总线数据传输实验
实
验报告
实验
日期：
学号：
姓名：
实验名称：总线数据传输实验
总
分：
一、实验设计方案
?实验框图
?实验原理
1、SW_BUS低电平有效，此时将K[7..0]的
数据送到总线，通过L[7..0]双向数据端口输
出显示总线的数据，使用的芯片是74244
八位单向三态缓冲器；
2、R3_BUS、R2_BUS、R1_BUS低电平有
效，其功能是将数据要传入的寄存器打开，
若相应的lddr为1（高电平有效），将数据
传入相应的寄存器；
3、总线数据传输时，控制信号中只能有一个
有效，寄存器的端口送至数据总线，所以每
个BUS接口对应每个R寄存器的显示；4、通过读写的双重作用，实现R1和R2的
数据交换。
?表达式
Reg3←Reg1；Reg1←Reg2；Reg2←Reg3
?方法一：vhdl代码
library ieee;
use ieee.std_logic_1164.all;
entity exp_bus is
port(clk:in std_logic;
sw_bus,r1_bus,r2_bus,r3_bus:in std_logic;
k:in std_logic_vector(7 downto 0);
lddr:in std_logic_vector(3 downto 1);
l:inout std_logic_vector(7 downto 0));
end exp_bus;
architecture rtl of exp_bus is
signal r1,r2,r3,bus_Reg:std_logic_vector(7 downto 0);
begin
ldreg:process(clk,lddr,bus_reg)
begin
if clk'event and clk='1' then
if lddr(1)='1'then r1<=bus_reg;
elsif lddr(2)='1'then r2<=bus_reg;
elsif lddr(3)='1'then r3<=bus_reg;
end if;
end if;
end process;
bus_reg<=k when (sw_bus='0'and r1_bus='1'and r2_bus='1'and r3_bus='1')else r1 when (sw_bus='1'and r1_bus='0'and r2_bus='1'and r3_bus='1')else r2 when (sw_bus='1'and r1_bus='1'and r2_bus='0'and r3_bus='1')else r3 when (sw_bus='1'and r1_bus='1'and r2_bus='1'and r3_bus='0')else (others=>'0');
l<=bus_reg when (sw_bus='0' or r1_bus='0' or r2_bus='0' or r3_bus='0')else
(others=>'Z');
end rtl;
?方法二：bdf实验原理图
二、功能验证
?波形图（图）：
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
?操作步骤（对应波形图列表说明每步状态、有效控制信号）
①设置初值，swr3r2r1_bus=1111，
lddr=000，数据初始置k为00，总线
输出为高阻态；
②设置数据k=E1，
swr3r2r1_bus=0111，lddr=001，将数
据E1传至总线，通过L[7..0]显示总线
数据，数据E1存入r1并显示出来；
③swr3r2r1_bus=1110，lddr3=100，将
R1的数据E1写入总线并存入R3，总
线显示从R1传至总线的数据E1；
④swr3r2r1_bus=1011，lddr=000，将
R3的数据E1写入总线中；
⑤设置数据k[7..0]=D2，
swr3r2r1_bus=0111，lddr2=010，将数
据D2传至总线并存入R2，通过L[7..0]
显示总线数据D2；
⑥swr3r2r1_bus=1101，lddr=100，将
R2的数据D2写入总线并存入R3，总
线显示从R2传至总线的数据D2；
⑦swr3r2r1_bus=1011，lddr=000，将
R3的数据D2写入总线中；
⑧swr3r2r1_bus=1110，lddr=100，将
R1的数据E1传至总线并存入R3中，
实现R1数据传输到R3中，并显示数
据E1；
⑨swr3r2r1_bus=1101，lddr=001，将
R2的数据D2传至总线并存入R1中，
实现R2数据传输到R1中，并显示数
据D2；
⑩swr3r2r1_bus=1011，lddr=010，将
R3的数据E1传至总线并存入R2中，
实现R3数据传输到R2中，并显示数
据E1，交换完毕。
?数据记录
?仿真结论
波形仿真逻辑功能验证正确，通过总线数据传输的原理，用一个八位单向三态缓冲器
74244和三个带三态输出的八位寄存器
74374实现了数据的显示和交换。
三、实验日志
?实验问题
Q1. 在使用bdf实验原理图方法中的仿真未出现L~result
A1. 在对L[7..0]的定义中将bidir双向数据端口定义为output单向数据端口
?思考题
Q1. 总线数据传输的基本特性是什么？
A1. 总线是一组进行互联和传输信息（指
令、数据和地址）的信号线，总线的基
本特性是不允许挂在总线上的部件同
时有一个以上的部件向总线发出信息，
但允许挂在总线上的多个部件同时从
总线上接收信息。
Q2. 从74374和74244内部电路结构图上说明它们的逻辑功能？
A2. 74244是八位单项三态缓冲器，使用了两个反相器（端口是1G和2G）和8
个三态缓冲器构成，所以低电平有效，
在有效时，输入传至输出，当1G、2G
为高电平即无效时，输出端口为高阻
态;
74374是带三态输出的八位寄存器，低
电平有效，由一个反相器，8个D锁存
器和8个三态反相器所构成。OEN是
控制端口，为高电平时，输出为高阻态，
低电平时有效，时钟的上升沿触发，将
输入传至输出端口，时钟处于低电平
时，输出保持不变。
Q3. 实验电路中BIDIR端口的用途是什么？
A3. BIDIR是双向数据端口，实际应用中，数据总线是双向的，所以要有双向的数
据端口，不仅做信号的输入也做信号的
输出。
Q4. 举例说明画电路图中连线bus line(粗线)和node line(细线)区别。总线与支线
命名方式是什么？
A4. 在电路图中，lddr[3..1]是粗线，通过它的命名方式可以知道lddr有三条与之
对应的支线，分别是lddr[3]、lddr[2]、
lddr[1]，这三条分线要与总线对应命
名。
Q5. 实验需要互换R1和R2数据，但是电路图中R3的连线有问题，错在哪里？为什么？
