微机实验报告-计算机与通信综合实验硬件实验
微机实验报告-计算机与通信综合实验硬件实验 本文关键词：实验，微机，通信，硬件，计算机
微机实验报告-计算机与通信综合实验硬件实验 本文简介：计算机与通信综合实验计算机与通信综合实验硬件实验实验一A/D转换实验一、实验目的了解模/数转换基本原理，掌握ADC0809的使用方法。二、实验内容利用实验系统上电位器提供的可调电压作为0809模拟信号的输入，编制程序，将模拟量转换为数字量，通过数码管显示出来。三、实验接线图四、程序流程图五、程序源代
微机实验报告-计算机与通信综合实验硬件实验 本文内容：
计算机与通信
综合实验
计算机与通信综合实验硬件实验
实验一
A/D转换实验
一、实验目的
了解模/数转换基本原理，掌握ADC0809的使用方法。
二、实验内容
利用实验系统上电位器提供的可调电压作为0809模拟信号的输入，编制程序，将模拟量转换为数字量，通过数码管显示出来。
三、实验接线图
四、程序流程图
五、程序源代码
CODE
SEGMENT
;H0809.ASM
ASSUME
CS:CODE
ADPORT
EQU
8000h
PA
EQU
0FF21H
;字位口
PB
EQU
0FF22H
;字形口
PC
EQU
0FF23H
;键入口
ORG
1000H
START:
JMP
START0
BUF
DB
?,?,?,?,?,?
data1:
db
0c0h,0f9h,0a4h,0b0h,99h,92h,82h,0f8h,80h,90h,88h,83h,0c6h,0a1h
db
86h,8eh,0ffh,0ch,89h,0deh,0c7h,8ch,0f3h,0bfh,8FH
START0:
CALL
BUF1
ADCON:
MOV
AX,00
MOV
DX,ADPORT
OUT
DX,AL
MOV
CX,0500H
DELAY:
LOOP
DELAY
MOV
DX,ADPORT
IN
AL,DX
CALL
CONVERS
CALL
DISP
JMP
ADCON
CONVERS:MOV
AH,AL
AND
AL,0FH
MOV
BX,OFFSET
BUF
MOV
[BX+5],AL
MOV
AL,AH
AND
AL,0F0H
MOV
CL,04H
SHR
AL,CL
MOV
[BX+4],AL
RET
DISP:
MOV
AL,0FFH
;00H
MOV
DX,PA
OUT
DX,AL
MOV
CL,0DFH
;20H
;显示子程序,5ms
MOV
BX,OFFSET
BUF
DIS1:
MOV
AL,[BX]
MOV
AH,00H
PUSH
BX
MOV
BX,OFFSET
DATA1
ADD
BX,AX
MOV
AL,[BX]
POP
BX
MOV
DX,PB
OUT
DX,AL
MOV
AL,CL
MOV
DX,PA
OUT
DX,AL
PUSH
CX
DIS2:
MOV
CX,00A0H
LOOP
$
POP
CX
CMP
CL,0FEH
;01H
JZ
LX1
INC
BX
ROR
CL,1
;SHR
CL,1
JMP
DIS1
LX1:
MOV
AL,0FFH
MOV
DX,PB
OUT
DX,AL
RET
BUF1:
MOV
BUF,00H
MOV
BUF+1,08H
MOV
BUF+2,00H
MOV
BUF+3,09H
MOV
BUF+4,00H
MOV
BUF+5,00H
RET
CODE
ENDS
END
START
六、程序运行结果
接线图：
源代码界面：
运行结果：
输出数字量为0：
输出数字量为FF：
输出数字量为80：
实验二
8255A并行口实验（一）
一、实验目的
⒈
掌握8255A和微机接口方法。
⒉
掌握8255A的工作方式和编程原理。
二、实验内容
用8255PA口控制PB口。
三、实验接线图
四、实验程序框图
五、程序源代码
CODE
SEGMENT
;H8255-1.ASM
ASSUME
CS:CODE
IOCONPT
EQU
0FF2BH
IOBPT
EQU
0FF29H
IOAPT
EQU
0FF28H
ORG
11B0H
START:
MOV
AL,90H
MOV
DX,IOCONPT
OUT
DX,AL
NOP
NOP
NOP
IOLED1:
MOV
DX,IOAPT
IN
AL,DX
MOV
DX,IOBPT
OUT
DX,AL
MOV
CX,0FFFFH
DELAY:
LOOP
DELAY
JMP
IOLED1
CODE
ENDS
END
START
六、程序运行结果
源代码界面：
接线图：
运行结果：
灯泡全亮：
灯泡3、5亮：
灯泡1灭：
实验三
8255A并行口实验(二)
一、实验目的
掌握通过8255A并行口传输数据的方法，以控制发光二极管的亮与灭。
二、实验内容
用8255做输出口，控制十二个发光管亮灭，模拟交通灯管理。
三、实验接线图
四、实验流程图
五、实验程序清单
CODE
SEGMENT
;H8255-2.ASM
ASSUME
CS:CODE
IOCONPT
EQU
0FF2BH
IOAPT
EQU
0FF28H
IOBPT
EQU
0FF29H
IOCPT
EQU
0FF2AH
ORG
11e0H
START:
MOV
AL,82H
MOV
DX,IOCONPT
OUT
DX,AL
MOV
DX,IOBPT
IN
AL,DX
MOV
BYTE
PTR
DS:[0601H],AL
MOV
DX,IOCONPT
MOV
AL,80H
OUT
DX,AL
MOV
DX,IOBPT
MOV
AL,DS:[0601H]
OR
AL,0F0H
OUT
DX,AL
MOV
DX,IOCPT
MOV
