NIOS教程1---建立一个最小系统

NIOS教程（1） --------建立一个最小系统

简介

NIOS是一个用户可配置的通用32位RISC嵌入式处理器，它是SOPC（System On a Programmable Chip,片上可编程系统）的核心。处理器以软核形式实现，具有高度的灵活性和可配置性。

NIOS的开发包括硬件开发和软件开发两部分。

硬件开发是在Quartus II中实现的，而软件开发部分是在NIOS IDE软件中实现的。

我们首先来介绍NIOS的硬件逻辑开发。所谓硬件逻辑开发就是用Quartus II 和 SOPC Builder来建立自己需要的软核。

1．先打开QuartusII 9.0SP2软件

点击菜单栏File? New Project Wizard，弹出如下对话框

点击Next>按钮继续，

在此步中，

What is the working directory for this project? 是询问你的这个项目工程打算放在哪里？

我们改为d:\ask2cb_nios\nios1 (表示整个工程建立在D盘的ask2cb_nios\nios1目录下面) What is the name of this project? 是询问你这个工程项目名是什么？

我们改为nios1(表示这是第一个nios示例工程)

What is the name of the top-level design entity for this project? 是询问这个工程项目的顶层设计入门名

我们改为nios1，表示顶层模块名为nios1

改成如下图所示：

点击Next>继续

提示D盘下面没有ask2cb_nios目录下的nios1这个目录，询问是否要创建它，选择是(y)，让QuartusII创建这个目录。

向导开始询问是否有现成的文件需要加到当前新建的工程中？这步不用管它，点击Next>继续，

在此步中，向导询问你使用的是何种器件，我们在Device family组合框中，Family下拉列表中选择CycloneII，在Available devices:下面的列表框中选择EP2C5Q208C8，这是我们ASK2CB-5开发板所使用的FPGA主芯片(EP2C5Q208C8)，如果您购买的是ASK2CB-8开发板，请选择EP2C8Q208C8。

在本教程中，默认采用的是EP2C5Q208C8，如果你的开发板上的FPGA主芯片为EP2C8Q208，请修改相应的器件为EP2C8Q208C8

在此步中询问你要使用何种综合工具，仿真工作，时序分析工具，不用管它，点Next>继续，

最后显示一个整个新建的Project的摘要。点击Finish完成新建项目。如后新建的Project如下图

工程虽然建完了，但这只是一个空的工程，接下来我们需要在工程中添加文件

2．向工程中添加文件，先建立一个Block Diagram / Schematic File，点击菜单栏中的File->New… 打开新建文件对话框，

我们选中Block Diagram / Schematic File，然后点击ＯＫ按钮

在QuartusII工程中出现了一个Block1.bdf文件

3．接下来我们该启动SOPC Buider 来创建NIOSII软核了，点击Tools-> SOPC Builder…

会出现如下对话框

在最上层的Create New System对话框中的System Name:中输入软核的名字，在本示例

中，输入kernel做为软件核的名字

下面的target HDL，可以选择Verilog

点击ＯＫ按钮确认。

此时看窗口左上角的Clock Settings 显示clk_0为外部时钟，频率为50Mhz，这是我们当前所用到的软核时钟。

4．接下来要建立CPU，用鼠标双击窗口左侧框中的NIOS II Processor

弹出如下窗口

先选择软核的类型，Quartus一共提供了三种类型可供选择，Nios II/e占用资源最少600-800LEs，功能也最简单，速度最慢。Nios II/s占资源比前者多一些，功能也多了，速度也快一些Nios II/f占资源最多，功能也最多，速度就快。选择的时候要根据你的需求和你的芯片资源来决定。

在本示例中，我们选择Nios II /s，能够满足需要，

在窗口下半部分的这些选项可以先不用管

Reset Vector是复位后启动时的Memory类型和偏移量

Exception Vector是异常情况时的Memory类型和偏移量。

现在还不能配置，需要RAM设置好以后才能修改这里

接下来点击Next，

在此步中不用做修改，点击Next>

在此步中不用做修改，点击Next>

在此步中不用做修改，点击Next>

在此步中需要设置JTAG Debug Module ，即JTAG调试时所要用到的功能模块，我们选择Level1，只使用最简单的功能。

点击Next> 继续

最后点击Finish。完成

５．现在回到了SOPC Builder的主界面，

我们可以看到在右边的窗口中多了一个cpu_0，这就是刚才添加的cpu

NIOSII里的uart操作

NIOSII里的uart操作 第一步，在sopc里增加一个串口 第二步：操作UART的三种方法 （1）直接寄存器操作。 NIOS II 的串口编程有多种方式，很多地方给的程序大多数更像纯C语言写法，占用程序空间比较大，这里以一个更像单片机串口的程序，占用空间当对而言要小，且对像工业控制的数据传输更实用简单些（个人觉得）。 extern unsigned char leddata[8]; //UART发送一个字节子程序 void Uart_send(unsigned char data) { alt_u16 status; status=IORD_ALTERA_AVALON_UART_STATUS(UART_BASE);