A5. 电路图中R3的连线错误在于R3的输出支线命名全是LE，只是用来显示R3
上的数据，而无法让R3上的数据传至
总线，所以更改方法是将R3的输出与
R1，R2一样，全部改为L,那么便可向
总线传输数据。
Q6. exp_bus.vhd代码中如何实现双向总线的端口定义与缓冲？
A6. 双向总线线的端口定义是通过inout 来实现的。
Q7. 写出exp_bus.vhd代码中（others=>”Z”）的其他描述方式？
A7. 高阻态。
Q8. 编写VHDL的组合逻辑是如何实现多路选择器？
A8. 用when …else…的语句来实现的。
bus_reg<=k when (sw_bus='0'and r1_bus='1'and r2_bus='1'and r3_bus='1')else
r1 when (sw_bus='1'and r1_bus='0'and r2_bus='1'and
r3_bus='1')else
r2 when (sw_bus='1'and r1_bus='1'and r2_bus='0'and r3_bus='1')else
r3 when (sw_bus='1'and r1_bus='1'and r2_bus='1'and r3_bus='0')else
(others=>'0');
Q9. 编写VHDL代码时如何为寄存器赋初值？
A9. bus中当出现一个或一个以上为0，那么便会将bus_reg赋值给l；当不出现0
时，总线为高阻态，从而实现了给寄存
器赋初值。
l<=bus_reg when (sw_bus='0' or r1_bus='0' or r2_bus='0' or r3_bus='0')else
(others=>'Z');
?实验总结
本次实验明白了数据传送的过程和具
体操作，了解如何单个开启数据传送，
如何控制数据流的方向，并掌握总线数据传输的原理。
第一轮实验：实验一、六、七 第二轮实验：实验二、四、五、八、九 不用看实验三
现场总线与网络化仪表 实验指导书 东北大学秦皇岛分校
前言 《现场总线与网络化仪表》是一门实践性的专业技术课程，因此必须在课堂教学的基础上配合以足够的实践性教学环节，以理论联系实际，使学生深入理解课堂知识，加强学生动手能力和分析问题解决问题的能力。本实验指导书是《工业网络技术》一书的配套教材。 该实验指导书紧密结合教材内容，以西门子S7-200及PC机作为实验硬件，深入浅出地介绍MODBUS通信。全书共分两部分。 第一部分基础篇，包括利用西门子S7-200库指令实现PC机与PLC之间的MODBUS通信，CRC校验的程序编写调试的实现等。 第二部分提升篇，利用自由口通信方式实现PC机与PLC之间的通信，MODBUS主从站库指令的剖析实现及调试。 对于每一个实验都给出了实验目的、实验内容、预习要求、报告要求、实验提示等。实验提示部分我们仅给出部分文字提示或者实验程序，以作为学生自己编程时参考。我们主张学生做实验前，充分预习准备，依靠自己在实验前编出的程序，经过实验调试改正程序，得出正确的实验结果。这样的实验才能真正有收获，才能真正提高分析解决问题的能力。 由于编者水平有限，书中不妥之处或者错误之处在所难免，欢迎大家在使用中提出宝贵意见。 编者
目录
实验须知 一、预习要求 1.实验前认真阅读实验教材中有关内容，明确实验目的、内容和实验任务。 2.每次实验前做好充分的预习，对所需预备知识做到心中有数。 3.实验前应编好程序，并对调试过程、实验结果进行预测。 二、实验要求 1.实验课请勿迟到、缺席。 2.爱护实验设备，保持清洁，不要随意更换设备。 3.认真完成各项实验任务。 4.做硬件实验时，严禁带电操作，即所有的接线、改线及拆线操作均应在 不带电的状态下进行。 5.发生事故时应立即切断电源并马上告知实验老师，检查原因，吸取教训。 6.实验完毕后，请整理好实验设备，班级组织同学打扫实验室卫生。 三、报告要求 每次实验后，应提交一份实验报告，报告应包括以下内容： 1.实验名称、实验人名字、班级学号、实验时间、所用设备号。 2.实验目的、任务。 3.完整的电气连接图、程序流程图。 4.实验调试过程，包括实验过程中遇到的问题及解决办法、实验结果分析 等并附上最终的程序清单（带适当的注释） 5.总结实验中的心得体会，提出对实验内容的建议或设想等
现场总线 实验报告 专业班级：测控1202 姓名：李聪 学号：12054224
一、实验目的： 1、熟悉现场总线控制系统的组成 2、了解常用的现场总线控制软件 3、熟悉STEP7、SIMATIC组态软件的使用 4、了解PROFIBUS-DP总线接口卡CP5611的工作原理 二、实验设备： 1、PROFIBUS-DP现场总线控制系统 2、万用表 3、4-20MA温度变送器 三、实验内容： 现场总线是一种串行的数字数据通讯链路，它沟通了生产过程领域的基本控制设备之间以及更高层次自动控制领域的自动化控制设备之间的联系。 Profibus是世界上最快的总线，世界范围的标准。主要应用于工业控制的各个领域。PROFIBUS提供了3种数据传输类型：用于DP和FMS的RS-485传输、用于PA的IEC1158-2传输、用光纤传输。 分为工厂级，车间级还有现场级。 实验室的Profibus总线系统
实验室通过电脑显示4-20 ma常规信号 三、实验步骤： 1.打开station cobfiguration editor。设置OPC server和CP5611 2.打开STMATIC Manager，通过insert>station>simatic pc station插入一个pc站，站名要更 改为configuration editor中所命名的。 3.选择address为1，并新建subnet
4.在Set pc interface中选择pc internal（local） 5.双击cobfiguration，打开硬件组态窗口，组态与所安装的simatic net软件版本 相一致的硬件，插槽机构与在cobfiguration editor的pc站一致 6.设置address为4 7.设置数据类型为w
信息与管理科学学院计算机科学与技术 实验报告 课程名称：计算机组成原理 实验名称：存储器读写和总线控制实验 学号： 姓名： 班级：实验室：组成原理实验室指导教师：日期： 2013-11-22
