5-数字IO实验

目录实验一整流、滤波、稳压电路 (1)实验二单级交流放大器（一） (5)实验三单级交流放大器（二） (7)实验四两级阻容耦合放大电路 (9)实验五负反馈放大电路 (11)实验六射极输出器的测试 (14)实验七 OCL功率放大电路 (16)实验八差动放大器 (18)实验九运算放大器的基本运算电路（一） (20)实验十集成运算放大器的基本运算电路（二） (22)实验十一比较器、方波—三角波发生器 (24)实验十二集成555电路的应用实验 (26)实验十三 RC正弦波振荡器 (30)实验十四集成功率放大器 (32)实验十五函数信号发生器（综合性实验） (34)实验十六积分与微分电路（设计性实验） (36)实验十七有源滤波器（设计性实验） (38)实验十八电压/频率转换电路（设计性实验） (40)实验十九电流/电压转换电路（设计性实验） (41)实验一整流、滤波、稳压电路一、实验目的1、比较半波整流与桥式整流的特点。

2、了解稳压电路的组成和稳压作用。

3、熟悉集成三端可调稳压器的使用。

二、实验设备1、实验箱（台）2、示波器3、数字万用表三、预习要求1、二极管半波整流和全波整流的工作原理及整流输出波形。

2、整流电路分别接电容、稳压管及稳压电路时的工作原理及输出波形。

3、熟悉三端集成稳压器的工作原理。

四、实验内容与步骤首先校准示波器。

1、半波整流与桥式整流：●分别按图1-1和图1-2接线。

●在输入端接入交流14V电压，调节使I O=50mA时,用数字万用表测出V O，同时用示波器的DC档观察输出波形记入表1-1中。

图1-1图1-2Vi(V) V O(V) I O (A) V O波形半波桥式2、加电容滤波：上述实验电路不动，在桥式整流后面加电容滤波，如图1-3接线，比较并测量接C 与不接C两种情况下的输出电压V O及输出电流I O，并用示波器DC档观测输出波形，记入表1-2中。

图1-33上述电路不动，在电容后面加稳压二极管电路(510Ω、VDz)，按图1-4接线。

单片机led灯闪烁实验报告1. 实验目的：掌握单片机控制LED灯闪烁的方法，了解单片机数字输入输出端口的使用。

2. 实验材料：STM32F103C8T6开发板、杜邦线、LED灯3. 实验原理：在单片机中，数字输入输出口（IO口）是实现数字输入输出的重要接口。

在单片机中，IO口除了可以做通用输入输出口以外，还有很多专用功能口，如SPI 口、I2C口等。

单片机控制LED灯闪烁的原理就是利用IO口的输出功能，通过改变输出口的电平信号来控制LED的亮灭。

当IO口输出高电平时，控制LED为亮状态；当IO 口输出低电平时，控制LED为灭状态。

4. 实验步骤：（1）将LED灯的正极连接到单片机的GPB5号引脚（即B端口的5号引脚），将LED的负极连接到地。

（2）在Keil中新建工程，并配置IO口为输出口。

（3）编写程序，利用GPIO_WriteBit函数对GPB5号引脚进行高低电平控制，实现LED灯的闪烁。

（4）将程序下载到开发板中，观察LED灯的闪烁情况。

5. 实验代码：#include "stm32f10x.h"void Delay(uint32_t nCount) {for(; nCount != 0; nCount);}int main(void) {GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_5;GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP;GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);while(1) {GPIO_SetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);Delay(0xFFFFF);GPIO_ResetBits(GPIOB, GPIO_Pin_5);Delay(0xFFFFF);}}6. 实验结果：当程序下载到开发板中时，LED灯会以一定频率闪烁。

简单io口扩展实验报告
简单IO口扩展实验报告
本次实验旨在学习如何通过简单IO口扩展模块对单片机的IO口进行扩展，实现多个IO口的输入输出功能。

我们需要了解简单IO口扩展模块的基本原理和工作方式。

简单IO 口扩展模块通过与单片机的SPI总线进行通信，实现对其内部寄存器的读写操作，从而实现对IO口的扩展。

在实验中，我们使用STM32F103C8T6开发板和简单IO口扩展模块，通过连接它们的SPI总线，可以将扩展模块的IO口与开发板的IO口进行连接，实现IO口的扩展。

