本技术属于计算机实验，具体涉及一种计算机系统能力与智慧农业综合设计实验平台。
背景技术：
1、计算机系统能力是培养计算机专业本科生的核心问题，学习计算机系统的最好方式是自己从零造一台计算机并实际应用。然而，目前计算机专业本科数字逻辑、计算机组成、操作系统、物联网等核心课程实验较为割裂，学生难以融会贯通，尤其对从硬件到软件的接口缺少充分理解。
2、随着科技的不断发展，计算机系统设计在教育领域中的应用越来越广泛。然而，现有的实验平台往往只提供基础的硬件设施，缺乏针对特定领域的扩展性。在智慧农业领域，需要一种能够集成多种模块和传感器的实验平台，以便更好地理解和应用相关技术。随着物联网技术的发展，智慧农业系统逐渐成为现代农业发展的重要方向。智慧农业系统通过物联网技术实现对农业生产环境的实时监测和智能控制，提高了农业生产效率和农产品质量。而计算机系统作为智慧农业系统的核心组成部分，其设计和实现是智慧农业系统成功的关键。因此，为学生提供基于计算机系统的实验平台，对于培养具备创新和实践能力的计算机专业人才具有重要意义。
3、为了解决上述问题，需要一个能支持学生从零开始设计一台计算机，并将其作为主控单元应用于智慧农业系统的实验平台。该平台应能提供完整的实验方案，从数字逻辑、计算机组成、操作系统、物联网等核心课程的角度出发，让学生能够亲自动手实践，从硬件到软件进行全面理解和掌握。同时，该平台还需要具备实用性和创新性，能够应用于实际的智慧农业系统，为学生提供更加实际和深入的学习和实践机会。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种计算机系统能力与智慧农业综合设计实验平台，以解决现有技术中缺少面向本科生从0设计一台计算机并将其实际应用于物联网系统作为主控单元的综合实验平台的技术问题。
2、为了达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
3、本实用新型公开了一种计算机系统能力与智慧农业综合设计实验平台，包括：主板、与主板电连接的电源、拨码开关、led灯、数码管、按键，以及多个传感器模块；
4、主板包括xilinx artix 7fpga，分别与xilinx artix 7fpga电连接的lcd显示屏、ddr3芯片、flash，以及多个接口。
5、优选地，接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的pmod接口；pmod接口为pmod兼容接口；pmod接口设置有2个。
6、优选地，接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的gpio接口；gpio接口设置有20个。
7、优选地，接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的以太网接口；以太网接口为具有10mbps、100mbps和1000mbps三种不同的传输速率的以太网接口。
8、优选地，接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的usb-uart接口。
9、优选地，接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的usb-jtag接口。
10、优选地，接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的vga接口；vga接口为12位vga接口。
11、优选地，接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的spi flash；spi flash为128mbit的非易失性spi flash。
12、优选地，接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的jtag接口；jtag接口为6-pin的jtag接口。
13、优选地，传感器模块包括：gps传感器模块、湿度传感器模块、温度传感器模块和继电器模块。
14、与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
15、本实用新型公开了一种计算机系统能力与智慧农业综合设计实验平台，包括主板、与主板电连接的电源、拨码开关、led灯、数码管、按键，以及多个传感器模块；主板包括xilinx artix 7fpga，分别与xilinx artix 7fpga电连接的lcd显示屏、ddr3芯片、flash，以及多个接口。电源输入直接与主板上的电源管理单元连接，提供稳定的直流12v电源。这些模块和接口提供了丰富的输入输出功能，还能够实现更多农业领域的实时监测和控制。首先，主板可以完成基于fpga的soc系统设计。这一过程有助于学生深入理解处理器的设计和实现原理。其次，该平台可作为微控制单元进一步构建智慧农业物联网系统。通过适配安装基本操作系统并运行智慧农业控制系统，该系统能够实现基于环境信息的自动农业灌溉控制。这使学生能够全面了解物联网在智慧农业中的应用。最后，这种扩展性使得智慧农业开发板更加适用于不同农业应用场景。通过更换或增加不同的传感器模块，该平台能够适应各种不同的农业环境需求。这为学生在实践中提供了更大的灵活性。可以支持学生从基本逻辑门开始实现一个完整的处理器，并添加内存控制器，串口控制器，网络控制器等模块构成一个完整的片上系统，在该系统上运行基本操作系统，作为微控制单元控制外围传感器构成一个智慧农业物联网系统。使学生理解从基本逻辑门器件到处理器，以及处理器作为物联网控制系统的工作原理。提高学生对计算机系统理解，培养学生自主创新能力，破解卡脖子问题。学生可以从基本逻辑门开始实现一个完整的risc-v内核处理器，并理解处理器作为物联网控制系统的工作原理。
