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中南大学化工实验报告

中南大学化学化工学院

化工专题实验

（2014）

实验报告

学生姓名郭帅翼

学号1505111009

专业班级化工1101

同组成员黎伟、杨洲游、朱勇

秦学桐、李伟豪、巩勇

T1.气体PVT关系的研究

（热力学，指导教师：李海普）

一．实验目的

1．观测CO2临界状态现象，增加对临界状态概念的感性认识；

2．加深对纯流体热力学状态：汽化、冷凝、饱和态和超临流体等基本概念的理解；测定CO2的PVT数据，在PV图上绘出CO2等温线

3．掌握低温恒温浴和活塞式压力计的使用方法。

二．实验原理

纯物质的临界点表示汽液二相平衡共存的最高温度（T C）和最高压力点（P C）。纯物质所处的温度高于T C，则不存在液相；压力高于P C，则不存在汽相；同时高于T C和P C，则为超临界区。本实验测量TT C三种温度条件下等温线。其中T

三．实验装置流程和试剂

实验装置由试验台本体、压力台和恒温浴组成（图2-3-1）。试验台本体如图2-3-2 所示。实验装置实物图见图2-3-3。

实验中由压力台送来的压力油进入高压容器和玻璃杯上半部,迫使水银进入预先装有高纯度的CO2气体的承压玻璃管(毛细管),CO2 被压缩,其压力和容积通过压力台上的活塞杆的进退来调节。温度由恒温水套的水温调节，水套的恒温水由恒温浴供给。

CO2的压力由压力台上的精密压力表读出（注意：绝对压力=表压+大气压），温度由水套内精密温度计读出。比容由CO2柱的高度除以质面比常数计算得到。试剂：高纯度二氧化碳。

图2-3-1 CO2PVT 关系实验装置图2-3-2 试验台本体

1.高压容器2-玻璃杯3-压力油4-水银5-密封填料

6-填料压盖7-恒温水套8-承压玻璃管9-CO210-

精密温度计

四、实验操作步骤

1．按图2-3-1 装好试验设备。

2．接通恒温浴电源，调节恒温水到所要求的实验温度（以恒温水套内精密温度计为准）。

3．加压前的准备——抽油充油操作

（1）关闭压力表下部阀门和进入本体油路的阀门，开启压力台上油杯的进油阀。（2）摇退压力台上的活塞螺杆，直至螺杆全部退出。此时压力台上油筒中抽满了油。

（3）先关闭油杯的进油阀，然后开启压力表下部阀门和进入本体油路的阀门。（4）摇进活塞杆，使本体充油。直至压力表上有压力读数显示，毛细管下部出现水银为止。

（5）如活塞杆已摇进到头，压力表上还无压力读数显示，毛细管下部未出现水银，则重复

（1）--（4）步骤。

（6）再次检查油杯的进油阀是否关闭，压力表及其进入本体油路的二个阀门是否开启。温

度是否达到所要求的实验温度。如条件均已调定，则可进行实验测定。

4．测定低于临界温度下的等温线（T= 20℃或25℃）

（1）将恒温水套温度调至T= 23℃左右，并保持恒定。

（2）逐渐增加压力，压力为 4.0MPa 左右（毛细管下部出现水银面）开始读取相应水银柱上端液面刻度，记录第一个数据点。读取数据前，一定要有足够的平衡时间，保证温度、压力和水银柱高度恒定。

（3）提高压力约0.2MPa，达到平衡时，读取相应水银柱上端液面刻度，记录第二个数据点。注意加压时，应足够缓慢的摇进活塞杆，以保证定温条件，水银柱高度应稳定在一定数值，不发生波动时，再读数。

（4）按压力间隔0.2MPa 左右，逐次提高压力，测量第三、第四……数据点，当出现第一小滴CO2液体时，则适当降低压力，平衡一段时间，使CO2温度和压力恒定，以准确读出恰出现第一小液滴CO2时的压力。

（5）注意此阶段，压力改变后CO2状态的变化，特别是测准出现第一小滴CO2液体时的压力和相应水银柱高度及最后一个CO2小汽泡刚消失时的压力和相应水银柱高度。此二点压力改变应很小，要交替进行升压和降压操作，压力应按出现第一小滴CO2 液体和最后一个CO2小汽泡刚消失的具体条件进行调整。（6）当CO2全部液化后，继续按压力间隔0.2MPa 左右升压，直到压力达到8.0MPa 为止（承压玻璃管最大压力应小于8.0MPa）。

5．测定临界等温线和临界参数，观察临界现象

（1）将恒温水套温度调至T= 31.1℃左右，按上述4 的方法和步骤测出临界等温线，注意在曲线的拐点（P=7.376MPa）附近，应缓慢调整压力（调压间隔可为0.05MPa），以较准确的确定临界压力和临界比容，较准确的描绘出临界等温线上的拐点。

（2）观察临界现象

a. 临界乳光现象

保持临界温度不变,摇进活塞杆使压力升至Pc 附近处,然后突然摇退活塞杆(注意勿使试验台本体晃动)降压,在此瞬间玻璃管内将出现圆锥型的乳白色的闪光现象,这就是临界乳光现象。这是由于CO2 分子受重力场作用沿高度分布不均和光的散射所造成的。可以反复几次观察这个现象。

b. 整体相变现象临界点附近时，汽化热接近于零，饱和蒸汽线与饱和液体线接近合于一点。此时汽液的相互转变不象临界温度以下时那样逐渐积累，需要一定的时间，表现为一个渐变过程；而是当压力稍有变化时，汽液是以突变的形式相互转化。

c. 汽液二相模糊不清现象

处于临界点附近的CO2具有共同的参数（P，V，T），不能区别此时CO2是汽态还是液态。如果说它是气体，那么，这气体是接近液态的气体；如果说它是液体，那么，这液体又是接近气态的液体。下面用实验证明这结论。因为此时是处

于临界温度附近，如果按等温过

程，使CO2 压缩或膨胀，则管内什么也看不到。现在，按绝热过程进行，先调节压力处于7.4 MPa（临界压力）附近，突然降压（由于压力很快下降，毛细管内的CO2未能与外界进行充分的热交换，其温度下降），CO2状态点不是沿等温线，而是沿绝热线降到二相区，管内CO2 出现了明显的液面。这就是说，如果这时管内CO2是气体的话，那么，这种气体离液相区很近，是接近液态的气体；当膨胀之后，突然压缩CO2时，这液面又立即消失了。这就告诉我们，这时CO2液体离汽相区也很近，是接近气态的液体。这时CO2既接近气态，又接近液态，所以只能是处于临界点附近。临界状态流体是一种汽液不分的流体。这就是临界点附近汽液二相模糊不清现象。

7．测定高于临界温度的等温线（T = 40℃左右）

将恒温水套温度调至T=40.5℃，按上述5相同的方法和步骤进行。

五、实验数据处理

表1.1 原始数据表

23℃31.1℃40.5℃

压强(Mpa) V（m3/kg）

压强

(Mpa)

V（m3/kg）

压强

(Mpa)

V（m3/kg）

4.6 0.009145 4.6 0.009672 4.6 0.010254

4.8 0.008555 4.8 0.009083 4.8 0.009657

5 0.008033 5 0.008561 5 0.009129 5.2 0.007539 5.2 0.008072 5.2 0.00864 5.4 0.00707 5.4 0.007613 5.4 0.008182 5.

