湖南工业大学计算机控制实验报告

湖南工业大学计算机控制实验报告
湖南工业大学计算机控制实验报告

《计算机控制技术》

实验报告

学生姓名刘宝雨

班级测控1002班学号10401600244

电气与信息工程学院

2013年4 月20 日

实验一 A/D、D/A转换实验

实验1.1 A/D、D/A转换实验(1)

1.实验线路原理图:见图1—1

图1-1

CPU的DPCLK信号与ADC0809单元电路的CLOCK相连作为ADC0809的时钟信

号。ADC0809芯片输入选通地址码A、B、C为“1”状态,选通输入通道IN7。通

过电位器W

给A/D变换器输入-5V~+5V的模拟电压。8253的2#口用于5ms定41

时输出OUT2信号启动A/D变换器。由8255口A为输入方式。A/D转换的数据通

过A口采入计算机,送到显示器上显示,并由数据总线送到D/A变换器0832的

输入端。选用CPU的地址输入信号IOY0为片选信号(CS),XIOW信号为写入信号

(WR),D/A变换器的口地址为00H。

调节W

即可改变输入电压,可从显示器上看A/D变换器对应输出的数码,41

同时这个数码也是D/A变换器的输入数码。

2.A/D、D/A转换程序流程:(见图1—2)

对应下面的流程,我们已编好了程序放在CPU的监控中,可用U(反汇编)命

令查看。而且已将所有控制程序放在光盘中,供教师参考,当然对于学生来说,

应让其自己编写调试。

图1-2

3.实验内容及步骤

(1)按图1—1接线。用“短路块”分别将U1单元中的ST与+5V短接,U4单

元中的X与+5V,Z与-5V短接。其它画“●”的线需自行连接。示波器的CH1

通道接U15单元的OUT端,连接好后,接通电源。

(2)对U15 D/A转换单元进行调零。

按下实验箱上的复位键,在调试窗口中出现“WELCOME TO YOU”后,输入如

下(参照图1-3):

A2000 按“Enter”键

0000:2000 MOV AL,80 按“Enter”键

0000:2002 OUT 00,AL 按“Enter”键

0000:2004 INT 按“Enter”键

0000:2005 按“Enter”键

G=0000:2000 按“Enter”键

待输入完成后,用U16单元电压表毫伏档监测U15 D/A转换单元OUT端电压,调节U15单元103电位器使电压表显示“00”。

图1-3

(3)将U4单元中W41输出调至-5V,执行监控中的程序(G=F000:1100按“Enter”键)。如果程序正确执行,将在显示器上显示“00”。参见图1-4。

图1-4

(3)将W41依次调节,用U16 交/直流数字电压表分别检测A/D的输入电压和

D/A的输出电压。观察显示器,记下相应的数码及D/A的输出模拟电压,填入下表1—1。

4

个反向放大器,其它线路同图1—1。

图1-5

5.用U16 交/直流数字电压表监测A/D的输入电压,在OV附近连续调节A/D 的输入电压,观察整理化误差和量化单位。

6.测出A/D输入电压在OV附近±5个量化单位的数值,记录与之相对应的数字量,如表1—2所示:

图1-6

实验1.2 A/D、D/A转换实验(2)

1.实验线路原理图:见图1—7

图1-7

设置8255为定时方式,OUT2信号为采样脉冲,采样周期5ms。8255的A口为输入方式,用于采入数据。8255的B口为输出方式,用于选择控制双路输入输出通道。A/D转换单元可对多路模拟量进行转换,这里用6、7两路分别接入图1—8所示信号。

图1-8

计算机控制A/D变换器分时对这两路模拟信号进行A/D转换。将转换的数字量送至D/A变换器还原成模拟量,并送至两个采样保持器。由8255B口分别控制两个采样保持器的采样开关,以保证采样保持器单元电路中的OUT1输出信号与A/D转换单元U13的IN6输入信号一致;采样保持器单元电路的OUT2输出信号与

A/D 转换换单元U 13的IN7输入信号一致。

2.程序流程:见图1—9

图1-9

3.实验内容及步骤

(1)按图1—7接线,其中画“●”的线需自行连接。将U1的信号选择开关S11放到斜波位置。用短路块将U1的S 与ST 短接。置S12为T3档,实验中调节

W11电位器,改变信号周期。调W12使输出信号不大于5V 。

(2)执行程序(G=F000:1151按“Enter ”键)。

(3)本实验选择普通示波器,用示波器同时观察输入与输出信号。如果程序

正确执行,A/D转换单元U13的IN6输入信号应与U15 DA/C单元中的采样保持输出OUT1信号一致,参见图1-8左图。U13的IN7输入信号与U15单元中的采保持输出OUT2信号一致,参见图1-8右图。

(4)在U15 DA/C转换单元的OUT端用示波器观察计算机分时控制的输出波形。

实验二采样与保持

实验2.1 采样实验

1.实验线路原理图

(1)原理:

信号发生器U1 单元的OUT端输出抛物线信号,通过A/D转换单元U13的IN7端输入。计算机在采样时刻启动A/D转换器,转换得到数字量送至教学机8255口A,口A设成输入方式。CPU将输入的数字量直接送到D/A转换单元U15,在U15单元的OUT端则输出相应的模拟信号。

如图2.1—1所示,在时间τ以外,计算机输出零至D/A并使其转换,所以τ以外输出为零。τ的时间:10ms

图2.1-1

(2)接线图:见图2.1—2。

图2.1-2

(3)采样周期T 的设置

计算机用8253产生定时中断信号,定时10ms ,并在2F60H 单元存放倍数T k

可取01H ~FFH ,采样周期T=T k ×10ms ,所以T 的范围为10ms ~2550ms ,改变T k 即可以确定T 。

2.实验程序流程图:见图2.1

图2.1-3

3.实验内容与步骤

(1)按图2.1—2连线,其中画“●”的线需自行连接。首先将U1 信号发生器单元中的S11置抛物线档,S12置T3档。用短路块短接S 与ST 。

(2)用示波器观察U1单元的OUT 端的波形,调W12使其不高于5V ,调W11使T 1周期约2s 。

(3)选定T

k =04H,将2F60H单元存入T

k

值。在调试窗口输入:E2F60,按

“Enter”键,待调试窗口显示“0000:2F60=CC

”从键盘输入04后,按“Enter”,

即将T

k

=04H存入2F60H单元。见下图。

(4)启动采样程序(在调试窗口输入G=F000:11A2按“Enter”键)。

(5)本实验选用普通示波器,用示波器对照观察U1单元的OUT端与U15单元的OUT端波形,观察完停机。

(6)选择若干T

k

值(可取01H~FFH),重复(3)、(4)、(5),观察不同采样周期T时的输出波形。

(7)调节U1信号发生器单元的W11,使T

1

约0.3s,调W12使其不高于5V,重复步骤(3)、(4)、(5)。

上机实验结果如下图所示:

周期约等于两秒

T=04H时的采样波形如下:

T=07H时的采样波形如下:

T=FFH时的采样波形如下:

调节U1信号发生器单元的W11,使T1约0.3s,调W12使其不高于5V的输出波形如下所示:

T=04H 时的输出波形如下:

T=70H 时的输出波形如下:

T=FFH 时的输出波形如下:

4.实验说明

通过3中的一些实验步骤,大家可明显地观察到,当T k =01H ~26H 时,U15单元的OUT 端的输出波形为IN7的采样波形,但当Tk 再增大时,U15单元的OUT 端的输出波形将采样失真。从这看出,似乎采样周期T 取得越小,对信号恢复越有利,一般来说,T 必须满足t A/D +t 处理≤T ≤T 香农/2,在此前提下,T 越小越好(t A/D 为A/D 转换时间,t 处理为计算机对信息进行处理所用的时间)。

