he第五章数字量输入输出5of7串口通信1

实验一 数字量输入输出实验

实验一数字量输入输出实验 一、实验目的 1．熟悉教学板电路及其结构。 2．掌握利用μVision C51 软件编辑、调试（包括仿真调试、单步调试）、运行单片机 程序的步骤和方法，掌握利用STC-ISP V39软件和下载线将程序写入单片机的方 法。 3．通过实验熟悉51单片机的并行I/O口，并掌握它们的应用。 4．掌握矩阵键盘、LED动态显示的工作原理。 二、实验设备 PC机一台、实验教学板一块。 三、实验准备 1．阅读实验讲义附录一、实验教学板电路图和附录二、μVision软件使用说明 2．按实验题目要求设计好硬件电路，画出电路原理图，设计出相应程序，并给程序加 上较详细的注释。 四、实验内容 1. 1.实验线路如附图所示，51单片机的P0口输出接8个发光二极管的阴极，P 2.4经 NPN三极管9011控制发光管的阳极。P3口支持一个8位行列式键盘，其中P3.4~P3.7 供键盘扫描输出，P3.2、P3.3作键盘扫描输入。 2.实验要求：编程实现键盘对发光二极管的控制，每按一个按键，使对应的二极管点 亮。 2．51单片机P0口输出同时接4个数码管的阴极，P2.0~P2.3，经NPN三极管9011接数码管的阳极，该端口用于分别控制相应数码管的导通。 实验要求：编程实现对任意按键动作的次数进行计数（最大99次），同时将计数值实时显示。 五、实验步骤 1.将实验板与PC机通过COM口连接。启动PC机，进入μVision软件环境，选择建立 新工程文件，即可开始输入源程序。 2．完成汇编、编译、连接，若有错误，则修改源程序，直至编译、连接通过为止。 3．接上实验板上的电源。 3．运行“STC-ISP V39.EXE”，将程序代码下载到实验板的单片机中。操作的顺序是：1）选择单片机（MCU TYPE）型号。 如：“STC89C51RC”要与实验板上所装单片机的型号一至。 2）打开文件（Open File）。 即把要下载到单片机的程序文件（已通过编译了的机器码文件——二进制（.Bin）或十六进制（.Hex）的）调到“文件缓冲区”，这时可看到右边的“文件缓冲 区”有数字变化。 3）选择串行通信口。 选对时，软件上的小灯会变绿。否则小灯是灰色。且在左下窗口提示“出错信息”。

单片机数字量输入输出实验

一、实验目的 1．熟悉教学板电路及其结构。 2．掌握利用μVision C51 软件编辑、调试（包括仿真调试、单步调试）、运行单片机程序的步骤和方法，掌握利用STC-ISP V39软件和下载线将程序写入单片机的方 法。 3．通过实验熟悉51单片机的并行I/O口，并掌握它们的应用。 4．掌握矩阵键盘、LED动态显示的工作原理。 二、实验设备 PC机一台、实验教学板一块。 三、实验内容 1.实验线路如附图所示，51单片机的P0口输出接8个发光二极管的阴极，P 2.4经NPN 三极管9011控制发光管的阳极。P3口支持一个8位行列式键盘，其中P 3.4~P3.7供键盘扫描输出，P3.2、P3.3作键盘扫描输入。 实验要求：编程实现键盘对发光二极管的控制，每按一个按键，使对应的二极管点亮。 2．51单片机P0口输出同时接4个数码管的阴极，P2.0~P2.3，经NPN三极管9011接数码管的阳极，该端口用于分别控制相应数码管的导通。 实验要求：编程实现对任意按键动作的次数进行计数（最大99次），同时将计数值实时显示。 四、实验步骤 1.将实验板与PC机通过COM口连接。启动PC机，进入μVision软件环境，选择建立 新工程文件，即可开始输入源程序。 2．完成汇编、编译、连接，若有错误，则修改源程序，直至编译、连接通过为止。 3．接上实验板上的电源。 4．运行“STC-ISP V39.EXE”，将程序代码下载到实验板的单片机中。操作的顺序是：1）选择单片机（MCU TYPE）型号。 如：“STC89C51RC”要与实验板上所装单片机的型号一至。 2）打开文件（Open File）。 即把要下载到单片机的程序文件（已通过编译了的机器码文件——二进制（.Bin）或十六进制（.Hex）的）调到“文件缓冲区”，这时可看到右边的“文件缓冲区”有数字变化。 3）选择串行通信口。 选对时，软件上的小灯会变绿。否则小灯是灰色。且在左下窗口提示“出错信息”。 4）下载：按“Download/下载”按键下载。 5）把实验板上的供电的直流电源拔掉或关掉3秒钟再插入或打开电源（为单片机上电复位）。 5．观察单片机运行情况，验证程序是否能完成题目给出的控制要求，若不能达到要求，分析原因、查找错误，修改源程序，再次汇编、连接，重新下载、运行，直至达到题目的控制要求。 五、遇到的问题及原因: 1.实验一，把程序烧进单片机后，发现按键时，LED灯乱亮，经检查是LED等亮的数

