現(xiàn)場總線控制技術(shù)實驗報告要點

1、 課程名稱： 現(xiàn)場總線實驗 任課教師： 廉迎戰(zhàn) 學(xué) 院： 自動化 專業(yè)班級： 學(xué) 號： 學(xué)生姓名： 2015 年 6月 16日實驗一 頻移鍵控法仿真實驗一實驗?zāi)康某醪秸莆胀ㄐ旁砘A(chǔ)知識中頻移鍵控法的基本原理。能用MATLAB仿真軟件，編寫并調(diào)試簡單的仿真程序。二實驗主要儀器設(shè)備和材料1. 實驗用計算機(jī)2. MATLAB仿真軟件三實驗內(nèi)容四實驗步驟及結(jié)果測試1安裝部署MATLAB仿真環(huán)境，同時根據(jù)頻移鍵控法要求，設(shè)置仿真環(huán)境。2. 在MATLAB環(huán)境下，輸入頻移鍵控法原理圖。原理圖如下： 方法一 方法二Repeating sequence stair:F3數(shù)字信號sine wave ：100H

2、z信號Sinewave1 ：50Hz信號 Scope1：示波器方法一：Switch1:選通開關(guān)/方法二：用乘法器product代替3. 在MATLAB中產(chǎn)生F1=50Hz和F2=100Hz的交流信號，以及需要發(fā)送的數(shù)字信號，數(shù)字信號為：F3=01101001方波波形。4. 加載輸入信號，觀察仿真原理圖輸出信號波形，同時記錄并分析。 如下圖：五思考題1.數(shù)字信號01101001的頻移鍵控法輸出波形表示形式如下： 輸出的數(shù)字信號為10110101時，其頻移鍵控波形如下的OUT：16行輸出信號分別為：1.數(shù)字信號10110101的輸入信號；2. 50Hz頻率sine；3.100Hz頻率sine；4.

3、 Product輸出；5.product1輸出；6.add輸出2. 如何實現(xiàn)幅移鍵控法的信號通訊技術(shù)？通過信號幅值的高低映射到數(shù)字信號的1和0從而達(dá)到載波傳輸信號，可利用現(xiàn)成的電信網(wǎng)，電話網(wǎng)等設(shè)施構(gòu)成信道。3. 實驗二 雙極性非歸零編碼仿真實驗一實驗?zāi)康某醪秸莆胀ㄐ旁砘A(chǔ)知識中的數(shù)字編碼技術(shù)應(yīng)用。能用MATLAB仿真軟件，編寫并調(diào)試簡單的仿真程序。二實驗主要儀器設(shè)備和材料1. 實驗用計算機(jī)2. MATLAB仿真軟件三實驗內(nèi)容雙極性非歸零編碼仿真實驗原理圖如同所示。圖2 雙極性非歸零編碼仿真原理圖四實驗步驟及結(jié)果測試1安裝部署MATLAB仿真環(huán)境，同時根據(jù)雙極性非歸零編碼要求，設(shè)置仿真環(huán)境。2

4、. 在MATLAB環(huán)境下，設(shè)計輸入雙極性非歸零編碼原理圖。如下：3.Signal buder：F=1011010010單極性方波波形；Constant1:值為1的常數(shù)信號；Constant-1:值為-1的常數(shù)信號:4. 在MATLAB中產(chǎn)生數(shù)字信號為：F=1011010010單極性方波波形。 5. 在相應(yīng)的輸入端加載輸入信號，觀察仿真原理圖的輸出信號波形，同時記錄并分析。如下圖，OUT即為F3信號的雙極性非歸零編碼仿真輸出。F3 1時選擇constant 1，0時選擇constant -1，合并波形。以上6個信號分別為：1.signal builder的數(shù)字信號10110100101；2.co

5、nstant=1；3.constant1=-1；4.product信號；5.product1信號；6.add輸出信號五思考題1.數(shù)字信號10110100101雙極性非歸零編碼輸出波形圖如下OUT：以上6個信號分別為：1.signal builder的數(shù)字信號10110100101；2.constant=1；3.constant1=-1；4.product信號；5.product1信號；6.add輸出信號輸出的數(shù)字信號為10110100101時，其單極性非歸零編碼波形如下OUT：以上6個信號分別為：1.signal builder的數(shù)字信號10110100101；2.constant=1；3.c