6 0.006622 5.6 0.007178 5.6 0.007752

5.8 0.006185 5.8 0.006764 5.8 0.007346

6.0 0.005758 6.0 0.006368 6.0 0.006962 6.2 0.005323 6.2 0.005982 6.2 0.006594 6.4 0.004865 6.4 0.005606 6.4 0.006244 6.6 0.004321 6.6 0.005233 6.6 0.005907

6.8 0.002095 6.8 0.004852 6.8 0.00558

7.0 0.002041 7.0 0.004445 7.0 0.005258 7.2 0.002002 7.2 0.003969 7.2 0.004942 7.4 0.001969 7.4 0.002535 7.4 0.004625 7.6 0.001941 7.6 0.002296 7.6 0.004301

7.8 0.001917 7.8 0.002198 7.8 0.003956

8.0 0.001897 8.0 0.002134 8.0 0.003572 8.2 0.001879 8.2 0.002087 8.2 0.00314 8.4 0.001861 8.4 0.002046 8.4 0.0027

8.6 0.001845

8.6 0.002015 8.6 0.002481 8.8 0.00183 8.8 0.001987 8.8 0.002358 9.0 0.001817 9.0 0.001961 9.0 0.002275 9.2 0.001804 9.2 0.001941 9.2 0.002213 9.4 0.001791 9.4 0.00192 9.4 0.002162 9.6 0.001781 9.6 0.001902 9.6 0.002121 9.8 0.001771 9.8 0.001884 9.8 0.002085 10.0

0.00176

10.0

0.001869

10.0

0.002054

将数据绘图如下：

23?C

0.000

0.0020.0040.0060.0080.010

P /M p a

V/m3?kg-1

33?C 4

40.5?C

图1.2 CO2等温P-V 实验曲线 ℃

图1.3 CO等温P-V标准曲线

六、实验结果讨论

1.由于实验器材的老化，实验数据本身的准确度不高，所以根据实验数据画出来的曲线误差较大。

2.加压的时候要缓慢加，不能过快，实验操作的时候有一组加压不够缓慢出现了较小的气泡，使得实验数据不够准确。

七．注意事项

1．实验压力不能超过10.0 MPa，实验温度不高于41℃。

2．应缓慢摇进活塞螺杆，否则来不及平衡，难以保证恒温恒压条件。

3．一般，按压力间隔0.2MPa 左右升压。但在将要出现液相，存在汽液二相和汽相将完全消失以及接近临界点的情况下，升压间隔要很小，升压速度要缓慢。严格讲，温度一定时,在汽液二相同时存在的情况下，压力应保持不变。

T2. 催化酯化法制备乙酸乙酯

指导老师:曹占芳

一、实验目的

1. 了解催化酯化法制备乙酸乙酯的原理和操作方法。

2. 了解带水剂对酯化反应的影响规律。

二、实验原理

酯是一大类重要的精细化工产品，应用范围涵盖了生产生活的方方面面。对于作为可逆反应的醇酸酯化反应来说，若无催化剂存在，反应速度非常缓慢。因此，酯化反应过程中常加入催化剂，催化剂一般采用硫酸，反应速度随硫酸浓度的增高而加快，其质量百分数为0.2%～1.0%。

乙酸乙酯是乙酸和乙醇在硫酸催化下，乙酸中的羟基被烃氧基取代的可逆反应制的的产物，除了目的产物之外还有水生成。为了将生成的水及时的移出反应体系，常加入带上剂（又称携水剂、脱水剂）。按照化学热力学理论，带水剂能与水或反应物之一形成二元或三元共沸物而将水及时带出反应体系，打破了反应的热力学平衡，使反应向有利于生成酯的方向进行。欲使酯类产品生产工艺真正实现高效，如何选择、使用和处理酯化反应中的带水剂问题显得十分重要。

本实验是以乙酸和乙醇为原料，在硫酸催化剂的作用下生成乙酸乙酯。其化学反应方程式为：

3COOH+C

OH===CH

COOC

三、主要试剂和仪器

主要试剂：冰乙酸、乙醇、浓硫酸、苯、氢氧化钠，酚酞指示剂。实验所需冰乙酸、无水乙醇、浓硫酸为分析纯或化学纯。

四、实验步骤

在250ml圆底烧瓶中加入0.2mol乙醇和0.1mol乙酸（醇酸的摩尔比为2:1，催化剂硫酸的含量为酸的1%～5%）。将圆底烧瓶放入恒温水浴锅中，反应温度为80℃，反应时间1.5h，分别加入0~1.5倍脂肪酸（摩尔比）的带水剂苯，考察其对乙酸丁酯酯化率的影响。反应后减压蒸馏除去多余乙醇和苯（也可简化该步），静止分层取有机相测定其酯化率。

乙酸乙酯的检测

参考GB/T5534-2008动植物油脂皂化值的测定和GB/T12717-1991工业乙酸酯类试验方法，采用滴定法测定酯化反应后乙酸乙酯的相对含量。

① 减压蒸馏除去反应后有机相中残余乙醇及带水剂苯，称量总重m ；

② 用胶头滴管移取一定质量的反应产物于锥形瓶中，称量记录样品质量m'； ③ 移液管准确移取无水乙醇20mL 于锥形瓶，振荡摇匀，加入2~3滴酚酞指示剂；

④ 用已标定的NaOH 溶液（0.2 mol/L ）滴定至恰好呈粉红色；

⑤ 用量筒准确加入30~40mL 0.2 mol/L NaOH 溶液，溶液呈紫红色，65℃水浴下搅拌反应2 h ，然后取出静止冷却；

⑥ 用已标定的硫酸标准溶液滴定至溶液恰好呈无色，静止10s 后无变化，此时记录硫酸标准溶液消耗的体积，记为V ；

⑦ 同时做空白实验，记录硫酸消耗的体积，记为V0。通过下式计算酯化反应的酯化率

%100'1000)SO H (2)(0

???-=m n m c V V η

其中 n 0 为原料酸物质的量

五、实验数据处理

带水剂用量/ml

η 0 0.77 1 0.741 3 0.705 4 0.8141 6 0.84 9

0.86

将实验数据绘图如下:

0.70

0.720.740.760.780.80

0.820.840.860.88

V/ml

六、课后思考

乙酸乙酯的制备，可以使用一定范围内的带水剂来提高乙醇的转化率，进而提高乙酸乙酯的产量。带水剂的用量应根据反应生成水的量来确定，本实验用到的带水剂为苯，苯和水在一定组成范围内存在共沸点，当苯和生成的水的比例符合共沸体系的组成时，苯作为带水剂可以将反应中生成的水带出，当苯和生成的水的比例不满足共沸体系的组成时，则不能将水带出,反而稀释了反应物的浓度，造成转化率下降。

T3.换热器综合传热系数的测定

（传递工程，指导教师：叶红齐）

换热器性能测试实验主要对应用较广的间壁式换热器中的三种换热器——套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器，进行其性能的测试。其中，对套管式换热器和螺旋板式换热器可以进行顺流和逆流两种流动方式的性能测试。

换热器性能实验的内容为测定换热器的总传热系数，对数传热温差和热平衡误差等，并就不同换热器、不同两种流动方式、不同工况的传热情况和性能进行比较和分析。

实验的拓展部分是借助FLUENT软件对套管换热器的工作状况进行模拟计算，指导教师可根据已有条件酌情安排。

一、实验目的

1、熟悉换热器性能的测试方法；

2、了解套管式换热器、螺旋板式换热器和列管式换热器的结构特点及其性能的差别；

3、加深对顺流和逆流两种流动方式换热器换热能力差别的认识；

4、深入了解传热的微观过程。

二、实验装置

实验装置采用（换热器综合试验台），其流程及如图3.1所示。换热形式为热水/冷水换热。

图3.1 试验台流程图

图3.2 试验台实物图

试验台的实物如图3.2所示，热水加热采用自动限温和自动控温，冷、热流体的进出温度采用温度显仪，可以通过琴键开关来切换测温点。

试验台参数:

1.换热器换热面积（F）：

1）套管式换热器0.45 m2

2）螺旋板式换热器0.65 m2

3）列管式换热器 1.05 m2

2. 电加热器总功率（名义）7.5 kW

3. 热水泵

1）允许工作温度＜80℃

2）电机：220V

4. 转子流量计测量范围（0～200 kg/s）

三、实验操作

1. 实验前准备

1）熟悉实验装置及使用仪表的工作原理和性能；

2）切换到需要测试的换热器；

3）按顺流（或逆流）方式调整冷流换向阀门组的各阀门；

4）热水箱充水，冷水系统与循环水路连接。

2. 进行实验

1）接通电源，开启冷水，启动热水泵（为了提高热水温升速度，也可稍后开冷水），并调节好合适的流量；

2）调整控温仪，使其能使加热水温控制在80℃以下的某一指定温度，一般为50℃；3）将热水箱的手动和自动电加热器均送电投入使用；

4）待自动电加热器第一次动作之后，切断手动电加热器开关，此后，加热系统进入自动控温状态。

5）利用温度测点选择琴键开关和温度数显仪，观测和检查换热器冷、热流体的进出口温度；

6）待冷、热流体的温度基本稳定后，即可测读出这些测温点的温度数值，同时在流量计测读冷、热流体的流量读数；把这些测试结果记录在事先设计好的实验记录表中（见下页）。

7）如需要改变流动方向（顺、逆流）的试验、或需要绘制换热器传热性能曲线而要求改变工况（如改变冷水（热水）流速（或流量））进行实验、或需要重复进行实验时，都要重新安排试验。实验过程与上述基本相同，分别记录下这些试验的测试数据。8）实验结束后，首先关闭电加热器，5分钟后切断全部电源。