数字传感器输出方式

数字传感器输出方式 数字输出传感器与数字信号驱动的其它激励器一样，常用于各类工业应用中。我们可很容易的找到数字输出的各类传感器，包括温度、流量、压力、速度等，它们具有各种格式的数字信号输出。 数字传感器是一种仅产生二值输出的传感器，相比于模拟输出传感器输出一定范围内连续变化的值，数字输出仅为“0”或“1”。数字传感器最简单的例子是触点开关。典型的触点开关是一个无限电阻的开路电路，当按下开关后则变为阻抗为零的电路。 1.干节点(通断信号) 干接点(Dry Contact)，相对于湿接点而言，也被称之为干触点，是一种无源开关，具有闭合和断开的2种状态，2个节点之间没有极性，可以互换。常见的干节点信号有： 各种开关如：限位开关、行程开关、脚踏开关、旋转开关、温度开关、液位开关等; 各种按键; 各种传感器的输出，如：环境动力监控中的传感器：水浸传感器、火灾报警传感器、玻璃破碎、振动、烟雾和凝结传感器; 继电器、干簧管的输出。 2.湿节点(电压信号)

湿接点(Wet Contact)，相对于干接点而言，也被称之为湿触点，是一种有源开关，具有有电和无电的2种状态，2个接点之间有极性，不能反接。工业控制上，常用的湿节点的电压范围是DC0～30V，比较标准的是DC24V，AC110～220V的输出也可以是湿节点，但这样做比较少。常见的湿节点信号有： 如果把干节点信号，接上电源，再跟电源的另外一极，作为输出，也是湿节点信号; NPN 三极管的集电极输出和VCC; 达林顿管的集电极输出和VCC; 红外反射传感器和对射传感器的输出; 3.源极输入 源极输入用于连接漏极输出设备，如图1所示。 图1源极输入示意图 漏极输出设备提供电源到地的电流通道，图2所示的NPN集电极开路为典型的漏极输出设备。当需要输出低电平时，三极管处于饱和状态，等效于输出端与地接通;输出高电平时，三极管处于截至状态，等效于输出端与地断开(输出端悬空)。

数字信号数字内插

1、数字内插的概念 采样周期T 是许多信号处理技术和应用中首先要考虑的因素，它决定了信号处理过程实现的方便性、效率、和精度。在某些情况下，输入信号可能己经某个采样周期T 事先采样过，而我们的目的是要将这个已采样的信号转换成为一个以新的采样周期T 采样的信号，从而使这个处理后的信号仍对应于同一个原始的模拟信号；在另一些情况下，在一个处理方法中的不同部分以不同的采样速率进行处理可能会更方便或更有效，因此，也需要将系统中的信号采样速率进行转换。从数字信号处理的角度看，内插过程可通过线性滤波实现，这是讨论的基本点。 这种将信号采样频率从一个给定频率F=1/T 转换到另一个频率F ’=1/T ’的过程就称为采样频率转换。当新的采样频率高于原始频率F ’>F 或T>T ’时，称为插值；而当F ’

ControlLogix数字量输入输出控制

实验 ControlLogix数字量输入输出控制 一、实验目的 了解RSLinx软件的基本用法 了解RSLogix5000编程的基本方法与逻辑设计 使用ControlLogix进行数字量输入输出控制 二、实验任务 RSLogix5000编程仿真十字路口彩灯控制 三、实验设备和软件 实验设备: 网络控制平台、导线若干、380V电源、PC机 实验软件：RSLinx、RSLogix5000 四、实验步骤 步骤一：连线 本实验中，用导线将位于控制台上的数字输入区的I0插口与点动/自锁按钮区插孔C7，I1与插孔C8连起来，把SB7作为启动按钮，SB8作为停止按钮。数字输入区中的GND-0 (17)端口与24V电源-相连，C7，C8所对应的COM端口(即和其同一列的COM端口)与24V电源+相连。控制台中数字输出区的O0－O5分别用导线和指示灯区的L1-L3，L9－L11这个六个插孔一一对应相连；在指示灯区，从左端数起的三个COM端均应与24V（－）相连；数字输出区的DC-0插孔应与电源24V（＋）相连，RTN OUT-0与电源24V（－）相连。 步骤二：RSLinx的设置 1、运行RSLinx，单击菜单栏中的“Communication/Configure Drivers…”,弹出“Configure Driver Types”的对话框（图 2.1）。单击“Available Driver Types”的下拉箭头，选择添加驱动程序，由于PC机和ControlLogix5555是通过以太网连接，所以这里选“Ethernet devices”。

图2.1 选好“Ethernet devices”后，单击“Add New”,就出现如图2.2的对话框，单击OK。 图2.2 2、单击“Add New”按钮，弹出“Add New RSLinx Driver”窗口。输入新驱动的名称，如：AB_ETH-1, AB_ETH1-2等。单击“OK”按钮，弹出如图2.3的窗口。在Station Maping窗口栏中，对应“Station 0”，填入“Host Name”。该PLC模块在内网的地址：192.168.0.211，相应填入，则组态成功。（注意，此时ControlLogix5555必须已加上电源）。

