CPLD实验指导书2
实验四：状态机
实验目的
对有限状态机(FSM)做初步了解。
实验内容
1、Gray编码和One-hot编码两种状态机；
2、触发器部分和组合逻辑部分结合与分开两种状态机。
实验要求
对程序中状态和输出稍作修改，在Quartus II 环境下进行时序仿真；
下载至实验板，观察结果。
实验步骤
有限状态机是由寄存器组和组合逻辑构成的硬件时序电路，其状态（即由寄存器组的1和0的组合状态所构成的有限个状态）只可能在同一时钟跳变沿的情况下才能从一个状态转向另一个状态，究竟转向哪一状态还是留在原状态不但取决于各个输入值，还取决于当前所在状态。（这里指的是米里Mealy型有限状态机，而莫尔Moore型有限状态机究竟转向哪一状态只决于当前状态。）
实验程序
【例1】采用Gray编码的状态机
module fsm (Clock, Reset, A, F, G);
input Clock, Reset, A;
output F,G;
reg F,G;
reg [1:0] state ;
parameter Idle = 2'b00, Start = 2'b01, Stop = 2'b11, Clear = 2'b10;
always @(posedge Clock)
begin
if (!Reset)
begin
state <= Idle; F<=0; G<=0;
end
else begin
case (state)
Idle: begin
if (A) begin
state <= Start;
G<=0;
end
else state <= Idle;
end
Start: begin
if (!A) state <= Stop;
else state <= Start;
end
Stop: begin
if (A) begin
state <= Clear;
F <= 1;
end
else state <= Stop;
end
Clear: begin
if (!A) begin
state <=Idle;
F<=0; G<=1;
end
else state <= Clear;
end
endcase
end
end
endmodule
【例2】采用One-hot编码的状态机module fsm (Clock, Reset, A, F, G); input Clock, Reset, A; output F,G; reg F,G;
reg [3:0] state ;
parameter Idle = 4'b1000,
Start = 4'b0100,
Stop = 4'b0010,
Clear = 4'b0001;
always @(posedge Clock)
begin
if (!Reset)
begin
state <= Idle; F<=0; G<=0;
end
else
begin
case (state)
Idle: begin
if (A) begin
state <= Start;
G<=0;
end
else state <= Idle;
end
Start: begin
if (!A) state <= Stop;
else state <= Start;
end
Stop: begin
if (A) begin
state <= Clear;
F <= 1;
end
else state <= Stop;
end
Clear: begin
if (!A) begin
state <=Idle;
F<=0; G<=1;
end
else state <= Clear;
end
default: state <=Idle;
endcase
end
end
endmodule
例1中采用Gray编码，例2中采用的是One-hot编码。究竟采用哪一种编码好要看具体情况而定。对于用FPGA实现的有限状态机建议采用One-hot码，因为虽然采用One-hot编码多用了两个触发器，但所用组合电路可省下许多，因而使电路的速度和可靠性有显著提高，而总的单元数并无显著增加。采用了One-hot编码后有了多余的状态，就有一些不可到达的状态，为此在CASE语句的最后需要增加default分支项，以确保多余状态能回到Idle状态。
我们还可以再用另一种风格的Verilog HDL模型来表示同一个有限状态，在这个模型中，我们分别用沿触发的always语句和电平敏感的always语句把状态机的触发器部分和组合逻辑部分分成两部分来描述
【例3】module fsm (Clock, Reset, A, F, G);
input Clock, Reset, A;
output F,G;
reg F,G;
reg[1:0] state, Nextstate;
parameter Idle = 2'b00, Start = 2'b01, Stop = 2'b11, Clear = 2'b10;
always @(posedge Clock)
begin
if (!Reset) state <= Idle;
else state <= Nextstate;
end
always @( state or A )
begin
F<=0; G<=0;
if (state == Idle)
begin
if (A) Nextstate <= Start;
else Nextstate <= Idle;
G<=1;
end
else if (state == Start)
if (!A) Nextstate <= Stop;
else Nextstate <= Start;
else if (state == Stop)
if (A) Nextstate <= Clear;
else Nextstate <= Stop;
else if (state == Clear)
begin
if (!A) Nextstate <= Idle;
else Nextstate <= Clear;
F<=1;
end
else Nextstate <= Idle;
end
endmodule
实验波形
实验五：交通灯
实验目的
综合运用Verilog HDL语言进行时序设计
实验内容
为某路口设计交通灯，控制2组红、绿、黄指示灯及两位七段码数字指示灯。两组红、绿、黄指示灯分别控制东西和南北两个方向的通行情况。要求设计两种工作状态：日间正常态和夜间休息态，由一个输入信号控制日夜两状态之间的切换。夜间休息态要求七段码显示为“00”，两个方向上都显示闪烁的黄灯（0.5Hz左右），以示慢行。日间正常态要求两方向交替通行，南北方向通行时间为32秒（秒为粗略值，相近即可，下同），东西方向通行时间为20秒，两位数字指示灯显示倒数计时，计数的最后两秒在通行方向由绿灯变为黄灯，非通行方向保持红灯不变。提供的时间参数仅供参考。
实验要求
两个方向各种灯亮的时间能够进行设置和修改；
交通灯控制器的状态表见表5-1
表5-1 交通灯控制器的状态转换表
东西方向南北方向
绿灯黄灯红灯绿灯黄灯红灯
1 0 0 0 0 1
0 1 0 0 1 0
0 0 1 1 0 0
实验方案及实现
为了实现计时，需要设计一个分频器子程序，程序如下：
module clkToclk_1S(clk,clk_1S);
input clk;
output clk_1S;
reg clk_1S;
reg[31:0] count;
parameter F_count=32'd20_000_000;
always@(posedge clk) begin
if(count==0) begin
count<=F_count;
clk_1S<=~clk_1S;
end
else count<=count-1;
end
endmodule
该模块将输入clk经过一定分频，输出周期为1s的时钟信号clk_1S
其中参数F_count决定了分频系数。
为了在八段数码管上正确显示十进制数据，设计一个函数，程序如下：
function[6:0] out_LED7_NUM;
input[3:0] in_NUM;
begin
case(in_NUM)
4'd00:out_LED7_NUM=7'b111_1110;
4'd01:out_LED7_NUM=7'b011_0000;
4'd02:out_LED7_NUM=7'b110_1101;
4'd03:out_LED7_NUM=7'b111_1001;
4'd04:out_LED7_NUM=7'b011_0011;
4'd05:out_LED7_NUM=7'b101_1011;
4'd06:out_LED7_NUM=7'b101_1111;
4'd07:out_LED7_NUM=7'b111_0000;
4'd08:out_LED7_NUM=7'b111_1111;
4'd09:out_LED7_NUM=7'b111_0011;
default:out_LED7_NUM=7'b111_1111;
endcase
end
endfunction
该函数将输入的4位二进制数据in_NUM转换成相应的数码管识别码并输出。
主程序使用case语句，根据变量Stage的值确定当前状态，并加以执行：
Stage=2’b00代表南北方向绿灯亮
Stage=2’b01代表东西方向绿灯亮
Stage=2’b10代表南北方向绿灯转红灯期间的黄灯亮
Stage=2’b11代表东西方向绿灯转红灯期间的黄灯亮
绿灯亮灯时间的控制使用母板上的按钮控制：
button1~3控制南北方向通行时间，0～8分别表示10～90s
button1~3控制东西方向通行时间，0～8分别表示10～90s
主程序如下：
module T_LED(clk,out_LED7_NS,out_LED7_WE,out_LED3_NS,out_LED3_WE,clk_1S,Time_10,Time_1,Time_Y,in_NS,in_WE); input clk;
input[2:0] in_NS,in_WE;
wire clk_1S;
output[3:0] Time_10,Time_1;
output Time_Y;
output clk_1S;
output[13:0] out_LED7_NS,out_LED7_WE;
reg[13:0] out_LED7_NS,out_LED7_WE;
output[2:0] out_LED3_NS,out_LED3_WE;
reg[2:0] out_LED3_NS,out_LED3_WE;
reg[7:0] TIME;
Second(.clk(clk),.clk_1S(clk_1S));
reg[3:0] Time_10,Time_1;
reg[2:0] Time_Y;
reg[1:0] Stage;
always@(posedge clk_1S) begin
case(Stage)
2'b00:begin//NS pass
if((Time_10==0) & (Time_1==0)) begin
Stage<=2'b11;
Time_Y<=3'd3;
end
else begin
if(Time_1==0) begin
Time_1<=4'd9;
Time_10<=Time_10-1;
end
else begin
Time_1<=Time_1-1;
end
end
out_LED7_NS<={out_LED7_NUM(Time_10),out_LED7_NUM(Time_1)};
out_LED7_WE<={out_LED7_NUM(Time_10),out_LED7_NUM(Time_1)};
out_LED3_NS<=3'b001;
out_LED3_WE<=3'b100;
end
2'b01:begin//WE pass
if((Time_10==0) & (Time_1==0)) begin
Stage<=2'b10;
Time_Y<=3'd3;
end
else begin
if(Time_1==0) begin
Time_1<=4'd9;
Time_10<=Time_10-1;
end
else begin
Time_1<=Time_1-1;
end
end
out_LED7_WE<={out_LED7_NUM(Time_10),out_LED7_NUM(Time_1)};
out_LED7_NS<={out_LED7_NUM(Time_10),out_LED7_NUM(Time_1)};
out_LED3_WE<=3'b001;
out_LED3_NS<=3'b100;
2'b10:begin//Yellow to NS pass
if(Time_Y==0) begin
Stage<=2'b00;
Time_10={1'b0,in_NS}+4'd1;
Time_1=4'd0;
end
else begin
Time_Y<=Time_Y-1;
end
out_LED7_WE<={out_LED7_NUM(4'd0),out_LED7_NUM(Time_Y)};
out_LED7_NS<={out_LED7_NUM(4'd0),out_LED7_NUM(Time_Y)};
out_LED3_WE<=3'b010;
out_LED3_NS<=3'b010;
end
2'b11:begin//Yellow to WE pass
if(Time_Y==0) begin
Stage<=2'b01;
Time_10={1'b0,in_WE}+4'd1;
Time_1=4'd0;
end
else begin
Time_Y<=Time_Y-1;
end
out_LED7_NS<={out_LED7_NUM(4'd0),out_LED7_NUM(Time_Y)};
out_LED7_WE<={out_LED7_NUM(4'd0),out_LED7_NUM(Time_Y)};
out_LED3_NS<=3'b010;
out_LED3_WE<=3'b010;
end
default: begin
Stage<=2'b00;
