计算机控制实验报告 过程接口板设计

计算机控制实验报告 过程接口板设计
计算机控制实验报告 过程接口板设计

实验一:《过程接口板设计》上机报告

一、设计内容

设计一个32路的数据采集系统

二、设计要求

1、输入信号为正负5V ;用查询法读取A/D 的转换数;

2、用Protel 软件画出该数据采集板的原理线路图。

三、设计过程

1、设计原理

系统总框图如图所示:

系统原理框图 根据系统原理框图得到设计的主要组成如下: (1)多路数据输入单元。

(2)采样保持电路的A/D 转换单元。 (3)硬件和单片机的连接电路。

(4)单片机输出的数据锁存和D/A 转换单元。

其中设计包括: ① 模拟多路开关电路 ② 运算放大电路 ③ 采样保持电路 ④ 模数转换电路

⑤ 硬件和单片机的连接电路 ⑥ 数模转换电路

⑦ 转换开关保护电路 2、设计步骤

32路数据采集系统的硬件部分:分为多路数据输入部分、采样保持部分、A/D 转换部分、硬件和单片机的连接电路部分、D/A 转换部分。 1)多路开关的选择

多路转换开关在模拟输入通道中的作用是实现多选一操作,即利用多路转换开关将多路输入中的一路接至后续电路中。切换过程可在CPU 或数字电路的控制下完成。

常用的模拟开关大都采用CMOS 工艺,如8选1开关CD4051、双4选1开关CD4052、三3选1开关CD4053等。

本实验要实现32路数据采集,则选择4片8选1的模拟开关CD4051。

CD4051由电平转换电路、译码驱动电路和CMOS 模拟开关电路三部分组成。开关部分的供电电压为V EE (低端)和V DD (高端),因此需要的控制电压为 V EE ~V DD ,电平转换电路

将输入的逻辑控制电压(A、B、C、INH端)从V

SS ~V

DD

转换到V

EE

~V

DD

以满足开关控制的

需要。

2)前置放大电路

传感器检测出的信号一般是微弱的,不能直接用于显示、记录、控制或进行A/D转换。因此,在进行非电量到电量转换之后,需要将信号放大。由于前置放大器要求输入阻抗高,漂移低、共模抑制比大,所以选用高阻抗、低漂移的运算放大器AD521作为前置放大器。

AD521的外部接线图

3)采样/保持电路

当输入信号为缓慢变化的信号时,在A/D转换期间的变化量小于A/D转换器的误差,且不是多通道同步采样时,则可以不用采样/保持电路。当控制信号U

C

为采样电平时,开

关S 导通,模拟信号通过开关S向保持电容C

H 充电,这时输出电压U

o

跟踪输入电压U

I

的变化。

当控制信号U

C 为保持电平时,开关S断开,此时输出电压U

o

保持模拟开关S断开时

的瞬时值。为使保持阶段C

H 上的电荷不被负载放掉,在保持电容C

H

与负载之间需加一个

高输入阻抗缓冲放大器A。

采样/保持器原理图

采样/保持器的选择,是以速度和精度作为最主要的因素。因为影响采样/保持器的

误差源比较多,所以关键在于误差的分析。AD582它由一个高性能的运算放大器、低漏电阻的模拟开关和一个由结型场效应管集成的放大器组成。它采用14脚双列直插式封装,其管脚及结构示意图所示,其中脚1是同相输入端,脚9是反相输入端,保持电容C

H

在脚6和脚8之间,脚10和脚5是正负电源;脚11和脚12是逻辑控制端;脚3和脚4接

直流调零电位器;脚2,7,13,14为空脚(N

C

)。

AD582管脚图

由于AD582的以上特征,所以选择AD582采样保持器。

下图为AD582的连接图。

4)模/数转换电路

A/D转换器是数据采集系统的关键器件,选择A/D转换器时,要根据系统采集对象的

性质来选择其类型。

多通道共享采样/保持器与A/D转换器图

A/D转换器的选择

模数转换电路的作用是把模拟信号转化数字信号。模/数转换电路选取逐次逼近型12位模数转换器AD574,并用一片8位D锁存器74LS373构成系统控制寄存器,进行数据采集。地址译码器由一片74LS138(3-8 译码器)以及门电路组成。