实验一输入输出接口实验

实验一输入、输出接口实验 一、实验要求 1、P1 口做输出口，接八只发光二极管。 2、P3.0,P3.1 作输入口接两个拨动开关 3.要求若P3.0单独闭合，则LED灯从L7-L0循环闪烁，每次亮一个，若P3.1单独闭合，则led灯从L0-L7闪烁，每次亮一个。若P3.0 P3.1同时闭合，则所有灯一起闪烁，闪烁间隔为1S。若P3.0 P3.1全部断开，则所有灯全不亮。 4、将闪烁间隔修改为30MS，观察现象。 二、实验目的 1、学习 I/0 口的使用方法。 2、学习延时子程序的编写和使用。 三、实验设备 １、IPC-610研华工控机一台， ２、伟福LAB2000P教学实验系统。 四、实验电路及连线 五、实验说明 1、P1口是准双向口。它作为输出口时与一般的双向口使用方法相同。由准双向口结构可知当 P1口用为输入口时，必须先对它置1。若不先对它置1，读入的数据是不正确的。 ２、8051 延时子程序的延时计算问题，对于程序 Delay： MOV R6，#0H MOV R7,#0H DelayLoop： DJNZ R6，DelayLoop DJNZ R7，DelayLoop RET 查指令表可知 MOV，DJNZ 指令均需用两个机器周期，在 6MHz 晶振时，一个机器周期时间长度为12/6MHZ，所以该段程序执行时间为： （（256×2+2）×256+4）×2＝263176

六、实验报告 1、解释为什么P1端口作为输入口时，需先对它置1，才能读取正确的外部输入数据？ ２、画出完整的实验电路原理图 ２、整理实验程序

连线 连接孔 1 连接孔 2 1 P1.0 L0 2 P1.1 L1 3 P1.2 L2 4 P1.3 L3 5 单脉冲输出 T0 实验二 外中断及定时、计数器实验 一、实验目的 1、掌握外部中断的运用方法，本实验中采用边沿触发模式。 2、学习 8051 内部 T0 T1 定时/计数器使用方法。 3、掌握中断处理程序的编程方法。 二、实验内容及要求 1、用单次脉冲申请外中断INTO ，采用边沿触发模式，在外中断处理程序中对输出信号灯LED6（P3.1控 制）进行反转（采用CPL 指令） 2、8031 内部定时计数器 T0，按计数器模式和方式2工作，对 P3.4（T0）引脚进行计数。将其数值按二进制数在 P1 口驱动 LED 灯上（L0,L1,L2,L3）显示出来。 3、用 T1作定时器中断方式计时,实现每一秒钟LED7（L7）（P3.0控制）灯闪烁一次 三、实验设备 １、IPC-610研华工控机一台。 ２、伟福LAB2000P 教学实验系统。 四、实验电路及连线 注意： 本实验中，“单次脉冲”同时作为计数脉冲输入T0引脚，同时也引到引脚INTO 申请外部中断，本实验中将要求同时开放外部中断INTO 和T1的定时中断这两个中断。 五、实验说明 1、关于内部计数器的编程主要是定时常数的设置和有关控制寄存器的设置。内部计数器在单片机中主要有定时器和计数器两个功能。本实验T0使用的是计数器。T1使用的是定时器。 2．本实验中内部T0起计数器的作用。外部事件计数脉冲由 P3.4 引入定时器 T0。 单片机在每个机器周期采样一次输入波形，因此单片机至少需要两个机器周期才能 检测到一次跳变。这就要求被采样电平至少维持一个完整的机器周期，以保证电平在变化之前即被采样。同时这就决定了输入波形的频率不能超过机器周期频率。 3、定时器有关的寄存器有工作方式寄存器 TMOD 和控制寄存器 TCON 。TMOD 用于设置定时器/计数器 连线 连接孔 1 连接孔 2 1 P3.0 L7

数字信号处理试题和答案

一. 填空题 1、一线性时不变系统，输入为x（n）时，输出为y（n）；则输入为2x（n）时，输出为2y(n) ；输入为x（n-3）时，输出为y(n-3) 。 2、从奈奎斯特采样定理得出，要使实信号采样后能够不失真还原，采样频率fs与信号最高频率 f max关系为：fs>=2f max。 3、已知一个长度为N的序列x(n)，它的离散时间傅立叶变换为X（e jw），它的N点离散傅立叶变换X（K）是关于X（e jw）的N 点等间隔采样。 4、有限长序列x(n)的8点DFT为X（K），则X（K）= 。 5、用脉冲响应不变法进行IIR数字滤波器的设计，它的主要缺点是频谱的交叠所产生的现象。 6．若数字滤波器的单位脉冲响应h（n）是奇对称的，长度为N，则它的对称中心是(N-1)/2 。 7、用窗函数法设计FIR数字滤波器时，加矩形窗比加三角窗时，所设计出的滤波器的过渡带比较窄，阻带衰减比较小。 8、无限长单位冲激响应（IIR）滤波器的结构上有反馈环路，因此是递归型结构。 9、若正弦序列x(n)=sin(30nπ/120)是周期的,则周期是N= 8 。 10、用窗函数法设计FIR数字滤波器时，过渡带的宽度不但与窗的类型有关，还与窗的采样点数有关 11．DFT与DFS有密切关系，因为有限长序列可以看成周期序列的主值区间截断，而周期序列可以看成有限长序列的周期延拓。 12．对长度为N的序列x(n)圆周移位m位得到的序列用x m(n)表示，其数学表达式为x m(n)= x((n-m))N R N(n)。 13．对按时间抽取的基2-FFT流图进行转置，并将输入变输出，输出变输入即可得到按频率抽取的基2-FFT流图。 14.线性移不变系统的性质有交换率、结合率和分配律。 15.用DFT近似分析模拟信号的频谱时，可能出现的问题有混叠失真、泄漏、栅栏效应和频率分辨率。 16.无限长单位冲激响应滤波器的基本结构有直接Ⅰ型，直接Ⅱ型，串联型和并联型四种。 17.如果通用计算机的速度为平均每次复数乘需要5μs，每次复数加需要1μs，则在此计算机上计算210点的基2 FFT需要10 级蝶形运算，总的运算时间是______μs。 二．选择填空题 1、δ(n)的z变换是 A 。