Time_10=4'd2;
Time_1=4'd0;
end
endcase
end
function[6:0] out_LED7_NUM;
input[3:0] in_NUM;
begin
case(in_NUM)
4'd00:out_LED7_NUM=7'b111_1110;
4'd01:out_LED7_NUM=7'b011_0000;
4'd02:out_LED7_NUM=7'b110_1101;
4'd03:out_LED7_NUM=7'b111_1001;
4'd04:out_LED7_NUM=7'b011_0011;
4'd05:out_LED7_NUM=7'b101_1011;
4'd06:out_LED7_NUM=7'b101_1111;
4'd07:out_LED7_NUM=7'b111_0000;
4'd08:out_LED7_NUM=7'b111_1111;
4'd09:out_LED7_NUM=7'b111_0011;
default:out_LED7_NUM=7'b111_1111;
endcase
end
endfunction
endmodule
实验步骤
本实验是在交通灯实验子板上实现的，管脚分配参照子板上的说明，在此不再赘述。将实验板上电，下载程序到CPLD芯片中，然后安装上实验子板。
调节button1-6，改变计时时间，看效果。
实验六: 蜂鸣器演奏实验
实验目的
使用CPLD控制蜂鸣器演奏乐曲梁祝中的一段；
初步学会利用结构建模方法设计程序；
实验内容
利用时钟分频进行音调和音长的设定。
利用整个程序，播放梁祝乐曲。
让LED灯随着音乐的节拍显示，分高中低三种频率显示。
实验要求
将时钟频率分别分成6MHz和4Hz两种；
利用功能框图建立整个程序，清晰的播放出梁祝乐曲。
实验背景知识
乐曲演奏的两个基本参数是每个音符的频率值（音调）及其持续的时间（音长）。因此只要控制输出到扬声器的激励信号的频率和持续时间，就可以发出连续的音乐声。
6.1 音调的控制
频率的高低决定音调的高低。简谱中从低音1到高音1 的每个音名对应的频率如下表所示。
音名频率(Hz) 音名频率(Hz) 音名频率(Hz) 低音1 261.6 中音1 523.3 高音1 1046.5
低音2 293.7 中音2 587.3 高音2 1174.7
低音3 329.6 中音3 659.3 高音3 1318.5
低音4 349.2 中音4 698.5 高音4 1396.9
低音5 392 中音5 784 高音5 1568
低音6 440 中音6 880 高音6 1760
低音7 493.9 中音7 987.8 高音7 1975.5 考虑到如果基频过低，则由于分频比太小，造成四舍五入后误差较大；如果基频过高，虽然误差减小了，但是分频数变大。综合以上两个因素，选择6MHz作为基频。由于实验板上没有6MHz的时钟频率，所以必须先分频。
本实验要演奏的《梁祝》，各音阶频率及分频比见下表。
音名分频比预置数音名分频比预置数
低音3 9102 7281 中音2 5111 11272
低音5 7653 8730 中音3 4552 11831
低音6 6818 9565 中音5 3827 12556
低音7 6073 10310 中音6 3409 12974
低音1 5736 10647 高音1 2867 13516 为了减小输出的偶次谐波分量，输出到扬声器的波形应为对称方波，因此在扬声器前要加一个二分频。表中给出了各音阶频率时计数器不同的预置数。采用加载预置数实现分频的方法比采用反馈复零法节约资源，实现起来也容易些。
对于乐曲中的休止符，只要令分频系数设为0，即初始值为2e14-1=16383即可，此时扬声器将不会发出声。
6.2 音长的控制
音符的持续时间须根据乐曲的速度及每个音符的节拍数来确定。
本例演奏的梁祝片段，最短的音符为四分音符，如果将全音符的持续时间设为1s的话，则只需要再提供一个4Hz的时钟频率即可产生四分音符的时长。
演奏电路的原理图如下图所示：
反馈预置计数器2分频曲谱产生
音符显示
6MHz
4Hz
扬声器
LED
图6.1
演奏电路原理示意图
6.3 乐曲演奏主要源程序（不包括分频程序，请学生自己编写并调用） module song(clk_6MHz,clk_4Hz,speaker); input clk_6MHz, clk_4Hz; output speaker;
//output[3:0] high,med,low; reg[3:0] high,med,low; reg[13:0] divider,origin; reg[7:0] counter; reg speaker; wire carry;
assign carry=(divider==16383);
always @(posedge clk_6MHz) begin if(carry) divider=origin; else
divider=divider+1;
end
always @(posedge carry) begin
speaker=~speaker; end
always @(posedge clk_4Hz) begin
case({high,med,low}) 'b000000000011: origin=7281; 'b000000000101: origin=8730; 'b000000000110: origin=9565; 'b000000000111: origin=10310; 'b000000010000: origin=10647; 'b000000100000: origin=11272; 'b000000110000: origin=11831; 'b000001010000:
origin=12556;
'b000001100000: origin=12974;
'b000100000000: origin=13516;
'b000000000000: origin=16383; endcase
end
always @(posedge clk_4Hz)
begin
if(counter==63) counter=0;
else counter=counter+1;
case(counter)
0: {high,med,low}='b000000000011; 1: {high,med,low}='b000000000011; 2: {high,med,low}='b000000000011; 3: {high,med,low}='b000000000011; 4: {high,med,low}='b000000000101; 5: {high,med,low}='b000000000101; 6: {high,med,low}='b000000000101; 7: {high,med,low}='b000000000110; 8: {high,med,low}='b000000010000; 9: {high,med,low}='b000000010000; 10: {high,med,low}='b000000010000; 11: {high,med,low}='b000000100000; 12: {high,med,low}='b000000000110; 13: {high,med,low}='b000000010000; 14: {high,med,low}='b000000000101; 15: {high,med,low}='b000000000101;
16: {high,med,low}='b000001010000; 17: {high,med,low}='b000001010000; 18: {high,med,low}='b000001010000; 19: {high,med,low}='b000100000000; 20: {high,med,low}='b000001100000; 21: {high,med,low}='b000001010000; 22: {high,med,low}='b000000110000; 23: {high,med,low}='b000001010000; 24: {high,med,low}='b000000100000; 25: {high,med,low}='b000000100000; 26: {high,med,low}='b000000100000; 27: {high,med,low}='b000000100000; 28: {high,med,low}='b000000100000; 29: {high,med,low}='b000000100000; 30: {high,med,low}='b000000100000; 31: {high,med,low}='b000000100000;
32: {high,med,low}='b000000100000; 33: {high,med,low}='b000000100000; 34: {high,med,low}='b000000100000; 35: {high,med,low}='b000000110000; 36: {high,med,low}='b000000000111; 37: {high,med,low}='b000000000111; 38: {high,med,low}='b000000000110; 39: {high,med,low}='b000000000110; 40: {high,med,low}='b000000000101; 41: {high,med,low}='b000000000101; 42: {high,med,low}='b000000000101; 43: {high,med,low}='b000000000110; 44: {high,med,low}='b000000010000; 45: {high,med,low}='b000000010000; 46: {high,med,low}='b000000100000; 47: {high,med,low}='b000000100000;
48: {high,med,low}='b000000000011; 49: {high,med,low}='b000000000011; 50: {high,med,low}='b000000010000; 51: {high,med,low}='b000000010000; 52: {high,med,low}='b000000000110; 53: {high,med,low}='b000000000101; 54: {high,med,low}='b000000000110; 55: {high,med,low}='b000000010000; 56: {high,med,low}='b000000000101; 57: {high,med,low}='b000000000101; 58: {high,med,low}='b000000000101; 59: {high,med,low}='b000000000101; 60: {high,med,low}='b000000000101; 61: {high,med,low}='b000000000101; 62: {high,med,low}='b000000000101; 63: {high,med,low}='b000000000101; endcase
end
endmodule
实验七：字符型LCM驱动
实验目的
实现MAX II对LCM的控制；
了解LCM的工作时序和LCM控制器相关指令。
实验内容
实现MAX II对LCM的控制，使LCM能够正常工作。显示字符：testing now！。
在LCM上实现宫殿图案的显示。
实验要求
对静态显示字符的位置进行调整，分别实现左对齐和居中对齐；
实现自创图案的显示。
实验背景知识
实验平台介绍
该实验的平台为：实验母板和LCM模块。
LCM是指液晶显示驱动模块，它由三部分组成，包括LCD控制器、LCD驱动器和LCD显示装置。其中，LCD控制器用于与MAX II芯片进行沟通，LCD驱动器负责点亮LCD显示装置。目前的LCM模块一般将LCD控制器、LCD驱动器集成到一块IC芯片上。
本实验通过编程，由母板提供时钟及其它必要的控制信号及数据信号，实现与LCD控制器的沟通。
LCD控制器、驱动器集成芯片介绍
虽然不同厂家的LCM上的此类IC芯片各不相同，但是其基本原理是一致的。在此以HD44780为例，对此类集成IC进行介绍。硬件工作原理
图7.1为HD44780的内部示意图。各部分功能如下：
DDRAM数据显示用的RAM（Data Display RAM）
这块存储器是用来存放我们要LCM显示的资料，只要将标准的ASCII码放入DDRAM中，内部线路会自动以该ASCII码为地址，对照表7.1，将相应的数据送到显示器上。DDRAM有80bytes空间，共可显示80个字。其记忆体地址与实际显示位置的排列顺序与LCM型号有关。如图7.2（A）为16字*1行的LCM，它的地址从00H到0FH；（B）为20字*2行的LCM，第一行地址从40H到53H；（C）为20字*4行的LCM，其地址的排列如图所示。
输入输出缓冲器
IR指令
寄存器
ID指令
解码器
AC地址
寄存器
DR资料
寄存器
BF信号
DDRAM
数据显示RAM
CGROM
字符产生器ROM
CGRAM
字符产生器RAM
光标闪烁
控制器
并
行
转
串
行
电
路
8
8
8
8
到
驱
动
器
及
显
示
电
路
RS
R/
W
E
DB0
~
DB7
图7.1 HD44780内部示意图
DDRAM 地址
第一行
显示位置DDRAM 地址第一行显示位置
DDRAM 地址第二行
DDRAM 地址第一行显示位置
DDRAM 地址第二行DDRAM 地址DDRAM 地址
第三行第四行
000102
03
0C
0D
0E 0F ..