AD574的工作方式

双极性模拟输入有两种量程:-5V~+5V量程从13引脚输入;-10V~+10V量程从引脚14输入。

此实验中的AD574采用双极性工作方式,连接方法如图所示。双极性偏移调节端BPLRof通过电位器W

2

接至参考电压输出端REF OUT以取得10V的偏移电压,参考电压输

入端REF IN通过电位器W

1接至参考电压输出端REF OUT。W

1

和W

2

均为100欧姆电位器,

用来调整零位和满量程。

5)AD574与单片机的接口电路

AD574的内部具有三态输出缓冲器,因此可以与单片机直接接口。AD574与单片机的接口电路如图所示。

AD574与单片机的接口

该电路采用双极性输入方式,可对-5V~+5v或-10V~+10V模拟信号进行转换。双极性偏移调节端BIP OFF接至参考电压输出端REF OUT以取得10V的偏移电压。均为100欧姆电位器,用来调整零位和满量程。

AD574的状态信号STS与AT89S51的P

1.0

端相连,采用查询判断A/D转换是否结束。

AT89S51的控制线RD和WR通过与非门接AD574的CE端。AT89S51的P

0.0

通过锁存器

74LS373和非门接AD574的A

0。AT89S51的P

0.1

通过锁存器74LS373接AD574的R/C端来

控制AD574的转换状态和读取转换结果。AD574片选端CS端由译码器74LS138的译码信号来控制。AD574的12/8接数字地。

设A/D全12位转换,要求启动转换时,A

0=0,即P

0.0

=0;R/C=0,即P

0.1

=0。故可确定

启动转换时的端口地址为0F9H 。因为12/8接地,所以A/D 转换结果分两次读出,高8位从D 11~D 4读出,低4位从D 3~D 0读出。读高8位结果时,要求A 0=0,R/C=1;读低4位结果时,要求A 0=1,R/C=1。两次读出结果的端口地址分别为0FBH 和0FAH 。

6)、D/A 转换器接口电路设计

若应用系统中只有一路D/A 转换或虽然有多路转换,但并不要求同步输出时,则可以选择单缓冲接口方式。在单缓冲接口方式下,ILE 接+5V 始终保持有效,由写信号控制数据的锁存,1WR 和2WR 相连,接单片机的WR ,数据同时写入两个寄存器。传送允许信号XFER 与CS 片选相连,选中DAC0832后,写入数据立即启动转换。

四、设计结果

单片机有4个并行I/O 口。本设计采用P0口作为AD574和DAC0832的数据输入口。P1.0接AD574的STS 用来指示AD574是否转换完成,89S51的RD 和WR 通过与非门接AD574的CE 端,用来使能AD574的数据输出。74LS138的Y5端接两片DAC0832的XFER 作为传送控制信号,89S51的WR 接两块DAC0832的WE1,WE2。

74LS138的片选接74LS373的LE ,AD574的片选,两片DAC0832的片选,用74LS139作为四片CD4051的片选。

单片机控制的多路数据采集系统硬件电路图如下页所示

《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

微机原理课程设计电压报警器实验报告

南通大学电子信息学院 微机原理课程设计 报告书 课题名: 班级: 姓名: 学号: 指导老师: 日期: xxx

目录 1.设计目的 (2) 2.设计内容 (2) 3.设计要求 (2) 4.设计原理 (3) 5.硬件电路图 (3) 6.程序代码 (5) 7.程序及硬件系统调试情况 (19) 8.设计总结与体会 (19)