具体连接方式如下图所示：
（此处省略图片）
接下来，我们需要进行程序设计。

在初始化时，需要设置SPI总线的相关参数，然后对扩展模块进行初始化，将其内部寄存器中的数据清零。

然后，通过读写寄存器的方式，可以对扩展模块的每个IO 口进行配置，设置其输入输出状态、上下拉电阻等参数。

在程序中，我们可以通过读取扩展模块的输入口状态，判断是否有外部信号输入，根据需要进行相应的操作。

例如，当输入口接收到高电平信号时，可以控制某个输出口输出高电平信号，从而实现控制设备的功能。

在实验中，我们可以通过连接LED和按键来进行简单的IO口扩展实验。

将LED连接到扩展模块的输出口，按键连接到扩展模块的输入口，通过控制按键输入信号，实现对LED的控制。

总的来说，本次实验通过学习简单IO口扩展模块的原理和工作方式，掌握了通过SPI总线进行IO口扩展的方法，实现了对单片机多个IO口的输入输出控制，为后续的硬件控制和应用开发打下了基础。

单片机原理实验报告实验一：IO开关量输入输出实验学院: 物理与机电工程学院专业: 电子科学与技术班级: 2013 级 2 班学号: 201310530208姓名: 何丽丽指导老师: 柳妮实验一IO开关量输入输出实验目的：学习单片机读取IO引脚状态的的方法。

内容：编程读取IO引脚状态。

设备：EL-EMCU-I试验箱、EXP-89S51/52/53 CPU板。

编程：首先要把相关的引脚设置在IO的输入状态，然后写一个循环，不停地检测引脚的状态。

步骤：1、将CPU板正确安放在CPU接口插座上，跳线帽JP2短接在上侧。

2、连线：用导线将试验箱上的的IO1--- IO8分别连接到SWITCH 的8个拨码开关的K1---K8的输出端子K1---K8上，连接好仿真器。

3、实验箱上电，在PC机上打开Keil C环境，打开实验程序文件夹IO_INPUT下的工程文件IO_INPUT.Uv2编译程序，上电，在程序注释处设置断点，进入调试状态，打开窗口Peripherals-->IO-Port-->P0,改变开关状态，运行程序到断点处，观察窗口的数值与开关的对应关系。

程序：ORG 0000HLJMP MAINORG 0030HMAIN:MOV P0,#0FFHMOV A,P0SWAP AMOV P0,ASJMP MAINEND程序分析：从上面的程序可以看出我们需要用导线将试验箱上的的IO1--- IO8分别连接到SWITCH的8个拨码开关的K1---K8的输出端子K1---K8上，连接好仿真器。

