基于FPGA的远程实验系统硬件平台的设计与实现
电子技术应用
韩德强，郑鑫鹏，杨皓琪，杨淇善
（北京工业大学 信息学部，北京 100124）
摘要：实验教学作为实践育人体系的重要组成部分，是培养学生创新能力和实践能力的重要手段。针对当前计算机类硬件实验教学存在的实验平台体积庞大、实验地点固定且实验室共享化程度低的问题，提出了基于FPGA的远程实验系统硬件平台的设计。硬件平台使用FPGA搭建了底层结构，实现了FPGA的远程配置功能，支持丰富的实验内容。实验结果表明，该硬件平台支持实验程序的远程下载与远程调试。在教学中使用该硬件平台可以提供与线下体验相似的远程实验课程。
中图分类号：TP39
文献标志码：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223534
中文引用格式：韩德强，郑鑫鹏，杨皓琪，等. 基于FPGA的远程实验系统硬件平台的设计与实现[J]. 电子技术应用，2023，49(6)：94-98.
英文引用格式：Han Deqiang，Zheng Xinpeng，Yang Haoqi，et al. Design and implementation of a remote experimental system hardware platform based on FPGA[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(6)：94-98.
文献标志码：A
DOI: 10.16157/j.issn.0258-7998.223534
中文引用格式：韩德强，郑鑫鹏，杨皓琪，等. 基于FPGA的远程实验系统硬件平台的设计与实现[J]. 电子技术应用，2023，49(6)：94-98.
英文引用格式：Han Deqiang，Zheng Xinpeng，Yang Haoqi，et al. Design and implementation of a remote experimental system hardware platform based on FPGA[J]. Application of Electronic Technique，2023，49(6)：94-98.
Design and implementation of a remote experimental system hardware platform based on FPGA
Han Deqiang，Zheng Xinpeng，Yang Haoqi，Yang Qishan
(Faculty of Information Technology，Beijing University of Technology，Beijing 100124，China)
Abstract：As an important part of the practical education system, experimental teaching is an important means to cultivate students' innovation ability and practical ability. Nowadays, there are some problems in computer hardware experimental teaching, such as the platform is large，the location of the experiment is fixed and the degree of laboratory sharing is low. Under this circumstance, a hardware platform of remote experiment system based on FPGA was proposed to address the above issues. The hardware platform uses FPGA to build the underlying structure, which realizes the remote configuration of the FPGA，and supports a wide range of experimental content. Experiments show that the hardware platform supports a wide range of experimental content. By using the hardware platform, schools can offer remote experimental courses with the same experience as those of offline experiments.
Key words :remote experiment；FPGA；hardware platform；digital circuit
0 引言
随着“互联网+”、大数据、人工智能、智能制造等技术的快速发展，全社会迫切需要一大批创新能力强、能解决复杂问题的高素质工程人才。在培养学生以上能力的过程中，实验教学扮演着重要的角色。传统计算机类硬件实验教学存在硬件平台体积较大、实验地点固定、实验室共享化程度较低等问题，特别是在疫情等突发情况下无法开展实验教学 。因此，运用互联网技术的远程实验系统得到了人们的重视 。
本文以实现FPGA的远程编译和调试为目标，设计了基于FPGA的远程实验系统硬件平台，包括FPGA实验平台与硬件服务器的设计。该硬件平台支持学生在线使用真实硬件进行实验课程，调试硬件逻辑设计的问题。此外，硬件平台可以做到线上线下教学模式的快速切换，能够有效应对疫情对线下实验的影响。
本文详细内容请下载：https://www.chinaaet.com/resource/share/2000005356
作者信息：
韩德强，郑鑫鹏，杨皓琪，杨淇善
（北京工业大学 信息学部，北京 100124）
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