一、实验目的 1、掌握半导体静态随机存储器RAM的特性和使用方法。 2、掌握地址和数据在计算机总线的传送关系。 3、了解运算器和存储器如何协同工作。 二、实验环境 EL-JY-II型计算机组成原理实验系统一套，排线若干。 三、实验内容 学习静态 RAM的存储方式，往 RAM的任意地址里存放数据，然后读出并检查结果是否正确。 四、实验操作过程 开关控制操作方式实验 注：为了避免总线冲突，首先将控制开关电路的所有开关拨到输出高电平“ 1”状态，所有对应的指示灯亮。 本实验中所有控制开关拨动，相应指示灯亮代表高电平“ 1”，指示灯灭代表低电平“ 0”。连线时应注意：对于横排座，应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上；对于竖排座，应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。 1、按图 3－1 接线图接线： MDJ1MDJ2MAJ1 BD15,,BD8BD7,,BD0 主存储器电路 AD7,,AD0 WE 数据总线 CE地址总线 DIJ2DIJ1 WR CE 微控器接口控 控 DIJ-G 制WE WEI 数据输入电路制 总 开 线LAR LARI 关 fin f/8T3 C-G 脉冲源T3 图 3－ 1 实验三开关实验接线 2、拨动清零开关CLR，使其指示灯显示状态为亮—灭—亮。 3、往存储器写数据：
以往存储器的（ FF）地址单元写入数据“ AABB”为例，操作过程如下： (操作 )(显示 )(操作 ) 1.C –G=1 https://www.doczj.com/doc/b116869090.html,R=1 2.置数据输入电路绿色数据总线显 D15—D0＝示灯显示 2.T3=1 “ 000000001111“ 000000001111（按【单步】）1111”1111” 3.CE=1 4.C-G=0(显示 ) 地址寄存器 电路黄色地 址显示灯显 示 ―11111111 ‖ (操作 ) 1.C-G=1 2.置数据输入电路 D15 —D0＝ “ 10101010101110 11” https://www.doczj.com/doc/b116869090.html,R=0 4.C-G=0 (显示 )(操作 ) 1.WE=1 绿色数据总线显 2.CE=0 示灯显示 3.T3=1 “ 1010101010111(按【单步】 ) 011” 4 WE=0 4、按上述步骤按表3－ 2 所列地址写入相应的数据 地址（二进制）数据（二进制） 000000000011001100110011 011100010011010000110100 010000100011010100110101 010110100101010101010101 101000110110011001100110 110011111010101110101011 111110000111011101110111 111001101001110110011011 表 3－2 5、从存储器里读数据： 以从存储器的（ FF）地址单元读出数据“ AABB”为例，操作过程如下： (操作 )(显示 )(操作 ) 1.C-G=1 https://www.doczj.com/doc/b116869090.html,R=1 2. 置数据输入电路绿色数据总线显 D15—D0＝示灯显示 2.T3=1 "0000000011111111”―0000000011111(按【单步】) 3.CE=1111” 4.C-G=0 (显示 ) MAR电路黄 色地址显示 灯显示 ―11111111 ‖ (操作 )(显示 ) 1.C-G=1 https://www.doczj.com/doc/b116869090.html,R=0绿色数据总线显 3.WE=0示灯显示 4.CE=0“ 1010101010111 011” 6、按上述步骤读出表3－2 数据，验证其正确性。 五、实验结果及结论 通过按照实验的要求以及具体步骤，对数据进行了严格的检验，结果是正确的，具体数据如图所示：
高速数字电路的研究与介绍 1．引言 随着计算机外部设备、计算机高速总线的发展，在这些设备上进行的数据交换以及复杂的运算导致数据传输量急剧增大，为了满足种种数据在处理器、存储介质和外围设备之间的高速交换，近年来出现了多种高速接口电路的设计和应用。 高速数据传输接口电路在计算机 memory总线，多处理器的互连，外部设备接口，高速系统背板……有着广泛的应用。普通PC机上的DDR2存储器的数据传输已可以达到667MHz。计算机外部设备、计算机网络、通信传输等设备的各种物理层设计工作大量的涉及到了：155M bps、 622M bps和 2.5G bps，100M bps，1000M bps，10G bps的高速接口电路。 现今高速数据传输接口的实现主要参考了三种标准的电路接口：PECL (Positive-referenced Emitter-Coupled Logic); LVDS (Low-Voltage Differential Signals), and CML (Current Mode Logic)。这些高速接口电路标准针对不同的应用领域提供相应的传输速率。解决高速接口电路的互连，保持低功耗及提高信号传输质量，是开发这些接口电路时需要注意的。要求为高速接口电路设计相应的外部阻抗匹配电路、耦合电路。155M bps以下速率的电路阻抗匹配要求不是很严。电路耦合可采用直流耦合，可以避免电容滤除信号的高频成分。500M bps以上的高速电路线路阻抗匹配要求严格。高速电路一般采用交流耦合，可以隔离两边的直流。 在设计高速数字传输系统时，首先需要了解每一种接口标准的输入输出电路结构，由此可以知道如何进行直流偏置和终端匹配。本文针对这三种标准的接口电路做分析和介绍： 2．PECL 接口 PECL由ECL标准发展而来，在PECL电路中省去了负电源，较ECL电路更便于使用。PECL信号的摆幅相对ECL要小，这使得该逻辑更适合于高速数据的串行或并行连接。 PECL接口输出结构 PECL电路的输出结构如图1所示，包含一个差分对管和一对射随器。输出射随 器工作在正电源范围内，其电流始终存在，这 样有利于提高开关速度。标准的输出负载是接 50欧姆电阻至VCC-2V的电平上，如图1所示， 在这种负载条件下，OUT+与OUT-的静态电平 典型值为VCC-1.3V，OUT+与OUT-输出电流为 14mA。PECL结构的输出阻抗很低，典型值为
激光雷达高速数据采集系统解决方案 0、引言 1、 当雷达探测到目标后, 可从回波中提取有关信息，如实现对目标的距离和空间角度定位,并由其距离和角度随时间变化的规律中得到目标位置的变化率，由此对目标实现跟踪; 雷达的测量如果能在一维或多维上有足够的分辨力, 则可得到目标尺寸和形状的信息; 采用不同的极化方法，可测量目标形状的对称性。雷达还可测定目标的表面粗糙度及介电特性等。接下来坤驰科技将为您具体介绍一下激光雷达在数据采集方面的研究。 1、雷达原理 目标标记： 目标在空间、陆地或海面上的位置, 可以用多种坐标系来表示。在雷达应用中, 测定目标坐标常采用极(球)坐标系统, 如图1.1所示。图中, 空间任一目标P所在位置可用下列三个坐标确定: 1、目标的斜距R； 2、方位角α；仰角β。 如需要知道目标的高度和水平距离, 那么利用圆柱坐标系统就比较方便。在这种系统中, 目标的位置由以下三个坐标来确定: 水平距离D，方位角α，高度H。 图1.1 用极(球)坐标系统表示目标位置