123…12131415（A ）16字*1行 显示地址
000102030F 101112..0
123…15161718（B ）20字*2行 显示地址
1319404142434F 505152..53000102030F 101112..0
123…15161718（C ）20字*4行 显示地址
1319404142434F 505152..531415161723242526..2754
55
56
57
63
64
65
66
..
67
图7.2 地址与显示位置对应图
CGROM 字符产生器的ROM （Character Generator ROM ）
这一块储存器存储了192个5*7的点矩阵字型，CGROM 的字型仅能读出不能写入。字型或字符排列方式也ASCII 码相同。如字符码41H 为A 字符。字符与字符码对照表如表7.1。 CGRAM 字符、字型产生器的RAM （Character Generator RAM ）
这一块贮存体是供使用储存自行制造特殊造型的造型码的RAM ，CGRAM 共有512bits （64*8bits ）。一个5*7点矩阵字符型需8*8bits ，所以CGRAM 最多可存8个造型。 IR-指令寄存器（Instruction Register ）
IR 寄存器负责存储MAX II 要写给LCM 的指令码。当MAX II 要下一个命令到IR 寄存器时，必须要控制LCM 的RS 、R/W 及E 这三个引脚。当RS 及R/W 引脚信号为0，E 引脚信号由1变为0时，就会把在DB0-DB7引脚上的数据存入IR 寄存器。 字符与字符码对照表如下：
表7.1 字符与字符码对照表
DR-数据寄存器（Data Register）
DR寄存器负责存储控制器（MAX II）要写到CGRAM或DDRAM的资料，或存储MAX II要从CGRAM或DDRAM读出的资料，因此DR寄存器可视为一个数据缓冲区，它也是由LCM的RS、R/W及E三个脚来控制的。当RS及R/W引脚信号为1，E引脚信号由1变为0时，LCM会将DR寄存器内的资料由DB0-DB7输出以供MAX II读取；当RS引脚信号为1，R/W引脚信号为0，E引脚信号由1变为0时就会把在DB0-DB7引脚上的数据存入DR寄存器。
BF-忙碌信号（Busy Flag）
BF的功能为告诉MAX II，LCM内部是否正忙着处理资料，当BF=1时，表示LCM内部正在处理资料，不能接受MAX II 送来的指令或数据。LCM设置BF的原因为外部处理器（MAX II）处理一个指令的时间很短，只需几微秒，而LCM得花40us~1.64ms 的时间，所以处理器要写数据或指令到LCM之前，必须先查看BF是否为0。
AC-地址计数器（Address Counter）
AC的工作是负责计数写到CGRAM或DDRAM的数据地址，DDRAM的CGRAM读出数据的地址。使用地址设定指令写到IR寄
存器后，则地址资料会经过指令解码器（Instruction Decoder），再存入AC。当MAX II从DDRAM或CGRAM存取资料时，AC 依照MAX II对LCM的设定值而自动的修改其本身的内容。
控制器指令介绍
表7.2 LCM控制器指令列表
指令
执行时间（us）
指令码功能
R
S
R
/
W
D
7
D
6
D
5
D
4
D
3
D
2
D
1
D
清除显示
（1.64）0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 将DDRAM填满
"20H",并且设定
DDRAM的地址计数
器(AC)到"00H"
地址归位
（1.64）0 0 0 0 0 0 0 0 1 X 设定DDRAM的地址
计数器(AC)到
"00H",并且将光
标移到开头原点
位置;这个指令不
改变DDRAM 的内
容
显示状态
开/关（40）0 0 0 0 0 0 1 D C B D=1: 整体显示
ON
C=1: 光标ON
B=1: 光标位置反
白允许
模式设定（40）0 0 0 0 0 0 0 1 I
/
D
S 指定在数据的读
取与写入时,设定
光标的移动方向
及指定显示的移
位
光标、显示移位控制（40）0 0 0 0 0 1 S
/
C
R
/
L
X X 设定光标的移动
与显示的移位控
制位;这个指令不
改变DDRAM 的内
容
功能设定（40）0 0 0 0 1 D
L
N X X X DL=0/1：4/8位数
据
N=0/1 ：1/2行显
示
设定GRAM
地址（40）0 0 0 1 A
C
5
A
C
4
A
C
3
A
C
2
A
C
1
A
C
设定CGRAM 地址
设定DDRAM 0 0 1 0 A
C
A
C
A
C
A
C
A
C
A
C
设定DDRAM 地址
（显示位址）
地
址
（40） 5
4
3
2
1
读取忙标志和地址 （0）
1
B F
A C 6
A C 5
A C 4
A C 3
A C 2
A C 1
A C 0
读取忙标志(BF)可以确认内部动作是否完成,同时可以读出地址计数器(AC)的值
写数据到RAM （40） 1
数据
将数据D7~D0写入到内部的RAM (DDRAM/CGRAM) 读RAM 的数据 （40）
1
1
数据
从内部RAM 读取数
据
D7~D0(DDRAM/CG RAM/)
注：X 表示可以为0也可以为1。
实验方案及实现
在LCD 上显示静态字符串
编成要点：
E (enable)信号可以直接用时钟取反获得，这样做既方便又稳定；
写操作时，LCD 并不是像我们想象的那样覆盖掉上个写周期的内容，在每个写周期都需要清屏一次（执行clear 操作）。 程序流程图如下：
Start
Set address (0.4)Input data (0.4)Initialization End
Warm up
(2.8ms)
data <= "00000000"Function set (6ms)
data <= "00110000"Display state
(0.4)
data <= "00001000"Clear display
(1.6)
data <= "00000001"
Mode set (0.4)
data <= "00000110"
Cursor set (1.6)
data <= "00001100"
图7.3 静态字符显示流程图
进行静态字符的对齐设置在Set address 这一步骤中进行，即设置LCM 起始字符的显示位置。
在LCM 上实现宫殿图案的显示。
宫殿图案的显示可在原有静态字符显示程序上进行如下修改：
将原来的单行显示改为两行显示，及将Function set 中的data<=”00110000”改为data<=”00111000”； 增加图案设置程序段，根据图7.4 宫殿图案与DDRAM 地址的对应图中的图案，将其代码按顺序存入CGRAM 中；
根据宫殿图案与DDRAM 地址的对应图，选择不同的地址显示相应的图案。因为这幅图是两行显示的，所以在换行的时候得再进行一次地址选择。
6H 7H 8H 9H AH
46H
47H 48H 49H
4AH
图7.4 宫殿图案与DDRAM 地址的对应图
实验步骤
本实验是在开发系统母板及LCM 模块联合平台上进行，管脚分配关系如下：
引脚号 功能
管脚分配
1 接地
-- 2 电源/对比度调整 -- 3 Cont 信号 121 4 寄存器选择（RS ） 120 5 读写控制（R/W ） 119 6 使能信号（E ） 118 7
数据信号
117 8 114 9 113 10 112 11 111 12 110 13 109 14
108
实验步骤如下：
将实验板上电，下载程序到CPLD 芯片中，然后装上LCM 模块。 重新上电后，在LCM 显示器上直接观察输出。
参考程序
主程序lcdcont.v
module lcdcont(clk,rst,
大学物理学实验指导书_4
大学物理学实验指导书 大学物理实验 力学部分 实验一长度与体积的测量 实验类型：验证 实验类别：专业主干课 实验学时：2 所属课程：大学物理
