[发明专利]一种FPGA实验板

权利要求书

1.一种FPGA实验板，其特征在于，所述FPGA实验板包括FPGA核心模块和与其连接的彩灯模块、数码管模块、交通灯控制模块、光电检测模块、风扇模块、温度采集模块、声音模块、开关模块、LED显示模块、键盘模块和电源管理模块；

所述FPGA核心模块包括FPGA芯片和核心电路；所述FPGA芯片具有IO端口、电源端口、地面端口和JTAG端口，多个所述IO端口用于与所述彩灯模块、所述数码管模块、所述交通灯控制模块、所述光电检测模块、所述风扇模块、所述温度采集模块、所述声音模块、所述LED显示模块、所述键盘模块连接；所述电源端口用于与所述电源管理模块连接；所述地面端口用于接地；所述JTAG端口用于与PC端连接加载程序；所述核心电路包括存储电路、晶振电路和核心电源转换电路，所述核心电源转换电路设置在所述FPGA芯片的电源端口和所述电源管理模块之间；所述存储电路与所述FPGA芯片连接，所述晶振电路与所述FPGA芯片连接；

所述光电检测模块包括光电对管传感器和电压比较器；所述光电对管传感器包括相对设置的发光管和感光管；所述电压比较器包括运算放大器和滑动变阻器；所述运算放大器的IN1+引脚与所述光电对管传感器连接，所述运算放大器的IN1-引脚与所述滑动变阻器的第二引脚连接，所述滑动变阻器的第三引脚通过一个电阻与所述电源管理模块连接，所述滑动变阻器的第一引脚接地；所述运算放大器的第一引脚通过一个电阻与FPGA芯片的IO端口连接；所述运算放大器的第十一引脚接地；所述运算放大器的第四引脚与所述电源管理模块提供的5v电源连接。

2.根据权利要求1所述的FPGA实验板，其特征在于，

所述彩灯模块包括多个彩灯、多个NPN型三极管和多个电阻；每个所述NPN型三极管的基极通过一个电阻与所述FPGA芯片的IO端口连接；每个所述NPN型三极管的集电极与一个彩灯的第一端连接；所述彩灯的第二端通过一个电阻与电源管理模块提供的12v电源连接；所述NPN型三极管的发射极接地；

所述数码显示模块包括多个数码管、多个PNP型三极管和多个电阻，每个所述数码管包括多个发光二极管，多个所述发光二极管组成“8.” 形状，用于显示数字和小数点；每个所述PNP型三极管的基极通过一个电阻与所述FPGA芯片的IO端口连接；每个所述PNP型三极管的集电极通过一个电阻与一个发光二极管连接；每个所述PNP型三极管的发射极与电源管理模块提供的3.3v电源连接。

3.根据权利要求2所述的FPGA实验板，其特征在于，

在所述彩灯模块中，多个所述彩灯呈圆形、方形、直线形、或不规则图像布置；所述多个彩灯分为多组彩灯模组，每组彩灯模组中包括红黄绿三色彩灯；

在所述数码显示模块中，多个所述数码管排列为一排或多排。

4.根据权利要求1所述的FPGA实验板，其特征在于，

所述交通灯控制模块包括垂直设置的两组交通灯组件，每组所述交通灯组件包括交通灯单元和倒计时单元；

所述交通灯单元包括红黄绿三色彩灯、三个NPN型三极管和六个电阻，每个所述NPN型三极管的基极通过一个电阻与所述FPGA芯片的IO端口连接；每个所述NPN型三极管的集电极与一个彩灯第一端连接；所述彩灯的第二端通过一个电阻与电源管理模块提供的12v电源连接；所述NPN型三极管的发射极接地；

所述倒计时单元包括多个数码管、多个PNP型三极管和多个电阻，每个所述数码管包括多个发光二极管，多个所述发光二极管组成“8.” 形状，用于显示数字和小数点；每个所述PNP型三极管的基极通过一个电阻与所述FPGA芯片的IO端口连接；每个所述PNP型三极管的集电极通过一个电阻与一个发光二极管连接；每个所述PNP型三极管的发射极与电源管理模块提供的3.3v电源连接。