為進一步加強實踐教學，培養學生的創新能力，給學生提供進行大型的綜合性實驗研究平臺，清華大學科教儀器廠與清華大學計算機系聯合研制了《TU-FC微機接口設計實驗系統》。該系統讓學生采用FPGA/CPLD芯片，通過編寫VHDL程序來設計接口電路，更能夠加深所學知識，提高創新設計能力。
▲ 系統結構：
1、 該系統由一個用FGPA/CPLD實現微機接口的實驗箱、一條編程下載電纜、一塊PCI接口卡及相應軟件組成。
2、 實驗箱配置了一塊可插拔的FPGA實驗板和2各可插拔的CPLD芯片做為主要實驗電路。
3、 實驗臺上由ADC0809,DAC0832,靜態存儲器6116等電路完成數/模、模/數和存儲器讀寫等實驗
4、 實驗箱上包括16個邏輯電平開關、16個發光二極管顯示器、6個7段數碼管顯示、1個16X2液晶模塊、1個8X8發光二極管點陣模塊、繼電器、喇叭等實驗輔助電路。
5、 一個50芯接口電纜插座，可以通過PCI卡與主機相連。
6、 擴展接口包括：2個PS2接口、一個打印機并行接口、1個串行接口、1個VGA接口、1個IDE接口。
▲ 系統特點
1、 通過編寫VHDL程序來設計接口電路，用FPGA/CPLD芯片取代傳統的86系列專用接口芯片。設計過程中先用軟件檢查所設計接口電路的正確性，經過仿真模擬后裝載到該系統的芯片上，構成多種微機接口。再將它們與微機總線連接，編寫程序檢驗所設計接口電路是否正確，加深了對課程所學知識的理解。
2、 實驗軟件平臺采用國際EDA電路設計軟件，學生通過對設計過程中出現的錯誤進行修改，以及對在同一個芯片上多種設計方案的比較，加深了對EDA設計工具的掌握，提高了獨立進行設計、實驗的能力。
3、 學生可以在同一個芯片上對多種設計方案進行比較和反復實踐，這在專用接口芯片的實驗裝置上是做不到的。提高學生創新思維能力。
4、 在線編程器件的應用是當前電路設計的主流，通過該系統使學生接觸到的芯片，新的編程工具。這樣可以充分發揮學生的創造力，進一步提高學生學習計算機硬件課的興趣。
5、 提供windos下的實驗測試環境。
6、 該系統不僅適合微型計算機技術課程的學習，還適合EDA課程設計、畢業設計和研究生階段的學習和應用。
7、 該系統2006年5月獲得清華大學第九屆實驗技術成果一等獎。
▲ 實驗項目
1、 可編程分頻器實驗
2、 I/O地址譯碼實驗
3、 A/D轉換實驗
4、 D/A轉換實驗
5、 存儲器讀寫實驗
6、 可編程并行接口8255方式0實驗
7、 可編程8253計數器/定時器
8、 串行接口收發實驗
9、 字符液晶顯示實驗
10、VGA顯示器接口實驗
11、發光二極管點陣實驗
12、8255可編程并行接口8255方式1連接打印機實驗
13、PS/2接口的鍵盤實驗
14、IDE硬盤接口實驗。實現硬盤接口的聯機讀寫、脫機讀寫。
15、其他數字電路和時序編程實驗。
▲ 配套教材
《VHDL語言與微機接口設計》 清華大學計算機系 趙世霞編寫
清華大學出版社出版
▲ 實驗資料
《TU-FC微機接口設計實驗系統》配套光盤
《TU-FC微機接口設計實驗系統》實驗指導書
