LabsLand este o rețea globală de laboratoare reale disponibile online. Studenții (în școli, universități și platforme de învățare pe tot parcursul vieții) pot accesa laboratoarele reale prin Internet, folosind laptopul, tableta sau telefonul lor.

Laboratoarele sunt fie în timp real (Arduino, FPGA...) situate în diferite universități din întreaga lume. În anumite domenii (Fizică, Biologie, Chimie), laboratoarele sunt Laboratoare Ultraconcurente LabsLand, astfel încât universitatea a înregistrat toate combinațiile potențiale ale ceea ce se poate face în laborator (în unele cazuri, câteva mii) și le pune la dispoziție într-un mod interactiv.

În fiecare caz, laboratorul este întotdeauna real (nu simulat) și disponibil prin Web (nu este nevoie să obțineți hardware, să vă ocupați de livrare, etc.).

Verificați cum funcționează o sesiune tipică de utilizator în următorul video:

Această platformă de laborator îți va permite să înveți Electronica Digitală de bază.

Vei putea proiecta Sisteme Combinatorii prin proiectarea și completarea unui tabel de adevăr,olosi Algebră Booleană, crea hărți Karnaugh–Veitch (KV sau VK), și încerca sistemele pe care le creezi pe hardware real la distanță (FPGA-uri Intel).

Rezumat

Laboratorul Digital Trainer este conceput pentru studenții care încep să studieze logica digitală, tabelele adevărului și Algebra lui Boole.

În timpul activității, studentul vede un FPGA Intel care implementează o serie de tabele de adevăr simple. Studentul poate interacționa cu dispozitivele FPGA pentru a varia intrările în sistem prin intermediul unor comutatoare și pentru a observa ieșirile prin LED-uri. Provocarea este de a determina care operator logic implementează FPGA-ul în fiecare caz (de exemplu, AND, NAND...).

 

Detalii suplimentare

Activitatea este concepută pentru a fi relativ simplă și directă, dar în același timp captivantă pentru studenți. Este proiectată într-un stil asemănător jocului și este bazată pe hardware real (FPGAs). În acest fel, nu este doar utilă pentru introducerea și familiarizarea cu logica digitală, ci permite și studenților să înceapă să vadă utilizările viitoare ale acelei cunoștințe, interacționând într-un mod superficial cu dispozitivele FPGA, de același tip care sunt folosite în industrie.

Interacțiunea cu dispozitivele FPGA nu adaugă complexitate, deoarece studenții nu au nevoie să le programeze; acestea implementează deja o logică de cutie neagră (ceea ce este tocmai scopul activității).

Laboratorul este inițial bazat pe o activitate pe care Intel Corporation o desfășoară frecvent în seminariile sale, atât practice, cât și la distanță, folosind Intel DE1-SoC, Intel DE2-115 sau alte tipuri de FPGAs.

Învățați proiectarea hardware-ului cu FPGAs reale!

În acest laborator, puteți învăța cum să programați folosind două Limbaje de Proiectare Hardware: VHDL sau Verilog, și să testați codul în una dintre plăcile noastre disponibile. Fiecare FPGA are deja un set de componente plasate, cum ar fi 10 LED-uri, 6 afișaje cu 7 segmente sau multiple ceasuri. În plus, veți avea acces la 10 întrerupătoare virtuale și 4 butoane virtuale pe care le puteți folosi în designul dvs. și pe care le veți vedea când interacționați cu hardware-ul real.

Ori de câte ori sintetizați codul, veți fi alocat unei plăci particulare (cum ar fi Terasic DE2-115 sau Terasic DE1-SoC sau altele), și veți putea trimite codul dvs. la una dintre plăcile disponibile și să porniți și să opriți întrerupătoarele sau să apăsați butoanele și să vedeți cum se comportă designul dvs. Plăcile sunt localizate în diferite universități, așa cum veți vedea când utilizați fiecare placă.

În acest laborator, nu aveți nevoie de niciun software sau hardware instalat pe computerul, tableta sau telefonul dvs.

Învață proiectarea de hardware cu FPGAs folosind Terasic DE1-SoC!

În acest laborator, poți învăța cum să programezi folosind două Limbaje de Proiectare a Hardware-ului: VHDL sau Verilog, și să îți testezi codul pe un FPGA real Terasic DE1-SoC. FPGA-ul are un set de componente deja plasate, cum ar fi 10 LED-uri roșii, 6 afișaje cu 7 segmente sau mai multe ceasuri. În plus, vei avea acces la 10 comutatoare virtuale și 4 butoane virtuale pe care le poți utiliza în designul tău și pe care le vei vedea atunci când interacționezi cu hardware-ul real. În acest fel, vei putea să aprinzi și să stingi comutatoarele sau să apeși butoanele și să vezi cum se comportă designul tău. Plăcile sunt localizate în diferite universități, așa cum vei vedea când utilizezi fiecare placă.

În acest laborator, nu ai nevoie de niciun software sau hardware instalat pe computerul, tableta sau telefonul tău.

