组成原理实验指导书
实验一通用寄存器传送实验
一、实验目的
1.熟悉通用寄存器的数据通路。
2.掌握通用寄存器的构成和运用。
二、实验要求
在掌握了AX、BX运算寄存器的读写操作后，继续完成CX、DX通用寄存器的数据写入与读出。
三、实验原理
实验中所用的通用寄存器数据通路如下图所示。由四片8位字长的74LS574组成CX（R1 R0）、DX（R3 R2）通用寄存器组。图中X2 X1 X0定义输出选通使能，RS1为通用寄存器源编码，由指令寄存器IR1定义，XP为源奇偶控制位。O2 O1 O0为目的寄存器选择，Rd1为通用寄存器目的编码，由指令寄存器IR1定义，OP为目的奇偶控制位。T4信号为寄存器组写脉冲，上升沿有效。准双向I/O端口用于置数操作，经2片74LS245三态门与数据总线相连。
图1 通用寄存器数据通路
表1 源与目的寻址编码表
总线源编码
在线态目的编码
M10 M9 M8
功能
M19 M18 M17
功能
X2 X1 X0 O2 O1 O0 0 0 0 禁止 0 0 0 禁止 0 0 1 ALU 0 0 1 MAR 0 1 0 SP 0 1 0 BX 0 1 1 IOR 0 1 1 AX 1 0 0 MRD 1 0 0 SP 1 0 1 XRD 1 0 1 IOW 1 1 0 RRD 1 1 0 XWR 1 1 1 PC
1 1 1 RWR
W 总线字长：1=16位字操作，0=8位字节操作 XP 源部件奇偶标志：1=偶寻址，0=奇寻址 OP
目标部件奇偶标志：1=偶寻址，0=奇寻址
四、实验内容
1. 寄存器组写操作 (1) 目的寄存器写编码
目标使能 通用寄存器目标编址 功能说明
K19~K17 IR K16 K6 T4 o2~o0
IR1 OP W 111
0 1 1 ↑
CX 字写
1 0 ↑ CL 偶字节写(R0) 0 0 X ↑ CH 奇字节写(R1) 1 1 1 ↑
DX 字写
1 1 0 ↑ DL 偶字节写(R2) 1
X
↑ DH 奇字节写(R2)
(2) 寄存器组的字写入
通过“I/O 单元”把CX 的地址00打入IR ，然后向CX 写入2211h ，操作步骤如下：
数据来源I/O 单元置地址I/O=XX00h
打地址IR=XX00h 置数据I/O=2211h
写数据CX=2211h X2 X1 X0=011XP W=11
MWR IR=11
OP=1，按[单拍]MWR IR=00
o2 o1 o0=111OP=1，按[单拍]
通过“I/O 单元”把DX 的地址02打入IR ，然后向DX 写入4433h ，操作步骤如下：
表2 IR 指令寄存器写入 IR 写 微控制位 功能说明 IR MWR OP W DRCK 下降沿打入
1 1 1 1 IR 字写 1 1 1 0 IRL 偶字节写 1
1
X
IRH 奇字节写
表3 IR 指令寄存器取指
取指 按钮
功能说明
IR MWR DRCK
1 0 ↓ 打操作码，散转 说明：“↓”表示下降沿有效
I/O单元I/O=XX02h IR=XX02h I/O=4433h DX=4433h
X2 X1 X0=011 XP W=11MWR IR=11
OP=1，按[单拍]
MWR IR=00
o2 o1 o0=111
OP=1，按[单拍]
(3)寄存器组的字节写入
通过“I/O单元”把CX的地址00打入IR，然后向CL写入55h，操作步骤如下：
数据来源I/O单元
置地址
I/O=XX00h
打地址
IR=XX00h
置数据
I/O=XX55h
写数据
CL=55h
X2 X1 X0=011 XP W=11MWR IR=11
OP=1，按[单拍]
MWR IR=00
o2 o1 o0=111
OP=0，按[单拍]
W=0
在IR保持为“XX00”的条件下，可省略打地址环节，按下流程向CH写入AAh。
置数据
I/O=XXAAh X2 X1 X0=011 XP W=10
写数据
CL=55h
关闭写选通
o2 o1 o0=000 o2 o1 o0=111
OP=0，按[单拍]
2.寄存器读操作
(1)源寄存器读编码
源编码通用寄存器源编址
功能说明
K10~K8 IR K7 K6
X2~X0 IR1 XP W
110 0 1 1 CX字读(R1R0) 0 1 0 CL偶字节读(R0)
0 0 X CH奇字节读(R1)
1 1 1 DX字读(R3R2) 1 1 0 DL偶字节读(R2) 1 0 X DH奇字节读(R3)
(2)寄存器组字读
通过“I/O单元”把CX地址打入IR，然后CX送总线，操作步骤如下：
数据来源I/O单元
置地址
I/O=XX00h
打地址
IR=XX00h
数据来源
CX
X2 X1 X0=011 XP W=11MWR IR=11
OP=1，按[单拍]
MWR IR=00
X2 X1 X0=110
XP W=11
通过“I/O单元”把DX地址打入IR，然后DX送总线，操作步骤如下：
数据来源I/O单元
置地址
I/O=XX02h
打地址
IR=XX02h
数据来源
DX
X2 X1 X0=011 XP W=11MWR IR=11
OP=1，按[单拍]
MWR IR=00
X2 X1 X0=110
XP W=11
(3)寄存器组字节读
通过“I/O单元”把CX地址打入IR，然后按字节方式分别读出CL、CH。
I/O单元I/O=XX00h IR=XX00h CL
X2 X1 X0=011 XP W=11MWR IR=11
OP=1，按[单拍]
MWR IR=00
X2 X1 X0=110
XP W=10
CH
X2 X1 X0=110
XP W=00
实验二运算器实验
一、实验目的
完成算术、逻辑、移位运算实验，熟悉ALU运算控制位的运用。
二、实验原理
实验中所用的运算器数据通路如图1所示。ALU运算器由CPLD描述。运算器的输出经过2片74LS245三态门与数据总线相连，2个运算寄存器AX、BX的数据输入端分别由4个74LS574锁存器锁存，锁存器的输入端与数据总线相连，准双向I/O输入输出端口用来给出参与运算的数据，经2片74LS245三态门与数据总线相连。
图1运算器数据通路
图中AX、BX的写控制由O2~O0编码定义，通过按【单拍】钮完成运算源的数据打入。
三、运算器功能编码
表1 ALU运算器编码表
算术运算逻辑运算
K15 K13 K12 K11
功能K15 K13 K12 K11
功能
M S2 S1 S0 M S2 S1 S0
1 0 1 0 RR 0 0 0 0 A 1 0 0 1 RL 0 0 0 1 A+1 1 0 1 0 A—B 0 0 1 0 A&B 1 0 1 1 A+B 0 0 1 1 A#B 1 1 0 0 RRC 0 1 0 0 A=0 1 1 0 1 RLC 0 1 0 1 A-1 1 1 1 0 A—B—C 0 1 1 0 /A 1 1 1 1 A+B+C 0 1 1 1 B
四、设置初始状态
K23~K0置“0”，灭M23~M0控位显示灯。
1算术运算
1.字算术运算
(1)字写操作（置数操作）
通过“I/O单元”二进制开关向寄存器AX和BX置数，操作步骤如下：
数据来源
I/O单元
X2 X1 X0=011 XP W=11
置数
I/O=1122h
寄存器AX
(1122h)
置数
I/O=3344h
寄存器BX
(3344h)
o2 o1 o0=011
OP=1，按[单拍]
o2 o1 o0=010
OP=1，按[单拍]
(2)字读操作（运算寄存器AX和BX内容送总线）
o2 o1 o0=000 OP=0X2 X1 X0=001
XP W=11
M=0
S2 S1 S0=000
M=0
S2 S1 S0=111
关闭写使能读FUN 数据总线
显示AX值
数据总线
显示BX值
(3)字算术运算（不带进位加）
令M S2 S1 S0（K15 K13~K11=1011），FUN及总线单元显示AX＋BX的结果。令M S2 S1 S0（K15 K13~K11=1010），FUN及总线单元显示AX－BX的结果。
2.字节算术运算
(1)偶字节写（置数操作）
拨动“I/O输入输出单元”开关向寄存器AL和BL置数，操作步骤如下：
X2 X1 X0=011 XP W=10o2 o1 o0=011
OP=1，按[单拍]
o2 o1 o0=010
OP=1，按[单拍]
数据来源I/O单元
置数
I/O=XX22h
寄存器AL
(22h)
置数
I/O=XX44h
寄存器BL
(44h)
(2)偶字节读操作（运算寄存器AL和BL内容送总线）
o2 o1 o0=000 OP=0X2 X1 X0=001
XP W=10
M=0
S2 S1 S0=000
M=0
S2 S1 S0=111
关闭写使能读FUN 数据总线
显示AL值
数据总线
显示BL值
(3)偶字节减法运算（不带进位加）
令M S2 S1 S0（K15 K13~K11=1011），FUN及总线单元显示AL＋BL的结果。令M S2 S1 S0（K15 K13~K11=1010），FUN及总线单元显示AL－BL的结果。
2逻辑运算
1.字逻辑运算
(1)字写操作（置数操作）
拨动“I/O输入输出单元”开关向寄存器AX和BX置数，操作步骤如下：
数据来源
I/O单元
X2 X1 X0=011 XP W=11
置数
I/O=1122h
寄存器AX
(1122h)
置数
I/O=3344h
寄存器BX
(3344h)
o2 o1 o0=011
OP=1，按[单拍]
o2 o1 o0=010
OP=1，按[单拍]
(2)字读操作（运算寄存器AX和BX内容送总线）
o2 o1 o0=000 OP=0X2 X1 X0=001
XP W=11
M=0
S2 S1 S0=000
M=0
S2 S1 S0=111
关闭写使能读FUN 数据总线
显示AX值
数据总线
显示BX值
(3)字逻辑运算
令M S2 S1 S0（K15 K13~K11=0010），为逻辑与，FUN及总线显示AX逻辑与BX的结果。
