交互式远程EDA实验装置
在传统电子电路实验中，学生必须到实验室现场才能完成实验。这种实验方式学生可以观察到真实的实验现象，体验到实验的乐趣，但学生实验受到时间和空间的限制，无法随时随地完成想做的实验内容，更无法完成远程实验教学，同时大量实验设备又处于半闲置状态而得不到利用。虚拟仿真实验虽然可以解决实验时间与空间的限制问题，但由于其数据是根据理论模型计算得到，并不能取代真正实验，它无法获得客观真实的实验数据，也无法给实验者提供在实验室实验的真实感受。另一方面，目前继续教育存在巨大需求，但远程实验教学问题一直没有得到较好的解决，因此有必要研究开发相关的电子电路的远程实验装置，解决这些问题。
EDA(电子设计自动化，Electronic Design Automation)技术课程是电子信息工程、通信工程和电子科学与技术等专业的一门非常重要的专业技术课程。它是一门实践性非常强的课程，EDA实验对帮助学生掌握现代数字系统设计方法、提高分析问题解决问题的能力、培养学生工程素质、创新意识和创新能力等具有非常重要的意义。
交互式远程EDA实验装置，可以让学生通过连接了网络的计算机(客户端)，远程上传自己的实验设计，远程配置FPGA，并远程实时操作和控制实验平台。同时由摄像头捕获的实验室现场仪器运行情况，并实时动态地返回给远程的实验者，并且通过数据采集模块传递精确的实验测量结果，完成了真实的人机交互式EDA实验全过程。交互式远程EDA实验装置由一系列的软硬件构成，其中硬件包括：可程控EDA实验平台(自制)、控制服务器(自制)、视频服务器(自制)、实验服务器以及实验摄像机和环境摄像机。软件包括：客户端软件、实验服务器软件、视频服务器软件、控制服务器软件以及可程控EDA实验板上的MCU固件等。
实验的具体实验过程如下：
1、学生在自己的计算机上安装远程实验客户端程序。
2、通过客户端程序向控制服务器发出实验请求，控制服务器根据设备忙闲状态，自动分配实验设备，然后给对应的实验服务器、视频服务器和可程控FPGA实验平台供电。接着控制服务器发出开机操作，启动实验服务器和视频服务器(FPGA实验平台在供电后会自动开机)。实验服务器和视频服务器启动完毕后将与客户端自动建立通信连接，并自动发送实时实验视频和实验数据到客户端。
3、学生将实验设计产生的FPGA配置文件上传到实验服务器，并通过实验服务器完成实验板上FPGA的远程配置，接下来就可以通过实验服务器转发命令直接操作可程控FPGA实验板。FPGA实验板上的数据采集模块会将采集到的AD-DA模拟电压、被测信号频率，脉宽、信号发生器产生的频率等信息通过实验服务器转发给客户计算机，因此学生可以实时控制FPGA实验平台，同时可以得到FPGA实验平台上精确实的时测量数据，还可以通过实验视频观察实验现象，完成和现场一样的交互实验操作。
4、学生实验完成后，通过客户端向控制服务器发出关机命令,控制服务器收到命令后执行关机操作，当实验计算机和视频服务器均安全关闭后，控制服务器将彻底切断实验系统的交流供电，其本身也切换为蓄电池供电，并进入低功耗待机状态，等待下一次实验请求。
作品名称：交互式远程EDA实验装置
学校或单位：四川师范大学