AL,0F0H
OUT
DX,AL
CALL
DELAY1
IOLED0:
MOV
AL,10100101B
MOV
DX,IOCPT
OUT
DX,AL
CALL
DELAY1
ALL
DELAY1
OR
AL,0F0H
OUT
DX,AL
MOV
CX,8H
IOLED1:
MOV
DX,IOBPT
MOV
AL,DS:[0601H]
AND
AL,10101111B
OUT
DX,AL
CALL
DELAY2
OR
AL,01010000B
OUT
DX,AL
CALL
DELAY2
LOOP
IOLED1
MOV
DX,IOCPT
MOV
AL,0F0H
OUT
DX,AL
CALL
DELAY2
MOV
AL,01011010B
OUT
DX,AL
CALL
DELAY1
CALL
DELAY1
OR
AL,0F0H
OUT
DX,AL
MOV
CX,8H
IOLED2:
MOV
DX,IOBPT
MOV
AL,DS:[0601H]
AND
AL,01011111B
OUT
DX,AL
CALL
DELAY2
OR
AL,10100000B
OUT
DX,AL
CALL
DELAY2
LOOP
IOLED2
MOV
DX,IOCPT
MOV
AL,0F0H
OUT
DX,AL
CALL
DELAY2
JMP
IOLED0
DELAY1:
PUSH
AX
PUSH
CX
MOV
CX,0030H
DELY2:
CALL
DELAY2
LOOP
DELY2
POP
CX
POP
AX
RET
DELAY2:
PUSH
CX
MOV
CX,8000H
DELA1:
LOOP
DELA1
POP
CX
RET
CODE
ENDS
END
START
六、程序运行结果
源代码界面：
实验接线图：
程序运行结果：
计算机与通信综合实验软件实验
学号是2014302540218，(学号尾数
Mod
4)
+
1=1。
实验目的：
编写一段程序，已知长度为20的BUF1中有20个无符号数，将其中的数据依次取出并乘3，如果出现溢出，则将溢出的部分去掉保留尾数，逆序存放在BUF2中。
实验源代码：
BUF1
DB
100,95,90,85,80,75,70,65,60,55,50,45,40,35,30,25,20,15,10,5
BUF2
DB
20
DUP(
?
)
LEA
SI,BUF1
LEA
DI,BUF2
MOV
CL,20
NEXT1:
MOV
AL,[SI]
MOV
BL,3
MUL
BL
MOV
[DI+19],AL
INC
SI
DEC
DI
LOOP
NEXT1
HLT
源代码界面：
运行结果：
BUF1中存储的数据是：100,95,90,85,80,75,70,65,60,55,50,45,40,35,30,25,20,15,10,5
代码经过执行，BUF2中存储的数据是：
15,30,45,60,75,90,105,120,135,150,165,180,195,210,225,240,255,14,29,44
经验证，所得到的结果满足实验要求。
16
篇2：微型计算机技术及应用实验报告
微型计算机技术及应用实验报告 本文关键词：计算机技术，实验，报告
微型计算机技术及应用实验报告 本文简介：《微型计算机技术及应用》实习报告2016年12月30日一实验要求3二实验原理3三代码结构3四代码及注释3五代码运行截图20一实验要求把一开始做的密码验证、进入图形界面、自己设置调色板并画图、画窗口、显示图像、定时中断控制、汉字显示以及多任务的实现等等整合起来，做成一个简单的可以U盘启动的简易系统，还
微型计算机技术及应用实验报告 本文内容：
《微型计算机技术及应用》实习报告
2016年12月30日
一
实验要求3
二
实验原理3
三
代码结构3
四
代码及注释3
五
代码运行截图20
一
实验要求
把一开始做的密码验证、进入图形界面、自己设置调色板并画图、画窗口、显示图像、定时中断控制、汉字显示以及多任务的实现等等整合起来，做成一个简单的可以U盘启动的简易系统，还可以加上简易输入法和动画等，每个人根据自己的能力和设想来完成最终的版本。
二
实验原理
输入密码（huang），后台检测是否正确。正确，进入优盘启动系统桌面，错误，显示Error。并在桌面显示Hi！欢迎字样。并写明作者黄。
三
代码结构
首先写一个密码验证程序，然后验证成功后跳转到图形显示界面。在图形显示界面上画上需要显示的汉字。
四
代码及注释
;判断密码是否正确，正确输出success，失败输出failed
;AX称为累加器,是CPU中使用最多,功能最强,执行效率的寄存器.
;BX称为基地址寄存器
;CX称为计数寄存器.
;DX称为数据寄存器.
;没有本质上的区别,都是通用16位寄存器.
org
0x8400
jmp
boot_start
string
db
Error!
string1
db
Welcome!
string2
db
huang
;扩展键盘ascii码123456不同
;db1
resb
10;在此处申请了一个10个字节的空间
boot_start:
mov
si,0;累加器初始化为0
for:
cmp
si,4;计数器6
输入的字符数大于等于6
ja
success;跳转s执行
mov
ah,10h;接受字符
int
16h;16h里的10h
cmp
al,[string2+si];如果al不等于str2
jne
error;执行error
inc
si;累加器+1
jmp
for;循环执行
error:;输入密码错误
mov
ax,cs;13h的参数
mov
es,ax
mov
bp,string;Error!