数字信号

数字滤波器中的应用综述(matlab) 1数字滤波器的设计 1.1基本概念 数字滤波器(Digital Filter,简称DF)是指输入、输出均为数字信号,通过一定运算关系改变输入信号所含频率成分的相对比例或者滤除某些频率成分的器件。DF有许多不同的分类方法,但总体上可以分成两大类。一类是经典滤波器,即一般的滤波器,特点是输入信号中有用的频率成分和希望滤除的频率成分各占不同的频带;另一类是现代滤波器,特点是有用信号和干扰信号频带有重叠。DF根据其冲激响应函数的时域特性,可分为两种,即无限长冲激响应(IIR)滤波器和有限长冲激响应(FIR)滤波器。IIR滤波器的特征是具有无限持续时间冲激响应。这种滤波器一般需要用递归模型来实现。FIR 滤波器的冲激响应只能持续一定时间,在工程实践中可以采用递归与非递归两种方式实现。数字滤波器的设计方法有多种,如脉冲响应不变法、双线性变换法、窗函数设计法、插值逼近法和Chebyshev 逼近法等等。 1.2数字滤波器的实现方法 数字滤波器的实现方法一般有以下几种:①采用加法器、乘法器、延时器设计专用的滤波电路;②在通用计算机系统中加上专用的加速处理机设计实现;③在通用的可编程DSP芯片实现;④用专用

的DSP芯片实现。在一些特殊的场合,要求的信号处理速度极高, 用通用DSP芯片很难实现实时处理;⑤采用FPGA/CPLD设计实现; ⑥软件实现方法。按照原理和算法,自己编写程序或者采用现成的程序在通用计算机上实现,MATLAB设计数字滤波器的方法属于这种。 1.3数字滤波器设计的基本步骤 1)确定指标.在设计一个滤波器之前,必须首先根据工程实际的需要确定滤波器的技术指标。在很多实际应用中,数字滤波器常常被用来实现选频操作。因此,指标的形式一般在频域中给出幅度和相位响应。幅度指标主要以两种方式给出。第一种是绝对指标,它提供对幅度响应函数的要求,一般应用于FIR滤波器的设计。第二种指标是相对指标,它以分贝的形式给出要求,在工程实践中,这种指标最受欢迎。对于相位指标形式,通常希望系统在通频带中有线性相位。运用线性相位响应指标进行滤波器设计具有以下优点:①只包含实数算法,不涉及复数算法;②不存在延迟失真,只有固定数量的延迟;③长度为N的滤波器,计算量为N/2数量级。 2)逼近。确定了技术指标后,就可以建立目标的数字滤波器模型。通常采用理想的数字滤波器模型。之后,采用数字滤波器的设计方法,设计出实际滤波器模型来逼近给定的指标。 3)性能分析和计算机仿真。上两步的结果是得到以差分或系统函数或冲激响应描述的滤波器。根据这个描述就可以分析频率特性和相位特性,以验证设计结果是否满足指标要求;或者利用计算机仿

工业控制计算机系统 功能模块模板 第6部分：数字量输入输出通

I C S25.040.40 N18 中华人民共和国国家标准 G B/T26804.6 2011 工业控制计算机系统功能模块模板第6部分:数字量输入输出通道模板 性能评定方法 I n d u s t r i a l c o n t r o l c o m p u t e r s y s t e m F u n c t i o nm o d u l e s P a r t6:M e t h o d s o f e v a l u a t i n g t h e p e r f o r m a n c e f o r d i g i t a l i n p u t/o u t p u t c h a n n e lm o d u l e s 2011-07-29发布2011-12-01实施中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局