四、实验数据处理要求

1.实验数据记录表（见实验原始数据记录）； 2．数据计算

热流体放热量： Q 1=C p1m 1(T 1-T 2) [W] 冷流体吸热量： Q 2=C p2m 2(t 2-t 1) [W] 平均换热量：

Q Q Q 1

2+=

[W]

热平衡误差： %100Q

Q Q 2

1?-=?

[W]

对数传热温差：

11212T T ln T T T T ln T T t ???-?=

???-?=? [℃]

传热系数： Δt

F Q K ?=

[W/(m 2·℃)]

式中：C p1、C p2——热、冷流体的定压比热；C p1=C p2=4178 J/kg ·℃

m 1、m 2——热、冷流体的质量流量热 [kg/s]；T 1、T 2——热流体的进出口温度[℃] t 1、t 2——冷流体的进出口温度 [℃]；F ——换热器的换热面积 [㎡]

温差逆流顺流单位 ΔT 1 = T 1-t 2 T 1-t 1 [℃] ΔT 2 =

T 2-t 1

T 2-t 2

[℃]

3.绘制传热性能曲线，并作比较

1）采用Origin 软件，以传热系数为纵坐标，冷水（热水）流速（或流量）为横坐标绘制

传热性能曲线。两条曲线要绘制到同一个图中；

2）对不同型式的换热器性能、对同种换热器在不同工况下的传热性能进行比较和讨论； 3）分析热平衡误差，讨论实验结果。

五、实验注意事项

1. 热流体在热水箱中加热温度不得超过80℃。

2.实验台使用前应加接地线，以确保安全。

六、实验结果

表3-1实验数据

螺旋板式换热器

热流体冷流体

流量计读数

L/h

T1进口温

度oC

T2出口温

度oC

流量计读数

L/h

t1进口温

度oC

t2出口温

度oC

顺流40 60 34 80 25 33 60 62 38.5 80 25 37 80 62 39.8 80 25 40 100 62 40.2 80 25 41 120 61 41 80 25 42.5

逆流40 62 28 80 25 39.5 60 62 31 80 25 42.2 80 61 33 80 25 46 100 60 36 80 25 48 120 59 39 80 25 48

列管式换热器

顺流40 56 35 80 25 32 60 58 37.8 80 25 33 80 59 40.5 80 25 34 100 60 40.5 80 25 36 120 60 42 80 25 38‘’

表3-2数据处理

热流体放热量kW 冷流体

吸热量

平均换热

量kW

热平衡误

差kW

△T1oC △T2oC

对流传热误

差oC

传热系数

kW/（㎡oC）

1.207 0.7428 0.9749 0.4762 35 1 9.5631 0.1568

1.6364 1.1141 1.3753 0.3798 37 1.5 11.0749 0.19104

2.0611 1.3927 1.7269 0.3871 37 0.2 7.0493 0.3769 2.5301 1.4855 1.3927 0.7501 37 0.8 9.4417 0.2269 2.7853 1.6248 2.2051 0.5263 36 1.5 10.8557 0.3125

1.5784 1.3462 1.4623 0.1588 2

2.5 3 9.6779 0.2325

2.1586 1.5969 1.8778 0.2991 19.8 6 11.5585 0.262

2.5996 1.9497 2.2747 0.2857 15 8 11.1359 0.3143 2.7853 2.1354 2.4604 0.2641 12 11 11.4927 0.3294 2.7853 2.1354 2.4604 0.2641 11 14 12.4398 0.3043 0.9749 0.6499 0.8124 0.4001 31 3 11.9895 0.0645 1.4066 0.7428 1.0747 0.6177 33 4.8 14.6274 0.0699 1.8105 0.8356 1.3231 0.7368 34 6.5 16.6207 0.0758 2.3791 1.0213 1.7002 0.7986 35 4.5 14.8688 0.1089 2.5068

1.2069

1.8569

0.7001

14.2919

0.1237

100

120

0.0

0.30.60.91.21.51.8

2.12.42.7

3.0传热系数

热水流量

图3-1 传热性能曲线

七、分析与讨论

从实验的结果中看，本实验的平衡误差大约早2%—10%左右。从整个实验的的过程中，互查的来源很多：首先，换热器过于陈旧，其内部的结垢和破损，会导致传热系数的增大导致热量的损失；而且，实验的条件在一定程度上会影响传热，流量采用的人工控制，会多少的产生误差，水流的不稳定以及系统的的本身误差也会使实验结果产生偏差；还有温度计的刻度是0.2℃一格，误差非常大，对本次试验温度测试影响很大。

T4.不锈钢表面电化学着色实验

（无机化工，指导老师：满瑞林）

一、实验目的和要求

1、了解不锈钢电化学着色基本原理、设施和作色方法；

2、了解和掌握作色不锈钢质量测定和表征方法

二、实验原理

1、作色原理

不锈钢经过电化学着色处理后，在表面形成了无色的氧化膜，由于光的干涉所致（见图1）显示出各种色彩，膜的颜色与膜层厚度和膜的折射率有直接的联系。当不锈钢表面氧化膜的折射率n一定时，干渉色主要决定于氧化膜的厚度h和自然光入射角度i。当垂直观看时，膜的厚度n与颜色的关系见表1。

图1 彩色不锈钢颜色的产生

表1 膜厚h与颜色的关系

序号颜色膜厚h（nm）波长λ（nm）

1 蓝 80 450~480

2 金黄 110 580~600

3 玫瑰红 140 650~750

4 墨绿 190 500~560

5 柠檬黄 240 560~580

6 玫瑰红 260 650~750

实验证明，在有效着色范围内，膜层厚度随着着色进程进行而持续增长，最初薄氧化膜显示棕色、蓝色，进而中等厚度膜显示金黄色、紫红色，后来厚膜则显示草绿色、黄绿色、黑色。

2、电化学作色

不锈钢表面形成的无色氧化膜是钼酸盐在电解溶液中被阴极还原的结果，还原形成的钼氧化物在阴极不锈钢表面沉积，随着膜厚的不断增加，从而显示出不同的色彩。

阳极反应：2H2O—4e=4H+ +O2↑（1）

阴极反应：MoO42- +4H+ +2e=MoO2 +2H2O （2）

2H+ +2e=H2↑（3）

三、着色基本配方

1、着色溶液成分：

钼酸钠100g/L，着色液温度40℃，电流密度0.15~0.2A/dm2，不锈钢为阴极，铅板为阳极

2、电解抛光溶液

硫酸（H2SO4）10%，少量添加剂，电流密度0.15-0.2A/dm2，室温，时间3～5分，阳极不锈钢，阴极铅板

四、实验装置和步骤

实验装置见图2,包括电源，电化学作色槽，实验步骤为：

不锈钢板→磨板→水洗→电解抛光处理→着色→烘干→成品

图2 不锈钢着色实验室装置图

①反应槽，②铅板，③不锈钢板,④水浴锅

着色过程中，随着时间的变化，颜色呈现规律性变化：褐色→蓝色→金黄色→紫红色→鲜绿色→紫红色→草绿色→紫红色→深绿色→黑色，可控性良好，可直接采用时间控制法。

五、产品质量表征

1、颜色表征

采用hp-200精密色差仪来测定同一批次产品的颜色，若颜色都为金黄色，则说明着色稳定。同时测定不同批次产品的色差，若没有色差，则说明产品颜色重现性良好。具体方法如下文所述。