令M S2 S1 S0（K15 K13~K11=0011），为逻辑或，FUN及总线显示AX逻辑或BX的结果。
2.字节逻辑运算
(1)偶字节写操作（置数操作）
拨动“I/O输入输出单元”开关向寄存器AL和BL置数，具体操作步骤如下：
X2 X1 X0=011 XP W=10o2 o1 o0=011
OP=1，按[单拍]
o2 o1 o0=010
OP=1，按[单拍]
数据来源I/O单元
置数
I/O=XX22h
寄存器AL
(22h)
置数
I/O=XX44h
寄存器BL
(44h)
(2)偶字节读操作（运算寄存器AL和BL内容送数据总线）
o2 o1 o0=000 OP=0X2 X1 X0=001
XP W=10
M=0
S2 S1 S0=000
M=0
S2 S1 S0=111
关闭写使能读FUN 数据总线
显示AL值
数据总线
显示BL值
①若运算控制位设为（M S2 S1 S0=0000）则F=AL，即AL内容送到数据总线。
②若运算控制位设为（M S2 S1 S0=0111）则F=BL，即BL内容送到数据总线。
(3)偶字节逻辑运算
令M S2 S1 S0（K15 K13~K11=0010），为逻辑与，FUN及总线显示AL逻辑与BL的结
果。
令M S2 S1 S0（K15 K13~K11=0011），为逻辑或，FUN及总线显示AL逻辑或BL的结果。
(4)奇字写操作（置数操作）
拨动“I/O输入输出单元”开关向寄存器AH和BH置数，操作步骤如下：
X2 X1 X0=011 XP W=10o2 o1 o0=011
OP=0，按[单拍]
o2 o1 o0=010
OP=0，按[单拍]
数据来源I/O单元
置数
I/O=XX55h
寄存器AH
(55h)
置数
I/O=XX66h
寄存器BH
(66h)
(5)奇字节读操作（运算寄存器AH和BH内容送总线）
关闭AH、BH写使能，令K17=K18=1，按下流程分别读AH、BH。
o2 o1 o0=000 OP=0X2 X1 X0=001
XP W=00
M=0
S2 S1 S0=000
M=0
S2 S1 S0=111
关闭写使能读FUN 数据总线
显示AH值
数据总线
显示BH值
①若运算控制位设为（M S2 S1 S0=0000）则F=AH，即AH内容送到数据总线。
②若运算控制位设为（M S2 S1 S0=0111）则F=BH，即BH内容送到数据总线。
(6)奇字节逻辑运算
令M S2 S1 S0（K15 K13~K11=0010），为逻辑与，FUN及总线显示AH逻辑与BH的结果。
令M S2 S1 S0（K15 K13~K11=0011），为逻辑或，FUN及总线显示AH逻辑或BH的结果。
实验思考
验证表2 ALU运算器编码表所列的运算功能。
在给定AX=6655h、BX=AA77h的情况下，改变运算器的功能设置，观察运算器的输出，填入下页表格中，并和理论分析进行比较、验证。
表2ALU运算器真值表
运算控制运算表达式K15 K13 K12 K11
AX BX 运算结果M S2 S1 S0
带进位算术加A+B+C 1 1 1 1 6655 AA77 FUN=( 10CC ) 带借位算术减A-B-C 1 1 1 0 6655 AA77 FUN=( BBDE ) 带进位左移RLC A 1 1 0 1 6655 AA77 FUN=( CCAA ) 带进位右移RRC A 1 1 0 0 FUN=( ) 算术加A+B 1 0 1 1 FUN=( ) 算术减A-B 1 0 1 0 FUN=( )
左移 RL A 1 0 0 1
FUN=( ) 右移 RR A 1 0 0 0
FUN=( )
取BX 值 B 0 1 1 1 6655 AA77 FUN=( AA77 ) AX 取反 NOT A 0 1 1 0 6655 AA77 FUN=( 99AA ) AX 减1 A-1 0 1 0 1 6655 AA77 FUN=( 6654 ) 清零 0 0 1 0 0 FUN=( ) 逻辑或 A OR B 0 0 1 1 FUN=( ) 逻辑与 A AND B 0 0 1 0 FUN=( ) AX 加1 A+1 0 0 0 1 FUN=( ) 取AX 值
A
FUN=( )
3 移位运算
本示例以累加器AX 为移位的源与目的寄存器，也就是说移位是通过累加器AX 实现的，这种规范的设计理念使我们的运算器能够与通用计算机指令系统相吻合。
1. 移位执行过程
①循环左移②循环右移
③带进位循环左移
CY
④带进位循环右移
CY
所谓循环移位，就是指移位时数据的首尾相连进行移位，即最高（最低）位的移出位又移入数据的最低（最高）位。根据循环移位时进位位是否一起参加循环，可将循环移位分为不带进位循环和带进位循环两类。其中不带进位循环是指进位“CY ”的内容不与数据部分一起循环移位，也称小循环。带进位循环是指进位 “CY ”中的内容与数据部分一起循环移位，也称大循环。
◆不带进位循环左移：各位按位左移，最高位移入最低位。 ◆不带进位循环右移：各位按位右移，最低位移入最高位。
◆带进位循环左移：各位按位左移，最高位移入C 中，C 中内容移入最低位。 ◆带进位循环右：各位按位右移，最低位移入C 中，C 中内容移入最高位。
循环移位一般用于实现循环式控制、高低字节的互换，还可以用于实现多倍字长数据的算术移位或逻辑移位。
2.移位运算
①K23~K0全置“0”，灭M23~M0灯。
②累加器AX置数与移位流程
X2 X1 X0=011 XP W=11o2 o1 o0=011
OP=1，按[单拍]
X2 X1 X0=001
XP W=11
数据来源I/O单元
置数
I/O=0080h
寄存器AX
(0080h)
数据来源
FUN
寄存器AX
移位操作
M S2 S1 S0=1000
按[单拍]
③字移位：完成上流程，按下表改变S2（K13）、S0（K11）的状态，再按【单拍】钮，
观察AX的移位变化。
④字节移位：完成字移位后，改变字长宽度，令W（K6）=0，然后根据下表设置S2
（K13）、S0（K11）的电位，再按【单拍】钮，AX进入字节移位状态，观察AL 的移位变化。
表3 移位编码表
K15 K13 K12 K11
功能
M S2 S1 S0
1 0 0 0 RR 右移
1 0 0 1 RL 左移
1 1 0 0 RRC 带进位右移
1 1 0 1 RLC 带进位左移
实验三存储器实验
一、实验目的
熟悉和了解存储器组织与总线组成的数据通路。
二、实验要求
按照实验步骤完成实验项目，掌握存储部件在原理计算机中的运用。
三、实验原理
存储器是计算机的存储部件，用于存放程序和数据。存储器是计算机信息存储的核心，是计算机必不可少的部件之一，计算机就是按存放在存储器中的程序自动有序不间断地进行工作。
本系统从提高存储器存储信息效率的角度设计数据通路，按现代计算机中最为典型的分段存储理念把存储器组织划分为程序段、数据段等，由此派生了数据总线（DBus）、指令总线（IBus）、微总线（μBus）等与现代计算机设计规范相吻合的实验环境。
实验所用的存储器电路原理如图3-1所示，该存储器组织由二片6116构成具有奇偶概念的十六位信息存储体系，该存储体系AddBus由IP指针和AR指针分时提供，E/M控位为“1”时选通IP，反之选通AR。该存储体系可随机定义总线宽度，动态变更总线结构，把我们的教学实验提高到能与现代计算机设计规范相匹配与接轨的层面。
图3-1 存储器数据通路
四、存储器分类与寻址
1.存储器组织分类表
本系统主存EM由两个部分组成，详见下表：
分类存储容量寻址范围
程序段2K 0~7FFh
数据段2K 0~7FFh
2.程数存储器源与目的寻址
程序段与数据段源寻址程序段与数据段目的寻址
源使能源编址
注释目的编址
注释
X2 X1 X0 E/M W A0 MWR E/M W A0
1 0 0 0
1 0 程序段字读
1
1 0 程序段字写
00程序段偶读0 0 程序段偶写X1程序段奇读X 1 程序段奇写1
1 0 数据段字读
1
1 0 数据段字写
00数据段偶读0 0 数据段偶写X1数据段奇读X 1 数据段奇写
注：在【单拍】按钮下降沿写入
五、实验内容
1.数据段读写操作
(1)数据存储器字写
在进行数据存储器字操作时，地址线A0必须为0（偶地址）。向数据段的0~0005h存储单元写入11 22 33 44 55 66一串数据，以0址单元写入数据1122h为例表述操作流程。
置地址I/O=0000h AR地址写入
(0000h)
置数据
I/O=1122h
存储器写入
(1122h)
关存储器写
X2 X1 X0=011 XP W=11
E/M=1，MWR=1
按[单拍]
o2 o1 o0=001
OP=0，按[单拍]
o2 o1 o0=000
MWR=0
按照上述操作流程完成0002~0005h单元写入33445566的操作。
(2)数据段读操作（字）
依次读出数据段0~0005h单元的内容，这里以0址单元读出为例阐述操作流程。
置地址I/O=0000h AR地址写入
(0000h)
关AR写使能
存储器读出
(1122h)
数据总线显
示存储器值
X2 X1 X0=011 XP W=11o2 o1 o0=001
OP=0，按[单拍]
o2 o1 o0=000
X2 X1 X0=100
W=1
执行上述流程总线单元应显示1122h，若正确可按上述流程读出0002~0005h单元的内容。
2.存储器程序段读写操作
(1)程序段字节写操作
①计算机规范的取指操作均以字节为单位。所以本实验以字节操作方式展开。程序段写入必须从定义地址入手，然后再进入程序存储器的写入。
②PC指针是带预置加法计数器，因此在输入起始地址后一旦后续地址为PC+1的话就不需重装PC，用PC+1指令完成下续地址的读写操作。
③PC地址装载写入与PC+1写入流程
置地址I/O=0000h PC地址写入
(0000h)
I/O=3412h
12h→[PC]
地址增量
PC+1
关存储器写
X2 X1 X0=011 XP W=11