while(!(status&0x0040))//等待发送完成 status=IORD_ALTERA_AVALON_UART_STATUS(UART_BASE); IOWR_ALTERA_AVALON_UART_TXDATA(UART_BASE,data); } //UART发送多个字节子程序 void Uart_send_n(unsigned char *ptr,unsigned char n) { for(;n>0;n--) { Uart_send(*ptr); ptr++; } } //UART接收子程序 int Uart_receive(void) { alt_u16 status; int temp; status=IORD_ALTERA_AVALON_UART_STATUS(UART_BASE); while(!(status&0x0080))//等待发送完成 status=IORD_ALTERA_AVALON_UART_STATUS(UART_BASE); temp=IORD_ALTERA_AVALON_UART_RXDATA(UART_BASE); return temp; } //串口接收中断服务程序 void Uart_ISR(void * context,alt_u32 id) { unsigned char temp; temp=IORD_ALTERA_AVALON_UART_RXDATA(UART_BASE); leddata[5]=temp; } //串口中断初始化 void Uart_init() { IOWR_ALTERA_AVALON_UART_CONTROL(UART_BASE, 0x80);//接收中断使能 IOWR_ALTERA_AVALON_UART_STATUS(UART_BASE, 0x0);//清状态标志 // IOWR_ALTERA_AVALON_UART_RXDATA(UART_BASE, 0x0);//清接收寄存器 alt_irq_register(UART_IRQ,0,Uart_ISR);//中断注册，此处编译总出现警告，还请高手能指点。warning: implicit declaration of function `alt_irq_register' test3 uart_zx.h

自动控制系统课程设计说明书

H a r b i n I n s t i t u t e o f T e c h n o l o g y 课程设计说明书（论文） 课程名称：自动控制理论课程设计 设计题目：直线一级倒立摆控制器设计 院系：电气学院电气工程系 班级： 设计者： 学号： 指导教师： 设计时间：2016.6.6-2016.6.19 手机： 工业大学教务处

*注：此任务书由课程设计指导教师填写。

直线一级倒立摆控制器设计 摘要：采用牛顿—欧拉方法建立了直线一级倒立摆系统的数学模型。采用MATLAB 分析了系统开环时倒立摆的不稳定性，运用根轨迹法设计了控制器，增加了系统的零极点以保证系统稳定。采用固高科技所提供的控制器程序在MATLAB中进行仿真分析，将电脑与倒立摆连接进行实时控制。在MATLAB中分析了系统的动态响应与稳态指标，检验了自动控制理论的正确性和实用性。 0.引言 摆是进行控制理论研究的典型实验平台，可以分为倒立摆和顺摆。许多抽象的控制理论概念如系统稳定性、可控性和系统抗干扰能力等，都可以通过倒立摆系统实验直观的表现出来，通过倒立摆系统实验来验证我们所学的控制理论和算法，非常的直观、简便，在轻松的实验中对所学课程加深了理解。由于倒立摆系统本身所具有的高阶次、不稳定、多变量、非线性和强耦合特性，许多现代控制理论的研究人员一直将它视为典型的研究对象，不断从中发掘出新的控制策略和控制方法。 本次课程设计中以一阶倒立摆为被控对象，了解了用古典控制理论设计控制器(如PID控制器)的设计方法和用现代控制理论设计控制器(极点配置)的设计方法，掌握MATLAB仿真软件的使用方法及控制系统的调试方法。 1.系统建模 一级倒立摆系统结构示意图和系统框图如下。其基本的工作过程是光电码盘1采集伺服小车的速度、位移信号并反馈给伺服和运动控制卡，光电码盘2采集摆杆的角度、角速度信号并反馈给运动控制卡，计算机从运动控制卡中读取实时数据，确定控制决策(小车运动方向、移动速度、加速度等)，并由运动控制卡来实现该控制决策，产生相应的控制量，使电机转动，通过皮带带动小车运动从而保持摆杆平衡。

综合教程1课后答案

综合教程1课后答案 Unit 1 College Life Enhance Your Language Awareness Words in Action 1. (P.23) 1) deliver 2) polish 3) available 4) latter 5)file 6) thrive 7) undertook 8) practical 9) fulfill 10) perceived 11) accumulated 12) multiplied 2. (P.24) 1)compromise 2) self-induced 3) steered 4) frame 5)demonstrated 6) employ 7) promote 8) impressed 9)contribution 10) deliberately 11) financial 12) economic 3.(P.24) 1)makes a point of 2) refresh my memory 3) lead to 4) at hand 5) working out 6) under pressure 7) Last but not least 8) down 9) In addition to 10) were involved 11) in other words 12) pointed out 13) pay off 4. (P.25) 1) scored 2) scheduled 3) assigned 4) motivated 5) crucial 6) promote 7) perform 8) debate 9) scanned 10) devised 11) advocated 12) clarify 13) priorities 14) compromised 15) context 16) undertook Final sentence: academic excellence Increasing Your Word Power 1.( P.26~27) 1)principal/ major 2) top 3) major 4) top 5)principal 6) major 7) schedule 8)advocate/have advocated 9) top 10) approach 11)blame 12) major/ principal 13) advocate 14) schedule 15)blame 16) approaching 17) pressure 18) pace 19)pressured 20) pace Cloze (P.31) 1)academic 2) priorities 3) conducted 4) principles 5)begin 6) priority 7) compromised 8) addition 9)filling 10) Speaking 11) formula 12)Participation/ Participating 13) based 14) least 15)way 16) pressure

nios2+c语言编程方法Nios2系列教程

最小的Nios2系统 前言 2003年Altera推出了第一代32位Nios系统，开创了FPGA内构建高性能单片机的先河。随之2004年，Nios系统升级为Nios2系统，解决了软硬件开发中一些不方便的问题，软件开发环境从命令行编译转移到Eclips的IDE集成开放环境。Nios2开发环境从1.0、1.1到1.2逐步升级。后来为了和QuartusII软件升级同步，从QuartusII5.0版本开始Nios2的版本号正式和QuartusII统一。 作者我亲身经历过整个Nios2发展历程，深知Nios2的不同版本发生的巨大变化。目前网上流行的Nios2教程针对的版本相对较老，已经对初学者学习Nios2起不到指导作用，并且应广大爱好者的强烈要求，我在此使用QuartusII和Nios2的8.0版本详细叙述Nios2的开发流程。构建一个Nios2最小系统需要什么 构建一个Nios2最小系统需要具备以下资源： ★Nios2软核处理器 ★内存 ★Jtag_uart调试接口 1. Nios2软核处理器：这就是Nios2处理器的核心CPU，所有的外设都是和这个CPU通过Avalon总线连接到一起的。