目 次 前言Ⅲ…………………………………………………………………………………………………………1 范围1………………………………………………………………………………………………………2 规范性引用文件1…………………………………………………………………………………………3 术语和定义1………………………………………………………………………………………………4 试验条件2…………………………………………………………………………………………………4.1 环境条件2………………………………………………………………………………………………4.2 动力条件2………………………………………………………………………………………………5 D I 通道模板功能及基本性能检验2………………………………………………………………………5.1 功能检查2………………………………………………………………………………………………5.2 性能检验3………………………………………………………………………………………………6 D O 通道模板功能及基本性能检验4……………………………………………………………………6.1 功能检查4………………………………………………………………………………………………6.2 性能检验4………………………………………………………………………………………………7 结构尺寸和外观检查5……………………………………………………………………………………7.1 结构尺寸检查5…………………………………………………………………………………………7.2 外观检查5………………………………………………………………………………………………8 电源适应能力试验5………………………………………………………………………………………8.1 电源电压暂降影响试验5………………………………………………………………………………8.2 电源电压短时中断影响试验5…………………………………………………………………………8.3 电源电压变化影响试验5………………………………………………………………………………9 共模抗扰度试验5…………………………………………………………………………………………9.1 D I 通道模板共模抗扰度试验5…………………………………………………………………………9.2 D O 通道模板共模干扰影响试验6……………………………………………………………………10 环境影响试验6……………………………………………………………………………………………10.1 环境温度影响试验6……………………………………………………………………………………10.2 环境相对湿度影响试验6………………………………………………………………………………10.3 振动影响试验6…………………………………………………………………………………………11 电磁兼容抗扰度试验6……………………………………………………………………………………11.1 射频电磁场辐射抗扰度试验6…………………………………………………………………………11.2 工频磁场抗扰度试验6…………………………………………………………………………………11.3 静电放电抗扰度试验6…………………………………………………………………………………11.4 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验6………………………………………………………………………11.5 浪涌( 冲击)抗扰度试验6………………………………………………………………………………11.6 射频场感应的传导骚扰抗扰度试验6…………………………………………………………………12 抗运输环境影响试验7……………………………………………………………………………………12.1 抗运输高温影响试验7…………………………………………………………………………………12.2 抗运输低温影响试验7…………………………………………………………………………………12.3 抗运输湿热影响试验7…………………………………………………………………………………G B /T 26804.6 2011

ControlLogix数字量输入输出控制

ControlLogix数字量输入输出控制

实验 ControlLogix数字量输入输出控制 一、实验目的 了解RSLinx软件的基本用法 了解RSLogix5000编程的基本方法与逻辑设计 使用ControlLogix进行数字量输入输出控制二、实验任务 RSLogix5000编程仿真十字路口彩灯控制三、实验设备和软件 实验设备: 网络控制平台、导线若干、380V 电源、PC机 实验软件：RSLinx、RSLogix5000 四、实验步骤 步骤一：连线 本实验中，用导线将位于控制台上的数字输入区的I0插口与点动/自锁按钮区插孔C7，I1与插孔C8连起来，把SB7作为启动按钮，SB8作为停止按钮。数字输入区中的GND-0 (17)端口与24V电源-相连，C7，C8所对应的COM端口(即和其同一列的COM端口)与24V电源+相连。控制台中数字输出区的O0－O5分别用导线和指示灯区的L1-L3，L9－L11这个六个插孔一一对应相连；在指示灯区，从左端数起的三个COM端均应与24V（－）相连；数字输出区的DC-0插孔应与电源24V（＋）相连，RTN OUT-0与电源24V（－）相连。 步骤二：RSLinx的设置 1、运行RSLinx，单击菜单栏中的“Communication/Configure Drivers…”,弹

出“Configure Driver Types”的对话框（图2.1）。单击“Available Driver Types”的下拉箭头，选择添加驱动程序，由于PC机和ControlLogix5555是通过以太网连接，所以这里选“Ethernet devices”。 图2.1 选好“Ethernet devices”后，单击“Add New”, 就出现如图2.2的对话框，单击OK。

开关量输入实验

4.2 开关量输入实验 4.2.1 实验目的 掌握iCAN4050输入、输出控制原理及应用。 4.2.2 实验设备及器件 PC 机一台 iCAN实验教学开发平台一台 4.2.3 实验内容 能够利用 iCAN4050 模块检测开关量输入信号。 4.2.4 实验要求 要求能够掌握 iCAN4050 模块输入输出基本原理。 4.2.5 实验步骤 系统接线连接 上电运行 输入检测 实验总结 4.2.6 实验预习要求 阅读iCAN4050功能模块简介、数据手册 阅读iCAN实验教材中相关实验 掌握iCAN4050功能模块输入、输出控制原理 4.2.7 数字量输入检测 1．输入检测连接线 该实验主要利用iCAN4050模块检测1路开关量输入信号，其中开关（SW0）分布于PCB上，PCB 板为内嵌在iCAN实验平台表面上，PCB板全局图如图 4.9 所示：

图4.9 PCB 板正面俯视图 在 iCAN 实验平台上我们已经将 iCAN4050 输入控制信号线与 PCB 板上的SW0 连接，用户也可以尝试检测 SW1—SW7 的开关输入信号。（注意：iCAN4050 模块的 COM 端与 PCB 板上 GND 相连接） 表4.3 信号连接线标记号定义 提示：iCAN 实验平台连接线已经标准化，无需用户自行连接；若由于其他外界因素导致实验平台的连接线脱离或段开，用户可以根据以上表格提供的信息连线；若用户需要根据实际需要在此实验平台上开发可以根据端子排端口号定义重新连线，此时不一定利用原来标准化的模块来控制对象。 2．系统连线正面俯视图 如图 4.10 所示为 iCAN4050 检测开关量输入的简单框图，该图是为 iCAN 实验教学平台的正面俯视图，绿色线为开关输出信号与模块之间的控制线，红色为电源线，蓝色为 CAN 通信线。 图 4.10 系统连线框图