所涉及的课程和知识点：误差原理有效数字 一、实验目的 通过本实验的学习，使学生掌握测长度的几种常用仪器的使用，并会正确读数。练习作好记录和误差计算。 二、实验要求 （1）分别用游标卡尺、螺旋测微计测金属圆筒、小钢球的内外径及高度，并求体积。（2）练习多次等精度测量误差的处理方法。 三、实验仪器设备及材料 游标卡尺，螺旋测微计，金属圆柱体，小钢球，铜丝 四、实验方案 1、用游标卡尺测量并计算所给样品的体积。 2、分别用千分尺和读数显微镜测量所给金属丝的直径。 数据处理 注意：有效数字的读取和运用，自拟表格，按有关规则进行数据处理。 描述实验过程（步骤）以及安全注意事项等,设计性实验由学生自行设计实验方案。 五、考核形式 实际操作过程实验报告 六、实验报告 实验原理，实验步骤，实验数据处理，误差分析和处理。 对实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结，回答思考题，提出实验结论或提出自己的看法等。 七、思考题 1、游标卡尺测量长度时如何读数 游标本身有没有估读数 2、千分尺以毫米为单位可估读到哪一位初读数的正负如何判断 待测长度如何确定 实验二单摆 实验类型：设计 实验类别：专业主干课 实验学时：2 所属课程：大学物理 所涉及的课程和知识点：力学单摆周期公式 一、实验目的 通过本实验的学习，使学生掌握使用停表和米尺，测准单摆的周期和摆长。利用单摆周期公式求当地的重力加速度
二、实验要求 （1）测摆长为1m时的周期求g值。 （2）改变摆长，每次减少10cm，测相应周期T，作T—L图，验证单摆周期公式。 三、实验仪器设备及材料 单摆、米尺、游标卡尺、停表。 四、实验方案 利用试验台上所给的设备及材料，自己制作一个单摆，然后设计实验步骤测出单摆的周期，再根据单摆的周期公式计算当地的重力加速速。 改变摆长，讨论对实验结果的影响并分析误差产生的原因 五、考核形式 实际操作过程实验报告 六、实验报告 实验原理，实验步骤，实验数据处理，误差分析和处理。 对实验中的特殊现象、实验操作的成败、实验的关键点等内容进行整理、解释、分析总结，回答思考题，提出实验结论或提出自己的看法等。 七、思考题 1、为什么测量周期不宜直接测量摆球往返一次摆动的周期试从误差分析来说明。 2、在室内天棚上挂一单摆，摆长很长，你设法用简单的工具测出摆长不许直接测量摆长。 实验三牛顿第二定律的验证 实验类型：验证 实验类别：专业主干课 实验学时：2 所属课程：大学物理 所涉及的课程和知识点：力学牛顿第二定律摩擦 一、实验目的 通过本实验的学习，使学生掌握气垫导轨的使用，使学生通过在气垫导轨上验证牛顿第二定律，更深刻的理解牛顿第二定律的物理本质。 二、实验要求 验证当m一定时，a∝F,当F一定时，a∝1／m。 三、实验仪器设备及材料 气垫导轨，数字毫秒计，光电门，气源 四、实验方案 1、调整气垫导轨水平。 在导轨的端部小心安装好滑轮，使其转动自如，细心调整好导轨的水平。
实验指导书 实验二_SolidWorks建模1
实验二 SolidWorks 草绘特征和放置特征操作（一） 一、 实验目的 1. 掌握基本零件建模的一般步骤和方法 2. 掌握SolidWorks 草绘特征：拉伸凸台、拉伸切除、旋转凸台、旋转切除、扫描、 放样的操作方法。 3. 掌握放置（应用）特征：钻孔特征、倒角特征、圆角特征、抽壳特征、拔模斜度特 征、筋的操作方法 二、 实验内容 完成下列下列零件造型 三、 实验步骤 1. 连接件设计 完成如图 1 (1) (2) 2 所示。 图 1连接件 图 2草图 (3) 单击【拉伸凸台/ 框内选择【两侧对称】选项，在【深度】文本框内输入“54mm ”，单击【确定】按钮，如图 3所示。 图 3 “拉伸”特征 (4) 120°”，然后 在第二参考中选择图形的一条下边线。单击【确定】按钮，建立新基准面，如
错误！未找到引用源。所示。 (5) 1，选择“反转法线” 1，单选择 4所示。 图4草图 图4建立基准面 底面边线
(6) 单击【拉伸凸台/ 列表框内选择【给定深度】选项，在【深度】文本框内输入“12mm”，单击【确定】按钮，如图5所示。 图5“拉伸”特征 (7)选取基体上表面，单击【草图绘制】进入草图绘制，使用中心线工具在 上表面的中心位置绘制直线，注意不要捕捉到表面边线，如图6所示。 图 6 中心线 (8) 内输入“8mm”，在图形区域选择中心线，在属性管理器中选中【添加尺寸】、【选择链】、【双向】和【顶端加盖】复选框，选中【圆弧】单选按钮，单击【确定】按钮，标注尺寸，完成草图，如图7所示。 运用“等距实体”绘制草图 (8) -拉伸】属性管理器，在【终止条件】下拉 列表框内选择【完全贯穿】选项，单击【确定】按钮，如图8所示。
控制工程基础实验指导书(答案) 2..
实验二二阶系统的瞬态响应分析 一、实验目的 1、熟悉二阶模拟系统的组成。 2、研究二阶系统分别工作在ξ=1，0<ξ<1，和ξ> 1三种状态下的单 位阶跃响应。 3、分析增益K对二阶系统单位阶跃响应的超调量σP、峰值时间tp和调 整时间ts。 4、研究系统在不同K值时对斜坡输入的稳态跟踪误差。 5、学会使用Matlab软件来仿真二阶系统，并观察结果。 二、实验仪器 1、控制理论电子模拟实验箱一台； 2、超低频慢扫描数字存储示波器一台； 3、数字万用表一只； 4、各种长度联接导线。 三、实验原理 图2-1为二阶系统的原理方框图，图2-2为其模拟电路图，它是由惯性环节、积分环节和反号器组成，图中K=R2/R1，T1=R2C1，T2=R3C2。 图2-1 二阶系统原理框图
图2-1 二阶系统的模拟电路 由图2-2求得二阶系统的闭环传递函 12 22 122112 /() (1)()/O i K TT U S K U S TT S T S K S T S K TT ==++++ :而二阶系统标准传递函数为 (1)(2), 对比式和式得 n ωξ== 12 T 0.2 , T 0.5 , n S S ωξ====若令则。调节开环增益K 值，不仅能改变系统无阻尼自然振荡频率ωn 和ξ的值，可以得到过阻尼(ξ>1)、 临界阻尼（ξ=1）和欠阻尼（ξ<1）三种情况下的阶跃响应曲线。 （1）当K >0.625， 0 < ξ < 1，系统处在欠阻尼状态，它的单位阶跃响应表达式为： 图2-3 0 < ξ < 1时的阶跃响应曲线 （2）当K =0.625时，ξ=1，系统处在临界阻尼状态，它的单位阶跃响应表达式为： 如图2-4为二阶系统工作临界阻尼时的单位响应曲线。 (2) +2+=222n n n S S )S (G ωξω ω1 ()1sin( ) (3) 2-3n t o d d u t t tg ξωωωω--=+=式中图为二阶系统在欠阻尼状态下的单位阶跃响应曲线 e t n o n t t u ωω-+-=)1(1)(
实验指导书
苯甲酸红外光谱的测绘—溴化钾压片法制样 一、实验目的 1、了解红外光谱仪的基本组成和工作原理。 2、熟悉红外光谱仪的主要应用领域。 3、掌握红外光谱分析时粉末样品的制备及红外透射光谱测试方法。 4、熟悉化合物不同基团的红外吸收频率范围．学会用标准数据库进行图谱检索 及化合物结构鉴定的基本方法。 二、实验原理 红外光谱分析是研究分子振动和转动信息的分子光谱。当化合物受到红外光照射，化合物中某个化学键的振动或转动频率与红外光频率相当时，就会吸收光能，并引起分子永久偶极矩的变化，产生分子振动和转动能级从基态到激发态的跃迁，使相应频率的透射光强度减弱。分子中不同的化学键振动频率不同，会吸收不同频率的红外光，检测并记录透过光强度与波数(1/cm)或波长的关系曲线，就可得到红外光谱。红外光谱反映了分子化学键的特征吸收频率，可用于化合物的结构分析和定量测定。 根据实验技术和应用的不同，我们将红外光划分为三个区域：近红外区(0.75~2.5μm；13158~40001/cm)，中红外区(2.5~25μm；4000~4001/cm)和远红外区(25~1000μm；400~101/cm)。分子振动伴随转动大多在中红外区，一般的红外光谱都在此波数区间进行检测。 傅立叶变换红外光谱仪主要由红外光源、迈克尔逊干涉仪、检测器、计算机和记录系统五部分组成。红外光经迈克尔逊干涉仪照射样品后，再经检测器将检测到的信号以干涉图的形式送往计算机，进行傅立叶变换的数学处理，最后得到红外光谱图。
傅立叶变换红外光谱法具有灵敏度高、波数准确、重复性好的优点，可以广泛应用于有机化学、金属有机化学、高分子化学、催化、材料科学、生物学、物理、环境科学、煤结构研究、橡胶工业、石油工业（石油勘探、润滑油、石油分析等）、矿物鉴定、商检、质检、海关、汽车、珠宝、国防科学、农业、食品、生物医学、生物化学、药学、无机和配位化学基础研究、半导体材料、法庭科学（司法鉴定、物证检验等）、气象科学、染织工业、日用化工、原子能科学技术、产品质量监控（远距离光信号光谱测量：实时监控、遥感监测等）等众多方面。 三、仪器和试剂 1、Nicolet 5700 FT-IR红外光谱仪（美国尼高力公司） 2、压片机（日本岛津公司） 3、压片模具（日本岛津公司） 4、玛瑙研钵（日本岛津公司） 5、KBr粉末（光谱纯，美国尼高力公司） 6、苯甲酸（分析纯） 四、实验步骤 1、样品的制备（溴化钾压片法）