有人又问,既然A/D 采样本身具有保持功能,那是不是不管模拟量在A/D 转换时变化多大,都可不加保持器呢?不一定,因为A/D 在采样时,对模拟量的变化频率有限制。一般在十几Hz 左右,如果信号变化太快,就会使采样信号失真,所以必须加采样保持器。 实验2.2 保持实验

1.实验原理与线路

(1)原理

计算机(CPU)用8253定时,在采样时刻计算机给A/D 器件启动信号,这时A/D 器件(ADC0809)将模拟器转换成数字量并通过口A 输入,计算机直接把这些数字量输出给D/A 器件,D/A 器件(DAC0832)则输出相应的模拟量,并且一直保持到输入新值。原理如图2.2—1,采样周期设置同实验2.1。

图2.2-1

无零阶保持器的模拟原理图见图2.2—2。开关τ合上的时间为10ms。采样周期同实验2.1。

图2.2-2

(2)实验接线图:见图2.2—3

R为输入,C为输出。U15单元的OUT端为IN7端的离散化信号。

图2.2-3

2.实验程序流程:见图2.1—3

3.实验内容与步骤

(1)按图2.2—3接线,S11置方波档,S12置T3档,调W12使U1单元的OUT端输出为1V方波,调W11使输出信号周期为5S。

为02H,将2F60H单元存入T k值,见下图。

(2)选T

k

(3)在调试窗口,启动采样保持程序(G=F000:11E5按“Enter”键)。本实验选用普通示波器,用示波器对照观察U13单元的IN7与U15单元OUT 端波形,停机。

,重复(2)、(3)步骤。

(4)更换T

k

,存入2F60H单元,启动采样保持程序,观察输出C点波形,(5)增大T

k

值,并换算出相应的采样周期T,将停机。重复几次,直至系统不稳定,记下T

k

实验结果填入表2.2—1中。

k

说明:当T

=02H时,启动采样程序,此时无零阶保持器,系统的输出波形

k

将失真,因为在计算机控制系统中若无零阶保持器将导致控制不稳定,即在采样点间短暂失控,系统输出波形将失真。

(5)在已填入表2.2—1中选取一个Tk值(不要选为01H),Tk存入2F60H 单元,启动采样程序(G=F000:11A2),观察无零阶保持器系统C点的输出波形。

(6)减小输入信号幅度,增大采样周期,重复(2)、(3)步骤,观察离散化噪音及系统的输出。再将S11拔至斜波,抛物线档,作进一步观察。

上机实验演示如下图所示:

T=02H时输出波形如下(发生失真):

将T调节为70H时的输出波形如下:

实验三积分分离PID控制实验

1.实验原理及线路简介

(1)原理

如图4—1,R为输入,C为输出,计算机不断采入误差E,进行积分判别与PID运算,然后判结果是否溢出(若溢出则取最大或最小值),最后将控制量输送给系统。

图3-1

(2)运算原理

PID 控制规律为: U(t)=Kp[e(t)+

dt

)

t (de T )t (e T 1D

t

1I

+? ]。 e(t)控制器输入;U(t)为控制器输出。用矩阵法算积分,用向后差分代替微分,采样周期为T ,算法为:

U(K)=Kp{E(K)+

T

T )i (E T T

D

K

1

i I

+

=[E(K)-E(K-1)]} =Kp ·E(K)+

T

T Kp )i (E T T

Kp D

K

1

i I

?+

?∑=[E(K)-E(K-1)] 简记为:

U κ=P ·E κ+I ∑=K

1i Ei +D ·(E κ-E κ-1)

P 、I 、D 范围为:-0.9999~+0.9999,计算机分别用相邻三个字节存储其BCD 码。最低字节存符号,00H 为正,01H 为负。中间字节存前2位小数,最高字节存末2位小数。例有系数P 为0.1234,I 为0.04秒,D 为0,则内存为表4-1所示。

地址 内容 低字节 0002H 00H 中间字节 P 0003H 12H 高字节 0004H 34H 0005H 00H I 0006H 04H 0007H 00H 0008H 00H D 0009H 00H 000AH 00H

表3—1

计算机存有初始化程序,把十进制小数转换成二进制小数,每个小数用两个字节表示。在控制计算程序中按定点小数进行补码运算,对运算结果设有溢出处理。当运算结果超出00H 或FFH 时则用极值00H 或FFH 作为计算机控制输出,在相应的内存中也存入极值00H 与FFH 。

积分项运算也设有溢出处理,当积分运算溢出时控制量输出取极值,相应内存中也存入极值。计算机还用2F00H 内存单元所存的值数作为积分运算判定值E I ,误差E 有绝对值小于E I 时积分,大时不积分。E I 的取值范围:00H ~7FH 。

控制量U κ输出至D/A ,范围:00H ~FFH ,对应—5V ~+4.96V ,误差E I 模入

范围与此相同。

(3)整定调节参数与系统开环增益

可用临界比例法整定参数。设采样周期为50ms ,先去掉微分与积分作用,只保留比例控制,增大Kp ,直至系统等幅振,记者证下振荡周期Tu 和振荡时所用比例值Kpu ,按以下公式整定参数。

①只用比例调节

Kp=0.5Kpu(P=Kp=0.5Kpu) ②用比例、积分调节(T 取5

1Tu) 比例Kp=0.36Kpu(即P=Kp=0.36Kpu) 积分时间T I =1.05Tu(即I=

I

T T

Kp ?=0.07Kpu) ③用比例、积分、微分调节(T 取6

1Tu) 比例Kp=0.27Kpu(即P=Kp=0.27Kpu) 积分时间T I =0.4Tu(即I=

I

T T

Kp ?=0.11Kpu) 微分时间T D =0.22Tu(即D=

T

T K D

P ?=0.36Kpu) PID 系数不可过小,因为这会使计算机控制输出也较小,从而使系统量化误差变大,甚至有时控制器根本无输出而形成死区。这时可将模拟电路开环增益适当减小,而使PID 系数变大。例:PID 三个系数都小于0.2,模拟电路开环增益可变为K/5,PID 系数则都相应增大5倍。另一方面PID 系数不可等于1,所以整个系统功率增益补偿是由模拟电路实现。例如若想取P=5.3,可取0.5300送入,模拟电路开环增益亦相应增大10倍。

(4)接线与线路原理

8253的OUT2定时输出OUT2信号,经单稳整形,正脉冲打开采样保持器的采样开关,负脉冲启动A/D 转换器。

系统误差信号E →U14、IN ;U14、OUT →U13、IN7:采样保持器对系统误差信号进行采样,将采样信号保持并输出给A/D 第7路输入端IN7。

计算溢出显示部分:图4—2虚框内。当计算控制量的结果溢出时,计算机并口B 的PB17输出高电平,只要有一次以上溢出便显示。这部分线路只为观察溢出而设,可以不接,对于控制没有影响。

(5)采样周期T

计算机8253产生定时信号,定时10ms,采样周期T为:T=Tκ×10ms

Tκ事先送入2F60H单元,范围是01H~FFH,则采样周期T的范围为10ms~2550ms。按Tu计算出的T如果不是10ms的整数倍,可以取相近的Tκ。

2

中断申请

(1)按图4-2接线,用短路块将S与ST短接,S11置方波档,S12置T3档,

调W11使信号周期为5S,调W12使信号约为3 V。

①按下实验箱CPU单元的复位键,从菜单栏选择“装入程序”,程序存放

路径为:安装目录盘(如C盘):\Teamkit\TKKL\TH4-1.EXE,如下图

选择指定程序后,会提示装入程序地址的段地址、偏移量。

确定装入程序的段地址和偏移量后,会显示装入程序的进度,直到出现“完成”提示,即程序装载完成。

②可用U 命令查看反汇编程序与数据,在调试窗口键入(U0000: 2000按“Enter ”键)。用D 命令查看程序数据段段地址为0240后的数据,在调试窗口键入(D0240:0000按“Enter ”键)。如下图