mov
ah,13h;显示字符串
mov
bh,0
mov
bl,41h;ah高四位为背景色，al低四位为字体色
颜色系统默认
mov
cx,6;字数
mov
dh,2;行数
mov
dl,3;列数
mov
al,1
int
10h;调用13h
jmp
end
success:;输入密码正确
mov
ax,cs
mov
es,ax
mov
bp,string1
mov
ah,13h
mov
bh,0
mov
bl,41h
mov
cx,8
mov
dh,2
mov
dl,3
mov
al,1
int
10h
jmp
for4
for4:
;图像部分
mov
AH,00h;进入图形模式
mov
AL,13h;显示字符串
INT
10H
mov
ax,0900h;调色板信息已经被写入内存9036H位置
mov
es,ax;接下来256位
为调色板信息
mov
bx,0036h;9000到9036H
为图片信息BMP
mov
ch,0h
for2:
mov
al,ch;dx端口编号
mov
dx,3c8h;al
端口值
out
dx,al;开始编辑调色板
mov
dx,3c9h;R
mov
al,byte
[es:bx+2];div/4
shr
al,1;shr为逻辑右移指令
shr
al,1;颜色太深，除以4
out
dx,al
mov
al,byte
[es:bx+1];G
shr
al,1
shr
al,1
out
dx,al
mov
al,byte
[es:bx];B
shr
al,1
shr
al,1
out
dx,al
add
bx,4
inc
ch
cmp
bx,0436h
ja
x
jmp
for2
x:
;画板信息
mov
ax,0xa000;段基址
mov
ds,ax
mov
bx,0;偏移地址
mov
ax,0900h;图片内存地址
mov
es,ax
mov
bp,0436h
add
bp,0xFA00;320*200=64000
到图片尾部
for3:
mov
cl,byte
[es:bp]
mov
byte
[ds:bx],cl
inc
bx
sub
bp,1;倒着画
cmp
bx,0xFA00;检测图片是不是画完了
ja
z;画完了
结束
jmp
for3;没有
执行循环
z:
mov
ax,0a000h;起始点
mov
es,ax;段基址
mov
bx,57e4h;最初起始点70*320+100=22500
mov
ax,0;初始化
a:
mov
byte
[es:bx],04eh;04eh红色
画点
add
bx,320;每隔320像素点画一次
cmp
bx,0a2e4h;判断是否到达终止点130*320+100=41700
ja
b;到达终点跳到下一个起始点
jmp
a;未到到终点
执行循环
b:
mov
bx,7d64h;下一个起点100*320+100=32100
c:
mov
byte
[es:bx],04eh
add
bx,1
cmp
bx,7d82h;100*320+130
=
32130
ja
d
jmp
c
d:
mov
bx,5802h;70*320+130
=
22530
e:
mov
byte
[es:bx],04eh
add
bx,320
cmp
bx,0a302h;130*320+130
=
41730
ja
f
jmp
e
f:
mov
bx,5820h;70*320+160
=
22560
g:
mov
byte
[es:bx],04eh
add
bx,320
cmp
bx,64a0h;80*320+160
=
25760
ja
h
jmp
g
h:
mov
bx,7da0h;100*320+160
=
32160
i:
mov
byte
[es:bx],04eh
add
bx,320
cmp
bx,0a320h;130*320+160
=
41760
ja
j
jmp
i
j:
mov
bx,583eh;70*320+190
=
22590
k:
mov
byte
[es:bx],04eh
add
bx,320
cmp
bx,7dbeh;100*320+190
=
32190
ja
l
jmp
k
l:
mov
bx,96beh;120*320+190
=
38590
m:
mov
byte
[es:bx],04eh
add
bx,320
cmp
bx,0a33eh;130*320+190
=
41790
ja
n
jmp
m
n:
mov
bx,1914h;20*320+20
=
6420
黄字开始
o:
mov
byte
[es:bx],04h
add
bx,1
cmp
bx,1950h;20*320+80
=
6480
第一横
ja
p
jmp
o
p:
mov
bx,3200h;40*320
=
12800第二横开始
q:
mov
byte
[es:bx],04h
add
bx,1
cmp
bx,3264h;40*320+100
=
12900
ja
r
jmp
q
r:
mov
bx,28h;40
第三竖开始
s:
mov
byte
[es:bx],04h
add
bx,320
cmp
bx,3228h;40*320+40
=
12840
ja
t
jmp
s
t:
mov
bx,3ch;60
第四竖开始
u:
mov
byte
[es:bx],04h
add
bx,320
cmp
bx,323ch;40*320+60
=
12860
ja
v
jmp
u
v:
mov
bx,4b1eh;60*320+30
=
19230
第五竖
w:
mov
byte
[es:bx],04h
add
bx,320
cmp
bx,7d1eh;100*320+30
=
32030
ja
xx
jmp
w
xx:
mov
bx,4b1eh;60*320+30
=
19230
第六横
y:
mov
byte
[es:bx],04h
add
bx,1
cmp
bx,4b46h;60*320+70
=
19270
ja
aa
jmp
y
aa:
mov
bx,4b46h;60*320+70
=
19270
第七竖
bb:
mov
byte
[es:bx],04h
add
bx,320
cmp
bx,7d46h;100*320+70
=
32070
ja
cc
jmp
bb
cc:
mov
bx,641eh;80*320+30
=
25630
第八横
dd:
mov
byte
[es:bx],04h
add
bx,1
cmp
bx,6446h;80*320+70
=
25670
ja
ee
jmp
dd
ee:
mov
bx,7d1eh;100*320+30
=
32030
第九横
ff:
mov
byte
[es:bx],04h
add
bx,1
cmp
bx,7d46h;100*320+70
=
32070
ja
gg
jmp
ff
gg:
mov
bx,3eb2h;50*320+50
=
16050
第十竖
hh:
mov
byte
[es:bx],04h
add
bx,320
cmp
bx,7d32h;100*320+50
=
32050
ja
ii
jmp
hh
ii:
mov
bx,9628h;120*320+40
=
38440
第十一撇
jj:
mov
byte
[es:bx],04h
add
bx,319
cmp
bx,0af14h;140*320+20
=
44820
ja
kk
jmp
jj
kk:
mov
bx,963ch;120*320+60
=
38460
第十二捺
ll:
mov
byte
[es:bx],04h
add
bx,321
cmp
bx,0af50h;140*320+80
=
44880
ja
z
jmp
ll
end:
jmp
end;成功后跳转
jmp
end;成功后跳转
五
代码运行截图
输入密码错误
输入密码正确
篇3：控制工程实验报告
控制工程实验报告 本文关键词：控制工程，实验，报告
控制工程实验报告 本文简介：HefeiUniversityofTechnology《控制工程基础》实验报告学院机械与汽车工程学院姓名学号专业班级机械设计制造及其自动化13-7班2015年12月15日自动控制原理实验?1、线性系统的时域分析?1.1典型环节的模拟研究一、实验要求1、掌握各典型环节模拟电路的构成方法、传递函数表达式
控制工程实验报告 本文内容：
Hefei
University
of
Technology
《控制工程基础》
实
验
报
告
学
院
机械与汽车工程学院
姓
名
学
号
专业班级
机械设计制造及其自动化13-7班
2015年
12
月
15
日
自动控制原理实验
?