大学物理实验课后答案
实验一霍尔效应及其应用 【预习思考题】 1．列出计算霍尔系数、载流子浓度n、电导率σ及迁移率μ的计算公式，并注明单位。 霍尔系数，载流子浓度，电导率，迁移率。 2．如已知霍尔样品的工作电流及磁感应强度B的方向，如何判断样品的导电类型？ 以根据右手螺旋定则，从工作电流旋到磁感应强度B确定的方向为正向，若测得的霍尔电压为正，则样品为P型，反之则为N型。 3．本实验为什么要用3个换向开关？ 为了在测量时消除一些霍尔效应的副效应的影响，需要在测量时改变工作电 流及磁感应强度B的方向，因此就需要2个换向开关；除了测量霍尔电压，还要测量A、C间的电位差，这是两个不同的测量位置，又需要1个换向开关。总之，一共需要3个换向开关。 【分析讨论题】 1．若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，按式（5.2-5）测出的霍尔系数比实际值大还是小？要准确测定值应怎样进行？ 若磁感应强度B和霍尔器件平面不完全正交，则测出的霍尔系数比实际值偏小。要想准确测定，就需要保证磁感应强度B和霍尔器件平面完全正交，或者设法测量出磁感应强度B和霍尔器件平面的夹角。 2．若已知霍尔器件的性能参数，采用霍尔效应法测量一个未知磁场时，测量误差有哪些来源？ 误差来源有：测量工作电流的电流表的测量误差，测量霍尔器件厚度d的长度测量仪器的测量误差，测量霍尔电压的电压表的测量误差，磁场方向与霍尔器件平面的夹角影响等。 实验二声速的测量 【预习思考题】 1. 如何调节和判断测量系统是否处于共振状态？为什么要在系统处于共振的条件下进行声速测定？ 答：缓慢调节声速测试仪信号源面板上的“信号频率”旋钮，使交流毫伏表指针指示达到最大（或晶体管电压表的示值达到最大），此时系统处于共振状态，显示共振发生的信号指示灯亮，信号源面板上频率显示窗口显示共振频率。在进行声速测定时需要测定驻波波节的位置，当发射换能器S1处于共振状态时，发射的超声波能量最大。若在这样一个最佳状态移动S1至每一个波节处，媒质压缩形变最大，则产生的声压最大，接收换能器S2接收到的声压为最大，转变成电信号，晶体管电压表会显示出最大值。由数显表头读出每一个电压最大值时的位置，即对应的波节位置。因此在系统处于共振的条件下进行声速测定，可以容易和准确地测定波节的位置，提高测量的准确度。 2. 压电陶瓷超声换能器是怎样实现机械信号和电信号之间的相互转换的？ 答：压电陶瓷超声换能器的重要组成部分是压电陶瓷环。压电陶瓷环由多晶结构的压电材料制成。这种材料在受到机械应力，发生机械形变时，会发生极化，同时在极化方向产生电场，这种特性称为压电效应。反之，如果在压电材料上加交
实验指导书
Matlab实验指导书 河北大学电子信息工程学院 2004年1月
目录 MATLAB实验教学计划 (2) 实验一MATLAB基本操作 (3) 实验二MATLAB图形系统......................................................... . (5) 实验三 MATLAB程序设计 (6) 实验四 MATLAB基本应用领域 (7) 实验五设计性综合实验1---数字信道编译码 (14) 实验六设计性综合实验2---fir滤波器设计................................. . (16) 2
MATLAB实验教学计划 指导教师：郑晓昆薛文玲王竹毅学时数：12学时周4学时2次实验，共3周6次实验，第7—9教学周，每次实验2学时 所用仪器设备：MATLAB7.0实验软件系统 实验指导书：Matlab实验指导书 自编 实验参考书：
橡胶制品作业指导书
橡胶制品作业指导书 文件编号：YTDQR5.2-4 编制： 审核： 批准： 天津市亚腾达橡塑制品发展有限公司 2015年1月1日实施
目录 一、橡胶制品生产工艺流程 (2) 二、橡胶制品生产工艺流程图 (2) 三、硫化工艺作业指导书 (3) 四、平板硫化机工作压力的控制规定 (5) 五、橡胶制品检验 (6)
一、橡胶制品生产工艺流程 工艺流程： 生胶切割、称量→开炼机塑炼胶、配料称量→开炼机轧胶→出片→快检→硫化成型→修边→成品→检验→入库 以上工序轧胶为关键工序，硫化为特殊工序。时间和温度为炼胶质量控制点，硫化过程中的时间、温度和压力为质量控制点。 二、橡胶制品生产工艺流程图 备注：★表示特殊过程 ☆表示关键过程
三、硫化工艺作业指导书 （一）、硫化工艺 1、准备：开机前检查硫化机电源、线路、管路等是否安全、完好；开机检查各部件是否运转正常，同时将机台擦拭干净。根据计划和图纸选择模具，擦拭模具，着重内腔检查、擦拭清理工作，然后预热模具，达到所需温度，并检查模腔是否干净。 2、检查案秤准确度。 3、操作工根据《橡胶制品工艺卡》裁减胶片及称量胶片，按照程序要求将定量胶片装入已预热好的模具和注胶槽中，然后加盖上模具顶盖。 4、将装好的模具放入平板硫化机中心对称部位加压注胶或合模。 5、将硫化机平板升降二至三次，以排除模具内的空气，使胶料充满模腔。然后保持规定的恒定压力和温度。 6、硫化时间、温度、压力控制。硫化时间、压力、温度根据“硫化工艺卡”实施操作并记录。 7、硫化机运转正常后将操作工具及其他物品放在车间规定的区域内，不可混放；剩余胶边料在专用容器中存放，以备返炼。 8、制品出模时，严禁用利物撬开，以免损坏制品外观质量，出模后清理模具一遍，再进行下一模操作。 9、出模后的产品经修边自检，自检合格后放入待检区，由专职质检员进行检验。
大学物理实验4-指导书
1.1 静电场 实验内容 图示静电场的基本性质: 同心球壳电场及电势分布图。 实验设置 有两个均匀带电的金属同心球壳配置如图。内球壳（厚度不计）半径为R 1=5.0 cm ，带电荷 q 1 = 0.6?10-8 C ；外球壳半径R 2 = 7.5 cm ，外半径R 3 = 9.0 cm ，所带总电荷q 2 = - 2.0?10-8 C 。 实验任务 画出该同心球壳的电场及电势分布。 实验步骤及方法 基本原理：根据高斯定理推导出电场及电势的 分布公式；利用数据分析软件，如Microsoft Excel 绘制电场及电势的分布图。 在如图所示的带电体中，因内球壳带电q 1，由于静电感应，外球壳的内表面上将均匀地分布电荷-q 1；根据电荷平衡原理，外球壳的外表面上所带电荷除了原来的q2外，还因为内表面感应了-q 1而生成+q 1,所以外球壳的外表面上将均匀分布电荷q 1+q 2。 在推导电场和电势分布公式时，须根据r 的变化范围分别讨论r < R 1、R 1 < r < R 2、R 2 < r < R 3、r > R 3几种情况。 场强分布： 当r < R 1时， 001=?=???E dS E S 当R 1 < r < R 2时， ?= ???0 1 εq dS E S 2 1 0241 r q E επ= 当R 2 < r < R 3时， 00 3=?=???E dS E S 当r > R 3时， 1
2 210 40 2 141r q q E q q dS E S += ? += ??? επε 电势分布： 根据电势的定义，可以求得电势的分布。 当r < R 1时， 3 2 10210110143211414141 3 3 2 21 1R q q R q R q U dr E dr E dr E dr E dr E U R R R R R R r r ++ -=?+?+?+?=?=?????∞ ∞ επεπεπ 当R 1 < r < R 2时， 3 2 102101014321414141 3 3 2 2R q q R q r q U dr E dr E dr E dr E U R R R R r r ++ -=?+?+?=?=????∞ ∞ επεπεπ 当R 2 < r < R 3时， 3 2 10143141 3 3 R q q U dr E dr E dr E U R R r r += ?+?=?=???∞ ∞ επ 当r > R 3时， r q q U dr E dr E U r r 2 1014141 += ?=?=??∞ ∞επ 至此，可以用MS Excel 来绘制电场及电势分布图。方法如下： 打开Excel 后会有一个默认的表格出现（如下图） 在A1、A2、A3单元格内分别输入“R1=”、“R2=”、“R3=”；在B1、B2、B3单元格内分别输入R1、R2、R3的数值。