采用hp-200精密色差仪可测量不锈钢颜色的L、A、B和X、Y、Z值。在1931年CIE图中，x色度坐标相当于红原色的比例，y色度坐标相当于绿原色的比例。在马蹄形的轨道光谱图中，每个波长的位置可以看到：光谱的红色波段集中在图的右下部，绿色波段集中在图的上部，蓝色波段集中在轨迹图的左下部。中心的白光点E的饱和度最低，光源轨迹线上饱和度最高。

如图所示，如果连接色度图中心的白光点E和不同色光波长点，你可以把不同颜色的彩色区域分开。因此，如果能计算出某颜色的色度坐标x、y，可以明确地设置其颜色特性的颜色。例如，样品表面蓝色的颜色坐标x=0.1902，Y=0.2302，它在色度图中的位置为A点，

对区域内的蓝绿色。当然，不同的颜色在色度图坐标将占据不同的位置。因此，色度图可以代表各种颜色的色彩特性的中点位置。

但是前面讨论过的色度坐标只规定了颜色的色度，对颜色的亮度没有规定。若要唯一地确定颜色，还必须确定其亮度特征，即Y值大小。众所周知，光反射率ρ=物体表面的亮度/入射光源的亮度=Y/Y0

所以亮度因数Y=100ρ

因此，无论是色度坐标x、y，还是颜色的亮度因数Y，颜色外观可以完全唯一确定为了直观地表示，这三个参数的含义，下文用一个立体图（图3）图像表示。

图3 色度坐标图

本实验色差检测按照CIE（国际标准照明委员会）建立的一系列表示可见光谱的颜色空间标准进行。目前业界最常用的是CIE_Lab色空间。CIE_Lab色空间以L值表示颜色的明度、a 值表示颜色的绿红值、b值表示颜色的蓝黄值。如果单纯以一组Lab值来判断某个颜色并没有太大的实际意义，但是当我们对两个颜色进行比较时，我们可以通过这两个颜色的Lab 差值来判断出它们之间的差别。采用精密色差仪来检测不同批次产品颜色的差异，能够精确测出产品之间颜色的差值即ΔE值。当ΔE值为一级时，我们认定产品之间没有色差。ΔE 值和色差分析之间的关系如表2所示。精密色差仪如图4所示。

表2 ΔE值与色差分析之间的关系

色差ΔE范围色差分析

0<ΔE<0.25 一级：色差非常小或没有；非常理想匹配

0.25<ΔE<0.5 二级：色差微小；可接受的匹配

0.5<ΔE<1.0 三级：微小到中等；在一些应用中可接受

1.0<ΔE<

2.0 四级：中等；在特定应用中可接受

2.0<ΔE<4.0 五级：有差距；在特定应用中可接受

ΔE＞4.0 六级：较大差距；在大部分应用中不可接受

中南大学通信原理实验报告(截图完整)

中南大学《通信原理》实验报告学生姓名指导教师学院专业班级完成时间

数字基带信号 1、实验名称数字基带信号 2、实验目的（1）了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。（2）掌握AMI、HDB 3 码的编码规则。（3）掌握从HDB 3 码信号中提取位同步信号的方法。（4）掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。（5）了解HDB 3 （AMI）编译码集成电路CD22103。 3、实验内容（1）用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、传号交替反转码（AMI）、三阶高密度双极性码（HDB 3）、整流后的AMI码及整流后的HDB 3 码。（2）用示波器观察从HDB 3 码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。（3）用示波器观察HDB 3 、AMI译码输出波形。 4、基本原理（简写）本实验使用数字信源模块和HDB 3 编译码模块。 1、数字信源本模块是整个实验系统的发终端，模块内部只使用+5V电压，其原理方框图如图1-1所示，电原理图如图1-3所示（见附录）。本单元产生NRZ信号，信号码速率约为170.5KB，帧结构如图1-2所示。帧长为24位，其中首位无定义，第2位到第8位是帧同步码（7位巴克码1110010），另外16位为2路数据信号，每路8位。此NRZ信号为集中插入帧同步码时分复用信号，实验电路中数据码用红色发光二极管指示，帧同步码及无定义位用绿色发光二极管指示。发光二极管亮状态表示1码，熄状态表示0码。本模块有以下测试点及输入输出点： ? CLK 晶振信号测试点 ? BS-OUT 信源位同步信号输出点/测试点（2个） ? FS 信源帧同步信号输出点/测试点 ? NRZ-OUT(AK) NRZ信号(绝对码)输出点/测试点（4个）图1-1中各单元与电路板上元器件对应关系如下： ?晶振CRY：晶体；U1：反相器7404 ?分频器U2：计数器74161；U3：计数器74193；U4：计数器40160 ?并行码产生器K1、K2、K3：8位手动开关，从左到右依次与帧同步码、数

中南大学通信电子线路实验报告

中南大学《通信电子线路》实验报告学院信息科学与工程学院题目调制与解调实验学号专业班级姓名指导教师

实验一振幅调制器一、实验目的： 1．掌握用集成模拟乘法器实现全载波调幅和抑止载波双边带调幅的方法。 2．研究已调波与调制信号及载波信号的关系。 3．掌握调幅系数测量与计算的方法。 4．通过实验对比全载波调幅和抑止载波双边带调幅的波形。二、实验内容： 1．调测模拟乘法器MC1496正常工作时的静态值。 2．实现全载波调幅，改变调幅度，观察波形变化并计算调幅度。 3．实现抑止载波的双边带调幅波。三、基本原理幅度调制就是载波的振幅（包络）受调制信号的控制作周期性的变化。变化的周期与调制信号周期相同。即振幅变化与调制信号的振幅成正比。通常称高频信号为载波信号。本实验中载波是由晶体振荡产生的10MHZ高频信号。1KHZ的低频信号为调制信号。振幅调制器即为产生调幅信号的装置。在本实验中采用集成模拟乘法器MC1496来完成调幅作用，图2-1为1496芯片内部电路图，它是一个四象限模拟乘法器的基本电路，电路采用了两组差动对由V1－V4组成，以反极性方式相连接，而且两组差分对的恒流源又组成一对差分电路，即V5与V6，因此恒流源的控制电压可正可负，以此实现了四象限工作。D、V7、V8为差动放大器V5与V6的恒流源。进行调幅时，载波信号加在V1－V4的输入端，即引脚的⑧、⑩之间；调制信号加在差动放大器V5、V6的输入端，即引脚的①、④之间，②、③脚外接1KΩ电位器，以扩大调制信号动态范围，已调制信号取自双差动放大器的两集电极（即引出脚⑹、⑿之间）输出。

图2-1 MC1496内部电路图用1496集成电路构成的调幅器电路图如图2－2所示，图中VR8用来调节引出脚①、④之间的平衡，VR7用来调节⑤脚的偏置。器件采用双电源供电方式（＋12V，－9V），电阻R29、R30、R31、R32、R52为器件提供静态偏置电压，保证器件内部的各个晶体管工作在放大状态。四、实验结果 1. ZD.OUT波形： 2. TZXH波形：

操作系统实验报告-中南大学

操作系统原理试验报告班级：学号：姓名：

实验一：CPU调度一、实验内容选择一个调度算法，实现处理机调度。二、实验目的多道系统中，当就绪进程数大于处理机数时，须按照某种策略决定哪些进程优先占用处理机。本实验模拟实现处理机调度，以加深了解处理机调度的工作。三、实验题目 1、设计一个按优先权调度算法实现处理机调度的程序； 2、设计按时间片轮转实现处理机调度的程序。四、实验要求 PCB内容：进程名/PID；要求运行时间（单位时间）；优先权；状态： PCB指针； 1、可随机输入若干进程，并按优先权排序； 2、从就绪队首选进程运行：优先权-1/要求运行时间-1 要求运行时间=0时，撤销该进程 3、重新排序，进行下轮调度 4、最好采用图形界面； 5、可随时增加进程； 6、规定道数，设置后备队列和挂起状态。若内存中进程少于规定道数，可自动从后备队列调度一作业进入。被挂起进程入挂起队列，设置解挂功能用于将指定挂起进程解挂入就绪队列。 7、每次调度后，显示各进程状态。实验二：内存管理一、实验内容主存储器空间的分配和回收二、实验目的帮助了解在不同的存储管理方式下，应怎样实现主存空间的分配和回收。三、实验题目在可变分区管理方式下，采用最先适应算法实现主存空间的分配和回收。