③ 在T K (0240:0000)、E I (0240:0001)、K P 、K I 、K D (其中取K I =K D =0)的相应地址中存入表4-2中的数据,P 、I 、D 系数的内存地址和存入方法参见表4-1的举例。

注:用E 命令编辑指定单元中的数据,在调试窗口输入E0240:0000按“Enter ”键,进入修改数据状态。输入数据后可通过“空格”键使地址向高地址方向移动,而“-”键使地址向低地址方向移动。修改完后直接按“Enter ”键

退出E命令状态。

④选用普通示波器,在调试窗口启动程序(G=0000:2000按“Enter”键),启动PID位置式算法程序,调电位器R可改变输出波形,用示波器观察输出。

(2)选不同的K

P ,直到等幅振荡,记下T

U

和K

PU

,T

U

填入表4—2上部。(或KP

取0.99仍不振荡则应增大采样周期或增大模拟电路增益,增大增益可调整图4—2中电位器R)

(3)根据临界比例法计算P、I、D三参数,修改K

P 、K

I

、K

D

(若系数过大过小

可配合改变模拟电路增益),积分分离值E

I

取7FH存入2F00H单元,启动程序

(G=0000:2000),用示波器测出M

P 、t

S

(4)改变积分分离值E

I

,启动程序(G=0000:2000),对照输入观察输出C,看

M P 、t

S

有无改善,并记录M

P

、t

S

(5)根据P、I、D三个系数的不同的控制作用,适当加以调整,同时可配合

改变E

I 值,重新存入,启动程序(G=0000:2000),对照输入观察输出,记录M

P

t

S

按上述方法重复做几次,直到使MP<20%,t

S

<1S,在表3—2中填入此时的各参数和结果。

(6)用表3—2中的最佳PID参数,但积分分离值改为7FH并存入,在输入信号R为零时启动程序,将参数和结果填入表4—2中。

T K= 05H KPU= 0.905 TU= 0.5S

依照实验示波器的输出如下图所示:

图1、

图2、

图3、

图4、

实验四最小拍控制系统

1.实验原理与线路图

(1)原理

见图5.1—1。R为输入,C为输出,计算机对误差E定时采样按D(Z)计算输出控制量U(Z)。图中K=5。

图4.1-1

针对阶跃输入进行计算机控制算法D(Z)设计。

(2)D(Z)算法

采样周期T=1S,E(Z)为计算机输入,U(Z)为输出,有:

D(Z)=

)Z(E )Z(

U

=

3

32

21

13322110Z

P Z

P Z

P 1Z K Z K Z K K ------++++++

式中Ki 与Pi 取值范围:-0.9999~0.9999,计算机分别用相邻三个字节存储其BCD 码。最低字节符号,00H 为正,01H 为负。中间字节存前2位小数,最高字节存末2位小数。例有系数0.1234,则内存为:

地址 内容 2F00H 00H 2F01H 12H 2F02H 34H

系数存储安排如表5.1—1。

表5.1—1

0101H 010DH 0102H K 0 010EH P 1 0103H 010FH 0104H 0110H 0105H K 1 0111H P 2 0106H 0112H 0107H 0113H 0108H K 2 0114H P 3 0109H 0115H 010AH 010BH K 3 010CH

将D(Z)式写成差分方程,则有:

U K =K 0E K +K 1E K-1+K 2E K-2+K 3E K-3-P 1U K-1-P 2U K-2-P 3U K-3 式中E K ~E K-3,误差输入;U K ~U K-3,计算机输出。

计算机运算溢出处理,当计算机控制输出超过00H ~FFH 时(对应于模拟量-5V ~+5V),则计算机输出相应的极值00H 或FFH ,同时在相应的内存单元也存入极值。

(3)模拟电路的参数整定

被控对象有模拟电路,电路中所接电阻、电容参数有一定误差,所以应加以整定,可先整定惯性环节,再整定积分环节,应使二者串联时尽量接近所给传递函数。整定方法参见注1。

(4)接线(如图5.1—2所示)

8253 2#输出OUT2信号,经单稳整形,正脉冲打开采样保持器的采样开关,负脉冲启动A/D 变换器。

系统误差信号E →U4、IN 2、U14、OUT2→U15、IN7:采样保持器对系统误差信号进行采样,将采样信号保持并输出给A/D 第7路输入端。

计算溢出显示部分:图5.1—2虚框内。当计算控制量的结果溢出时,计算机给口B 的PB17输出高电平,只要有一次以上溢出便显示。这部分线路只为观察溢出而设,可以不接,对于控制没有影响。

图4.1-2

(5)采样周期T

CPU 的8253产生定时信号,定时10ms ,采样周期T 为:

T=T K ×10ms

T K 需事先送入2F60H 单元,取值范围:01H ~FFH ,对应的范围:10ms ~2550ms 。例如当T=1S ,有:

T K =

01

.01

)s (01.0)s (T

=100=64H 0. 实验程序流程见图5.1—3

中断申请

微机系统实验报告

西安电子科技大学 实验报告

实验一汇编语言编程实验 一、实验目的 (1)掌握汇编语言的编程方法 (2)掌握 DOS 功能调用的使用方法 (3)掌握汇编语言程序的调试运行过程 二、实验设备 PC 机一台。 三、实验内容 1. 将指定数据区的字符串数据以ASCII码形式显示在屏幕上,并通过DOS功能调用完成必要提示信息的显示。 2. 在屏幕上显示自己的学号姓名信息。 3. 循环从键盘读入字符并回显在屏幕上,然后显示出对应字符的ASCII码,直到输入”Q”或“q”时结束。 4. 自主设计输入显示信息,完成编程与调试,演示实验结果。 四、实验源码 DA TA SEGMENT DISCHA DB'WangHan 14030188004',0AH,0DH,'$' TAB DB' ',0AH,0DH,'$' BLANK DB' $' DA TA ENDS STACK SEGMENT STACK ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DA TA,SS:STACK START: MOV AX,SEG DISCHA MOV DS,AX MOV DX,OFFSET DISCHA MOV AH,09H INT 21H NEXT: MOV AH,01H INT 21H CMP AL,'Q' JE ENDSS

CMP AL,'q' JE ENDSS MOV BL,AL MOV AX,SEG BLANK MOV DS,AX MOV DX,OFFSET BLANK MOV AH,09H INT 21H MOV BH,0AH MOV DL,BL MOV CL,04H SHR DL,CL CMP DL,BH JNL Q3 JMP Q2 Q1: ADD DL,07H Q2: ADD DL,30H MOV AH,02H INT 21H MOV DL,BL MOV DH,0FH AND DL,DH CMP DL,BH JNL Q3 JMP Q4 Q3: ADD DL,07H Q4: ADD DL,30H MOV AH,02H INT 21H MOV AX,SEG TAB MOV DS,AX MOV DX,OFFSET TAB MOV AH,09H INT 21H MOV CX,0009H LOOP NEXT

《大学计算机基础》上机实验报告

《大学计算机基础》 上机实验报告 班级: 姓名: 学号: 授课教师: 日期:年月日

目录 一、Windows操作系统基本操作......................................................... - 1 - 二、Word文字处理基本操作 .............................................................. - 4 - 三、Excel电子表格基本操作 ............................................................ - 6 - 四、PowerPoint幻灯片基本操作....................................................... - 8 - 五、网页设计基本操作 ...................................................................... - 9 - 六、Access数据库基本操作 ............................................................ - 10 - 上机实验作业要求: ○1在实验报告纸上手写并粘贴实验结果; ○2每人将所有作业装订在一起(要包封面); ○3全部上机实验结束后全班统一上交; ○4作业内容不得重复、输入的数据需要有差别。

