计算机控制技术实验报告

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一、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

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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

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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。

单次阶跃模数转换单元控制计算机

图1.1-1

上图中，AD0809 的启动信号“STR”是由控制计算机定时输出方波来实现的。“OUT1” 表示386EX 内部1,定时器的输出端，定时器输出的方波周期,定时器时常。

图中ADC0809 芯片输入选通地址码A、B、C 为“1”状态，选通输入通道IN7;通过单次阶跃单元的电位器可以给A/D 转换器输入,5V ~ +5V 的模拟电压;系统定时器定时1ms 输出方波信号启动A/D 转换器，并将A/D 转换完后的数据量读入到控制计算机中，最后保存到变量中。

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(1)实验流程图:

主程序

图1.1-2

(2)实验步骤与结果:

(1) 打开联机操作软件，参照流程图，在编辑区编写实验程序。检查无误后编译、链接。

(2) 按图1.1-1 接线 (注意:图中画“o”的线需用户自行连接)，连接好后，请仔细检查，无错误后方可开启设备电源。

(3) 装载完程序后，系统默认程序的起点在主程序的开始语句。用户可以自行设置程序起点，可先将光标放在起点处，再通过调试菜单项中设置起点或者直接点击设置起点图标，即可将程序起点设在光标处。

(4) 加入变量监视，具体步骤为:打开“设置”菜单项中的“变量

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监视”窗口或者直接点击“变量监视”图标，将程序中定义的全局变量

“AD0,AD9”加入到变量监视中。

在查看菜单项中的工具栏中选中变量区或者点击变量区图标，系统软件默认选中寄存器区，点击“变量区”可查看或修改要监视的变量。

1)数据记录

表1.1 AD0~AD9值

模拟输入电压对应的数字量十进制

(V) (H)

-5 (00)01 1

-4 (1A)1B 27

-3 (33)34 52

-2 (4C)4E 78

-1 (66)66 102

0 (80)80 128

1 (99)9B 155

2 (B3)B6 182

3 (CD)D0 208

4 (E6)EA 234

5 (FF)FF 255

2)实验结果分析

将实验中的数据反映在下图中，则可以看出AD转换近似为线性转换，因此可以很好地用数字量反映模拟量。

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图1.1 转换前后结果对照曲线

2(D/A 转换实验

本实验采用TLC7528 芯片，它是8位、并行、两路、电压型输出数模转换器。其主要参数如下:转换时间100ns ，满量程误差1/2 LSB ，参考电压,10V ~

+10V ，供电电压+5V~ +15V，输入逻辑电平与TTL 兼容。实验平台中的TLC7528 的八位数据线、写线和通道选择控制线已接至控制计算机的总线上。片选线预留出待实验中连接到相应的I/O 片选上，具体如图1.1-3。

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(1) 参照流程图

主程序

图1.1-4

(2) 实验结果

1)数据记录

实验的到完整的三角形波，如下图所示。

图1.2 示波器输出波形

2)实验结果分析

实验程序中有如下一段程序，程序中加粗部分说明DA转化器输出6

应为线性周期变化的三角波曲线。

AGAIN: CALL DELAY ;调用延时子程序

MOV DX,0302H ;选择数模转换单元的OUT1端作为模拟量的输出

OUT DX,AL ;D/A输出当前AL中的值

INC AL ;AL加一，准备下一次D/A输出值

JMP AGAIN

二、信号的采样与保持

一、实验目的

1(熟悉信号的采样和保持过程

2(学习和掌握香农 (采样) 定理

3(学习用直线插值法和二次曲线插值法还原信号

二、实验内容

1(编写程序，实现信号通过A/D 转换器转换成数字量送到控制计算机，计算机再把数字量送到D/A 转换器输出。

2(编写程序，分别用直线插值法和二次曲线插值法还原信号。三、实验设备+

PC 机一台，TD-ACC实验系统一套，i386EX 系统板一块四、实验原理与步骤零阶保持

香农 (采样) 定理:若对于一个具有有限频谱 (|W|

实验线路图:本实验中，我们将具体来验证香农定理。可设计如下的实验线路图，图中画“?”的线需用户在实验中自行接好，其它线系统已连好。

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