系统原理： 由雷达发射机产生的电磁能, 经收发开关后传输给天线, 再由天线将此电磁能定向辐射于大气中。电磁能在大气中以光速传播, 如果目标恰好位于定向天线的波束内, 则它将要截取一部分电磁能。目标将被截取的电磁能向各方向散射, 其中部分散射的能量朝向雷达接收方向。雷达天线搜集到这部分散射的电磁波后, 就经传输线和收发开关馈给接收机。接收机将这微弱信号放大并经信号处理后即可获取所需信息, 并将结果送至终端显示。 图1.2 雷达系统原理图 测量方法 1）.目标斜距的测量 雷达工作时, 发射机经天线向空间发射一串重复周期一定的高频脉冲。如果在电磁波传播的途径上有目标存在, 那么雷达就可以接收到由目标反射回来的回波。由于回波信号往返于雷达与目标之间, 它将滞后于发射脉冲一个时间tr, 如图1.3所示。 我们知道电磁波的能量是以光速传播的, 设目标的距离为 R, 则传播的距离等于光速乘上时间间隔, 即2R=ct r 或 2 r ct R
《计算机组成原理》 实验报告 实验三存储器读写和总线控制实验
一、实验目的 1、掌握半导体静态随机存储器 RAM 的特性和使用方法。 2、掌握地址和数据在计算机总线的传送关系。 3、了解运算器和存储器如何协同工作。 二、实验环境 EL-JY-II 型计算机组成原理实验系统一套，排线若干。 三、实验内容与实验过程及分析（写出详细的实验步骤，并分析实验结果） 实验步骤： 开关控制操作方式实验 注：为了避免总线冲突，首先将控制开关电路的所有开关拨到输出高电平“1”状态，所有对应的指示灯亮。 本实验中所有控制开关拨动，相应指示灯亮代表高电平“1”，指示灯灭代表低电平“0”。连线时应注意：对于横排座，应使排线插头上的箭头面向自己插在横排座上；对于竖排座，应使排线插头上的箭头面向左边插在竖排座上。 1、按图 3－5 接线图接线： 2、拨动清零开关 CLR，使其指示灯显示状态为亮—灭—亮。 3、往存储器写数据： 以往存储器的（FF）地址单元写入数据“AABB”为例，操作过程如下：
4、按上述步骤按表 3－2 所列地址写入相应的数据 5、从存储器里读数据： 以从存储器的（FF）地址单元读出数据“AABB”为例，操作过程如下： 6、按上述步骤读出表 3－2 数据，验证其正确性。 实验线路图如下所示
四、实验总结（每项不少于20字） 存在问题：由于对操作系统不熟悉和本实验对线路需求大，排线出现错误；读取数据时也出现错误。 解决方法：在实验之前检查线路，发现错误及时纠错；将读取错误的数据进行重新存储，再验证查询。 收获：了解了半导体静态随机存储器RAM的特性和使用方法、地址和数据在计算机总线的传送关系。 五、教师批语
实验一CAN总线技术与iCAN模块实验 实验报告 学院：自动化学院 专业：自动化专业 班级：2010211410 姓名：高娃姚雷阳 学号：2011211975 2011211977 指导老师：杨军
一．实验名称：实验一CAN总线技术与iCAN模块实验 二．实验设备：计算机、CAN总线系列实验箱、测控设备箱、万用表。三．实验过程、实验内容、实验记录： (1)驱动程序安装 USBCAN-2A接口卡的驱动程序需要自己手动进行安装，驱动程序已经存放于实验准备内容中。找到驱动程序，直接点击进行安装即可。安装完成后，在“管理->设备管理器->通用串行总线控制器”中查看驱动是否安装成功。 注意：安装驱动程序过程中PC机不能连接USB电缆。 (2)iCANTEST安装与运行 iCANTEST安装与运行后，利用iCANTest软件对iCAN系列各模块进行验证性测试，可以测试各模块是否可以通过USBCAN-2A接口卡与PC机正常连接与通信以及进行简单的测控操作。 (3)各种iCAN模块的测试 1. 打开iCANTest软件(老师，我们当时觉得安装这些过程太简单了，没意识到截图，所以引用了一些PPT上的图像，但后面测试部分的都是自己的截图，希望老师谅解。) 在工具栏中点击“系统配置”，在弹出的对话框中设置通信信息。如下图： 图1 2. 点击“搜索”，则CAN总线中连接的所有模块应该被搜索出来，列表显示。包括模块设置的MACID。
图 2 3.图示为搜索完成后的显示状态，在从站列表中将所有模块予以显示。点击某个 模块，则弹出该模块的操作窗口。 图 3 4. 点击“启动”，再点击“全部上线”。在从站列表中所有上线的模块标志变成绿色的三角，表示该模块上线成功。 图 4 5.试验各个模块的基本输入输出功能。 ※点击继电器模块2404的4个输出，听到继电器动作声音。
实验四总线及数据通路组成实验 一、实验目的 1、理解总线的概念、作用和特性。 2、掌握用总线控制数据传送的方法。 3、进一步熟悉教学计算机的数据通路。 4、掌握数字逻辑电路中故障的一般规律，以及排除故障的一般原则和方法。 5、锻炼分析问题与解决问题的能力，在出现故障的情况下，独立分析故障现象，并排除故障。 二、实验设备 1、TWL-PCC计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。 2、PC微机一台（选配）。 三、实验原理 总线用来连接计算机中的各个功能部件，是计算机的各部件之间传输信息的公共通路，包括传输数据信息的逻辑电路、管理信息传输协议的逻辑线路和物理连线。分时和共享是总线的两大特征。所谓共享，是指在总线上可以挂接多个部件，它们都可以使用这一信息通路来和其他部件传输信息。所谓分时，是指同一总线在同一时刻，只能有一个部件占领总线发送信息，其他部件的信息不能发送到总线上，逻辑上等同于不存在，只有该部件信息发送完毕释放总线后才能申请使用。但在同一时刻可以有多个部件接收信息。 本实验的数据通路图如图6.1所示。 本实验将输入设备，输出设备，存储器，通用寄存器等单元都挂至总线上，这些设备都需要有三态输出控制，各个部件都有自己的输入输出控制信号，通过对这些信号的有序控制，就可以正确地通过总线把数据传送给不同的部件。各个部件的控制信号都需要是连接到“开关组单元”的各个独立的二进制开关上来手动控制。连接到总线上的地址寄存器只有输入线，其输出直接连接到存储器的地址用于锁存需读写的存储器的地址。 本实验中时序信号用到了T3和T4信号，可将“信号源单元”的时钟输出SY接到“时序发生器单元”的Φ上，将OT3和OT4分别连接到“总线单元”中相应的T3和T4端上，二进制开关拨至“单步”状态，然后每按动一次启动键START，就会顺序产生一个T3、T4时序信号。 根据挂接在总线上的几个部件，现设计一个简单的实验要求：将存储器10H地址存入数据93H，然后将存储器10H地址单元中存储的数据送输出单元显示，同时也存入到R0寄存器中。