实验名称一、Windows操作系统基本操作 实验目的1、掌握Windows的基本操作方法。 2、学会使用“画图”和PrntScr快捷键。 3、学会使用“计算器”和Word基本操作。 实验内容1、日历标注 利用“画图”和Word软件,截取计算机上日历的图片并用文字、颜色、图框等标注出近期的节假日及其名称,并将结果显示保存在下面(参考下面样图)。 运行结果是: 主要操作步骤是: 2、科学计算 利用“计算器”和Word软件,计算下列题目,并将结果截图保存在下面(参考样图)。 ○1使用科学型计算器,求8!、sin(8)、90、74、20、67、39、400、50.23、ln(785)的平均值、和值,并用科学计数法显示。 运行结果是: ②将以下十、八、十六进制数转换为二进制数:(894.8125)10、(37.5)8、(2C.4B)16 运行结果是:(需要下载使用“唯美计算器”) ○3计算下列二进制数的加法与乘法:101.1+11.11;1101*1011 运行结果是:(参考样图) 写出主要操作步骤: 3、实验心得体会

计算机组成实验报告_LAB5

计算机组成实验五——简单的类MIPS单周期处理器实现 生命科学技术学院 5110809XXX 大豆比

目录 1OVERVIEW (1) 1.1实验名称 (1) 1.2实验目的 (1) 1.3实验范围 (1) 1.4注意事项 (1) 2实验描述 (2) 2.1新建工程 (2) 2.2顶层模块Top (5) 2.2.1模块描述 (5) 2.2.2新建模块源文件Top.v (5) 2.2.3定义信号线 (5) 2.2.4程序计数器PC (6) 2.2.5RESET (6) 2.2.6模块实例化,连接模块 (7) 2.2.7连接其他信号线 (8) 3仿真测试 (10) 3.1编写二进制测试程序 (10) 3.2初始化存储器 (10) 3.3编辑testbench文件 (11) 3.4仿真测试,观察波形 (11) 4下载验证 (12) 4.1修改Top.v中Top模块的输入输出端口 (12) 4.2编辑管脚约束文件top.ucf (12) 4.3时钟分频 (12) 4.4指定输入输出端口的意义 (13) 5实验感想与建议 (14) 5.1实验感想 (14) 5.2一些建议 (14) 6实验程序源代码 (15) 6.1Top.v (15) 6.2Ctr.v (18) 6.3Alu.v (21) 6.4AluCtr.v (22) 6.5data_memory.v (23) 6.6register.v (25) 6.7signext.v (27) 6.8inst_memory.v (27) 6.9timeDivider.v (28)

1.OVERVIEW1 1.1实验名称 简单的类MIPS单周期处理器实现-整体调试 1.2实验目的 完成单周期的类MIPS处理器 1.3实验范围 本次实验将覆盖以下范围 1、ISE的使用 2、Xilinx Spartan3E实验板的使用 3、使用VerilogHDL进行逻辑设计 4、仿真测试、下载验证 1.4注意事项 本实验的逻辑设计工具为Xilinx ISE13.4。

微机控制技术实验报告

《微机控制技术》课程设计报告 课题:最少拍控制算法研究专业班级:自动化1401 姓名: 学号: 指导老师:朱琳琳 2017年5月21日

目录 1. 实验目的 (3) 2. 控制任务及要求 (3) 3. 控制算法理论分析 (3) 4. 硬件设计 (5) 5. 软件设计 (5) 无纹波 (5) 有纹波 (7) 6. 结果分析 (9) 7. 课程设计体会 (10)

1.实验目的 本次课程设计的目的是让同学们掌握微型计算机控制系统设计的一般步骤,掌握系统总体控制方案的设计方法、控制算法的设计、硬件设计的方法。学习并熟悉最少拍控制器的设计和算法;研究最少拍控制系统输出采样点间纹波的形成;熟悉最少拍无纹波控制系统控制器的设计和实现方法。复习单片机及其他控制器在实际生活中的应用,进一步加深对专业知识的认识和理解,使自己的设计水平、对所学知识的应用能力以及分析问题解决问题的能力得到全面提高。 2.控制任务及要求 1.设计并实现具有一个积分环节的二阶系统的最少拍有纹波控制和无纹波控制。 对象特性G (s )= 采用零阶保持器H 0(s ),采样周期T =,试设计单位阶跃,单位速度输入时的有限拍调节器。 2.用Protel 、Altium Designer 等软件绘制原理图。 3.分别编写有纹波控制的算法程序和无纹波控制的算法程序。 4.绘制最少拍有纹波、无纹波控制时系统输出响应曲线,并分析。 3.控制算法理论分析 在离散控制系统中,通常把一个采样周期称作一拍。最少拍系统,也称为最小调整时间系统或最快响应系统。它是指系统对应于典型的输入具有最快的响应速度,被控量能经过最少采样周期达到设定值,且稳态误差为定值。显然,这样对系统的闭环脉冲传递函数)(z φ提出了较为苛刻的要求,即其极点应位于Z 平面的坐标原点处。 1最少拍控制算法 计算机控制系统的方框图为: 图7-1 最少拍计算机控制原理方框图 根据上述方框图可知,有限拍系统的闭环脉冲传递函数为: ) ()(1)()()()()(z HG z D z HG z D z R z C z +==φ (1) )(1)()(11)()()(1z z HG z D z R z E z e φφ-=+== (2) 由(1) 、(2)解得:

计算机组成原理实验报告

重庆理工大学 《计算机组成原理》 实验报告 学号 __11503080109____ 姓名 __张致远_________ 专业 __软件工程_______ 学院 _计算机科学与工程 二0一六年四月二十三实验一基本运算器实验报告

一、实验名称 基本运算器实验 二、完成学生:张致远班级115030801 学号11503080109 三、实验目的 1.了解运算器的组成结构。 2.掌握运算器的工作原理。 四、实验原理: 两片74LS181 芯片以并/串形式构成的8位字长的运算器。右方为低4位运算芯片,左方为高4位运算芯片。低位芯片的进位输出端Cn+4与高位芯片的进位输入端Cn相连,使低4位运算产生的进位送进高4位。低位芯片的进位输入端Cn可与外来进位相连,高位芯片的进位输出到外部。 两个芯片的控制端S0~S3 和M 各自相连,其控制电平按表2.6-1。为进行双操作数运算,运算器的两个数据输入端分别由两个数据暂存器DR1、DR2(用锁存器74LS273 实现)来锁存数据。要将内总线上的数据锁存到DR1 或DR2 中,则锁存器74LS273 的控制端LDDR1 或LDDR2 须为高电平。当T4 脉冲来到的时候,总线上的数据就被锁存进DR1 或DR2 中了。 为控制运算器向内总线上输出运算结果,在其输出端连接了一个三态门(用74LS245 实现)。若要将运算结果输出到总线上,则要将三态门74LS245 的控制端ALU-B 置低电平。否则输出高阻态。数据输入单元(实验板上印有INPUT DEVICE)用以给出参与运算的数据。其中,输入开关经过一个三态门(74LS245)和内总线相连,该三态门的控制信号为SW-B,取低电平时,开关上的数据则通过三态门而送入内总线中。 总线数据显示灯(在BUS UNIT 单元中)已与内总线相连,用来显示内总线上的数据。控制信号中除T4 为脉冲信号,其它均为电平信号。 由于实验电路中的时序信号均已连至“W/R UNIT”单元中的相应时序信号引出端,因此,需要将“W/R UNIT”单元中的T4 接至“STATE UNIT”单元中的微动开关KK2 的输出端。在进行实验时,按动微动开关,即可获得实验所需的单脉冲。 S3、S2、 S1、S0 、Cn、M、LDDR1、LDDR2、ALU-B、SW-B 各电平控制信号则使用“SWITCHUNIT”单元中的二进制数据开关来模拟,其中Cn、ALU-B、SW-B 为低电平有效,LDDR1、LDDR2 为高电平有效。 对于单总线数据通路,作实验时就要分时控制总线,即当向DR1、DR2 工作暂存器打入数据时,数据开关三态门打开,这时应保证运算器输出三态门关闭;同样,当运算器输出结果至总线时也应保证数据输入三态门是在关闭状态。 运算结果表

