方波驱动--实验文档
方波驱动--实验文档
电路设计： OP反向放大电路2倍放大一．性能指标：最小输入电压：峰峰值大于50mv输入频率：1KHZ输出电压：0—5V电路特性：滞回比较器二．方案论证：本实验要求输入一个大于50mv，1khz的正弦波，输出电压0—5的方波信号。
之前我做过一个用运放做成正负极性对称的方波发生电路，然而本实验要求输出一个单极性方波信号，所以对于普通双电源供电的运放而言，输出会是一个双极性方波，所以不采用此方案。
这里我们选用比较器做成矩形波发生电路，用比较器设计的电路开环增益更高，输入失调电压更小，共模输入电压范围更大，压摆率较高(使比较器响应速度更快) 且比较器为集电极开路输出，容易输出TTL电平。
另外运放当比较器时输出不稳定，不一定能满足后级逻辑电路的要求。
常用的比较器有：LM324、LM358、uA741、TL081\2\3\4、OP07、OP27，而专业比较器有lm339、lm311和lm393，它们切换速度快，延迟时间小。
且LM311电压比较器设计运行在更宽的电源电压：从标准的±15V运算放大器到单5V电源用于逻辑集成电路。
其输出兼容RTL,DTL和TTL以MOS电路。
Lm311可以驱动继电器，开关电压高达50V，电流高达50mA。
三. 系统硬件电路设计<1> 确定电路图常用的比较器电路有单限比较器，窗口比较器和滞回比较器,由于滞回比较器电路设计比较简单,且稳定性比较好,因此电路设计采用滞回比较器; 多数比较器输出极为集电级开路结构,所以需要上拉电阻,需要在输出端与正电源间接一个上拉电阻,电路结构如下<2>LM311芯片手册引脚图基本特性具体参数<5>. 电路设计用LM311比较器做成的滞回比较器,正极(+)输入端接输入信号,负极(-)输入通过R2/R1分压得到一个比较信号；通过两个输入信号的压值比较得到一个高低电平信号；LM311比较器输出极为集电级开路结构,需要在输出端和电源正极间接一个上拉电阻；由电路图可知， 门限电压V V U Z 5==+,---------------------------------------------------------------1-1 阈值电压ZTH U R R R U ⨯+=211,----------------------------------------------------------1-3由题意可知，输入电压的最小幅值为25mv,,为使输入一个25mv 的信号也会有方波信号输出，则mv U TH 25< ，也即mvU R R R Z 25211<⨯+-----------------------------------------------------------------------1-3若取R1=100Ω，由1-1和1-3公式可推出R>200kΩ---------------------------1-4这里我们取R2=1MΩ；上拉电阻R3的确定：上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。
8253方波实验
8253具有3个独立的计数通道，采用减1计数方式。
在门控信号有效时，每输入1个计数脉冲，通道作1次计数操作。
当计数脉冲是已知周期的时钟信号时，计数就成为定时。
一、8253内部结构8253芯片有24条引脚，封装在双列直插式陶瓷管壳内。
1.数据总线缓冲器数据总线缓冲器与系统总线连接，8位双向，与CPU交换信息的通道。
这是8253与CPU 之间的数据接口，它由8位双向三态缓冲存储器构成，是CPU与8253之间交换信息的必经之路。
2.读/写控制读/写控制分别连接系统的IOR#和IOW#，由CPU控制着访问8253的内部通道。
接收CPU送入的读/写控制信号，并完成对芯片内部各功能部件的控制功能，因此，它实际上是8253芯片内部的控制器。
A1A0:端口选择信号，由CPU输入。
8253内部有3个独立的通道，加上控制字寄存器，构成8253芯片的4个端口，CPU可对3个通道进行读/写操作3对控制字寄存器进行写操作。
这4个端口地址由最低2位地址码A1和A0来选择。
如表所示。
3.通道选择(1) CS#--片选信号，由CPU输入，低电平有效，通常由端口地址的高位地址译码形成。
(2) RD#、WR#--读/写控制命令，由CPU输入，低电平有效。
RD#效时，CPU读取由A1A0所选定的通道内计数器的内容。
WR#有效时，CPU将计数值写入各个通道的计数器中，或者是将方式控制字写入控制字寄存器中。
CPU对8253的读/写操作。
4.计数通道0~2每个计数通道内含1个16位的初值寄存器、减1计数器和1个16位的(输出)锁存器。
8253内部包含3个功能完全相同的通道，每个通道内部设有一个16位计数器，可进行二进制或十进制(BCD码)计数。
采用二进制计数时，写入的初值范围为0000H~0FFFFH，最大计数值是0000H，代表65536。
采用BCD码计数时，写入的初值范围为0000~9999，最大计数值是0000，代表10000。
与此计数器相对应，每个通道内设有一个16位计数值锁存器。
实验五 三角波-方波(锯齿波-矩形波)发生器实验报告
实验五三角波-方波（锯齿波-矩形波）发生器实验报告实验目的：学习、理解、掌握由运算放大器构成的施密特比较器、积分器的原理，掌握锯齿波-矩形波（三角波-方波）发生器的构成方式，波形参数与电路元件值的关系，通过对理论计算、仿真、测试的数据对比分析获得对电路原理及实践能力的提升。
实验设备及器件：笔记本电脑（软件环境：Multisim13.0、WaveForms2015）AD2口袋仪器电容：0.1μF电阻：200Ω、10kΩ*4、30kΩ*3二极管：发光二极管*2（红色或绿色）、普通二极管*2运放：μA741*2面包板、连接线等实验内容：用两片μA741构成的三角波-方波发生器（施密特触发器+积分电路）见图1。
图1 三角波-方波电路1.测试（使用红色发光二极管）：（1）按图1搭建电路，使用AD2测试vo1和vo的波形（屏幕拷贝波形并贴于下方，图2），观察测试的波形，给出方波及三角波的高电平、低电平、方波的高电平持续时间、方波的低电平的持续时间、占空比、振荡周期，并填入表1。
