计算机接口技术及应用 实验指导书王忠飞Word文件下载.docx
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2.指导教师讲解PC的ISABUS、PCIBUS、AGPBUS等内部总线的基本规范和特点;
3.指导教师讲解PC的串行口、并行打印接口、USB、PS/2等外部总线的基本规范和特点;
4.指导教师讲解多功能接口扩展卡、DI/DO接口扩展卡的基本工作原理、使用注意事项;
5.指导教师讲解DI/DO接口扩展卡的输入通道和输出通道的电路原理、连接输入和输出信号的方法,并将继电器、发光指示灯和开关信号板与DI/DO接口扩展卡连接,演示开关信号的监控程序。
6.学生自己动手学习BorlandC或VisualC开发环境。
7.学生自己动手编写程序控制开关信号连接板上的继电器动作。
四、实验中演示用的程序和流程
#include<
dos.h>
stdlib.h>
stdio.h>
conio.h>
#defineDIDOBaseAdr0x300
#defineDIByte1AdrDIDOBaseAdr+0
#defineDIByte2AdrDIDOBaseAdr+1
#defineDOByte1AdrDIDOBaseAdr+0
#defineDOByte2AdrDIDOBaseAdr+1
unsignedintGetDI(void);
voidDOControl(unsignedintdo);
unsignedintGetDI(void)
{
unsignedintresult;
unsignedchardi1,di2;
di1=inportb(DIByte1Adr);
di2=inportb(DIByte2Adr);
result=(unsignedint)di2;
result<
<
=8;
result|=(unsignedint)di1;
return(result);
}
voidDOControl(unsignedintdo)
outputb(DOByte1Adr,(unsignedchar)do);
outputb(DOByte2Adr,(unsignedchar)(do>
>
8));
voidmain(void)
unsignedintstate;
do{
state=GetDI();
DOControl(state);
Delay(20000);
printf(“CurrentDIportstate[%4x]”,state);
}while(!
(kbhit());
五、实验步骤
1.熟悉工业计算机的基本组成;
2.熟悉工业计算机的各种内部总线及其使用方法;
3.掌握PC的ISABUS、异步串行接口、并行打印接口的接口规范、使用方法和特点;
4.熟悉多功能接口扩展卡、DI/DO接口扩展卡及其扩展的信号板(执行机构模拟板)的基本工作原理、使用方法;
5.熟悉BorlandC或VisualC开发环境;
6.关闭工业计算机电源,打开计算机机箱,取出多功能接口扩展卡和DI/DO接口扩展卡,并将DI/DO接口扩展卡的基地址设置好,重新将DI/DO接口扩展卡固定在某个空闲的PCISABUS总线槽,并将其与信号板正确连接;
7.开启工业计算机,进入BorlandC或VisualC开发环境。
8.修改(四)的程序(仅相应的接口卡基地址),将其输入计算机,在开发环境编译、连接并执行,观察信号板的现象;
9.修改(四)的程序控制信号板上的16个继电器依次逐个顺序先打开再关闭;
10.编写程序实现下面的动作:
1)当SW1按下,16个继电器从1~16顺序先开再关;
2)当SW2按下,16个继电器从16~1顺序先开再关。
六、实验报告
1.简述PC的基本组成;
2.比较PC的ISABUS和PCIBUS的主要区别。
实验二模拟接口、I/O接口扩展实验
结合理论学习中的“PC总线时序、数据传送方式、模拟信号和离散信号”等知识,通过自己动手的验证实验可以更好地掌握PC总线扩展原理、接口设计方法等,验证实验也可以加深课堂的理论学习内容的理解。
1.了解扩展接口卡的工作原理;
2.在BorlandC或VisualC环境编写程序利用查询方式实现离散信号控制(执行部件为DI/DO接口扩展卡的信号板上的轻触开关、继电器和LED);
3.在BorlandC或VisualC环境编写程序利用查询方式实现连续模拟信号输入和输出控制,控制DAC产生模拟电压(模拟输出),然后反馈给ADC的输入端,并显示转换结果。
四、程序和流程框图
(由学生自己设计)
1.熟悉多功能接口扩展卡、DI/DO接口扩展卡及其扩展的信号板(执行机构模拟板)的基本工作原理、使用方法;
2.熟悉BorlandC或VisualC开发环境;
3.关闭工业计算机电源,打开计算机机箱,取出多功能接口扩展卡和DI/DO接口扩展卡,并将多功能接口扩展卡和DI/DO接口扩展卡的基地址设置好,重新将多功能接口扩展卡和DI/DO接口扩展卡固定在空闲的PCISABUS总线槽,并将其与信号板正确连接;
4.用短导线将DAC0和DAC1两个模拟输出分别连接到ADC0和ADC1模拟输入端口;
5.开启工业计算机,进入BorlandC或VisualC开发环境。
6.编写程序利用查询方式实现离散信号控制(执行部件为DI/DO接口扩展卡的信号板上的轻触开关、继电器和LED),分别为SW1、SW2、SW3、SW4等开关输入分配不同的继电器动作;
7.编写程序利用查询方式实现连续模拟信号输入和输出控制,控制DAC产生模拟电压(模拟输出),然后反馈给ADC的输入端,并显示转换结果。
用键盘输入0~4096之间的不同数字,由DAC将它们转换为模拟电压输出,然后再从ADC将它们转换为数字并显示在屏幕上。
1.给出实验中所编写的程序和相应的程序流程;
2.简述利用查询方式完成一次ADC转换的过程;
3.简述查询方式传送数据过程和中断方式传送数据过程的主要区别。
实验三异步串行通讯实验
本实验要求学生自己动手验证和练习实验,结合理论学习中的“PC系统串行异步通讯”等知识,通过学生自己动手的验证实验可以使学生掌握PC串行异步通讯端口的工作原理、编程控制方法,验证实验也可以加深课堂的理论学习内容的理解。
两台工业控制计算机(IPC)等。