2. 内存：编译后的程序代码需要通过下载线下载到该内存中，然后CPU的程序指针跳转到内存的首地址开始执行程序。 3. Jtag_uart调试接口：想要用单步调试等调试功能控制程序执行和查看程序变量，那么就需要这个调试接口。 开始构建一个再简单不过的Nios2工程 整个步骤由2部分组成，第一部分建立Nios2硬件SOPC工程，第二部分建立Nios2软件工程。 1．建立Nios2硬件SOPC工程 建立Nios2硬件SOPC工程就是设计一个软核CPU和它的外设，编译成硬件电路放到FPGA芯片里面。这时候可以认为FPGA就是一个32位的单片机了，下面的软件开发都是针对这个单片机的。 打开QuartusII软件，新建一个工程选择EP2C8Q208C8芯片。 打开Tools－>SOPC Builder菜单，进入SOPC Builder界面，新建一个名为nios32的SOPC文件，语言可以选择VHDL或者VerilogHDL。我们一共要添加3个IP模块：Nios2处理器、片上内存和Jtag_uart 调试接口。 1．1在左边的IP导航栏里面双击选择NiosII Processor，然后选择Nios II/e型的处理器。这个处理器占用FPGA逻辑资源最小。此时CPU的Reset Vector和Exception Vector都是不可选的，因为还没有设置内存。在

《操作系统实用教程》课后题参考答案

课后习题参考答案 第一章操作系统概述 一、填空题 1．软硬件资源、系统软件、用户 2．处理机、存储器、输入／输出设备和文件资源；处理机管理、存储器管理、设备管理和文件系统 3．分时（或多用户、多任务）单用户（或单用户、单任务） 4．分时OS 时间片轮转批处理OS 吞吐率实时OS 实时性和可靠性 5．命令接口系统调用 6．系统调用 二、选择题 三、简答题 1．操作系统是管理系统资源、控制程序执行，改善人机界面，提供各种服务，合理组织计算机工作流程和为用户使用计算机提供良好运行环境的一种系统软件。 操作系统是用户与计算机硬件之间的接口。操作系统为用户提供了虚拟计算机。操作系统是计算机系统的资源管理者，处理器管理，存储器管理，设备管理，文件管理，用户接口。2．硬件的改进导致操作系统发展的例子很多，内存管理支撑硬件由分页或分段设施代替了界寄存器以后，操作系统中便增加了分页或分段存储管理功能。图形终端代替逐行显示终端后，操作系统中增加了窗口管理功能，允许用户通过多个窗口在同一时间提出多个操作请求。引进了中断和通道等设施后，操作系统中引入了多道程序设计功能。计算机体系结构的不断发展有力地推动着操作系统的发展，例如，计算机由单处理机改进为多处理机系统，操作系统也由单处理机操作系统发展到多处理机操作系统和并行操作系统；随着计算机网络的出现和发展，出现了分布式操作系统和网络操作系统。随着信息家电的发展，又出现了嵌入式操作系统。 3．在一段时间内，内存中能够接纳多道程序的系统称为多道程序系统。 单道程序环境下处理器的利用率很低，当程序进行输入/输出操作时，处理器空闲，同时外部设备的利用率也很低，引入多道程序系统以后，整个计算机的利用率得到了提高。4．允许多个联机用户同时使用一台计算机系统进行计算的操作系统称为分时操作系统，分时操作系统具有以下特性：同时性，独立性，及时性和交互性。 实时操作系统是指当外界事件或数据产生时，能够接收并以足够快的速度予以处理，其处理的结果又能在规定的时间之内来控制生产过程或对处理系统做出快速响应，并控制所有实时任务协调一致运行的操作系统。实时操作系统的主要特点：对处理时间和响应时间要求高，可靠性和安全性高，多路性、独立性和交互性，整体性强。 5．分时操作系统和批处理操作系统虽然有共性，它们都基于多道程序设计技术，但存在下列不同点： ●追求的目标不同。批处理系统以提高系统资源利用率和作业吞吐率为目标；分时系 统则要满足多个联机用户立即型命令的快速响应。 ●适应的作业不同。批处理系统适应已经调试好的大型作业；而分时系统适应正在调 试的小作业。

