LabsLand är ett globalt nätverk av verkliga laboratorier som finns tillgängliga online. Studenter (i skolor, universitet och livslånga lärandeplattformar) kan få tillgång till de verkliga laboratorierna via Internet med hjälp av sin bärbara dator, surfplatta eller telefon.

Laboratorierna är antingen i realtid (Arduino, FPGA:er...) och ligger i olika universitet över hela världen. Inom vissa områden (fysik, biologi, kemi) är laboratorierna LabsLand Ultrakonkurrerande laboratorier, så universitetet har spelat in alla potentiella kombinationer av vad som kan göras i laboratoriet (i vissa fall flera tusen) och gjort det tillgängligt på ett interaktivt sätt.

I varje fall är laboratoriet alltid verkligt (inte simulerat) och tillgängligt via webben (du behöver inte skaffa någon hårdvara, hantera frakt osv.).

Se hur en typisk användarsession fungerar i följande video:

Detta laboratorium låter dig lära dig grundläggande digital elektronik.

Du kommer att kunna designa kombinationssystem genom att designa och fylla i en sanningsvärdetabell, använda boolesk algebra, skapa Karnaugh–Veitch (KV eller VK) kartor, och prova systemen du skapar i riktig fjärrhårdvara (Intel FPGAs).

Sammanfattning

Det digitala tränarlaboratoriet är utformat för studenter som börjar med digital logik, sanningstabeller och Booles algebra.

Under aktiviteten ser studenten en Intel FPGA som implementerar en serie enkla sanningstabeller. Studenten kan interagera med FPGA-enheterna för att variera inmatningarna till systemet via brytare och observera utmatningarna via lysdioder. Utmaningen är att bestämma vilken logisk operator FPGA implementerar i varje fall (t.ex. AND, NAND...).

 

Ytterligare detaljer

Aktiviteten är utformad för att vara relativt enkel och okomplicerad, men samtidigt engagerande för eleverna. Den är utformad i en spel-liknande stil och baseras på verklig hårdvara (FPGAs). På så sätt är den inte bara användbar för att introducera och få bekantskap med digital logik, utan den låter också studenterna börja se framtida användningar av den kunskapen, genom att på ett ytligt sätt interagera med FPGA-enheter av samma typ som används i industrin.

Interaktion med FPGA-enheterna ökar inte komplexiteten, eftersom eleverna inte behöver programmera dem; de implementerar redan en svart lådelogik (vilket är precis syftet med aktiviteten).

Laboratoriet är ursprungligen baserat på en aktivitet som Intel Corporation ofta genomför på sina seminarier, både praktiska och på distans, med hjälp av deras Intel DE1-SoC, Intel DE2-115, eller andra typer av FPGAs.

Lär dig hårdvarudesign med riktiga FPGA:er!

I detta laboratorium kan du lära dig hur man programmerar med två hårdvarudesignspråk: VHDL eller Verilog, och testa din kod på en av våra många tillgängliga kort. Varje FPGA har en uppsättning komponenter som redan är placerade, såsom 10 lysdioder, 6 7-segmentdisplayer eller flera klockor. Dessutom kommer du att ha tillgång till 10 virtuella strömbrytare och 4 virtuella knappar som du kan använda i din design och som du kommer att se när du interagerar med den verkliga hårdvaran.

När du syntetiserar din kod kommer du att tilldelas ett särskilt kort (såsom Terasic DE2-115 eller Terasic DE1-SoC eller andra) och du kommer att kunna skicka din kod till ett av de tillgängliga korten och slå på och av strömbrytarna eller trycka på knapparna och se hur din design beter sig. Kortarna är placerade på olika universitet, vilket du kommer att se när du använder varje kort.

I detta laboratorium behöver du inte någon programvara eller hårdvara installerad på din dator, surfplatta eller telefon.

Skriv och kompilera din design i webbläsaren och testa den på ett riktigt DE1-SoC-kort. Se lysdioderna och sjusegmentsdisplayerna via livekameran och använd de virtuella omkopplarna och knapparna.

För UART väljer du standardgränssnittet och aktiverar den seriella UART-terminalen innan du öppnar kortet. UART-sessioner använder kompatibla kort.

Skapa och kompilera din FPGA-design i Quartus och ladda sedan upp .sof-filen här. Välj standardgränssnittet för direkt åtkomst eller välj ett gränssnitt innan du börjar för att använda andra tillgängliga kontroller och simuleringar.

För UART väljer du standardgränssnittet och aktiverar den seriella UART-terminalen innan du öppnar kortet. UART-sessioner använder kompatibla kort.

Lär dig hårdvarudesign med FPGA:er med hjälp av Terasic DE2-115!

I detta laboratorium kan du lära dig att programmera med hjälp av två hårdvarudesignspråk: VHDL eller Verilog, och testa din kod på en riktig Terasic DE2-115 FPGA. FPGA:n har en uppsättning av komponenter redan installerade, såsom 18 röda lysdioder, 9 gröna lysdioder, 8 7-segmentsdisplayer, flera klockor. Dessutom har du tillgång till 18 virtuella strömbrytare och 4 virtuella knappar som du kan använda i din design och som du kommer att se när du interagerar med den riktiga hårdvaran. På så sätt kan du slå på och av strömbrytarna eller trycka på knapparna och se hur din design beter sig. Kortet finns på olika universitet, vilket du kommer att se när du använder varje kort.

I detta laboratorium behöver du ingen programvara eller hårdvara installerad på din dator, surfplatta eller telefon.

Lär dig hårdvarudesign med FPGAs med hjälp av Terasic DE2-115!

I detta laboratorium kan du lära dig hur man programmerar med två hårdvarudesignspråk: VHDL eller Verilog, och testa din kod på en riktig Terasic DE2-115 FPGA. FPGA:n har en uppsättning komponenter redan tillgängliga, såsom lysdioder, 7-segmentsdisplayer eller flera klockor. Dessutom kommer du att ha tillgång till 18 virtuella omkopplare och 4 virtuella knappar som du kan använda i din design och som du kommer att se när du interagerar med den verkliga hårdvaran. På så sätt kommer du att kunna slå av och på omkopplarna eller trycka på knapparna och se hur din design beter sig. Kortet finns på olika universitet, som du kommer att se när du använder varje kort.

I detta laboratorium behöver du ingen programvara eller hårdvara installerad på din dator, surfplatta eller telefon.

Det här labbet använder FPGAcademys fasta Nios V-system. Ladda upp ELF-program eller skriv C eller RISC-V-assembler i webbläsaren. FPGA-konfigurationen tillhandahålls. Startprogrammet kopierar NSW0–NSW9 till LEDR0–LEDR9.

FPGAcademy · DE1-SoC Computer · Nios V (PDF)