东南大学DSP实验报告

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第三章DSP芯片系统实验

实验3.1 :数据存取实验

一.实验目的

1.了解TMS320F2812A的内部存储器空间的分配及指令寻址方式。

2.了解ICETEK-F2812-A评估板扩展存储器空间寻址方法,及其应用。

3.了解ICETEK-F2812-EDU实验箱扩展存储器空间寻址方法,及其应用。

4.学习用Code Composer Studio修改、填充DSP内存单元的方法。

5.学习操作TMS32028xx内存空间的指令。

二.实验设备

计算机,ICETEK-F2812-A-EDU实验箱(或ICETEK仿真器+ICETEK-F2812-A评估板+相关连线及电源)。

三.实验内容

在外部SARAM的0x80000~0x8000f单元置数0~0xf,将该单元块存储的数据复制到0x80100~0x8010f处,最后通过“Memory”查看窗口观察各存储区中的数据。

四.实验原理

TMS32028xx DSP内部存储器资源介绍:

TMS32028xx系列DSP基于增强的哈佛结构,可以通过三组并行总线访问多个存储空间。它们分别是:程序地址总线(PAB)、数据读地址总线(DRAB)和数据写地址总线(DW AB)。由于总线工作是独立的,所以可以同时访问程序和数据空间。

TMS32028xx系列DSP的地址映象请参考第一章1.2.4节ICETEK-F2812-A评估板的存储空间定义及寄存器映射说明中的介绍。

五.实验步骤

1.实验准备

连接实验设备。参见第一章1.3.1节中的“硬件连接方法”。

连接仿真器USB口接线,打开实验箱电源开关,接通评估板电源(关闭实验箱上的扩展模块和信号源电源开关)。

2.设置Code Composer Studio 2.21在硬件仿真(Emulator)方式下运行。

参见第一章1.4.2节中的“设置CCS工作在硬件仿真环境”。

3.启动Code Composer Studio 2.21选择菜单Debug→Reset CPU。

4.打开工程文件工程文件为:

C:\ICETEK-F2812-A-EDUlab\DSP281x_examples\Lab0201-Memory\Memory.pjt

5.编译、手动下载程序。

如图图3.1.1。

①点击File

③选择Debug

文件夹

②选择Load

Program…

④双击

Memory.out

图3.1.1 手动下载程序

6.程序区的观察和修改

(1)运行到main函数入口:

选择菜单Debug→Go Main,当程序运行并停止在main函数入口时,展开“Disassembly”

反汇编窗口,发现main函数入口地址为81000H,也就是说从此地址开始存放主函数的程序代码。

(2)显示程序区:

图3.1.2 程序区

(3) 修改程序区的存储单元

程序区单元的内容由CCS 的下载功能填充,但也能用手动方式修改。

双击“Code ”窗口地址“0x81000:”后的第一个数,显示“Edit Memory ”窗口,在“Data ”中输入0x20,修改“page :”为“program ”,单击“Done ”按钮,观察“Code ”窗口中相应地址的数据被修改,同时在反汇编窗口中的反汇编语句也发生了变化,当前语句被改成了“TRAP #0”。将地址0x81000上的数据改回0xfe08,程序又恢复成原样。 (4) 观察修改数据区

① 显示数据存储区:

图3.1.3 显示数据存储器

同样打开窗口Data1,起始地址在0x80100。

② 修改数据单元:数据单元可以单个进行修改,只需双击想要改变的数据单元即可,

如同第(3)步中修改程序区单元的操作一样。

①选择菜单

⑤完成设置

①选择菜单

⑤完成设置

③ 填充数据单元:

图3.1.4 观察DATA 数据

观察“Data ”窗口中的变化。同样将0x80100开始的头16个单元的值用0填充。 7. 运行程序观察结果

(1) 打开Memory.c ,在有注释的行上加软件断点。

(2) 按“F5”键运行到各断点,注意观察窗口“Data ”和“Data1”中的变化,学会用程序修

改数据区语句的方法。 8. 退出CCS

六.实验结果

实验程序运行之后,位于数据区地址80000H 开始的16个单元的数值被复制到了数据区80100H 开始的16个单元中。

通过改写内存单元的方式,我们可以手工设置DSP 的一些状态位,从而改变DSP 工作的状态。

七.问题与思考

修改数据单元内容和修改程序单元内容的操作方式是否一样?

实验3.2 :指示灯与拨码开关控制实验

一.实验目的

1.了解ICETEK-F2812-A评估板在TMS320F2812芯片外部扩展存储空间上的扩展。

2.了解ICETEK-F2812-A评估板上指示灯扩展原理。

3.学习在C语言中使用扩展的控制寄存器的方法。

二.实验设备

计算机,ICETEK-F2812-EDU实验箱(或ICETEK仿真器+ICETEK-F2812-A系统板+相关连线及电源)。

三.实验内容

通过ICETEK-F2812-A评估板上的扩展指示灯和拨码开关,实现TMS320F2812芯片的存储器扩展接口(EMIF)的数字输入与输出。

四.实验原理

1.TMS320F2812芯片的存储器扩展接口

存储器扩展接口是DSP扩展片外资源的主要接口,它提供了一组控制信号和地址、数据线,可以扩展各类存储器和存储器、寄存器映射的外设。

ICETEK-F2812-A评估板在扩展接口上除了扩展了片外SRAM外,还扩展了指示灯、DIP开关和D/A设备。具体扩展地址如下(见第一章1.2.4节的表1.7):

C0003-C0007h:D/A转换控制寄存器

C0001h:板上DIP开关控制寄存器

C0000h:板上指示灯控制寄存器

与ICETEK-F2812-A评估板连接的扩展模块也使用扩展空间:

108000-108004h:读-键盘扫描值,写-液晶控制寄存器

108002-108002h:液晶辅助控制寄存器

108003-108004h:液晶显示数据寄存器

108005-108005h:发光二极管显示阵列控制寄存器

2.指示灯扩展原理

图3.2.1 指示灯扩展原理

3.拨码开关扩展原理

图3.2.2 拨码开关扩展原理

4.实验程序流程图

五.实验步骤

1.实验准备

连接实验设备。

连接仿真器USB口接线,打开实验箱电源开关,接通评估板电源(关闭实验箱上的扩展模块和信号源电源开关)。

2.设置Code Composer Studio 2.21在硬件仿真(Emulator)方式下运行

3.启动Code Composer Studio 2.21

选择菜单Debug Reset CPU。

4.打开工程文件

工程文件为:C:\ICETEK-F2812-A-EDUlab\DSP281x_examples\Lab0302-DIP\DIP.pjt

打开源程序DIP.c阅读程序,理解程序内容

5.编译、下载程序。

6.运行程序,改变拨码开关各位的状态,观察指示灯DS1-DS4的显示。

7.退出CCS。

六.实验结果

1.映射在扩展存储器空间地址上的指示灯控制寄存器在设置时是低4位有效的,数据的最低位对应指示灯D1,次低位对应指示灯D2,...依次类推。

2.映射在扩展存储器空间地址上的拨码开关控制寄存器在回读时是低4位有效的,数据的最低位对应拨码开关1,次低位对应拨码开关2,...依次类推。

七.问题与思考

ICETEK-F2812-A评估板上的指示灯控制寄存器是可读可写的,请问用什么办法可以回读指示灯状态?

