计算机组成原理中断实验报告
中断实验报告实验步骤

一、实验目的1. 了解中断的基本概念和作用。
2. 掌握中断处理程序的设计方法。
3. 熟悉中断控制器的工作原理。
4. 通过实验验证中断系统的功能。
二、实验原理中断是一种处理程序,当系统需要处理某个事件时,暂时中断当前程序的执行,转而执行中断处理程序。
中断处理程序执行完毕后,返回到被中断程序的原点继续执行。
中断系统由中断控制器、中断处理程序和中断请求源组成。
三、实验设备1. PC机一台2. 开发板一块3. 示波器一台4. 编译器一套四、实验步骤1. 实验环境搭建(1)将开发板插入PC机的USB接口。
(2)打开编译器,新建一个C语言项目。
(3)编写实验代码。
2. 编写中断处理程序(1)定义中断服务例程(ISR)函数。
(2)编写ISR函数,实现中断处理功能。
(3)在主函数中调用ISR函数。
3. 编写主函数(1)初始化中断控制器。
(2)设置中断向量表。
(3)启动中断控制器。
4. 编译与调试(1)将编写好的代码编译成可执行文件。
(2)将可执行文件烧写到开发板中。
(3)打开示波器,观察中断信号。
5. 实验验证(1)通过按键、串口或其他方式触发中断。
(2)观察示波器上的中断信号,验证中断处理程序是否正确执行。
五、实验结果与分析1. 实验结果通过实验,成功实现了中断系统的功能。
在触发中断后,示波器上出现了中断信号,表明中断处理程序已正确执行。
2. 实验分析(1)中断控制器初始化正确,中断向量表设置正确。
(2)ISR函数编写正确,能够正确处理中断事件。
(3)主函数调用ISR函数,实现了中断处理。
六、实验总结通过本次实验,掌握了中断的基本概念和作用,熟悉了中断处理程序的设计方法,了解了中断控制器的工作原理。
实验结果表明,中断系统能够正常工作,达到了实验目的。
七、实验改进与展望1. 在实验中,可以尝试使用不同类型的中断源,如定时器中断、串口中断等,以进一步验证中断系统的功能。
2. 可以研究中断嵌套处理,实现更复杂的中断处理流程。
中断实验实验报告分析

一、实验背景中断是计算机系统中一种重要的机制,它允许操作系统在执行过程中,根据需要暂停当前任务,转而处理其他任务,从而提高系统的效率和响应速度。
本实验旨在通过模拟中断实验,了解中断的工作原理,分析中断在不同场景下的影响,并对中断进行优化。
二、实验目的1. 理解中断的基本概念和工作原理;2. 分析中断在不同场景下的影响;3. 掌握中断优化的方法。
三、实验内容1. 中断的产生与处理(1)实验目的:验证中断的产生与处理过程。
(2)实验步骤:① 编写中断服务程序(ISR);② 设置中断向量表;③ 模拟中断源产生中断请求;④ 检查中断是否被正确处理。
(3)实验结果:中断服务程序被成功调用,中断请求得到处理。
2. 中断嵌套(1)实验目的:分析中断嵌套对系统性能的影响。
(2)实验步骤:① 编写多个中断服务程序;② 设置中断优先级;③ 模拟中断嵌套场景;④ 分析中断嵌套对系统性能的影响。
(3)实验结果:中断嵌套对系统性能有一定影响,但合理设置中断优先级可以降低影响。
3. 中断屏蔽(1)实验目的:分析中断屏蔽对系统性能的影响。
(2)实验步骤:① 编写中断服务程序;② 设置中断屏蔽位;③ 模拟中断屏蔽场景;④ 分析中断屏蔽对系统性能的影响。
(3)实验结果:中断屏蔽可以有效防止中断请求干扰其他任务,但过度屏蔽会影响系统响应速度。
4. 中断优化(1)实验目的:研究中断优化的方法。
(2)实验步骤:① 分析中断性能瓶颈;② 优化中断服务程序;③ 改进中断优先级管理;④ 优化中断屏蔽策略。
(3)实验结果:通过优化,中断性能得到显著提升。
四、实验分析1. 中断的产生与处理实验结果表明,中断的产生与处理过程是可靠的。
在实际应用中,合理设置中断向量表和中断服务程序是保证中断正常工作的关键。
2. 中断嵌套实验表明,中断嵌套对系统性能有一定影响,但合理设置中断优先级可以降低影响。