在通过SWAP A MOV P0，A这组指令来对P0口所接的对应的发光二极管对应的状态通过拨码开关的开关来控制发光二极管。

结论：通过上面这段程序，我们实现了用拨码开关来控制P0口所接的发光二极管的亮灭。

通过I\O口P0.0—P0.3接拨码开关，P0.4—P0.7一一对应的接发光二极管。

数字io模块数字IO模块是一种用于处理数字输入输出的设备，它在计算机系统中起到了重要的作用。

本文将介绍数字IO模块的基本原理、应用场景以及相关的技术细节。

数字IO模块是一种用于连接计算机与外部设备的接口模块，可以实现计算机与外部设备之间的数字信号传输。

它通常包括多个输入通道和输出通道，可以同时处理多个信号。

数字IO模块的输入通道用于接收外部设备传输过来的数字信号，而输出通道则可以将计算机生成的数字信号传输给外部设备。

数字IO模块的应用非常广泛，比如在工业自动化领域中，数字IO 模块可以用于控制各种工业设备的开关、传感器的采集等操作。

在科学实验中，数字IO模块可以用于采集实验数据、控制实验仪器等。

此外，数字IO模块还可以应用于机器人控制、仪器仪表等领域。

数字IO模块的工作原理是通过数字信号的高低电平来表示不同的状态。

例如，高电平可以表示逻辑1，低电平可以表示逻辑0。

数字IO模块接收到输入信号后，会将其转换为计算机可以识别的数字信号，并通过总线传输给计算机。

而计算机生成的数字信号则通过总线传输给数字IO模块，再由数字IO模块转换为对应的电信号输出给外部设备。

数字IO模块的技术细节包括输入通道和输出通道的数量、通信协议、输入输出的电平范围、数据传输速率等。

不同的数字IO模块在这些方面可能有所不同，因此在选择和使用数字IO模块时需要根据具体需求进行选型。

在使用数字IO模块时，需要编写相应的程序来控制和读取数字IO 模块的输入输出。

编程语言提供了一系列的函数和接口来实现数字IO模块的控制。

例如，在C语言中，可以使用标准库中的函数来进行数字IO模块的初始化、读取输入信号、输出信号等操作。

同时，也可以使用其他高级编程语言如Python来编写程序控制数字IO模块。

总结起来，数字IO模块是一种用于处理数字输入输出的设备，广泛应用于工业自动化、科学实验、机器人控制等领域。

它通过将外部设备的数字信号转换为计算机可以识别的信号，实现了计算机与外部设备之间的数字信号传输。

数字I/O注释数字I/O位于开发板的右侧。

(2)启动NI ELVISmx Instrument Launcher。

(3)选择数字写入器(DigOut)图标。

新的数字逻辑诊断窗口打开，用户可以设置/重置任何数字线路为HI或LO状态。

默认条件下，数字I/O的<0..7>由Linesto Writebox中的3个8位端口选择。

图5-2 Dig Out 前面板窗口Manual Pattern中的数字输出线从右至左标为0至7。

您可以通过点击顶端或虚拟开关的按钮来设置/重置(HI/LO)任意位。

这8位组成一个字节，可通过二进制、八进制或十六进制方式读取，也可以用SI符号显示在开关上面。

通过点击变灰部分，可设置显示的进制(格式)。

图5-3 LabVIEW中显示的二进制、八进制或十六进制(4)完成数字模式设置后，开启开发板电源并点击Run（绿色箭头）将模式发送至并行输出数字I/O<0..7>端，输出端LED将依次显示为绿色。

注释用户可通过设置生成方式来输出单个模式或连续输出。

在连续操作中，硬件根据当前模式连续更新。

设置的模式反映在SFP上Bus State的线路状态上（蓝色LED指示器）。

同样，通过SFP 的Action按钮可切换、循环、左右平移位模式。

(5)按下Stop按钮(红色)可终止端口更新。

在测试数字电路中，可选择数种常用的模式用于诊断检查。

(6)点击SFP上的Pattern选择器可浏览可用的选项。

手动载入任意8位格式：斜坡(0-255) 计算机指令INC交替1/0 计算机指令INVERT步长1s 计算机指令SHIFT LEFT LOGIC(7)尝试输出每一个位模式。

(8)关闭数字写入器窗口。

2.555数字时钟电路可以配置555定时芯片，配合电阻R A，R B，电容C(1µF)，实现数字时钟源。

按照以下步骤搭建555数字时钟电路，并完成测量：(1)使用DMM[Ω] and DMM[ ]，测量元器件值，并填写下表。

单片机实习心得单片机实习心得1很多人说，学单片机最好先学汇编语言，以我的经验告诉大家，绝对没有这个必要，初学者一开始就直接用C语言为单片机编程，既省时间，学起来又容易，提高速度会很快。

在刚开始学单片机的时候，千万不要为了解单片机内部结构而浪费时间，这样只能打击你的信心，当你学会编程后，自然一步步就掌握其内部结构了。

单片机的学习实践。

单片机提高重在实践，想要学好单片机，软件编程必不可少。

可是熟悉硬件对于学好单片机的也是十分重要的。

如何学习好硬件，动手实践是必不可少的。

我们能够经过自我动手做一个自我的电子制作，经过完成它，以提高我的对一些芯片的了解和熟练运用它。

这样我们就能够多一些了解芯片的结构。

我相信，你完成了一个属于自我的电子制作，你的单片机水平就会有一个质的提高。

这就是我学习单片机的心得体会，期望给单片机的爱好者学好单片机有所帮忙。

使用单片机就是理解单片机硬件结构，以及内部资源的应用，在汇编或C语言中学会各种功能的初始化设置，以及实现各种功能的程序编制。

第一步：数字IO的使用使用按钮输入信号，发光二极管显示输出电平，就能够学习引脚的数字IO功能，在按下某个按钮后，某发光二极管发亮，这就是数字电路中组合逻辑的功能，虽然很简单，可是能够学习一般的单片机编程思想，例如，必须设置很多寄存器对引脚进行初始化处理，才能使引脚具备有数字输入和输出输出功能。

每使用单片机的`一个功能，就要对控制该功能的寄存器进行设置，这就是单片机编程的特点，千万不要怕麻烦，所有的单片机都是这样。

第二步：定时器的使用学会定时器的使用，就能够用单片机实现时序电路，时序电路的功能是强大的，在工业、家用电气设备的控制中有很多应用，例如，能够用单片机实现一个具有一个按钮的楼道灯开关，该开关在按钮按下一次后，灯亮3分钟后自动灭，当按钮连续按下两次后，灯常亮不灭，当按钮按下时间超过2s，则灯灭。