图2 三角波-方波电路的测试波形（2）令图1中的R4=10 kΩ，其他器件参数不变，构成锯齿波-矩形波发生器，使用AD2测试vo1和vo2的波形（屏幕拷贝波形并贴于下方，图3），通过波形给出锯齿波及矩形波的高电平、低电平、矩形波的高电平持续时间、矩形波的低电平的持续时间、占空比、振荡周期，并填入表2。
图3 锯齿波-矩形波电路的测试波形2.计算（1）利用测试（1）所得的方波高电平和低电平值（输出vo1，也就是发光二极管在该工作条件下的正向压降，计算周期时可使用正负峰值的平均值计算），并根据电路器件参数，理论计算三角波输出端（vo）的高电平和低电平值、方波高电平持续时间、方波低电平的持续时间、占空比、振荡周期，并填入表1。
（计算时需要考虑D3、D4二极管正向压降的影响，鉴于选用二极管的特性及实验中流过D 3、D4二极管的电流只有100μA左右，取正向压降为0.5V）。
实验二 方波实验
.MODEL TINYCOM_ADDR EQU 0B003HT0_ADDR EQU 0B000HT1_ADDR EQU 0B001H.STACK 100.CODESTART: MOV DX,COM_ADDRMOV AL,35HOUT DX,AL ;计数器T0设置在模式2状态,BCD码计数 MOV DX,T0_ADDRMOV AL,00HOUT DX,ALMOV AL,10HOUT DX,AL ;CLK0/1000MOV DX,COM_ADDRMOV AL,77HOUT DX,AL ;计数器T1为模式3状态，输出方波,BCD码计数MOV DX,T1_ADDRMOV AL,00HOUT DX,ALMOV AL,10HOUT DX,AL ;CLK1/1000JMP $ ;OUT1输出频率为1S的方波END START七、实验扩展及思考1、8253还有其它五种工作方式，其它工作模式下，硬件如何设计？程序如何编写？答：8253有六种工作模式（0～5），每种工作模式决定以下内容：1.计数初值何时起作用：计数初值写入计数初值寄存器（ＣＲ）后，要经过一个ＣＬＫ输入后，计数执行部件（ＣＥ）才开始计数。
2.门控信号的影响：门控信号是计数允许信号。
高电平允许，即GATE=1，允许对CLK 计数。
上升沿允许这种情况需使用计数器内部的一个边沿触发器。
只要当初边沿触发器置1后，计数器才对CLK计数。
GATE上升沿使边沿触发器置1，GATE下降沿使边沿触发器自动清0.模式0,2，3,4，高电平允许，模式1、5，上升沿允许。
3.OUT信号的状态：写入控制字后，OUT的状态。
计数过程中，OUT的状态。
计数终了，OUT的状态。
4.技术操作是否可以重复，或称计数初值是否可以自动装入：a.不可重复b自动重复c 条件重复5.计数器的工作模式：计数器在CLK的下降沿使计数值减1，计数值减至0时，“计数到”。
写入初值0时，代表最大初值65536。
模电实验方波发生器
模电实验方波发生器本页仅作为文档页封面，使用时可以删除This document is for reference only-rar21year.March方波发生器一、实验目的（1）学习运算放大器在对信号处理、变换和产生等方面的应用，为综合应用奠定基础。
（2）学习用集成运算放大器组成波形发生器的工作原理。
二、实验原理实际应用中通过电压比较可以产生方波，如图。
负向输入端的电容充、放电时，其变化的电压与经过f R 反馈回来的电压进行比较，就得到了方波。
二极管1D ，2D 与电阻p R ，3R 组成的电路用来控制电容的充、放电时间，从而控制方波的占空比。
稳压二极管z V 的作用是限制和确定方波的幅度，因此要根据设计所要求的方波幅度来选择稳压二极管的稳定电压z V 。
此外，方波幅度和宽度的对称性也与稳压二极管的对称性有关。
为了得到对称的方波输出，通常应选用高精度的双向稳压二极管。
2R 为稳压二极管的限流电阻，其阻值由所选的稳压二极管的稳定电流来决定。
设接通电源后输出电压z V v +=0，二极管1D 导通，2D 截止，0v 经p R 向C 充电，充电时间常数为C R p 。
当电容两端电压c V 略大于同相输入端电压f V 时，输出电压0v 跳变为z V -，二极管1D 截止，2D 导通，电容经3R 向输出端放电，放电时间常数为C R 3。
当c V 略小于f V 时，输出电压0v 又跳变为z V +。
如此周而复始进行，随着电容的充电放电，输出电压0v 不断翻转，形成矩形波。
输出脉冲高电平z V v +=0的时间为 )21ln(11fp R R C R T += 输出低电平z V v -=0的时间为 )21ln(132fR R C R T +=振荡频率为 ()⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛++=+==f p R R C R R T T T f 132121ln 111占空比为 31R R R T T D p p +== 可见，调节电位器p R ，改变电阻3R 的大小，即可调节输出脉冲的宽度。
无刷直流电动机的方波与正弦波驱动
1 无刷直流电动机 ( BLDCM )
传统的电动机分成同步电动机 (SM ) 、 异步电动 机(I M ) 和直流电动机 (DCM ) 三大类。 它们的基本 特点和区别可以这样描述: ( 1) 同步电动机的转子转 速由供电交流电源的频率决定, 增大负载时转子速 度不变。 或者说转子角速度与交流电源的角频率同 ( 2) 异步电动机的转子转速也主要取决于供电交 步。 流电源的频率, 但转子角速度只有在理想空载情况 下才与电源角频率同步, 实际上总小于同步角速度, 即有一定的转差, 且转差随负载增加而增大。 ( 3) 直 流电动机的转子转速取决于加在电枢上直流电压的 值, 负载增大时, 转速也随着下降。 异步电动机为鼠 笼型结构, 没有电刷; 小容量同步电动机大部分为永 磁转子结构, 也没有电刷; 传统的直流电动机则无一 例外地都是有刷结构。 因为电刷和换向器是直流电
3理论上讲具有方波emf动机在绕组也是方波电流的作用下可以产生恒定无脉动的电磁转矩但是由于换向过程的影响绕组电流在大部分实际运行过程中与方波相距甚远再加上emf波形也总与理想的平顶波有一定的差距所以实际的方波emf电动机在方波驱动方式运行时运行平稳性未见得有所改善