在实际应用中,应根据具体场景选择合适的中断优先级,以平衡系统性能和响应速度。
中断及蜂鸣器实验报告

一、实验目的1. 理解中断系统的基本原理和工作方式。
2. 掌握51单片机中断系统的使用方法。
3. 学习使用蜂鸣器进行声音输出。
4. 通过实验,加深对中断系统和蜂鸣器应用的理解。
二、实验原理1. 中断系统:中断系统是计算机系统中用于处理外部事件的一种机制。
当CPU正在执行程序时,如果发生了某个外部事件,CPU会暂停当前程序的执行,转而处理这个外部事件,处理完毕后再返回原来程序继续执行。
中断系统主要由中断源、中断控制器、中断服务程序等组成。
2. 51单片机中断系统:51单片机具有5个中断源,分别是外部中断0、外部中断1、定时器/计数器中断0、定时器/计数器中断1和串行口中断。
每个中断源对应一个中断请求标志,当某个中断请求标志被置位时,CPU会响应中断,并调用对应的中断服务程序。
3. 蜂鸣器:蜂鸣器是一种电磁声音变换器,它利用电信号的变化产生声音。
当给蜂鸣器提供合适的电压和频率时,蜂鸣器会发出声音。
三、实验内容与步骤1. 实验器材:51单片机实验板、蜂鸣器、连接线、电源等。
2. 实验步骤:(1)搭建实验电路:将蜂鸣器连接到51单片机的P1.0端口,为蜂鸣器提供合适的电压和频率。
(2)编写程序:使用C语言编写程序,实现以下功能:a. 初始化中断系统:设置中断优先级,使外部中断0具有最高优先级。
b. 编写外部中断0的中断服务程序:当外部中断0发生时,控制蜂鸣器发出声音。
c. 编写主程序:使CPU不断检测外部中断0是否发生,当发生时调用中断服务程序。
(3)编译程序:使用Keil软件编译程序,生成可执行文件。
(4)下载程序:使用51单片机实验板将编译好的程序下载到单片机中。
(5)测试实验:给外部中断0输入信号,观察蜂鸣器是否发出声音。
四、实验结果与分析1. 实验结果:给外部中断0输入信号时,蜂鸣器发出声音,说明中断系统工作正常。
2. 分析:a. 通过实验,我们了解了中断系统的工作原理和51单片机中断系统的使用方法。
中断实验实训报告

一、实验实训名称中断实验实训二、实验实训目的1. 理解中断的概念和作用。
2. 掌握中断系统的基本组成和原理。
3. 学会中断程序的编写和调试。
4. 提高编程能力和问题解决能力。
三、实验实训内容1. 中断系统概述介绍中断的概念、作用、分类及中断系统的基本组成。
2. 中断处理过程分析中断处理过程,包括中断请求、中断响应、中断处理和中断返回等步骤。
3. 中断程序的编写学习编写中断服务程序,掌握中断程序的编写方法和技巧。
4. 中断程序的调试利用调试工具对中断程序进行调试,找出并解决程序中的错误。
四、实验实训步骤1. 熟悉实验环境,了解实验设备。
2. 阅读实验指导书,明确实验目的、内容和步骤。
3. 编写中断服务程序,实现中断功能。
4. 编写主程序,调用中断服务程序。
5. 使用调试工具对程序进行调试,确保程序正常运行。
6. 分析实验结果,总结实验经验。
五、实验实训结果与分析1. 实验结果实验成功实现了中断功能,主程序在调用中断服务程序后,程序运行正常。
2. 实验分析(1)通过编写中断服务程序,掌握了中断程序的编写方法和技巧。
(2)通过调试工具对程序进行调试,提高了问题解决能力。
(3)实验过程中,了解了中断系统的基本组成和原理,为后续深入学习打下了基础。
六、实验实训总结1. 通过本次实验实训,掌握了中断系统的基本组成和原理,了解了中断处理过程。
2. 学会了中断程序的编写和调试,提高了编程能力和问题解决能力。
3. 实验过程中,遇到了一些问题,通过查阅资料和请教老师,成功解决了这些问题,锻炼了自己的自学能力和团队协作能力。
4. 在今后的学习和工作中,将继续深入研究中断技术,为我国信息技术发展贡献自己的力量。
七、实验实训报告撰写人(姓名)(日期)。
实验报告四中断系统实验

实验报告四中断系统实验实验报告四:中断系统实验一、实验目的本次中断系统实验的主要目的是深入理解计算机中断系统的工作原理和机制,掌握中断的处理过程,以及学会如何在实际编程中有效地运用中断来提高系统的性能和响应能力。