《自动控制原理》专科课程标准

《自动控制原理》课程标准 一、课程概述 （一）课程性质地位 自动控制原理是空间工程类、机械控制类、信息系统类等相关专业学历教育合训学员的大类技术基础课程。由于自动控制原理在信息化武器装备中得到了广泛的应用，因此，将本课程设置为大类技术基础课，对培养懂技术的指挥人才有着十分重要的作用。本课程所覆盖的知识面较宽，既有较深入的理论基础知识，也有较广泛的专业背景知识，因而，它在学员知识结构方面将起到加强理论深度和拓展知识广度的积极作用。 （二）课程基本理念 为了贯彻素质教育和创新教育的思想，本课程将在注重自动控制原理的基本概念和基本分析与设计方法的基础上，适当引入自动控制发展中的、学员能够理解的新概念和新方法；贯彻理论联系实际的原则，科学取舍各种主要理论、方法的比例，正确处理好理论与案例的关系，以适应为部队培养应用复合型人才的需要；适当引入和利用Matlab工具来辅助自动控制原理中的复杂计算与作图、验证分析与设计的结果；本课程应该既使学员掌握必要的基础理论知识，并了解它们对实际问题的指导作用，又要促进学员养成积极思考、长于分析、善于推导的能力和习惯。 （三）课程设计思路 本课程主要介绍自动控制原理的基本概念和基本的分析与设计方法。课程采用“一纵三横”的设计思路，具体来说，“一纵”就是在课程讲授中要求贯彻自动控制系统的建模、分析及设计方法这条主线；“三横”就是在方法讲授中要求强调自动控制系统的稳定性、快速性和准确性，稳准快三个字是分析的核心，也是设计的归宿。在课程讲授中，贯彻少而精的原则，即对重点、难点讲深讲透；注意理论联系专业实际，例子贴近生活，注重揭示抽象概念的物理意义；注意传统教法与现代教法的有机结合，充分运用各种教学手段，特别注重发挥课程教学网站的作用。在课程学习中，注重阅读教材、完成作业、课程实验及讨论问题等四个环节，深刻理解课程内容中的重点和难点，重点掌握自动控制原理的基本概念和基本分析与设计方法。 二、课程目标 （一）知识与技能 通过本课程的学习，使学员掌握自动控制原理的基本概念和基本的分析与设计方法，重点培养学生利用自动控制的基本理论分析与解决工程实际问题的思维方式和初步能力，并为学习后续相关专业课程，以及进一步学习和应用自动控制方面的新知识、新技术打下必要基础。 （二）过程与方法 通过本课程的学习，使学员掌握自动控制系统分析与设计的一般过程与基本方法。 （三）情感态度与价值观 通过本课程的学习，使学员在五个方面得到磨练与培养。 （1）实践意识：坚持一切从实际出发，不迷信书本、不迷信权威。 （2）质量意识：认认真真做好每一件事，在学习中的每一个环节都坚持质量至上的思想。 （3）协作意识：现代科学技术已经很少是一个人可以独立完成的了，所以要能与同学协同工作、协调配合。 （4）创新意识：勇于不断追求和探索新意境、新见解。 （5）坚毅意志：具有坚强的意志和顽强的精神，要敢于面对困难、善于克服困难。

全新版大学英语_综合教程1_课后翻译与答案

《全新版大学英语综合教程1 课后翻译及答案》Unit 1 Growing Up 为自己而写 ——拉塞尔·贝克 从孩提时代，我还住在贝尔维尔时，我的脑子里就断断续续地转着当作家的念头，但直等到我高中三年级，这一想法才有了实现的可能。在这之前，我对所有跟英文课沾边的事都感到腻味。我觉得英文语法枯燥难懂。我痛恨那些长而乏味的段落写作，老师读着受累，我写着痛苦。弗利格尔先生接我们的高三英文课时，我就准备着在这门最最单调乏味的课上再熬上沉闷的一年。弗利格尔先生在学生中以其说话干巴和激励学生无术而出名。据说他拘谨刻板，完全落后于时代。我看他有六七十岁了，古板之极。他戴着古板的毫无装饰的眼镜，微微卷曲的头发剪得笔齐，梳得纹丝不乱。他身穿古板的套装，领带端端正正地顶着白衬衣的领扣。他长着古板的尖下巴，古板的直鼻梁，说起话来一本正经，字斟句酌，彬彬有礼，活脱脱一个滑稽的老古董。 我作好准备，打算在弗利格尔先生的班上一无所获地混上一年，不少日子过去了，还真不出所料。后半学期我们学写随笔小品文。弗利格尔先生发下一张家庭作业纸，出了不少题目供我们选择。像"暑假二三事"那样傻乎乎的题目倒是一个也没有，但绝大多数一样乏味。我把作文题带回家，一直没写，直到要交作业的前一天晚上。我躺在沙发上，最终不得不面对这一讨厌的功课，便从笔记本里抽出作文题目单粗粗一看。我的目光落在"吃意大利细面条的艺术"这个题目上。

这个题目在我脑海里唤起了一连串不同寻常的图像。贝尔维尔之夜的清晰的回忆如潮水一般涌来，当时，我们大家一起围坐在晚餐桌旁——艾伦舅舅、我母亲、查理舅舅、多丽丝、哈尔舅舅——帕特舅妈晚饭做的是意大利细面条。那时意大利细面条还是很少听说的异国食品。多丽丝和我都还从来没吃过，在座的大人也是经验不足，没有一个吃起来得心应手的。艾伦舅舅家诙谐有趣的场景全都重现在我的脑海中，我回想起来，当晚我们笑作一团，争论着该如何地把面条从盘子上送到嘴里才算合乎礼仪。 突然我就想描述那一切，描述当时那种温馨美好的气氛，但我把它写下来仅仅是想自得其乐，而不是为弗利格尔先生而写。那是我想重新捕捉并珍藏在心中的一个时刻。我想重温那个夜晚的愉快。然而，照我希望的那样去写，就会违反我在学校里学的正式作文的种种法则，弗利格尔先生也肯定会打它一个不及格。没关系。等我为自己写好了之后，我可以再为弗利格尔先生写点什么别的东西。 等我写完时已是半夜时分，再没时间为弗利格尔先生写一篇循规蹈矩、像模像样的文章了。第二天上午，我别无选择，只好把我为自己而写的贝尔维尔晚餐的故事交了上去。两天后弗利格尔先生发还批改过的作文，他把别人的都发了，就是没有我的。我正准备着遵命一放学就去弗利格尔先生那儿挨训，却看见他从桌上拿起我的作文，敲了敲桌子让大家注意听。 "好了，孩子们，"他说。"我要给你们念一篇小品文。文章的题目是： 吃意大利细面条的艺术。"