无刷直流电动机的方波与正弦波驱动 王宗培 韩光鲜 程 智, 等
设计与研究・D ES IGN ” RESEARCH
无刷直流电动机的方波与正弦波驱动
王宗培1 , 韩光鲜2 , 程 智1 , 程树康2
( 11 珠海运控电机有限公司, 广东 珠海 519001; 21 哈尔滨工业大学, 黑龙江 哈尔滨 150001)
摘 要: 采用电子换向取代机械换向的 BLDCM , 绕组电流除了与传统的 DCM 一样接近方波以外, 还可以是正弦 波, 都是有 DCM 的特性, 都属于 BLDCM 。 二种驱动方式的机械特性和转矩特性相接近, 但运行平衡性、 调速范围 和噪声等则很不一样。正弦波驱动要好得多。目前正弦波驱动 BLDCM 多用于要求高的伺服系统, 价格甚高, 这不 会影响正弦波驱动应是 BLDCM 的重要发展方向。 关键词: 无刷直流电动机; 方波驱动; 正弦波驱动; 转矩脉动 中图分类号: TM 381 文献标识码: A 文章编号: 1001- 6848 ( 2002) 06- 0003- 04
方波发生器实验报告
方波发生器实验报告方波发生器实验报告引言：方波发生器是电子电路中常见的一种波形发生器，它能够产生方波信号，广泛应用于数字电路、通信系统等领域。
本实验旨在通过搭建方波发生器电路并进行实验验证，深入了解方波发生器的原理和性能。
一、实验原理方波发生器是利用放大器和反馈电路构成的振荡器，通过正反馈使放大器的输出呈现方波信号。
具体原理如下：1. 振荡器基本原理：振荡器是一种能够自激振荡的电路，其输出信号可以持续地在无外部输入的情况下产生。
振荡器的基本组成部分包括放大器、反馈网络和滤波器。
2. 反馈电路原理：反馈电路将放大器的输出信号通过反馈回到放大器的输入端，形成一个正反馈回路。
当反馈电路的增益等于或大于放大器的增益时，系统就会产生自激振荡。
3. 方波信号原理：方波信号是一种周期性的信号，其波形特点是在一个周期内先保持高电平，然后突然跳变为低电平，再突然跳变回高电平。
二、实验材料和仪器1. 实验材料：电阻、电容、二极管、运放等。
2. 实验仪器：示波器、信号发生器、万用表等。
三、实验步骤1. 搭建方波发生器电路：根据方波发生器电路图，按照电路连接原理连接电阻、电容、二极管和运放等元件。
2. 调节电路参数：根据实验要求，选择合适的电阻和电容数值，并调节运放的工作电压和增益等参数。
3. 连接示波器和信号发生器：将示波器和信号发生器分别连接到方波发生器电路的输入和输出端口。
4. 调节信号发生器：通过信号发生器调节输入信号的频率和幅度，观察方波发生器输出的方波信号波形。
5. 测量电路参数：使用万用表等仪器，测量电路中各元件的电压、电流等参数，并记录实验数据。
6. 分析实验结果：根据实验数据和观察到的方波信号波形，分析方波发生器的性能和稳定性。
四、实验结果与分析1. 观察方波信号波形：通过示波器观察到的方波信号波形应呈现出高低电平交替变化的特点，并且跳变较为迅速，边沿陡峭。
2. 测量电路参数：根据测量数据可以得到电路中各元件的电压、电流等数值，进一步分析电路的工作状态和性能。
二阶方波输入动态电路测试实验报告
实验八二阶动态电路测试实验报告姓名：学号：班级：一、实验目的1.测定RCL一阶电路的零输入响应，零状态响应及完全响应。
2.学习电路时间常数的测量方法。
3.掌握有关微分电路和积分电路的概念。
4.进一步学会用示波器测绘图形。
5. 研究RCL电路的方波响应二、实验内容1.研究RLC串联电路的零状态响应和零输入响应2.零输入响应3.电路参数：R=1K,C=0.1uf L=10mH 方波Vpp=5v4.用示波器观察Ut的波形，记录两种两种响应的欠阻尼和过阻尼，临界状态情况，测量阻尼系数。
三．数据分析电路图如下：XSC11.过阻尼波形图2.欠阻尼波形图时，所得波形(过阻尼) 图2-6 ，所得波形(过阻尼) 从这5组图像中可以看出，当R=467.5时，电路发生震荡，处于欠阻尼状态；3.临界情况波形图分析：在同样的误差范围，临界阻尼电路传输的信号速率最高，过阻尼电路传输的信号速率最低。
上面三张图中可以看出临界阻尼响应输出最先稳定，过阻尼响应输出稳定最慢。
数据记录：Um1=4.92v Um2=3.00v 则dUm=1.92vUm1=4.92v Um2=3.00v dUm=1.92vR/2L=4000如上图就是一个典型的二阶电路，可以用下述二阶线性常系数微分方程来描述：s c cc U u dt du RC dtu d LC =++22 衰减系数（阻尼系数）LR2=α 自由振荡角频率（固有频率）LCw o 1=⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧=<=>，称为无阻尼情况，响应是等幅振荡性的0伟欠阻尼情况，响应是振荡性的，陈2临界阻尼情况，响应临界振荡，称为2为过阻尼情况响应是非振荡性的，称,2RCLR CLR CLR 数据分析：初始条件、电感及电容的值如图所示，t=0电路闭合。
计算临界阻尼时的R 值。
并分别仿真R1=R/3、R 和3R 三种情况下电容上的电压，临界阻尼时456.6321010010102293=⨯⨯==--C L R Ω四．实验注意事项1. 调节电子仪器各旋钮时，动作不要过猛。
单片机方波发生器实验报告
单片机方波发生器实验报告实验报告，单片机方波发生器。
实验目的：本实验旨在通过单片机实现方波发生器电路，了解方波发生器的工作原理，并掌握单片机的IO口控制。
实验器材：1. 单片机（如STC89C52）。
2. 电源。
3. 适配器。
4. 电阻、电容。
5. 示波器。
6. 连接线。
实验原理：方波发生器是一种能够产生方波信号的电路或设备。
在本实验中，我们将通过单片机的IO口控制来实现方波信号的产生。
单片机作为控制核心，通过对IO口的高低电平控制，可以实现方波信号的产生。
通过改变IO口的输出频率和占空比，可以产生不同频率和占空比的方波信号。
实验步骤：1. 连接电路，按照电路图连接单片机、电源、电阻、电容和示波器。
2. 编写程序，使用C语言或汇编语言编写单片机控制程序，配置IO口的输出模式和控制方波的频率和占空比。
3. 烧录程序，将编写好的程序通过编程器烧录到单片机中。