R语言实验指导书(二)
R语言实验指导书（二） 2016年10月27日
实验三创建和使用R语言数据集 一、实验目的： 1.了解R语言中的数据结构。 2.熟练掌握他们的创建方法，和函数中一些参数的使用。 3.对创建的数据结构进行，排序、查找、删除等简单的操作。 二、实验内容： 1.向量的创建及因子的创建和查看 有一份来自澳大利亚所有州和行政区的20个税务会计师的信息样本 1 以及他们各自所在地的州名。州名为：tas, sa, qld, nsw, nsw, nt, wa, wa, qld, vic, nsw, vic, qld, qld, sa, tas, sa, nt, wa, vic。 1)将这些州名以字符串的形式保存在state当中。 2)创建一个为这个向量创建一个因子statef。 3)使用levels函数查看因子的水平。 2.矩阵与数组。
i.创建一个4*5的数组如图，创建一个索引矩阵如图，用这个索引矩 阵访问数组，观察结果。 3.将之前的state，数组，矩阵合在一起创建一个长度为3的列表。
4.创建一个数据框如图。 5.将这个数据框按照mpg列进行排序。 6.访问数据框中drat列值为3.90的数据。
三、实验要求 要求学生熟练掌握向量、矩阵、数据框、列表、因子的创建和使用。
实验四数据的导入导出 一、实验目的 1.熟练掌握从一些包中读取数据。 2.熟练掌握csv文件的导入。 3.创建一个数据框，并导出为csv格式。 二、实验内容 1.创建一个csv文件（内容自定），并用readtable函数导入该文件。 2.查看R语言自带的数据集airquality（纽约1973年5-9月每日空气质 量）。 3.列出airquality的前十列，并将这前十列保存到air中。 4.查看airquality中列的对象类型。 5.查看airquality数据集中各成分的名称 6.将air这个数据框导出为csv格式文件。（write.table (x, file ="", sep ="", https://www.wendangku.net/doc/fa8310413.html,s =TRUE, https://www.wendangku.net/doc/fa8310413.html,s =TRUE, quote =TRUE)） 三、实验要求 要求学生掌握从包中读取数据，导入csv文件的数据，并学会将文件导出。
实验指导书
混凝土基本理论及钢桁架静力测试试验指导书
试验一、钢筋混凝土受弯构件正截面破坏试验 一、试验目的 1．了解受弯构件正截面的承载力大小、挠度变化及裂缝出现和发展过程； 2．观察了解受弯构件受力和变形过程的三个工作阶段及适筋梁的破坏特征； 3．测定受弯构件正截面的开裂荷载和极限承载力，验证正截面承载力计算方法。 二、试件、试验仪器设备 1．试件特征 （1）. 根据试验要求，试验梁的混凝土强度等级为C20，纵向受力钢筋强度等级Ｉ级。 （2）. 试件尺寸及配筋如图1所示，纵向受力钢筋的混凝土净保护层厚度为15mm 。 （3）. 梁的中间500mm 区段内无腹筋，其余区域配有 6@60的箍筋，以保证不发生斜 截面破坏。 （4）. 梁的受压区配有两根架立筋，通过箍筋与受力筋绑扎在一起，形成骨架，保证受力钢筋处在正确的位置。 2．试验仪器设备 （1）. 静力试验台座、反力架、支座及支墩 （2）. 20T 手动式液压千斤顶 （3）. 读数显微镜及放大镜 （4）. 位移计（百分表）及磁性表座 三、试验装置及测点布置 1．试验装置见图2 （1）. 在加荷架中，用千斤顶通过分配梁进行两点对称加载，使简支梁跨中形成长 500mm 的纯弯曲段（忽略梁的自重）。 （2）. 构件两端支座构造应保证试件端部转动及其中一端水平位移不受约束，基本符 合铰支承的要求。 2．测点布置 梁的跨中及两个对称加载点各布置一位移计f 3～f 5，量测梁的整体变形，考虑在加载的过程中，两个支座受力下沉，支座上部分别布置位移测点f 1和f 2，以消除由于支座下沉对挠度测试结果的影响。 图1 试件尺寸及配筋图
磁性物理实验指导书
磁性物理实验 讲义 磁性物理课程组编写 电子科技大学微电子与固体电子学院 二O一二年九月
目录 一、起始磁导率温度特性测量和居里温度测试计算分析 (1) 二、电阻率测试及磁损耗响应特性分析 (3) 三、磁致伸缩系数测量与分析 (6) 四、磁化强度测量与分析 (9) 五、磁滞回线和饱和磁感应强度测量 (11) 六、磁畴结构分析表征 (12)
一、起始磁导率温度特性测量和居里温度测试计算分析 (一) 、实验目的： 了解磁性材料的起始磁导率的测量原理，学会测量材料的起始磁导率，并能够从自发磁化起源机制来分析温度和离子占位对材料起始磁导率和磁化强度的影响。 (二）、实验原理及方法： 一个被磁化的环型试样，当径向宽度比较大时，磁通将集中在内半径附近的区域分布较密，而在外半径附近处，磁通密度较小，因此，实际磁路的有效截面积要小于环型试样的实际截面。为了使环型试样的磁路计算更符合实际情况，引入有效尺寸参数。有效尺寸参数为：有效平均半径r e ，有效磁路长度l e ，有效横截面积A e ，有效体积V e 。矩形截面的环型试样及其有效尺寸参数计算公式如下。 ???? ??-=21 1 211ln r r r r r e （1） ???? ??-=21 12 11ln 2r r r r l e π （2） ???? ??-=2112 211ln r r r r h A e （3） e e e l A V = （4） 其中：r 1为环型磁芯的内半径，r 2为环型磁芯的外半径，h 为磁芯高度。 利用磁芯的有效尺寸可以提高测量的精确性，尤其是试样尺寸不能满足均匀磁化条件时，应用等效尺寸参数计算磁性参数更合乎实际结果。材料的起始磁导率（i μ）可通过对环型磁心施加线圈后测量其电感量（L ）而计算得到。计算公式如式（5）所示。 2 0i e e A N L l μμ= （5）
实验指导书实验二_SolidWorks建模1
实验二SolidWorks草绘特征和放置特征操作(一) 一、实验目的 1.掌握基本零件建模的一般步骤和方法 2.掌握SolidWorks草绘特征：拉伸凸台、拉伸切除、旋转凸台、旋转切除、扫描、放样的操 作方法。 3.掌握放置(应用)特征：钻孔特征、倒角特征、圆角特征、抽壳特征、拔模斜度特征、筋的 操作方法 二、实验内容 完成下列下列零件造型 三、实验步骤 1. 连接件设计 完成如图1所示模型。 (1)单击【新建】按钮一1,新建一个零件文件。 (2)选取前视基准面，单击【草图绘制】按钮一I,进入草图绘制，绘制草图，如图2 所示。 图1连接件图2草图 ⑶ 单击【拉伸凸台/基体】按钮，出现【拉伸】属性管理器，在【方向】下拉列表 框内选择【两侧对称】选项，在【深度】文本框内输入" 54mm ”，单击【确定】 按钮，如图3所示。 (4)单击【基准面】按钮一1，出现【基准面】属性管理器，其中第一参考选择图形下底面， 然后单击【两面夹角】按钮日，在【角度】文本框内输入"120°，然后在第二参考中选择 图形的一条下边线。单击【确定】按钮￥，，建立新基准面，如
错误！未找到引用源。所示。 图4建立基准面 (5) 在设计树中右击基准面 1选择“反转法线” 卜，然后再单击基准 面 1单选择 【草图绘制】按钮 ，进入草图绘制，单击【正视于】按钮 ，绘制草图，如图 4所示。 边线 底面 图4草图
(6) 单击【拉伸凸台/基体】按钮 ，出现【拉伸】属性管理 器，在【终止条件】下拉 列表框内选择【给定深度】选项，在【深度】文本框内输入“ 12mm ”，单击【确 定】按钮1 如图5所示。 (7) 选取基体上表面，单击【草图绘制】 按钮_1,进入草图绘制，使用中心线工具 上表面的中心位置绘制直线，注意不要捕捉到表面边线，如图 6所示。 图6中心线 (8) 单击【等距实体】按钮丄，出现【等距实体】属性管理器，在【等距距离】文本框 内输入 “8mm ”，在图形区域选择中心线， 在属性管理器中选中 【添加尺寸】、【选 择链】、【双向】和【顶端加盖】复选框，选中【圆弧】单选按钮，单击【确定】 按钮 ，标注尺寸，完成草图，如图 7所示。 律黑 __________________ 严 玄［B 总 -召 厂［.砲 r 韦歼左眛編◎也 17比自口 R an (A ) 广 Efetfi- 图_7运用“等距实体”绘制草图 (8)单击【拉伸切除】按钮 □，出现【切除-拉伸】属性管理器，在【终止条件】下拉 列表框内选择【完全贯穿】选项，单击【确定】按钮 ，如图8所示。 图5 “拉伸”特征
