電子測量原理實驗指導書-資料下載頁

　　

【正文】 7 0 0 2 C P L DC P L D 芯片內部邏輯跳線連接AB跳線連接圖 95 CPLD 內三－八譯碼器 74138 邏輯及外圍連線36 / 49(2) 計數器實驗。按圖 96連接 CPLD板，外加+5V 直流電源，L1（L L2 、L3 可以任選一位）接低電平，p5 接 K2,(可輸入高或低電平)，觀察四位十進制計數器 74190輸出的一位數碼顯示數值的變化結果，并填入表 92。說明：CPLD 板的時鐘使用 的晶振，經過 219 分頻后以約 2Hz 的頻率用十進制計數器 74190 計數，以 216 分頻后以 16Hz 的頻率作為時鐘選擇的外部時鐘。使用 CPLD 板的 的晶振時鐘，放置 CPLD 板上的 S1 短路塊位置在右面。　　　　　　　　　　　　　　　表 92（1） 按如圖 97所示將 CPLD板插入主板 62芯插座， 用虛擬邏輯分析儀分析三－八譯碼器的輸入輸出電平邏輯，觀察虛擬邏輯分析儀中對應的輸入輸出位的邏輯電平，分析其正確性。使用邏輯分析儀時，選用外時鐘，時鐘觸發，顯示點數 100~200 點。引腳 計數值L1 P5 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10L LL HH LH HABL D NCDG ND N U PC L KR C O NM X M NQ DQ CQ BQ A7 4 1 9 0時鐘分頻器G N Dp 5ABCDL T NO DO CO BO A7 4 4 7R B I NB I NVC CO EO FO GR B O Np 2 4p 2 5p 2 7p 2 8p 2 9p 3 0p 3 1p 3 4三位數碼顯示DCBEFGD PAL 1 L 3DO4DO0DO1DO2DO3C P L D 芯片內部邏輯 S J 7 0 0 2 C P L D跳線連接VC Co u t s i d e C L K1 5跳線連接k 2k 1圖 96 CPLD 內四位十進制計數器 74190 與三位數碼顯示邏輯及外圍連線37 / 497 4 1 3 8CG 1G 2 A NG 2 B NY 0 NY 1 NY 2 NY 3 NY 4 NY 5 NY 6 NY 7 NKVC CG N Dp 1 5p 1 6p 1 7D O 5D O 1 5D O 1 4D O 1 3D O 1 2D O 1 1D O 1 0D O 9D O 8D O 7D O 6p 6 7p 5 7p 6 5p 5 4p 5 2p 5 5p 5 1p 5 0p 4 9p 4 8p 4 6p18p20p21p22p77p80p79p81VC CLED1LED8電子測量實驗箱EPP邏輯分析儀計算機 S J 7 0 0 2 C P L DC P L D 芯片內部邏輯跳線連接AB跳線連接圖 97 CPLD 內三－八譯碼器 74138 邏輯及外圍連線與實驗平臺的連接圖注：DO0～DO23 即連接到邏輯分析儀的 A0～A23 輸入通道。（2） 按如圖 98所示將 CPLD板插入主板 62芯插座，L1（L L2 、L3 可以任選一位）接低電平，p5 接或高或低電平，用虛擬邏輯分析儀分析十進制計數器的輸入輸出時序邏輯，觀察虛擬邏輯分析儀中對應的輸入輸出的時序邏輯，并在表 93中畫出時序圖。邏輯分析儀選用外時鐘，時鐘觸發，顯示點數 200。使用 CPLD 板的 的晶振時鐘，放置 CPLD 板上的 S1 短路塊位置在右面。　ABL D NCDG ND N U PC L KR C O NM X M NQ DQ CQ BQ A7 4 1 9 0時鐘分頻器G N Dp 5ABCDL T NO DO CO BO A7 4 4 7R B I NB I NVC CO EO FO GR B O Np 2 4p 2 5p 2 7p 2 8p 2 9p 3 0p 3 1p 3 4三位數碼顯示DCBEFGD PAL 1 L 3DO4DO0DO1DO2DO3EPP計算機電子測量實驗箱邏輯分析儀C P L D 芯片內部邏輯 S J 7 0 0 2 C P L D跳線連接VC Co u t s i d e C L K1 5跳線連接K 2K 1圖 98　 CPLD 內十進制計數器 74190 與三位數碼顯示邏輯及外圍連線與實驗平臺的連接圖38 / 49表 93（3） 選擇觸發方式字觸發，設置觸發字 A3～A0 為 0000，重新測試。觀察虛擬邏輯分析儀中對應的輸入輸出的時序邏輯，并在表 94中畫出時序圖。比較字觸發與時鐘觸發的區別。表 9－4 六、思考和練習采集時鐘的選擇原則是什么？字觸發一定能觸發嗎？P5＝0 P5＝1A4A0A1A2A3P5＝0 P5＝1A4A0A1A2A339 / 49附表：三－八譯碼器 7413十進制計數器 74190 和 BCD十進制譯碼器 7447 的真值表。