二、实验原理中断是指计算机在执行程序的过程中,当出现某种随机事件或异常情况时,暂停现行程序的执行,转而执行相应的中断处理程序,处理完后再返回原程序继续执行的过程。
中断系统主要由中断源、中断控制器和中断处理程序组成。
中断源可以是外部设备(如键盘、鼠标、打印机等)发送的信号,也可以是内部事件(如定时器溢出、算术运算错误等)产生的条件。
中断控制器负责对多个中断源进行优先级管理和分配,确定哪个中断请求能够被响应。
中断处理程序则是用于处理具体中断事件的一段代码。
在中断处理过程中,计算机需要保存当前程序的上下文(包括程序计数器、寄存器等),以便在中断处理完成后能够正确地恢复原程序的执行。
同时,中断处理程序需要尽快完成处理任务,以减少对系统性能的影响。
三、实验设备与环境本次实验使用的设备包括一台计算机、开发板以及相应的编程软件。
开发板上集成了中断控制器和相关的外部设备接口,以便进行中断实验的操作和观察。
编程软件采用了常见的集成开发环境(IDE),如 Keil、IAR 等,用于编写和调试中断处理程序。
四、实验步骤1、硬件连接首先,将开发板与计算机通过数据线连接,并确保连接稳定。
然后,根据实验要求,将外部设备(如按键、传感器等)正确连接到开发板的相应接口上。
2、软件开发(1)在编程软件中创建一个新的项目,并选择适合开发板的芯片型号。
(2)配置中断控制器的相关参数,如中断优先级、触发方式等。
(3)编写中断处理程序,在程序中实现对中断事件的具体处理逻辑。
例如,当按键被按下时,控制 LED 灯的亮灭;当传感器检测到特定值时,进行数据采集和处理。
(4)编写主程序,在主程序中初始化系统,并开启中断功能。
3、编译与下载完成程序编写后,对代码进行编译,确保没有语法错误和逻辑错误。
中断原理实验报告

中断原理实验报告中断原理实验报告摘要:本实验旨在通过实际操作和观察,深入了解中断原理的工作机制和应用。
通过搭建实验电路和使用示波器等实验仪器,我们成功模拟了中断信号的产生和处理过程,并观察到了中断对程序执行的影响。
引言:中断是计算机系统中一种重要的机制,它能够打破程序的顺序执行,及时响应外部事件或内部异常。
中断机制的应用广泛,例如在操作系统中,中断用于处理外部设备的输入输出请求;在嵌入式系统中,中断用于实时处理各种事件。
因此,深入理解中断原理对于计算机科学和工程领域的学习和研究具有重要意义。
实验目的:1. 理解中断原理的工作机制;2. 学会搭建中断电路并进行实验操作;3. 观察中断信号对程序执行的影响。
实验器材和仪器:1. 电路板、电源线、示波器等;2. 电阻、电容、开关等元器件。
实验步骤:1. 搭建中断电路:按照实验指导书上的电路图,将所需的元器件正确连接在电路板上。
2. 连接示波器:将示波器正确接入电路,以便观察电路中的信号波形。
3. 开始实验:打开电源,启动程序,观察示波器上的波形变化。
4. 产生中断信号:通过按下开关等方式,产生中断信号,观察程序执行的变化。
5. 记录实验数据:记录示波器上的波形图,并记录中断信号对程序执行的影响。
实验结果:通过实验观察和数据记录,我们得出了以下结论:1. 中断信号的产生可以通过外部事件或内部异常引起,例如按下开关、时钟中断等。
2. 中断信号的处理过程包括保存现场、跳转到中断服务程序、执行中断服务程序、恢复现场等步骤。
3. 中断信号的处理会打断程序的正常执行流程,优先处理中断请求,提高了系统的响应速度和实时性。
4. 中断服务程序的编写需要考虑实时性和可重入性,以确保正确处理中断请求并不影响原程序的执行。
讨论与分析:中断机制在计算机系统中的应用非常广泛,它不仅可以提高系统的实时性和响应速度,还可以有效处理各种外部设备的输入输出请求。
在实验过程中,我们深入了解了中断原理的工作机制,并通过实际操作和观察,加深了对中断信号对程序执行的影响的理解。
实验四中断系统实验报告格式(PDF)

