虛擬儀器與計算機測控技術(shù)題目及答案.doc

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虛擬儀器與計算機測控技術(shù)題目 1、 論述LabView圖形化開發(fā)軟件與基于文本型編程開發(fā)軟件特點及其優(yōu)缺點比較。 答：(1) LabView 特點：LabVIEW是Laboratory Virtual Instrument Engineering Workbench（實驗室虛擬儀器集成環(huán)境）的簡稱，是由美國國家儀器（NI,National Instruments）公司開發(fā)的。優(yōu)秀的商用圖形化編程開發(fā)平臺。LabVIEW程序被稱為VI（Virtual Instrument），即虛擬儀器。虛擬儀器沒有常規(guī)儀器的控制面板，而是利用計算機強大的圖形環(huán)境，采用可視化的圖形編程語言和平臺，以在計算機屏幕上建立圖形化的軟面板來替代常規(guī)的傳統(tǒng)儀器面板。軟面板上具有與實際儀器相似的旋鈕、開關(guān)、指示燈及其他控制部件。在操作時，用戶通過鼠標或鍵盤操作軟面板，來檢驗儀器的通信和操作。 (2)文本型編程開發(fā)軟件特點 1.層次清晰，便于按模塊化方式組織程序，易于調(diào)試和維護。 2.表現(xiàn)能力和處理能力極強。不僅具有豐富的運算符和數(shù)據(jù)類型，便于實現(xiàn)各類復(fù)雜的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它還可以直接訪問內(nèi)存的物理地址，進行位級別的操作。 3.目標代碼質(zhì)量高，程序執(zhí)行效率高。 4.非強類型；語法限制不嚴格，使得編程者無法過多地依賴編譯程序去查錯；缺少實時檢查，如數(shù)組越界等。 (3)相對于文本編程開發(fā)軟件圖形化開發(fā)軟件的優(yōu)勢有 ①虛擬儀器用戶可以根據(jù)自己的需要靈活地定義儀器的功能，通過不同功能模塊的組合可構(gòu)成多種儀器，而不必受限于儀器廠商提供的特定功能。 ②虛擬儀器將所有的儀器控制信息均集中在軟件模塊中，可以采用多種方式顯示采集的數(shù)據(jù)、分析的結(jié)果和控制過程。這種對關(guān)鍵部分的轉(zhuǎn)移進一步增加了虛擬儀器的靈活性。 ③由于虛擬儀器關(guān)鍵在于軟件，硬件的局限性較小，因此與其他儀器設(shè)各連接比較容埸實現(xiàn)。而且虛擬儀器可以方便地與網(wǎng)絡(luò)、外設(shè)及其他應(yīng)用連接，還可利用網(wǎng)絡(luò)進行多用戶數(shù)據(jù)共享。 ④虛擬儀器可實時、直接地對數(shù)據(jù)進行編輯，也可通過計算機總線將數(shù)據(jù)傳輸?shù)酱鎯ζ骰虼蛴C。這樣做一方面解決了數(shù)據(jù)的傳輸問題，一方面充分利用了計算機的存儲能力，從而使虛擬儀器具有幾乎無限的數(shù)據(jù)記錄容量。 ⑤虛擬儀器利用計算機強大的圖形用戶界面（GUI），用計算機直接讀數(shù)。根據(jù)工程的實際需要，使用人員可以通過軟件編程或采用現(xiàn)有分析軟件，實時、直接地對測試數(shù)據(jù)進行各種分析與處理。 ⑥虛擬儀器價格低，而且其基于軟件的體系結(jié)構(gòu)還大大節(jié)省了開發(fā)和維護費用。 2、 進行微機控制技術(shù)實驗1、2、3并完成實驗報告。 實驗一 輸入與輸出通道 1、實驗?zāi)康? 1、學(xué)習(xí)A/D轉(zhuǎn)換器原理及接口方法，并掌握ADC0809芯片的使用 2、學(xué)習(xí)D/A轉(zhuǎn)換器原理及接口方法，并掌握TLC7528芯片的使用 2、 實驗設(shè)備 PC機一臺，TD-ACC+實驗系統(tǒng)一套，SST51系統(tǒng)版一塊 3、實驗要求 1、編寫實驗程序，將—5～＋5的電壓作為ADC0809的模擬量輸入，將轉(zhuǎn)換所得的8位數(shù)字量保存到變量中。 2、編寫實驗程序，實現(xiàn)D/A轉(zhuǎn)換產(chǎn)生周期性三角波，并用示波器觀察波形。 