=====小脚丫STEP-Baseboard 实验平台硬件说明=====

为了使学员快速的使用STEP Base Board Demo开发平台进行学习开发，了解STEP Base Board Demo开发平台的各种功能。

====模块划分====
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根据STEP Base Board Demo开发平台的功能，我们将整板划分为11个模块，如图1所示。

{{ :图1.step_base_board_demo模块划分.jpg |图1.step_base_board_demo模块划分}}
<WRAP centeralign>**图1.step_base_board_demo模块划分**</WRAP>

====模块说明====
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===ADC模块===
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ADC模块的功能时实现模拟信号转换数字信号，主要包含P1（测试点）、Radj1（10K的可调电位器）和U3（8位串行模数转换器ADC081S）。

在不外接其他信号的情况下，旋转电位计，ADC081S的输入电压在0到3.3V之间变化，通过模数转换实现ADC的采样，原理图连接如图2所示：

{{ :图2._adc模块电路连接.png |图2._adc模块电路连接}}
<WRAP centeralign>**图2. adc模块电路连接** </WRAP>

ADC模块、小脚丫与FPGA的引脚连接关系如下：

{{:adc模块电路引脚分配.jpg|adc模块电路引脚分配}}

===DAC模块===
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DAC模块的功能时实现数字信号转换为模拟信号，主要包含P2（测试点）和U4（8位串行数模转换器AD5601）。

FPGA通过AD5601实现数模转换，最终输出在0到3.3V之间的电压信号，原理图连接如图3所示：

{{:图3. DAC模块电路连接.png|图3. DAC模块电路连接}}

DAC模块、小脚丫与FPGA的引脚连接关系如下：

{{:dac模块电路引脚分配.jpg|dac模块电路引脚分配}}

===数码管模块===
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为了节约FPGA的管脚资源，这里我们采用74HC595实现串行并行转换，最终实现使用3个管脚控制14个管脚的四位八段数码管显示，数码管显示模块主要包含两个74HC595（U5和U6）和DLED1（八段共阴极数码管）。

数码管模块电路原理图连接和八段共阴极数码管的结构分别如图4、图5,、图6所示：

{{:图4. 74HC595电路连接.png|图3. 图4. 74HC595电路连接}}

{{:图5. 数码管电路连接.png|图5. 数码管电路连接}}

{{:图6. 数码管结构.png|图6. 数码管结构}}

数码管模块、小脚丫与FPGA的引脚连接关系如下：

{{:数码管模块引脚分配.jpg|数码管模块引脚分配}}

===蜂鸣器模块===
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蜂鸣器模块采用三极管驱动无源蜂鸣器，可以产生不同的音调，主要包含Q1（NPN型三极管）和LS1（无源蜂鸣器），具体电路连接如图7所示。

{{:图7. 蜂鸣器模块电路连接.png|图7. 蜂鸣器模块电路连接}}

蜂鸣器模块、小脚丫与FPGA的引脚连接关系如下：

{{:蜂鸣器模块引脚分配.jpg|蜂鸣器模块引脚分配}}

===液晶屏模块===
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液晶屏模块使用的液晶屏为1.8寸、65K彩色、分辨率128*160、驱动芯片ST7735，串口（支持SPI），电路连接如图8所示。

{{:图8. 液晶屏模块电路连接.png|图8. 液晶屏模块电路连接}}

液晶屏模块、小脚丫与FPGA的引脚连接关系如下：

{{:液晶屏模块引脚分配.jpg|液晶屏模块引脚分配}}

===按键模块===
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按键模块共包含5个独立的按键，当按键按下然后松开时，对应连接的FPGA管脚接收到的信号由高电平→低电平→高电平的变化。硬件电路连接如图9所示。

{{:图9.按键模块电路连接.png|图9.按键模块电路连接}}

按键模块、小脚丫与FPGA的引脚连接关系如下：

{{:按键模块引脚分配.jpg|按键模块引脚分配}}

===LED模块===
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LED模块主要包含8个LED灯，当FPGA管脚输出低电平时，对应的LED灯点亮，电路连接关系如图10所示：

{{:图10.LED模块电路连接.png|图10.LED模块电路连接}}

LED模块、小脚丫与FPGA的引脚连接关系如下：

{{:LED模块引脚分配.jpg|LED模块引脚分配}}

===拨码模块===
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拨码模块主要包含5个拨码开关，一端接3.3V（上端），一端接GND（下端），通过电阻连接至FPGA开发板，电路连接关系如图11所示：

{{:图11.拨码模块电路连接.png|图11.拨码模块电路连接}}

拨码模块、小脚丫与FPGA的引脚连接关系如下：

{{:拨码模块引脚分配.jpg|拨码模块引脚分配}}

===复位模块===
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复位模块包含一个独立的按键K6和一个测试点P3(接地端子,方便测试)，这里的K6按键本身不具有硬件或软件复位的功能，我们在FPGA设计开发时的复位引脚可以分配给K6，方便管理。电路连接如图12所示：

{{:图12.复位模块电路连接.png|图12.复位模块电路连接}}

复位模块、小脚丫与FPGA的引脚连接关系如下：

{{:复位模块引脚分配.jpg|复位模块引脚分配}}

===电源模块===
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电源模块主要作用是将5V的直流电源转换为3.3V，为开发平台提供电源，同时我们还可以通过另外一种方式供电，USB线连接至小脚丫核心板的MicoUSB，图13所示；

{{:图13.电源模块电路连接.png|图13.电源模块电路连接}}

===STEP模块插座===
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STEP模块是我们的小脚丫核心板模块，板载资源包含两个按键、两个LED灯、两个三色LED灯等，详见小脚丫核心板的说明资料。小脚丫核心板与开发平台各模块端口的电路连接如图14所示：

{{:图14.STEP模块电路连接.png|图14.STEP模块电路连接}}