计算机操作系统 实验报告

操作系统实验报告 学院:计算机与通信工程学院 专业:计算机科学与技术 班级: 学号: 姓名: 指导教师: 成绩: 2014年 1 月 1 日

实验一线程的状态和转换(5分) 1 实验目的和要求 目的:熟悉线程的状态及其转换,理解线程状态转换与线程调度的关系。 要求: (1)跟踪调试EOS线程在各种状态间的转换过程,分析EOS中线程状态及其转换的相关源代码; (2)修改EOS的源代码,为线程增加挂起状态。 2 完成的实验内容 2.1 EOS线程状态转换过程的跟踪与源代码分析 (分析EOS中线程状态及其转换的核心源代码,说明EOS定义的线程状态以及状态转换的实现方法;给出在本部分实验过程中完成的主要工作,包括调试、跟踪与思考等) 1.EOS 准备了一个控制台命令“loop ”,这个命令的命令函数是 ke/sysproc.c 文件中的ConsoleCmdLoop 函数(第797行,在此函数中使用 LoopThreadFunction 函数(第755 行)创建了一个优先级为 8 的线程(后面简称为“loop 线程”),该线程会在控制台中不停的(死循环)输出该线程的ID和执行计数,执行计数会不停的增长以表示该线程在不停的运行。loop命令执行的效果可以参见下图: 2. 线程由阻塞状态进入就绪状态 (1)在虚拟机窗口中按下一次空格键。 (2)此时EOS会在PspUnwaitThread函数中的断点处中断。在“调试”菜单中选择“快速监视”,在快速监视对话框的表达式编辑框中输入表达式“*Thread”,然后点击“重新计算”按钮,即可查看线程控制块(TCB)中的信息。其中State域的值为3(Waiting),双向链表项StateListEntry的Next和Prev指针的值都不为0,说明这个线程还处于阻塞状态,并在某个同步对象的等待队列中;StartAddr域的值为IopConsoleDispatchThread,说明这个线程就是控制台派遣线程。 (3)关闭快速监视对话框,激活“调用堆栈”窗口。根据当前的调用堆栈,可以看到是由键盘中断服务程序(KdbIsr)进入的。当按下空格键后,就会发生键盘中断,从而触发键盘中断服务程序。在该服务程序的最后中会唤醒控制台派遣线程,将键盘事件派遣到活动的控制台。 (4)在“调用堆栈”窗口中双击PspWakeThread函数对应的堆栈项。可以看到在此函数中连续调用了PspUnwaitThread函数和PspReadyThread函数,从而使处于阻塞状态的控制台派遣线程进入就绪状态。 (5)在“调用堆栈”窗口中双击PspUnwaitThread函数对应的堆栈项,先来看看此函数是如何改变线程状态的。按F10单步调试直到此函数的最后,然后再从快速监视对

计算机控制实验报告

中国石油大学计算机控制实验报告实验日期:2011.11.30 成绩: 班级:自动化08-4 姓名:陈方光学号:08071402 实验一基于NI6008的数据采集 1.实验目的: 理解基本计算机控制系统的组成,学会使用MATLAB和NI6008进行数据采集。 2.实验设备: 计算机控制实验箱、NI6008数据通讯卡、Matlab软件、计算机 3.实验内容: (1)使用计算机控制实验箱搭建二阶被控对象,并测试对象特性 (2)在Matlab中设计数字PID控制器,对上述对象进行控制 4. 实验步骤: (1)选择合适的电阻电容,参考如下电路结构图,在计算机控制实验箱上搭建二阶被控对象,使得其被控对象传递函数为 建议数值:R1=200kΩ,R2=200kΩ,C1=1μF,R4=300kΩ, R5=500kΩ,C2=1μF. (2)测试NI6008数据通讯卡,确保数据输入输出通道正常。

(3)使用MATLAB和OPC通讯技术进行数据采集: (4)编写程序,实现数据的定时采集和显示。 5.实验结果 1)测试NI6008数据通讯卡 首先将NI6008数据采集卡的AI负端与GND端短接,然后通过usb数据线连接计算机,打开opc端口调试工具,添加NI数据采集卡,添加自己所需的输入、输出端口,通过向输入端强制写入1,观察AO端口显示数据,能较精确的跟踪输入数据,该数据采集完好。 2)使用matlab和opc进行数据采集及其显示 在Matlab中读写数据: da = opcda(‘localhost’, ‘NI USB-6008.Server’); % 定义服务器 connect(da); %连接服务器 grp = addgroup(da); %添加OPC 组 itmRead = additem(grp,‘Dev1/AI0’); %在组中添加数据项 itmWrite = additem(grp,'Dev1/AO0'); %在组中添加数据项 r=read(itmRead); y(1)=r.Value; %读取数据项的值 Write(itmWrite,1); %向数据项中写值 disconnect(da); %断开服务器 关于定时器的问题 t = timer(‘TimerFcn’,@myread, ‘Period’, 0.2,‘ExecutionMode’,‘fixedRate’);%定义定时器 start(t) %打开定时器 out = timerfind; %寻找定时器 stop(out); %停止定时器 delete(out);%删除定时器 将读取的数据存储并动态显示于图中: function myread(obj,event) global tt k y da grp itmRead Ts itmWrite r=read(itmRead); k=k+1;

计算机组成原理实验报告

《计算机组成原理》 实验报告 实验室名称:S402 任课教师:邹洋 小组成员:王娜任芬 学号:2010212121 2010212119

实验一_HAMMING码 (2) 实验二_乘法器 (7) 实验三_时序部件 (16) 实验四_CPU__算术逻辑单元实验 (24) 实验五_CPU__指令译码器实验 (32) 实验六_CPU_微程序控制器实验1 (43) 实验七_八_CPU实验 (59)

1 编码实验:Hamming码 1.1、实验目的 1、对容错技术有初步了解,理解掌握海明码的原理 2、掌握海明码的编码以及校验方法 1.2、实验原理 海明码是由Richard Hamming于1950年提出的,目前是被广泛采用的很有效的校验编码。它的特点是只要增加少数几个校验位,就能检测出多位出错,并能自动纠错。 Hamming码的实现原理是在数据中加入几个校验位,将数据代码的码距比较均匀的拉大,并把数据的每一个二进制位分配在几个奇偶校验组中。当某一位出错后,就会引起有关的几个校验位的值发生变化。这不但可以发现出错,还能指出是哪一位出错,为进一步自动纠错提供了依据。 假设校验位的个数为r,则它能表示2r个信息,用其中的一个信息指出“没有错误”,其余的2r-1个信息指出错误发生在哪一位。然而错误也可能发生在校验位,因此只有k=2r-1-r个信息能用于纠正被传送数据的位数,也就是说要满足关系: 2r≥k+r+1 若要能检测与自动校正一位错,并能发现两位错,此时校验位的位数r和数据位的位数k应满足下述关系:2r-1≥k+r 按上述不等式,可计算出数据位k与校验位r的对应关系,如表1.1所示: 表1.1 数据位k与校验位r的对应关系 k值最小的r值 1~3 4 4~10 5 11~25 6 26~56 7 57~119 8 若海明码的最高位号为m,最低位号为1,即H m H m-1…H2H1,则此海明码的编码规律通常是 1)校验位与数据位之和为m,每个校验位P i在海明码中被分在位号为2i-1的位置上,其余各位为数据位,并按从低向高逐位依次排列的关系分配各数据位。 2)海明码的每一位码H i(包括数据位和校验位本身)由多个校验位校验,其关系是被校验的每一位位号等于校验它的各校验位的位号之和。 3)在增大合法码的码距时,所有码的码距应尽量均匀增大,以保证对所有码的检错能力平衡提高。 下面具体看一下对一个字节进行海明编码的实现过程。 只实现一位纠错两位检错,由前面的表可以看出,8位数据位需要5位校验位,可表示为H13H12…H2H1。 五个校验位P5~P1对应的海明码位号分别为H13、H8、H4、H2和H1。P5只能放在H13位

