《计算机控制技术》实验指导书-南京航空航天大学.doc

《计算机控制技术》实验指导书 （能源与动力学院用） 南京航空航天大学能源与动力学院 二○○四年七月 目 录 实验一 A/D转换实验设计（设计性实验） （2） 实验二 D/A转换实验设计（设计性实验） （5） 实验三 PID控制及参数整定实验（演示实验） （8）实验一 A/D转换实验设计（设计性实验） 实验目的 了解模/数的转换的基本原理。 掌握ADC0809的使用方法，掌握8086汇编语言的编程方法。 实验设备 DICE-8086H增强型微机原理接口实验仪一台，IBM PC机一台，8086汇编语言编译软件。 导线，数据接线若干。 万用表一块。 实验内容利用实验板上的ADC0809做A/D转换器及电位器W1提供模拟量输入，编制程序，将模拟量转换成二进制数字量,通过系统显示板观察结果。 硬件原理图如下 （2）硬件线路连接 将ADC0809的CS4连到译码电路8000H插孔； 将 ADC0809通道0模拟输入端IN0连电位器W1的中心插头0-5V插孔AIN1； 将ADC0809输出端JX6与总线接口JX0相连。 软件设计框图 编程提示 ADC0809的START端为A/D转换启动信号，ALE端为通道选择地址的锁存信号，实验电路中将其相连，以便同时锁存通道地址并开始A/D采样转换，其输入控制信号为CS和WR，故启动A/D转换只需如下两条指令： MOV DX，ADPORT ；ADC0809端地址 OUT DX，AL； 发CS和WR信号并送通道地址 用沿时方式等待A/D转换结果，使用下述指令读取A/D 转换结果。 MOV DX，ADPORT IN AL，DX 循环不断采样A/D转换结果，边采样边显示A/D转换后的数字量。 实验步骤 按原理图连好实验线路。 编制、输入并运行实验程序。 如在连机情况下，可将编制好的程序输入，编译，运行，即可进行实验。 计算机系统内有编制好的程序，可直接编译运行。 如在无PC机时，可在8088系统显示监控提示符“P.”时，输入起始段地址F000后按F1键，再输入起始偏移地址9000，按EXEC键，在系统上显示“0809XX”，“XX”表示输入的模拟量转换后的数字量。 调节电位器W1，显示器上会不断显示新的转换结果。 模拟量和数字量对应关系的典型值为： 0V——00H， +2.5V——80H，+5V——FFH。 4）用万用表测出W1输出电压，并记录显示屏上的相应数据。作出转换图，即V…D。 RESET键退出或按STOP键后按MON键。 打印程序清单。 求ADC0809芯片的整量化误差。 五、 思考题： 若改用EOC信号来申请中断读A/D值、程序如何设计？ 若输入模拟电压为2.4V,理论上转换值为多少?实际为多少?分析原因。 实验二 D/A转换实验设计（设计性实验） 实验目的 了解D/A转换的基本原理。 了解D/A转换芯片0832的性能、使用方法、对应硬件电路及编程方法。 实验仪器 IEC-8086H微机原理增强实验系统一套，IBM PC机一台。 导线一根，数据接线一根。 示波器一台。 万用表一块。 实验内容 编写实验程序，用DAC0832产生方波，锯齿波，用示波器观察波形。 硬件原理图如下 将DAC0832片选信号插孔CS5和译码器输出8000H插孔相连。 将DAC0832芯片D0—D7孔用数据线与系统总线相连。 将示波器与DAC0832芯片左侧AOUT孔相连。 软件设计框图 产生方波软件框图 产生锯齿波软件框图 编程提示 产生方波程序编程提示： 首先由CS片选信号确定DAC寄存器的端口地址，然后锁存一个数据通过DAC0832输出，产生方波信号的周期由沿时常数决定。典型程序如下： MOV DX，DAPORT ；DAC0832口地址 MOV AL，DATA ；输出数据到0832 OUT DC，AL 产生方波信号的周期由延时常数确定。 (2)产生锯齿波程序： 0832芯片输出产生锯齿波，只须由AL中存放数据的增减来控制。当AL中数据从00逐渐增加到FF产生溢出，延时后，再从00增大到FF，不断循环，从而产生连续不断的锯齿波。 实验步骤 按图连好实验线路。 按软件设计框图及实验原理编制程序。 编译运行实验程序。 用示波器测量0832左侧AOUT插孔，观察输出波形。 打印程序清单。 思考题 如何改变输出波形的频率？ 实验中的电位器作用是什么？ 实验三 PID控制及参数整定实验（演示实验） 实验目的 了解PID控制的基本工作原理。 掌握PID控制参数的整定方法。 实验设备 PCS工业过程控制实验台。 PCS工业过程控制实验台由四个