第7章 Nios II 常用外设编程 SOPC技术与应用

第1节并行输入/输出内核 并行输入/输出（PIO）内核提供了Avalon存储器映射从端口和通用IO端口直接的接口。 I/O端口连接到片内的用户逻辑或是连到与FPGA片外设备相连的引脚上。 PIO内核提供对用户逻辑或外部设备简单的I/O访问，应用实例如下： ?控制LED ?获取开关数据 ?控制显示设备 ?配置并与片外设备通信，例如专用标准产品(ASSP)的设备。 PIO内核可以基于输入信号而发出中断请求 (IRQ) 输出。SOPC Builder 中提供了现成的 PIO内核，可以很容易地将PIO内核集成到SOPC Builder生成的系统中。 7.1.1 PIO 寄存器描述 每个PIO内核可提供多达32I/O端口，用户可以添加一个或多个PIO 内核。CPU通过读/ 写PIO接口的映射寄存器来控制PIO端口。在CPU的控制下，PIO内核在输入端口捕获数据，驱动数据到输出端口。当PIO端口直接连到了I/O管脚，通过写控制寄存器，CPU能够将管脚置成三态。图7-1是一个PIO应用的例子，本例使用了多个 PIO内核。 图7-1 使用PIO内核的系统实例

当集成到SOPC Builder生成的系统中，PIO内核有两个特性对用户是可见的。 ?具有四个寄存器的存储器映射的寄存器空间，4个寄存器是data、direction、 interruptmask和edgecapture。 ?1到32个的I/O端口。 有些寄存器在某些硬件配置下不是必需的，这时相应的寄存器就不存在了。对一个不存在的寄存器进行读操作，则返回一个未定义的值；一个不存在寄存器进行写操作则没有任何结果。表7-1给出了PIO寄存器的描述。 1. 数据寄存器（Data Input & Output） PIO内核I/O端口可以连接到片上或片外的逻辑。内核可以配置成仅有输入端口，或仅有输出端口，或两者都有。如果内核用于控制设备上的双向I/O 管脚，内核提供具有三态控制的双向模式。读数据寄存器返回输入端口上的数据，写数据寄存器则提供驱动到输出端口的数据。这些端口是独立的，读数据寄存器不会返回之前写入的数据。 2. 方向寄存器（direction） 如果端口是双向的，方向寄存器控制每个PIO端口的数据方向。当方向寄存器的第n为被置为1，端口n 驱动数据寄存器中相应位的值。方向寄存器只有当PIO内核配置为双向模式时才存在，模式(输入、输出或双向)在系统生成时指定，在运行时无法更改。在 input-only或output-only模式下，方向寄存器不存在。这种情况下，读方向寄存器返回一个未定义的值，写方向寄存器则没有结果。复位之后，方向寄存器的所有位都是0，即所有双向的I/O 端口配置为输入。如果PIO端口连接到设备的管脚，则管脚保持高阻状态。 3. 中断掩码寄存器（interruptmask） 设置中断掩码寄存器某位为1，则将相应的PIO输入端口中断使能。中断的行为依赖PIO 内核的硬件的配置。.中断掩码寄存器只有当硬件配置产生中

自动控制课程设计~~~

指导教师评定成绩： 审定成绩： 重庆邮电大学 移通学院 自动控制原理课程设计报告 系部： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师： 设计时间：2013年12 月 重庆邮电大学移通学院制

目录 一、设计题目 二、设计报告正文 摘要 关键词 设计内容 三、设计总结 四、参考文献

一、设计题目 《自动控制原理》课程设计（简明）任务书——供2011级机械设计制造及其自动化专业（4-6班）本科学生用 引言：《自动控制原理》课程设计是该课程的一个重要教学环节，既有别于毕业设计，更不同于课堂教学。它主要是培养学生统筹运用自动控制原理课程中所学的理论知识，掌握反馈控制系统的基本理论和基本方法，对工程实际系统进行完整的全面分析和综合。 一设计题目：Ｉ型二阶系统的典型分析与综合设计 二系统说明： 该Ｉ型系统物理模拟结构如图所示。 系统物理模拟结构图 其中：Ｒ＝1MΩ；C =1uF；R0=41R 三系统参量：系统输入信号：x(t)； 系统输出信号：y(t)；

四设计指标： 设定：输入为x(t)=a×1（t）（其中：a=5） 要求动态期望指标：M p﹪≤20﹪；t s≤4sec； 五基本要求： a)建立系统数学模型——传递函数； b)利用根轨迹方法分析和综合系统（学号为单数同学做）； c)利用频率特性法分析和综合系统（学号为双数同学做）； d)完成系统综合前后的有源物理模拟（验证）实验； 六课程设计报告： 1.按照移通学院课程设计报告格式写课程设计报告； 2.报告内容包括：课程设计的主要内容、基本原理； 3.课程设计过程中的参数计算过程、分析过程，包括： （1）课程设计计算说明书一份； （2）原系统组成结构原理图一张（自绘）； （3）系统分析，综合用精确Bode图一张； （4）系统综合前后的模拟图各一张（附实验结果图）； 4.提供参考资料及文献 5.排版格式完整、报告语句通顺； 6.封面装帧成册。

