计算机控制技术实验一

1、北方科技学院计算机控制技术实验 姓名：王崇瑶 学号：B 实验一 A/D D/A转换实验一、 实验目的1、学习并掌握A/D转换和D/A转换的基本原理；2、学习Matlab/Simulink系统仿真软件的使用方法，并使用该软件解决实际问题。二、 实验设备及仪器装有MATLAB 软件的PC微机一台。三、 实验内容1、实验原理A/D转换器负责将模拟信号转换为数字信号，其转换过程为：首先对输入模拟信号进行采样，所使用的的采样速率要满足采样定理要求，然后对采样结果进行幅度离散化并编码为符号串。 D/A 转换器的将输入的数字信号序列转换为模拟信号，其转换过 程为：将输入的数字序列恢复为相同电平的采样值序列，

2、然后通过满 足采样定理要求的低通滤波器恢复模拟信号。2、实验内容Simulink 的通信模块库提供了 Integer to Bit Converter 模块可以将 02M -1 之间的整数转换为长度为 M 个比特的二进制数据输出，同时 也提供了反向转换模块 Bit to Integer Converter 将比特数据转换为整 数值。利用这两个模块，结合零阶保持器模块作为采样保持模型，量化器模块Quantizer 作为量化模型， 就可对A/D 和D/A 过程进行建模。 其仿真电路原理图如图1所示： 图1 A/D 和D/A Simulink仿真模型3、模块说明及参数设置 模块 1：Constant

3、 说明：该模块在仿真时间段上始终输出一个常数和常向量，相 当于电系统中的直流信号源， 在该系统中作为 AD 转换的输入源。 模块 2：Zero-Order Hold 说明：在设定的取样间隔上对输入信号进行取样，并在下一个取样到来之前保持信号的值并输出。在本系统中作为取 样保持电路，对输入信号进行取样保持，取样时间间隔设置为1s. 模块 3：Quantizer 说明：该模块对输入的模拟信号进行离散化，量化时间间隔为1s。 模块 4：Integer to Bit Converter 说明：该模块将量化后的信号进行二进制转换，转换比特数设置为 8 位。 模块 5：Frame Status Conve

4、rsion 说明：该模块将二进制编码器输出的八位并行数据视为一个数据帧，将其打包为帧存储格式。 模块 6：Buffer 说明：Buffer 模块将帧存储格式的数据串行化输出，Buffer 的大小设置为1。 模块 7：Buffer1 说明：该模块将串行数据恢复为 8 位并行数据，Buffer 大小设置为 8。 模块 8：Reshape 说明：因为 Buffer2 输出的8位并行数据是帧格式的，数据要传给Bit to Integer Converter 就需Reshape 模块将数据转换为数组格式的。 模块 9：Bit to Integer Converter 说明：该模块将二进制序列转换为对应电平的采样序列， 这里也要将转换比特数设置为8位。 模块 10：Scope 和 Display 说明：示波器用来显示传输数据的波形图，Display用来显示最终的 转换结果和显示从并串转换模块输