6、onstant1=0；4.product信號；5.product1信號；6.add輸出信號2. 如何實現(xiàn)雙極性非歸零編碼的信號通訊？通過電平的高低表示數(shù)字信號的1和0；將數(shù)字信號調(diào)制成電平信號，經(jīng)過信道傳輸，在信宿解調(diào)實現(xiàn)信號的還原從而完成通訊。實驗三 曼徹斯特編碼仿真實驗一實驗?zāi)康某醪秸莆胀ㄐ旁砘A(chǔ)知識中的曼徹斯特編碼技術(shù)應(yīng)用。能用MATLAB仿真軟件，編寫并調(diào)試簡單的仿真程序。二實驗主要儀器設(shè)備和材料1. 實驗用計算機(jī)2. MATLAB仿真軟件三實驗內(nèi)容曼徹斯特編碼仿真實驗原理圖如同所示。圖2 曼徹斯特編碼仿真波形圖四實驗步驟及結(jié)果測試1安裝部署MATLAB仿真環(huán)境，同時根據(jù)曼徹斯特編碼

7、要求，設(shè)置仿真環(huán)境。2. 在MATLAB環(huán)境下，設(shè)計并輸入曼徹斯特編碼原理圖。如下：3.Signal buder : F=01001110方波波形;Repeating Sequence Stair:重復(fù)下降沿信號，周期1秒；（曼徹斯特編碼中，當(dāng)輸入為0時，產(chǎn)生一個上升沿信號）Repeating Sequence Stair1:重復(fù)上升沿信號，周期1秒；（曼徹斯特編碼中，當(dāng)輸入為1時，產(chǎn)生一個下降沿信號）4. 在MATLAB中產(chǎn)生數(shù)字信號為：F=01001110曼徹斯特編碼方波波形輸入波形為：5. 在相應(yīng)的輸入端加載輸入信號，觀察仿真原理圖的輸出信號波形，同時記錄并分析。如下：以上6個輸出信號分

8、別為：1.signal builder的輸入信號：F=01001110；2.周期為1的下降沿信號；3.周期為1的上升沿信號；4.product輸出信號（當(dāng)輸入信號為1時，輸出下降沿信號）；5. Product1輸出信號（當(dāng)輸入信號為0時，輸出上升沿信號）；6.輸出F=01001110的曼徹斯特編碼波形五思考題1. 數(shù)字信號10110100101的曼徹斯特編碼輸出波形表示形式如下圖：輸出的數(shù)字信號為10110100101時，其差分曼徹斯特編碼波形如下：2. 如何實現(xiàn)曼徹斯特編碼的信號通訊？通過一個周期內(nèi)高低電平的反轉(zhuǎn)表示數(shù)字信號的1和0；相鄰兩個保持一樣表示數(shù)字0，跳變相反表示數(shù)字1。將數(shù)字信號

9、調(diào)制成這樣的電平信號，經(jīng)過信道傳輸，在信宿解調(diào)實現(xiàn)信號的還原從而完成通訊。實驗四 CRC冗余碼校驗編程實驗一實驗?zāi)康恼莆誄RC冗余碼校驗編程。利用C語言編程實現(xiàn)CRC校驗過程。二實驗主要儀器設(shè)備和材料1. 實驗用計算機(jī)2. C語言開發(fā)軟件三實驗內(nèi)容CRC校驗碼的基本思想是利用線性編碼理論，在發(fā)送端根據(jù)要傳送的k位二進(jìn)制碼序列，以一定的規(guī)則產(chǎn)生一個校驗用的監(jiān)督碼（既CRC碼）r位，并附在信息后邊，構(gòu)成一個新的二進(jìn)制碼序列數(shù)共(k+ r)位，最后發(fā)送出去。在接收端，則根據(jù)信息碼和CRC碼之間所遵循的規(guī)則進(jìn)行檢驗，以確定傳送中是否出錯。四實驗程序及結(jié)果測試 用CRC-8對數(shù)據(jù)1011 0100 10

10、10進(jìn)行效驗，計算其效驗碼程序清單如下：#includevoid main()int k,i,j,n;int a20=1,1,1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,1;int num30;int crc30;printf(xinxishujuweishu:);scanf(%d,&k);printf(shujuwei:n);for(i=k-1;i=0;i-)scanf(%d,&numi);printf(K(x):);for(i=k-1;i=0;i-)printf(%d,numi);printf(n);for(i=k-1+16;i=16;i-)numi=numi-16;for(i=15;i=0;i-)numi=0;printf(x16*K(x):);for(i=k-1+16;i=0;i-)printf(%d,numi);printf(n);for(i=k-1+16;i=16;i-)if(numi=0)crci-16=0;elsecrci-16=1;for(j=i,n=1;j=i-16;j-,n+)if(numj=a16-n+1)numj=0;elsenumj=1;printf(冗余碼R(x)：)