自动控制原理课程设计实验

上海电力学院 自动控制原理实践报告 课名：自动控制原理应用实践 题目：水翼船渡轮的纵倾角控制 船舶航向的自动操舵控制 班级： 姓名： 学号：

水翼船渡轮的纵倾角控制 一．系统背景简介 水翼船(Hydrofoil)是一种高速船。船身底部有支架，装上水翼。当船的速度逐渐增加，水翼提供的浮力会把船身抬离水面(称为水翼飞航或水翼航行，Foilborne)，从而大为减少水的阻力和增加航行速度。 水翼船的高速航行能力主要依靠一个自动稳定控制系统。通过主翼上的舵板和尾翼的调整完成稳定化操作。该稳定控制系统要保持水平飞行地穿过海浪。因此，设计上要求系统使浮力稳定不变，相当于使纵倾角最小。 航向自动操舵仪工作时存在包括舵机（舵角）、船舶本身（航向角）在内的两个反馈回路：舵角反馈和航向反馈。 当尾舵的角坐标偏转错误!未找到引用源。，会引起船只在参考方向上发生某一固定的偏转错误!未找到引用源。。传递函数中带有一个负号，这是因为尾舵的顺时针的转动会引起船只的逆时针转动。有此动力方程可以看出，船只的转动速率会逐渐趋向一个常数，因此如果船只以直线运动，而尾舵偏转一恒定值，那么船只就会以螺旋形的进入一圆形运动轨迹。 二．实际控制过程 某水翼船渡轮，自重670t，航速45节（海里/小时），可载900名乘客，可混装轿车、大客车和货卡，载重可达自重量。该渡轮可在浪高达8英尺的海中以航速40节航行的能力，全靠一个自动稳定控制系统。通过主翼上的舵板和尾翼的调整完成稳定化操作。该稳定控制系统要保持水平飞行地穿过海浪。因此，设计上要求该系统使浮力稳定不变，相当于使纵倾角最小。

上图：水翼船渡轮的纵倾角控制系统 已知，水翼船渡轮的纵倾角控制过程模型，执行器模型为F（s）=1/s。 三．控制设计要求 试设计一个控制器Gc（s），使水翼船渡轮的纵倾角控制系统在海浪扰动D （s）存在下也能达到优良的性能指标。假设海浪扰动D（s）的主频率为w=6rad/s。 本题要求了“优良的性能指标”，没有具体的量化指标，通过网络资料的查阅：响应超调量小于10%，调整时间小于4s。 四．分析系统时域 1.原系统稳定性分析 num=[50]; den=[1 80 2500 50]; g1=tf(num,den); [z,p,k]=zpkdata(g1,'v'); p1=pole(g1); pzmap(g1) 分析：上图闭环极点分布图，有一极点位于原点，另两极点位于虚轴左边，故处于临界稳定状态。但还是一种不稳定的情况，所以系统无稳态误差。 2.Simulink搭建未加控制器的原系统（不考虑扰动）。

全新版大学英语综合教程1课后答案

Key to Exercises (unit 1) Vocabulary: I. 1). respectable 2) .agony 3). put down 4). sequence 4). rigid 5). hold back 6). distribute 7). off and on 8). vivid 9). associate 10). finally 11). turn in 12). tackle 2. 1) has been assigned to the newspaper’s Paris office 2) was so extraordinary that I didn’t know whether to believe him or not 3) a clear image of how she would look in twenty year s’ time 4) gave the command the soldiers opened fire 5) buying bikes we’ll keep turning them out 3.1) reputation/rigid / to inspire 2) and tedious / what’s more / out of date ideas 3) compose / career / avoid showing / hardly hold back II. 1). composed 2). severe 3) agony 4). extraordinary 5). recall 6). command 7). was violating 8). anticipate III. 1. at 2. for 3. of 4. with 5. as 6. about 7. to 8. in 9. from 10. on/upon Comprehensive Exercises (A) (1) hold back (2) tedious (3) scanned (4) recall (5) vivid (6) off and on (7) turn out/in (8) career (B) (1) last (2) surprise (3) pulled (4) blowing (5) dressed (6) scene (7) extraordinary (8)image (9)turn (11) excitement II. Translation 1 1) As it was a formal dinner party, I wore formal dress, as Mother told me to. 2) His girlfriend advised him to get rid of /get out of his bad habit of smoking before it took hold. 3) Anticipating that the demand for electricity will be high during the next few months, they have decided to increase its production. 4) It is said that Bill has been fired for continually violating the company’s

自动控制原理课程设计报告

自控课程设计课程设计(论文) 设计（论文）题目单位反馈系统中传递函数的研究 学院名称Z Z Z Z学院 专业名称Z Z Z Z Z 学生姓名Z Z Z 学生学号Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z 任课教师Z Z Z Z Z 设计（论文）成绩

单位反馈系统中传递函数的研究 一、设计题目 设单位反馈系统被控对象的传递函数为 ) 2)(1()(0 0++= s s s K s G （ksm7） 1、画出未校正系统的根轨迹图，分析系统是否稳定。 2、对系统进行串联校正，要求校正后的系统满足指标： （1）在单位斜坡信号输入下，系统的速度误差系数=10。 （2）相角稳定裕度γ>45o , 幅值稳定裕度H>12。 （3）系统对阶跃响应的超调量Mp <25%,系统的调节时间Ts<15s 3、分别画出校正前，校正后和校正装置的幅频特性图。 4、给出校正装置的传递函数。计算校正后系统的截止频率Wc 和穿频率Wx 。 5、分别画出系统校正前、后的开环系统的奈奎斯特图，并进行分析。 6、在SIMULINK 中建立系统的仿真模型，在前向通道中分别接入饱和非线性环节和回环非线性环节，观察分析非线性环节对系统性能的影响。 7、应用所学的知识分析校正器对系统性能的影响（自由发挥）。 二、设计方法 1、未校正系统的根轨迹图分析 根轨迹简称根迹，它是开环系统某一参数从0变为无穷时，闭环系统特征方程式的根在s 平面上变化的轨迹。 1）、确定根轨迹起点和终点。 根轨迹起于开环极点，终于开环零点；本题中无零点，极点为：0、-1、-2 。故起于0、-1、-2，终于无穷处。 2）、确定分支数。 根轨迹分支数与开环有限零点数m 和有限极点数n 中大者相等，连续并且对称于实轴；本题中分支数为3条。