数字系统设计报告

数字电路与系统设计实验报告 班级： 学号： 姓名： 地点： 批次： 时间：

一．实验目的 通过基本门电路性能测试实验使学生掌握基本门电路的工作原理、门电路的外特性（IC门电路的引脚排列顺序，输入/输出电平要求等）；通过计算机仿真技术使学生掌握组合逻辑电路的设计方法，掌握触发器功能及其波形关系，掌握时序电路的设计方法，培养学生的实践动手能力和实验技能。 二．实验内容 ●实验一基本逻辑门电路实验 一、基本逻辑门电路性能（参数）测试 （一）实验目的 １.掌握TTL与非门、与或非门和异或门输入与输出之间的逻辑关系。 ２.熟悉TTL中、小规模集成电路的外型、管脚和使用方法。 （二）实验所用器件和仪表 ｌ.二输入四与非门74LS00 1片 ２.二输入四或非门74LS02 1片 ３.二输入四异或门74LS86 1片 （三）实验内容 １．测试二输入四与非门74LS00一个与非门的输入和输出之间的逻辑关系。 ２．测试二输入四或非门74LS02一个或非门的输入和输出之间的逻辑关系。 ３．测试二输入四异或门74LS86一个异或门的输入和输出之间的逻辑关系。（四）实验提示 １.将被测器件插入实验台上的１４芯插座中。 ２.将器件的引脚７与实验台的“地（GND）”连接，将器件的引脚１４与实验台的十5Ｖ连接。 ３.用实验台的电平开关输出作为被测器件的输入。拨动开关，则改变器件的输入电平。 ４.将被测器件的输出引脚与实验台上的电平指示灯(LED)连接。指示灯亮表示输出低电平（逻辑为０），指示灯灭表示输出高电平（逻辑为1）。

（五）实验接线图及实验结果 74LS00中包含４个二输入与非门，7402中包含４个二输入或非门，7486中包含４个二输入异或门，它们的引脚分配图见附录。下面各画出测试7400第一个逻辑门逻辑关系的接线图及测试结果。测试其它逻辑门时的接线图与之类似。测试时各器件的引脚７接地，引脚１４接十５Ｖ。图中的Ｋ1、Ｋ2接电平开关输出端，LED0是电平指示灯。 1、测试74LS00逻辑关系 2、测试74LS28逻辑关系 3、测试74LS86逻辑关系 输 入输 出引脚1 引脚3 引脚2LED0 L L L L H H H H 图1.1 测试74LS00逻辑关系接线图 表1.1 74LS00真值表 输 入输 出引脚2 引脚1 引脚3K1K2 L L L L H H H H 图1.2 测试74LS28逻辑关系接线图 表1.2 74LS28真值表

二、数字量输入输出

第二部分数字量I/O 目录 1 DO、DI硬件原理 2 2.1 CPC板的电路图 3 2.1.1 所用I\O口 4 2.1.2 485通讯口7 2.1.3 显示电路的设计8 2.1.4 晶振模块8 2.1.5 上层板的原件清单9 2.2 输入板I/O原理图 10 2.2.1 电路原理11 2.2.2 输入底板的原件清单12 2.3 输出板I/O电路图 13 2.3.1 反向驱动器ULN2003 芯片 14 2.3.2 输出底板的原件清单14 2.4 通讯部分15 3 DI、DO软件部分设计 16 3.1 通讯方式16 3.1.1 Modbus 协议 16 3.1.2 CRC校验17 3.1.3 莫尼康RTU 17 3.1.4 看门狗程序19 3.2 计算机界面的设计20 3.3 输入板的程序设计21 3.4 输出板的程序设计24 4 DI、DO的应用26 4.1 数字输入板的应用26 4.2 数字输出板的应用32 5. 数字量输入程序清单37 6.数字量输出程序清单 49

硬件部分由程序下载口，状态显示，复位，信息通信，I/O口，AD,DA等几部分组成，软件部分采用MODBUS通信协议，CRC校验，看门狗程序，数据传送等部分组成。 1.DO、DI硬件原理 输入板电路分为上层板电路和底板电路，其中上层板电路以Atmega128为核心，主要实现显示状态、控制端口、数据处理和通讯的功能。设计如下：

1.1 CPU 板硬件原理图 图2-2 输入输出上层板电路 1 234567816 1514131211109S1 5.1K Rs 1 5.1K Rs 25.1K Rs 35.1K Rs 45.1K Rs 55.1K Rs 65.1K Rs 75.1K Rs 8P A 3 P A 4P A 5P A 6P A 7P D 5P D 6P D 7VCC

BIOS(基本输入输出系统)

BIOS(基本输入/输出系统)是被固化在计算机CMOS RAM芯片中的一组程序，为计算机提供最初的、最直接的硬件控制。BIOS主要有两类∶AWARD BIOS和AMI BIOS。正确设置BIOS可大大提高系统性能。 第一部分、AWARD BIOS设置 一、进入 BIOS 设置 电脑刚启动，出现如下图1画面时。 图1 当出现图1画面时,按下Delete(或者Del)键不放手直到进入BIOS(基本输入/输出系统)设置，如下图2 图2(主菜单) 上图是AWARD BIOS设置的主菜单。最顶一行标出了Setup程序的类型是Award Software 。项目前面有三角形箭头的表示该项包含子菜单。主菜单上共有13个项目，分别为∶ Standard CMOS Features(标准CMOS功能设定) 设定日期、时间、软硬盘规格及显示器种类。 Advanced BIOS Features(高级BIOS功能设定) 对系统的高级特性进行设定。

