北京科技大学计算机控制系统实验的报告.docx

计算机控制技术课程实验报告书 姓名： 班级： 学号： 专业： 学院： 指导老师： 孙昌国完成日期：2017年4月5日星期三实验一 输入与输出通道1、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。2、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。3、实验设备PC 机一台、TD-ACC+实验系统一套、i386EX 系统板一块4、实验原理与步骤4.1 A/D 转换实验原理根据实验内容的第一项要求，可以设计出如图1.1 所示的实验线路图。单次阶跃 模数转换单元 控制计算机图1.1 A/D 转换实验线路图图1.1中，AD0809 的启动信号“STR”是由控制计算机定时输出方波来实现的。“OUT1” 表示386EX 内部1＃定时器的输出端，定时器输出的方波周期等于定时器时常。主程序流程如图1.2所示。 图1.2 主程序流程图4.2A/D转换实验步骤按图1.1接线，连接好后，仔细检查，无错误后开启设备电源。装载完程序后，自行设置程序起点，将光标放在起点处，再通过调试菜单项中设置起点或者直接点击设置起点图标，即可将程序起点设在光标处。加入变量监视，打开“设置”菜单项中的“变量监视”窗口或者直接点击“变量监视”图标，将程序中定义的全局变量“AD0～AD9”加入到变量监视中。在主程序JMP AGAIN 语句处设置断点。。打开虚拟仪器菜单项中的万用表选项或者直接点击万用表图标，选择“电压档”用示波器单元中的“CH1”表笔测量图1.1中的模拟输入电压“Y”端，点击虚拟仪器中的“运行”按钮，调节图1.1 中的单次阶跃中的电位器，确定好模拟输入电压值。运行程序，查看变量“AD0～AD9”的值，取平均值记录下来，改变输入电压并记录，最后填入表1.1 中。实验结果记录图片：表1.1 实验结果表模拟输入电压 (V) 对应的数字量 (H)－5 （00）(00)－4 （19）(19)－3 （33）(33)－2 （4C）(4C)－1 （66）(66)0 （7F）(7F)＋1 （9A）9A＋2 （B4）B3＋3 （CD）CD＋4 （E7）E7＋5 （FF）FF4.3 D/A 转换实验原理实验平台中的TLC7528 的八位数据线、写线和通道选择控制线已接至控制计算机的总线上。片选线预留出待实验中连接到相应的I/O 片选上，具体如图1.3。 图1.3 D/A转换实验线路图以上电路是TLC7528 双极性输出电路，输出范围－5V ~ +5V 。“W101”和“W102”分别为A 路和B 路的调零电位器，实验前先调零，往TLC7528 的A 口和B 口中送入数字量80H， 分别调节“W101”和“W102”电位器，用万用表分别测“OUT1 ”和“OUT2 ”的输出电压，应在0mV 左右。图1.4 D/A转换实验程序流程图4.4 D/A 转换实验结果实验总结： 实验二：信号的采样与保持1、实验目的1）熟悉信号的采样和保持过程；2）学习和掌握香农 (采样) 定理；学习用直线插值法和二次曲线插值法还原信号。2、实验内容编写程序，实现信号通过A/D 转换器转换成数字量送到控制计算机，计算机再把数字量送到D/A 转换器输出。编写程序，分别用直线插值法和二次曲线插值法还原信号。3、实验设备PC 机一台，TD-ACC+实验系统一套，i386EX系统板一块4、实验原理与步骤4.1信号采样为验证香农定理，设计实验线路图如图1.6。 图1.6 实验线路图 根据上面的实验线路，设计如图1.7的参考程序流程。图1.7 实验程序流程图 4.2信号还原原理 1）直线插值法(取Ws5Wmax) 利用式1.1 在点 和之间插入点 (X,Y) （1.1）其中：为采样间隔，分别为和采样时刻的AD 采样值。2）二次曲线插值法(取Ws3Wmax) （1.2） 其中，程序流程图如图1.8所示。图1.8 还原原理实验程序流程图4.3 实验步骤及结果（1）采样与保持1）参考流程图1.7 编写零阶保持程序，编译、链接。2）按照实验线路图1.6 接线，检查无误后开启设备电源。3）用示波器的表笔测量正弦波单元的“OUT”端，调节正弦波单元的调幅、调频电位器及拨动开关，使得“OUT”端输出幅值为3V，周期1S 的正弦波。4) 加载程序到控制机中，将采样周期变量“Tk”加入到变量监视中，运行程序，用示波器的另一路表笔观察数模转换单元的输出端“OUT1”。 5) 增大采样周期，当采样周