流体力学实验指导书
《流体力学》实验指导书 郭广思王连琪 沈阳理工大学 2006年10月
一伯努利方程综合性实验 （一）实验目的 伯努利方程是水力学三大基本方程之一，反映了水流在流动时，位能、压能、动能之间的关系。 1．了解总水头线和测压管水头线在局部阻力和沿程阻力处的变化规律； 2．了解总水头线在不同管径段的下降坡度，即水力坡度J的变化规律； 3．了解总水头线沿程下降和测压管水头线升降都有可能的原理； 4．用实例流量计算流速水头去核对测压板上两线的正确性； 不同管径流速水头的变化规律 （二）设备简图 本实验台由高位水箱、供水箱、水泵、测压板、有机玻璃管道、铁架、量筒等部件组成，可直观地演示水流在不同管径、不同高程的管路中流动时，上述三种能量之间的复杂变化关系。
（三）实验原理 过水断面的能量由位能、压能、动能三部分组成。水流在不同管径、不同高程的管路中流动时，三种能量不断地相互转化，在实验管道各断面设置测压管及测速管，即可演示出三种能量沿程变化的实际情况。 测压管中水位显示的是位能和压能之和，即伯努利方程中之前两项：g p Z ρ+，测速管 中水位显示的是位能、压能和动能之和。即伯努利方程中三项之和：g v g p Z 22 ++ρ。 将测压管中的水位连成一线，称为测压管水头线，反映势能沿程的变化；将测速管中的水位连成一线，称为总水头线，反映总能量沿程的变化，两线的距离即为流速水头g v 2/2。 本实验台在有机玻璃实验管道的关键部位处，设置测压管及测速管，适当的调节流量就可把总水头线和测压管水头线绘制于测压板上。 注：计算所的流速水头值是采用断面平均流速求得，而实测流速水头值是根据断面最大速度得出，显然实测值大于计算值，两者相差约为1.3倍。 （四）实验步骤 1．开动水泵，将供水箱内之水箱至高位水箱； 2．高位水箱开始溢流后，调节实验管道阀门，使测压管，测速管中水位和测压板上红、黄两线一致； 3．实验过程中，始终保持微小溢流； 4．如水位和红黄两线不符，有两种可能：一是连接橡皮管中有气泡，可不断用手挤捏橡皮管，使气泡排出；二是测速管测头上挂有杂物，可转动测头使水流将杂物冲掉。 （五）报告要求 实验报告是实验后要完成的一份书面材料。实验报告的内容一般包括实验名称、班级、实验人姓名、实验时间、实验目的、实验步骤、实验数据记录及处理、结论与讨论等多项内容。实验报告一律用流体力学实验报告用纸书写。 （六）讨论题 1. 什么是速度水头，位置水头，压力水头？速度水头、测压管水头和总水头什么关系？ 2. 总水头线和测压管水头线在局部阻力和沿程阻力处有怎样的变化？为什么？
大学物理 学习指南
学习指南 1、物理实验课的教学目的 大学物理实验教学目的与中学阶段的物理实验教学有着本质的不同。“大学物理实验”是一门独立的基础课程，它不是“大学物理学”的分支或组成部分。虽然物理实验必须以物理学的理论为基础，运用物理学的原理进行实验或研究，但是“大学物理实验”又独立于“大学物理学”，它不是以验证物理定律、加强理解物理规律为主要目的的，分散的力、热、电、磁、光实验的堆切，而是以物理实验的基本技术或基本物理量的测量方法为主线，再贯穿以现代误差理论，现代物理实验仪器设备、器件的原理、使用方法，构建成一个完整的，但又不断发展的课程体系框架。其教学目的如下： （１）掌握基本物理量的各种测量方法，学会分析测量的误差，学会基本的实验数据处理方法，能正确的表达测量结果，并对测量结果进行正确的评价（测量不确定度）。 （２）掌握物理实验的基本知识、基本技能，常用实验仪器设备、器件的原理及使用方法，并能正确运用物理学理论指导实验。 （３）培养、提高基本实验能力，并进一步培养创新能力。基本实验能力是指能顺利完成某种实验活动（科研实验或教学实验）的各种相关能力的总和，主要包括： 观察思维能力──在实验中通过观察分析实验现象，并得出正确规
律的能力。 使用仪器能力──能借助教材或仪器使用说明书掌握仪器的调整和使用方法的能力。 故障分析能力──对实验中出现的异常现象能正确找出原因并排除故障的能力。 数据处理能力──能正确记录、处理实验数据，正确分析实验误差的能力。 报告写作能力──能撰写规范、合格的实验报告的能力。 初步实验设计能力──能根据课题要求，确定实验方案和条件，合理选择实验仪器的能力。 （４）培养从事科学实验的素质。包括理论联系实际和实事求是的科学作风；严肃认真的工作态度；吃苦耐劳、勇于创新的精神；遵守操作规程，爱护公共财物的优良品德；以及团结协作、共同探索的精神。 2、大学物理实验课的基本程序 实验课与理论课不同，它的特点是同学们在教师的指导下自己动手，独立完成实验任务，通常每个实验的学习都要经历三个阶段。 （１）实验的准备 实验前必须认真阅读讲义，做好必要的预习，才能按质按量按时完成实验。同时，预习也是培养阅读能力的学习环节。预习时要写预习报告，预习报告包括以下内容：
土工实验指导书及实验报告
土工实验指导书及实验报告编写毕守一 安徽水利水电职业技术学院 二OO九年五月
目录 实验一试样制备 实验二含水率试验 实验三密度试验 实验四液限和塑限试验 实验五颗粒分析试验 实验六固结试验 实验七直接剪切试验 实验八击实试验 土工试验复习题
实验一试样制备 一、概述 试样的制备是获得正确的试验成果的前提，为保证试验成果的可靠性以及试验数据的可比性，应具备一个统一的试样制备方法和程序。 试样的制备可分为原状土的试样制备和扰动土的试样制备。对于原状土的试样制备主要包括土样的开启、描述、切取等程序；而扰动土的制备程序则主要包括风干、碾散、过筛、分样和贮存等预备程序以及击实等制备程序，这些程序步骤的正确与否，都会直接影响到试验成果的可靠性，因此，试样的制备是土工试验工作的首要质量要素。 二、仪器设备 试样制备所需的主要仪器设备，包括： （1）孔径0.5mm、2mm和5mm的细筛； （2）孔径0.075mm的洗筛； （3）称量10kg、最小分度值5g的台秤； （4）称量5000g、最小分度值1g和称量200g、最小分度值0.01g的天平；
（5）不锈钢环刀（内径61.8mm、高20mm；内径79.8mm、高20mm或内径61.8mm、高40mm）； （6）击样器：包括活塞、导筒和环刀； （7）其他：切土刀、钢丝锯、碎土工具、烘箱、保湿器、喷水设备、凡士林等。 三、试样制备 （一）原状土试样的制备步骤 1、将土样筒按标明的上下方向放置，剥去蜡封和胶带，开启土样筒取土样。 2、检查土样结构，若土样已扰动，则不应作为制备力学性质试验的试样。 3、根据试验要求确定环刀尺寸，并在环刀内壁涂一薄层凡士林，然后刃口向下放在土样上，将环刀垂直下压，同时用切土刀沿环刀外侧切削土样，边压边削直至土样高出环刀，制样时不得扰动土样。 4、采用钢丝锯或切土刀平整环刀两端土样，然后擦净环刀外壁，称环刀和土的总质量。 5、切削试样时，应对土样的层次、气味、颜色、夹杂物、裂缝和均匀性进行描述。 6、从切削的余土中取代表性试样，供测定含水率以及颗粒分析、界限含水率等试验之用。
实验指导书第2章
上机实验二 SPSS基本运行程序 一、实验目的 通过本次实验，要求掌握SPSS的基本运行程序，熟悉基本的编码方法、了解如何录入数据和建立数据文件，掌握基本的数据文件编辑与修改方法。 二、实验性质 必修，基础层次 三、主要仪器及试材 计算机及SPSS软件 四、实验内容 1.问卷编码 2.录入数据 3.保存数据文件 4.编辑数据文件 五、实验学时 2学时 六、实验方法与步骤 1.开机 2.找到SPSS的快捷按纽或在程序中找到SPSS，打开SPSS 3.认识SPSS数据编辑窗口 4.对一份给出的问卷进行编码和变量定义 5.按要求录入数据 6.练习基本的数据修改编辑方法 7.保存数据文件 8.关闭SPSS，关机。 七、实验注意事项