四、实验要求 1、自行假设主存空间大小，预设操作系统所占大小并构造未分分区表；表目内容：起址、长度、状态（未分/空表目） 2、结合实验一，PCB增加为： {PID，要求运行时间，优先权，状态，所需主存大小，主存起始位置，PCB指针} 3、采用最先适应算法分配主存空间； 4、进程完成后，回收主存，并与相邻空闲分区合并 .1、Vo类说明（数据存储结构）进程控制块PCB的结构： Public class PCB{ //进程控制块PCB，代表一个进程 //进程名，作为进程的标识； private String name; //要求运行时间，假设进程运行的单位时间数； private int time; //赋予进程的优先权，调度时总是选取优先数小的进程先执行； private int priority; //状态，假设有“就绪”状态（ready）、“运行”状态（running）、 //“后备”状态（waiting）、“挂起”状态(handup) private String state; //进程存放在table中的位置 private int start; //进程的大小 private int length; //进程是否进入内存，1为进入，0为未进入 private int isIn; //进程在内存中的起始位置 private int base; //进程的大小 private int limit; //一些get和set方法以及构造器省略… };

中南大学机械基础实验报告机类

机械基础实验报告 (机械类) 中南大学机械基础实验教学中心 2011年8月目录训练一机构运动简图测绘 (1) 实验二动平衡实验 (3) 实验三速度波动调节实验 (4) 实验四机构创意组合实验 (5) 实验五平面机构创新设计及运动测试分析实验 (6) 实验六螺栓联接静动态实验 (7) 实验七螺旋传动效率实验 (8) 实验八带传动实验 (9) 实验九液体动压轴承实验 (10) 实验十机械传动性能综合测试实验 (12) 实验十一滚动轴承综合性能测试分析实验 (13) 实验十二机械传动设计及多轴搭接实验 (14) 实验十三减速器拆装实验 (15)

训练一机构运动简图测绘专业班级第组姓名成绩 1.一个正确的“机构运动简图”应能说明哪些内容?绘制机构运动简图的基本步骤是什么? 2.机构自由度与原动件的数目各为多少?当机构自由度=原动件的数目,机构的

运动是否确定? 五.收获与建议

实验二动平衡实验专业班级第组姓名成绩一、实验目的: 二?设备名称: 三?实验数据实验转速: 四.思考题: 转子动平衡为什么要在左右两个平面上进行平衡?

实验三速度波动调节实验专业班级第组姓名成绩一?实验目的: 二?设备名称: 三?实验数据 1?当转速不变时,采用不同的飞轮,数据记录: 结论:当转速不变时,飞轮转动惯量越大,则机构的速度波动越二?当飞轮不变时,转速变化,数据记录: 结论:当飞轮不变时,转速越大,则机构的速度波动越

实验四机构创意组合实验专业班级第组姓名成绩一、机构运动简图(要求符号规范标注参数) 二、机构的设计方案图(复印件) 三、机构有____________个活动构件?有______个低副,其中转动副_______个, 移动副__________个,有____________复合铰链,在_________处?有________处?有__________个虚约束,在__________处? 四、机构自由度数目为F=3n-2PL-PH=3X-2X-0= 五、机构有_________个原动件在___________处用__________驱动,在__________处用___________驱动? 六、针对原设计要求,按照实验结果简述机构的有关杆件是否运动到位?曲柄是否存在?是否实现急回特性?最小传动角数值?是否有“卡住”现象?(原无要求的项目可以不作涉及) 七、指出在机构中自己有所创新之处? 八、指出机构的设计存在的不足之处,简述进一步改进的设想?

中南大学系统仿真实验报告

实验一MATLAB 中矩阵与多项式的基本运算实验任务 1. 了解MATLAB命令窗口和程序文件的调用。 2 ?熟悉如下MATLAB的基本运算： ①矩阵的产生、数据的输入、相关元素的显示； ②矩阵的加法、乘法、左除、右除； ③特殊矩阵：单位矩阵、“ 1 ”矩阵、“0”矩阵、对角阵、随机矩阵的产生和运算； ④多项式的运算：多项式求根、多项式之间的乘除。基本命令训练 1、>> eye(2) ans = 1 0 0 1 >> eye(4) ans = 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 1 2、>> ones(2) 1 1 ans =

1 1 >> ones(4) ans = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 >> ones(2,2) ans = 1 1 1 1 >> ones(2,3) ans = 1 1 1 1 1 1 >> ones(4,3) ans = 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 3、>> zeros(2) ans =

0 0 0 0 >> zeros(4) ans = 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 >> zeros(2,2) ans = 0 0 0 0 >> zeros(2,3) ans = 0 0 0 0 0 0 >> zeros(3,2) ans = 0 0 0 0 00 4、随机阵>> rand(2,3) ans = 0.2785 0.9575 0.1576 0.5469 0.9649 0.9706 >> rand(2,3)

中南大学制造系统自动化技术实验报告整理

制造系统自动化技术实验报告学院：机电工程学院班级：机制**** 姓名：张** 学号： *********** 指导教师：李** 时间： 2018-11-12 实验一柔性自动化制造系统运行实验 1.实验目的（1）通过操作MES终端软件，实现对柔性制造系统的任务下达和控制加工，让学生

了解智能制造的特征及优势。（2）通过创意性的实验让学生了解自动化系统总体方案的构思。（3）通过总体方案的构思让学生了解该系统的工作原理，并学会绘制控制系统流程图，掌握物料流、信息流、能量流的流动路径。（4）通过总体方案的构思让学生掌握各机械零部件、传感器、控制元器件的工作原理及性能。（5）通过实验系统运行让学生了解运行的可靠性、安全性是采用何种元器件来实现的，促进学生进行深层次的思考和实践。 2.实验内容（1）仔细观察柔性自动化制造系统的实现，了解柔性自动化制造系统的各个模块，熟悉各个模块的机械结构。（2）了解各种典型传动机构的组装、工作原理、以及如何实现运动方向和速度的改变；（3）学习多种传感器的工作原理、性能和使用方法；（4）了解典型驱动装置的工作原理、驱动方式和性能；（5）理解柔性制造系统的工作原理，完成柔性制造系统的设计、组装；（6）实现对柔性制造系统的控制与检测，完成工件抓取、传输和加工。

3.实验步骤（1）柔性制造系统的总体方案设计；（2）进行检测单元的设计；（3）进行控制系统的设计；（4）上下料机构的组装与检测控制；（5）物料传输机构的组装与实现；（6）柔性制造系统各组成模块的连接与控制；（7）柔性制造系统各组成单元的状态与工件状态位置的检测；（8）对机器人手动操作，实现对工件的抓取、传输。 4. 实验报告 ①该柔性自动化制造系统由哪几个主要的部分组成；主要由：总控室工作站、AGV小车输送物料机构、安川机器人上下料工作站、法那科机器人上下料工作站、ABB机器人组装工作站、视觉检测及传送工作站、激光打标工作站、堆垛机及立体仓储工作站。 ②画出该柔性自动化制造系统的物料传输系统结构简图；

中南大学计算机体系结构实验报告

计算机体系结构课程设计学院：信息科学与工程学院专业班级：指导老师：学号：姓名：

目录实验1 对指令操作码进行霍夫曼编码 (3) 一、实验目的 (3) 二、实验内容 (3) 三、设计思路 (4) 四、关键代码 (4) 五、实验截图 (5) 六、源代码 (5) 实验2 使用LRU 方法更新Cache (8) 一、实验目的 (8) 二、实验内容 (8) 三、设计思路 (9) 四、程序截图 (9) 五、实验代码 (9) 实验总结 (16) 参考文献 (16)