实验3.3 :DSP的定时器实验

一.实验目的

1.通过实验熟悉F2812A的定时器;

2.掌握F2812A定时器的控制方法;

3.掌握F2812A的中断结构和对中断的处理流程;

4.学会C语言中断程序设计,以及运用中断程序控制程序流程。

二.实验设备

计算机,ICETEK-F2812-EDU实验箱(或ICETEK仿真器+ICETEK-F2812-A系统板+相关连线及电源)。

三.实验内容

应用TMS320F2812芯片的定时器0,以定时器中断方式实现定时功能,并以流水灯的显示变化周期反映定时时间。

四.实验原理

1.通用定时器介绍及其控制方法

TMS320F2812A内部有三个32位通用定时器(TIMER0/1/2),其中定时器1和2被保留给实时操作系统(DSPBIOS)用,只有定时器0可以提供给用户使用。

2.中断响应过程

(1)接受中断请求。必须由软件中断(从程序代码)或硬件中断(从一个引脚或一个基于芯

片的设备)提出请求去暂停当前主程序的执行。

(2)响应中断。必须能够响应中断请求。如果中断是可屏蔽的,则必须满足一定的条件,按

照一定的顺序去执行。而对于非可屏蔽中断和软件中断,会立即作出响应。

(3)准备执行中断服务程序并保存寄存器的值。

(4)执行中断服务子程序。调用相应得中断服务程序ISR,进入预先规定的向量地址,并且

执行已写好的ISR。

3.中断类别

可屏蔽中断:这些中断可以用软件加以屏蔽或解除屏蔽。

不可屏蔽中断:这些中断不能够被屏蔽,将立即响应该类中断并转入相应的子程序去执行。

所有软件调用的中断都属于该类中断。

4.中断的优先级

如果多个中断被同时激发,将按照他们的中断优先级来提供服务。中断优先级是芯片内部已定义好的,不可修改。

5. 实验程序流程图

6. 实验程序分析

本实验设计的程序是在上一个实验的基础上修改得来,由于上一个实验控制指示灯闪烁的延时控制是用循环计算方法得到的,延时不精确也不均匀。采用中断方式实现指示灯的定时闪烁,时间更加准确。

五.实验步骤 1. 实验准备

连接实验设备。

连接仿真器USB 口接线,打开实验箱电源开关,接通评估板电源(关闭实验箱上的扩展模块和信号源电源开关)。

2. 设置Code Composer Studio 2.21在硬件仿真(Emulator)方式下运行

3. 启动Code Composer Studio 2.21 选择菜单Debug Reset CPU 。

4. 打开工程文件

打开菜单“Project ”的“Open ”项;

选择C:\ICETEK-F2812-A-EDUlab\DSP281x_examples\Lab0303-Timer 目录中的“Timer.pjt ”。在项目浏览器中,双击time.c ,激活time.c 文件,浏览该文件的内容,理解各语句作用。 5. 编译、下载程序。 6. 运行程序,观察结果。

7. 改变“CpuTimer0Regs.PRD.all = 0xffff;”函数里的值; 重复步骤5,6观察实验现象。 8. 退出CCS

六.实验结果

指示灯在定时器的定时中断中按照设计定时闪烁。

使用定时器和中断服务程序可以完成许多需要定时完成的任务,比如DSP定时启动A/D 转换,日常生活中的计时器计数、空调的定时启动和关闭等。

在调试程序时,有时需要指示程序工作的状态,可以利用指示灯的闪烁来达到,指示灯灵活的闪烁方式可表达多种状态信息。

七.问题与思考

改变TMS320F2812定时器0的定时时间有几种方式?

实验3.4 :外中断实验

一.实验目的

1.通过实验熟悉F2812A的中断响应过程。

2.学会C语言中断程序设计,以及应用中断程序控制程序流程。

二.实验设备

计算机,ICETEK-F2812-EDU实验箱(或ICETEK仿真器+ICETEK-F2812-A系统板+相关连线及电源)。

三.实验内容

应用小键盘产生中断。当有键按下时,向DSP的XINT2发送中断信号,DSP响应中断,执行中断服务子程序,控制指示灯的闪烁。

四.实验原理

1.中断及中断处理过程

(1)中断是一种由硬件或软件驱动的信号,DSP在接到此信号时,将当前程序悬挂起来,转

向去执行另外一个任务,我们称为中断服务程序(ISR)。TMS320f28x DSP可支持32个ISR,可由硬件或软件触发。

所有的C28x中断,可以分成可屏蔽中断和不可屏蔽中断两种,软件中断是不可屏蔽的。

(2)DSP处理中断的步骤

①接收中断请求:请求由软件或硬件发出。

②响应中断请求:对于可屏蔽中断,需要满足若干条件,才发生响应;而对于不可屏

蔽中断,则立即响应。

③准备执行中断服务程序:

完成当前正在执行的指令;将进入流水线但还未解码的指令清除。

自动保存若干寄存器的值到数据堆栈和系统堆栈。

取得用户定义的中断向量表中当前中断向量,中断向量指向中断服务程序入口。

④执行中断服务程序:中断服务程序包含中断返回指令,这样返回时可以出栈以前保

存的关键寄存器数据,从而恢复中断服务程序执行前的现场。

(3)外中断。TMS320F2812可以响应两个外中断。

2.扩展模块的键盘接口

扩展模块(显示/控制模块)通过接口P8连接小键盘,接收小键盘传送的扫描码,并在每个扫描码结束后保存,同时向DSP的XINT2发送中断信号;当DSP读键盘时将扫描码送到数据总线上。小键盘上每次按下一个键将产生2个扫描码、2次中断。

3.程序编制

由一个不含中断处理程序的工程通过改写加入中断处理程序部分大致需要如下操作(假设使用INT2):

(1)编制中断服务程序:可以用C语言程序实现,编写单独的一个函数XINT,此函数使用

interrupt修饰,没有参数和返回值。

(2)构造中断向量表:程序中“InitPieVectTable();”是初始化向量表。

“PieVectTable.XINT2 = &XINT2_isr;”把中断服务程序和向量表该中断对应起来。 (3) 主程序中进行初始化设置:使能中断,清中断等。 4. 实验程序流程图

五.实验步骤 1. 实验准备

(1) 连接实验设备。

连接仿真器USB 口接线,打开实验箱电源开关,接通评估板电源,接通扩展模块电源(关闭信号源电源开关)。

(2) 连接实验箱附带键盘的PS2插头到扩展模块的“键盘接口”P8。 2. 设置Code Composer Studio 2.21在硬件仿真(Emulator)方式下运行 3. 启动Code Composer Studio 2.21,选择菜单Debug Reset CPU 。 4. 打开工程文件

工程目录:C:\ICETEK-F2812-A-EDUlab\DSP281x_examples\Lab0304-Xint\xint.pjt 5. 浏览xint.c 文件的内容,理解各语句作用。 6. 编译、下载程序。 7. 运行程序,观察结果。

运行程序,按一下小键盘上任意一个键,注意观察扩展模块上指示灯闪烁的情况。 8. 观察中断函数的执行

选择“Debug ”菜单中“Halt ”暂停运行程序,在XINT2中断程序中的语句上加软件断点,重新运行程序(选择“Debug ”菜单中“Run ”),观察何时程序停留在断点上。 9. 退出CCS 。

六.实验结果

通过实验可以发现,每次按下键盘均会发生两次中断,当按下键不放时会产生连续的中断;只有在外中断发生时,xint2中断函数才会被执行。 七.问题与思考

TMS320F2812芯片的中断设置与响应过程?

实验3.5 :单路、多路模数转换(A/D)实验

一.实验目的

1.通过实验熟悉F2812A的定时器。

2.掌握F2812A片内A/D的控制方法。

二.实验设备

计算机,ICETEK-F2812-EDU实验箱(或ICETEK仿真器+ICETEK-F2812-A系统板+相关连线及电源)。

三.实验内容

应用TMS320F2812A芯片自带模数转换模块,将信号发生器上的正弦、三角波或方波通过AIN0和AIN1通道输入转换成12位的数字量,并且在CCS的图形窗口中显示。

四.实验原理

1.TMS320F2812A芯片自带模数转换模块的特性

12位带流水线的模数转换模块,时钟配置在25MHz,最高采样带宽12.5MSPS,16个模拟输入通道(AIN0—AIN15),内置双采样-保持器。

ADC模块的16个通道,可配置为两个独立的8通道模块,以方便为事件管理器A和B服务。两个独立的8通道模块可以级连组成16通道模块。

在ADC内部只有一个转换器,即同一时刻只有1路A/D进行转换。

采样幅度:0-3v,切记输入A/D的信号不要超过这个范围,否则会烧坏2812芯片的。

2.模数转换的程序控制

模数转换相对于计算机来说是一个较为缓慢的过程。一般采用中断方式启动转换及保存结果,这样可以少占用的CPU处理时间。

设计转换程序应首先考虑处理过程如何与模数转换的时间相匹配,根据实际需要选择适当的触发转换的手段,并能及时地保存结果。

3.实验程序流程图

五.实验步骤 1. 实验准备

(1) 信号源接入A/D 输入:

