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1、计算机控制技术实验指导书适用专业: 测控、电气自动化 课程代码: 总学时: 6 总学分: 编写单位: 电气信息学院 编 写 人: 郭秀丽、 陈立功 审 核 人: 审 批 人: 批准时间: 年 月 日目录实验一 模数转换与数模转换实验1实验二 信号的采样实验.7实验三 积分分离PID控制实验11实验一 模数转换与数模转换实验一、实验目的和任务1.熟悉实验系统软硬件的使用方法；2.熟悉模数、数模信号转换的基本原理；3.掌握ADC0809、TLC7528芯片的使用方法；4.掌握模数转化的量化特性。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
2、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、实验仪器、设备及材料PC机一台，TD-ACC+实验系统一套，i386EX系统板一块四、实验原理1A/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1M CLK(1MHz)上。其它控制线根据实验要求可另外连接(A、B、C、STR、/
3、OE、EOC、IN0IN7)。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。 . .i386EX CPUOUT1短路块+5VXYIN7STR/OECLOCK/IOY0分频1MHZTMROUT1CS0#TMRCLK1短路块Z-5V+5VABCD0D724MHZCLK2XD0XD7单次阶跃模数转换单元图 1.1-1控制计算机上图中，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i386EX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
4、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。参考流程：主程序初始化系统定时器（1ms）延时取A/D值，送至变量中图 1.1-2参考程序：请参照随机软件中的example目录中ACC1-1-1.ASM文件PUBLICAD0,AD1,AD2,AD3,AD4,AD5,AD6,AD7,AD8,AD9;声明全局变量STACK1SEGMENT STACK DW 256 DUP(?)STACK1 ENDSDATA SEGMENTAD0 DB? ;存储A/D采集的数值，共十个值AD1 DB
5、?AD2 DB ?AD3 DB ?AD4 DB ?AD5 DB ?AD6 DB ?AD7 DB ?AD8 DB ?AD9 DB ?DATA ENDSCODE SEGMENTASSUME CS:CODESTART:MOV AX,DATA ;将当前的DATA赋给数据段DS MOV DS,AXCALLSYSINTI ;调用系统初始化子程序MOV DX,0F043HMOV AL,076H ;初始化1#定时器定时1ms OUT DX,AL MOV DX,0F041H MOV AL,0E8H ;写1#定时器定时常数的低字节 OUT DX,AL MOV DX,0F041H MOV AL,03H OUT DX
6、,ALMOV CX,000AH;写1#定时器定时常数的高字节,同时启动AD转换;赋AD采样值个数初值为0AHMOV SI,OFFSET AD0 ;将存放AD采样值的首地址赋给SI寄存器AGAIN: CALL DELAY ;调延时子程序 MOV DX,0300H IN AL,DX ;读AD采样值 MOV SI,AL ;将AD采样值存放于SI中 INC SI ;SI 指向下一个采样值对应的单元 LOOPAGAIN ;10个采样值存放完否？没有存完，则继续存 MOV CX,000AH ;存放完成后，将CX和SI还原，赋初值MOV SI,OFFSET AD0 JMP AGAIN ;继续ELAY: PU
7、SH CX ;延时子程序 MOV CX,3000HDEL1: PUSH AX POP AX LOOP DEL1 POP CX RETSYSINTI: MOV AX,8000H ;系统初始化子程序OUT 23H,AL ;扩展IO使能 XCHG AL,AHOUT 22H,ALOUT 22H,AX MOV DX,0F402H ;初始化系统片选CS0#的范围为：300H30FH MOV AX,000CH OUT DX,AX MOV DX,0F400H MOV AX,0401H OUT DX,AX MOV DX,0F406H MOV AX,0000H OUT DX,AX MOV DX,0F404H MO
8、V AX,3C01H OUT DX,AXMOV DX,0F822HMOV AL,7FHOUT DX,ALMOV DX,0F824HMOV AL,0B2HOUT DX,ALMOV DX,0F832HMOV AL,0AHOUT DX,ALMOV DX,0F834HMOV AL,15HOUT DX,ALRETCODE ENDS END START2D/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1/2LSB，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
9、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。 . .i386EX CPUCS0#WR#/IOY1/IOW/CS/WROUTARFBA+-1KTL0841K+TL084-OUT1M/IO#A0CLK2XD0XD724MHZA0A0D0D7OUTBRFBBVCCVCCW101(1K)1.5K1K+1KTL084-W102(1K)1.5K+-2KTL0842KOUT2控制计算机数模转换单元图 1.1-3以上电路是TLC7528双极性输出电路，输出范围5V +5V。“W101”和“W102”分别为A路和B路的调零电位器，实验前先
10、调零，往TLC7528的A口和B口中送入数字量80H，分别调节“W101”和“W102”电位器，用万用表分别测“OUT1”和“OUT2”的输出电压，应在0mV左右。参考流程：主程序变量初始化延时变量递加，送D/A输出图 1.1-4参考程序：请参照随机软件中的example目录中的ACC1-1-2.ASM文件五、主要技术重点、难点1.了解系统工作原理；2.按照原理图进行正确接线；3.正确测量数据，观察数据并与原理结合进行深刻理解。六、实验步骤1A/D转换实验(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“AD0AD9”加入到变量监视中。在查看菜单项中的工