1.了解PC异步串行通讯的工作原理、编程控制方法。
2.利用PC的串行端口,采用“零调制”方式,实现2台PC之间通讯,要求通讯波特率为9600。
3.编程实现在1台PC上键入的字符通过串行口传送到另一台PC中并能显示收到的字符。
四、实验程序和流程框图
#defineRS232PortAdr0x3f8
#defineDATAadd0/*Tx/RxDataRegister*/
#defineIERadd1/*InterruptEnableRegister*/
#defineBRDLadd0/*baudreglow*/
#defineBRDHadd1/*baudregHi*/
#defineLCRadd3/*LineControlRegister*/
#defineMCRadd4/*ModemControlRegister*/
#defineLSRadd5/*LineStatusRegister*/
voidInitRS232Port(void);
voidSendChar(unsignedcharch);
unsignedcharGetChar(void);
voidInitRS232Port(void)
outportb((RS232PortAdr+LCRadd),0x83);
/*Presetbaudrate*/
outportb(RS232PortAdr+BRDLadd,0x0C);
/*Baudratelowbyte*/
outportb((RS232PortAdr+BRDHadd),0x0);
/*Baudratehighbyte*/
outportb((RS232PortAdr+LCRadd),0x03);
inportb(RS232PortAdr);
/*Clearreceivebuffer*/
unsignedcharch;
printf("
**************************************************\n"
);
*WelcometoRS232serialPorttestProgram.*\n"
*Pleaseinputanykey,thensendthiskeycodetootherPC*\n"
printf(“*Thecharacter‘Q’or‘q’toquitthisprogram…*\n”);
InitRS232Port();
/*Initrs232serialport*/
ch=getch();
if((ch==‘Q’)||(ch==‘q’))
break;
SsendChar(ch);
//SendchartootherPC
}while
(1);
printf(“\nTheProgramwasbreakenbyuser!
\n”);
getch();
voidSendChar(unsignedcharch)
while(!
(inportb(RS232PortAdr+LSRadd)&
0x20));
outportb((RS232PortAdr+DATAadd),ch);
unsignedcharGetChar(void)
0x01));
return(inportb(RS232PortAdr+DATAadd));
1.关闭PC电源,利用专用的连接通讯线通过PC的异步通讯端口将两台PC互相连接,俗称“直接电缆连接”;
2.打开PC电源,进入BorlandC或VisualC开发环境;
3.参考(四)中的程序在一台PC上执行发送程序;
另一台PC上执行接收程序。
4.在一台PC上键入字符发送给另一台PC;
5.在另一台PC上显示接收到的字符。
六、实验报告和思考
1.什么是异步串行通讯的波特率?
2.如何修改(四)中的程序的波特率为19200bps?
3.当两台PC的波特率不同时,重复(五)的实验步骤,观察结果,并说明原因。
实验四测控系统实验
本次实验属综合实验,要求学生能够全面掌握理论学习的内容,并独立完成本次实验,通过综合实验学生可以掌握基于PC的测控系统的各构件的原理、扩展方法等,了解“虚拟仪器”的基本原理和构成。
本实验不要求学生提交实验报告,但是必须有指导教师检查每位学生的实验结果。
工业控制计算机(IPC)、多功能接口扩展卡和DI/DO扩展卡、示波器等。
1.利用多功能接口扩展卡和DI/DO接口扩展卡上的DAC和输入/输出开关信号端口,编写控制程序控制DAC产生连续的频率可调的正弦波、三角波和锯齿波(频率范围为0~100Hz);
2.编写程序控制其中一台PC的多功能接口扩展卡上的DAC产生的正弦波,并将该信号连接到另一台PC的多功能接口扩展卡的ADC的输入端口,编程采集和实时显示采集的波形。
四、实验步骤
1.关闭工业计算机的电源,正确设置多功能接口扩展卡和DI/DO接口扩展卡的基地址,重新将它们固定在ISABUS槽中;
2.将一台多功能接口卡的DAC的输出和另一台多功能接口卡的ADC输入端口相连接,并与示波器连接;
3.开启计算机电源,进入BorlandC或VisualC开发环境;
4.编写程序控制DO产生频率可调的三角波和锯齿波信号,利用键盘调整信号频率,并用示波器观察和测量产生的信号频率;
5.编写程序控制DAC产生频率可调的正弦波信号,利用键盘调整信号频率,并用示波器观察和测量产生的信号频率;
6.在另一台计算机上编写程序采集ADC输入端口输入的模拟电压信号,在屏幕上显示转换后的结果,观察结果的变化规律。
五、实验报告和思考
1.简述“虚拟仪器”的特点。
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《计算机接口技术与应用》实验报告
(一)
班级:
学号:
姓名:
实验名称:
实验目的:
实验内容:
1.
2.
3.
实验结果:
1.
《计算机接口技术与应用》实验报告
(一)(续)
《计算机接口技术与应用》实验报告
(二)
《计算机接口技术与应用》实验报告
(二)(续)
《计算机接口技术与应用》实验报告(三)
《计算机接口技术与应用》实验报告(三)(续)
《计算机接口技术与应用》实验报告(四)
《计算机接口技术与应用》实验报告(四)(续)
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