① 取出2根实验箱附带的信号线(如右图,两端均为单声道语音插头)。

② 用1根信号线连接实验箱底板上信号源I 模块的“波形输出”插座(图3.5.1中的3或

4)和“A/D 输入”模块的“ADCIN0”插座(图3.5.1中的A ),信号源I 的输出波形即可送到ICETEK-F2812-A 评估板的A/D 输入通道0。

③ 用1根信号线连接实验箱底板上信号源II 模块的“波形输出”插座(图3.5.1中的c 或

d )和“A/D 输入”模块的“ADCIN1”插座(图3.5.1中的B ),信号源II 的输出波形即可送到ICETEK-F2812-A 评估板的A/D 输入通道1。 注意:如果使用2812单板,请把您的信号源输入端接到P2扩展接口上的ad 输入引脚,把地线接到扩展接口上的AGND 引脚上(具体位置参考ICETEK-F2812-A 评估板原理图)。

④ 设置信号源I :

调整拨动开关“频率选择”(图3.5.1中的5)拨到“100Hz -1KHz ”档(图3.5.1中

的10)。

将“频率微调”(图3.5.1中的6)顺时针调到头(最大)。 调整拨动开关“波形选择”(图3.5.1中的7)拨到“三角波”档(图3.5.1中的11)。 将“幅值微调”(图3.5.1中的8)顺时针调到头(最大)。

图3.5.1 信号源面板

1

2

3 6 8

4

5 7

a

b c

f

h

d

e

g

⑤设置信号源II:

调整拨动开关“频率选择”(图3.5.1中的e)拨到“100Hz-1KHz”档(图3.5.1中的j)。

将“频率微调”(图3.5.1中的f)顺时针调到头(最大)。

调整拨动开关“波形选择”(图3.5.1中的g)拨到“正弦波”档(图3.5.1中的k)。

将“幅值微调”(图3.5.1中的h)顺时针调到头(最大)。

(2)调整信号源输出幅度

必须保证A/D输入通道输入的模拟信号幅度在0-3V之间。

先用示波器检测信号源输出范围,保证最小值0V最大值3 V,然后再接入A/D输入通道。

否则容易损坏DSP芯片的模数采集模块。

(3)连接实验设备。

连接仿真器USB口接线,打开实验箱电源开关,接通评估板电源,接通扩展模块电源。

打开信号源电源开关,即将两个信号源的电源开关(图3.5.1中的2和b)拨到“开”的位置。

2.设置Code Composer Studio 2.21在硬件仿真(Emulator)方式下运行

3.启动Code Composer Studio 2.21

选择菜单Debug→Reset CPU。

4.打开工程文件

工程目录:C:\ICETEK-F2812-A-EDUlab\DSP281x_examples\Lab0305-AD\ ADC.pjt。

在项目浏览器中,双击adc.c,打开adc.c文件,浏览该文件的内容,理解各语句作用。

5.编译、下载程序。

6.打开观察窗口

选择菜单“View”、“Graph”、“Time/Frequency…”做如下设置,然后单击“OK”按钮:

图3.5.2观察窗口设置1

选择菜单“View”、“Graph”、“Time/Frequency…”做如下设置,然后单击“OK”按钮:

图3.5.3观察窗口设置2

在弹出的图形窗口中单击鼠标右键,选择“Clear Display”。

通过设置,我们打开了两个图形窗口观察两个通道模数转换的结果。

7.运行程序观察结果

单击“Debug”菜单,“Run”项,运行程序;

停止运行,观察“ADCIN0”、“ADCIN1”窗口中的图形显示;

适当改变信号源的频率,按F5健再次运行,停止后观察图形窗口中的显示。

注意:输入信号的频率不能大于10KHz,否则会引起混叠失真,而无法观察到波形,如果有兴趣,可以试着做一下,观察采样失真后的图形。

8.选择菜单File→workspace→save workspacs As…,输入文件名SY.wks 。

9.退出CCS

六.实验结果

用实验中的设置,我们可以看到结果为:

图3.5.4 结果输出

七.问题与思考

引起波形混叠失真的原因是什么?

实验3.6 :单路、多路数模转换(D/A)实验

一.实验目的

1.了解数模转换的基本操作;

2.了解ICETEK-F2812-A评估板扩展数模转换方式;

3.掌握数模转换程序设计方法。

二.实验设备

计算机,示波器,ICETEK-F2812-EDU实验箱(或ICETEK仿真器+ICETEK-F2812-A系统板+相关连线及电源)。

三.实验内容

应用ICETEK-F2812-A评估板上扩展的DAC7617数模转换模块,将0~0xfff的数字量转换成模拟的三角波,并用示波器观察波形输出。

四.实验原理

1.数模转换操作

在ICETEK-F2812-A评估板上,使用的数模转换芯片是DAC7617,它可以同时实现四路数模转换输出,12位精度,转换时间10μs。

其控制方式较为简单:首先将需要转换的数值通过数据总线传送到DAC7617上相应寄存器,再发送转换信号,经过一个时间延迟,转换后的模拟量就从DAC7617输出引脚输出。2.DAC7617与TMS320F2812A的连接

TMS320F2812A DSP外扩数模转换芯片DAC7617,DAC7617的转换寄存器被映射到C0003-C0007h。

在DAC7617的输出端,为了增加输出功率,经过一级运放再输出到评估板插座上。

关于DAC7617的外扩方法,请参见第一章1.2.5节。

硬件原理图:

图3.6.1 硬件原理图

3.实验程序流程图

五.实验步骤

1.连接实验设备

连接仿真器USB口接线,打开实验箱电源开关,接通评估板电源(关闭扩展模块电源、信号源电源开关)。

2.设置Code Composer Studio 2.21在硬件仿真(Emulator)方式下运行

3.启动Code Composer Studio 2.21

选择菜单Debug→Reset CPU。

4.打开工程文件

工程目录:C:\ICETEK-F2812-A-EDUlab\DSP281x_examples\lab0306-Dac\ dac.pjt。

浏览dac.c文件的内容,理解各语句作用。

5.编译、下载程序。

6.运行程序,观察结果。

用信号线从实验箱底板上右侧“D/A输出”的四个插座引线到示波器。也可以用扩展模块右侧的DAOUT1-DAOUT4测试勾连接示波器。

单击菜单“Debug”→“Run”项,运行程序,观察示波器上的波形。

7.退出CCS

六.实验结果

四路输出均为0-5V,示波器显示波形为三角波。

七.问题与思考

采用计算法输出波形,这样做的缺点是速度慢,波形的形状有运算失真;优点是占用存储空

间很少。请考虑使用别的方法产生三角波、正弦波输出(如查表法)。

实验3.7 :异步串口通信实验

一.实验目的

1.了解ICETEK-F2812-A评估板扩展标准RS-232串行通信接口的原理和方法。

2.学会对串行通信芯片的配置编程。

3.学习设计异步通信程序。

二.实验设备

计算机,ICETEK-F2812-EDU实验箱(或ICETEK仿真器+ICETEK-F2812-A系统板+相关连线及电源)。

三.实验内容

应用TMS320F2812A芯片自带的标准RS-232串行通信接口(SCI)模块,实现与PC机串口的通讯。

四.实验原理

1.评估板异步串口设计

在评估板上加上Max232模块即可。驱动电路主要完成将输出的0-3.3V电平转换成异步串口电平的工作,转换电平的工作由MAX232芯片完成。

2.实验程序流程图:

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电路实验 实验报告 第二次实验 实验名称:弱电实验 院系:信息科学与工程学院专业:信息工程姓名:学号:

实验时间:年月日 实验一:PocketLab的使用、电子元器件特性测试和基尔霍夫定理 一、仿真实验 1.电容伏安特性 实验电路: 图1-1 电容伏安特性实验电路 波形图:

图1-2 电容电压电流波形图 思考题: 请根据测试波形,读取电容上电压,电流摆幅,验证电容的伏安特性表达式。 解:()()mV wt wt U C cos 164cos 164-=+=π, ()mV wt wt U R sin 10002cos 1000=??? ? ? -=π,us T 500=; ()mA wt R U I I R R C sin 213.0== =∴,ππ40002==T w ; 而()mA wt dt du C C sin 206.0= dt du C I C C ≈?且误差较小,即可验证电容的伏安特性表达式。 2.电感伏安特性 实验电路: 图1-3 电感伏安特性实验电路 波形图:

图1-4 电感电压电流波形图 思考题: 1.比较图1-2和1-4,理解电感、电容上电压电流之间的相位关系。对于电感而言,电压相位 超前 (超前or 滞后)电流相位;对于电容而言,电压相位 滞后 (超前or 滞后)电流相位。 2.请根据测试波形,读取电感上电压、电流摆幅,验证电感的伏安特性表达式。 解:()mV wt U L cos 8.2=, ()mV wt wt U R sin 10002cos 1000=??? ? ? -=π,us T 500=; ()mA wt R U I I R R L sin 213.0===∴,ππ 40002==T w ; 而()mV wt dt di L L cos 7.2= dt di L U L L ≈?且误差较小,即可验证电感的伏安特性表达式。 二、硬件实验 1.恒压源特性验证 表1-1 不同电阻负载时电压源输出电压 电阻()Ωk 0.1 1 10 100 1000 电源电压(V ) 4.92 4.98 4.99 4.99 4.99 2.电容的伏安特性测量

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一、综合实验内容和目的 1、实验目的 (1) 通过实验学习掌握TMS320F28335的浮点处理; (2) 学习并掌握A/D模块的使用方法; (3) 学习并掌握中断方式和查询方式的相关知识及其相互之间的转换; (4) 学习信号时域分析的方法,了解相关电量参数的计算方法; (5) 了解数字滤波的一些基本方法。 2、实验内容 要求1:对给定的波形信号,采用TMS320F28335的浮点功能计算该信号的以下时域参数:信号的周期T,信号的均方根大小V rms、平均值V avg、峰-峰值V pp。 其中,均方根V rms的计算公式如下: V= rms 式中N为采样点数,()u i为采样序列中的第i个采样点。 要求2:所设计软件需要计算采样的波形周期个数,并控制采样点数大于1个波形周期,且小于3个波形周期大小。 要求3:对采集的数据需要加一定的数字滤波。 二、硬件电路 相关硬件:TMS320F28335DSP实验箱,仿真器。

硬件结构图 三、程序流程图 1、主程序流程图 程序的主流程图2、子程序流程图

参数计算的流程图 四、实验结果和分析 1、实验过程分析 (1) 使用的函数原型声明 对ADC模件相关参数进行定义:ADC时钟预定标,使外设时钟HSPCLK 为25MHz,ADC模块时钟为12.5MHz,采样保持周期为16个ADC时钟。 (2) 定义全局变量 根据程序需要,定义相关变量。主要有:ConversionCount、Voltage[1024]、Voltage1[1024]、Voltage2[1024]、filter_buf[N]、filter_i、Max、Min、T、temp、temp1、temp2、temp3、Num、V、Vav、Vpp、Vrm、fre。这些变量的声明请见报告后所附的源程序。 (3) 编写主函数 完成系统寄存器及GPIO初始化;清除所有中断,初始化PIE向量表,将程

东南大学微机第四次实验报告

东南大学 《微机实验及课程设计》 实验报告 实验四双列点阵发光二极管显示实验 姓名:董元学号:22011207 专业:测控技术与仪器实验室:计算机硬件技术实验时间:2013年05月15 日报告时间:2013年05月18日评定成绩:审阅教师:

一. 实验目的与内容(概述) 实验目的: 1)进一步掌握TPC实验装置的基本原理和组成结构; 2)了解双色点阵LED显示器的基本原理 3)掌握PC机控制双色点阵LED显示程序的设计方法 实验内容: 4-1、在双色点阵发光二极管上显示一个黄色或红色的“年”字。 4-2、在双色点阵发光二极管上显示你的姓的汉字或拼音的第一个字母。要求该字符红色和黄色相间。 要求: 1、正确设置退出条件:可以按任意键退出,或者显示一定的次数退出 2、注意尽量清晰地显示字符,消除重影问题 4-3、利用双色点阵发光二极管任意设计一款霓虹灯动态图案,要求二极管阵列可以间或发两种颜色的光,并能看清动态变换的效果。 二. 基本实验原理(或基本原理) 点阵LED显示器是将许多LED类似矩阵一样排列在一起组成的显示器件,双色点阵LED是在每一个点阵的位置上有红绿或红黄或红白两种不同颜色的发光二极管。当微机输出的控制信号使得点阵中有些LED 发光,有些不发光,即可显示出特定的信息,包括汉字、图形等。车站广场由微机控制的点阵LED大屏幕广告宣传牌随处可见。 实验仪上设有一个共阳极8×8点阵的红黄两色LED显示器,其点阵结构如图所示。该点阵对外引出24条线,其中8条行线,8条红色列线,8条黄色列线。若使某一种颜色、某一个LED发光,只要将与其相连的行线加高电平,列线加低电平即可。 1、硬件连接: (1)行代码、红色列代码、黄色列代码各用一片74LS273锁存。 (2)行代码输出的数据通过行驱动器7407加至点阵的8条行线上, (3)红和黄列代码的输出数据通过驱动器DS75452反相后分别加至红和黄的列线上。 (4)行锁存器片选信号为CS1,红色列锁存器片选信号为CS2,黄色列锁存器片选信号为CS3。 2、流程图:

自动控制原理实验

自动控制原理实验 实验报告 实验三闭环电压控制系统研究 学号姓名 时间2014年10月21日 评定成绩审阅教师

实验三闭环电压控制系统研究 一、实验目的: (1)通过实例展示,认识自动控制系统的组成、功能及自动控制原理课程所要解决的问题。 (2)会正确实现闭环负反馈。 (3)通过开、闭环实验数据说明闭环控制效果。 二、预习与回答: (1)在实际控制系统调试时,如何正确实现负反馈闭环? 答:负反馈闭环,不是单纯的加减问题,它是通过增量法实现的,具体如下: 1.系统开环; 2.输入一个增或减的变化量; 3.相应的,反馈变化量会有增减; 4.若增大,也增大,则需用减法器; 5.若增大,减小,则需用加法器,即。 (2)你认为表格中加1KΩ载后,开环的电压值与闭环的电压值,哪个更接近2V? 答:闭环更接近。因为在开环系统下出现扰动时,系统前部分不会产生变化。故而系统不具有调节能力,对扰动的反应很大,也就会与2V相去甚远。 但在闭环系统下出现扰动时,由于有反馈的存在,扰动产生的影响会被反馈到输入端,系统就从输入部分产生了调整,经过调整后的电压值会与2V相差更小些。 因此,闭环的电压值更接近2V。 (3)学自动控制原理课程,在控制系统设计中主要设计哪一部份? 答:应当是系统的整体框架及误差调节部分。对于一个系统,功能部分是“被控对象”部分,这部分可由对应专业设计,反馈部分大多是传感器,因此可由传感器的专业设计,而自控原理关注的是系统整体的稳定性,因此,控制系统设计中心就要集中在整个系统的协调和误差调节环节。 二、实验原理: (1)利用各种实际物理装置(如电子装置、机械装置、化工装置等)在数学上的“相似性”,将各种实际物理装置从感兴趣的角度经过简化、并抽象成相同的数学形式。我们在设计控制系统时,不必研究每一种实际装置,而用几种“等价”的数学形式来表达、研究和设计。又由于人本身的自然属性,人对数学而言,不能直接感受它的自然物理属性,这给我们分析和设计带来了困难。所以,我们又用替代、模拟、仿真的形式把数学形式再变成“模拟实物”来研究。这样,就可以“秀才不出门,遍知天下事”。实际上,在后面的课程里,不同专业的学生将面对不同的实际物理对象,而“模拟实物”的实验方式可以做到举一反三,我们就是用下列“模拟实物”——电路系统,替代各种实际物理对象。

东南大学高等数学数学实验报告上

Image Image 高等数学数学实验报告 实验人员:院(系) ___________学号_________姓名____________实验地点:计算机中心机房 实验一 1、 实验题目: 根据上面的题目,通过作图,观察重要极限:lim(1+1/n)n =e 2、 实验目的和意义 方法的理论意义和实用价值。 利用数形结合的方法观察数列的极限,可以从点图上看出数列的收敛性,以及近似地观察出数列的收敛值;通过编程可以输出数列的任意多项值,以此来得到数列的收敛性。通过此实验对数列极限概念的理解形象化、具体化。 三、计算公式 (1+1/n)n 四、程序设计 五、程序运行结果 六、结果的讨论和分析 当n足够