实验1 对指令操作码进行霍夫曼编码一、实验目的了解和掌握指令编码的基本要求和基本原理二、实验内容 1. 使用编程工具编写一个程序，对一组指令进行霍夫曼编码，并输出最后的编码结果以及对指令码的长度进行评价。与扩展操作码和等长编码进行比较。 2. 问题描述以及问题分析举例说明此问题，例如：下表所示：对此组指令进行 HUFFMAN 编码正如下图所示：最后得到的HUFFMAN 编码如下表所示：

最短编码长度为： H=0.45*1+0.30*2+0.15*3+0.05*4+0.03*5+0.01*6+0.01*6=-1.95. 要对指令的操作码进行 HUFFMAN 编码，只要根据指令的各类操作码的出现概率构造HUFFMAN 树再进行 HUFFAM 编码。此过程的难点构造 HUFFMAN 树，进行 HUFFAM 编码只要对你所生成的 HUFFMAN 树进行中序遍历即可完成编码工作。三、设计思路观察上图，不难看出构造 HUFFMAN 树所要做的工作：1、先对各指令操作码的出现概率进行排序，构造一个有序链表。2、再取出两个最小的概率节点相加，生成一个生的节点加入到链表中，同时从两表中删除此两个节点。3、在对链表进行排序，链表是否只有一个节点，是则 HUFFAN 树构造完毕，否则继续做 2 的操作。为此设计一个工作链表（链表的元素时类，此类的功能相当结构。）、HUFFMAN 树节点、HUFFMAN 编码表节点。四、关键代码哈夫曼树重点在于如何排列权值大小不同的结点的顺序 private int leafNum; //叶子结点个数 private HaffmanNode[] hnodes; //哈夫曼树的结点数组 public HaffManCode(double[] weight) //构造指定权值集合的哈夫曼树 { int n = weight.length; //n个叶子结点 this.leafNum = n; this.hnodes = new HaffmanNode[2*n-1]; //n个叶子结点的哈夫曼树共有2n-1个结点 for(int i=0; i

中南大学机械制造工艺学实验报告

机械制造工艺学实验报告班级机械1301 姓名黄佳清学号 07

中南大学机电学院《机械制造工艺学》课程实验报告实验名称：加工误差的统计分析姓名：黄佳清班级：机械1301 学号： 07 实验日期： 2015 年 10 月 18 日指导教师：成绩： 1. 实验目的（1）掌握加工误差统计分析方法的基本原理和应用。（2）掌握样本数据的采集与处理方法，要求：能正确地采集样本数据，并能通过对样本数据的处理，正确绘制出加工误差的实验分布曲线和图。（3）能对实验分布曲线和图进行正确地分析，对加工误差的性质、工序能力及工艺稳定性做出准确的鉴别。（4）培养对加工误差进行综合分析的能力。 2. 实验内容与实验步骤

1．按加工顺序测量工件的加工尺寸，记录测量结果。 2．绘制直方图和分布曲线 1）找出这批工件加工尺寸数据的最大值x max和最小值x min，按下式计算出极差R。 R＝x max一x min 2）确定分组数K（K一般根据样本容量来选择，建议可选在8~11之间）。 3）按下式计算组距 d。 4）确定组界（测量单位：微米）。 5）做频数分布表。 6）计算x和。 7）画直方图以样本数据值为横坐标，标出各组组界；以各组频率密度为纵坐标，画出直方图。 8）画分布曲线若工艺过程稳定，则误差分布曲线接近正态分布曲线；若工艺过程不稳定，则应根据实际情况确定其分布曲线。画出分布曲线，注意使分布曲线与直方图协调一致。 9）画公差带在横轴下方画出公差带，以便与分布曲线相比较。 3．绘制图 1）确定样组容量，对样本进行分组

样组容量m 通常取4或5件。按样组容量和加工时间顺序，将样本划分成若干个样组。 2）计算各样组的平均值和极差对于第i 个样组，其平均值和极差计算公式为： ∑==m j ij i x m x 1 1 式中 ——第i 个样组的平均值； ——第i 个样组的标准差； ——第i 个样组第j 个零件的测量值； ——第i 个样组数据的最大值； ——第i 个样组数据的最小值 3）计算图控制限（计算公式见实验原理） 4）绘制图以样组序号为横坐标，分别以各样组的平均值和极差R 为纵坐标，画出图，并在图上标出中心线和上、下控制限。 4．按下式计算工序能力系数Cp 5．判别工艺过程稳定性可按下表所列标准进行判别。注意，同时满足表中左列3个条件，工艺过程稳定；表中右列条件之一不满足，即表示工艺过程不稳定。

中南大学软件体系结构实验报告-实验1

实验1 UML实验实验学时： 4 每组人数： 1 实验类型： 3 （1：基础性2：综合性3：设计性4：研究性）实验要求： 1 （1：必修2：选修3：其它）实验类别： 3 （1：基础2：专业基础3：专业4：其它）一、实验目的 1. 学会安装和使用建模工具PowerDesigner，熟练使用PowerDesigner绘制常用的UML 图形，熟悉常用的UML建模符号； 2. 构建用例模型来描述软件需求，包括绘制用例图，撰写用例文档并制作用例检查矩阵； 3. 学习使用状态图描述对象的状态及转换； 4. 学习使用活动图为业务流程建模； 5. 学习使用顺序图描述对象之间的交互； 6. 学习类图的绘制； 7. 学习从系统需求中识别类，并构建相应的面向对象模型； 8. 学习使用PowerDesigner实现正向工程和逆向工程； 9. 学习使用组件图描述每个功能所在的组件位置以及它们之间的关系； 10. 学习使用部署图描述软件中各个组件驻留的硬件位置以及这些硬件之间的交互关系。二、实验内容 1. 某酒店订房系统描述如下： (1) 顾客可以选择在线预订，也可以直接去酒店通过前台服务员预订； (2) 前台服务员可以利用系统直接在前台预订房间； (3) 不管采用哪种预订方式，都需要在预订时支付相应订金； (4) 前台预订可以通过现金或信用卡的形式进行订金支付，但是网上预订只能通过信用卡进行支付； (5) 利用信用卡进行支付时需要和信用卡系统进行通信； (6) 客房部经理可以随时查看客房预订情况和每日收款情况。绘制该酒店订房系统的用例图。 2. 根据以下场景绘制用例图：某企业为了方便员工用餐，为企业餐厅开发了一个订餐系统（COS：Cafeteria Ordering System），企业员工可通过企业内联网使用该系统。该系统功能描述如下：

中南大学x射线实验报告参考

中南大学 X射线衍射实验报告学院专业班级姓名学号同组者月日指导教师实验日期评分分评阅人评阅日期实验目的 1)掌握X射线衍射仪的工作原理、操作方法； 2)掌握X射线衍射实验的样品制备方法； 3)学会X射线衍射实验方法、实验参数设臵，独立完成一个衍射实验测试； 4)学会MDI Jade 6的基本操作方法； 5)学会物相定性分析的原理和利用Jade进行物相鉴定的方法； 6)学会物相定量分析的原理和利用Jade进行物相定量的方法。本实验由衍射仪操作、物相定性分析、物相定量分析三个独立的实验组成，实验报告包含以上三个实验内容。一、实验原理 1、X射线衍射仪（1）X射线管 X射线管工作时阴极接负高压，阳极接地。灯丝附近装有控制栅，使灯丝发出的热电子在电场的作用下聚焦轰击到靶面上。阳极靶面上受电子束轰击的焦点便成为X射线源，向四周发射X射线。在阳极一端的金属管壁上一般开有四个射线出射窗口。转靶X射线管采用机械泵+分子泵二级真空泵系统保持管内真空度，