16、进一步地，接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的pmod接口，pmod接口为pmod兼容接口，用于连接其他扩展模块或传感器。
17、进一步地，接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的gpio接口，gpio接口为通用输入输出接口，可以连接到各种外设或传感器。
18、进一步地，接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的以太网接口，用于网络通信，可以连接到路由器、交换机或其他网络设备。
19、进一步地，接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的usb-uart接口，用于通过usb进行串行通信，可以连接到其他设备或调试器。
20、进一步地，接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的usb-jtag接口，用于连接jtag调试器，与微控制器或其他可编程逻辑设备连接，以进行编程、调试和测试。
21、进一步地，接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的vga接口，用于显示视频信号，连接到显示器或其他输出设备。
22、进一步地，接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的spi flash，非易失性存储器，用于存储程序代码或配置数据。
23、进一步地，接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的jtag接口，进行调试和配置。
24、进一步地，该平台还集成了多种传感器模块，可以实时监测和控制农业环境，提高农业生产的效率和可持续性。因此，该平台对于培养学生的实践能力和创新思维具有积极意义。这种扩展性使得智慧农业开发板更加适用于不同农业应用场景。通过添加gps传感器模块、湿度传感器模块、温度传感器模块和继电器模块等，使该平台能够实现智慧农业实验所需的各种功能。不仅具备基础的硬件设施，还通过添加多种传感器模块来支撑实现智慧农业实验。通过这样的设计，学生可以更好地理解从基本逻辑门器件到处理器的构建过程，以及处理器作为物联网控制系统的工作原理。gps传感器模块，用于获取地理位置信息；湿度传感器模块，用于监测环境湿度；温度传感器模块，用于测量环境温度；继电器模块，用于控制外部设备；主板通过添加以上传感器模块来支撑实现智慧农业实验。
1.一种计算机系统能力与智慧农业综合设计实验平台，其特征在于，包括：主板、与主板电连接的电源、拨码开关、led灯、数码管、按键，以及多个传感器模块；
2.根据权利要求1所述的计算机系统能力与智慧农业综合设计实验平台，其特征在于，所述接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的pmod接口；所述pmod接口为pmod兼容接口；所述pmod接口设置有2个。
3.根据权利要求1所述的计算机系统能力与智慧农业综合设计实验平台，其特征在于，所述接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的gpio接口；所述gpio接口设置有20个。
4.根据权利要求1所述的计算机系统能力与智慧农业综合设计实验平台，其特征在于，所述接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的以太网接口；所述以太网接口为具有10mbps、100mbps和1000mbps三种不同的传输速率的以太网接口。
5.根据权利要求1所述的计算机系统能力与智慧农业综合设计实验平台，其特征在于，所述接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的usb-uart接口。
6.根据权利要求1所述的计算机系统能力与智慧农业综合设计实验平台，其特征在于，所述接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的usb-jtag接口。
7.根据权利要求1所述的计算机系统能力与智慧农业综合设计实验平台，其特征在于，所述接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的vga接口；所述vga接口为12位vga接口。
8.根据权利要求1所述的计算机系统能力与智慧农业综合设计实验平台，其特征在于，所述接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的spi flash；所述spi flash为128mbit的非易失性spi flash。
9.根据权利要求1所述的计算机系统能力与智慧农业综合设计实验平台，其特征在于，所述接口包括与xilinx artix 7fpga电连接的jtag接口；所述jtag接口为6-pin的jtag接口。
10.根据权利要求1所述的计算机系统能力与智慧农业综合设计实验平台，其特征在于，所述传感器模块包括：gps传感器模块、湿度传感器模块、温度传感器模块和继电器模块。