Image Image 大时,所画出的点逐渐接近于直线,即点数越大,精确度越高。对于不同解题方法最后均能获得相同结果,因此需要择优,从众多方法中尽可能选择简单的一种。程序编写需要有扎实的理论基础,因此在上机调试前要仔细审查细节,对程序进行尽可能的简化、改进与完善。 实验二一、实验题目 制作函数y=sin cx的图形动画,并观察参数c对函数图形的影响。 二、实验目的和意义 本实验的目的是让同学熟悉数学软件Mathematica所具有的良好的作图功能,并通过函数图形来认识函数,运用函数的图形来观察和分析函数的有关性态,建立数形结合的思想。三、计算公式:y=sin cx 四、程序设计五、程序运行结果 六、结果的讨论和分析 c的不同导致函数的区间大小不同。 实验三 一、实验题目 观察函数f(x)=cos x的各阶泰勒展开式的图形。 二、实验目的和意义 利用Mathematica计算函数的各阶泰勒多项式,并通过绘制曲线图形,来进一步掌握泰勒展开与函数逼近的思想。 三、计算公式

DSP实验报告

东南大学自动化学院 实验报告 课程名称: DSP技术及课程设计 实验名称:直流无刷电机控制综合实验 院(系):自动化专业:自动化 姓名:ssb 学号:08011 实验室:304 实验组别: 同组人员:ssb1 ssb2 实验时间:2014年 6 月 5 日评定成绩:审阅教师:

目录 1.实验目的和要求 (3) 1.1 实验目的 (3) 1.2 实验要求 (3) 1.2.1 基本功能 (3) 1.2.2 提高功能 (3) 2.实验设备与器材配置 (3) 3.实验原理 (3) 3.1 直流无刷电动机 (3) 3.2 电机驱动与控制 (5) 3.3 中断模块 (7) 3.3.1 通用定时器介绍及其控制方法 (7) 3.3.2 中断响应过程 (7) 3.4 AD模块 (8) 3.4.1 TMS320F28335A 芯片自带模数转换模块特性 (8) 3.4.2 模数模块介绍 (8) 3.4.3 模数转换的程序控制 (8) 4.实验方案与实验步骤 (8) 4.1 准备实验1:霍尔传感器捕获 (8) 4.1.1 实验目的 (8) 4.1.2 实验内容 (9) 4.1.2.1 准备 (9) 4.1.2.2 霍尔传感器捕获 (9) 4.2 准备实验2:直流无刷电机(BLDC)控制 (10) 4.2.1 程序框架原理 (10) 4.2.1.1 理解程序框架 (10) 4.2.1.2 基于drvlib281x库的PWM波形产生 (11) 4.2.2 根据捕获状态驱动电机运转 (12) 4.2.2.1 目的 (12) 4.2.2.2 分析 (12) 4.3 考核实验:直流无刷电机调速控制系统 (13) 4.3.1 初始化工作 (13) 4.3.2 初始化定时器0.... . (13) 4.3.3初始化IO口 (13) 4.3.4中断模块.... (13) 4.3.5 AD模块 (14) 4.3.6在液晶屏显示 (15) 4.3.7电机控制 (17) 4.3.7.1 控制速度方式选择 (17) 4.3.7.2 控制速度和转向 (18) 4.3.8延时子函数 (19) 4.3.9闭环PID调速 (19)

东南大学信息学院微机实验报告九

实验九 一、实验目的 1.熟悉系统功能调用INT 21H的有关功能 2.编写时钟程序 二、实验任务 1.执行时钟程序时,屏幕上显示提示符“:”,由键盘输入当前时、分、秒值,即XX:XX:XX,随即显示时间并不停地计时。 2.当有键盘按下时,立即停止计时,返回DOS。 三、源程序 DATA SEGMENT BUFFER DB 11 DB ? DB 10 DUP(?) DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA OUTCLK: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV DL,':' MOV AH,2 INT 21H MOV DX,OFFSET BUFFER MOV AH,0AH ;输入字符串 INT 21H MOV BX,OFFSET BUFFER+2 MOV AL,[BX] ; 时针,ASCII码转非压缩BCD CMP AL, 03AH JAE ERROR1 CMP AL, 02FH JBE ERROR1 AND AL,0FH MOV [BX],AL INC BX MOV AL,[BX] AND AL,0FH MOV [BX],AL INC BX INC BX MOV AL,[BX] ; 分针

AND AL,0FH MOV [BX],AL INC BX MOV AL,[BX] AND AL,0FH MOV [BX],AL INC BX INC BX MOV AL,[BX] ;秒针 AND AL,0FH MOV [BX],AL INC BX MOV AL,[BX] AND AL,0FH MOV [BX],AL MOV BX,OFFSET BUFFER+2 CALL TOBCD ; 时针,两位非压缩BCD转换成两位压缩BCD MOV CH, AL ADD BX,3 CALL TOBCD MOV DH, AL ; 分针,两位非压缩BCD转换成两位压缩BCD MOV DH,AL ADD BX,3 CALL TOBCD ; 秒针,两位非压缩BCD转换成两位压缩BCD MOV DL,AL CMP CH, 24H JAE ERROR CMP DH, 60H JA ERROR CMP DL, 60H JA ERROR ERROR1: MOV AH,4CH INT 21H AGAIN: CALL DELAY MOV AL,DL ; 秒针加1 ADD AL,1 DAA MOV DL,AL CMP AL,60H JA ERROR JNE DISPY

电机实验报告东南大学自动化

东南大学 电机实验报告 姓名:学号: 专业:自动化 组员: 时间:2014年6月

实验一、二电器控制(一、二) 一、实验目的 1、了解接触器、按扭等元件的功能特点,掌握其工作原理及接线方法; 2、学会使用接触器、按钮组合控制风扇开关。 二、实验原理 1. 接触器型号划分 在电工学上。接触器是一种用来接通或断开带负载的交直流主电路或大容量控制电路的自动化切换器,主要控制对象是电动机,此外也用于其他电力负载,如电热器,电焊机,照明设备,接触器不仅能接通和切断电路,而且还具有低电压释放保护作用/。接触器控制容量大。适用于频繁操作和远距离控制。是自动控制系统 中的重要元件之一。通用接触器可大致分以下两类。 (1)交流接触器。主要由电磁机构、触头系统、灭弧装置等组成。常用的是CJ10、CJ12、CJ12B等系列。 (2)直流接触器。一般用于控制直流电器设备,线圈中通以直流电,直流接触器的动作原理和结构基本上与交流接触器是相同的。 但现在接触器的型号都重新划分了。都是AC系列的了。 AC-1类接触器是用来控制无感或微感电路的。 AC--2类接触器是用来控制绕线式异步电动机的启动和分断的。 AC-3和AC--4接触器可用于频繁控制异步电动机的启动和分断。 2. 交流接触器(CJX1-12) 实验室所用的是交流接触器(CJX1-12)如下图所示

铭牌如下 工作原理 当线圈通电时,静铁芯产生电磁吸力,将动铁芯吸合,由于触头系统是与动铁芯联动的,因此动铁芯带动三条动触片同时运行,触点闭合,从而接通电源。当线圈断电时,吸力消失, 动铁芯联动部分依靠弹簧的反作用力而分离,使主触头断开,切断电源。 使用接法 1、一般三相接触器一共有8个点,三路输入,三路输出,还有是控制点两个。输出和输入是对应的,很容易能看出来。如果要加自锁的话,则还需要从输出点的一个端子将线接到控制点上面。 2、首先应该知道交流接触器的原理。他是用外界电源来加在线圈上,产生电磁场。加电吸合,断电后接触点就断开。知道原理后,外加电源的接点,也就是线圈的两个接点,一般在接触器的下部,并且各在一边。其他的几路输入和输出一般在上部。还要注意外加电源的电压是多少(220V或380V),一般都标得有。并且注意接触点是常闭还是常开。