阳极以极快的速度转动，使电子轰击面不断改变，即不断改变发热点，从而达到提高功率的目的（2）测角仪系统测角仪圆中心是样品台，样品台可以绕中心轴转动，平板状粉末多晶样品安放在样品台上，样品台可围绕垂直于图面的中心轴旋转；测角仪圆周上安装有X 射线辐射探测器，探测器亦可以绕中心轴线转动；工作时，一般情况下试样台与探测器保持固定的转动关系（即θ-2θ连动），在特殊情况下也可分别转动；有的仪器中样品台不动，而X 射线发生器与探测器连动。（3）衍射光路２、物相定性分析 1) 每一物相具有其特有的特征衍射谱，没有任何两种物相的衍射谱是完全相同的 2) 记录已知物相的衍射谱，并保存为PDF 文件 3) 从PDF 文件中检索出与样品衍射谱完全相同的物相 4) 多相样品的衍射谱是其中各相的衍射谱的简单叠加，互不干扰，检索程序能从PDF 文件中检索出全部物相 3、物相定量分析物相定量分析——绝热法在一个含有N 个物相的多相体系中，每一个相的RIR 值（参比强度）均为已知的情况下，测量出每一个相的衍射强度，可计算出其中所有相的质量分数：其中某相X 的质量分数可表示为： ∑ == N A i i A i X A X X K I K I W 式中A 表示N 个相中被选定为内标相的物相名称式中A O Al X O Al X A K K K 3 232= 右边是两个物相X 和A 的RIR 值，可以通过实测、计算或查找PDF 卡片获得。样品中只含有两相A 和B ，并选定A 为内标物相，则有：

中南大学微机实验报告

中南大学信息科学与工程学院微机原理与接口技术实验报告学生学院信息科学与工程学院专业班级学号学生姓名____ 指导教师

目录第一部分软件实验 (4) DEBUG 的使用 (4) 第二部分硬件实验 (8) 实验一使用ADC0809的A/D转换实验 (10) 实验二使用DAC0832的D/A转换实验(一) ................................. 错误！未定义书签。实验三使用DAC0832的D/A转换实验(二) ................................. 错误！未定义书签。第三部分实验总结. (13)

第一部分软件实验 DEBUG 的命令及其操作一、实验目的 1．熟练掌握debug的常用命令，学会用debug来调试程序。 2．深入了解数据在存储器中的存取方法及堆栈中数据的压入与弹出。 3．掌握各种寻址方法以及简单指令的执行过程。二、实验内容 1.进入和退出DEBUG程序 2.本实验只要求在DEBUG调试状态下进行，包括汇编程序，调试程序，执行程序 3.掌握一些DEBUG的基本操作三、实验环境 Windows系统下从进入命令行窗口。四、实验的基本原理 a 汇编 d显示内存单元内容 e修改单元内存内容 g执行命令 t单步（或多步）调试 n指定文件路径文件名（含扩展名） u反汇编 r查看寄存器值及修改 l加载程序 w写盘命令五、实验步骤 1.用DEBUG调试简单程序例1 －A CS：0106 MOV AX,1234 MOV BX,2345 MOV CX,0 ADD AX,BX MOV CX,AX INT 20 运行程序

中南大学-数字通信原理实验报告

数字通信原理实验报告专业班级：指导老师：李敏姓名：学号：

实验一数字基带信号一、实验目的 1、了解单极性码、双极性码、归零码、不归零码等基带信号波形特点。 2、掌握AMI、HDB3码的编码规则。 3、掌握从HDB3码信号中提取位同步信号的方法。 4、掌握集中插入帧同步码时分复用信号的帧结构特点。 5、了解HDB3（AMI）编译码集成电路CD22103。二、实验内容 1、用示波器观察单极性非归零码（NRZ）、传号交替反转码（AMI）、三阶高密度双极性码（HDB3）、整流后的AMI码及整流后的HDB3码。 2、用示波器观察从HDB3码中和从AMI码中提取位同步信号的电路中有关波形。 3、用示波器观察HDB3、AMI译码输出波形。

三、实验步骤本实验使用数字信源单元和HDB3编译码单元。 1、熟悉数字信源单元和HDB3编译码单元的工作原理。接好电源线，打开电源开关。 2、用示波器观察数字信源单元上的各种信号波形。用信源单元的FS作为示波器的外同步信号，示波器探头的地端接在实验板任何位置的GND点均可，进行下列观察：（1）示波器的两个通道探头分别接信源单元的NRZ-OUT和BS-OUT，对照发光二极管的发光状态，判断数字信源单元是否已正常工作（1码对应的发光管亮，0码对应的发光管熄）；（2）用开关K1产生代码×1110010（×为任意代码，1110010为7位帧同步码），K2、K3产生任意信息代码，观察本实验给定的集中插入帧同步码时分复用信号帧结构，和NRZ 码特点。 3、用示波器观察HDB3编译单元的各种波形。仍用信源单元的FS信号作为示波器的外同步信号。（1）示波器的两个探头CH1和CH2分别接信源单元的NRZ-OUT和HDB3单元的AMI-HDB3，将信源单元的K1、K2、K3每一位都置1，观察全1码对应的AMI码（开关K4置于左方AMI 端）波形和HDB3码（开关K4置于右方HDB3端）波形。再将K1、K2、K3置为全0，观察全0码对应的AMI码和HDB3码。观察时应注意AMI、HDB3码的码元都是占空比为0.5的双极性归零矩形脉冲。编码输出AMI-HDB3比信源输入NRZ-OUT延迟了4个码元。（2）将K1、K2、K3置于0111 0010 0000 1100 0010 0000态，观察并记录对应的AMI 码和HDB3码。（3）将K1、K2、K3置于任意状态，K4先置左方（AMI）端再置右方（HDB3）端，CH1接信源单元的NRZ-OUT，CH2依次接HDB3单元的DET、BPF、BS-R和NRZ ，观察这些信号波形。观察时应注意： ? HDB3单元的NRZ信号（译码输出）滞后于信源模块的NRZ-OUT信号（编码输入）8个码元。 ? DET是占空比等于0.5的单极性归零码。 ? BPF信号是一个幅度和周期都不恒定的准正弦信号，BS-R是一个周期基本恒定（等于一个码元周期）的TTL电平信号。 ?信源代码连0个数越多，越难于从AMI码中提取位同步信号（或者说要求带通滤波的Q值越高，因而越难于实现），而HDB3码则不存在这种问题。本实验中若24位信源代码中连零很多时，则难以从AMI码中得到一个符合要求的稳定的位同步信号，因此不能完成正确的译码（由于分离参数的影响，各实验系统的现象可能略有不同。一般将信源代码置成只有1个“1”码的状态来观察译码输出）。若24位信源代码全为“0”码，则更不可能从AMI 信号（亦是全0信号）得到正确的位同步信号。

中南大学单片机实验报告..

微控制器技术实验报告

目录一、实验目的及要求 (3) 二、基本实验内容 (4) 三、实验设备 (6) 四、实验设计思想与结果分析 (9) 实验一清零程序与拆字程序设计 (10) 实验二拼字程序与数据传送程序设计 (13) 实验三排序程序与散转程序设计 (16) 实验四数字量输入输出实验 (18) 实验五定时器/计数器实验 (21) 实验六Ａ/Ｄ、Ｄ/Ａ转换实验 (24) 实验七串行通讯实验 (29) 五、实验总结 (34)

一、实验目的及要求 1.熟练掌握Keil C51集成开发工具的操作及调试程序的方法，包括：仿真调试与脱机运行间的切换方法； 2.熟练使用SST89C554RC单片机核心板及I/O扩展实验系统； 3.熟练掌握在Keil C51与Proteus仿真软件虚拟联机环境下，基于51单片机控制器数字接口电路的硬件、软件设计与功能调试； 4.完成MCS51单片机指令系统软件编程设计和硬件接口功能设计题；