http ：//https://www.doczj.com/doc/b116869090.html, 一种两线双向高速串行音频数据传输总线控制器的实现方法 瞿军武， 薛骏，施彦（无锡中感微电子股份有限公司，江苏无锡，214135） 摘要：本文提出了一种两线双向高速串行音频数据传输总线控制器在蓝牙耳机硬件系统中的应用， 可以实现芯片间高速传输数据，实现同步发送和接收音频数据以及命令字。同时， 通过自定义数据格式，优化了数据格式，并降低了数据发送和接收的复杂度。考虑到PAD 的承受能力，目前传输速率最大可 以达到18Mb/s 。仅使用两线完成了数据的传输， 从而大大减少了芯片IO 的使用。关键字：蓝牙耳机；两线双向;高速；串行总线控制器；IO ；FPGA A Realization Method of Two-wire Bidirectional High Speed Serial Audio Data Transmission Bus Controller QU Jun-wu,XUE Jun ，SHI Yan （Zgmicro co,.ltd,Wuxi 214135,China ） Abstract:This paper proposes a two-wire bidirectional high-speed serial audio data transmission bus controller applied in Bluetooth headset hardware system,which can realize high-speed data transmission between chips,synchronous transmission and reception of audio data and command words.By the self-defined data format,the data format is optimized and the complexity of data sending and receiving is reduced.Considering the bearing capacity of PAD,the maximum transmission rate can reach 18Mb/s at present.Only two lines are used to complete data transmission,which greatly reduces the use of IO on chip. Key words:Bluetooth headset;two-wire bidirectional;high-speed;serial bus controller;IO;FPGA 55
高速公路通信系统简介 通信系统主要是为高速公路运营管理及监控、收费系统实施提供必要的语音业务及数据、图像传输通道，许平南高速公路通信系统采用光纤数字传输系统会同程控数字交换系统形成一套全数字综合通信系统。 项目一般都采用全系列传输、交换、接入网、电源产品为网元为高速公路提供一整套的网络解决方案，如，采用光纤数字传输系统和数字程控交换系统建设覆盖全路各站及服务区和分中心的全数字综合业务通信网络，为高速公路运营管理及监控、收费系统实施提供话音业务及数据、图像传输通道，并提供相应的宽窄带业务应用服务。 高速公路通信系统构成 1. 光纤数字传输系统 2. 数字程控交换机系统 -- 业务电话系统 -- 指令电话系统 3. 路侧紧急电话系统 4. 监控、收费数据传输通路 5. 监控、收费闭路电视传输通路 6. 室外光缆敷设 7. 室外和室内金属缆敷设 8. 通信电源系统与接地系统 系统目标 1. 综合通信系统（ICS）的目标如下： 2. 为全线公路管理、监控、收费等部门提供不间断的通信服务。
3. 整个公路铺设光缆和金属缆，用来保证语音、数据、图像信号的实时传输，建立广域数据传输平台和图像传输平台。 4. 通过先进的运行、管理、维护和预置（OAM&P）建立一个高效率、高可靠性的同步数字系列（SDH）和综合业务接入网传输网络。 5. 提供由先进的数字程控交换机所组成的系统。提供最新的信令系统。提供综合业务数字网（ISDN）接口、V5.2接口和通用接口功能。 6. 为道路使用者提供紧急呼叫服务（路侧紧急电话系统）。 7. 建立集中的网络运行、维修和管理信息系统。 8. 系统硬、软件具有冗余校验。 高速公路光纤数字传输系统 选择光纤传输方案是因为其能够满足高速收费、监控的运行需求并更好的实现现代高速公路的运营管理。采用光纤数字传输系统和数字程控交换系统建设覆盖全路各站及服务区和分中心的全数字综合业务通信网络，为高速公路运营管理及监控、收费系统实施提供话音业务及数据、图像传输通道，并提供相应的宽窄带业务应用服务。 光纤数字传输系统构成如下： 1. 干线传输系统 干线传输网络采用MSTP设备组建，其中地方至省中心段为STM-4等级的干线传输系统，各地、站大多数为STM-4等级的干线传输系统。干线传输系统利用4芯光纤组建1 1型保护的网络。 在分中心设置一套MSTP多业务传输平台设备作分中心本地的ADM设备。配置2块STM-4等级的光板与省中心方向ADM连接，同时提供32路E1（75欧）电接口，以完成交换机语音中继和监控数据的接入。同时提供16路以太网接口完成收费、监控图像及收费数据和办公自动化网络的接入。 2. 接入网系统 综合业务接入网系统采用内置SDH的STM-4等级的ZXMP-S320型设备及具备V5.2接口的ZXA10型综合业务接入网设备。本工程在通信分中心设置OLT光线路终端设
实验3 存储器实验 预习实验报告 疑问： 1、数据通路是干嘛的？ 2、数据通路如何实现其功能？ 3、实验书上的存储器部分总线开关接在高电平上，是不是错了？ 实验报告 一、波形图： 参数设置： Endtime:2.0us Gridsize:100.0ns 信号设置： clk：时钟信号，设置周期为100ns占空比为50%。 bus_sel: sw|r4|r5|alu|pc_bus的组合，分别代表的是总线（sw_bus）开关,将 存储器r4的数据显示到总线上，将存储器r5的数据显示到总线上， 将alu的运算结果显示到总线上，将pc的数据打入AR中二进制 输入，低电平有效。 alu_sel:m|cn|s[3..0]的组合，代表运算器的运算符号选择，二进制输入，高 电平有效。 ld_reg:lddr1|lddr2|ldr4|ldr5|ld_ar的组合，分别表示将总线数据载入寄存器 r1,r2,r4, r5或AR中，二进制输入，高电平有效。 pc_sel: pc_clr|ld|en的组合，分别代表地址计数器PC的清零（pc_clr）、装 载（pc_ld）和计数使能信号（pc_en），二进制输入，低电平有效。we_rd:信号we和rd的组合，分别代表对ram的读(we)与写(rd)的操作， 二进制输入，高电平有效 k：k [7]~ k [0]，数据输入端信号，十六进制输入。 d: d[7]~d[0]，数据输出中间信号，十六进制双向信号。 d~result: d [7] result ~d[0] result，最终的数据输出信号，十六进制输出。ar: ar[7]~ ar[0]，地址寄存器AR的输出结果，十六进制输出。 pc: pc [7]~ pc [0]，地址计数器PC的输出结果，十六进制输出。 仿真波形