1、线性系统的时域分析
?
1.1典型环节的模拟研究
一、
实验要求
1、掌握各典型环节模拟电路的构成方法、传递函数表达式及输出时域函数表达式。
2、
观察和分析各典型环节的阶跃响应曲线，了解各项电路参数对典型环节动态特性的影响。
二、实验原理
(典型环节的方块图及传递函数)
典型环节名称
方
块
图
传递函数
比例
（P）
积分
（I）
比例积分
（PI）
比例微分
（PD）
惯性环节
（T）
比例积分微分（PID）
三、实验内容及步骤
在实验中欲观测实验结果时，可用普通示波器，也可选用本实验机配套的虚拟示波器。
如果选用虚拟示波器，只要运行LABACT程序，选择自动控制菜单下的线性系统的时域分析下的典型环节的模拟研究实验项目，再选择开始实验，就会弹出虚拟示波器的界面，点击开始即可使用本实验机配套的虚拟示波器（B3）单元的CH1测孔测量波形。具体用法参见用户手册中的示波器部分。
1)
观察比例环节的阶跃响应曲线
典型比例环节模拟电路如图3-1-1所示。该环节在A1单元中分别选取反馈电阻R1=100K、200K来改变比例参数。
图3-1-1
典型比例环节模拟电路
实验步骤：
注：“SST”不能用“短路套”短接！
（1）将信号发生器（B1）中的阶跃输出0/+5V作为系统的信号输入（Ui）
（2）安置短路套、联线，构造模拟电路：
（a）安置短路套
模块号
跨接座号
1
A1
当反馈电阻R1=100K时
当反馈电阻R1=200K时
S4，S7
S4，S8
2
A6
S2，S6
（b）测孔联线
1
信号输入（Ui）
B1（0/+5V）
→A1（H1）
2
运放级联
A1（OUT）→A6（H1）
（3）虚拟示波器（B3）的联接：示波器输入端CH1接到A6单元信号输出端OUT（Uo）。
注：CH1选“X1”档。时间量程选“x4”档。
（4）运行、观察、记录：
按下信号发生器（B1）阶跃信号按钮时（0→+5V阶跃），用示波器观测A6输出端（Uo）的实际响应曲线Uo（t），且将结果记下。改变比例参数（改变运算模拟单元A1的反馈电阻R1），重新观测结果,其实际阶跃响应曲线见表3-1-1。
2)
观察惯性环节的阶跃响应曲线
典型惯性环节模拟电路如图3-1-2所示。该环节在A1单元中分别选取反馈电容C
=1uf、2uf来改变时间常数。
图3-1-2
典型惯性环节模拟电路
实验步骤：
注：“S
ST”不能用“短路套”短接！
（1）将信号发生器（B1）中的阶跃输出0/+5V作为系统的信号输入（Ui）
（2）安置短路套、联线，构造模拟电路：
（a）安置短路套
模块号
跨接座号
1
A1
当反馈电容C=1uf时
当反馈电容C=2uf时
S4，S8，S10
S4,S8,S10,S11
2
A6
S2，S6
（b）测孔联线
1
信号输入（Ui）
B1（0/+5V）
→A1（H1）
2
运放级联
A1（OUT）→A6（H1）
（3）虚拟示波器（B3）的联接：示波器输入端CH1接到A6单元信号输出端OUT（Uo）。
注：CH1选‘X1’档。时间量程选‘x4’档。
（4）运行、观察、记录：
按下信号发生器（B1）阶跃信号按钮时（0→+5V阶跃），用示波器观测A6输出端（Uo）的实际响应曲线Uo（t），且将结果记下。改变时间常数（改变运算模拟单元A1的反馈反馈电容C），重新观测结果，
其实际阶跃响应曲线见表3-1-1。
3)
观察积分环节的阶跃响应曲线
典型积分环节模拟电路如图3-1-3所示。该环节在A1单元中分别选取反馈电容C=1uf、2uf来改变时间常数。
图3-1-3
典型积分环节模拟电路
实验步骤：
（1）为了避免积分饱和，将函数发生器（B5）所产生的周期性方波信号（OUT），代替信号发生器（B1）中的阶跃输出0/+5V作为系统的信号输入（Ui）：
a．将函数发生器（B5）中的插针‘S
ST’用短路套短接。
b．将S1拨动开关置于最上档（阶跃信号）。
c．信号周期由拨动开关S2和“调宽”旋钮调节，信号幅度由“调幅”旋钮调节，
以信号幅值小，信号周期较长比较适宜（周期在0.5S左右，幅度在2.5V左右）。
（2）安置短路套、联线，构造模拟电路：
（a）安置短路套
模块号
跨接座号
1
A1
当反馈电容C=1uf时
当反馈电容C=2uf时
S4，S10
S4，S10，S11
2
A6
S2，S6
（b）测孔联线
1
信号输入（Ui）
B5（OUT）
→A1（H1）
2
运放级联
A1（OUT）→A6（H1）
（3）虚拟示波器（B3）的联接：示波器输入端CH1接到A6单元信号输出端OUT（Uo）。
注：CH1选‘X1’档。时间量程选‘x4’档。
（4）运行、观察、记录：
用示波器观测A6输出端（Uo）的实际响应曲线Uo（t），且将结果记下。改变时间常数（改变运算模拟单元A1的反馈反馈电容C），重新观测结果，
其实际阶跃响应曲线见表3-1-1。
4)
观察比例积分环节的阶跃响应曲线