Învață proiectarea de hardware cu FPGAs folosind Terasic DE1-SoC!

În acest laborator, poți învăța cum să programezi folosind două Limbaje de Proiectare a Hardware-ului: VHDL sau Verilog, și să îți testezi codul pe un FPGA real Terasic DE1-SoC. FPGA-ul are un set de componente deja plasate, cum ar fi 10 LED-uri roșii, 6 afișaje cu 7 segmente sau mai multe ceasuri. În plus, vei avea acces la 10 comutatoare virtuale și 4 butoane virtuale pe care le poți utiliza în designul tău și pe care le vei vedea atunci când interacționezi cu hardware-ul real. În acest fel, vei putea să aprinzi și să stingi comutatoarele sau să apeși butoanele și să vezi cum se comportă designul tău. Plăcile sunt localizate în diferite universități, așa cum vei vedea când utilizezi fiecare placă.

În acest laborator, nu ai nevoie de niciun software sau hardware instalat pe computerul, tableta sau telefonul tău.

Învățați proiectarea hardware cu FPGA-uri folosind Terasic DE2-115!

În acest laborator, puteți învăța cum să programați utilizând două Limbaje de Proiectare Hardware: VHDL sau Verilog, și să vă testați codul pe un FPGA Terasic DE2-115 real. FPGA-ul are un set de componente deja plasate, cum ar fi 18 LED-uri roșii, 9 LED-uri verzi, 8 afișaje 7-segmente, ceasuri multiple. În plus, veți avea acces la 18 întrerupătoare virtuale și 4 butoane virtuale pe care le puteți folosi în proiectarea dvs. și pe care le veți vedea când interacționați cu hardware-ul real. În acest fel, veți putea să aprindeți și să stingeți întrerupătoarele sau să apăsați butoanele și să vedeți cum se comportă proiectul dumneavoastră. Plăcile sunt localizate în diverse universități, așa cum veți vedea când folosiți fiecare placă.

În acest laborator, nu aveți nevoie de niciun software sau hardware instalat pe computerul, tableta sau telefonul dumneavoastră.

Învățați proiectarea hardware cu FPGAs folosind Terasic DE2-115!

În acest laborator, puteți învăța cum să programați folosind două limbaje de proiectare hardware: VHDL sau Verilog, și să vă testați codul pe un FPGA real Terasic DE2-115. FPGA-ul are un set de componente deja plasate, cum ar fi LED-uri, afișaje cu 7 segmente sau multiple ceasuri. În plus, veți avea acces la 18 întrerupătoare virtuale și 4 butoane virtuale pe care le puteți folosi în designul dvs. și pe care le veți vedea când interacționați cu hardware-ul real. Astfel, veți putea porni și opri întrerupătoarele sau apăsa butoanele și vedea cum se comportă designul dvs. Plăcile sunt localizate în diferite universități, după cum veți vedea când utilizați fiecare placă.

În acest laborator, nu aveți nevoie de niciun software sau hardware instalat pe computerul, tableta sau telefonul dvs.

Summary

This lab gives students remote access to a real Terasic DE1-SoC board running the FPGAcademy DE1-SoC Computer with Nios V system. The FPGA bitstream is fixed by LabsLand, so students focus on building or uploading ELF programs for the Nios V RISC-V soft-core processor and observing the result on the live board.

Ways to use the lab

• Nios V for DE1-SoC: upload an existing ELF program and run it on the fixed Nios V system.
• Nios V C IDE for DE1-SoC: write C code in CodeIDE, build a Nios V ELF, and upload it to the board.
• Nios V Assembly IDE for DE1-SoC: write RISC-V assembly in CodeIDE, build a Nios V ELF, and upload it to the board.

Good fit for courses and activities

The lab is useful for introductory and intermediate activities in embedded systems, RISC-V assembly, embedded C, memory-mapped I/O, GPIO programming, JTAG UART output, and soft-core processor workflows on FPGA hardware. Typical exercises include printing messages over the JTAG UART, reading switch inputs, driving LEDs, comparing C and assembly implementations, and uploading instructor-provided ELF binaries.

Hardware and fixed system

The physical target is a Terasic DE1-SoC board with an Intel/Altera Cyclone V SoC FPGA. LabsLand programs the board with the FPGAcademy DE1-SoC Computer with Nios V bitstream before the student ELF is loaded. In this MVP, students do not change the FPGA fabric or upload a custom SOF from these entries; they run firmware on the provided Nios V system.

Switch and LED mapping

The on-screen controls are labelled NSW0 through NSW9. These are logical Nios V switches mapped to the GPIO/JP1 input path used by the fixed FPGAcademy system. The starter and demo programs mirror NSW0..NSW9 to LEDR0..LEDR9, so students can verify their program with the real board camera. The NSW naming is intentional because this Nios V system uses a different remote-control mapping from the generic HDL-mode switch labels.

References

For the processor system, memory map, and I/O details, see the FPGAcademy DE1-SoC Computer with Nios V reference. The lab documentation panel also links this reference from inside each session.