微机汇编语言编程系统实验报告

微机系统实验报告 实验一汇编语言编程实验 一、实验目的 (1)掌握汇编语言的编程方法 (2)掌握DOS功能调用的使用方法 (3)掌握汇编语言程序的调试运行过程 二、实验设备 PC机一台。 三、实验内容 (1)将指定数据区的字符串数据以ASCII码形式显示在屏幕上,并通过DOS功能调用完成必要提示信息的显示。 (2) 在屏幕上显示自己的学号姓名信息。 (3)循环从键盘读入字符并回显在屏幕上,然后显示

出对应字符的ASCII码,直到输入“Q”或“q”时结束。 (4)自主设计输入显示信息,完成编程与调试,演示实验结果。 考核方式:完成实验内容(1)(2)(3)通过, 完成实验内容(4)优秀。 实验中使用的DOS功能调用:INT 21H 表3-1-1 显示实验中可使用DOS功能调用

四、实验步骤 (1)运行QTHPCI软件,根据实验内容编写程序,参考程序流程如图3-1-1所示。 (2)使用“项目”菜单中的“编译”或“编译连接”命令对实验程序进行编译、连接。

(3)“调试”菜单中的“进行调试”命令进入Debug调试,观察调试过程中数据传输指令执行后各寄存器及数据区的内容。按F9连续运行。 (4)更改数据区的数据,考察程序的正确性。 五、实验程序 DATA SEGMENT BUFFER DB '03121370konglingling:',0AH,0DH,'$' BUFFER2 DB 'aAbBcC','$' BUFFER3 DB 0AH,0DH,'$' DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX mov ah,09h mov DX,OFFSET BUFFER int 21h MOV SI,OFFSET BUFFER2

大学计算机实验报告2

《大学计算机基础Ⅰ》课程 实验报告手册 \ 实验教师(签字) 西南大学计算机与信息科学学院 计算机基础教育系 年月日

一、实验说明 本课程实验分为一般性实验(验证和简单设计)和综合性实验(课程设计)两部分。从第3周开始参考实验任务书(本报告中的五部分)完成每周规定的实验,并根据进度按要求认真填写本实验报告中的六、七部分,此实验报告将作为实验成绩评定的依据之一。 本课程实验从开课学期第3周开始实习,每周2学时,16周结束,共28学时。除统一安排的时间外,学生还可根据自己的实际适当安排课余时间上机。上机内容参见本报告中的“五、实验任务书”部分。 二、实验目的 通过本实验,让学生掌握计算机的基本操作和基本技能,能够学会知识的运用与积累,能够举一反三,具备一定的独立解决问题的能力和信心,培养学生熟练地使用常用软件的能力及严肃认真的科学作风,为今后的学习和工作打下良好的基础。 三、实验要求 1、每次实验课将考勤,并作为实验成绩的重要依据。 2、每次实验前学生必须充分准备每次的实验内容,以保证每次上机实验的效果。实验过程中必须独立完成。 3、学期结束时,每位同学应将自己的《实验报告》交各专业班长或学习委员,由班长或学习委员以专业为单位、按学号从小到大排列好统一交给实验指导老师,否则无实验成绩。 四、实验报告要求 一共要求填写3个阶段性实验报告、1个综合性实验报告和1份学期总结,与每份实验报告对应产生的电子文档交由实验老师指定的位置,该电子文档也将作为实验成绩评定的依据之一。 五、实验任务书 教材:《大学计算机基础》第五版高等教育出版社 实验参考书:《大学计算机基础实践教程》高等教育出版社 实验一:指法练习、汉字录入 实验目的: 1.掌握鼠标和键盘的使用及正确的操作指法。 2.掌握微型计算机的打开和关闭操作 3.熟悉键盘指法和文字录入 4.了解中英文切换,全半角的切换 实验任务: 1.参见实验参考书中的实验1-1-1中的[任务1](7页) 2.参见实验参考书中的实验1-1-1中的[任务3](7页) 实验二:Windows的基本操作和文件管理操作 实验目的: 1.掌握Windows的基本知识和基本操作 2.掌握“Windows资源管理器”和“我的电脑”的使用 实验任务: 1.参见实验参考书中的实验1-2-1中的全部任务(14页) 2.参见实验参考书中的实验1-2-2中的全部任务(18页)

计算机控制系统实验报告

南京理工大学 动力工程学院 实验报告 实验名称最少拍 课程名称计算机控制技术及系统专业热能与动力工程 姓名学号 成绩教师任登凤

计算机控制技术及系统 一、 实验目的及内容 通过对最少拍数字控制器的设计与仿真,让自己对最少拍数字控制器有更好的理解与认识,分清最少拍有纹波与无纹波控制系统的优缺点,熟练掌握最少拍数字控制器的设计方法、步骤,并能灵巧地应用MATLAB 平台对最少拍控制器进行系统仿真。 (1) 设计数字调节器D(Z),构成最少拍随动控制系统,并观察系统 的输出响应曲线; (2) 学习最少拍有纹波系统和无纹波系统,比较两系统的控制品质。 二、实验方案 最少拍控制器的设计理论 r (t ) c(t ) e*(t) D (z) E (z) u*(t) U (z) H 0(s )C (z) Gc (s ) Φ(z) G(z) R(z) 图1 数字控制系统原理图 如图1 的数字离散控制系统中,G C (S)为被控对象,其中 H(S)= (1-e -TS )/S 代表零阶保持器,D(Z)代表被设计的数字控制器,D(Z)的输入输出均为离散信号。 设计步骤:根据以上分析 1)求出广义被控对象的脉冲传递函数G (z ) 2)根据输入信号类型以及被控对象G (z )特点确定参数q, d, u, v, j, m, n 3)根据2)求得参数确定)(z e Φ和)(z Φ 4)根据 )(1) ()(1)(z z z G z D Φ-Φ= 求控制器D (z ) 对于给定一阶惯性加积分环节,时间常数为1S ,增益为10,采样周期T 为1S 的对象,其传递函数为:G C (S) =10/S(S+1)。 广义传递函数: G(z)=Z [])()(s G s H c ?=Z ?? ?????--)(1s G s e c Ts =10(1-z -1 )Z ??????+)1(12s s =3.68×) 368.01)(1() 717.01(1 111------+z z z z

计算机组成实验报告汇总

计算机组成与体系结构 实验报告

实验项目一 一、实验目的 通过了解高级语言源程序和目标机器代码的不同表示及其相互转换,深刻理解高级语言和机器语言之间的关系,以及机器语言和不同体系结构之间的关系。 二、实验要求: 在VC6.0中创建下列源程序 #include void main() { inti=100; int j=-1; int k; k=i+j; printf("%d",k); } 然后对该程序进行编译、链接,最终生成可执行目标代码。 三、实验报告 1.给出做实验的过程. 关键代码如下:

2.给出源程序(文本文件)的内容(用十六进制形式表示)。 3.给出可执行目标文件(二进制文件)的内容(用十六进制形式表示)。

4.VC6.0调试环境:设置断点、单步运行、变量的值(十进制、十六进制)、变量的地址、变量的存储。 断点设置如下:

变量的值十进制: 变量的值十六进制: 变量的地址:

5.VC 6.0反汇编:查看源程序对应的汇编程序、可执行目标程序的二进制编码、了解如何给变量分配内存、系统函数程序段的调用。 6.分析或回答下列问题。 (1)分析同一个源程序在不同机器上生成的可执行目标代码是否相同。 不相同。因为不同的机器硬件的组成不同,因此同一个源程序在不同的机器上生成的目标文件不同。 (2)你能在可执行目标文件中找出函数printf()对应的机器代码段吗?能的话,请标示出来。 不能。因为源程序中的printf函数在可执行文件中已转换为机器语言。被翻译的机器语言中有printf函数,但是不知道是从哪一段开始翻译的。 (3)为什么源程序文件的内容和可执行目标文件的内容完全不