二、基本实验内容实验一清零程序与拆字程序设计根据实验指导书之“第二章单片机原理实验”（P17~P23页）内容，熟悉实验环境及方法，完成思考题1、2（P23）基础实验项目。实验二拼字程序与数据传送程序设计汇编语言完成实验指导书P24思考题3、4题的基础实验项目。实验三排序程序与散转程序设计汇编语言完成实验指导书P24思考题5、6题的基础实验项目。实验四数字量输入输出实验基本部分：阅读、验证C语言程序功能。使用汇编语言编程，完成实验指导书之“3.1 数字量输入输出实验”基本实验项目（P36），。提高部分：（任选一题）题目一：LED交通灯控制（使用8255接口芯片）要求：使用汇编语言编程，功能为：通过开关实现LED灯工作方式即时控制，完成LED交通灯的开关控制显示功能和LED交通灯自动循环显示功能。题目二：LED灯控制（使用8255接口芯片）要求：使用汇编语言编程，功能为：通过KK1实现LED灯工作方式即时控制，完成LED开关控制显示和LED灯左循环、右循环、间隔闪烁功能。题目三：键盘扫描与数码管显示设计要求：阅读、验证P69上的C语言参考程序功能。用汇编语言完成编程与功能调试。实验五定时器/计数器实验基本部分：阅读、验证C语言程序功能。使用汇编语言编程，完成实验指导书之“3.3 定时/计数器实验”基本实验项目（P40）。提高部分：（任选一题完成）题目一：定时器控制LED灯要求：由单片机内部定时器1，按方式1工作，即作为16位定时器使用每0.05秒钟T1溢出中断一次。P1口的P1.0-P1.7分别接八个发光二极管。编写程序模拟时序控制装置。开机后第一秒钟L1， L3亮，第二秒钟L2，L4亮，第三秒钟L5，L7亮，第四秒钟L6，L8 亮，第五秒钟L1，L3，L5，L7亮，第六秒钟L2，L4，L6，L8亮，第七秒钟八个LED灯全亮，第八秒钟全灭，以后又从头开始，L1， L3亮，然后L2，L4亮……一直循环下去。题目二：计数器实验

中南大学数学建模实验报告

MATLAB数学建模实验报告学院：材料科学与工程专业班级：材料国际姓名：学号：完成时间：2016年12月7日

目录一、数学实验学习体会 (3) 二、实验一：MATLAB作图 (4) 实验目的 (4) 实验内容 (4) 三、实验二：线性规划 (7) 实验目的 (7) 实验内容 (7) 四、实验三：插值 (11) 实验目的 (11) 实验内容 (11) 五、实验四：拟合 (12) 实验目的 (12) 实验内容 (12) 六、实验五：MATLAB在材料力学里的应用 (14) 实验目的 (14) 实验内容 (15) 七、实验六：MATLAB创建2048小游戏 (19) 游戏规则 (20) 游戏代码及运行结果 (20) 八、心得与收获 (26)

一、数学实验学习体验通过对《数学实验与建模》这门课程的学习，我初步掌握了一些建模思想、模型分析以及对于数学矩阵实验室（即：MATLAB软件）的使用。课程分为两个阶段，即八周的数学建模讲授、八周的数学实验。在这里，主要谈一谈运用MATLAB软件进行的数学实验给我带来的感受与收获。通过学习，我们知道MATLAB和Mathematica、Maple并称为三大数学软件。它在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。正如这些强大的功能，我们才有必要认真学习并掌握这项技能，我的专业是材料科学与工程，矩阵运算和处理实验数据对于我的专业领域大有裨益，这也坚定了我熟练掌握MATLAB的决心。我做的第一个实验是图形的绘制。这在Microsoft软件中也可以实现，而MATLAB给我带来的直观感受就是更加“强大、丰富、专业”，不仅包含了二维三维，甚至多维度空间图形也能表现出来。还可对坐标控制、图形修饰、窗口分割等操作，如果特殊需要时还可用polar得到极坐标图形，调用semilogx得到对数坐标函数等。三维图形有三维曲线、三维曲面，这种功能对求两个复杂三维立体图形的交线交面等很有帮助。在二维图形绘制时可以绘出条形图、杆图、饼图，当然也可以调用函数bar3、stem3、pie3、fill3等绘制三维图形。对三维图形可以进行精细处理，比如视点处理，色彩处理，还可以进行图形的裁剪，在实际生活中也很有用。另外一个让我影响深刻的功能就是数据处理，对于材料科学的科研工作，往往需要在大量实验数据里找到一定规律，从而揭示一种材料性能的影响因素，实现对材料性能的调控。而从MATLAB中最初学习到的就是插值与拟合，种类丰富，处理也十分精确，还可以自定义插值、拟合函数，最后通过plot以图形的形式展现出来。对于数据规律性的探讨十分有帮助。通过这么短时期的学习，是很难理解到MATLAB的精髓的，要想从使用到理解到熟练掌握还需要一个很长的学习探索过程，我相信，MATLAB软件不仅将对我的科研领域起到重要的作用，还将为我处理生活问题带来便捷。

中南大学数据结构实验报告

优选docx [键入文档标题] 实验题目：（1）单链表的实现（2）栈和队列（3）二叉树的遍历（4）查找与排序学生姓名：代巍学生学号： 05 指导老师：余腊生所在学院：信息科学与工程学院专业班级：信息安全1201班指导教师评定：签名：

2、单链表的插入因为在单链表的链域中包含了后继结点的存储地址，所以当我们实现的时候，只要知道该单链表的头指针，即可依次对每个结点的数据域进行检测。假设在一个单链表中存在2个连续结点p、q（其中p为q的直接前驱），若我们需要在p、q之间插入一个新结点s，那么我们必须先为s分配空间并赋值，然后使p的链域存储s的地址，s的链域存储q的地址即可。(p-＞link=s;s-＞link=q)，这样就完成了插入操作。 3、单链表的删除删除运算思想方法删除运算是将表的第i个结点删去。具体步骤：找到i-1 的存储位置p令p-next指向i 的直接后继结点释放结点i 的空间，将其归还给"存储池"。四、源程序及注释 #include <> #include <> #include <> #include <> #include <> #define ElemType int 动建立"<>c; if(c=='1') {SCreateList_L(L);} else if(c=='2') {cout<<"请输入链表结点的个数:";cin>>n;ZCreateList_L(L,n);} else {cout<<"输入错误，请重新输入:"<

中南大学RFID实验报告

中南大学物联网工程RFID 实验报告学生姓名代巍指导教师高建良学院信息科学与工程学院专业班级信安1201班学号 0909121615 完成时间 2014年12月2日

UHF超高频实验实验一超高频读写器的基本认知一、实验目的了解超高频读写器的基本设置，熟悉超高频读写器的设置与使用。通过本次实验，了解超高频读写器和标签参数的含义和设置方法。二、实验器材 1.RFID实验箱 2.计算机一台三、实验内容了解和设置读写器参数；四、实验步骤 1.打开RFID实验箱，使用读写器试验箱上的USB连接线连接实验箱和电脑，启动电源。 2.在电脑上安装USB转串口驱动程序、读写器控制软件。安装方法见实验箱软件安装文档。 3.在电脑上打开读写器控制软件，进入主界面，点击主菜单“control”，选择下拉菜单中“Add UHF Reader”。如图1-1示： 4.选择串口（弹出的显示值即对应串口），如图1-2示，点击ok，进入超高频读写器选择界面，如图1-3示： 5.主界面上显示读写器基本信息，鼠标选中该读写器，鼠标右击、选中 “Reader Settings and Diagnostics”,进入读写器参数设置界面。如图1-4示： 6.读写器参数的了解和设置 1)Inventory Delay 参数，用于设置读写器读取标签的频率，例如：其值

设置10ms表示读写器每间隔10ms读取一次标签信息。读写器读取标签的次数在主界面上实时动态显示 2)Tag Model参数，选择协议类型，具体有Gen2(ISO16000C)、Gen2+RSSI、 ISO 6B(ISO16000B)。目前，市场上大部分标签都遵守Gen2协议。 Gen2+RSSI表示主界面上将同时动态显示读写器读取标签的次数和返回的射频信号强度 3)Output level 参数和 Sensitivity参数，两者分别用于调节读写器读取功率和灵敏度。功率设置值越大，读写器读取标签的有效距离越长；灵敏度设置值越小，读写器读取标签的灵敏度越高。 4)Frequencies中有八项参数，其中Profile参数表示全球不同国家和地区对UHF频段设置的不同标准，包括USA、Europe、Japan、Chin***.625、Chin***.125、Korea等，一旦选择某一标准，其余的七项参数也随即确定了解各项参数实际功用和意义后，也可对这些参数进行自定义设置。5)Gen2 Setting中的4项参数是对协议本身进行参数的设定，此项内容设置方法可以参考ISO18000-6C协议等资料。

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