Linux操作系统实用教程试题一及答案

Linux操作系统实用教程试题一及答案 一、选择题（每题2分，共50分） 下列各题A、B、C、D四个选项中，只有一个选项是正确的，请将正确的选项涂写在答题卡相应位置上，答在试卷上不得分。 1．Linux系统是一个（）的操作系统。 A.单用户、单任务 B.单用户、多任务 C.多用户、单任务 D.多用户、多任务 2．Red Hat Linux 9系统中用户默认的Shell是（）。 A.bash B.ksh C.csh D.sh 3.如果忘记了ls命令的用法，可以采用（）命令获得帮助。 A.？ls B.help ls C.man ls D.get ls 4.要给文件file1加上其他人可执行属性的命令是（）。 A.chmod a+x file1 B.chown a+x file1 C.chmod o+x file1 D.chown o+x file1 5.使用$cd ~命令后，会进入( ) 目录。 A. / B. ~ C.用户的主目录 D. /tmp 6.添加用户“user”的命令是（）。 https://www.wendangku.net/doc/0f11070501.html,er user https://www.wendangku.net/doc/0f11070501.html,eradd user C.add user D.adduser 7.删除用户“user”及其主目录下所有文件的命令是（）。 https://www.wendangku.net/doc/0f11070501.html,erdel -p user https://www.wendangku.net/doc/0f11070501.html,erdel -r user https://www.wendangku.net/doc/0f11070501.html,erdel -a user https://www.wendangku.net/doc/0f11070501.html,erdel -z user 8.查看系统当中所有进程的命令是（）。 A.ps all B.ps aix C.ps auf D.ps aux 9.配置主机网卡IP地址的配置文件是（）。 A./etc/sysconfig/network-scripts/ifcfg-eth0 B./etc/sysconfig/network C./etc/resolv.conf D./etc/host.conf 10.指定系统主机名的配置文件是（）。 A./etc/hosts B./etc/host.conf C./etc/sysocnfig/network D./etc/resolv.conf

全新版大学英语综合教程(第二版)1课后题答案全集(可打印)

【一】全新版大学英语综合教程1课后 题 Unit 1 Growing Up Part II Language Focus Vocabulary Ⅰ.1. 1.Respectable 2.agony 3.put…down 4.sequence 5.hold back 6.distribute 7.off and on 8.vivid 9.associate 10.finally 1.turn in 2.tackle 2. 1.has been assigned to the newspaper’s Paris office. 2.was so extraordinary that I didn’t know whether to believe him or not. 3. a clear image of how she would look in twenty years’ time. 4.gave the command the soldiers opened fire. 5.buying bikes we’ll keep turning them out. 3. 1.reputation, rigid, to inspire 2.and tedious, What’s more, out of date ideas https://www.wendangku.net/doc/0f11070501.html,pose, career, avoid showing, hardly hold back Ⅱ. https://www.wendangku.net/doc/0f11070501.html,posed 2.severe 3.agony 4.extraordinary 5.recall https://www.wendangku.net/doc/0f11070501.html,mand 7.was violating 8.anticipate Ⅲ. 1.at 2.for 3.of 4.with 5.as 6.about 7.to 8.in, in

基于Nios II 的自定制PWM模块设计与实现

收稿日期：2009-03-05 基金项目：河南省教育厅科技攻关项目（2007480001） 作者简介：石新峰（1973-），男，河南巩义人，讲师，硕士，主要从事基于FPGA 的嵌入式系统开发研究. 基于Nios II 的自定制PWM 模块设计与实现 石新峰，牟光臣 （河南机电高等专科学校电子通信工程系，河南新乡453002） 摘要：详细论述了基于NiosII 软核处理器的PWM 外设模块的整个设计过程，最后构建SOPC 系统，并在开发 装置上进行了功能验证。文中所述的方法对于开发其它的用户自定义外设具有一定借鉴意义，按照Avalon 总线规范将各种自定义外设的驱动程序集成到SOPC Builder 的硬件抽象层中，进行设计复用，可以大大提高设计效率和提升数字系统的性能。 关键词：NiosII ；PWM ；Avalon 总线；SOPC Builder 中图分类号：TP332 文献标识码：A 文章编号：1673-6060（2009）03-0060-03 NiosII customized based on the PWM module of the design and implementation Shi Xinfeng ，M ou Guangchen （Henan Electrical and Electronics Communication Engineering College,Xinxiang 453002,China ）Abstract:The designing process of PWM ’peripheral module had been detailed based on NiosII,build the SOPC system and undertakes a functional verification on it.The design gives some referential help for developing other user -defined peripherals and it could improve the design efficiency and promote the performance function of the digital system by the means of integrating various user-defined peripheral driver in the rule of Avalon bus into the hardware abstract layer of SOPC Builder for design multiplxing. Key words:Nios II ；PWM ；Avalon bus ；SOPC Builder 近年来，随着大规模FPGA 芯片的出现及相关开发平台的完善，为实现各种全数字化的PWM 系统提供了充分的技术基础.在开发各种信息家电或者其他工业控制系统时，将Nios II 软核处理器和PWM 等外设集成到系统主控FPGA 芯中，可以使得系统体积更小，成本更低,可靠性更高，更适合嵌入式系统的要求，而且具有现场可编程性,能够进行升级换代,具有广阔应用前景. 1Nios II 嵌入式系统外设的基本结构 Nios Ⅱ嵌入式处理器的外设除了SOPC Builder 编辑器中提供的常用模块外，还可以由设计者根据 自己的需要，按照Nios Ⅱ硬件抽象层（HAL ）的元件定义规范编写自己的设备文件,并予以封装，从而在以后的开发中像其它常用外设一样进行复用. 自定义设备的文件系统如图1所示,通常由如下几部分组成，①硬件文件（.v 或.vhd ）：用HDL 语言编写的自定义设备文件;②软件文件（.h ）：用C 语言编写的设备寄存器定义文件以及设备的驱动程序文件;③设备描述文件（.Ptf ）：本文件描述设备的结构，以及将其集成到系统中时所需要的信息.由SOPC Builder 根据其硬件及软件文件自动生成. 硬件抽象层（HAL ）为用户程序控制一般类型的外围硬件设备提供了标准的C 语言函数库，接口函 第37卷第3期373 Vol.No.河南科技学院学报 Journal of Henan Institute of Science and Technology 2009年9月2009 Sep.60