东南大学高数a下实验报告

高数实验报告 学号: 姓名: 数学实验一 一、实验题目:(实验习题7-3) 观察二次曲面族kxy y x z ++=22的图形。特别注意确定k 的这样一些值,当k 经过这些值时,曲面从一种类型变成了另一种类型。 二、实验目的和意义 1. 学会利用Mathematica 软件绘制三维图形来观察空间曲线和空间曲线图形的特点。 2. 学会通过表达式辨别不同类型的曲线。 三、程序设计 这里为了更好地分辨出曲线的类型,我们采用题目中曲线的参数方程来画图,即t t kr r z sin cos 22+= 输入代码: ParametricPlot3D [{r*Cos[t],r*Sin[t],r^2+ k*r^2*Cos[t]*Sin[t]}, {t, 0, 2*Pi}, {r, 0, 1},PlotPoints -> 30] 式中k 选择不同的值:-4到4的整数带入。 四、程序运行结果

k=4: k=3: k=2:

k=1: k=0:

k=-1: k=-2:

k=-3: k=-4: 五、结果的讨论和分析 k取不同值,得到不同的图形。我们发现,当|k|<2时,曲面为椭圆抛物面;当|k|=2时,曲面为抛物柱面;当|k|>2时,曲面为双曲抛物面。

数学实验二 一、实验题目 一种合金在某种添加剂的不同浓度下进行实验,得到如下数据: 2 + y+ = cx a bx 法确定系数a,b,c,并求出拟合曲线 二、实验目的和意义 1.练习使用mathematic进行最小二乘法的计算 2.使用计算机模拟,进行函数的逼近 三、程序设计 x={,,,,}; y={,,,,}; xy=Table[{x[[i]],y[[i]]},{i,1,5}]; q[a_,b_,c_]:=Sum[(a+b*x[[i]]+c*x[[i]]*x[[i]]-y[[i]])^2,{i,1 ,5}]; Solve[{D[q[a,b,c],a]?0,D[q[a,b,c],b]?0,D[q[a,b,c],c]?0},{a, b,c}] A={a,b,c}/.%; a=A[[1,1]]; b=A[[1,2]];

DSP实验报告

实验0 实验设备安装才CCS调试环境 实验目的: 按照实验讲义操作步骤,打开CCS软件,熟悉软件工作环境,了解整个工作环境内容,有助于提高以后实验的操作性和正确性。 实验步骤: 以演示实验一为例: 1.使用配送的并口电缆线连接好计算机并口与实验箱并口,打开实验箱电源; 2.启动CCS,点击主菜单“Project->Open”在目录“C5000QuickStart\sinewave\”下打开工程文件sinewave.pjt,然后点击主菜单“Project->Build”编译,然后点击主菜单“File->Load Program”装载debug目录下的程序sinewave.out; 3.打开源文件exer3.asm,在注释行“set breakpoint in CCS !!!”语句的NOP处单击右键弹出菜单,选择“Toggle breakpoint”加入红色的断点,如下图所示; 4.点击主菜单“View->Graph->Time/Frequency…”,屏幕会出现图形窗口设置对话框 5.双击Start Address,将其改为y0;双击Acquisition Buffer Size,将其改为1; DSP Data Type设置成16-bit signed integer,如下图所示; 6.点击主菜单“Windows->Tile Horizontally”,排列好窗口,便于观察 7.点击主菜单“Debug->Animate”或按F12键动画运行程序,即可观察到实验结果: 心得体会: 通过对演示实验的练习,让自己更进一步对CCS软件的运行环境、编译过程、装载过程、属性设置、动画演示、实验结果的观察有一个醒目的了解和熟悉的操作方法。熟悉了DSP实验箱基本模块。让我对DSP课程产生了浓厚的学习兴趣,课程学习和实验操作结合为一体的学习体系,使我更好的领悟到DSP课程的实用性和趣味性。

东南大学数字图像处理实验报告

数字图像处理 实验报告 学号:04211734 姓名:付永钦 日期:2014/6/7 1.图像直方图统计 ①原理:灰度直方图是将数字图像的所有像素,按照灰度值的大小,统计其所出现的频度。 通常,灰度直方图的横坐标表示灰度值,纵坐标为半个像素个数,也可以采用某一灰度值的像素数占全图像素数的百分比作为纵坐标。 ②算法: clear all PS=imread('girl-grey1.jpg'); %读入JPG彩色图像文件figure(1);subplot(1,2,1);imshow(PS);title('原图像灰度图'); [m,n]=size(PS); %测量图像尺寸参数 GP=zeros(1,256); %预创建存放灰度出现概率的向量 for k=0:255 GP(k+1)=length(find(PS==k))/(m*n); %计算每级灰度出现的概率end figure(1);subplot(1,2,2);bar(0:255,GP,'g') %绘制直方图 axis([0 255 min(GP) max(GP)]); title('原图像直方图') xlabel('灰度值') ylabel('出现概率') ③处理结果:

原图像灰度图 100 200 0.005 0.010.0150.020.025 0.030.035 0.04原图像直方图 灰度值 出现概率 ④结果分析:由图可以看出,原图像的灰度直方图比较集中。 2. 图像的线性变换 ①原理:直方图均衡方法的基本原理是:对在图像中像素个数多的灰度值(即对画面起主 要作用的灰度值)进行展宽,而对像素个数少的灰度值(即对画面不起主要作用的灰度值)进行归并。从而达到清晰图像的目的。 ②算法: clear all %一,图像的预处理,读入彩色图像将其灰度化 PS=imread('girl-grey1.jpg'); figure(1);subplot(2,2,1);imshow(PS);title('原图像灰度图'); %二,绘制直方图 [m,n]=size(PS); %测量图像尺寸参数 GP=zeros(1,256); %预创建存放灰度出现概率的向量 for k=0:255

dsp实验报告

DSP 实验课大作业实验报告 题目:在DSP 上实现线性调频信号的脉冲压缩,动目标显示和动目标检测 (一)实验目的: (1)了解线性调频信号的脉冲压缩、动目标显示和动目标检测的原理,及其DSP 实现的整个流程; (2)掌握C 语言与汇编语言混合编程的基本方法。 (3)使用MATLAB 进行性能仿真,并将DSP 的处理结果与MATLAB 的仿真结果进行比较。 (二)实验内容: 1. MATLAB 仿真 设定信号带宽为B= 62*10,脉宽-6=42.0*10τ,采样频率为62*10Fs =,脉冲重复周期为-4T=2.4*10,用MATLAB 产生16个脉冲的线性调频信号,每个脉冲包含三个目标,速度和距离如下表: 对回波信号进行脉冲压缩,MTI ,MTD 。并且将回波数据和频域脉压系数保存供DSP 使用。 2.DSP 实现 在Visual Dsp 中,经MATLAB 保存的回波数据和脉压系数进行脉压,MTI 和MTD 。 (三)实验原理 1.脉冲压缩原理 在雷达系统中,人们一直希望提高雷达的距离分辨力,而距离分辨力定义为:22c c R B τ?==。其中,τ表示脉冲时宽,B 表示脉冲带宽。从上式中我们可以看

出高的雷达分辨率要求时宽τ小,而要求带宽B大。但是时宽τ越小雷达的平均发射功率就会很小,这样就大大降低了雷达的作用距离。因此雷达作用距离和雷达分辨力这两个重要的指标变得矛盾起来。然而通过脉冲压缩技术就可以解决这个矛盾。脉冲压缩技术能够保持雷达拥有较高平均发射功率的同时获得良好的距离分辨力。 在本实验中,雷达发射波形采用线性调频脉冲信号(LFM),其中频率与时延成正比关系,因此我们就可以将信号通过一个滤波器,该滤波器满足频率与时延成反比关系。那么输入信号的低频分量就会得到一个较大的时延,而输入信号的高频分量就会得到一个较小的时延,中频分量就会按比例获得相应的时延,信号就被压缩成脉冲宽度为1/B的窄脉冲。 从以上原理我们可以看出,通过使用一个与输入信号时延频率特性规律相反的滤波器我们可以实现脉冲压缩,即该滤波器的相频特性与发射信号时共轭匹配的。所以说脉冲压缩滤波器就是一个匹配滤波器。从而我们可以在时域和频域两个方向进行脉冲压缩。 滤波器的输出() h n= y n为输入信号() x n与匹配滤波器的系统函数() *(1) y n x n s N n =--。转换到频域就是--卷积的结果:* ()()*(1) s N n =。因此我们可以将输入信号和系统函数分别转化到频域:Y k X k H k ()()( Y k,然后将结果再转化到时域, h n H k →,进行频域相乘得() ()() x t X k →,()() 就可以得到滤波器输出:()() →。我们可用FFT和IFFT来实现作用域的 Y k y n 转换。原理图如下: 图1.脉冲压缩原理框图 2.MTI原理 动目标显示(MTI)技术是用来抑制各种杂波,来实现检测或者显示运动目标的技术。利用它可以抑制固定目标的信号,显示运动目标的信号。以线性调频