MWR=1，W=0
按[单拍]
IP=1，MWR=0
按[单拍]
E/M=1，IP=1
按[单拍]
E/M=0，IP=0
IP=0，MWR=1
XP=0，按[单拍]
按照上述PC装载写入与PC+1写入的流程分别对0000~0003h写入12345678h。
(2)程序段字节读操作
PC地址装载读出及PC+1读出流程
置地址I/O=0000h PC地址写入
(0000h)
选通存储器
[PC]→总线
选通存储器选通存储器
X2 X1 X0=011 XP W=11
X2 X1 X0=100
XP=1, W=0
IP=1
按[单拍]
E/M=1，IP=1
按[单拍]
E/M=0，IP=0
按[单拍]
按照上述PC装载读出与PC+1读出的流程分别读出0000~0003h单元内容，应为12345678h。
实验四微控制器实验
一、实验目旳
1.熟悉微控制器的的控制原理。
2.掌握微控制器的实现方法。
二、实验要求
通过控制器实验，理解计算机内部工作过程，建立计算机整机工作概念。
三、控制器组成
控制器是计算机的指挥和控制中心，由它把计算机的运算器、存储器、I/O设备等联系成一个有机的系统，并根据程序所特定的微指令序列对各部件的具体要求，适时地发出各种命令，控制计算机各部件有条不紊的进行工作。
如图4-1所示，本系统控制器由组合逻辑与存储逻辑集合组成。两者按独立控制器的规范与标准设计，既可单独控制，亦可交替互补（混合）控制，在国内率先把PLA控制理念融入微控制器的设计与实现中。
图4-1控制器组成框图
1.组合逻辑型
如图4-1所示的PLD框为组合逻辑型控制器，由可编程器件XC9572独立组成，在器件编程环境的支撑下完成微操作控制信号的设计与下载。以取得最高操作速度为设计目标，它的缺点是繁锁、杂乱、缺乏规律性，且不易修改和扩充,缺乏灵活性。
组合逻辑控制器实质上是一个组合逻辑电骆，它将一组输入逻辑信号转換成一组输出控制信号，可称为硬布线控制器。
2.存储逻辑型
如图4-1所示的CM框为存储逻辑型微程序控制器，它是采用存储逻辑来实现的，也就是把微操作信号代码化，使每条机器指令转化成为一段微程序，存入控制存储器中，微操作控制信号由微指令产生。
微程序控制器的设计思想和组合逻辑的设计思想截然不同。它具有设计规整，调试、维
修以及更改、扩充指令方便的优点，易于实现自动化设计，已成为当前控制器的主流。但是，由于它增加了一级控制存储器，所以指令的执行速度比组合逻辑控制器慢。
3. 组合逻辑与存储逻辑结合
如图4-1所示，本系统控制器由组合逻辑与存储逻辑集合组成PLA 控制器，它是吸收前两种的设计思想来实现的。PLA 控制器实际上也是一种组合逻辑控制器，但它又与常规的组合逻辑控制器的硬联结构不同，它是程序可编的，某一微操作控制信号由存储逻辑控制器产生。
4. 关于组合逻辑控制器实验
组合逻辑控制器由大规模可编程器件的软逻辑设计定义，渉及器件的开发环境，我们在基于“RISC ”处理器构成的模型机实验中论证。这里以微程序控制器为例展开控制器的原理组成与顺序控制实验。
四、微程序控制器
微程序控制的实质是用程序设计的思想方法耒组织微操作控制逻辑，用规整的存储逻辑代替繁杂的组合逻辑。把各条指令的微操作序列以二进制编码字的形式设计成微程序，存放在控制存储器中，通过读取并执行相应的微程序实现一条指令的功能。这就是微程序控制的基本概念。
1. 微程序控制器的组成结构 1）控制存储器CM
如图4-2所示的CM 框为微程序控制器，由2片6264和1片6116共三片静态存储器平行组成。它们的地址通路由微程序计数器μPC 供给，其寻址范围为0~7FF.控制器设有段微址，2片6264的数据端在段微址的指示下分时输出下址与微控制信息，并和6116的数据端平行组成24个途经三态门隔离驱动的微控制位（M23~M0）。
2）微程序计数器μPC
图4-2所示的微地址计数器框由3片161构成按字方式寻址的μPC 计数器，计数器的输入端通过微总线（μBUS ）从指令译码器ID 、微控制器（CM ）的下址段捕捉非因变分量，从运算标志PSW 、中断请求标志INQ 等标志中捕捉因变分量。计数器的输出端组成12位微地址总线，控制微程序存储器的寻址。其中ua11为段微址，电路构造中与2片6264的地址端“A11”相连，它零状态输出微控制信息，“1”状态输出下续微地址。它的清零端由中央外理器单元直控，上电时μPC 计数器自动淸零，实验中按【返回】键亦可实现计数器的手动淸零。
M23~M19
M7~M0
M18……M8
直控字段 目的字段 运算字段 源字段
下续微地址字段 识别字段 保留段 表4-1 微指令的重叠结构定义
图4-2 微程序控制器原理图
2. 微程序的执行过程
图4-2 所标示的字号表示微程序控制的全部工作过程。
1）启动取指微指令或微程序，根据程序计数器PC 所提供的指令地址，从EM 主存中取出所要执行的机器指令，送入指令寄存器IR 、指令译码器ID 中，并且完成PC+1，指向机器指令的下址单元。
2）根据ID 译码器中的指令码，把微地址形成电路产生的机器指令起始微地址打入μPC 。 3）从μPC 所指定的CM 控制存储器单元分时输出微操作控制字段与下续微地址控制字段。
4）微指令的操作控制字段经译码或直接产生一组微命令，控制有关功能部件完成微程序所规定的微操作。
5）微指令的下址段及当前PSW 、INQ 等标志送往微地址形成电路，产生下条微指令的地址，进入读取与执行下条微指令。如此循环，直到一条机器指令的微程序全部执行完毕。
图4-3 微指令控制格式
3. 微指令格式及编码
本系统采用字段直接编码法，把微指令操作控制字段划分为若干个子字段，每个子字段的所有微命令进行统一编码。
如图4-3所示，本控制器微指令字长35位，其中24个操作控制位分别由识别判断字段、运算控制字段、源寻址字段、目的寻址字段及直接控制字段组成。在下址捕捉时段由M18~M8输出字为11位的后续微地址。
⑴识别字段
①M4、M1、M0分别定义I μ、Icz 、Ids ，组成下址识别字段。它们的编码下表所示。
表4-2 手控态识别字段编码表
译码器
译码器 直控字段 目的字段 运算字段
源字段
识别字段
下址段
M7…M0
M15…M11
M10…M8
M18…M16 M23…M19 A10 …A0
微操作命令
目的微操作
运算微操作
源微操作
识别判断字
μd10 ~μd0
…… …… …… …… …… ……
操作控制字段
地址控制字段 译码
微命令 u10 …… u0 M23……M0
M2
M1
M0
CM
②
④
⑤
①
③ PC
AR
E/M 主存 IR ID
PSW INQ 微地址 形成电路
uPC
微程序计数器 T3
T2
T1
M4 M1 M0
说明
IμIcz Ids
1 0 0 微址加1
1 1 1 执行周期微变址
1 1 0 无条件任意变址
0 1 0 带进位标志变址
0 1 1 带零标志位变址
②M2定义为取指控位IR
表4-3取指控制一览表
M23 M21 M2
T2 T3 T4 说明
IP MWR IR
1 0 1 ↑打操作码
1 0 1 ↑PC+1
1 0 1 ↑打操作数
*注释：当IP为“1”时PC不变，当MWR为“1”时执行指令寄存器写入操作
③M3定义为中断控位IE。
⑵运算字段
M15~M11分别定义M、CN、S2、S1、S0，组成运算控制字段。
⑶源控制段
M10~M8组成X2、X1、X0源寻址段。
⑷目的控制段
M19~M17组成o2、o1、o0目的寻址段。
⑴直接控制字段
①M6定义为字长控位W，当W=“1”时当前总线宽度为十六位；若W=“0”根据总线源的奇偶特性形成偶递奇或奇递偶的八位字节总线。
②M7定义为源奇偶特性控位XP，在CPU特约的工作寄存器寻址中，当XP=“1”时源寄存器为偶寻址，总线宽度由字长控位“W”定义；若XP=“0”源工作寄存器为奇寻址，并且形成奇递偶的八位字节总线。在存储器或指令操作数字段为源的寻址中，XP可指定操作源的途径，亦可作为识别控位用。
③M16定义为目的奇偶控位OP，在CPU特约的工作寄存器寻址中，当OP=“1”时目的工作寄存器为偶操作，若总线宽度W=“1”时以字为目标，遇W=“0”时以字节为目标；若OP=“0”目的工作寄存器为奇操作，以奇字节为目标。在存储器或指令操作数字段的目的寻址中，OP可指定目标操作途径，亦可作为识别控位用。
④M5定义为运算源控位ALU，当ALU=“0”时，运算器以AX、BX寄存器为源，若ALU=“1”运算器以当前源编码的定义部件为源。
⑤M20定义为寄存器与内存选择控位R/M，当R/M=“0”时选择工作寄存器，若R/M=“1”选择内存IMA。
⑥M21定义为EM / RM主存及指令寄存器IR写命令MWR，当MWR=“1”、IR=“0”时执行存储器的写入操作。当MWR=“1”、IR=“1”时执行指令寄存器IR写入操作。
⑦M22定义为程序计数器使能控位IP，当IP=“0”时程序计数器PC处保持状态，当IP=“1”时，遇E/M=“1”执行PC地址的装载，若E/M=“0”执行PC+1。
⑧M23定义为程序与数据的段地址选择控位E/M，当E/M=“0”时，主存以当前程序指针PC为Addr地址总线；当E/M=“1”时，主存以当前AR为Addr地址总线。
⑹下址段
由M18~M8组成μD10~μD0共十一位下址微总线，在下址形成时段M18~M8输出下续微地址总线。
4.取址微操作流程
取指周期是每条指令都要经历的周期，因此取指周期的操作称为公操作。在取指周期完成将现行指令从存储器中取出送往指令寄存器IR，并执行PC+1，指向程序指令的下址。
从上图001号微单元所示的取指流程可知，“取指”按字节方式分时实现，执行时首先把操作码所在字节打入指令寄存器IR偶单元，然后把PC+1单元的内容打入IR奇单元，执行操作数的存储。在同一机器周期内按字节方式分时实现十六位指令寄存器的打入操作。
五、控制器特约定义
为了迫使微程序控制器在上电或复位时按照预设的初始微操作信息步入正常工作状态，我们按照通用机设计规范强制定义了三个关联单元的微控制格式。