4. 实验验证，连接示波器，观察输出的方波信号的频率和占空比是否符合预期。
实验结果与分析：经过实验验证，我们成功实现了单片机方波发生器电路。
通过改变程序中的参数，我们可以得到不同频率和占空比的方波信号。
通过示波器观察，我们可以清晰地看到产生的方波信号波形，验证了实验的成功。
实验总结：通过本次实验，我们深入了解了方波发生器的原理和单片机的IO口控制。
掌握了单片机方波发生器的设计和实现方法，提高了我们对单片机应用的理解和实践能力。
同时，实验中也加深了我们对方波信号的理解，对信号发生器的应用有了更深入的认识。
以上就是本次单片机方波发生器实验的实验报告，希望能对你有所帮助。
一种用方波驱动鼠标光标移动的鼠标电路的设计
信号 １ 移位
信号 ２
芯片对信号处理
鼠标光标移动 图二电路工作流程图
ａ ｂ ｃ ｄ
敏传感器内部沿垂直方向排列有两个光敏晶体管 ｘ１ Ａ 和 Ｂ 。由于译码轮有间隙， 故当译码轮转动时， 红 ｘ２ 向左移动 外发光二极管发出的红外线时而照在光敏传感器 向右移动 上， 时而被阻断， 从而使光敏传感器输出脉冲信号。 图三 鼠标信号波形示意图 光敏晶体管 Ａ 和 Ｂ 被安放的位置使得其光照和阻 ３ 电路的设计与实现 断的时间有差异，从而产生的脉冲 Ａ 和脉冲 Ｂ 有 ３． １ 鼠标电路的设计 一定的相位差， 利用这种方法， 就能测出鼠标器的 由于用手移动鼠标产生的是频率很低的信号， 拖动方向。也就是说， 脉冲 Ａ 比脉冲 Ｂ 的相位提前 时， 表示一个移动方向； 反之， 脉冲 Ｂ 比脉冲 Ａ 的 在 设 计 方 波 方 波 电 路 时 ， 采 用 了 低 频 率 方波幅度在 １－４Ｖ （ 小于 相位提前时， 表示另一个移动方向。 同时， 脉冲信号 （ １－１００ＨＺ ）的方波电路， ５Ｖ 内鼠标光标能正常移动。 在开 周期也能反映出移动速度。检测到的 Ｘ 轴方向和 鼠标的工作电路 ） Ｙ 轴方向移动的合成即代表了鼠标器的移动方向。 关 ＳＷ３ （ 图四所示）闭合时， 一组方波信号 （ 信号 １ １ ） 从芯片的第五脚输入， 信号 经过电容器 Ｃ６ 产 将上述电信号重 生另一信号 （ 信号 ２） ， 当电容器的参数和输入的 新编码后形成串 方波信号选取适当时， 电容器的充放电过程起到了 行信号，通过串 延时作用， 信号 １ 和信号 ２ 产生了相位差。信号 １ 行 口 ＣＯＭ１ 或 ＣＯＭ２ 从芯片的第五脚输入，信号 ２ 从芯片的第六脚输 输入计 入， 信号 １ 和信号 ２ 就代替了由光敏晶体管产生的 算机，计算机即 有相位差的脉冲信号， 当开关 ＳＷ３ 闭合 （ ＳＷ４ 断 可判断鼠标器的 开）时， 鼠标朝左移动。当开关 ＳＷ４ 闭合 （ＳＷ３ 断 移动方向。 图一 鼠标原理图 开 ）时， 鼠标光标则朝右端移动。当闭合开关 ＳＷ１ 或 ＳＷ２ 时， 鼠标分别向上或向下移动。 ２ 电路的设计原理 ３． ２ 鼠标电路参数及其电路特性分析 由机械鼠标的工作原理可以得出结论： 当给 Ｘ 轴方向和 Ｙ 轴方向光敏传感器的输出端送入两组 脉冲信号，并且两组脉冲信号有一定的相位差， 鼠 本文的电路主要采用电容器两端的电压不能 突变的特性使得信号 １ 和信号 ２ 移位， 根据电容的
方波发生电路实验报告
方波发生电路实验报告电路实验报告：方波发生电路一、实验目的：1. 掌握方波发生电路的工作原理；2. 通过实验测量方波频率、占空比等参数。
二、实验仪器与材料：1. 函数发生器；2. 示波器；3. 电阻、电容、二极管等元件；4. 电路连接线。
三、实验原理：方波发生电路是一种基于RC电路和非线性元件（如二极管）的电路，用于产生频率固定、占空比可调的方波信号。
基本原理如下：RC电路的充放电过程时间常数τ=RC，具有指数增长和衰减的特性。
当RC电路接通电源时，电容开始充电，指数增长至某一阈值，电路将反转电流方向，电容开始放电，指数衰减至某一阈值，随后电路再次反转电流方向，周而复始。
将二极管接在RC电路的输出端，二极管在充电过程中导通，放电过程中截止，将RC电路的连续曲线削平，得到方波波形。
四、实验步骤：1. 按照电路图将电路连接好，保证电源和电路接线正确可靠；2. 将示波器的探头分别连接在RC电路的输入端和二极管接地侧，调整示波器的扫频范围；3. 调整函数发生器的频率和占空比，观察示波器上的方波信号波形；4. 测量并记录函数发生器的频率和占空比。
五、实验结果与分析：1. 在不同频率和占空比设置下，观察到了相应的方波输出；2. 测量得到的频率和占空比数据如下：- 频率：100Hz- 占空比：50%六、结果讨论：1. 频率与电阻、电容值有关，可通过改变电阻和电容值调整频率；2. 占空比与二极管导通时间和截止时间有关，可通过改变电容和二极管特性调整占空比；3. 实验结果与理论值有一定偏差，可能是由于电路元件的实际参数与理论值不完全一致，以及示波器的测量误差等原因。
七、实验总结：通过本次实验，我们掌握了方波发生电路的工作原理，了解了RC电路和非线性元件的作用，能够使用函数发生器和示波器进行方波信号的测量和观察，并对频率和占空比进行调整。
在实际操作中，需要注意电路连接的可靠性和准确性，同时还需要根据实际情况选择合适的电阻、电容和二极管等元件。
实验一 8253方波实验
实验一8253方波实验一、实验目的（1）学会8253芯片和微机接口原理和方法。
（2）掌握8253定时器/计数器的工作方式和编程原理。
二、实验仪器示波器教学机电脑三、实验内容8253的0通常工作在方式3，产生方波。
四、程序框图五、实验电路六、编程提示8253芯片介绍，用+5V 8253是一种可编程定/计数器，有三个十六位计数器，其计数频率范围为0~2MHZ单电源供电。
8253的功能用途：(1)延时中断(2)可编程频率发生器（3）事件计数器（4）二进制倍频器（5）实时时钟(6)数字单稳(7)复杂的电机控制器8253的六种工作方式:(1)方式0：计数结束中断(2)方式1：可编程频率发生(3)方式2：频率发生器(4)方式3：方波频率发生器(5)方式4：软件触发的选通信号(6)方式5：硬件触发的选通信号8253的0号通道工作在方式3，产生方波。