典型比例积分环节模拟电路如图3-1-4所示.。该环节在A5单元中分别选取反馈电容C=1uf、2uf来改变时间常数。
图3-1-4
典型比例积分环节模拟电路
实验步骤：
（1）为了避免积分饱和，将函数发生器（B5）所产生的周期性方波信号（OUT），代替信号发生器（B1）中的阶跃输出0/+5V作为系统的信号输入（Ui）：
a．将函数发生器（B5）中的插针“S
ST”用短路套短接。
b．将S1拨动开关置于最上档（阶跃信号）。
c．信号周期由拨动开关S2和“调宽”旋钮调节，信号幅度由“调幅”旋钮调节，
以信号幅值小，信号周期较长比较适宜（正输出宽度在0.5S左右，幅度在1V左右）。
（2）安置短路套、联线，构造模拟电路：
（a）安置短路套
模块号
跨接座号
1
A5
当反馈电容C=1uf时
当反馈电容C=2uf时
S4，S8
S4，S9
2
A6
S2，S6
（b）测孔联线
1
信号输入（Ui）
B5（OUT）
→A5（H1）
2
运放级联
A5（OUT）→A6（H1）
（3）虚拟示波器（B3）的联接：示波器输入端CH1接到A6单元信号输出端OUT（Uo）。
注：CH1选‘X1’档。时间量程调选‘x2’档。
（4）运行、观察、记录：
用示波器观测A6输出端（Uo）的实际响应曲线U0（t），且将结果记下。改变时间常数（改变运算模拟单元A5的反馈反馈电容C），重新观测结果，
其实际阶跃响应曲线见表1-1-1。
注：由于虚拟示波器（B3）的频率限制，在作比例积分实验时所观察到的现象不明显时，可适当调整参数。调整方法如下：
将R0=200K调整为R0=430K或者R0=330K，以此来延长积分时间，将会得到明显的效果图。（可将运算模拟单元A5的输入电阻的短路套（S4）去掉，将可变元件库（A7）中的可变电阻跨接到A5单元的H1和IN测孔上，调整可变电阻继续实验。）
在作该实验时，如果发现有积分饱和现象产生时，即构成积分或惯性环节的模拟电路处于饱和状态，波形不出来，请人工放电。放电操作如下：B5函数发生器的SB4“放电按钮”按住3秒左右，进行放电。
5）观察比例微分环节的阶跃响应曲线
典型比例微分环节模拟电路如图3-1-5所示。该环节在A2单元中分别选取反馈电阻R1=10K、20K来改变比例参数。
图3-1-5
典型比例微分环节模拟电路
实验步骤：
（1）为了避免积分饱和，将函数发生器（B5）所产生的周期性方波信号（OUT），代替信号发生器（B1）中的阶跃输出0/+5V作为系统的信号输入（Ui）：
a．将函数发生器（B5）中的插针“S
ST”用短路套短接。
b．将S1拨动开关置于最上档（阶跃信号）。
c．信号周期由拨动开关S2和“调宽”旋钮调节，信号幅度由“调幅”旋钮调节，以信号幅值小，信号周期较长比较适宜（正输出宽度在70ms左右，幅度在400mv左右）。
（2）安置短路套、联线，构造模拟电路：
（a）安置短路套
模块号
跨接座号
1
A2
当反馈电阻R1=10K时
当反馈电阻R1=20K时
S1，S7，S9
S1，S8，S9
2
A6
S2，S6
（b）测孔联线
1
信号输入（Ui）
B5（OUT）
→A2（H1）
2
运放级联
A2（OUT）→A6（H1）
（3）虚拟示波器（B3）的联接：示波器输入端CH1接到A6单元信号输出端OUT（Uo）。
注：CH1选“X1”档。时间量程选“/2”档。
（4）运行、观察、记录：
用示波器观测A6输出端（Uo）的实际响应曲线Uo（t）,且将结果记下。改变比例参数（改变运算模拟单元A1的反馈电阻R1），重新观测结果，其实际阶跃响应曲线见表3-1-1.。
注意：该实验由于微分的时间太短，如果用虚拟示波器（B3）观察，必须把波形扩展到最大（/
4档），但有时仍无法显示微分信号。因此，建议用一般的示波器观察。
6）观察PID（比例积分微分）环节的响应曲线
PID（比例积分微分）环节模拟电路如图3-1-6所示。该环节在A2单元中分别选取反馈电阻R1=10K、20K来改变比例参数。
图3-1-6
PID（比例积分微分）环节模拟电路
实验步骤：
（1）为了避免积分饱和，将函数发生器（B5）所产生的周期性方波信号（OUT），代替信号发生器（B1）中的阶跃输出0/+5V作为PID环节的信号输入（Ui）：
a．将函数发生器（B5）中的插针“S
ST”用短路套短接。
b．将S1拨动开关置于最上档（阶跃信号）。
c．信号周期由拨动开关S2和“调宽”旋钮调节，信号幅度由“调幅”旋钮调节，以信号幅值小，信号周期较长比较适宜（正输出宽度在70ms左右，幅度在400mv左右）。
（2）安置短路套、联线，构造模拟电路：
（a）安置短路套
模块号
跨接座号
1
A2
当反馈电阻R1=10K时
当反馈电阻R1=20K时
S1，S7
S1，S8
2
A6
S2，S6
（b）测孔联线
1
信号输入（Ui）
B5（OUT）
→A2（H1）
2
运放级联
A2（OUT）→A6（H1）
（3）虚拟示波器（B3）的联接：示波器输入端CH1接到A6单元信号输出端OUT（Uo）。