一、设计目的 课程设计是培养和锻炼学生在学习完本门课后综合应用所学理论知识,解决实际工程设计和应用问题的能力的重要教学环节。它具有动手、动脑和理论联系实际的特点,是培养在校工科大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决设计实践中遇到的各种问题能力的一个重要教学环节。 通过课程设计,要求学生熟悉和掌握微机系统的软件、硬件设计的方法、设计步骤,使学生得到微机开发应用方面的初步训练。让学生独立或集体讨论设计题目的总体设计方案、编程、软件硬件调试、编写设计报告等问题,真正做到理论联系实际,提高动手能力和分析问题、解决问题的能力,实现由学习知识到应用知识的初步过渡。通过本次课程设计使学生熟练掌握微机系统与接口扩展电路的设计方法,熟练应用8086汇编语言编写应用程序和实际设计中的硬软件调试方法和步骤,熟悉微机系统的硬软件开发工具的使用方法。 通过课程设计实践,不仅要培养学生事实求是和严肃认真的工作态度,培养学生的实际动手能力,检验学生对本门课学习的情况,更要培养学生在实际的工程设计中查阅资料,撰写设计报告表达设计思想和结果的能力。 二、设计内容 设计一个电压报警器,要求采集实验箱提供的0~5V的电压,当输入电压在3V以内,显示电压值,如2.42。当输入电压超过3V,显示ERR,并报警。电压值可在七段数码管显示,点阵广告屏显示或液晶屏显示。报警形式自行设计,

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

微机课设实验报告

微机课程设计 数字温度计实验报告

一、题目: 上位机:完成界面设计与通讯程序 1、能够显示两个温度值,温度精度0.5度,当超出报警温度阈值时,温度 值后又提示字幕。 2、能够设定报警温度阈值 3、每隔一秒将温度值保存至文件存档。当超出报警温度阈值时,温度值后 面有提示。 4、可以对串口进行设置。 下位机:完成电路设计与控制程序 1、用两个DS18B20测温。 2、通过串口与上位机通信,并传输温度值,接受阈值设置。 3、当超出报警温度阈值时,有相应指示灯提示。 4、将当前温度显示LCD1602液晶屏上,当超出报警温度阈值时,温度值后 有提示。 二、原理 DS18B20是DALLS公司推出的“1—wire”接口的数字温度传感器,可以直接将温度转换为9~12串行信号供单片机处理。由于这种传感器只有一个IO口,是单总线串行接口,单片机可以利用串行通信将数据读出并按照LCD 的协议显示在1602液晶屏上。同时,通过PC机与单片机之间的串行通信,可以用PC机控制温度的警戒值以及记录不同时间测量的温度。 三、原理图 图3.1 LCD、18B20以及串口与单片机最小系统连接图

图3.2电源模块 四、流程图 1、上位机流程图 图4.1.1发送数据流程图图4.1.2 接受数据流程图

2、下位机流程图 图4.2.2读出温度子程序流程图 图4.2.1总流程图 图4.2.4计算温度子程序流程图

图4.2.3 温度转换流程图 图4.2.6温度值显示在LCD1602上 图4.2.5 显示数据刷新子程序 五、源程序 1、上位机程序:见附录1; 2、下位机程序:见附录2; 3、实验结果显示(上位机):见附录3。

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

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)

微机原理课程设计报告

微型计算机技术课程设计 指导教师: 班级: 姓名: 学号: 班内序号: 课设日期: _________________________

目录 一、课程设计题目................. 错误!未定义书签。 二、设计目的..................... 错误!未定义书签。 三、设计内容..................... 错误!未定义书签。 四、设计所需器材与工具 (3) 五、设计思路..................... 错误!未定义书签。 六、设计步骤(含流程图和代码) ..... 错误!未定义书签。 七、课程设计小结 (36)

