微型计算机控制技术实验报告

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1、1.2信号的采样与保持实验目的1．熟悉信号的采样和保持过程2．学习和掌握香农(采样)定理3．学习用直线插值法和二次曲线插值法还原信号实验设备PC机一台，TD-ACC+实验系统一套，SST51系统板一块实验内容1．编写程序，实现信号通过A/D转换器转换成数字量送到控制计算机，计算机再把数字量送到D/A转换器输出。2．编写程序，分别用直线插值法和二次曲线插值法还原信号。实验原理1．采样与保持（１）香农(采样)定理：若对于一个具有有限频谱(W

2、ax为信号的最高频率，Ws为采样频率。（２）实验线路图：本实验中，我们将具体来验证香农定理。可设计如下的实验线路图，图中画“o”的线需用户在实验中自行接好，其它线系统已连好。图1.2-1中，用P1.7来模拟1＃定时器的输出，通过“OUT1”排针引出，方波周期＝定时器时常×2，“IRQ7”表示51的外部中断1，用作采样中断。这里，正弦波单元的“OUT”端输出周期性的正弦波信号，通过模数转换单元的“IN7”端输入,系统用定时器作为基准时钟(初始化为10ms)，定时采集“IN7”端的信号，转换结束产生采样中断，在中断服务程序中读入转换完的数字量，送到数模转换单元，在“OUT1

3、”端输出相应的模拟信号。由于数模转换器有输出锁存能力，所以它具有零阶保持器的作用。采样周期T=TK×10ms，TK的范围为01~FFH，通过修改TK就可以灵活地改变采样周期，后面实验的采样周期设置也是如此。7.........77（３）参考程序流程：基于上面的实验线路，可以设计如下的参考程序流程。7777（４）直线插值法参考程序：/文件名：ACC1-2-2.C功能描述：定时100ms采样，利用当前的采样值和上次的采样值进行直线差值，并送D/A输出/#include#include/宏定义/#defineucharunsignedch

4、ar#defineuintunsignedint#defineADC_7XBYTE[0x0600]//定义模数转换IO地址#defineDAC_1XBYTE[0x0640]//定义D/A第一路的IO地/全局变量定义/sbitstr=P1^7;uchardataad[10];//声明变量，用于存储转换结果uintdatatime;//声明变量，用于定时uchardatat0_h,t0_l;//用于存储定时器0的初值ucharTK;//声明采样周期变量ucharTC;//TK的变量ucharKK;//斜率变量charUK;//当前的D/A输出值charUK_1;//上一次的

5、输出值/主函数/voidmain(void){7TMOD=0x01;time=10;//定时1mst0_h=(65536-500time)/256;//计算定时器0初值t0_l=(65536-500time)%256;t0_l=t0_l+20;//修正因初值重装而引起的定时误差TH0=t0_h;TL0=t0_l;IT1=1;//边沿触发中断EX1=1;//开外部中断1ET0=1;//开定时中断0TR0=1;//启动定时器TK=100;//采样周期＝TK×10msTC=1;DAC_1=0x80;//D/A清零UK=0;//变量清零UK_1=0;KK=0;EA=1;//开总

6、中断while(1);}/函数名：INT1功能：1号外部中断服务程序参数：无返回值：无/voidint1()interrupt2using2{inti;ucharj;TC--;//判采样周期到否if(TC==0){UK_1=UK;UK=ADC_7-128;//读取A/D转换结果DAC_1=UK_1+128;//送D/A输出TC=TK;//采样周期变量恢?KK=0;}else{KK++;i=(UK-UK_1)KK;i=i/TK;//计算差值点j=i+UK_1;DAC_1=j+128;//送D/A输出7}}/函数名：Timer0功能：定时器0中断服务程序参数：无返回值：无/

7、voidTimer0()interrupt1using1{str=!str;//产生A/D启动信号TH0=t0_h;//重新装入初值TL0=t0_l;}2．信号的还原(1)实验原理：从香农定理可知，对于信号的采集，只要选择恰当的采样周期，就不会失去信号的主要特征。在实际应用中，一般总是取实际采样频率Ws比2Wmax大，如：Ws≥10Wmax。但是如果采用插值法恢复信号，就可以降低对采样频率的要求，香农定理给出了采样频率的下限，但是用不同的插值方法恢复信号需要的采样频率也不相同。直线插值法(取Ws>5Wmax)。利用式1.2-1在点(X0,