注：CH1选‘X1’档。时间量程选‘/2’档。
（4）运行、观察、记录：
用示波器观测A6输出端（Uo）的实际响应曲线Uo（t）,且将结果记下。改变比例参数（改变运算模拟单元A2的反馈电阻R1），重新观测结果。其实际阶跃响应曲线见表3-1-1.。
注意：该实验由于微分的时间太短，如果用虚拟示波器（B3）观察，必须把波形扩展到最大（/
4档），但有时仍无法显示微分信号。因此，建议用一般的示波器观察。
（本节中所有实验图形都是由TEK数字示波器观察得到的，仅供参考）。
四、实验结果和分析
1、
比例环节的阶跃响应曲线：
反馈电阻R1=100K
反馈电阻R1=200K
2、
惯性环节的阶跃响应曲线：
反馈电容C=1uf
反馈电容C=2uf
3、
积分环节的阶跃响应曲线：
反馈电容C=1uf
反馈电容C=2uf
4、
比例积分环节的阶跃响应曲线：
反馈电容C=1uf
反馈电容C=2uf
5、
比例微分环节的阶跃响应曲线：
反馈电阻R1=10K
反馈电阻R1=20K
6、
PID（比例积分微分）环节的响应曲线：
反馈电阻R1=10K
反馈电阻R1=20K
附：表3-1-1
典型环节的阶跃响应曲线
典型环节
传递函数参数与模拟电路参数关系
单位
阶跃响应
实际阶跃响应曲线
一、
比例
二、
惯性
三、
积分
C=
2UF
四、
比例
积分
C=
2uF
五、
比例微分
若1
为过阻尼响应，
当R=40k，
K=2.5
=1
为临界阻尼响应，
当R=10k，
K=10
=0.5
0<<1
为欠阻尼响应。
欠阻尼二阶闭环系统在阶跃信号输入时的动态性能指标Mp、tp、ts的计算：（
K=10
=0.5）
超调量
：
峰值时间：
调节时间
：
三．实验内容及步骤
在实验中欲观测实验结果时，可用普通示波器，也可选用本实验机配套的虚拟示波器。
如果选用虚拟示波器，只要运行LABACT程序，选择自动控制菜单下的线性系统的时域分析下的二阶典型系统瞬态响应和稳定性实验项目，再选择开始实验，就会弹出虚拟示波器的界面，点击开始即可使用本实验机配套的虚拟示波器（B3）单元的CH1测孔测量波形。具体用法参见实验指导书第二章虚拟示波器部分。
典型二阶系统模拟电路见图3-1-8。该环节在A3单元中改变输入电阻R来调整衰减时间。
实验步骤：
注：“S
ST”不能用“短路套”短接！
（1）用信号发生器（B1）的‘阶跃信号输出’
和‘幅度控制电位器’构造输入信号（Ui）：
B1单元中电位器的左边K3开关拨下（GND），右边K4开关拨下（0/+5V阶跃）。阶跃信号输出（B1-2的Y测孔）调整为2V（调节方法：调节电位器，用万用表测量Y测孔）。
（2）安置短路套、联线，构造模拟电路：
（a）安置短路套
模块号
跨接座号
1
A1
S4，S8
2
A2
S2，S10，S11
3
A3
当输入电阻R=10K
当输入电阻R=39K
当输入电阻R=100K
S1，S8，S10
S2，S8，S10.
S4，S8，S10
4
A6
S2，S6
（b）测孔联线
1
信号输入r(t)
B1（Y）
→A1（H1）
2
运放级联
A1（OUT→A2（H1）
3
运放级联
A2（OUT→A3（H1）
4
负反馈
A3（OUT→A1（H2）
5
运放级联
A3（OUT→A6（H1）
（3）虚拟示波器（B3）的联接：示波器输入端
CH1接到A6单元信号输出端OUT（C(t)）。
注：CH1选“X1”档。
（4）运行、观察、记录：
按下B1按钮，用示波器观察在三种情况下A3输出端C(t)的系统阶跃响应，并记录超调量MP，峰值时间tp和调节时间ts。并将测量值和计算值（实验前必须按公式计算出）进行比较。参数取值及响应曲线，详见表3-1-2。
注意：在作欠阻尼阶跃响应实验时，由于虚拟示波器（B3）的频率限制,无法很明显的观察到正确的衰减振荡图形，此时可适当调节参数。
调节方法：减小运算模拟单元A3的输入电阻R=10K的阻值，延长衰减时间（参考参数：R=2K）。（可将运算模拟单元A3的输入电阻的短路套（S1/S2/S4）
去掉，将可变元件库（A7）中的可变电阻跨接到A3单元的H1和IN测孔上，调整可变电阻继续实验。）
注意：在做该实验时，如果发现有积分饱和现象产生时，即构成积分或惯性环节的模拟电路处于饱和状态，波形不出来，请人工放电。放电操作如下：B5函数发生器的SB4“放电按钮”按住3秒左右，进行放电。
如欲用相平面分析该模块电路时，需把示波器的输入端CH2接到A1单元信号输出端，并选用示波器界面中的X-Y选项。
四、实验结果和分析
1、
二阶系统欠阻尼阶跃响应曲线：
输入电阻R=10K
2、二阶系统临界阻尼阶跃响应曲线：
输入电阻R=39K
3、过阻尼阶跃响应曲线：
输入电阻R=100K
?
1.3三阶系统的瞬态响应和稳定性
一．实验要求
1.
掌握典型三阶系统模拟电路的构成方法，Ⅰ型三阶系统的传递函数表达式。
2.
熟悉劳斯（ROUTH）判据使用方法。
3.