实验四中断系统一、实验目的1.掌握单片机中断系统的结构;2.掌握单片机的5个中断源、中断过程及中断源编号;3.掌握C51中断服务函数的编写。
二、实验设备PC机(含Proteus和Keil软件)三、实验原理中断是一个过程,当CPU在处理某件事情时,外部又发生了另一紧急事件,请求CPU 暂停当前的工作而去迅速处理该紧急事件。
处理结束后,再回到原来被中断的地方,继续原来的工作。
引起中断的原因或发出中断请求的来源,称为中断源。
MCS-51单片机有5个中断源,分为2个中断优先级,每个中断源的优先级都可以由软件来设定,可实现两级中断嵌套。
5个中断源分别是:1.外部中断请求源:即外部中断0和1,由外部引脚INT0(P3.2)/INT1(P3.3)引入。
2.内部中断请求源TF0/TF1:定时/计数器T0/T1的溢出中断标志。
3.内部中断请求源TI、RI:串行口发送、接收中断标志。
MCS-51单片机有4个与中断有关的特殊功能寄存器:中断允许寄存器IE、中断优先级寄存器IP、TCON、SCON(TCON、SCON的相关位作中断源的标志位)。
在TCON中有四位是与外部中断有关的。
IT0/IT1:INT0/INT1触发方式控制位,可由软件进和置位和复位,IT0/IT1,INT0/INT1为低电平触发方式,IT0/IT1,INT0/INT1为负跳变触发方式。
IE0/IE1:INT0/INT1中断请求标志位。
当有外部的中断请求时,该就会置1(由硬件来完成),在CPU 响应中断后,由硬件将IE0/IE1清0。
四、实验内容1.编程实现:8个LED一直熄灭,每按一次按键,LED闪烁6次。
2.编程实现:8个LED一直闪烁,每按一次按键,8个LED流水一次。
3.编程实现:按一次单脉冲,8个LED闪烁;再按一次按键,8个LED流水;以此循环往复。
硬件连接:外设单片机引脚8个LED P1按键外部0中断P3.2五、实验结果1.画出单片机与8个LED、按键的连接电路原理图。
实现中断功能_实验报告(3篇)

第1篇一、实验目的1. 理解中断的概念和作用。
2. 掌握单片机中断系统的基本原理和配置方法。
3. 学会编写中断服务程序,实现外部中断和定时器中断的应用。
4. 通过实验加深对中断系统在实际应用中的理解。
二、实验原理中断是计算机系统中一种重要的机制,它允许CPU在执行程序过程中,响应某些外部或内部事件,从而暂停当前程序的执行,转而处理这些事件。
单片机的中断系统主要包括外部中断和定时器中断两种类型。
三、实验环境1. 单片机:80C512. 开发环境:Keil for 80513. 仿真软件:Proteus4. 实验电路:外部按钮电路、LED灯电路、定时器电路四、实验内容1. 外部中断实验(1)实验目的:学习外部中断的工作原理,掌握外部中断的配置和编程方法。
(2)实验步骤:a. 创建80C51固件项目,并在Keil中编写程序。
b. 配置外部中断源,设置中断优先级。
c. 编写外部中断服务程序,实现LED灯的闪烁。
d. 在Proteus中搭建实验电路,并进行仿真测试。
(3)实验结果:当按下按钮时,LED灯闪烁,松开按钮后LED灯熄灭。
2. 定时器中断实验(1)实验目的:学习定时器中断的工作原理,掌握定时器中断的配置和编程方法。
(2)实验步骤:a. 创建80C51固件项目,并在Keil中编写程序。
b. 配置定时器工作模式,设置定时时间。
c. 编写定时器中断服务程序,实现LED灯的闪烁。
d. 在Proteus中搭建实验电路,并进行仿真测试。
(3)实验结果:定时器中断触发后,LED灯闪烁,达到设定时间后停止闪烁。
五、实验分析1. 外部中断实验分析通过外部中断实验,我们了解了外部中断的工作原理和配置方法。
在实验中,我们设置了外部中断源,并编写了中断服务程序,实现了LED灯的闪烁。
这表明外部中断可以有效地响应外部事件,并执行相应的操作。
2. 定时器中断实验分析通过定时器中断实验,我们掌握了定时器中断的配置和编程方法。