《现场总线技术》 论文 论文题目: 现场总线技术文献综述 论文类型：文献综述 姓名: 学号: 班级: 2016 年 6 月 6 日
摘要 现场总线(Fieldbus)是指开放式、国际标准化、数字化、相互交换操作的双向传送、连接智能仪表和控制系统的通信网络。它作为工厂数字通信网络的基础 沟通了生产过程现场及控制设备之间及其与更高控制管理层次之间的联系。它不仅是一个基层网络 而且还是一种开放式、新型全分布控制系统。这是一项以智能传感、控制、计算机、数字通讯等技术为主要内容的综合技术 是信息化带动工业化和工业化推动信息化的适用技术 是能应用于各种计算机控制领域的工业总线 因现场总线潜在着巨大的商机 世界范围内的各大公司投入相当大的人力、物力、财力来进行开发研究[1]。当今现场总线技术一直是国际上各大公司激烈竞争的领域 由于现场总线技术的不断创新 过程控制系统由第四代的DCS发展至今的FCS(Fieldbus Control System)系统 已被称为第五代过程控制系统[2]。而FCS 和DCS 的真别在于其现场总线技术。现总线技术以数字信号取代模拟信号 在3C(Computer 计算机、Control 控、Commcenication 通信)技术的基础上 大量现场检测与控制信息就地采集、就地处理、就地使用 许多控制功能从控制室移至现场设备。由于国际上各大公司在现场总线技术这一领域的竞争 仍未形成一个统一的标准 目前现场总线网络互联都是遵守OSI 参考模型[3]。由于现场总线以计算机、微电子、网络通讯技术为基础 这一技术正在从根本上改变控制系统的理念和方法 将极大地推动整个工业领域的技术进步 对工业自动化系统的影响将是积极和深远的。 关键字 CAN总线、LonWorks总线、FF总线 Abstract Fieldbus (Fieldbus) refers to open, international standardization, digital and mutual exchange operations two-way transmission, connecting intelligent instrument and control system of communication network. It as plant digital communication network, the basis of the production process communication between field and the control equipment with higher control management level and the contact between. It s not only a grass-roots network, but also a kind of open, new whole distribution control system. This is an intelligent sensing, control, computer, digital communication technology as the main contents of the comprehensive technology, is becoming an information based society impetus industrialization and the industrialization push the applicable technology, information can be applied to various computer control areas of industrial bus, because of fieldbus potential great opportunities, the worldwide each big companies invest considerable human, material nd financial resources to develop research [1]. Today's Fieldbus technology has been international companies competitive field, because of Fieldbus technology unceasing innovation, process Control System consists of the fourth generation since the DCS development of Fieldbus Control System (FCS) System, has been called the fifth generation process Control System [2]. But the real difference of DCS and FCS in the fieldbus technology. Now bus technology replaced with digital signal analog signals in 3C (Computer Control Control, Computer, Commcenication communication) technology, and on the basis of field test and Control information of in situ Set, in situ treatment and on-the-spot use, many control functions from the control room moved to site equipment. The big company because international in the fieldbus technology this field of competition, still not form an unified standards, currently fieldbus network interconnection abide by the OSI reference model [3].