一、课程设计题目:点阵显示系统电路及程序设计 利用《汇编语言与微型计算机技术》课程中所学的可编程接口芯片8253、8255A、8259设计一个基于微机控制的点阵显示系统。 二、设计目的 1.通过本设计,使学生综合运用《汇编语言与微型计算机技术》、《数字电子技术》等课程的内容,为今后从事计算机检测与控制工作奠定一定的基础。 2.掌握接口芯片8253、8255A、8259等可编程器件、译码器74LS138、8路同相三态双向总线收发器74LS245、点阵显示器件的使用。 3.学会用汇编语言编写一个较完整的实用程序。 4.掌握微型计算机技术应用开发的全过程,包括需求分析、原理图设计、元器件选用、布线、编程、调试、撰写报告等步骤。 三、设计内容 1.点阵显示系统启动后的初始状态 在计算机显示器上出现菜单: dot matrix display system 1.←left shift display 2.↑up shift display 3.s stop 4.Esc Exit 2.点阵显示系统运行状态 按计算机光标←键,点阵逐列向左移动并显示:“微型计算机技术课程设计,点阵显示系统,计科11302班,陈嘉敏,彭晓”。 按计算机光标↑键,点阵逐行向上移动并显示:“微型计算机技术课程设计,点阵显示系统,计科11302班,陈嘉敏,彭晓”。 按计算机光标s键,点阵停止移动并显示当前字符。 3.结束程序运行状态 按计算机Esc键,结束点阵显示系统运行状态并显示“停”。 四.设计所需器材与工具 1.一块实验面包板(内含时钟信号1MHz或2MHz)。 2.可编程芯片8253、8255、74LS245、74LS138各一片,16×16点阵显示器件一片。

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

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、

微机系统课程设计实验报告---交通信号灯自动控制模拟指示系统[13页].docx

微机系统课程设计实验报告

课题:交通信号灯自动控制模拟指示系统 一、课程设计目的 1.掌握CPU与各芯片管脚连接方法,提高借口扩展硬件电路 的连接能力。 2.加深对定时器、计数器和并行借口芯片的工作方式和编程 方法的理解。 3.掌握交通信号灯自动控制系统的设计思路和实现方法。 二、课程设计内容 设计并实现十字路口通信号自动控制模拟指示系统。设该路口由A、B两条通行相交而成,四个路口各设一组红、黄、绿三色信号灯,用两位数码管作倒计时显示。 三、应用系统设计方案 交通信号灯的亮灭时间及数码管显示时间可以通过8253来控制,8253的时钟源采用时钟信号发生器与分频电路提供,通过计算获得计数初值为1000。按照需要设定工作在方式3. 交通信号灯及数码管可以采用系统提供的相应模块,控制可以通过8255可编程并行借口,PA口控制红黄绿交通灯的亮灭,PB口和PC口控制时间显示数码管的段和位。PC0作为OUT1的输入。

四、系统测试结果 1.基本功能实现 (1)以秒为计时单位,两位数码管以十进制递减计数显示通行剩余时间,在递减计数为零瞬间转换。即南 北的绿灯、东西的红灯同时亮30秒,同时南北路口 数码管递减显示绿灯剩余时间;为0时,南北的黄 灯闪烁5秒钟,同时东西的红灯继续亮;南北的红 灯、东西的绿灯同时亮30秒,同时东西路口数码管 递减显示绿灯剩余时间;为0时,南北红灯继续亮, 同时东西的黄灯闪烁5秒;若不结束,则开始循环。 (2)通过键盘可以对红、黄、绿三色信号灯所亮时间再0~99内任意设定。 (3)十字路口的通行气势状态可自行设定,系统启动后自动运行,按“Q”退出。 2、发挥部分实现 (1)增加人工干预模式,在特殊情况下可通过人工干预,手动控制A、B交通灯的切换时间,并可以随时切 换为自动运行模式。 (2)增加夜间控制功能,交通灯在进入夜间模式后,A、B干道上红、绿灯均不亮,黄灯信号灯闪烁。 (3)增加红灯倒计时显示。

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”,

微机原理课程设计实验报告DOC

河北科技大学 课程设计报告 学生姓名:学号: 专业班级: 课程名称: 学年学期: 指导教师: 年月

课程设计成绩评定表 学生姓名学号成绩 专业班级起止时间2011.12.24—2012.11.28 设计题目字符串动画显示 指 导 教 师 评 语 指导教师: 年月日