七、程序清单通道0工作在方式3:00110110H=36H计数器0:0FFE0H控制计数器：0FFE3Hcode segmentassume cs:code,ds:code,es:codeorg 3000Hstart:MOV DX,0FFE3HMOV AL,36HOUT DX,ALMOV DX,0FFE0HMOV AL,00HOUT DX,ALMOV AL,10HOUT DX,ALJMP $code endsend start八、实验步骤（1）按实验电路图连接线路：①8253的GATE0接+5V。
（已②8253的CLK0插孔接分频器74LS393的T2插孔，分频器的频率源为：4.9152MHz连好）。
③8253的CS孔与138译码器的Y0孔相连。
④对一体机而言，将SIO区D0~D7用排线与BUS区D0~D7相连。
（2）运行实验程序（3）用示波器测量8253的OUT0输出插孔有方波产生。
九、实验数据及结果当程序清单中MOV AL 10H 时，其频率为149.9HZ,T=6.7ms当程序清单中MOV AL 15H 时，其频率为114.3HZ,T=8.7ms当程序清单中MOV AL 20H 时，其频率为75.02HZ,T=13ms十、实验心得通过本次实验，自己学到了很多，连线时要仔细，不然一不留神会差错或漏连在编写程序时遇到困难，不能正确写清楚那几条指令，不能运行程序。
DSP方波发生器实验
实验一频率可编程的方波发生器一、实验目的1．掌握片内外设 - 定时器的初始化设置2.掌握片内外设–中断控制系统的初始化设置3.掌握根据给定条件计算定时器定时周期PRD二、实验要求1．利用定时器2.利用中断系统,3.利用通用I/O口---- XF4. 画程序流程图三、实验内容与步骤1. 在CCS环境下建立方波发生器的工程项目2. 编写方波发生器的.ASM主程序3. 编写方波发生器的.ASM中断服务程序4. 编写方波发生器的复位向量.ASM文件5. 编写方波发生器的链接命令 .CMD文件6. 添加上述文件到方波发生器的工程项目中7. 调试可编程的方波发生器（200ms）8. 调试可编程的方波发生器（2s）9. 利用CCS中的图形窗口显示方波发生器产生的波形四、实验数据主程序及中断程序代码（Fangbo.asm）：.title "fangbo.asm".mmregs.def CodeStart ;程序入口.def TINT0_ISR ；Timer0中断服务程序STACK .usect "STACK",10H ;分配堆栈空间edata .usect "edata",100K_TCR_SOFT .set 0B<<11 ;设置TCR定时器控制寄存器的内容；0左移11位K_TCR_FREE .set 0B<<10 ;TCR第10位free=0K_TCR_PSC .set 0B<<6 ；TCR第9-6位，可设TDDR一样，也可不设自动加载K_TCR_TRB .set 1B<<5 ；TCR第5位TRB=1此位置1,PSC会自动加载的K_TCR_TSS .set 0B<<4 ；TCR第4位TSS=0K_TCR_TDDR .set 1001B<<0 ；TCR第3-0位TDDR=1001BK_TCR .setK_TCR_SOFT|K_TCR_FREE|K_TCR_PSC|K_TCR_TRB|K_TCR_TSS|K_TCR_TDDRK_TCR_STOP .set 1B<<4 ；TSS=1时计数器停止.data ;数据区DATA_DP: ；数据区指针XF_Flag: .word 1 ；当前XF的电平标志，如果XF_Flag=1,则XF=1.text ;程序区CodeStart:STM #STACK+10H,SP ；设堆栈指针SPLD #DATA_DP,DP ；设堆栈指针SPSTM #XF_Flag,AR2 ;标志地址STM #edata,AR3 ;数据地址K_IPTR .set 0080h ;设置中断向量地址LDM PMST,AAND #7FH,A ;保留低7位，清掉高位OR #K_IPTR,ASTLM A,PMSTCounterSet .set 4PERIOD .set 3.asg AR1,CounterSTM #CounterSet,CounterSTM K_TCR_STOP,TCR ;停止定时器STM #PERIOD,TIM ;装载技术值STM #PERIOD,PRD ;设定计数周期STM #K_TCR,TCR ;开始Timer0STM #0008h,IMR ;允许Timer0中断STM #0008H,IFR ;清除挂起的中断RSBX INTM ;开中断end: nopB endTINT0_ISR:PSHM ST0 ;本中断程序影响TC，位于ST0中BANZ Next,*Counter-STM #CounterSet,CounterBITF *AR2,#1BC ResetXF,TCsetXF:ST #1,*AR2SSBX XF ;置XF为高电平ST #1,*AR3+ST #1,*AR3+ST #1,*AR3+ST #1,*AR3+ST #1,*AR3+ST #1,*AR3+;SSBXB NextResetXF:ST #0,*AR2RSBX XF ;置XF为高电平ST #0,*AR3+ST #0,*AR3+ST #0,*AR3+ST #0,*AR3+ST #0,*AR3+ST #0,*AR3+;RSBXNext:POPM ST0RETE.end复位向量代码（Fangbov.asm)：.title "fangbov.asm".ref TINT0_ISR.sect ".TINT0_ISRv"TINT: B TINT0_ISRNOPNOP.ref CodeStart.sect ".fangbov"RESET: B CodeStart ; Reset中断向量，跳转到程序入口Nop ;用NOP填充表中其余空字Nop ;B指令占了两个字，所以要填两个NOP.end链接命令程序代码（Fangbo.cmd）：fangbo.objfangbov.obj-e CodeStart-m map.map-o fangbo.outMEMORY{PAGE 0:VECT: org=0080h len=4hVECT1: org=00CCh len=4hPARAM: org=0200h len=0F00hPAGE 1:DARAM: org=1000h len=1000h}SECTIONS{.text :> PARAM PAGE 0.fangbov :> VECT PAGE 0.TINT0_ISRv :> VECT1 PAGE 0STACK :> DARAM PAGE 1.data :> DARAM PAGE 1edata :> DARAM PAGE 1 }五、实验结果流程图：设TDDR=9，计算定时器定时周期PRD=199999。