数字集成电路能够实现时序电路，可编程逻辑器件(PLD)能够实现时序电路，可编程控制器(PLC)也能够实现时序电路，可是仅有单片机实现起来最简单，成本最低。

实验5 负反馈放大电路的分析实验原理反馈是将输出信号的部分或全部通过反向传输网络引回到电路的输入端，与输入信号叠加后作用于基本放大电路的输入端。

当反馈信号与输入信号相位相反时，引入的反馈信号将抵消部分输入信号，这种情况称为负反馈。

在基本放大系统中引入负反馈可以提高放大器的性能，具有稳定电路的作用，但这是以牺牲放大器的增益为代价。

负反馈对放大器性能指标的影响取决于反馈组态和反馈深度的大小。

负反馈系统组态根据反馈信号的取样的种类可以分为电压反馈和电流反馈，根据反馈信号与输入信号的叠加关系何以分为串联反馈和并联反馈。

综合这两方面，就有了负反馈电路的四种组态即电压串联负反馈、电流串联负反馈、电压并联负反馈、电流并联负反馈。

负反馈系统特性1、系统增益及其稳定性A f=A1+AF∆A f A f=11+AF×∆A A可见负反馈放大器的增益下降了（1+AF）倍，但其稳定性却提高了（1+AF）倍。

当闭环系统满足深度负反馈条件（即AF≫1）时，系统增益A f就与基本放大器的开环增益无关，而仅由反馈系数F决定，即A f≈1/F。

2、输入电阻对于串联负反馈R if=(1+AF)R i可见串联负反馈使放大器的输入电阻提高了（1+AF）倍对于并联负反馈R if=1(1+AF)R i可见并联负反馈使放大器的输入电阻下降了（1+AF）倍3、输出电阻对于电压负反馈R of=1(1+AF)R o可见电压负反馈使放大器的输出电阻下降了（1+AF）倍，系统更加接近理想电压源。

对于电流负反馈R of=(1+AF)R o可见电流负反馈使放大器的输出电阻提高了（1+AF）倍，系统更加接近理想电流源。

4、通频带负反馈能够展宽放大器的通频带宽，对于但极点心系统，电路的增益带宽积为常数。

对于多极点系统，系统的增益带宽积不再是常数，但通频带总有所扩展。

f Lf=f L1+AF f Hf=(1+AF)f HB f=f Hf−f Lf≈(1+AF)B5、非线性失真负反馈能够减小放大器的非线性失真。

北京XXXX学院实验报告课程：单片机原理与应用班级：XXXX 姓名：XXXX 学号：XXXXXXXX 成绩：指导教师：XXX 实验日期及时间：2017.4.4 10：00-13:00 座位号：04 必修/选修：必修实验序号：实验一实验名称：单片机开发环境及基本IO设备操作一、实验目的1．掌握单片机嵌入式开发环境的使用2．熟悉开发板硬件实验环境及资源3．掌握通用数字I/O端口的输入输出设置和应用二、实验内容与要求功能：按键控制LED灯。

利用按键key1和key2控制LED灯闪烁点亮。

Key1按下时单号灯闪烁，Key2按下时双号灯闪烁。

实验要求：1.在ICCAVR中编写程序；2.下载到实验板中进行调试；3.实验成功后进行课堂验收。

三、实验方案设计1. 实验的方案的论述和分析本次实验所需的器件：电源、ATmega16单片机、LED灯、按键开关、电阻。

把PA0配置成输出，PA4、PA5配置成输入，并使能PA4、PA5的上拉电阻。

与PA4、PA5相连的是两个按键开关key1和key2。

在按键检测时，当PA0输出低电平时，读PA4、PA5引脚寄存器，若PA4引脚为低电平说明Key1被按下，若PA5引脚为低电平说明Key2被按下。

把PD口配置为输出，控制8个LED灯。

2．硬件电路原理图2．软件流程图、重要数据结构、重要控制参数设计等（1）软件流程图：（2）重要数据结构及重要控制参数设计：初始化配置：DDRA配置为0X0f,PA0为输出。

PA4、PA5配置成输入，并使能PA4、PA5的上拉电阻。

按键扫描部分：通过PINA和0B00110000的按位读取PA4和PA5口是否按下。

当PA4按下时key_value==2，当PA5按下时key_value==1，并分别执行相应语句。

四、实验结果Key1按下时单号灯闪烁Key2被按下时双号灯闪烁五、实验分析及体会1．实验过程中遇到的主要问题、（拟）解决方法。

由于是第一次做单片机实验，对实验过程和代码编写不是很熟悉。