华科_计算机系统实验报告

课程实验报告课程名称:计算机系统基础 专业班级: 学号: 姓名: 指导教师: 报告日期:年月日 计算机科学与技术学院

目录 实验1: (1) 实验2: (7) 实验3: (24) 实验总结 (34)

实验1:数据表示 1.1 实验概述 实验目的:更好地熟悉和掌握计算机中整数和浮点数的二进制编码表示。 实验目标:加深对数据二进制编码表示的了解。 实验要求:使用有限类型和数量的运算操作实现一组给定功能的函数。 实验语言:c。 实验环境:linux 1.2 实验内容 需要完成bits.c中下列函数功能,具体分为三大类:位操作、补码运算和浮点数操作。 1)位操作 表1列出了bits.c中一组操作和测试位组的函数。其中,“级别”栏指出各函数的难度等级(对应于该函数的实验分值),“功能”栏给出函数应实现的输出(即功能),“约束条件”栏指出你的函数实现必须满足的编码规则(具体请查看bits.c中相应函数注释),“最多操作符数量”指出你的函数实现中允许使用的操作符的最大数量。 你也可参考tests.c中对应的测试函数来了解所需实现的功能,但是注意这些测试函数并不满足目标函数必须遵循的编码约束条件,只能用做关于目标函数正确行为的参考。 表1 位操作题目列表

2)补码运算 表2列出了bits.c中一组使用整数的补码表示的函数。可参考bits.c中注释说明和tests.c中对应的测试函数了解其更多具体信息。 表2 补码运算题目列表 3)浮点数操作 表3列出了bits.c中一组浮点数二进制表示的操作函数。可参考bits.c中注释说明和tests.c中对应的测试函数了解其更多具体信息。注意float_abs的输入参数和返回结果(以及float_f2i函数的输入参数)均为unsigned int类型,但应作为单精度浮点数解释其32 bit二进制表示对应的值。 表3 浮点数操作题目列表

计算机控制技术实验报告

精品文档

精品文档 实验一过程通道和数据采集处理 为了实现计算机对生产过程或现场对象的控制,需要将对象的各种测量参数按 要求转换成数字信号送入计算机;经计算机运算、处理后,再转换成适合于对生产 过程进行控制的量。所以在微机和生产过程之间,必须设置信息的传递和变换的连 接通道,该通道称为过程通道。它包括模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量 输入通道、数字量输出通道。 模拟量输入通道:主要功能是将随时间连续变化的模拟输入信号变换成数字信 号送入计算机,主要有多路转化器、采样保持器和 A/D 转换器等组成。模拟量输出通道:它将计算机输出的数字信号转换为连续的电压或电流信 号,主要有 D/A 转换器和输出保持器组成。 数字量输入通道:控制系统中,以电平高低和开关通断等两位状态表示的 信号称为数字量,这些数据可以作为设备的状态送往计算机。 数字量输出通道:有的执行机构需要开关量控制信号 ( 如步进电机 ) ,计算机 可以通过 I/O 接口电路或者继电器的断开和闭合来控制。 输入与输出通道 本实验教程主要介绍以 A/D 和 D/A 为主的模拟量输入输出通道, A/D 和D/A的 芯片非常多,这里主要介绍人们最常用的 ADC0809和 TLC7528。 一、实验目的 1.学习 A/D 转换器原理及接口方法,并掌握ADC0809芯片的使用 2.学习 D/A 转换器原理及接口方法,并掌握TLC7528 芯片的使用 二、实验内容 1.编写实验程序,将- 5V ~ +5V 的电压作为 ADC0809的模拟量输入,将 转换所得的 8 位数字量保存于变量中。 2.编写实验程序,实现 D/A 转换产生周期性三角波,并用示波器观察波形。 三、实验设备 + PC 机一台, TD-ACC实验系统一套, i386EX 系统板一块 四、实验原理与步骤 1.A/D 转换实验 ADC0809芯片主要包括多路模拟开关和 A/D 转换器两部分,其主要特点为:单 电源供电、工作时钟 CLOCK最高可达到 1200KHz 、8 位分辨率, 8 +个单端模拟输 入端, TTL 电平兼容等,可以很方便地和微处理器接口。 TD-ACC教学系统中的 ADC0809芯片,其输出八位数据线以及 CLOCK线已连到控制计算机的数据线及系统应用时钟1MCLK(1MHz) 上。其它控制线根据实验要求可另外连接(A 、B、C、STR、/OE、EOC、IN0~ IN7) 。根据实验内容的第一项要求,可以设计出如图 1.1-1 所示 的实验线路图。

计算机组成原理实验报告

实验报告书 实验名称:计算机组成原理实验 专业班级:113030701 学号:113030701 姓名: 联系电话: 指导老师:张光建 实验时间:2015.4.30-2015.6.25

实验二基本运算器实验 一、实验内容 1、根据原理图连接实验电路

3、比较实验结果与手工运算结果,如有错误,分析原因。 二、实验原理 运算器可以完成算术,逻辑,移位运算,数据来自暂存器A和B,运算方式由S3-S0以及CN来控制。运算器由一片CPLD来实现。ALU的输入和输出通过三态门74LS245连接到CPU内总线上。另外还有指示灯进位标志位FC和零标志位FZ。 运算器原理图: 运算器原理图 暂存器A和暂存器B的数据能在LED灯上实时显示。进位进位标志FC、零标志FZ 和数据总线D7…D0 的显示原理也是如此。 ALU和外围电路连接原理图:

ALU和外围电路连接原理图运算器逻辑功能表:

三、实验步骤 1、按照下图的接线图,连接电路。 2、将时序与操作台单元的开关KK2 置为‘单拍’档,开关KK1、KK3 置为‘运行’档。 3、打开电源开关,如果听到有‘嘀’报警声,说明有总线竞争现象,应立即关闭电源,重新检查接线,直到错误排除。然后按动CON 单元的CLR 按钮,将运算器的A、B 和FC、FZ 清零。 4、用输入开关向暂存器A 置数。 ①拨动CON 单元的SD27…SD20 数据开关,形成二进制数01100101 (或其它数值),数据显示亮为‘1’,灭为‘0’。 ②置LDA=1,LDB=0,连续按动时序单元的ST 按钮,产生一个T4 上沿,则将二进制数01100101 置入暂存器A 中,暂存器A 的值通过ALU 单元的 A7…A0 八位LED 灯显示。 5、用输入开关向暂存器B 置数。 ①拨动CON 单元的SD27…SD20 数据开关,形成二进制数10100111 (或其它数值)。 ②置LDA=0,LDB=1,连续按动时序单元的ST 按钮,产生一个T4 上沿,则将二进制数10100111 置入暂存器B 中,暂存器B 的值通过ALU 单元的 B7…B0 八位LED 灯显示。 6、改变运算器的功能设置,观察运算器的输出。置ALU_B=0 、LDA=0、LDB=0,然后按表2-2-1 置S3、S2、S1、S0 和Cn的数值,并观察数据总线LED 显示灯显示的结果。如置S3、S2、S1、S0 为0010 ,运算器作逻辑与运算,置S3、S2、