目录 一、课程设计的目的 (1) 二、设计题目 (1) 三、设计内容要求 (2) 四、设计成员及分工 (2) 五、课程设计的主要步骤 (2) 六、课程设计原理及方案 (3) 七、实现方法 (3) 八、实施结果 (8) 九、总结 (8) 十、体会感受 (8)

一、课程设计的目的 课程设计是以自己动手动脑,亲手设计与调试的。它将基本技能训练、基本工艺知识和创新启蒙有机结合,培养我们的实践和创新能力。课程设计的意义,不仅仅是让我们把所学的理论知识与实践相结合起来,提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。作为信息时代的大学生,基本的动手能力是一切工作和创造的基础和必要条件。 课程设计是培养和锻炼学生在学习完本门课后综合应用所学理论知识解决实际工程设计和应用问题的能力的重要教学环节,它具有动手、动脑和理论联系实际的特点,是培养在校工科大学生理论联系实际、敢于动手、善于动手和独立自主解决设计实践中遇到的各种问题能力的一种较好方法。 《微机原理及应用》是一门应用性、综合性、实践性较强的课程,没有实际的有针对性的设计环节,学生就不能很好的理解和掌握所学的技术知识,更缺乏解决实际问题的能力。所以通过有针对性的课程设计,使学生学会系统地综合运用所学的理论知识,提高学生在微机应用方面的开发与设计本领,系统的掌握微机硬软件设计方法。 通过课程设计实践,不仅要培养学生的实际动手能力,检验学生对本门课学习的情况,更要培养学生在实际的工程设计中查阅专业资料、工具书或参考书,掌握工程设计手段和软件工具,并能以图纸和说明书等表达设计思想和结果的能力。培养学生事实求是和严肃认真的工作态度。 通过设计过程,要求学生熟悉和掌握微机系统的软件设计的方法、设计步骤,使学生得到微机开发应用方面的初步训练。让学生独立或集体讨论设计题目的系统方案论证设计、编程、软件调试、查阅资料、编写说明书等问题,真正做到理论联系实际,提高动手能力和分析问题、解决问题的能力,实现由学习知识到应用知识的初步过渡。通过本次课程设计使学生熟练的熟练掌握微机系统的设计方法,熟练应用8086汇编语言编写应用程序和实际设计中的软件调试方法和步骤,熟悉微机系统的软件开发工具的使用方法。 二、设计题目

计算机控制实验报告初稿解析

南京邮电大学自动化学院 实验报告 课程名称:计算机控制系统 实验名称:计算机控制系统性能分析 所在专业:自动化 学生姓名:王站 班级学号: B11050107 任课教师: 程艳云 2013 /2014 学年第二学期

实验一:计算机控制系统性能分析 一、 实验目的: 1.建立计算机控制系统的数学模型; 2.掌握判别计算机控制系统稳定性的一般方法 3.观察控制系统的时域响应,记录其时域性能指标; 4.掌握计算机控制系统时间响应分析的一般方法; 5.掌握计算机控制系统频率响应曲线的一般绘制方法。 二、 实验内容: 考虑如图1所示的计算机控制系统 图1 计算机控制系统 1. 系统稳定性分析 (1) 首先分析该计算机控制系统的稳定性,讨论令系统稳定的K 的取值范围; 解: G1=tf([1],[1 1 0]); G=c2d(G1,0.01,'zoh');//求系统脉冲传递函数 rlocus(G);//绘制系统根轨迹 Root Locus Real Axis I m a g i n a r y A x i s -7 -6-5-4-3-2-1012 -2.5-2-1.5-1-0.500.51 1.5 22.5 将图片放大得到

0.75 0.8 0.85 0.9 0.95 1 1.05 1.1 1.15 1.2 1.25 -0.15 -0.1 -0.05 0.05 0.1 0.15 Root Locus Real Axis I m a g i n a r y A x i s Z 平面的临界放大系数由根轨迹与单位圆的交点求得。 放大图片分析: [k,poles]=rlocfind(G) Select a point in the graphics window selected_point = 0.9905 + 0.1385i k = 193.6417 poles = 0.9902 + 0.1385i 0.9902 - 0.1385i 得到0

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