应用劳斯（ROUTH）判据，观察和分析Ⅰ型三阶系统在阶跃信号输入时，系统的稳定、临界稳定及不稳定三种瞬态响应
二．实验原理及说明
典型三阶系统的方块图见图3-1-10。
图3-1-10
典型三阶系统的方块图
典型三阶系统的开环传递函数（单位反馈）：
闭环传递函数：
有三阶系统模拟电路如图3-1-11所示。它由积分环节（A2）、惯性环节（A3和A5）构成。
图3-1-11
典型三阶系统模拟电路图
图3-1-11的三阶系统模拟电路的各环节参数及系统的传递函数：
积分环节（A2单元）的积分时间常数Ti=R1*C1=1S，
惯性环节（A3单元）的惯性时间常数
T1=R3*C2=0.1S，
K1=R3/R2=1
惯性环节（A5单元）的惯性时间常数
T2=R4*C3=0.5S，K2=R4/R=500k/R
该系统在A5单元中改变输入电阻R来调整增益K，R分别为
30K、41.7K、100K
。
图3-1-11的三阶系统模拟电路传递函数为：
开环传递函数：G(S)
=
闭环传递函数：
闭环系统的特征方程为：
特征方程标准式：
由Routh稳定判据判断得Routh行列式为：
为了保证系统稳定，第一列的系数都为正值，所以
由ROUTH
判据，得
三．实验内容及步骤
在实验中欲观测实验结果时，可用普通示波器，也可选用本实验机配套的虚拟示波器。
如果选用虚拟示波器，只要运行LABACT程序，选择自动控制菜单下的线性系统的时域分析下的三阶典型系统瞬态响应和稳定性实验项目，再选择开始实验，就会弹出虚拟示波器的界面，点击开始即可使用本实验机配套的虚拟示波器（B3）单元的CH1测孔测量波形。具体用法参见实验指导书第二章虚拟示波器部分。
有三阶系统模拟电路图见图3-1-11，环节在A5单元中分别选取输入电阻R=30K、41.7K和100K，改变系统开环增益。
图3-1-11
典型三阶系统模拟电路图
实验步骤：
注：‘S
ST’不能用“短路套”短接！
（1）用信号发生器（B1）的‘阶跃信号输出’
和‘幅度控制电位器’构造输入信号（Ui）：
B1单元中电位器的左边K3开关拨下（GND），右边K4开关拨下（0/+5V阶跃）。阶跃信号输出（B1-2的Y测孔）调整为2V（调节方法：调节电位器，用万用表测量Y测孔）。
（2）安置短路套、联线，构造模拟电路：
（a）安置短路套
模块号
跨接座号
1
A1
S4，S8
2
A2
S2，S10，S11
3
A3
S4，S8，S10
4
A5
S7，S10
5
A6
S2，S6
（b）测孔联线
1
信号输入r(t)
B1（Y）
→A1（H1）
2
运放级联
A1（OUT）→A2（H1）
3
运放级联
A2（OUT）→A3（H1）
4
运放级联
A3（OUT）→A5（H1）
5
运放级联
A5（OUT）→A6（H1）
6
负反馈
A6（OUT）→A1（H2）
（C）跨接元件
将元件库（A7）中的直读式可变电阻跨接到（A5）单元（H1）和（IN）之间。
（3）虚拟示波器（B3）的联接：示波器输入端CH1接到A5单元信号输出端OUT（C(t)）。
注：CH1选‘X1’档。
（4）运行、观察、记录：
分别将（A7）中的直读式可变电阻调整到30K、41.7K、100K，按下B1按钮，用示波器观察A5单元信号输出端C（t）的系统阶跃响应,测量并记录超调量MP，峰值时间tp和调节时间ts。响应曲线波形详见表3-1-3中。
注意：为了精确得到表3-1-3中“不稳定（发散）、临界振荡（等幅振荡）、稳定（衰减振荡）”的波形，适当调整可变元件库（A7）中的可变电阻继续实验。
在作该实验时，如果发现有积分饱和现象产生时，即构成积分或惯性环节的模拟电路处于饱和状态，波形不出来，请人工放电。放电操作如下：B5函数发生器的SB4“放电按钮”按住3秒左右，进行放电。
如欲用相平面分析该模块电路时，需把示波器的输入端CH2接到A1单元信号输出端，并选用示波器界面中的X-Y选项。
四、实验结果和分析
直读式可变电阻R=30K
直读式可变电阻R=41.7K
直读式可变电阻R=100K
附：
表3-1-3
R值和系统的阶跃响应曲线
R()
K
输出波形
稳定性
30
16.7
不稳定（发散）
41.7
12
临界稳定（等幅振荡）
100
5
稳定（衰减振荡）
?
2、线性控制系统的频率响应分析
一、
实验要求
1、掌握对数幅频曲线和相频曲线（波德图）、幅相曲线（奈奎斯特图）的构造及绘制方法。
2、研究二阶闭环系统的结构参数--自然频率或无阻尼振荡频率ωn,阻尼比ξ对对数幅频曲线和相频曲线的影响，及渐近线的绘制。
3、掌握欠阻尼二阶闭环系统中的幅频特性、相频特性、谐振频率和谐振
峰值的计算。
4、
研究表征系统稳定程度的相位裕度γ和幅值裕度h（dB）对系统的影响。
5、
观察和分析欠阻尼二阶闭环系统谐振频率和谐振峰值。
6、
观察和分析Ⅰ型三阶系统中，相位裕度γ和幅值裕度h（dB）对系统的稳定的影响。
二、实验原理及说明
被测系统的方块图见图3-2-1。
图3-2-1
被测系统方块图
系统（环节）的频率特性G(jω)是一个复变量，可以表示成以角频率ω为参数的幅值和相角：
G（jω）=|
G（jω）|∠G(jω)
(式3-2-1)
图3-2-1所示被测系统的闭环传递函数：
（式3-2-2）
如被测系统的反馈传递函数=1，则（式3-2-2）可简化为：
（式3-2-3）
式3-2-3以角频率ω为参数的幅值和相角：
由于Ⅰ型系统含有一个积分环节，它在开环时响应曲线是发散的，因此欲获得其开环频率特性时，还是需构建成闭环系统，测试其闭环频率特性，然后通过公式换算，获得其开环频率特性，算法如下：
图3-2-1所示被测系统的开环频率特性为：
（式3-2-4）
图3-2-1所示被测系统以角频率ω为参数表示成的开环频率特性为：
(式3-2-5)
式（3-2-5）亦可以角频率ω为参数表示为对数幅频特性和相频特性：
三、实验内容及步骤
在实验中欲观测实验结果时，应运行LABACT程序，选择自动控制菜单下的线性控制系统的频率响应分析-实验项目，再分别选择一阶系统、或二阶系统、或三阶系统、或时域分析，就会弹出虚拟示波器的界面，点击开始即可使用本实验机配套的虚拟示波器（B3）显示波形。具体用法参见实验指导书第二章虚拟示波器部分。
?