4、 實驗原理步驟及結(jié)果 1、 A/D轉(zhuǎn)換實驗 ADC0809芯片主要包括多路模擬開關(guān)和A/D轉(zhuǎn)換器兩部分，其主要特點為：單電源供電、工作時鐘CLOCK最髙可達到1200KHZ、8位分辨率，8個單端模擬輸入端，TTL電平 兼容等，可以很方便地和微處理器接口。TD-ACC+教學(xué)系統(tǒng)中的ADC0809芯片，其輸出八位數(shù)據(jù)線以及CLOCK線已連到控制計算機的數(shù)據(jù)線及系統(tǒng)應(yīng)用時鐘1MCLK (IMHz)上。其它控制線根據(jù)實驗要求可另外連接（A、B、C、STR、/OE、EOC、INO?IN7)。根據(jù)實驗內(nèi)容的第一項要求，可以設(shè)計出如圖1所示的實驗線路圖。 圖1 上圖中，AD0809的啟動信號“STR”是由控制計算機定時輸出方波來實現(xiàn)的。這里用 P1.7來模擬1#定時器的輸出，通過揙UT1"排針引出，方波周期=定時器時常X2。 圖中ADC0809芯片輸入選通地址碼A、B、C為“1”狀態(tài)，選通輸入通道IN7;通過 單次階躍單元的電位器可以給A/D轉(zhuǎn)換器輸入－5V～+5V的模擬電壓；系統(tǒng)定時器定時１ms 輸出方波信號啟動A/D轉(zhuǎn)換器，并將A/D轉(zhuǎn)換完后的數(shù)據(jù)量讀入到控制計算機中，最后保存到變量中。 參考程序：參照隨機軟件中example51目錄中的ACC1-1-1文件夾中的ACC1-1-1.UV2 實驗步驟與結(jié)果 (1)建立一個工程文件 選擇Project菜單下的New Project命令，在對話框中設(shè)定新工程的位置，輸入新工程名字保存，創(chuàng)建新工程，接著選擇CPU，這里我們選擇SST公司的SST89E554RC芯片 確定后，會彈出一“Copy Standard 8051 Startup Code to Project Folder and Add File to Project”信息， 一般選擇“否”即可。 在“project workspace”的file區(qū)會出現(xiàn) 右擊“Target 1”選擇“Options for Target "Target1"”先選擇“Target”項，將圖中的晶振值“Xtal”修改成12在選擇“debug”項設(shè)置來確定當前調(diào)試模式是“use simulator”還是“Use Keil Monitor-51 Driver”本實驗中選擇“Use Keil Monitor-51 Driver”“Prot”為COM1“Baudrate”為38400.至此，該工程的基本情況設(shè)置完畢。 下面添加C文件，鼠標右擊“Source Group1”選擇“Add Files to Group Source Group1”即可添加一個C文件，如果沒有則選擇“File”中“New”先建立一個C文件再添加到工程中去。 (2) 參照上面的說明，先編一個與實驗流程圖對應(yīng)的C文件，然后建立一個工程，再將編好的C文件添加到工程中去，檢查程序無誤后編譯。鏈接。 編譯鏈接方法：使用Project菜單下的Build target命令或Rebuild all target Files命令，或者直接點擊工具欄中對應(yīng)的按鈕。編譯鏈接結(jié)果：若有錯誤則不能通過，并且會在信息窗口給出相應(yīng)的錯誤信息。編譯鏈接通過后，會產(chǎn)生一.hex目標文件。 (3) 按照實驗線路圖接線，連好后，請仔細檢查無錯誤后方可開啟設(shè)備電源。 (4) 點擊“Debug”菜單中的“Start/Stop Debug Session”選項，即可轉(zhuǎn)入Debug調(diào)試狀態(tài)。 (5) 加入變量或數(shù)組監(jiān)視，用鼠標雙擊所要監(jiān)視的變量或數(shù)組，右擊選擇“Add“ad”to Watch Window”項，再選擇將變量或數(shù)組放在“Watch 1#”還是“Watch 2#”窗口進行監(jiān)視。 (6) 在程序結(jié)束的地方設(shè)置斷點 (7) 打開虛擬儀器菜單項中的萬用表選項或者直接點擊萬用表圖標，選擇“電壓檔”用示波器單元中的CH1