1.初始复位单元微程序定义
⑴初始复位微地址
控制器的微地址计数器 PC初始复位状态为零，上电时微计数器自动淸零，实验中按【返回】键亦可实现微计数器的手动淸零。
⑵零微址单元格式
零微址单元的微操作编程为空操作，下址为增量计数方式。其十六进制的指令格式为：
FF FF FF FF FF
下址段微指令控制段
2.取指周期微址与微操作定义
控制器定义001h单元为取指微入口，下址由指令译码器ID指定。其十六进制指令格式为：
FF FF BF FB FB
下址段微指令控制段
3.中断控制微址与微操作定义
控制器定义003h单元为中断响应微入口，下址为增量计数方式。其十六进制指令格式为：
FF FF FE FF F7
下址段微指令控制段
六、微控制器实践
微控制器的格式及控位定义渉及机器指令的设计，我们结合模型机运用实践加予阐述与论正。这里围绕微控制器的顺序控制，以“取指”微操作所形成的微入口作为切入点，用手控方法模似微控制器的顺序控制过程，验证微控制器的基本工作原理。
1.指令微地址的形成实验
我们默认操作码段的字长为八位，从PC零地址开始，向EM主存写入指令码，然后模拟“取指”微操作中机器指令起始微地址的形成。
①K23~K0置“0”，按【返回】键迫使PC=0，向程序段依次写入00h、80h、0C0h、0FFh。
I/O置数I/O=8000h
写数据
[00]=IOL:00
写数据
[01]=IOH:80
I/O置数
I/O=FFC0h
写数据
[02]=IOL:C0
X2 X1 X0=011 XP W=10
按[返回]
IP=1,XP=0
按[单拍]
XP=1
按[单拍]
E/M=0，IP=0
MWR=1
按[单拍]
写数据
[03]=IOH:FF
XP=0
按[单拍]
②机器指令写入成功后，令K23~K0为“0”，灭M23~M0控位显示灯，然后令IP、IR=11，点亮M22、M2控位显示灯，按【单拍】按钮执行取指微操作，把指令码00h打入ID指令译码器，μPC自动转入机器指令“00h”的微入口地址600h，ID按下流程完成取指微操作。
关闭控位K23～K0=0按[返回]
取指
PC+1
IR=1，IP=1
按[单拍]
逻辑左移1位
0000 0000
加基地址
0600h
后续微地址
uPC=0600h
③保持当前“取指”状态，每按一次【单拍】按钮，μPC依次变址为700h、780h、7FEh……随机，当PC≥004h后，每按一次【单拍】按钮，μPC随机散转。
2.后续微地址的形成实验
找到初始微地址，开始执行相应的微程序，每条微指令执行完毕，都要根据要求形成后续微地址。后续微地址的形成方法对微程序编制的灵活性影响很大。本系统采用断定方式，其后续微地址的定义可由设计者指定或由设计者指定的下址与识别判断字段指定的条件组合产生。
⑴增量计数实践
默认当前μPC，K23~K0置“0”，在M23~M0控制灯全灭的状态下，令Iμ(K4)=1，按【单拍】按钮，μPC执行现行微地址的增1计数操作。
当前uPC Iu=1
当前uPC+1
按[单拍]
当前uPC+1当前uPC+1当前uPC+1
按[单拍]按[单拍]按[单拍]
⑵绝对变址实践
微程序控制器支持设计者在微程序控制器的004~7FFh范围内任意选择与指定后续微地址。操作方法如下：
变址设置Iu=1，Icz=1 Ids=0
置后续微址
I/O=0100h
X2 X1 X0=011
XP W=11
微变址
uPC=0100h
置后续微址
I/O=0311h
微变址
uPC=0311h
按[单拍]按[单拍]
⑶条件变址实践
条件变址的后续微地址由非因变分量和因变分量两部分组成，非因变分量是由设计者直接指定，对应下址段ud10~ud1。因变分量以当前运算标志为条件产生，对应下址段ud0。
①进位变址实验
我们以准双向I/O部件S10~S0模拟非因变分量部分的微地址，因变分量部分通过进位标志的置位清零操作产生，形成以进位标志为条件的后续微地址。K23~K0置“0”，灭M23~M0控位显示灯，按【返回】键后照下流程操作。
置进位标志
CY=1 CN=1
按[单拍]设非因变分量
I/O=0100h
X2 X1 X0=011
XP W=11，CN=0
条件变址
uPC=0101h
清进位标志
CY=0
条件变址
uPC=0100h
Icz=1
按[单拍]
CN=1，Icz=0
按[单拍]
CN=0，Icz=1
按[单拍]
②零标志变址实验
我们仍以准双向I/O部件S10~S0模拟非因变分量部分的微地址，因变分量部分通过运算操作动态产生零标志，形成以零标志为条件的后续微地址。
首先按【返回】键，清零运算寄存器AX、BX，令X2~X0=000，然后按下流程操作。
置零标志
Z=1
ALU=1，Icz=0按[单拍]设非因变分量
I/O=0200h
X2 X1 X0=011
XP W=11
条件变址
uPC=0201h
清零标志
Z=0
条件变址
uPC=0200h
ALU=0
Icz Ids=11
按[单拍]
S0 ALU=11
Icz Ids=00
按[单拍]
Icz Ids=11
按[单拍]
⑷中断变址实践
控制器把机器指令最后一个机器周期定义为中断测试微周期，它的后续微地址由取指公用微地址与中断请求源INQ两个部分组成，微总线指定为“001h”，其中ud1=/INQ。当INQ=“1”时，即无中断请求时它的后续微地址为001h，执行机器指令的取指操作；遇INQ=“0”它的后续微地址为003h，执行中断响应微程序。
实验时我们以准双向I/O部件S10~S0模拟产生取指微地址，由中断组成机制产生中断请求信号INQ，观察取指与中断响应微程序入口地址的形成。
实验时用一双头实验导线将中断请求源输入插孔XINT与中断源产生插孔INT相连接，按【返回】键，K23~K0置“0”，灭M23~M0控位显示灯，照下流程实施“取指”与“变址”操作。
机械原理实验
实验四机构运动简图测绘 一、实验目的 1.对运动副、零件、构件及机构等概念建立实感。 2.培养依照实物机械绘制其机构运动简图的能力。 3.熟悉机构自由度的计算方法。 二、实验设备及用具 1.牛头刨床模型，抛光机模型等各种机构模型 2.学生自备：圆规、分规、有刻度的三角板（或直尺）、铅笔、橡皮及草稿纸等。 三、实验要求 实验前必须认真预习实验指导书和阅读教材中的有关章节，熟悉绘制机构运动简图的基本要求，掌握机构自由度的计算方法。实验时根据给出的机构模型，仔细观察和分析后，正确绘制机构运动简图。要求每位同学画出3~4个机构运动简图，并计算机构自由度，把计算结果与实际机构进行比较，验证其有无错误。 四、基本原理 机构的运动与机构中构件的数目、运动副的类型、数目及运动副的相对位置有关，而与构件的外形、组成构件的零件数目及固联方式、运动副的具体结构等无关。因此，在绘制机构运动简图时，可以撇开构件的复杂外形和运动副的具体构造，而用简单的符号来代替构件和运动副，并按一定的比例尺表示各运动副的相对位置，即可表明机构中运动传递的情况。 五、绘制机构运动简图的方法 1．了解要绘制的机械的名称及功用，认清机械的原动件及工作构件（执行机构）。 2．缓慢转动原动件，细心观察运动在构件间的传递情况，了解活动构件，运动副的数目及其性质。 在了解活动构件及运动副数时，要注意到如下两种情况： 1.当两构件间的相对运动很小时，易误认作为一个构件； 2.由于制造的不精确，同一构件各部分之间有稍许松动时，易误认作为两个构件，碰到这种情况，要仔细分析，正确判断。 3.要选择最能表示机构特征的平面为视图平面；同时，要将原动件放在一适当的位置，以使机构运动简图最为清晰。
电路原理实验指导书(2019)
电路原理实验指导书(2019) 电路基础实验指导书 天津工业大学机电学院 2019. 1 目录 实验一电路元件伏安特性的测 绘 ........................................................................... ............................ 1 实验二叠加原理的验 证 ........................................................................... .............................................. 4 实验三戴维南定理有源二端网络 等效参数的测 定 (6) 实验四 R、L、C串联谐振电路的研 究 ........................................................................... ................. 10 实验五RC一阶电路的响应测 试 ........................................................................... . (13) 实验一电路元件伏安特性的测绘 一、实验目的 1. 学会识别常用电路元件的方法。 2. 掌握线性电阻、非线性电阻元件伏安特性的逐点测试法。 3. 掌握实验装置上直流电工仪表和设备的使用方法。二、原理说明 任何一个二端元件的特性可用该元件上的端电压U与通过该元件的电流I之间的函数 关系I＝f(U)来表示，即用I-U平面上的一条曲线来表征，这条曲线称为该元件的伏安特 性曲线。 1. 线性电阻器的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，如图1-1中a曲线所示，该直线的斜率等于该电阻器的电阻值。 2. 一般的白炽灯在工作时灯丝处于高温状态，其灯丝电阻随着温度的升高而增大， 通过白炽灯的电流越大，其温度越高，阻值也越大，一般灯泡的“冷电阻”与“热电阻” 的阻值可相差几倍至十几倍，所以它的伏安特性如图1-1中b曲线所示。
【3】微机原理与汇编语言程序设计课程设计实验指导书_图文_百.
