1.核心板参数 :
(1)FPGA型号:Xilinx Zynq-7010/7020 FPGA芯片(内置Cortex-A9双核CPU)
(2)编程接口:1个Type C下载口,支持JTAG协议下载,无须下载器。
(3)存储器:2片DDR3存储器,双W25Q128 Flash,一个接PS端一个接PL端
(4)供电:两个Type C接口都可以供电,每一组通针中都有两组供电接口
(5)支持TF卡(PS端),用于PS端程序存储
(6)支持HDMI接口,采用FPGA可以处理显示数据
(7)具备2.4G无线通信模块,通过SPI协议与NRF2401 实现无线传输
(8)具备8个LED灯,每个角落2个LED灯可以用FPGA控制
(9)4个20针通孔直插排座,具备防反插功能
(10)2个按键,一个给系统重置,一个给FPGA用于可定义按键
(11)2个三位拨码开关
(12)多块核心板可以垂直叠加连接也可以横向扩展连接
(13)开发板具备自主知识产权,有实用新型发明专利支撑
(14)开发板有配套的视频培训资源至少8个

2:可重构机器人参数
(1)拥有2组电机接口
(2)超过4个LED灯,用于FPGA编程
(3)含有1个拨码开关
(4)至少一组8位数码管,可以通过FPGA进行编程控制
(6)蜂鸣器一个
(7)超声波测距模块一个
(8)LM75A温度传感器,支持检测温度精度不超过1度
(9)蓝牙模块一块,制作工艺底板不覆铜
(10)SPI显示屏接口一处,用于控制LCD显示屏
(11)四轮小车,金属架构
(12)至少3自由度机械臂
(13)一个电机驱动的爪子
(14)电机带霍尔码盘
(15)铝合金材质,表面喷砂氧化
3. EDA参数:
1)接口与例化代码自动生成、引脚可移动,引脚颜色可变;
2)软件不超过100M;
3)面向对象的设计理念,可以分层设计;
4)IP模块采用白盒子设计,双击打开,可以一层一层的看内部设计,直到代码;
5)提供搜索资源库的接口,配备30套以上免费的参考设计资源;
6)支持Verilog仿真,支持可综合Verilog的设计与仿真;
7)可打开VCD文件、临近波形自动采用不同颜色进行区分;
8)生成的Verilog代码可以移植到不同的FPGA平台使用;
9)自动生成设计模块的文档;
10)一键生成测试文件;
11)引脚跟随模块移动,连接线跟随引脚移动。
12)可以自动根据结构设计生成例化代码
13)支持自下而上和自上而下的设计
14)生成的Verilog代码可以导入到其他EDA工具
15)具备Verilog语法检查功能

数字电子技术基础、 EDA 、集成电路设计与应用、 计算机系统设计原理、SOPC片上系统实验课程等系列的实验课设计工具、FPGA设计,集成电路应用核心开发板
机器人,带至少3自由度机械臂,可以实现抓取与运动动作
全金属打造集成电路实验箱外壳

该平台可用于全国大学生集成电路创新创业大赛Robei杯赛,数字电子技术基础、EDA、集成电路设计与应用、计算机系统设计原理、FPGA设计、课程实践实训、创新创业等。

三、建设步骤

  1. 需求分析:明确平台建设的目标和需求,包括设计规模、复杂度、性能指标等。
  2. 硬件选型与采购:根据需求分析结果,选择合适的硬件设备和网络通信设备,并进行采购。
  3. 软件选型与部署:根据需求分析结果,选择合适的EDA工具、仿真软件、验证测试软件等,并进行部署。同时,还需要安装操作系统、数据库等基础设施软件。
  4. IP核库建设:收集并整理相关的IP核资源,形成丰富的IP核库,以便设计者能够快速地构建复杂的集成电路系统。
  5. 应用开发环境建设:搭建集成电路应用开发与测试的环境,包括板卡、测试仪器、调试工具等。同时,还需要制定应用开发规范和流程。
  6. 验证与测试:对平台建设成果进行验证和测试,确保平台能够满足设计需求和应用要求。
  7. 持续优化与升级:根据使用情况和反馈意见,对平台进行持续优化和升级,以提高平台的性能和可靠性。

四、保障措施

  1. 人员培训:对参与平台建设的人员进行培训,提高其专业技能和操作能力。
  2. 技术支持:提供技术支持服务,包括技术咨询、故障排查等,以确保平台能够稳定运行。
  3. 安全管理:加强安全管理措施,包括网络安全、数据安全等,以确保平台的安全性。
  4. 备份与恢复:制定备份与恢复策略,确保在发生意外情况时能够及时恢复数据和系统。

通过以上建设方案,可以构建一个完整的集成电路设计与应用平台,为集成电路设计、测试、验证以及应用开发提供全面的支持。

其他资讯

创建时间:2024-04-09 15:21

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