三相无刷电机方波驱动原理
三相无刷电机方波驱动原理英文回答：Three-Phase Brushless DC Motor Square Wave Drive Principle.Three-phase brushless DC motors (BLDCs) are synchronous motors that are widely used in various applications due to their high efficiency, reliability, and controllability. Square wave drive is a common method used to control BLDCs, and it involves applying a square wave voltage waveform to the motor's stator windings. This voltage waveform creates a rotating magnetic field in the stator, which interacts with the permanent magnets on the motor's rotor to produce torque.The principle of operation of a three-phase BLDC motor under square wave drive can be explained as follows:1. Stator Construction: The stator of a three-phaseBLDC motor consists of three sets of windings, each offset by 120 electrical degrees. These windings are connected to form a star or delta configuration.2. Rotor Construction: The rotor of a BLDC motor consists of permanent magnets arranged in a specific pattern. The most common rotor configurations are the surface-mounted and interior-mounted types.3. Voltage Waveform: The voltage waveform applied to the stator windings is a square wave with a fixed frequency and amplitude. The frequency of the voltage waveform determines the speed of the motor, while the amplitude determines the torque produced.4. Magnetic Field Interaction: When the square wave voltage waveform is applied to the stator windings, it creates a rotating magnetic field in the stator. This rotating magnetic field induces electromotive forces (EMFs) in the rotor windings, which in turn create currents in the rotor windings.5. Torque Production: The interaction between the rotating magnetic field in the stator and the currents in the rotor windings produces torque. The direction of the torque depends on the polarity of the magnetic field andthe direction of the currents in the rotor windings.6. Commutation: Commutation is the process of switching the voltage waveform between the stator windings tomaintain the proper alignment between the rotating magnetic field and the rotor magnets. This is necessary to ensure continuous torque production.The square wave drive principle is simple and efficient, but it can result in high torque ripple and acoustic noise. To mitigate these issues, advanced control techniques such as sinusoidal drive and field-oriented control (FOC) are often employed.中文回答：三相无刷直流电机方波驱动原理。
方波、三角波发生器实验报告
数字电子技术基础综合实验报告实验名称：方波，三角波发生器
系别：水利电力学院
专业：电气工程及其自动化