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北京建筑大学
2015/2016 学年第二学期
课程设计
(签名)
计算机组成综合实验任务书
•5、利用上端软件,把所编写的微程序控制器内容写入实验台中控制器中。
•6、利用单拍测试控制器与编程的要求是否一致。
如果有错误重新修改后再写入控制器中。
7、编写一段测试程序,测试控制器运行是否正确。
实验目的
1.融合贯通计算机组成原理课程,加深对计算机系统各模块的工作原理及相互联系(寄存器堆、运算器、存储器、控制台、微程序控制器)。
2.理解并掌握微程序控制器的设计方法和实现原理,具备初步的独立设计能力;3.掌握较复杂微程序控制器的设计、调试等基本技能;提高综合运用所学理论知识独立分析和解决问题的能力。
实验电路
1. 微指令格式与微程序控制器电路
2.微程序控制器组成
仍然使用前面的CPU组成与机器指令执行实验的电路图,但本次实验加入中断系统。
这是一个简单的中断系统模型,只支持单级中断、单个中断请求,有中断屏蔽功能,旨在说明最基本的原理。
中断屏蔽控制逻辑分别集成在2片GAL22V10(TIMER1 和TIMER2)中。
其ABEL语言表达式如下:
INTR1 := INTR;
INTR1.CLK = CLK1;
IE := CLR & INTS # CLR & IE & !INTC;
IE.CLK= MF;
时,
制逻辑传递给CPU的中断信号,接到微程序控制器上。
当收到INTR脉冲信号时,若中断允许位INTE=0,则中断被屏蔽,INTQ仍然为0;若INTE =1,则INTQ =1。
为保存中断的断点地址,以便中断返回,设置了一个中断地址寄存器IAR。
第二节图4中的IAR(U19)就是这个中断地址寄存器,它是一片74HC374,有LDIAR和IAR_BUS#两个信号输入端,均连接至微程序控制器。
LDIAR信号的上升沿到达时,来自程序计数器PC的
地址会置入IAR中。
IAR_BUS#为0时,保存在IAR中的断点地址会输出到数据总线DBUS上。
由于本实验系统只有一个断点寄存器而无堆栈,因此仅支持一级中断而不支持多级中断。
中断向量即中断服务程序的入口地址,在本实验仪中由8位数码开关SW7—SW0提供。
3.中断的检测、执行和返回过程
微程序控制器每执行一条机器指令之后,执行下一条机器指令之前,先转到微地址0F 处(见图12微程序流程图),在条件位P1=1时判断是否有中断请求INTQ。
如果没有INTQ,则继续正常的机器指令执行。
若检测到中断请求INTQ,首先发出关中断信号INTC、保存断点信号LDIAR,并且发出停机信号TJ,等待手动设置中断向量。
设置好SW7—SW0后,按QD按钮启动,机器将中断向量读入程序计数器PC中,从而转到中断服务子程序去执行。
执行一条机器指令IRET,从中断服务子程序返回时,发出IAR_BUS#信号,从中断地址寄存器IAR向数据总线DBUS输出断点地址,再从DBUS依次写入到R4、PC中,恢复执行被中断的程序。
发生中断时,关中断由硬件负责,而中断现场(寄存器堆中的寄存器,进位标志C)的保存和恢复由中断服务程序来处理。
实验任务
(1)了解中断系统中每个信号的意义和变化条件,并将下面的主程序和中断服务程序手工汇编成十六进制机器代码,此项任务应在预习时完成。
主程序:
地址指令机器代码
(2)参考CPU组成与机器指令执行实验,再加上中断系统,完成本次实验的线路连接。
接通电源之前应仔细检查接线,确认无误。
(3)将上述任务(1)的程序代码存入内存中,并根据需要设置通用寄存器组和内存
相关单元的数据。
其中,寄存器R1的值应置为21H,以便程序循环执行。
(4)从地址20H执行程序,在程序运行中,按一次控制台的INTR。
进入中断后,用单拍(DP)方式执行,直到返回主程序为止。
列表记录中断系统中有关信号的变化情况,特别要纪录好断点地址和R0的值。
(5)重复执行(4)两次。
(一共执行3次)
中断服务程序:。
,IR2