1.实验中不轻易改动SPSS 的参数设置，以免引起系统运行问题。 2.遇到各种难以处理的问题，请询问指导老师。 3.为保证计算机的安全，上机过程中非经指导老师和实验室管理人员同意，禁止使用软盘与移动硬盘。 4.每次上机，个人应按规定要求使用同一计算机，如因故障需更换，应报指导老师或实验室管理人员同意。 5.上机时间，禁止使用计算机从事与课程无关的工作。 八、上机作业 （一）试对以下问卷进行编码，并录入所选择的答案（加下划线为所选的答案 农户基本经营状况调查 1 家庭户性质：①本地户 ②外来户 （迁入年份：_1988_） ２．就业类型：①纯农户 ②非农户 ③农兼非 ④非兼农 ⑤未就业 离开农业已有__________年 4．兼业者从事非农产业情况 家里有 1 人参加非农劳动，是否壮劳力？① 是 ②否 业务范围：①工业 ②建筑业 ③运输 ④仓储 ⑤餐饮业 ⑥社会服务业 ⑦其他 工作年数 5 年，(按整数算，超过半年算一年) 投入时间大约占全年工作时间的％ 70% 收入大约占全年总收入的％_______90%______
《塑料成型工艺学实验》指导书
《塑料成型工艺学实验》课程指导书 适用专业：高分子材料与工程专业1001~2班 指导老师：刘雄祥 一、 课程的性质和任务 《塑料成型工艺实验》是塑料成型工艺学课程结束后的一次综合性专业 实践，是学生结合专业课程所学高分子材料成型加工理论知识与实际相结合的实际训练。通过实验使学生更深入掌握和巩固高分子材料成型加工的基本原理、基本工艺过程、基本操作与控制方法，培养学生的实际技术技能和动手能力。 本实验的主要任务是： 1、高速混合机工艺操作实验 2、PVC 挤出造粒工艺操作实验 3、注射成型工艺操作实验 二、实验教学环节与课时安排 本实验课时为8学时，在《塑料成型工艺学》课程结束后进行。学生83人分组 进行，每组10~11人，每组实验一天（8 课时），由老师指导完成以上三个实验，共8个组8天做完，每组各自在上机前事先按给定材料设计一个PVC 配方，每组按各自的配方按如下顺序做实验： 配方计量 高速混合 挤出造粒 注射成型。 具体实验课时分配如下表： 表1 高分子材料成型工艺实验课时分配表 本实验要求学生在进入实验室实验前必须熟悉掌握实验指导书内容和相关实验设备的操作规程、安全知识和操作方法，没有掌握这些知识的不得上机实验。
高材1001~1002班《高分子材料成型加工》实验按排表 三、安全注意事项 1、进入实验室必须遵守实验室安全注意事项 2、上机实验前必须熟悉安全操作规程及操作方法，禁止在不了解仪器设备的操作方法时盲目操作，因此而造成仪器设备损坏者，要照价赔偿。 3、实验配料过程中不得徒手接触化学制剂或撒落到身体皮肤上，已防中毒。必须用专用工具盛装称量物料，配料操作后必须注意洗手。 4、对于高温操作，应戴好帆布手套，以防烫伤。 5、实验时，必须专心一致，相互协同，不得各行其是，不得喧哗吵闹。 6、实验时必须作好详细操作记录和数据记录以及不正常现象及处理方法记录。 7、实验结束，应按操作规程停机，并清洁仪器设备，搞好现场清洁卫生。 四、实验内容与要求
物理实验习题与指导03
大学物理实验复习题 一、基础知识部分（误差与不确定度、数据处理、基本测量与方法） （一）问答题 1、什么叫测量、直接测量、间接测量？（看教材） 2、什么叫随机误差？随机误差的特点是什么？（看教材） 3、什么叫系统误差？系统误差的特点是什么？（看教材） 4、下列情况哪些是属于随机误差，哪些是属于系统误差？(从定义角度 考虑) （1）经校准的秒表的读数误差。 （2）在20℃下标定的标准电阻，在30℃下使用引起的误差。 （3）分光计实验中的偏心误差。 （4）千分尺的“零点读数不为零”引起的误差。 （5）读仪表时的视差。 （6）因为温度的随机变化所引起的米尺的伸缩，而用该米尺测长所引起的误差。 （7）水银温度计毛细管不均匀。 （8）仪表的零点不准。 5、什么叫误差、绝对误差、相对误差、视差、引用误差、回程误差、 偏差、残差、示值误差、读数误差、估读误差、标准差？（查相关资料一般了解） 6、误差的绝对值与绝对误差是否相同？未定系统误差与系统不确定度 是否相同？（从定义出发） 7、什么叫不确定度、A类不确定度、B类不确定度？（从定义出发） 8、不确定度与不准确度是否相同？（看教材一般了解） 9、什么叫准确度、正确度、精密度？（从打靶角度分析） 10、对某量只测一次，标准误差是多少？（不变） 11、如何根据系统误差和随机误差相互转化的特点来减少实验结果的误 差？（如测金属丝的平均直径和直径的平均值） 12、测量同一玻璃厚度，用不同的测量工具测出的结果如下，分析各值 是使用哪些量具测量的？其最小分度值是多少？（自做答案） （1）2.4mm (2)2.42mm (3)2.425mm 13、有一角游标尺主尺分度值为1°，主尺上11个分度与游标上12个 分度等弧长，则这个游标尺的分度值是多少？（参考游标卡尺原理）
《面向对象程序设计》实验指导书(实验二)
实验二类与对象㈡——对象初始化、对象数据与指针 一、实验目的 1．理解构造函数、析构函数的意义及作用，掌握构造函数、析构函数的定义及调用时间，熟悉构造函数的种类； 2．理解this指针及使用方法，熟悉对象数组、对象指针、对象引用的定义及使用方法，熟悉对象作为函数参数的使用方法； 3．熟悉类与对象的应用及编程。 二、实验学时 课内实验：2课时课外练习：2课时 三本实验涉及的新知识 ㈠构造函数与析构函数 在C++中，提供了两个特殊的成员函数，即构造函数和析构函数。 构造函数用于对象的初始化，即在定义一个类对象时，计算机在给对象分配相应的存储单元的同时，为对象的数据成员赋初值。 析构执行的是与构造函数相反的操作，用于撤销对象的同时释放对象所占用的内存空间。 1．构造函数 ⑴构造函数的定义 格式： 类名（形参表） { 构造函数体} ⑵构造函数的调用 构造函数的调用是在定义对象时调用的。 格式：类名对象名（实参表）; 类名对象名=构造函数名（实参表）; ⑶说明 ①构造函数必须与类同名。 ②构造函数没有返回值，但不能在构造函数前加void类型符（其他没有返回值的成员函数必须加类型符void）。 ③在实际应用中，在定义类时通常应定义一至多个构造函数(重载)，以对各数据成员进行初始化；如果不给出构造函数，系统将自定义一个构造函数。 ④构造函数可以可以带参数，也可不带任何参数（称无参构选函数），还可以使用缺省参数。 ⑤不能象普通成员函数一样单独调用。 2．析构函数 ⑴析构函数的定义 格式： ~类名（void） { 析构函数体} ⑵析构函数的调用 析构函数是在撤销对象时自动调用的。 ⑶说明
实验指导书模板2
请大家按照以下要求更改自己负责的实验（实训）指导书 一、最大标题1 宋体二号加粗居中单倍行距两个空格 二、最大标题2 宋体三号加粗居中 1.5倍行距两个空格 三、一级标题宋体小四加粗两端对齐首行缩进2个字符 1.5倍行距顶格 四、正文宋体小四常规两端对齐首行缩进2个字符 1.5倍行距 五、正文页边距左、右、上2.5cm。下2.1cm 六、注意事项： 1.最重要的是内容不能出错，前后语句要连贯，意思表达完成。 2.标点符号要使用准确。 3.每个结束句子后面要有句号。 4.所有标题号手动输入，不能自动生成。 5.标题级别：一、（一）1.（1）① 七、请大家在群里原文件更改，更改后的文件写上姓名+负责课程（王旭霞+人体解剖学） 八、附件一、附件二模板。
实验指导书模板二： 第二部分内科护理学（最大标题1） 实训一胸腔穿刺术（最大标题2） 一、实训目的（一级标题） （一）胸腔积液性质不明者，抽取积液检查，协助病因诊断。（二级标题） （二）胸腔内大量积液或积气者，抽取积液或积气，以缓解压迫症状，避免胸膜粘连增厚。 （三）脓胸抽脓灌洗治疗，或恶性胸腔积液需胸腔内注人药物者。 二、实训仪器 （一）胸腔穿刺包：内含弯盘2个、尾部连接乳胶管的16号和18号胸腔穿刺针各1根、中弯止血钳4把孔巾1块、巾钳2把、棉球10个纱布2块、小消毒杯2个、标本留置小瓶5个。 （二）消毒用品：2.5%碘酊和75%酒精，或0.5%碘伏。 （三）麻醉药物:2%利多卡因5ml。 三、实训内容 （一）患者体位抽液时，协助患者反坐于靠背椅上，双手放椅背上或取坐位，使用床旁桌支托；亦可仰卧于床上，举起上臂；完全暴露胸部或背部。如患者不能坐直，还可来用侧卧位，床头抬高30°抽气时，协助患者取半卧位。 （二）穿刺部位一般胸腔积液的穿刺点在肩胛线或腋后线第7-8肋间隙或腋前线第5肋间隙。气胸者取患侧锁骨中线第2肋间隙或腋前线第4-5肋间隙进针。 （三）穿刺方法常规消毒皮肤，局部麻醉。术者左手食指和拇指固定穿刺部位的皮肤，右手将穿刺针在局部麻醉处沿下位肋骨上缘缓慢刺人胸壁直达胸膜。连接注射器，在助手协助下抽取胸腔积液或气体，穿刺过程中应避免损伤脏层胸膜，并注意保持密闭，防止发生气胸。术毕拔出穿刺针，再次消毒穿刺点后，覆盖无菌敷料，稍用力压迫容刺部位片刻。 四、注意事项 (一)术前护理 1.心理准备向患者及家属解释穿刺目的操作步骤及术中注意事项，协助患者做好