实验四：总线控制实验报告 一、实验目的： 1.理解总线的概念及其特性； 2.掌握总线传输控制特性； 二、实验设备 TDN-CM+计算机组成原理教学实验系统一台，排线若干。 三、实验内容 1. 总线的基本概念 总线是多个系统内部之间进行数据传输的公共通路，是构成计算机系统的骨架。借助总线连接，计算机在系统各个部件之间实现传送地址、数据和控制信息的操作。因此，所谓总线就是能为多个部件服务的一组公共信息线。 1．实验原理 实验所用总线传输实验框图如图7-1所示，它将几种不同的设备挂至总线上，有存储器、输入设备、输出设备、寄存器。这些设备都需要有三态输出控制，按照传输要求恰当有序的控制它们，就可实现信息传输。 实验要求 根据挂在总线上的几个基本部件，设计一个简单的流程： ⑴输入设备将一个数打入R0寄存器； ⑵输入设备将另一个数打入地址寄存器； ⑶将R0寄存器中的数写入到当前的存储器中； ⑷将当前地址存储器中的数用LED数码管显示。
1．实验步骤 ⑴按照图7-2实验接线图进行接线。 ⑵具体操作步骤如下：
初始状态应设为：关闭所有的三态门（SW-B=1，CE=1，R0-B=1），其他控制信号为：LDAR=0，LDR0=0，W/R（RAM）=1，W/R（LED）=1 第一组数据：（R0）=11H，（AR）=21H LED显示的数据为： 第二组数据：（R0）=A5H，（AR）=22H LED显示的数据为： 第三组数据：（R0）=FCH，（AR）=23H LED显示的数据为： 注意事项： 1、所有导线使用前须测通断； 2、不允许带电接线； 3、“0”——亮“1”——灭； ４、注意连接线的颜色、数据的高低位。 四、实验总结 实验过程出现了很多问题，只有在实验前做好充分准备，才能减少在实验过程中遇到的难题。实验主要是使我们理解总线的概念及其特性，并掌握总线传输控制特性，这对我们深入了解计算机组成原理这门课程更加有利。
DSP与PC机的PCI总线高速数据传输 摘要：介绍了ＴＩ公司的高性能浮点式数字信号处理芯片ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３的接口信号及控制寄存器，并在此基础上，指出了该ＤＳＰ通过ＰＣＩ总线与ＰＣ机进行高速数据传输的实现方法，同时给出了ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３和ＰＣ机通过ＰＣＩ９０５２总线接口芯片实现接口的硬件原理图。 关键词：DSP；数据传输；TMS320C6713 PCI9052 ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３是ＴＩ公司在ＴＭＳ３２０Ｃ６７１１的基础上推出的Ｃ６０００系列新一代浮点ＤＳＰ芯片，它是目前为止Ｃ６０００系列ＤＳＰ芯片中性能最高的一种。ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３可在２５５ＭＨｚ的时钟频率下实现１８００ＭＩＰＳ／１３５０ＭＦＬＯＰＳ的定点和浮点运算，因而可极大地满足通信、雷达、数字电视等高科技领域对信号处理实时性的要求。同时其主机口（ＨＰＩ）可灵活地和ＰＣＩ总线控制器相连接。而ＰＣ机则可通过ＰＣＩ总线控制器直接访问ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３的存储空间和外围设备，从而实现ＰＣ机与ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３之间的高速数据传输。 在ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３ＤＳＰ与ＰＣ机实现高速数据传输的方案中，可选用ＰＬＸ公司的ＰＣＩ９０５２作为两者之间的接口；同时选用ＰＬＸ公司的ＮＭ９３ＣＳ４６作为加载ＰＣＩ９０５２配置信息的串行ＥＥＰＲＯＭ；而用ＴＩ公司的ＳＮ７４ＣＢＴＤ３３８４作为ＰＣＩ９０５２与ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３ＨＰＩ之间的电平转换芯片。 １ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３的ＨＰＩ简介 １．１ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３ＨＰＩ的接口信号 ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３的ＨＰＩ是一个１６位宽的并行端口。主机（上位机）掌管着该端口的主控权，可通过ＨＰＩ直接访问ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３的存储空间和外围设备。表１给出了ＴＭＳ３２０Ｃ６７１３ＨＰＩ接口信号的基本特征。下面对它们的具体工作方式进行说明： ＨＤ[１５：０]：可以用作数据和地址的共用总线，通过ＨＤ[１５：０]传送的数据包括控制寄存器的设置值、初始化的访问地址以及要传输的数据。
课程名称：现场总线实验任课教师：廉迎战 学院：自动化 专业班级： 学号： 学生姓名：
2015 年6月16日 实验一频移键控法仿真实验 一．实验目的 初步掌握通信原理基础知识中频移键控法的基本原理。 能用MATLAB仿真软件，编写并调试简单的仿真程序。 二．实验主要仪器设备和材料 1. 实验用计算机 2. MATLAB仿真软件 三．实验内容 四．实验步骤及结果测试 1．安装部署MATLAB仿真环境，同时根据频移键控法要求，设置仿真环境。 2.在MATLAB环境下，输入频移键控法原理图。 原理图如下：