自动控制实验报告1

东南大学自动控制实验室 实验报告 课程名称:自动控制原理 实验名称:闭环电压控制系统研究 院(系):仪器科学与工程专业:测控技术与仪器姓名:学号: 实验室:常州楼五楼实验组别:/ 同组人员:实验时间:2018/10/17 评定成绩:审阅教师: 实验三闭环电压控制系统研究

一、实验目的: (1)通过实例展示,认识自动控制系统的组成、功能。 (2)会正确实现闭环负反馈。 (3)通过开、闭环实验数据说明闭环控制效果。 二、实验原理: (1)利用各种实际物理装置(如电子装置、机械装置、化工装置等)在数学上的“相似性”,将各种实际物理装置从感兴趣的角度经过简化、并抽象成相同的数学形式。我们在设计控制系统时,不必研究每一种实际装置,而用几种“等价”的数学形式来表达、研究和设计。又由于人本身的自然属性,人对数学而言,不能直接感受它的自然物理属性,这给我们分析和设计带来了困难。所以,我们又用替代、模拟、仿真的形式把数学形式再变成“模拟实物”来研究。这样,就可以“秀才不出门,遍知天下事”。实际上,在后面的课程里,不同专业的学生将面对不同的实际物理对象,而“模拟实物”的实验方式可以做到举一反三,我们就是用下列“模拟实物”——电路系统,替代各种实际物理对象。 (2)自动控制的根本是闭环,尽管有的系统不能直接感受到它的闭环形式,如步进电机控制,专家系统等,从大局看,还是闭环。闭环控制可以带来想象不到的好处,本实验就是用开环和闭环在负载扰动下的实验数据,说明闭环控制效果。自动控制系统性能的优劣,其原因之一就是取决调节器的结构和算法的设计(本课程主要用串联调节、状态反馈),本实验为了简洁,采用单闭环、比例调节器K。通过实验证明:不同的K,对系性能产生不同的影响,以说明正确设计调节器算法的重要性。 (3)为了使实验有代表性,本实验采用三阶(高阶)系统。这样,当调节器K值过大时,控制系统会产生典型的现象——振荡。本实验也可以认为是一个真实的电压控制系统。 三、实验设备: THBDC-1实验平台 四、实验线路图: 五、实验步骤:

东南大学自控实验报告实验三闭环电压控制系统研究

东南大学自控实验报告实验三闭环电压控制系统研究

东南大学 《自动控制原理》 实验报告 实验名称:实验三闭环电压控制系统研究 院(系):专业: 姓名:学号: 实验室: 416 实验组别: 同组人员:实验时间:年 11月 24日评定成绩:审阅教师:

实验三闭环电压控制系统研究 一、实验目的: (1)经过实例展示,认识自动控制系统的组成、功能及自动控制原理课程所要解决的问题。 (2)会正确实现闭环负反馈。 (3)经过开、闭环实验数据说明闭环控制效果。 二、实验原理: (1)利用各种实际物理装置(如电子装置、机械装置、化工装置等)在数学上的“相似性”,将各种实际物理装置从感兴趣的角度经过简化、并抽象成相同的数学形式。我们在设计控制系统时,不必研究每一种实际装置,而用几种“等价”的数学形式来表示、研究和设计。又由于人本身的自然属性,人对数学而言,不能直接感受它的自然物理属性,这给我们分析和设计带来了困难。因此,我们又用替代、模拟、仿真的形式把数学形式再变成“模拟实物”来研究。这样,就能够“秀才不出门,遍知天下事”。实际上,在后面的课程里,不同专业的学生将面对不同的实际物理对象,而“模拟实物”的实验方式能够做到举一反三,我们就是用下列“模拟实物”——电路系统,替代各种实际物理对象。 (2)自动控制的根本是闭环,尽管有的系统不能直接感受到它的

闭环形式,如步进电机控制,专家系统等,从大局看,还是闭环。闭环控制能够带来想象不到的好处,本实验就是用开环和闭环在负载扰动下的实验数据,说明闭环控制效果。自动控制系统性能的优劣,其原因之一就是取决调节器的结构和算法的设计(本课程主要用串联调节、状态反馈),本实验为了简洁,采用单闭环、比例调节器K。经过实验证明:不同的K,对系性能产生不同的影响,以说明正确设计调节器算法的重要性。 (3)为了使实验有代表性,本实验采用三阶(高阶)系统。这样,当调节器K值过大时,控制系统会产生典型的现象——振荡。本实验也能够认为是一个真实的电压控制系统。 三、实验设备: THBDC-1实验平台 四、实验线路图: 五、实验步骤: (1)如图接线,建议使用运算放大器U8、U10、U9、U11、U13。

DSP运行实验报告

DSP运行实验报告 一、实验目的 熟悉CCS软件仿真下,DSP程序的下载和运行;熟悉借助单片机的DSP程序下载和运行; 熟悉借助仿真器的DSP程序下载和运行;熟悉与DSP程序下载运行相关的CCS编程环境。 二、实验原理 CCS软件仿真下,借用计算机的资源仿真DSP的内部结构,可以模拟DSP程序的下载和运行。 如果要让程序在实验板的DSP中运行、调试和仿真,可以用仿真器进行DSP程序下载和运行。初学者也可以不用仿真器来使用这款实验板,只是不能进行程序调试和仿真。 在本实验板的作用中,单片机既是串口下载程序的载体,又是充当DSP 的片外存储器(相对于FLASH),用于固化程序。 三、实验设备、仪器及材料 安装有WINDOWS XP操作系统和CCS3.3的计算机。 四、实验步骤(按照实际操作过程) 1、CCS软件仿真下,DSP程序的下载和运行。 第一步:安装CCS,如果不使用仿真器,CCS 的运行环境要设置成一个模拟仿真器(软仿真)。

第二步:运行CCS,进入CCS 开发环境。 第三步:打开一个工程。 将实验目录下的EXP01目录拷到D:\shiyan下(目录路径不能有中文),用[Project]\[Open]菜单打开工程,在“Project Open”对话框中选 EXP01\CPUtimer\CpuTimer.pjt,选“打开”, 第四步:编译工程。 在[Project]菜单中选“Rebuild All”,生成CpuTimer.out文件。 第五步:装载程序。 用[File]\[Load Program]菜单装载第四步生成CpuTimer.out文件,在当前工程目录中的Debug 文件夹中找到CpuTimer.out文件,选中,鼠标左键单击“打开”。

自动检测技术实验一

东南大学自动化学院 实验报告课程名称:检测技术 第1 次实验

实验名称:实验一、三、五、八、九 院(系):自动化专业:自动化 :学号: 实验室:实验组别: 同组人员:实验时间:2013 年11月16日 评定成绩:审阅教师: 实验一金属箔式应变片——单臂电桥性能实验一、基本原理 电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应。 描述电阻应变效应的关系式为:ΔR/R=Kε式中:ΔR/R 为电阻丝电阻相对变化,K 为应变灵敏系数,ε=ΔL/L为电阻丝长度相对变化。 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它反映被测部位受力状态的变化。电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。单臂电桥输出电压Uo1= EKε/4。 二、实验器材及连线 主机箱(±4V、±15V、电压表)、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。

图2-1 应变式传感器安装示意图 图2-2 应变传感器实验模板、接线示意图图2-3 单臂电桥工作原理图 三、实验步骤 1、根据图2-3 工作原理图、图2-2 接线示意图安装接线。 2、放大器输出调零 将实验模板上放大器的两输入端口引线暂时脱开,再用导线将两输入端短接(Vi=0);调节放大器的增益电位器RW3 大约到中间位置(先逆时针旋到底,再顺时针旋转2 圈);将主机箱电压表的量程切换开关打到2V 档,合上主机箱电源开关;调节实验模板放大器的调零电位器RW4,使电压表显示为零。 3、电桥调零