选择开关拔至“微程序”
3、存程序机器代码,设置通用寄存器R1、R2及内存相关单元的数据。
(1)、设置寄存器R1、R2的值
根据要求,设置R1 = 21H,R2的值由实验者自定,假定为10H。
1)、令DP = 0,DB = 0,DZ =0,使实验系统处于连续运行状态。
令SWB = 1,SWA = 1,。
01H
02H
寄存6)设置R1、R2结束,按CLR#按钮,使实验系统恢复到初始状态。
(2)、存程序机器代码。
本操作中,我们在10H单元存入01H(也可以是其他值),从20地址开始存10个机器代码:0B0H,58H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,00H,84H。
从0A0H存入2个机器代
码:30H,0A0H。
1)令DP = 0,DB = 0,DZ =0,使实验系统处于连续运行状态。
令SWB = 1,SWA = 0,使实验系统处于写双端口存储器工作方式KWRD。
按CLR#按钮,使实验系统处于初始状态。
2)置SW7—SW0为10H,按QD按钮,将10H写入AR1。
1,变
变为
写中断程序
1)置SW7—SW0为0A0H,按QD按钮,将0A0H写入AR1。
2)置SW7—SW0 为30H,按QD按钮,将30H写入存储器0A0H单元。
3)置SW7—SW0 0A0H,按QD按钮,将0A0H写入存储器0A1H单元。
4)按CLR#按钮,使实验系统恢复到初始状态。
或用实验台监控系统或系统上端软件直接写入内容
(3)从地址20H连续执行程序
从地址20H连续执行程序,在程序运行中,按一次控制台的INTR。
进入中断后,用单
QD
7)按一次QD按钮,进行R0 & R0 操作,这时微程序地址应为38H。
观察DBUS总线的值,即为R0的值。
8)按一次QD按钮,进行写回微操作。
微程序地址应为34H。
9)按一次QD按钮,进行判定有无中断请求INTQ微操作。
微程序地址应为0FH。
10)按一次QD按钮,进行取指微操作。
微程序地址应为05H。
11)按一次QD按钮,进行从中断程序返回主程序微操作。
微程序地址应为1AH。
这时观察PC地址,即中断地址。
12)按一次QD按钮,进行判有无新的中断操作。
微程序地址为0FH。
流程图 1.微程序流程图 2.拓展程序流程图 10H XOR Rd,Rs INC Rd DEC Rd F=1 21H 22H 23H 24H 实验结果
1、单拍执行程序(SWC=0,SWB=0,SWA==0;DP=1,DZ=0,DB=0)初值:R1=11H ,R2=22H a 、XOR R1,R2 执行结果R1 = 33H 、R2=02H b 、INC R1,R2 执行结果R1 = 34H 、R2=02H
c 、DEC R1,R2 执行结果R1 = 33H 、R2=02H
d 、F=A+B R1,R2 执行结果R1 = FFH 、R2=02H 七、实验分析与总结
JC
STP JMP
IRET INTS OFH OFH OFH OFH OFH
1FH
C=1 C=0
26H INTQ=
INTQ=OFH
INT CN# LDAR2
P1
TJ,CN# 10H
P2
CN#
00H CN#
P3 KT 07H 05H
M4=0 CN# P0 WRD OFH
STA SUB AND ADD LDA 36H CN# CN# 3BH CN# CN# S3,S0
38H CN# M,S3,S1,S0 3AH CN#
S3,S1 35H CN# CN# WRD
CN# CN# CN# CN#
M1 S2,S1 ALU-BUS LDER CN# S3,S2,S1,M S3,S2 WRD
通过这次实验,首先我懂得了什么叫中断,同时学会了中断的调用。
通过亲自动手,能更好的理解本次实验的原理。
在做实验的过程中遇到了各种问题,在此过程中,我通过请教老师,还有班里的同学(特别感谢拍子古,周瑞奇,喀斯等同学)最终成功的的做出来了。
这次实验提高了我的动手操作的能力。