Advanced Chipset Features(高级芯片组功能设定) 设定主板所用芯片组的相关参数。 Integrated Peripherals(外部设备设定) 使设定菜单包括所有外围设备的设定。如声卡、Modem、USB键盘是否打开... Power Management Setup（电源管理设定） 设定CPU、硬盘、显示器等设备的节电功能运行方式。 PNP/PCI Configurations（即插即用/PCI参数设定） 设定ISA的PnP即插即用介面及PCI介面的参数,此项仅在您系统支持PnP/PCI时才有效。 Frequency/Voltage Control（频率/电压控制） 设定CPU的倍频,设定是否自动侦测CPU频率等。 Load Fail-Safe Defaults（载入最安全的缺省值） 使用此菜单载入工厂默认值作为稳定的系统使用。 Load Optimized Defaults（载入高性能缺省值） 使用此菜单载入最好的性能但有可能影响稳定的默认值。 Set Supervisor Password（设置超级用户密码） 使用此菜单可以设置超级用户的密码。

计算机控制技术实验报告

实验一过程通道和数据采集处理 为了实现计算机对生产过程或现场对象的控制，需要将对象的各种测量参数按要求转换成数字信号送入计算机；经计算机运算、处理后，再转换成适合于对生产过程进行控制的量。所以在微机和生产过程之间，必须设置信息的传递和变换的连接通道，该通道称为过程通道。它包括模拟量输入通道、模拟量输出通道、数字量输入通道、数字量输出通道。 模拟量输入通道：主要功能是将随时间连续变化的模拟输入信号变换成数 字信号送入计算机，主要有多路转化器、采样保持器和A/D 转换器等组成。 模拟量输出通道：它将计算机输出的数字信号转换为连续的电压或电流信号，主要有D/A 转换器和输出保持器组成。 数字量输入通道：控制系统中，以电平高低和开关通断等两位状态表示的 信号称为数字量，这些数据可以作为设备的状态送往计算机。 数字量输出通道：有的执行机构需要开关量控制信号 (如步进电机)，计算机可以通过I/O 接口电路或者继电器的断开和闭合来控制。 输入与输出通道 本实验教程主要介绍以A/D 和D/A 为主的模拟量输入输出通道，A/D 和D/A 的芯片非常多，这里主要介绍人们最常用的ADC0809 和TLC7528。 一、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 二、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。 三、实验设备 PC 机一台，TD-ACC+实验系统一套，i386EX 系统板一块 四、实验原理与步骤 1．A/D 转换实验 ADC0809 芯片主要包括多路模拟开关和A/D 转换器两部分，其主要特点为：单电源供电、工作时钟CLOCK 最高可达到1200KHz 、8 位分辨率，8 个单端模拟输入端，TTL 电平兼容等，可以很方便地和微处理器接口。TD-ACC+教学系统中的ADC0809 芯片，其输出八位数据线以及CLOCK 线已连到控制计算机的数据线及系统应用时钟1MCLK (1MHz) 上。其它控制线根据实验要求可另外连接 (A、B、C、STR、/OE、EOC、IN0～IN7)。根据实验内容的第一项要求，可以设计出如图1.1-1 所示的实验线路图。

数字量输入输出实验

数字量输入输出实验 一、实验目的 了解P1口作为输入输出方式使用时，CPU 对P1口的操作方式。 二、实验环境 1、软件环境要求 Windows XP操作系统以及Keil C51 单片机集成开发环境。 2、硬件环境要求 电脑一台，TD-51单片机系统，开关及LED显示单元，单次脉冲单元。三、实验内容 编写实验程序，将P1口的低4位定义为输出，高4位定义为输入，数字量从P1口的高4位输入，从P1口的低4位输出控制发光二极管的亮灭。 提高部分： LED灯控制 要求：通过KK1实现LED灯工作方式即时控制，完成LED灯左循环、右循环、间隔闪烁功能。 四、实验分析 P1口是8位准双向口，每一位均可独立定义为输入输出，输入位置1。 通过A的左/右移位及赋值55H、0AAH，再将A值送入P1，可实现LED灯左循环、右循环、间隔闪烁功能。 五、实验步骤 （一）基础实验程序及实验程序流程图如下。 实验程序： ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: MOV P1,#0F0H ；将开关状态送入P1高位 MOV A,P1 ；送入A SWAP A ；高低位互换 MOV P1,A ；将开关状态送入P1低位 JMP MAIN ；循环 SJMP $

END 实验步骤： 1. 按图2所示，连接实验电路图，图中“圆圈”表示需要通过排线连接； 2. 编写实验程序，编译链接无误后进入调试状态； 3. 运行实验程序，观察实验现象，验证程序正确性； 4. 按复位按键，结束程序运行，退出调试状态； 5. 自行设计实验，验证单片机其它IO 口的使用。

（二）提高实验程序及实验程序流程图如下。 实验程序：实验程序流程图：ORG 0000H LJMP MAIN ORG 0100H MAIN: KT: ；检查KK1 SETB P3.3 JNB P3.3,KT CLR P3.3 LL1: ；左循环MOV A,#01H X1: MOV P1,A CALL DELAY RL A SETB P3.3 JNB P3.3,X1 CLR P3.3 LL2: ；右循环MOV A,#80H X2: MOV P1,A CALL DELAY RR A SETB P3.3 JNB P3.3,X2 CLR P3.3 LL3: ；间隔闪烁MOV A,#55H MOV P1,A CALL DELAY MOV A,#0AAH MOV P1,A CALL DELAY SETB P3.3 JNB P3.3,LL3 CLR P3.3 JMP KT DELAY: ；延时子程序MOV R2,#00H MOV R3,#00H ABC: DJNZ R2,ABC