学生、学号：杜文涛（1000302073）聂现强（1000302059）张龙华（0803205038）
日期：2012/7/8
1.实验内容
2.电路图（multisim仿真）
3.仿真结果（举例2倍频时的结果）
4.实验分工
杜文涛：资料的查找与电路图的设计，并进行仿真测试。
和队友共同完成电路在实验箱上的模拟以及在电路板上的焊接！
聂现强：和队友共同完成电路在实验箱上的模拟以及在电路板上的焊接！
张龙华：和队友共同完成电路在实验箱上的模拟以及在电路板上的焊接！
6.实验心得
经过长达一个星期的实验，我们深刻体会到了团队合作的重要性。
这次实验不仅让我们巩固了专业知识，也让我们了解一个个体如何在团队工作中发挥出自己最大力量，更增加了彼此间的默契！。
方波调速系统
实验九基于DSP的方波无刷直流电动机（BLDCM调速系统一．实验目的1．掌握方波无刷直流电动机（BLDCM ）的组成、工作原理及性能特点。
2．熟悉DSP 控制的（BLDCM ）调速系统的组成及工作原理。
3．了解无转子位置传感器实现电动机转子位置检测的工作原理、特点与实现方法。
4 .研究速度调节器采用不同控制方法（PID控制、FUZZY控制以及PID-FUZZY控制）, 对系统稳态、动态特性的影响；并研究速度调节器采用PID 控制时参数变化对系统稳态特性的影响。
5. 掌握方波无刷直流电动机调速系统的实验研究方法，包括虚拟仪器的使用（注意无上位机时，实验系统无虚拟仪器功能，有关虚拟仪器的取消）。
二.实验内容1. 熟悉BLDCM 实验系统的配置与结构，连接有关线路，组成BLDCM 实验系统。
2. 在有与无转子位置传感器情况下，分别测量电机转子位置信号，并对该两种检测方法进行优缺点比较。
3. 分别在有与无转子位置传感器情况下，研究电机的起动性能，并进行性能比较。
4. 对功率晶体管基极驱动波形、电机定子线电压波形、定子电流波形等进行测试。
5. 对速度调节器采用不同控制方法的系统，进行稳态特性、动态特性研究；并研究速度调节器控制参数改变对系统性能的影响。
三.实验系统组成及工作原理永磁式同步电动机以其结构简单、运行可靠，特别是具有其它电机所无法比拟的高效率而得到了人们越来越多的关注。
永磁同步电动机可按工作原理、驱动电流和控制方式的不同，分为具有正弦波反电势的永磁同步电动机（PMSM ）和具有方波（或梯形波）反电势的永磁同步电动机，后者又称为无刷直流电动机（BLDCM ）。
基于DSP 的方波无刷直流电动机调速系统原理框图如图7—6 所示。
调速系统由稀土永磁方波电动机PM 、电机转子位置传感器、转速传感器（光电编码器，选件）、由功率管构成的逆变器IV 以及以DSP（TMS320F240 ）为核心的数字控制器等构成。
电路的频率特性与方波响应实验报告电子版
示波器显示的图样经常会出现抖动的情况，大多数情况下这是因为电路的共地没有做好导致的，所以如果示波器显示的图像不稳定，应首先检查共地有没有做好，再检查其他问题。
通过本次实验，我也认识到了示波器量程选择的重要性，在观察图像时，应注意将图像稍稍调大，以免出现示波器示数不准的问题。
三、
本次实验的主要目的在于熟悉示波器的使用，并利用示波器测量一些简单电路的输入输出波形。由于我的预习报告存在比较大的问题，所以实验进行得不是很顺利，但是最后还是成功完成了实验。但我感觉时间很紧，几乎没有时间熟悉示波器的各功能。连接好电路后按下Autoset键，调节功能全由示波器完成。仪器设备的性能提升固然是好事，但同时也助长了学生们的懒惰心态，这对我们掌握示波器的使用是不利的。
电路的频率特性与方波响应
目录
一、数据处理2
实验一.正弦信号的测量2
实验二.方波激励和响应5
二、实验总结6
1.调节时波形问题
2.误差分析6
3.示波器的使用注意事项6
三、实验感想和收获6
附：实验中示波器图像7
一、
实验一
1.使用数字万用表与示波器测量不同频率的正弦波得到的结果如下：
200
0.853
0.776
可以看到微分电路的波形在方波的上升沿及下降沿最陡，之后斜率迅速减至0。
在微分电路中，当电阻大小不变时，适当减小电容大小，则微分电路的波形越陡，即越接近理想的微分，同样，在积分电路中，电阻大小不变时，适当增大电容大小，则积分电路的波形越接近三角波，即越接近理想的积分。
二、
1.
2.
在正弦信号测量实验中，输入信号频率比较小时，示波器测得的 与 与理论值差距较大，推测这是因为示波器的量程选择不当造成的。在输入信号频率比较小时， 较小，当量程过大（即显示出的波形较小）时，示波器的读数会与实际读数有较大的偏差，带来较大的误差，在输入信号频率比较高时， 较大，量程不当造成的影响也就变小，故在1000Hz时的测量值与理论值吻合得较好。同时，示波器测得的数据本身存在一定的波动，读数时会带来一定的误差。
方波发生器的实习报告
关于方波发生器的实习（实训）总结报告摘要本课程设计设计的是一种AT89C51单片机构成的方波发生器，在生产实践和科技领域中有着广泛的应用。
其核心技术为单片机并行端口的应用、单片机定时器为中断应用和数码管显示技术。
根据4个按键实现频率的调节（10~90Hz），幅度的调节（0-4v），通过数码管显示，前两位显示输出频率，后两位显示输出电压，具有线路简单、结构紧凑、性能优越等特点。
通过不断调试程序，合理编写中断服务程序来修正误差提高精确度，达到设计要求。
文章给出了源代码，通过仿真测试，其性能指标达到了设计要求。
关键词：单片机；方波发生器；数码管；DA转换1.功能描述实习题目：方波波形发生器方波波形发生器完成以下功能：①发生方波信号②频率可调③幅度可调4数码管显示5用示波器观察2方案设计2.1设计内容本课程设计是设计一个方波发生器，用4个按钮控制方波的频率以及幅度。
最后用数码管显示，示波器观察。
2.2设计原理AT89C51单片机具有组成微型计算机的各部分部件：CPU、RAM、I/O定时器/计数器以及串行通讯接口等。
只要将AT89C51的ROM，接口电路，再配置键盘及其接口，显示器及其接口，数模转换及波形输出，指示灯及其接口等四部分，即可构成所需波形发生器。
其信号发生器构成原理框图如图1所示。
在方波发生器中，只用到片内中断请求，即是在AT89C51输出一个波形采样点信号后，接着启动定时器，在定时器未产生中断之前，AT89C51等待，直到定时器计时结束，产生中断请求，AT89C51响应中断，接着输出下一个信号波形，如此循环。
