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數字信號處理教學設備

**個

　

　

* 總體要求： （*）*體化教學實驗箱，包括** *** *****系列的******、高性能***開發系統、獨立的數字信號源、液晶屏/鍵盤等外設模塊，其中******* ***板卡能夠直接對外設模塊（液晶屏、蜂鳴器，步進電機，直流電機，交通燈，*鍵數字鍵盤等）進行控制。模塊化布局、標配******主控板，可以進行*次開發。實驗箱底板為標準接口，支持*****系列板卡、*****系列板卡及*****系列板卡的更換。 （*）兼容實驗室現有的****** ****,****,****板卡，能夠控制箱子上的直流電機，步進電機，液晶屏和*鍵鍵盤等外設，完成***算法控制閉環直流電機運行。 （*）實驗箱具有過壓保護電路，具有智能過電壓保護與自動回復功能，有效解決誤插電源造成設備損壞，避免誤插電源損壞設備，方便實驗室后續維護和管理。 （*）非整板設計，控制板和主控板等各模塊均可以按需部分升級。 （*）******主控板需要帶有獨立的*****接口，獨立的*****接口，*者需要同時工作使用，提供光照傳感器，實現對光照的數據采集。 （*）******主控板提供不少于*個拓展模式插座（可連接杜邦線），通過連接杜邦線與外設模塊（液晶屏、蜂鳴器，步進電機，直流電機，交通燈，*鍵數字鍵盤等）進行控制，每個外設模塊均提供拓展模式插座（可連接杜邦線）進行控制運行，可實現******主控板任意拓展模式插座控制任意外設模塊運行。 （*）實驗箱需提供獨立的數字信號源（固定在實驗箱上），數字信號源上提供至少*種波形，數字信號源上提供語音錄放功能，提供語音實時采集回放功能，麥克風、直接音頻輸入，耳機、揚聲器輸出。 （*）實驗箱提供至少*路**可以采集+-**信號，提供*****音頻接口完成高保真音頻采集和播放實驗。 （*）提供教學系統采用的測試點，方便使用示波器等儀器測試**和**等信號，實驗箱配套的******點陣屏須自帶字庫，支持總線和***兩種控制方式。 （**）提供****及以上版本的***軟件，仿真器支持*****開發環境，同時兼容****/*操作系統，提供相應基于****的全套實驗指導書的電子版和紙質版（包含實驗例程、教學視頻光盤）。 * 具體指標如下： （*）***板卡*： 以** ************ ***為主處理器，主頻******；外擴********* ****，最大可擴至********** ****；片上**路*/*，*****，其中*路*/*是可以直接采集±**信號；外擴*路*/*，****；**路****路***總線接口； *路***，其中*路為*****接口，并可以轉換成***接口與**機通訊；*路為*****/*****可選；高保真語音接口設計，雙路語音采集，每路***/*；配套不少于*個拓展模式插座（可連接杜邦線）與外設模塊（液晶屏、蜂鳴器，步進電機，直流電機，交通燈，*鍵數字鍵盤等）進行靈活控制，可實現任意拓展模式插座控制任意外設模塊運行；配套光照傳感器，實現對光照數據的采集和讀取，并完成對應的實驗。數字*/*設計；用戶開關/用戶指示燈/復位電路；標準***** ****仿真接口；支持***/****實時操作； +**電源輸入，內部+*.**、+*.**電源管理；數據、地址、*/*、控制*處擴展連接，滿足提供*次開發；*個**芯擴展接口，可以進行實驗開發和科研，利于學生進行畢設和完成創新性實驗；可以直接驅動液晶、鍵盤、閉環直流電機、蜂鳴器等外；***擴展引腳，與實驗箱底板無縫連接，實現對直流電機和大功率交流異步電機的控制及*次開發的應用 ?（*）實驗箱外設資源： ? 信號接插孔：可使用插座完成***評估板上的*/*信號輸入和*/*信號輸出，底板提供*路*/*輸入（******-******），*路*/*輸出（*******-*******），每路均提供信號和地。 多種直流電源輸出：支持對仿真器和評估板的直流電源連接插座，并提供相應模塊之電源插座；至少*個拓展模式插座（可連接杜邦線），可實現任意***主板上的拓展模式插座控制開關的輸入和輸出信號。 ? 顯示輸出：***×**點陣液晶圖像顯示器（***）；至少**個發光*極管，模擬交通燈；步進、直流電機控制，馬達指針*-***度指示。不少于*個拓展模式插座（可連接杜邦線），可實現任意***主板上的拓展模式插座控制***屏的顯示。 ? 音頻輸出：由***擴展引腳控制的蜂鳴器。對應有拓展模式插座，可實現任意***主板上的拓展模式插座控制蜂鳴器的發聲。 ? 鍵盤輸入：*鍵數字鍵盤；可由***檢測鍵盤掃描碼；同時鍵盤產生中斷信號作為***的外中斷輸入。不少于*個拓展模式插座（可連接杜邦線），可實現任意***主板上的拓展模式插座采集數字鍵盤輸出的信號。 ? 步進電機：*相*拍，步距角*.***，起動頻率≥******，運行頻率≥******；可由***擴展引腳控制旋轉速度、方向。不少于*個拓展模式插座（可連接杜邦線），可實現任意***主板上的拓展模式插座控制步進電機的運行。 ? 直流電機：空載轉速****轉/分，輸出功率*.***，啟動力矩**.**；可以接收***輸出的***控制信號，分別實現電機的轉速、方向控制與閉環控制；須提供閉環***測速算法，對應有拓展模式插座，可實現任意***主板上的拓展模式插座控制直流電機的運行。 ? 測試模塊：提供**個或以上測試點，可以測量***輸出、**輸入和**輸出波形 ? 電源輸入：**直流電輸入，帶過壓保護，同時可作為******板卡的獨立供電電源使用。 ? 軟件資料：相關***設計編程使用教材、實驗教程、使用說明、實驗程序等 （*）獨立數字信號源： ? 可同時提供兩路波形輸出，每*路均可單獨控制；信號的波形、頻率、幅度可調；具有語音錄放功能 ? 波形切換：提供*種波形（方波、*角波、正弦波、上下兩路信號混頻、白噪聲），可通過撥動開關進行選擇 ? 頻率范圍：分為*段（****—*****、*****—****、****—*****、*****—*****），可通過撥動開關進行選擇 ? 頻率微調：在每個頻率段范圍內進行頻率調整 ? 幅值微調：*-*.**平滑調整 （*）語音錄放：提供語音實時采集回放功能，麥克風、直接音頻輸入，耳機、揚聲器輸出 （*）液晶屏/鍵盤等外設模塊： ? *鍵數字薄膜鍵盤，帶*路拓展模式控制接口。 ? ******圖形液晶顯示，帶*路拓展模式控制接口。 ? 直流電機控制，步進電機控制，可實現直流電機的閉環控制，帶有***電機閉環控制算法，直流電機帶*路拓展模式控制接口，步進電機帶*路拓展模式控制接口。 ? 具有蜂鳴器，，帶*路拓展模式控制接口。 ? 帶有交通燈的信號控制，帶*路拓展模式控制接口。 ? 光照傳感器，可感知外部光線，可通過*路拓展模式控制接口讀取光線狀態。 ? *路輸入撥碼開關，*路輸出***燈，可通過拓展模式控制接口來控制輸入和輸出。 * 實驗內容： *） ***軟件應用實驗： **** ******** ******軟件入門實驗 編寫*個以*語言為基礎的***程序 編寫*個以匯編語言為基礎的***程序 編寫*個以*和匯編混合編程的***程序 *）***算法實驗： **實時采集模擬信號***濾波算法處理 **實時采集模擬信號***頻譜分析 卷積算法實驗 自適應濾波器算法實驗 抽樣定理實驗 語音信號采集與分析實驗： 高保真立體聲語音采集和放送實驗 語音信號編碼解碼 *） 綜合實驗： 交通燈控制實驗 ***閉環直流電機的控制實驗 多路信號混頻實驗 */*端口控制實驗 ***定時器實驗 ***響應外部中斷實驗 多路*/*轉換實驗 多路*/*轉換實驗 自啟動（自舉）實驗 異步串口通信實驗 ***接口演示實驗 撥碼開關控制 *） 拓展模式***實現外部控制實驗： 通過拓展連接線實現*/*控制模塊實驗 通過拓展連接線實現發光*極管顯示實驗 通過拓展連接線實現液晶顯示器控制顯示實驗 通過拓展連接線實現鍵盤輸入實驗 通過拓展連接線實現音頻信號發生實驗 通過拓展連接線實現步進電機控制實驗

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