数字信号处理

主要知识点 1、数字信号处理就是用数值计算的方法对信号进行处理，这里“处理”的实质是“运算”， 处理对象则包括模拟信号和数字信号。 1、数字信号处理的主要对象是数字信号，且是采用数字运算的方法达到处理目的的。 2、数字信号处理的实现方法基本上可以分成两种即软件实现方法和硬件实现方法。 3、梳状滤波器适用于分离两路频谱等间隔交错分布的信号，例如，彩色电视接收机中用于进行亮度分离和色度分离等。 4、时间和幅值均离散化的信号称为数字信号。 5、时域离散信号和数字信号之间的差别，仅在于数字信号存在量化误差。 5、时域离散信号有三种表示方法：用集合符号表示序列、用公式表示序列和 用图形表示序列。 6、时域离散信号是一个有序的数字的集合，因此时域离散信号也可以称为序列。 7、关于）（、、n R n u n N )()(δ三种序列之间的关系 8、由模拟信号采样得到的序列，模拟角频率Ω与序列的数字域频率ω成线性关系。 9、判断序列的周期性例如序列) 4 ()(π j e n x =的周期为8 10、序列的简单运算有加法、乘法、移位、翻转及尺度变换。 10、序列的简单运算有加法、乘法、移位、翻转及 。 尺度变换 11、序列之间的加法和乘法是指它的同序号的序列值逐项对应相加和相乘 11、序列之间的加法和乘法是指它的不同序号的序列值逐项对应相加和相乘。错 11、序列)(n x ，其移位序列)(0n n x -，当00>n 时，称为)(n x 的延时序列。 12、实指数序列定义为)()(n u a n x n =，当1a 时序列发散。 14、已知一序列为{ }89531)(、、、、=n x ，则该序列的能量为180。 14、已知一序列为{ }82119751)(、、、、、=n x ，则该序列的能量为1061。 15、在时域离散系统中，最重要和最常用的是线性时不变系统。 15、系统的输入、输出之间满足线性叠加原理的系统称为线性系统。 15、如果系统对输入信号的运算关系T[·]在整个运算过程中不随时间变化，或者说系统对于输入信号的响应与信号加于系统的时间无关，则这种系统称为时不变系统 16、一个线性时不变系统为因果系统的充分必要条件是 00)(<=n n h ，。

机器人实验1数字信号的输出与输入

院系电子信息工程系班级 10电气4 姓名齐国昀学号 107301427 实验名称数字信号的输出与输入实验日期 2012-11-20 一．实验目的 1：学习数字信号理论；数字信号的输出控制；数字信号的输入采集； 2：“创意之星”的IO口使用方法； 3：NorthStar的编译环境； 4：控制LED等的亮灭。 二．实验要求 1、准备编号为0、1、 2、3的4个LED等，编写程序实现这4个灯的亮和灭； 2、具体要求：开机-4个灯全亮-按下碰撞传感器-0、2号灯亮，1、3号灯灭-0.5s后-0、2号灯灭，1、 3号灯亮-0.5s后-（重复）0、2号灯亮，1、3号灯灭-0.5s后-（重复）0、2号灯灭，1、3号灯亮……放开 碰撞传感器，4个灯全亮，没有闪烁。 三．实验设备 MultiFLEX2-AVR控制器1块；多功能调试器和电缆一套；LED灯4个； 碰撞开关1个；连接PC机线一根；直流稳压电源一个；电脑1台。 四．实验过程及步骤 硬件电路连接： 1）把4个LED灯连接到控制器：把4个LED灯的插头按照0、1、2、3的顺序分别相应地插入MultiFLEX2-AVR 控制器的IO0~IO3口； 2）把调试器和电源连接到控制器：将多功能调试器及其两根电缆连接好，其中一头插入PC机的USB接 口，另一头插入AVR控制器的“下载和通信接口”，把外界稳压电源线插入AVR控制器外接电源线插座。 软件编程： 1）打开电脑，双击电脑桌面上的NorthStar图标，进入NorthStar软件的人机界面； 第 1 页共 3 页指导老师签名

院系电子信息工程系班级 10电气4 姓名齐国昀学号 107301427 实验名称数字信号的输出与输入实验日期 2012-11-20 2)单击“新建”命令，完成相应的新建文件的设置； 3）从左侧窗口相应模块中拖出所需图标模块并完成相应的参数设置，连接各图标（如下图 所示）并保存文件； 4）编译程序：在菜单栏中选择“工具”选项，在其菜单中选择“编译”这时NorthStar会自动进行编译， 在下面窗口中出现Compile succeeded字样时，表示编译成功； 5）下载程序：打开A VR卡的电源，调节多功能调试器的Functinon Select按键，使A VR ISP的指示灯 亮，然后在菜单栏中选择“工具”选项，在其菜单中选择“下载”，这时NorthStar会自动完成下载； 第 2 页共 3 页指导老师签名