拆去放大器输入端口的短接线,将暂时脱开的引线复原。调节实验模板上的桥路平衡电位器RW1,使电压表显示为零。 4、应变片单臂电桥实验 在应变传感器的托盘上放置一只砝码,读取数显表数值,依次增加砝码和读取相应的数显表值,直到200g(或500 g)砝码加完。实验结果填入表2-1,画出实验曲线。 表2-1 重量(g) 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 电压(mv) 15.2 30.5 45.9 61.5 77.0 92.4 108.0 132.8 148.3 163.9 拟合方程为:0.834 4.1933 U W =?- 重量20 40 60 80 100 120 140 160 180 200

东南大学微机实验报告一

微机实验报告 实验一指令与汇编语言基础 姓名:学号: 专业:测控技术与仪器实验室: 时间:2013年04月23号报告时间:2013年04 月23号评定成绩:审阅教师:

一、实验目的 1)了解命令行操作基本方式和基本命令,掌握PC环境下命令行方式的特点; 2)掌握汇编语言程序指令编辑、宏汇编、连接、运行基本概念;3)熟练掌握动态调试程序TD的常用命令和窗口功能,学会用TD调试程序,修改环境; 4)学会利用DEBUG或TD检查认识指令功能的正确方法。 二、实验内容 (一)必做实验 1-1、要求计算两个多字节十六进制数之差: 3B74AC60F8-20D59E36C1=? 式中被减数和减数为5个字节,存放在DATA1和DATA2的内存区,低位在前,高位在后。试编写减法的程序段,要求相减的结果存放在首址为DATA3的内存区。 1-2、以BUFFER为首地址的内存区存放了10个十六位带符号数,编写程序比较它们的大小,找出其中最小的带符号数,存入MIN和MIN+1单元。 三实验源程序和流程图 1、十六进制相减 A、实验要求: 计算两个多字节十六进制数之差:

3B74AC60F8-20D59E36C1=? 式中被减数和减数为5个字节,存放在DATA1和DATA2的内存区,低位在前,高位在后。试编写减法的程序段,要求相减的结果存放在首址为DATA3的内存区。 B、实验源代码和流程图 DATA SEGMENT DATA1 DB 0F8H,60H,0ACH,74H,3BH DATA2 DB 0C1H,36H,9EH,0D5H,20H DATA3 DB 5 DUP(?) DATA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV AX,DATA MOV DS,AX MOV CX,5 MOV DI,0 CLD LOOPER: MOV AL,DATA1[DI] SBB AL,DATA2[DI] MOV DATA3[DI],AL INC DI DEC CX JNZ LOOPER MOV AH,4CH INT 21H CODE ENDS END START C、实验过程及实验结果

东南大学系统实验报告

实验八:抽样定理实验(PAM ) 一. 实验目的: 1. 掌握抽样定理的概念 2. 掌握模拟信号抽样与还原的原理和实现方法。 3. 了解模拟信号抽样过程的频谱 二. 实验内容: 1. 采用不同频率的方波对同一模拟信号抽样并还原,观测并比较抽样信号及还原信号的波形和频谱。 2. 采用同一频率但不同占空比的方波对同一模拟信号抽样并还原,观测并比较抽样信号及还原信号的波形和频谱 三. 实验步骤: 1. 将信号源模块、模拟信号数字化模块小心地固定在主机箱中,确保电源接触良好。 2. 插上电源线,打开主机箱右侧的交流开关,在分别按下两个模块中的电源开关,对应的发光二极管灯亮,两个模块均开始工作。 3. 信号源模块调节“2K 调幅”旋转电位器,是“2K 正弦基波”输出幅度为3V 左右。 4. 实验连线 5. 不同频率方波抽样 6. 同频率但不同占空比方波抽样 7. 模拟语音信号抽样与还原 四. 实验现象及结果分析: 1. 固定占空比为50%的、不同频率的方波抽样的输出时域波形和频谱: (1) 抽样方波频率为4KHz 的“PAM 输出点”时域波形: 抽样方波频率为4KHz 时的频谱: 50K …… …… PAM 输出波形 输入波形

分析: 理想抽样时,此处的抽样方波为抽样脉冲,则理想抽样下的抽样信号的频谱应该是无穷多个原信号频谱的叠加,周期为抽样频率;但是由于实际中难以实现理想抽样,即抽样方波存在占空比(其频谱是一个Sa()函数),对抽样频谱存在影响,所以实际中的抽样信号频谱随着频率的增大幅度上整体呈现减小的趋势,如上面实验频谱所示。仔细观察上图可发现,某些高频分量大于低频分量,这是由于采样频率为4KHz ,正好等于奈奎斯特采样频率,频谱会在某些地方产生混叠。 (2) 抽样方波频率为8KHz 时的“PAM 输出点”时域波形: 2KHz 6K 10K 14K 输入波形 PAM 输出波形

【微机实验】2018东南大学微型计算机原理及应用实验二

实验二基本算术和逻辑运算 学院:信息科学与工程学院姓名:周信元学号:04016523 实验日期:2018.4.4 一、实验目的 1.熟悉算术和逻辑运算指令的功能。 2.进一步了解标志寄存器各标志位的意义和指令执行对它的影响。 二、实验任务 1.采用单步执行方式执行下列各程序段,检查各标志位的情况。 程序段1 MOV AX, 10101H ;AX=1010H MOV SI, 2000H ;SI=2000H ADD AL, 30H ;AX=1040H ADD AX, SI ;AX=3040H MOV BX, 03FFH ;BX=03FFH ADD AX, BX ;AX=343FH MOV[0020],1000H ;DS:[0020]=1000H ADD 0020, AX ;DS:[0020]=443FH 程序段2: MOV AX, OA0AOIH ;AX=A0A0H ADO AX, OFFFFH ;AX=A09FH MOV CX, OFFOOH ;CX=FF00H ADD AX, CX ;AX=9F9FH SUB AX, AX ;AX=0000H INC AX ;AX=0001H OR CX, OOFFH ;CX=FFFFH AND CX, OFOFH ;CX=0F0FH M0V[0010],CX ;DS:[0010]=OFOFH 程序段3: MOV BL, 25H ;BX=0025H MO[0010],04H ;DS:[0010]=04H MOV AL, [0010] ;AX=0004H MUL BL ;AX=0094H 程序段4: MOV BL, 04H ;BX=0004H MOV WORD PTR L0010], 0080H;DS:[0010]=0080H MOV AX, [0010] ;AX=0080H DIV BL ;AX=0020H 程序段5:

自动检测技术实验一

自动检测技术实验一-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

东南大学自动化学院 实验报告课程名称:检测技术 第 1 次实验 实验名称:实验一、三、五、八、九 院(系):自动化专业:自动化 姓名:学号: 实验室:实验组别: 同组人员:实验时间:2013 年 11 月 16 日评定成绩:审阅教师:

实验一金属箔式应变片——单臂电桥性能实验一、基本原理 电阻丝在外力作用下发生机械变形时,其电阻值发生变化,这就是电阻应变效应。 描述电阻应变效应的关系式为:ΔR/R=Kε式中:ΔR/R 为电阻丝电阻相对变化,K 为应变灵敏系数,ε=ΔL/L为电阻丝长度相对变化。 金属箔式应变片就是通过光刻、腐蚀等工艺制成的应变敏感元件,通过它反映被测部位受力状态的变化。电桥的作用是完成电阻到电压的比例变化,电桥的输出电压反映了相应的受力状态。单臂电桥输出电压Uo1= EKε/4。 二、实验器材及连线 主机箱(±4V、±15V、电压表)、应变传感器实验模板、托盘、砝码、万用表、导线等。 图2-1 应变式传感器安装示意图

图2-2 应变传感器实验模板、接线示意图图2-3 单臂电桥工作原理图 三、实验步骤 1、根据图2-3 工作原理图、图2-2 接线示意图安装接线。 2、放大器输出调零 将实验模板上放大器的两输入端口引线暂时脱开,再用导线将两输入端短接(Vi =0);调节放大器的增益电位器RW3 大约到中间位置(先逆时针旋到底,再顺时针旋转2 圈);将主机箱电压表的量程切换开关打到2V 档,合上主机箱电源开关;调节实验模板放大器的调零电位器RW4,使电压表显示为零。 3、电桥调零 拆去放大器输入端口的短接线,将暂时脱开的引线复原。调节实验模板上的桥路平衡电位器RW1,使电压表显示为零。 4、应变片单臂电桥实验

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