当有按键按下时，产生外部中断请求信号，CPU暂停当前工作，处理中断请求，重新装入定时初值，开始定时。
3、硬件电路设计3.1单片机最小系统单片机各功能部件的运行都是以时钟频率为基准的，有条不紊地进行工作。
因而时钟频率直接影响单片机的速度，时钟电路的质量也直接影响单片机系统的稳定性。
常用的时钟电路方式有两种：一种是内部时钟方式，一种是外部时钟方式，这里采用的是内部时钟方式，外接晶振。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
电路设计： OP反向放大电路2倍放大
一．性能指标：
最小输入电压：峰峰值大于50mv
输入频率：1KHZ
输出电压：0—5V
电路特性：滞回比较器
二．方案论证：
本实验要求输入一个大于50mv，1khz的正弦波，输出电压0—5的方波信号。
之前我做过一个用运放做成正负极性对称的方波发生电路，然而本实验要求输出一个单极性方波信号，所以对于普通双电源供电的运放而言，输出会是一个双极性方波，所以不采用此方案。
这里我们选用比较器做成矩形波发生电路，用比较器设计的电路开环增益更高，输入失调电压更小，共模输入电压范围更大，压摆率较高(使比较器响应速度更快) 且比较器为集电极开路输出，容易输出TTL电平。
另外运放当比较器时输出不稳定，不一定能满足后级逻辑电路的要求。
常用的比较器有：LM324、LM358、uA741、TL081\2\3\4、OP07、OP27，而专业比较器有lm339、lm311和lm393，它们切换速度快，延迟时间小。
且LM311电压比较器设计运行在更宽的电源电压：从标准的±15V运算放大器到单5V电源用于逻辑集成电路。
其输出兼容RTL,DTL和TTL以MOS电路。
Lm311可以驱动继电器，开关电压高达50V，电流高达50mA。
三. 系统硬件电路设计
<1> 确定电路图
常用的比较器电路有单限比较器，窗口比较器和滞回比较器,由于滞回比较器电路设计比较简单,且稳定性比较好,因此电路设计采用滞回比较器; 多数比较器输出极为集电级开路结构,所以需要上拉电阻,需要在输出端与正电源间接一个上拉电阻,电路结构如下
<2>LM311芯片手册
引脚图
基本特性
具体参数
<5>. 电路设计
用LM311比较器做成的滞回比较器,正极(+)输入端接输入信号,负极(-)输入通过
R2/R1分压得到一个比较信号；通过两个输入信号的压值比较得到一个高低电平信号；
LM311比较器输出极为集电级开路结构,需要在输出端和电源正极间接一个上拉电阻；
由电路图可知， 门
限
电
压
V V U Z 5==+,--------------------------------------------------------
-------1-1 阈
值电压
Z
TH U R R R U ⨯+=
211
,---------------------------------------------------
-------1-3
由题意可知，输入电压的最小幅值为25mv,,为使输入一个25mv 的信号也会有方波信号输出，则mv U TH 25< ，也即
mv
U R R R Z 25211
<⨯+---------------------------------------------------
--------------------1-3
若取R1=100Ω，由1-1和1-3公式可推出R>200kΩ---------------------------1-4
这里我们取R2=1MΩ；
上拉电阻R3的确定：上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。
上拉电阻的阻值会影响逻辑电平转换上升/下降沿的速度。
上拉电阻阻值过高会使上升速度减慢即响应速度降低。
因此上拉电阻的取值要适当
以下是上拉电阻的作用原理：
四．系统调试和分析
<1>电路仿真
上图为仿真的电路图,通过该图,可以实现电压峰峰值为在50mv,频率特性为1khz的正弦交流信号输入，输出一个峰峰值为5V的高低电平，如下为具体的仿真结果：
下图是输入幅值为50mv,频率为1khz的交流信号
下图为仿真出来的输出波形（输入为绿色，输出为黄色），由图可观察到输入波形经过比较器，会脉冲产生一个5V的方波信号方波信号
<2>实物电路图及结果分析
上图是在信号源输入一个正弦信号，频率为1khz的正弦信号，输入的电压幅值为25mv,250mv,500mv，得到的输出信号幅值（4.84V）和波形基本不变
<3>遇到的问题及解决方案
问题一、
上拉电阻取不同值时，对输出波形影响很大，如果阻值偏差大些，会出现幅值
偏大或偏小，或者会产生震荡，为什么？
上拉电阻的功能主要是为集电极开路输出型电路输出电流通道。
1、上拉电阻的阻值会影响逻辑电平转换上升/下降沿的速度。
上拉电阻阻值过高会使上升速度减慢即响应速度降低
2、上拉电阻可以驱动电路输出高低电平，提高输出电压的幅值。
上拉电阻越小，驱动能力越强，但功耗越大；节约功耗及芯片的灌电流能力考虑应当足够大，从电阻大，电流小
3、芯片的管脚加上拉电阻来提高输出电平，从而提高芯片输入信号的噪声容限增强抗干扰能力。
所以选取上拉电阻阻值要适宜。
通过实验可以得到，若取R1=100，R2=1MΩ时，R3=18khz时，输出波形效果最好。
问题二、
为什么用同级别的比较器比运放做成的比较器电路转换速率大很多？
运放输入输出级采用推挽输出，可以接成负反馈电路通过,内部有相位补偿电路，使运放的转换速率减慢。
而比较器不能使用负反馈,虽然比较器也有同相和反相两个输入端,但因为其内部没有相位补偿电路, 不需要反馈，直接比较两个输入端的量，如果同相输入大于反相，则输出高电平，否则输出低电平
如果输入负反馈,电路不能稳定工作,内部无相位补偿电路.这也是比较器比运放速度快的原因。
而比较器则
十．实验总结与提高
通过这次做单极性比较器电路，我对变换电路—--矩形波发生器有了更深的认识，不仅学会了用运放做成的比较器电路，而且学会了比较器电路，且掌握了产生单极性和双极性的方波。
而且对比较器和运放的工作特性，内部原理的异同有了更多了解，收益颇多。