表 91 74138 真值表 （默認值：GNDA, B, C, G2AN, G2BN VCCG1）表 92　74190 真值表 （默認值：GNDA, B, C, D, GN, CLK VCCLDN, DNUP）Inputs　 OutputsCLK GN LDN DNUP D C B A QD QC QB QAMXMN RCONX X L X d c b a d c b a X XX L H L 　 H L L H H LX L H H 　 L L L L H L↑ L H L 　 Count Up 加計數 L H↑ L H H 　 Count Down 減計數 L H↑ H H X 　 　 　 　 Hold Count L H表 93　7447 真值表 （默認值：GNDA, B, C, D VCCLTN, RBIN, BIN）　 LTN RBIN D C B A BIN OA OB OC OD OE OF OG RBON0 H H L L L L H L L L L L L H H1 H X L L L H H H L L H H H H H2 H X L L H L H L L H L L H L H3 H X L L H H H L L L L H H L HG1G2* C B AY0NY1NY2NY3NY4NY5NY6NY7NX H X X X H H H H H H H HL X X X X H H H H H H H HH L L L L L H H H H H H HH L L L H H L H H H H H HH L L H L H H L H H H H HH L L H H H H H L H H H HH L H L L H H H H L H H HH L H L H H H H H H L H HH L H H L H H H H H H L HH L H H H H H H H H H H L40 / 494 H X L H L L H H L L H H L L H5 H X L H L H H L H L L H L L H6 H X L H H L H H H L L L L L H7 H X L H H H H L L L H H H H H8 H X H L L L H L L L L L L L H9 H X H L L H H L L L H H L L H10 H X H L H L H H H H L L H L H11 H X H L H H H H H L L H H L H12 H X H H L L H H L H H H L L H13 H X H H L H H L H H L H L L H14 H X H H H L H H H H L L L L H15 H X H H H H H H H H H H H H HBI X X X X X X L H H H H H H H XRBI H L L L L L X H H H H H H H LLT L X X X X X H L L L L L L L H41 / 49交流電壓測量一、實驗目的1．了解并掌握電壓參數的基本測量原理與方法。2．了解數據采集卡的原理與使用。3．熟悉 labview的采集程序的編寫。二、實驗內容1．利用數據采集卡采集交流電壓信號。2．編寫基于 labview的采集程序。3．對采集結果進行計算與分析。三、實驗器材1．雙蹤示波器（20MHz 模擬或數字示波器） 1 臺2．函數信號發生器（1Hz～1MHz ） 1 臺3．NI 公司數據采集卡 PCI 6251 1 臺4．計算機(具有運行 windows2022 和圖形化控件的能力) 1 臺5．導線、連接線若干四、實驗原理交流電壓測量系統硬件由三部分組成：； 數據采集卡；（含配套的實驗軟件） ，如圖 1 所示。函數信號發生器計算機數據采集卡圖 1 交流電壓測量系統框圖42 / 49電壓信號通過數據采集卡的模擬輸入通道進入計算機，PCI6251 板卡引腳如圖 2所示。圖 2 PCI6251板卡引腳圖交流電壓平均值： 0niU??43 / 49交流電壓有效值： 20niU??五、實驗步驟1．按照圖 1所示的方法連線，信號發生器地接數據采集卡 67腳，正極接 68腳。 2. 打開 LabVIWE程序，設置 DAQ助手，具體步驟如下：本程序中，數據采集程序的設計主要通過 NI 公司出品的強大的工具 DAQ 助手來實現。DAQ 助手快速 vi 是 NI DAQmx 提供了一種更簡單、更方便、基于配置式的程序設計方式。它也是基于任務的，可自動創建任務和銷毀任務，并以配置式的方式快速實現測量任務的創建、編輯和運行，而無須編寫任何代碼。這在測量的試驗、論證、評估階段使用是非常快速和有效的。圖 3 DAQ 助手雙擊 DAQ 助手進入設置頁面： 圖 4 DAQ 助手設置一44 / 49 圖 5 DAQ 設置界面二 圖 6 DAQ 設置界面三45 / 49圖 7 DAQ 設置界面四 點擊 OK 完成確認。DAQ 助手設置完成后，下面進入 LabVIEW 編程工作。具體程序框圖如下：圖 8 采集程序框圖46 / 493．打開函數發生器，選擇輸出頻率為 10Hz，幅值為 2V 的正弦波，調整采樣頻率和采樣數，使得程序端接收正確波形，觀察電壓參數，與理論值比較。4．調整函數發生器，改變輸出波形，觀察輸出波形以及電壓參數的變