华中科技大学计算机操作系统实验报告

实验目的 掌握Linux操作系统的使用方法; 了解Linux系统内核代码结构; 掌握实例操作系统的实现方法。 一、实验要求 1、掌握Linux操作系统的使用方法,包括键盘命令、系统调用;掌握在Linux 下的编程环境。 ●编一个C程序,其内容为实现文件拷贝的功能; ●编一个C程序,其内容为分窗口同时显示三个并发进程的运行结 果。要求用到Linux下的图形库。 2、掌握系统调用的实现过程,通过编译内核方法,增加一个新的系统调用。 另编写一个应用程序,调用新增加的系统调用。 实现的功能是:文件拷贝; 3、掌握增加设备驱动程序的方法。通过模块方法,增加一个新的设备驱动 程序,其功能可以简单。 实现字符设备的驱动; 4、了解和掌握/proc文件系统的特点和使用方法 ●了解/proc文件的特点和使用方法 ●监控系统状态,显示系统中若干部件使用情况 ●用图形界面实现系统监控状态。 5、设计并实现一个模拟的文件系统(选作) 二、实验一 1、编一个C程序,其内容为实现文件拷贝的功能 要实现文件拷贝功能,主要用到的函数是fopen、fputc、fgetc。 主要用到的头文件: #include #include 设计思路:由scanf函数获取2个文件名,根据其文件名和路径分别打开该2个文件,设置一个循环,从源文件复制1个字节到目 的文件,直到源文件指针到文件尾,最后关闭2个文件。 在可能出错的地方需要加上相应的报错代码,并输出错误信息,以方便调试。 理清楚设计思路后,首先搭建linux下编程环境。 安装gcc:sudo apt-get install build-essential 安装codeblocks:sudo apt-get install codeblocks 在集成开发环境Code::Blocks IDE下根据需求写出相应的源代码copy.c,将程序编译并生成exe可执行文件。 然后手动创建一个测试文件test.txt ,运行copy.exe文件,并输入

计算机控制 最小拍实验报告

重庆邮电大学 自动化学院 计算机控制实验报告 学院:自动化 学生姓名:魏波 专业:电气工程与自动化班级:0830903 学号:2009212715

最小拍控制系统 一、实验目的 1、掌握最小拍有纹波控制系统的设计方法。 2、掌握最小拍无纹波控制系统的设计方法。 二、实验设备 PC机一台,TD-+ ACC实验系统一套,i386EX系统板一块 三、实验原理及内容 典型的最小拍控制系统如图其中D(Z)为数字调节器,G(Z)为包括零阶保持器在内的广义对象的Z传递函数,Φ(Z)为闭环Z传递函数,C(Z)为输出信号的Z传递函数,R(Z)为输入信号的Z传递函数。R为输入,C为输出,计算机对误差E定时采样按D(Z)计算输出控制量U(Z)。图中K=5。 闭环Z传递函数

1、最小拍有纹波系统设计

2、最小拍无纹波设计 有纹波系统虽然在采样点上的误差为零,但不能保证采样点之间的误差值为零,因此存在有纹波现象。无纹波系统设计只要使U(Z)是1 Z的有限多项式,则可以保证系统输出无纹波。 四、实验线路图

(2)D(Z)算法 采样周期T=1S ,E(Z)为计算机输入,U(Z)为输出,有: D(Z)=) Z (E ) Z (U = 3 322113322110Z P Z P Z P 1Z K Z K Z K K ------++++++ 式中Ki 与Pi 取值范围:-0.9999~0.9999,计算机分别用相邻三个字节存储其BCD 码。最低字节符号,00H 为正,01H 为负。中间字节存前2位小数,最高字节存末2位小数。例有系数0.1234,则内存为: 地址 内容 2F00H 00H 2F01H 12H 2F02H 34H 系数存储安排如表5—1。 表5—1 0101H 010DH 0102H K 0 010EH P 1 0103H 010FH 0104H 0110H

计算机组成原理实验报告

实验一 实验题目:运算器实验 实验目的:熟悉存储器和总线的硬件电路 实验要求:按照实验步骤完成实验项目,利用存储器和总线传输数据 实验器材:计算机组成原理实验仪 实验电路图/程序流程图: 实验步骤/程序源代码: 实验原理:实验中所用的运算器原理如图1所示。其中运算器由两片74LS181以并/川形式构成8位字长的ALU。运算器的输出经过有一个三态门(74LS245)和数据总线相连,运算器的两个数据输入端分别由两个锁存器锁存,锁存器的输入已连至数据总线,数据开关用来给出参与运算的数据,经一三态门和数据总线相连,数据显示灯已和数据总线相连,用来显示数据总线内容。 本实验装置的控制线应与相连,数据总线、时序电路产生的脉冲信号(T1-T4)、P(1)、P(2)、P(3)本实验装置已做连接,必须选择一档合适的时钟,其余均为电平控制信号。进行实验室,首先按动位于本实验装置右中则的复位按钮使系统进入初始待令状态,在LED显示器闪动出现“P”的环境下,按动增址命令键使LED显示器自左向右第一位显示提示符“H”,表示本装置已进入手动单元实验状态,在该状态下按动单步命令键,即可获得实验所需的单脉冲信号,而各电平控制信号用位于LED显示器左方的K25-K0二进制数据开关来模拟。在进行手动实验时,必须先预置开关电平:/Load=1,/CE=1,其余开关控制信号电平均置为0,这在以后手动实验时不再说明,敬请注意。 实验连接:按上图实验线路作以下连接: (1)八位运算器控制信号连接:位于实验装置左上方的控制信号(CTR-OUT UNIT)中的(S3、S2、S1、S0、M、/CN、LDDR1、LDDR2、LDCZY、C、B、A)与位于实验装置右中方的(CTR-IN UNIT)、位于实验装置左中方的(UPC UNIT)、位于右上方的(FL UNIT)做对应链接。 (2)完成上述连接,仔细检查无误后方可接通电源进入实验。 实验仪器工作状态设定 在闪动的“P”状态下按动“增址”命令键,使LED显示器自左向右第一位显示提示符“H”,

微机系统的组装与配置实验报告

微机系统的组装与配置实验报告

计算机学院综合性实验 实验报告 课程名称微机与外设维护维修技术 实验学期 2015 至 2016 学年第 2 学期 学生所在院系计算机学院 年级 2013 专业班级计 学生姓名学号 2013 任课教师 实验成绩 计算机学院制

一、硬件拆卸部分 1、主板的型号及功能、性能说明: 主板是电脑系统中最大的一块电路板,主板上布满了各种电子元件、插槽、接口等。它为CPU、内存和各种功能(声、图、通信、网络、TV、SCSI等)卡提供安装插座(槽);为各种磁、光存储设备、打印机和扫描仪等I/O设备以及数码相机、摄像头、调制解调器等多媒体和通讯设备提供接口,实际上电脑通过主板将CPU等各种器件和外部设备有机地结合起来形成一套完整的系统。 主板的标准结构是根据主板上各元器件的布局排列方式、主板的尺寸大小及形状、所使用的电源规格等。 目前市场上PC的主板主要有ATX、Micro ATX和BTX等结构。 2、CPU的型号及功能、性能说明: 中央处理器(CPU)是一块超大规模集成电路芯片,它是整个计算机系统的核心。CPU主要包括运算器、控制器和寄存器三个部件。这三个部件相互协调,使他们可以进行分析、判断、运算并控制计算机各部分协调工作。其中运算器主要完成各种算术运算和逻辑运算;而控制器是指挥中心,控制运算器及其他部件工作,它能对指令进行分析,作出相应的控制;寄存器用来暂时存放运算中的中间结果或数据。 CPU的性能指标: 字长或位数; 主频、外频、FSB频率; 高速缓冲存储器; 指令扩展技术; CPU的制造工艺; CPU的核心代号; 超线程技术; 多核心技术; 虚拟化技术; 可信执行技术。 3、硬盘的型号及功能、性能说明: 硬盘主要是有固定面板、控制电路板、磁头组、盘面组、主轴电机、接口、及其附件组成。其中磁头组和盘片组件是构成硬盘的核心,它们被封装在硬盘的净化腔体内,包括浮动磁头组件、磁头驱动机构、盘片组、主轴驱动装置级读写控制电路几个部分。 温切斯特硬盘的特点:磁盘旋转,磁头径向运动,磁头悬浮在磁片上方,用磁存储信息。 磁盘技术: RAID技术(廉价磁盘冗余阵列),使用磁盘驱动器的方法,是将一组磁盘驱动器用某种逻辑方式联系起来,作为逻辑上的一个大容量磁盘驱动器来使用。(RAID0、RAID1、RAID0+1、RAID3、RAID5模式);

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