吉林大学EDA竞赛:ARM7+CPLD构建线阵CCD信号采集系统

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实验项目设计目的旨在通过EDA教学竞赛的形式,让学生深入理解并实践基于ARM7和CPLD架构的线阵CCD信号采集系统的构建。该项目的重点在于培养学生的技能和理论知识,具体目标如下: 1. 接口电路设计:学生将掌握ARM7(如LPC2138)与A/D转换器(如AD73360)、线阵CCD(如TCD1501D)以及CPLD(如EPM240T1005N)之间的接口设计。这包括设计CCD输出信号与A/D输入之间的信号调理电路,确保数据准确无误地传输。 2. 控制时序与芯片理解:通过设计A/D和CCD的控制时序,学生们会了解到单片机(ARM7)与CPLD在控制方面的特性差异,增强对这两种技术的理解和应用能力。 3. 调试实践:项目强调实际操作经验,要求学生使用逻辑分析仪和示波器进行电路调试,以解决实际设计过程中可能出现的问题,提升故障排查和优化电路的能力。 该实验项目的意义在于,它结合了微处理器(ARM7)的灵活性与CPLD的高速处理能力,使得设计成本相对较低,且具有良好的保密性和维护性能。通过这个项目,学生不仅可以学习到硬件设计的基本原理,还能熟悉设计流程,培养出综合运用所学知识解决实际问题的能力。 在硬件电路设计方面,项目采用了ARM7TDMI单片机LPC2138作为微处理器,用于读取CPLD采集的A/D数据,并将数据上传。CPLD则负责提供高速时序控制,驱动AD和CCD工作。AD73360被选作16位高精度AD转换器,TCD1501D是带有内置采样保持电路的线阵CCD。在接口设计上,考虑到不同组件的工作电压,电路设计需精确匹配并确保兼容性。 整个项目设计过程既注重理论知识的传授,又强调实践操作的训练,为学生在电子设计领域打下坚实的基础。通过完成这个实验项目,学生将提升自己的硬件设计、芯片选型、接口设计和调试技巧,对未来从事相关工作有着重要的指导意义。