2.1一阶系统的对数幅频曲线、相频曲线和幅相曲线
本实验将数/模转换器（B2）单元作为信号发生器，产生的超低频正弦信号的频率从低到高变化
（0.5Hz~64Hz），施加于被测系统的输入端[r（t）]，然后分别测量被测系统的输出信号的对数幅值和相位，数据经相关运算后在虚拟示波器中显示。一阶被测系统的模拟电路图见图3-2-2。
图3-2-2
一阶被测系统的模拟电路图
实验步骤：
注：“S
ST”不能用“短路套”短接！
（1）将数/模转换器（B2）输出OUT2（信号频率范围为0.5Hz~64Hz）作为被测系统的输入端[r（t）]。
（2）安置短路套、联线，构造模拟电路：
（a）安置短路套
（b）测孔联线
模块号
跨接座号
1
A1
S2，S6
2
A6
S4，S7，S9
1
信号输入
B2（OUT2）→A1（H1）
2
运放级联
A1（OUT）→A6（H1）
3
信号联线
A6（OUT）→
A9（CIN）
4
信号联线
A9（COUT）→
B4（A2）
5
信号连线
A6（OUT）→
B8（IN6）
6
‘中断请求线
B4（Q2）→
B9（IRQ6）
（3）运行、观察、记录：
a．用示波器观察系统各环节波形，避免系统进入非线性状态，具体用法参见第二章虚拟示波器部分。
b．被测系统的开环对数幅频曲线、相频曲线及幅相曲线见图3-2-3，该曲线已增添了多个频率点。
?
2.2二阶系统的对数幅频曲线、相频曲线和幅相曲线
本实验将数/模转换器（B2）单元作为信号发生器，产生的超低频正弦信号的频率从低到高变化
（0.5Hz~64Hz），施加于被测系统的输入端[r（t）]，然后分别测量被测系统的输出信号的对数幅值和相位，数据经相关运算后在虚拟示波器中显示。二阶闭环系统模拟电路图见图3-2-4所示。它由积分环节（A5单元）和惯性环节（A3单元）构成。
图3-2-4
被测二阶闭环系统模拟电路图
图3-2-4二阶闭环系统模拟电路的各环节参数及系统的传递函数：
积分环节（A5单元）的积分时间常数Ti=R1*C1=0.1S，
惯性环节（A3单元）的惯性时间常数
T=R3*C2=0.2S。
K1=R3/R2=10
二阶系统闭环传递函数标准式：
系统中的开环传递函数：
则其自然频率或无阻尼振荡频率或交接频率：
阻尼比：
谐振频率：
峰值：
①
如更改图3-2-4二阶闭环系统模拟电路的各环节参数，使之
Ti=1，T=0.3，K=1
则其自然频率或无阻尼振荡频率或交接频率：
阻尼比：
由于ξ＞0.707，因此不存在谐振峰值，两条渐近线交点为，其中一条渐近线斜率为-40dB/dec。
②
如更改图3-2-4二阶闭环系统模拟电路的各环节参数，使之
Ti=0.043，T=0.1，K=10
则其自然频率或无阻尼振荡频率或交接频率：
阻尼比：
谐振频率：
峰值：
注1：根据本实验机的现况，要求构成被测二阶闭环系统的阻尼比ξ必须满足下式，否则模/数转换器（B8单元）将产生削顶。
即
注2：实验机在测试频率特性时，实验开始后，实验机将按序自动产生0.5Hz、1Hz、2Hz、4Hz、8Hz、16Hz、32Hz、64Hz等多种频率信号，当被测系统的输出时将停止测试。
实验步骤：
注：“S
ST”不能用“短路套”短接！
（1）将数/模转换器（B2）输出OUT2（信号频率范围为0.5Hz~32Hz）作为被测系统的输入端[r（t）]。（2）安置短路套、联线，构造模拟电路：
（a）安置短路套
（b）测孔联线
1
信号输入r(t)
B2（OUT2）
→A1（H1）
2
运放级联
A1（OUT）→A5（H1）
3
运放级联
A5（OUT）→A3（H1）
4
运放级联
A3（OUT）→A6（H1）
6
负反馈
A3（OUT）→A1（H2）
7
信号联线
A6（OUT）→
A9（CIN）
8
信号联线
A9（COUT）→
B4（A2）
9
信号连线
A6（OUT）→
B8（IN6）
10
‘中断请求’线
B4（Q2）→
B9（IRQ6）
模块号
跨接座号
1
A1
S4，S8
2
A5
S3，S10
3
A3
S1，S8，S9，S10
5
A6
S2，S6
（3）运行、观察、记录：
a．用示波器观察系统各环节波形，避免系统进入非线性状态。具体用法参见第二章虚拟示波器部分。
b．被测二阶系统的闭环对数幅频、相频曲线和幅相曲线见图3-2-5，该曲线已增添了多个频率点。
四、
实验结果和分析
1、一阶系统的对数幅频曲线：
2、
一阶系统的对数相频曲线：
3、
一阶系统的幅相曲线：
4、二阶系统的对数幅频曲线:
5、二阶系统的对数相频曲线
6、二阶系统的幅相曲线：