《微机原理与汇编语言程序设计课程设计》 实验指导书 本课程设计包含软件部分和硬件部分两个环节。 软件部分完成在有限的课内实验环节无法涉及到的具有综合设计性的软件实验,如中断程序设计、I/O程序设计、宏设计等。硬件部分利用伟福试验系统设计一个电子钟电路,并编制一个程序使电子钟能正常运行。通过软硬件环节的设计和调试,巩固所学知识,增强动手能力,提高综合性工程素质。 总实验学时:共计2周 实验一:电话号码本设计完善 实验类型:综合性、设计性实验 学时:1天 适用对象:信息安全专业 实验二:显示器I/O程序设计 实验类型:综合性、设计性实验 学时:1天 适用对象:信息安全专业 实验三:中断程序设计 实验类型:综合性、设计性实验 学时:1天 适用对象:信息安全专业
实验四:发声系统设计 实验类型:综合性、设计性实验 学时:1天 适用对象:信息安全专业 实验五:键盘程序设计 实验类型:综合性、设计性实验 学时:1天 适用对象:信息安全专业 实验六:电子钟设计 实验类型:综合性、设计性实验 学时:5天 适用对象:信息安全专业 一、实验目的和要求 软件实验部分要求进一步熟悉汇编语言开发环境,掌握汇编语言程序设计的方法和步骤,并根据教师意见和讨论,完善改进课内环节所进行的实验及进行其他综合性、设计性较强的实验内容,具体如下: 1. 熟练掌握汇编语言程序设计环境,根据前期掌握程度,可选择Masm for windows集 成实验环境(实验室配备,或自行安装masm5.0、masm6.0、Emu8086,Tasm等,软件开发环境可由学生根据使用爱好自选。
2.根据课内实验验收时指导教师提出的意见,以及和同学讨论的结果,设计实现一个功能比较完善的电话号码本,并在设计中体现自己的工作特色,即具备和其他设计不同之处。 3. 显示器I/O程序设计,完成屏幕窗口控制程序。 要求在屏幕上开出三个窗口,它们的左上角和右下角的坐标分别是(5,10,(15,30和(5,50,(15,70和(18,15,(22,65,如从键盘输入字符,则显示在右窗口,同时也显示在下窗口的最下面一行。若需要将字符显示于左窗口,则先按下←键,接着再从键盘输入字符,字符就会从左窗口的最下行开始显示,同时下窗口也显示出左窗口的内容。如果再按下→键,输入字符就会接在先前输入的字符之后显示出来。当一行字符显示满后,窗口自动向上卷动一行,输入字符继续显示与最低一行,窗口最高一行向上卷动后消失。 4. 中断程序设计,完成内部中断服务程序和外部中断服务程序设计。具体要求为: (1.编写一个内部中断服务程序,使其能够显示以“0”结尾的字符串(利用显示器功能调用INT 10H。字符串缓冲区首地址为入口参数,利用DS:DX传递此参数。 (2.编写一个可屏蔽的外部中断服务程序,中断请求来自8259A的IRQ0,在新的外部中断服务程序(新08H中断中,使得每55ms的中断在屏幕上显示一串信息“A 8259A Interrupt!”,显示10次后,恢复原中断服务程序,返回DOS。 5.发声系统设计,参考教材中的例9.1,利用扬声器控制原理,编写一个简易乐器程序。 要求当按下1~8数字键时,分别发出连续的中音1~7和高音i(对应频率依次为524Hz、588Hz、660Hz、698Hz、784Hz、880Hz、988Hz和1048Hz;当按下其他键时,暂停发声。如果时间允许,可在此基础上自行发挥,如增加按键功能、编辑歌曲等。
数控插补多轴运动控制实验指导书(学生)
数控插补多轴运动控制系统解剖实验 实验学时：8 实验类型：独立授课实验 实验要求：必修 一、实验目的 1、通过本实验使学生掌握数控插补多轴控制装置的基本工作原理； 2、根据常用低压电器原理分析各运动控制电气元件的应用原理，分析数控插补运动实现的控制原理； 3、根据机电一体化产品的设计要求和设计流程进行运动控制系统的功能分析、机械结构分析、控制系统分析以及相关传感器选型等方面的设计内容。 本实验以数控插补多轴运动控制系统为具体对象，使学生掌握机电一体化产品设计和开发的技术流程和主要内容，通过运动控制系统的实现过程掌握常用电气元件识别和原理、数控插补原理、位置伺服控制系统等的设计和实现方式。 二、实验内容 1、通过数控插补多轴控制装置及其相关系统的测试和观察，分析数控插补的工作原理； 2、分析系统的功能、机械结构分析、运动关系以及相关传感器等，分析其相关的机械结构、电机及其驱动模块和传感反馈环节等； 3、根据常用低压电器原理，分析系统各运动控制电气元件的应用原理，分析数控插补运动过程实现的控制原理，并绘制相关的控制原理图和系统连接图。 三、实验设备 1、多轴运动控制系统一套（含电控箱） 2、PC机一台 3、GT-400-SG-PCI 卡一块（插在PC机内部）
四、实验原理 该数控插补多轴运动控制系统是依据开放式数控系统原理构建的，其以通用计算机（PC）的硬件和软件为基础，采用模块化、层次化的体系结构，能通过各种形式向外提供统一应用程序接口的系统。开放式数控系统可分为 3类：（1）CNC 在 PC中；（2）PC作为前端，CNC作为后端；（3）单 PC，双 CPU平台。 本实验采用第一类，把顾高公司的 GT-400-SG-PCI 多轴运动控制卡插入PC 机的插槽中，实现电机的运动控制，完成多轴运动控制系统的控制。其优点如下：（1）成本低，采用标准 PC机；（2）开放性好，用户可自定义软件；（3）界面比传统的 CNC 友好。 图1为该系统的硬件构成图，运动平台机械本体采用模块化拼装，主要由普通PC机、电控箱、运动控制卡、伺服（步进）电机及相关软件组成。其主体由两个直线运动单元（GX系列）组成。每个GX系列直线运动单元主要包括：工作台面、滚珠丝杆、导轨、轴承座、基座等部分，其结构见图2。伺服型电控箱内装有交流伺服驱动器，开关电源，断路器，接触器，运动控制器端子板，按钮开关等。步进型电控箱则装有步进电机驱动器，开关电源，运动控制器端子板，船形开关等。 图1 数控插补多轴控制系统硬件构成
机械原理实验指导书模板
机械原理实验指导书 编者：常宗瑜 中国海洋大学工程学院 机电工程实验中心
学生实验守则 一、实验前要认真预习，明确实验内容、原理、目的、步骤和注意 事项；课外实验研究项目，实验前应拟定实验方案，并经实验 室管理人员审查同意方可实施； 二、学生在教师的指导下自主进行实验，要严格遵守仪器设备操作 规程，节约使用实验材料和水、电、气，如实记录实验现象、 数据和结果，认真分析，独立完成实验报告； 三、爱护仪器设备及其他设施、物品，不得擅自动用与实验无关的 仪器设备和物品；不准擅自将实验室的物品带出室外；损坏或 遗失仪器设备及其他设施、物品，应按学校有关规定进行赔偿； 四、实验完毕后，要及时关闭电源、水源、气源，清理卫生，将仪 器设备和实验物品复位，经指导老师检查合格后方可离开；五、注意安全，熟悉安全设施和事故处理措施，实验过程中发现异 常情况要及时报告；发生危险时，应立即关闭电源、水源、气 源，并迅速撤离；规范处理实验废液、废气和固体废弃物；六、遵守纪律，必须按规定或预约时间参加实验，不得迟到、早退、 旷课；保持实验室安静，不准大声喧哗、嬉闹，不准从事与实 验无关的活动；保持实验室清洁，不准吸烟，不准随地吐痰、 乱扔杂物。
目录 实验一、机构认知和机构运动简图测绘实验 (1) 实验二、渐开线齿轮范成实验 (3) 实验三、渐开线齿轮的参数测量实验 (6) 实验四、刚性转子动平衡实验 (10) 实验五、机构运动参数的测试和分析实验 (16) 实验六机构创新设计 (17)
实验一、机构认知和机构运动简图测绘实验 一、实验目的 1. 观察认识典型机构类型及应用，了解其运动特点。 2. 掌握依据实物绘制出机构运动简图的方法，建立运动简图。 3. 巩固机构自由度的计算方法，掌握机构的结构分析方法。 4. 进一步培养抽象思维的能力，即通过查看抽象图形（运动简图）想象出实物机器的运动关系的能力。 二、实验内容 1. 通过机构陈列展示柜认识常见的机构。 2. 了解缝纫机的工作原理和机构运行方式。 3. 绘制简图。并进行自由度计算和杆组分析。 图1 引线机构图2摆梭机构 三、实验仪器 1. 创新机构陈列柜 2. 缝纫机机头 3. 尺、纸、笔等 四、实验步骤 1. 参观创新机构陈列柜，分析机构类型和工作特点，并绘机构示意图。
数据结构课程设计实验指导书
《数据结构课程设计》实验指导书 1.1 实验报告撰写的基本要求 1.1.1 问题描述 这一部分需要简单介绍题目内容，即该实验到底要做什么。 1.1.2 算法说明 这一部分需要详细描述解决问题需要用到算法和重要的数据结构，即该实验到底应该怎么做。 基本要求：处理问题中所用到的关键算法都要描述清楚，而不是仅描述主函数。算法和数据结构可用伪码和图示描述，不要只写源代码和注释。 1.1.3 测试结果 这一部分内容需要紧扣实习的题目类型和要求，涉及提供相应的测试方法和结果。 对于需要利用某算法解决某问题的题目，应设计并填写一张测试用例表。每个测试用例一般包括下列内容： （1）测试输入：设计一组输入数据； （2）测试目的：设计该输入的目的在于测试程序在哪方面可能存在漏洞； （3）正确输出：对应该输入，若程序正确，应该输出的内容； （4）实际输出：该数据输入后，实际测试得到的输出内容； （5）错误原因：如果实际输出与正确输出不符，需分析产生错误的可能原因； （6）当前状态：分为“通过”（实际输出与正确相符）、“已改正”（实际输出与正确输出不符，但现在已修改正确）、“待修改”（实际输出与正确输出不符，且尚未改正）三种状态； （7）测试结果分析：需要详细解释测试策略，对得到的数据进行分析，总结出算法的时空复杂度，得出自己对算法性能等方面分析的结论。 附录：源代码 源代码列在附录中，要求程序风格清晰易理解，有充分的注释，有意义的注释行少于代码的30%将不能得分。
1.2 实习作业的提交要求 每个实习项目结束后，学生按照实验报告格式和内容要求提交实验报告（打印稿）1份，与此同时提交压缩后的电子资料1份，电子资料要求按照如下方式打包： 文档夹：包括电子版的实验报告 学号姓名.rar 源代码文件 代码夹：源代码文件对应的可执行文件 readme.txt文件，告知如何编译源代码，生 成可执行文件