自动控制原理课程设计

扬州大学水利与能源动力工程学院 课程实习报告 课程名称：自动控制原理及专业软件课程实习 题目名称：三阶系统分析与校正 年级专业及班级：建电1402 姓名：王杰 学号： 141504230 指导教师：许慧 评定成绩： 教师评语： 指导老师签名： 2016 年 12月 27日

一、课程实习的目的 （1）培养理论联系实际的设计思想，训练综合运用经典控制理论和相关课程知识的能力； （2）掌握自动控制原理的时域分析法、根轨迹法、频域分析法，以及各种校正装置的作用及用法，能够利用不同的分析法对给定系统进行性能分析，能根据不同的系统性能指标要求进行合理的系统设计，并调试满足系统的指标； （3）学会使用MATLAB语言及Simulink动态仿真工具进行系统仿真与调试； （4）学会使用硬件搭建控制系统； （5）锻炼独立思考和动手解决控制系统实际问题的能力，为今后从事控制相关工作打下较好的基础。 二、课程实习任务 某系统开环传递函数 G(s)=K/s(0.1s+1）（0.2s+1） 分析系统是否满足性能指标： （1)系统响应斜坡信号r(t)=t,稳态误差小于等于0.01； （2）相角裕度y>=40度； 如不满足，试为其设计一个pid校正装置。 三、课程实习内容 （1）未校正系统的分析： 1）利用MATLAB绘画未校正系统的开环和闭环零极点图 2）绘画根轨迹，分析未校正系统随着根轨迹增益变化的性能（稳定性、快速性）。 3）作出单位阶跃输入下的系统响应，分析系统单位阶跃响应的性能指标。 4）绘出系统开环传函的bode图，利用频域分析方法分析系统的频域性能指标（相角裕度和幅值裕度，开环振幅）。 （2）利用频域分析方法，根据题目要求选择校正方案，要求有理论分析和计算。并与Matlab计算值比较。 （3）选定合适的校正方案（串联滞后/串联超前/串联滞后-超前），理论分析并计算校正环节的参数，并确定何种装置实现。

自动控制系统课程设计

黑龙江科技大学 自动控制系统课程设计 课程名称自动控制系统课程设计 班级 学号 姓名

第一章系统工作原理 直流电机调速控制系统的原理框图如图1-1所示： 图1-1 原理框图 1.1 结构与调速原理 直流电机由定子和转子两部分组成，其间有一定的气隙。其构造的主要特点是具有一个带换向器的电枢。直流电机的定子由机座、主磁极、换向磁极、前后端盖和刷架等部件组成。其中主磁极是产生直流电机气隙磁场的主要部件，由永磁体或带有直流励磁绕组的叠片铁心构成。直流电机的转子则由电枢、换向器（又称整流子）和转轴等部件构成。其中电枢由电枢铁心和电枢绕组两部分组成。电枢铁心由硅钢片叠成，在其外圆处均匀分布着齿槽，电枢绕组则嵌置于这些槽中。换向器是一种机械整流部件。由换向片叠成圆筒形后，以金属夹件或塑料成型为一个整体。各换向片间互相绝缘。换向器质量对运行可靠性有很大影响。 直流电机斩波调速原理是利用可控硅整流调压来达直流电机调速的目的，利用交流电相位延迟一定时间发出触发信号使可控硅导通即为斩波，斩波后的交流电经电机滤波后其平均电压随斩波相位变化而变化。为了达到控制直流电机目的，在控制回路加入了速度、电压、电流反馈环路和PID调节器来防止电机由于负载变化而引起的波动和对电机速度、电压、电流超常保护。

第二章主电路的设计与分析 2.1 主电路的各个部分电路 主电路主要环节是：整流电路、斩波电路。 图2-1 调速系统 直流脉宽调速系统的组成如图2-1所示，由主电路、控制及保护电路、信号检测电路三大部分组成。二极管整流桥把输入的交流电变为直流电，电阻R1为起动限流电阻，C1为滤波电容。可逆PWM变换器主电路系采用MOSFET所构成的H型结构形式，它是由四个功率IGBT管（VT1、VT2、VT3、VT4）和四个续流二极管（VD1、VD2、VD3、VD4）组成的双极式PWM可逆变换器，根据脉冲占空比的不同，在直流电机M上可得到正或负的直流电压。 2.1.1 整流电路 晶体二极管桥式整流电路是使用最多的一种整流电路。这种电路，只要增加两只二极管口连接成"桥"式结构，便具有全波整流电路的优点，而同时在一定程度上克服了它的缺点。