方法一 方法二 Repeating sequence stair:F3数字信号sine wave ：100Hz信号 Sine wave1 ：50Hz信号 Scope1：示波器
方法一：Switch1:选通开关//方法二：用乘法器product代替 3.在MATLAB中产生F1=50Hz和F2=100Hz的交流信号，以及需要 发送的数字信号，数字信号为：F3=01101001方波波形。 4.加载输入信号，观察仿真原理图输出信号波形，同时记录并分析。 如下图： 五．思考题 1.数字信号01101001的频移键控法输出波形表示形式如下： 输出的数字信号为10110101时，其频移键控波形如下的OUT：
1~6行输出信号分别为：1.数字信号10110101的输入信号；2. 50Hz 频率sine；3.100Hz频率sine；4. Product输出；5.product1输出； 6.add输出 2.如何实现幅移键控法的信号通讯技术？ 通过信号幅值的高低映射到数字信号的1和0从而达到载波传输信号，可利用 现成的电信网，电话网等设施构成信道。
高速视频信号的光纤传输系统设计 2007-10-17 14:36 摘要：针对1000帧/秒高速摄影传输系统需实现数据输出速率600MBps的长距离传输难题,提出了采用CIMT编码方式的光纤数字化传输设计方案。整个系统主要包括数字信号的多路复用、解复用以及PCI数据传输卡三部分。详细阐述了系统的原理及硬软件实现方法,设计实现了两路高速视频数字化信号的15公里远距离传输和计算机实时显示。 高帧频的视频信号不同于普通视频信号,如果采用模拟信号方式传输,它的模拟带宽达到了几十兆甚至一两百兆,这样很难实现远距离传输。而光纤传输容量大、质量高和不易受干扰等特点,在高速数字传输系统中得到了广泛应用。目前国内外针对普通视频信号的光纤传输系统已相当多[1,5],而对非标准的高帧频视频信号光纤传输系统少有报道,特别是两路或多路高帧频视频的单根光纤传输实现则未见报道。 在本文中需要实现两路256×256像素每秒1000帧高速视频信号远距离传输。对于高帧频摄像机,由于它帧频很高,通常采用多路并行的信号输出方式降低数据率,最后通过复用合成为视频信号[2]。为实现远距离传输,文中提出采用数字光纤的复用、解复用和计算机PCI 技术实现两路高帧频视频设备产生的15MBps×40路数字信号的传输与视频信号的合成及计算机实时显示。 1 系统原理和结构 高速视频信号的光纤传输系统主要包括复用、光发射、光接收、解复用、控制电路和PCI传输接口等部分。图1为系统光发射部分工作原理图。 从高速视频采集获得的40路15MBps的数据首先经过XC9572内的2:1复用,形成20路30MBps的二级复用数据提供给HDMP-1022,由其完成信道编码,转换成600MBps的PECL串行数据,驱动光发射模块,完成数据的光纤发射。图2为光接收部分原理图。 解复用芯片HDMP-1024从光纤接收模块接收到的600MBpsPECL数据中提取出20路的并行数据和30MHz的时钟信号,再由XC9572完成二级解复用,同时也为FIFO及PLX9052组成的PCI传输卡提供时序信号,计算机通过PCI总线获得实时高速视频采集数据,并予以显示和处理。
实验报告 课程名称《现场总线技术》题目名称现场实验报告学生学院信息工程学院专业班级 学生学号 学生姓名 指导教师 2015年1月1日
实验一 STEP7 V5.0编程基础及S7-300PLC组态 一、实验目的 通过老师讲解STEP7软件和硬件组态的基础知识，使同学们掌握使用STEP7的步骤和硬件组态等内容，为后续实验打下基础。 二、实验内容 1、组合硬件和软件 STEP7 V5.0是专用于SIMATIC S7-300/400 PLC站的组态创建及设计PLC控制程序的标准软件。按照以下步骤： （1）运行STEP7 V5.0的软件，在该软件下建立自已的文件。 （2）对SIMATIC S7-300PLC站组态、保存和编译，下载到S7-300PLC。 （3）使用STEP7 V5.0软件中的梯形逻辑、功能块图或语句表进行编程，还可应用STEP7 V5.0对程序进行调试和实时监视。 2、使用STEP7 V5.0的步骤 图1-1 STEP7的基本步骤
3、启动SIMATIC管理器并创建一个项目 （1）新建项目 首先在电脑中必须建立自己的文件：File → New →写上Name （2）通信接口设置 为保证能正常地进行数据通信，需对通信接口进行设置，方法有2种：1）所有程序SIMATIC STEP 7 设置PG/PC接口PC Adapter(Auto) 属性本地连接USB/COM（根据适配器连接到计算机的方式选择）； 2）SIMATIC管理器界面选项PC Adapter(Auto) 属性本地连接USB/COM（根据适配器连接到计算机的方式选择）。 （3）硬件组态 在自己的文件下，对S7-300PLC进行组态，一般设备都需有其组态文件，西门子常用设备的组态文件存在STEP7 V5.0中，其步骤如下; ●插入→站点→ SIMATIC 300 站点； ●选定SIMATIC 300（1）的 Hardwork（硬件）右边Profi →标准→ SIMATIC 300将轨道、电源、CPU、I/O模块组态到硬件中： 轨道：RACK-300 → Rail；， 插入电源：选中（0）UR中1, 插入电源模块PS-300 → PS307 5A；插入CPU：选中（0）UR中2，插入CPU模块CPU-300→CPU315-2DP→配置CPU的型号（CPU模块的最下方）； ●插入输入/输出模块DI/DO： 1)选中（0）UR中4，插入输入/输出模块SM-300 → DI/DO→配置