《自动控制原理》实验指导书
自动控制原理实验指导书 池州学院 机械与电子工程系
目录 实验一、典型线性环节的模拟 (1) 实验二、二阶系统的阶跃响应 (5) 实验三、根轨迹实验 (7) 实验四、频率特性实验 (10) 实验五、控制系统设计与校正实验 ......................................... 错误！未定义书签。实验六、控制系统设计与校正计算机仿真实验...................... 错误！未定义书签。实验七、采样控制系统实验 ..................................................... 错误！未定义书签。实验八、典型非线性环节模拟 ................................................. 错误！未定义书签。实验九、非线性控制系统分析 ................................................. 错误！未定义书签。实验十、非线性系统的相平面法 ............................................. 错误！未定义书签。
实验一、典型线性环节的模拟 一、实验目的： 1、学习典型线性环节的模拟方法。 2、研究电阻、电容参数对典型线性环节阶跃响应的影响。 二、实验设备： 1、XMN-2型实验箱； 2、LZ2系列函数记录仪； 3、万用表。 三、实验内容： 1、比例环节： r(t) 方块图模拟电路 图中： i f P R R K= 分别求取R i=1M，R f=510K，（K P=0.5）； R i=1M，R f=1M，（K P=1）； R i=510K，R f=1M，（K P=2）； 时的阶跃响应曲线。 2、积分环节： r(t) 方块图模拟电路图中：T i=R i C f 分别求取R i=1M，C f=1μ，（T i=1s）； R i=1M，C f=4.7μ，（T i=4.7s）；）；
《机械原理》实验指导书精品文档27页
《机械原理》课程 课程编号：428014 实验指导书 主撰人：聂时君 审核人：朱连池 单位：通信与控制工程系 二O一三年五月 目录 实验一、机构认知 实验二、机构运动简图的测绘和分析 实验三渐开线齿廓的范成实验 实验四、渐开线齿轮参数的测定实验 实验五、刚性转子的动平衡实验 注：红色标记为本学期我们所要做的实验项目，请大家写好预习实验报告。
前言 1．实验总体目标 通过实验教学，应达到以下目标： 1.巩固本课程所要求的基本理论知识，加强实践认识，提高实践能力； 2.了解一些与本课程有关的最基本的机械实验方法，并且运用实验方法研究机械的技术。 2. 适用专业年级 机械设计制造及其自动化专业2年级 3. 实验课时分配 4. 实验环境 主要面向机械专业开展机械基础实验与机械系统创新设计及制作的实践教学。机械原理实验室包括“常用机构陈列柜参观及创新设计盒功用熟悉”、“机构运动简图测绘分析”、“渐开线齿阔范成原理”、“基本机构运动参数测量与分析”、“回转构件的动平衡”等。 5. 实验总体要求
首先，学生应认真预习实验教材，明确实验的目的与要求，掌握与实验相关的理论知识，了解要做实验对象的内容；其次，了解实验所用的设备和仪器，实验时了解使用方法和操作过程，实验后对测试数据进行数据处理。 6. 本课程的重点、难点及教学方法建议 1.了解典型的机械加工设备的工作原理，各组成部分及其功用，认知机、电、液在机械设备上的应用，重点认知真实机器上的常见机构及其作用。 2.初步掌握测绘机构运动简图的技能；验证和巩固机构自由度的计算，并明确自由度数与原动件数的关系。 3.加深对机构组成原理的认识，进一步了解机构组成及其运动特性；提高工程实践动手能力；增强创新意识及综合设计的能力。通过创意方案的组合设计，启发创造性思维和培养动手能力。 4.掌握齿轮范成加工原理和齿轮参数的测量方法。 5.加深对回转构件平衡原理的理解，初步掌握动平衡实验的基本方法和了解动平衡机的原理结构。
数字电子技术实验指导书
数字电子技术实验指导书 （韶关学院自动化专业用） 自动化系 2014年1月10日 实验室：信工405
数字电子技术实验必读本实验指导书是根据本科教学大纲安排的，共计14学时。第一个实验为基础性实验，第二和第七个实验为设计性实验，其余为综合性实验。本实验采取一人一组，实验以班级为单位统一安排。 1．学生在每次实验前应认真预习，用自己的语言简要的写明实验目的、实验原理，编写预习报告，了解实验内容、仪器性能、使用方法以及注意事项等，同时画好必要的记录表格，以备实验时作原始记录。教师要检查学生的预习情况，未预习者不得进行实验。 2．学生上实验课不得迟到，对迟到者，教师可酌情停止其实验。 3．非本次实验用的仪器设备，未经老师许可不得任意动用。 4．实验时应听从教师指导。实验线路应简洁合理，线路接好后应反复检查，确认无误时才接通电源。 5．数据记录 记录实验的原始数据，实验期间当场提交。拒绝抄袭。 6．实验结束时，不要立即拆线，应先对实验记录进行仔细查阅，看看有无遗漏和错误，再提请指导教师查阅同意，然后才能拆线。 7．实验结束后，须将导线、仪器设备等整理好，恢复原位，并将原始数据填入正式表格中，经指导教师签名后，才能离开实验室。
目录实验1 TTL基本逻辑门功能测试 实验2 组合逻辑电路的设计 实验3 译码器及其应用 实验4 数码管显示电路及应用 实验5 数据选择器及其应用 实验6 同步时序逻辑电路分析 实验7 计数器及其应用
实验1 TTL基本逻辑门功能测试 一、实验目的 1、熟悉数字电路试验箱各部分电路的基本功能和使用方法 2、熟悉TTL集成逻辑门电路实验芯片的外形和引脚排列 3、掌握实验芯片门电路的逻辑功能 二、实验设备及材料 数字逻辑电路实验箱，集成芯片74LS00（四2输入与非门）、74LS04（六反相器）、74LS08(四2输入与门)、74LS10（三3输入与非门）、74LS20（二4输入与非门）和导线若干。 三、实验原理 1、数字电路基本逻辑单元的工作原理 数字电路工作过程是数字信号，而数字信号是一种在时间和数量上不连续的信号。 （1）反映事物逻辑关系的变量称为逻辑变量，通常用“0”和“1”两个基本符号表示两个对立的离散状态，反映电路上的高电平和低电平，称为二值信息。（2）数字电路中的二极管有导通和截止两种对立工作状态。三极管有饱和、截止两种对立的工作状态。它们都工作在开、关状态，分别用“1”和“0”来表示导通和断开的情况。 （3）在数字电路中，以逻辑代数作为数学工具，采用逻辑分析和设计的方法来研究电路输入状态和输出状态之间的逻辑关系，而不必关心具体的大小。 2、TTL集成与非门电路的逻辑功能的测试 TTL集成与非门是数字电路中广泛使用的一种逻辑门。实验采用二4输入与非门74LS20芯片，其内部有2个互相独立的与非门，每个与非门有4个输入端和1个输出端。74LS20芯片引脚排列和逻辑符号如图2-1所示。
《面向对象程序设计》课程设计实验指导书2013
《面向对象程序设计》课程设计 实验指导书 武汉理工大学理学院 物理科学与技术系 2013年2月1日
目录 设计一简单计算器 (1) 设计二模拟时钟程序 (4) 设计三 24点游戏 (8) 设计四多媒体视频播放器 (11) 设计五幸运52 (14) 设计六简单画图程序 (17) 课程设计说明书要求 (20)
设计一简单计算器 一、概述 在运算过程中，通过使用计算器能减少运算量。既可以用“计算器”的标准视图执行简单的计算，也可以用其科学型视图执行高级的科学计算。用户使用“计算器”执行所有通常用手持计算器完成的标准操作。 简单计算器包括双目运算和单目运算功能。双目运算符包含基本的四则运算及乘幂功能，单目运算符包含正余弦，阶乘，对数，开方，倒数等运算。简单计算器可对输入任意操作数，包括小数和整数及正数和负数进行以上的所有运算并能连续运算，同时包含清除，退格，退出功能。简单计算器出现错误会给出相应错误提示。而且可以操作与运算按钮相对应的菜单项。 通过对简单计算器的设计，可以熟悉MFC编程，包括Visual C++在数学计算方面的知识、算法设计、对话框和控件的使用及应用程序的调试，同时对面向对象与可视化程序设计有一定的认识，并提高动手编程的能力。 二、设计任务 1、提出总体方案的设计思想和原理，绘制程序流程图和描述程序的功能，并说明程序的特点和难点。具体如下： 执行简单计算： （1） 键入计算的第一个数字。 （2） 单击“+”执行加、“-”执行减、“*”执行乘或“/”执行除。 （3） 键入计算的下一个数字。 （4） 输入所有剩余的运算符和数字。 （5）单击“=”。 执行科学计算：能够执行阶乘、正弦、余弦和指数运算。 2、添加相关控件，制作与用户交互性较好的应用程序界面。
现代控制理论实验指导书3-第3章[1]
实验三利用MATLAB求取状态空间模型的相似变换及其标准型、控制系统的不同状态模型实现 实验目的： 1、通过实验掌握线性系统的对角线标准型、约当标准型、模态标准型以及伴随矩阵标准型的表示及相应变换阵的求解； 2、通过编程、上机调试，掌握系统可控性和可观测性的判别方法、系统的可控性和可观测性分解等； 3、加深理解由控制系统传递函数建立能控、能观、约当标准型等不同状态模型的方法。实验原理： 一、线性系统状态空间模型的相似变换及其标准型 （1）将状态空间模型G经变换矩阵T变换为状态空间模型G1； G1=ss2ss(G,T) （2）将状态空间模型G经变换矩阵T变换为其他形式的状态空间模型G1 [G1,T]=canon(G,type) 其中，当type为'companion'、'modal'、'jordan' 时，分别将状态空间模型G变换 为伴随矩阵标准型、模态标准型、约当标准型状态空间模型G1，并得到相应的变 换矩阵T； （3）计算矩阵A的特征值及与特征值对应的对角型变换矩阵D； [V,D]=eig(A) （4）计算矩阵A变换为约当标准型J，并得到变换矩阵V； [V,J]=jordan(A) 二、线性系统可控、可观判别方法与分解 （1）构造系统的可控性判别矩阵Tc； Tc=ctrb(A,B) （2）构造系统的可观测性判别矩阵To； To=obsv(A,C) （3）求取可控Gram矩阵和可观测Gram矩阵； W=gram(G,type) 其中type为'c'时，为求取可控Gram矩阵，type为'o'时，为求取可观测Gram 矩阵。 （4）能控性分解 [Ac,Bc,Cc,Tc,Kc]=ctrbf(A,B,C) 将系统分解为可控子系统和不可控子系统，Tc是变换阵，sum(Kc)是可控状 态的数目； （5）能观测性分解
电路实验指导书
实验一元件伏安特性的测试 一、实验目的 1．掌握线性电阻元件，非线性电阻元件及电源元件伏安特性的测量方法。 2．学习直读式仪表和直流稳压电源等设备的使用方法。 二、实验说明 电阻性元件的特性可用其端电压U与通过它的电源I之间的函数关系来表示，这种U与I的关系称为电阻的伏安关系。如果将这种关系表示在U~I平面上，则称为伏安特性曲线。 1．线性电阻元件的伏安特性曲线是一条通过坐标原点的直线，该直线斜率的倒数就是电阻元件的电阻值。如图1－1所示。由图可知线性电阻的伏安特性对称于坐标原点，这种性质称为双向性，所有线性电阻元件都具有 这种特性。 －1 图 半导体二极管是一种非线性电阻元件，它的阻值随电流的变化而变化，电压、电流不服从欧姆定律。半导体二极管的电路符号用 表示，其伏安特性如图1－2所示。由图可见，半导体二极管的电阻值随着端电压的大小和极性的不同而不同，当直流电源的正极加于二极管的阳极而负极与阴极联接时， 二极管的电阻值很小，反之二极管的电阻值很大。 2．电压源 能保持其端电压为恒定值且内部没有能量损失的电压源称为理想电压源。理想电压源的符号和伏安特性曲线如图1－3（a）所示。 理想电压源实际上是存在的，实际电压源总具有一定的能量损失，这种实际电压源可以用理想电压源与电阻的串联组合来作为模型（见图1－3b）。其端口的电压与电流的关系为： s s IR U U- = 式中电阻 s R为实际电压源的内阻，上式的关系曲线如图1－3b 所示。显然实际电压源的内阻越小，其特性越接近理想电压源。 实验箱内直流稳压电源的内阻很小，当通过的电流在规定的范围内变化时，可以近似地当作理想电压源来处理。 （a） （b） i s I 1
软件工程课程设计指导书
软件工程课程设计指导书 作者：周兵 软件工程课程设计是为了加强和巩固软件工程这门学科知识及技能的学习而开设的，它是一门实践性的课程，上机实验是其主要的环节。本实验指导书是帮助同学们进行上机实验而制订的。 一、实验目的： 1．能按照软件工程的思想，采用面向对象的方法开发出一个小型软件系统。 2．在此过程中，能综合利用以前所学习的专业知识。 3．加深对软件工程这门学科知识的理解，并掌握其基本的技能及方法，培养良好的软件开发素养。 二、面向专业：计算机科学与技术 三、先修课程：一门计算机高级语言、C++语言、数据库系统概论 四、上机学时数：10学时 五、实验环境 1．单机模式 操作系统：Windows 开发工具：C++ Builder 6.0、Access 2000 六、课程设计的基本要求 1. 基本了解和掌握面向对象的开发的过程与方法。 2. 基本能够完成所要求的系统。 3. 报告文档符合具体要求。 七、设计内容 题目：选课系统 1．说明：本设计选择广大学生最熟悉的选课系统最为设计任务，便于同学联系实际，学以至用。但限于具体条件和时间的限制，宜采用C++ Builder 6.0、Access 2000。 2．具体要求： 1）数据要求 所存储和查询的数据要符合本学校的具体情况，所涉及的字段至少应包括（名称可 以不同）：学生姓名、学号、登陆密码、性别、出生年月、籍贯、地址、学生电话、家庭地址、教师号、教师姓名、教研室、职称、性别、教师电话、课名、课号、学 分、先行课号、课时、开课教室、人数限制、选课人数、考试成绩、平时成绩、总 评成绩。 2）功能要求 功能至少应有：等录、查询开课情况、查询选课情况、查询成绩、选课、退课等。 3）设计要求 整个系统的开发过程及方法应符合软件工程的要求，软件能够正常运行。 八、报告
现代控制理论实验指导书
实验1 用MATLAB 分析状态空间模型 1、实验设备 PC 计算机1台，MATLAB 软件1套。 2、实验目的 ① 学习系统状态空间表达式的建立方法、了解系统状态空间表达式与传递函数相互转换的方法； ② 通过编程、上机调试，掌握系统状态空间表达式与传递函数相互转换方法。 3、实验原理说明 参考教材P56~59“2.7 用MA TLAB 分析状态空间模型” 4、实验步骤 ① 根据所给系统的传递函数或A 、B 、C 矩阵，依据系统的传递函数阵和状态空间表达式之间的关系式，采用MATLAB 编程。 ② 在MA TLAB 界面下调试程序，并检查是否运行正确。 题1.1 已知SISO 系统的传递函数为 243258()2639 s s g s s s s s ++=++++ （1）将其输入到MATLAB 工作空间； （2）获得系统的状态空间模型。 题1.2 已知SISO 系统的状态空间表达式为 112233010100134326x x x x u x x ????????????????=+????????????????----????????，[]123100x y x x ????=?????? （1）将其输入到MATLAB 工作空间； （2）求系统的传递函数。 实验2 利用MATLAB 求解系统的状态方程 1、实验设备 PC 计算机1台，MATLAB 软件1套。 2、实验目的 ① 学习系统齐次、非齐次状态方程求解的方法，计算矩阵指数，求状态响应； ② 通过编程、上机调试，掌握求解系统状态方程的方法，学会绘制状态响应曲线； ③ 掌握利用MATLAB 导出连续状态空间模型的离散化模型的方法。 3、实验原理说明 参考教材P99~101“3.8 利用MATLAB 求解系统的状态方程” 4、实验步骤 （1）根据所给系统的状态方程，依据系统状态方程的解的表达式，采用MA TLAB 编程。 （2）在MATLAB 界面下调试程序，并检查是否运行正确。 题2.1 已知SISO 系统的状态方程为
(新)机械原理与机械设计实验指导书(电子版)
机械原理与机械设计实验指导书 刘峰沈小云编 广东海洋大学工程学院 2009年12月
前言 机械原理和机械设计（或机械设计基础）是机械类（或近机类）专业的主要的技术基础课，它们在基础课与专业课之间起着承上启下的作用；而实验是这些课程的重要实践环节。 对于实验课，同学们必须做到以下几点： 1．应按时参加实验，不得无故缺席。 2．实验前应认真复习教材的有关章节和讲授的内容，预习实验指导书，做好必要的准备工作。 3．实验时应严肃认真、积极思考、独立操作、相互配合，按照要求高质量地完成工作；并注意保持实验场地的安静、清洁。 4．实验报告或有关图纸应独立完成，按时上交。 5．爱护仪器设备和实验用具，未经教师许可，不得随意摆弄、擅自拆装；如有损坏、丢失，应立即报告，并酌情赔偿。
实验一 机构运动简图的测绘和分析 一、实验目的 1．学会根据各种机械实物或模型，绘制机构运动简图。 2．分析和验证机构自由度，进一步理解机构自由度的概念，掌握机构自由度的计算方法。 二、实验设备和工具 1．各类典型机械的实物或模型，量具。 2．铅笔、橡皮、草稿纸等（学生自备）。 三、实验原理和方法 1．实验原理 由于机构的运动仅与机构中所有构件的数目和构件所组成的运动副的数目、类型、相对位置有关，因此，在绘制机构运动简图时，可以撇开构件的形状和运动副的具体构造，而用一些简略的符号（见教科书或机械设计手册中有关“常用构件和运动副简图符号”的规定）来代表构件和运动副，并按一定的比例尺表示运动副的相对位置，以此表明机构的运动特征。表1—1为常用符号示例。 2．实验方法 （1）使被测绘的机构缓慢地运动，从原动构件开始仔细观察机构的运动，分清各个运动单元，从而确定组成机构的构件数目。 （2）根据相互连接的两构件间的接触情况及相对运动的特点，确定各个运动副的种类。 （3）在草稿纸上徒手按规定的符号及构件的连接次序，从原动构件开始，逐步画出机构运动简图的草图。用数字1、2、3…分别标注各构件，用拉丁字母A 、B 、C …分别标注各运动副。 （4）仔细测量与机构运动有关的尺寸，如转动副间的中心距和移动副导路的方向等，选定原动件的位置，并按一定的比例尺画成正式的机构运动简图。 () () mm m AB l AB l 图上长度实际长度比例尺= μ 对绘制指定的几种机构模型的机构运动简图，其中至少要有一种按确定的比例尺绘制，其余的可凭目测，使图与实物大致成比例，这种不按比例尺
电路原理交流实验箱实验指导书
一、概述 交流电路实验箱是根据“电工基础”“电路原理”“电路分析”等课程所开发设计的强电类典型实验项目而设计的。版面设有Y型和△型变化法的三相灯组负载，日光灯实验组件，单相铁心变压器，电流互感器，R L C元件组，三相四线输入接线端子，三相电流插座，三相双掷开关及各种带绝缘护套的连接插头线，数字交流电压表、数字交流电流表、智能型多功能数字功率、功率因数表等。设计合理紧凑，操作方便。 二、技术性能指标 1、工作电源：三相四线AC380V±10％50Hz ＜180V A 2、使用环境条件：温度-10℃-40℃ 湿度＜80％ 3、实验箱外型尺寸：520mm×390mm×180mm 4、数字交流电压表： 三位半LED数码管显示，测量范围AC0～450V，精度0.5级。 5、数字交流电流表： 三位半LED数码管显示，测量范围AC0～2A，精度0.5级。 6、智能数字功率、功率因数表： 可测试：视在功率、有功功率、无功功率、电流、电压、频率、功率因数，精度0.5级。 6.1产品的主要性能特点： 本仪表可应用于交流功率或直流功率的测量与控制。 6.2、五位LED数码管显示，前四位显示测量参数，从0.01～99.99W到1～9999KW，六档量程自动转换，最小分辨力为0.01W（10mW），末位数码管显示测量参数的单号符号。 6.3、视在功率、有功功率、无功功率、电流、电压、频率、功率因数等参数通过按钮可轮换显示。 6.4、仪表具有上、下限报警控制功能，内置继电器及蜂鸣器；用户可根据需要自行选择设置视在功率、电流、电压报警。
三、操作方法及说明 1、将该仪器三相电源插头插入三相电源插座。插入前，要先检查电源应是三相四线380V。接入后面板上三相电源接线端子带电，方可引出使用。使用时要从保险管右边“U、V、W、N”引出。 2、打开仪表部分船形开关，仪表带电工作，方可使用，电压、电流表使用时正确接入即可；功率、功率因数使用说明如下。 仪表的面板上设有5个LED指示灯、3个设定控制按狃（分别为K4、K1、K2、K3）、1个蜂鸣器自锁开关K4。 High 指示灯亮：表示上限报警控制信号输出状态。 Low 指示灯亮：表示下限报警控制信号输出状态。 有功指示灯亮：表示仪表显示读数以KW（千瓦）为单位。 无功指示灯亮：表示仪表显示读数为无功功率。 K1键为在设定状态下为功能设定键及确认键。 K2键在设定状态下为左右移位键（←→）；在测量状态为视在功率、有功功率、无功功率显示功能选择键。 K3在设定状态下为数字设定键和功能转换键（↑↓）；在测量状态下为功率、电压、电流、频率、功率因数显示功能选择键。 显示部分： 末位数码管为被测参数符号指示管，“P”表示功率，“H”表示频率，“C”表示功率因数，“A”表示电流，“V”表示电压。 1、在功率测量状态下，如果功率值超过9999W，仪表的●KW指示灯亮，此时仪表显示读数以KW（千瓦）为单位。
数据结构课程设计实验指导书
数据结构课程设计 指 导 书 东华大学计算机科学与技术学院 2017年1月
目录 1.前言 (1) 1.1指导思想 (1) 1.2设计任务 (1) 1.3参考进度 (2) 1.4成绩评定 (2) 1.5注意事项 (3) 1.6参考书目 (3) 2．个人任务 (4) 2.1 排序算法设计 (4) 2.2 应用算法设计 (4) 3 小组任务 (6) 3.1 有向图问题 (6) 3.2 最小生成树问题 (6) 3.3 关键路径问题 (6)
1.前言 《数据结构》是计算机科学与技术专业的一门核心专业基础课程，其主要任务是培养学生的算法设计能力及良好的程序设计习惯。通过学习，要求学生掌握典型算法的设计思想及程序实现，能够根据实际问题选取合适的存储方案、设计出简洁、高效、实用的算法，并为后续课程的学习及软件开发打下良好的基础。 1.1指导思想 本次课程设计的指导思想是： 1、学习获取知识的方法； 2、提高发现问题、分析问题和解决实际问题的能力； 3、加强创新意识和创新精神； 4、加强团队的分工与合作； 5、掌握面向实际背景思考问题的方法。 1.2设计任务 本次课程设计任务主要分为个人任务和小组任务两种。 个人基本任务： 在DHU-OJ平台上按要求完成“个人任务”部分的设计任务，其中选做题不是必须完成的任务。 小组任务： 完成“小组任务”部分的设计任务，其中选做题不是必须完成的任务。1.1要求 1、每项目小组人员为3~5名。 2、每项目小组提交一份课程设计报告，内容包括：课题名称，课题参加人 员名单和分工，课题的目的，课题内容，需求分析、概要设计、主要代码 分析、测试结果、课题特色和创新之处、收获与体会、使用说明。 3、每人必须在完成个人任务的基础上提交个人任务的设计报告，内容包括：
201306车辆工程专业自动控制原理实验指导书[tian]
《自动控制原理》课程实验指导书 主编田玉冬 适用专业：车辆工程 上海电机学院 2013年06月
目录 前言 (2) 实验规则 (3) 实验一典型环节的时域响应实验 (4) 实验二典型系统瞬态响应和稳定性分析实验 (6) 实验三控制系统的频率特性分析实验 (9)
前言 《自动控制原理》是车辆工程专业的一门重要的专业基础课，也是国内各院校相应专业的主干课程。 当前，科学技术的发展趋势既高度综合又高度分化，这要求高等院校培养的大学生，既要有坚实的理论基础，又要有严格的工程技术训练，不断提高的实验研究能力、分析计算能力、总结归纳能力和解决各种实际问题的能力。21世纪要求培养“创造型、开发型、应用型”人才，这就对我们实验教学提出了新的考验。自动控制原理课程的理论性较强，因此在学习本课程时，开设必要的实验，对学生加深理解深入掌握基本理论和分析方法，培养学生分析问题、解决问题的能力，以及使抽象的概念和理论形象化、具体化，对增强学习的兴趣有极大的好处，做好本课程的实验，是学好本课程的重要教学辅助环节。 自动控制原理实验系统是为《自动控制原理》的教学实验专门研制的，是师生科研的有利工具。它具有直观、操作灵活等便于培养学生实验技能的优点，为充分发挥学生独立思考能力和主观能动性。实验指导书明确要求实验前做好有关理论计算或分析，而实验步骤通常是原则性的。实验中可能碰到的主要问题则列在思考题内以引起学生的注意。 《自动控制原理实验》是该课程的课内实验，总计6学时。本课程实验主要完成线性连续系统方面的实验共三个。实验主要以计算机为平台、以操作观察检测为主，在实验中应主要熟悉自动控制系统的时频分析，熟悉各部件的安装位置，掌握工作的原理及检测方法。在完成实验后，需写出详细的实验报告，包括实验方法、实验过程和结果、心得和体会等。
机械原理实验指导书
3.3 机构运动简图的测绘实验 3.3.1 实验目的 （1）学会依照实际的机器或机构模型，绘制机构运动简图； （2）巩固和验证机构自由度的计算方法； （3）分析机构具有确定运动的必要条件，加深对机构分析的了解。 3.3.2 设备和工具 （1）各种实际机器及各种机构模型； （2）钢板尺、卷尺、内外卡尺、量角器等； （3）自备铅笔、橡皮、草稿纸等。 3.3.3 实验原理和方法 由于机构的运动仅与机构中可动的构件数目、运动副的数目和类型及相对位置有关，因此，绘制机构运动简图要抛开构件的外形及运动副的具体构造，而用国家标准规定的简略符号来代表运动副和构件（可参阅GB4460－84“机构运动简图符号”），并按一定的比例尺表示运动副的相对位置，以此说明机构的运动特征。 机构运动简图用来分析机构的运动，所以在画图之前应该对机构的运动进行分析，由于其运动只与可动构件及两构件之间组成的运动副有关，而与构件的外形和运动副的具体构造无关，所以我们只对可动构件和运动副进行分析，在分析构件和运动副之前应对零件和构件的概念非常清楚。 弄清楚机构的运动情况后，才可画图，由于机构的运动与运动副的位置有关系，画图时必须准确地体现出各运动副的位置，所以须采用一定的比例尺，按照国家标准规定的简略符号画图，所以机构运动简图中只包含采用国家标准符号规定的构件和运动副，而不能体现出构件的外形和运动副的具体构造。 画完机构运动简图以后，须计算机构的自由度，我们知道机构具有确定运动的条件是：原动件的数目等于自由度的数目，从而可以达到验证的目的。 3.3.4 实验步骤 （1）在机构缓慢运动中观察，搞清运动的传递顺序，找出机构中的所有可动构件； （2）确定相邻两构件之间所形成的相对运动关系（即组成何种运动副）； （3）分析各构件的运动平面，选择多数构件的运动平面作为运动简图的视图平面； （4）将机构停止在适当的位置（即能反映全部运动副和构件的位置），确定原动件，并选择适当比例尺，按照与实际机构相应的比例关系，确定其它运动副的相对位置，直到机构中所有运动副全部表示清楚； （5）测量实际机构的运动尺寸，如转动副的中心距、移动副的方向、齿轮副的中心距等； （6）按所测的实际尺寸，修定所画的草图并将所测的实际尺寸标注在草图上的相应位置，按同一比例尺将草图画成正规的运动简图； （7）按运动的传递顺序用数字1，2，3…和大写字母A，B，C…分别标出构件和运动副； （8）按机构自由度的计算公式计算机构的自由度，并检查是否与实际机构相符，以检验运动简图的正确性。 3.3.5 注意事项： （1）对机构进行运动分析时要轻拿轻放轻转动，如果发现有缺少零件的机构及时向老师汇报； （2）画完草图后把草稿纸拿到老师那里签字，回去整理成正式的实验报告，交实验报告时把签字的草稿纸一起交上来；
《电路原理》实验指导书(精)
《电路原理》实验指导书 一、课程的目的、任务 本课程是电子科学、测控技术专业学生在学习电路原理课程间的一门实践性技术基础课程，其目的在于通过实验使学生能更好地理解和掌握电路基本理论，培养学生理论联系实际的学风和科学态度，提高学生的电工实验技能和分析处理实际问题的能力。为后续课程的学习打下基础。 二、课程的教学内容与要求 三．各实验具体要求 见P2 四、实验流程介绍 学生用户登陆进入实验系统的用户名为：Z+学号(如ZD205003200XX)，密码：netlab 详细操作步骤见P7 五、实验报告 请各指导老师登陆该实验系统了解具体实验方法，并指导学生完成实验。学生结束实验后应完成相应的实验报告并交给指导老师。其中实验报告的主要内容包括：实验目的，实验内容，实验记录数据，数据分析与处理等。
实验一 电阻、电容、电压和电流的测量 一、实验目的 1、 了解电源、测量仪表以及数字万用表的使用方法。 2、 掌握测量电阻、电容、电压和电流的方法。 3、 了解电表量程、分辨率、准确度对测量结果的影响。 二、实验任务 1、用万用表电阻档测精密可调电阻，测量电阻R1-R4。实验数据填入下表： 表1-1 2、用万用表和数字表分别测量直流电流与电压 （1） 按图1-1接好电路，s U 为稳压电源（上限电压5V ），测量1R ＝510Ω、2 R ＝1K Ω时的1R U 、2R U ，自己确定Us 的值，需要测量3组数据。 图1-1 图1-2 （2） 按图1-2接好电路s I 为稳流电源（上限电流0.025A ），用毫安表和微安表 测量1R ＝2R ＝1k Ω时的1I 、2I 和s I ，填入下表。