《智能仪器》实验教学大纲.doc

智能仪器实验教学大纲智能仪器实验教学大纲实验类别：课内实验实验课程名称：智能仪器实验室名称：动态参数校准实验室实验课程编号：03050302总学时：8 学时学分：0.5适用专业：测控技术与仪器专业先修课程：数字电子技术基础模拟电子技术基础微机原理及接口技术EDA技术一、实验在教学培养计划中地位、作用；智能仪器课程是一门实践性、应用性很强的课程，实验教学在整个教学过程中尤其重要。在实践性教学环节中，我们始终坚持培养学生的知识的综合应用能力和开拓创新意识。通过教学实践，不仅同学生传授知识，同时要教书育人，注意培养学生热爱社会主义祖国、热爱专业和遵纪守法的高尚品德，以及理论联系实际、刻苦学习的精神，培养严谨的科学态度。二、实验内容、基本要求：实验一输入输出实验（2 学时）综合性实验内容1、从基本的数字电路设计开始，循序渐进，了解CPLD/FPGA设计的完整过程，同时也熟悉了实验箱的大部分功能，为后面的综合实验和有创意的开发作好准备。2、通过简单的的24译码器、异或门等基本数字电路的设计，让学生掌握MAXPLUS软件的使用，掌握组合逻辑电路的设计方法；3、掌握组合逻辑电路的静态测试方法；4、掌握用 VHDL 语言设计组合逻辑电路的方法；基本要求：1、2 输入异或门功能的仿真及功能验证。在MAXPLUS软件在用原理图输入法或VHDL语言输入法对2输入异或门进行功能仿真，并烧写到实验箱内的主芯片Altera EPF10K10LC84-4，用按扭开关或拨码开关实现输入控制，用LED数码管实现结果的显示输出。2、组合逻辑 2-4 译码器的设计、功能仿真及功能验证。在 MAXPLUS软件在用原理图输入法或 VHDL 语言输入法对 2-4 译码器进行功能仿真，并烧写到实验箱内的主芯片 Altera EPF10K10LC84-4，用按扭开关或拨码开关实现输入控制，用 LED 数码管实现结果的显示输出。此实验涵盖了可编程逻辑器件（如CPLD/FPGA）及应用、VHDL程序设计、可编程逻辑器件软件的使用三个知识点。此实验要求学生完成原理图输入法和VHDL语言输入法进行功能仿真并烧写验证。实验二DAC实验（2 学时）设计性实验内容1、了解D/A 转换的工作原理，熟悉AD558 的使用方法。2、掌握利用DAC和可编程逻辑器件设计函数信号发生器的方法。3、掌握用VHDL语言设计数字逻辑电路的方法。基本要求1、利用可编程逻辑器件EPF10K10LC84-4和D/A转换器AD558设计函数发生器，产生四种波形（递增斜波、递减斜波、三角波、递增阶梯波）。2、EPF10K10LC84-4输出八位二进制计数值DAout7.0，将之接入AD558 的D7.0，用示波器来观察DAC 的波形输出。此实验涵盖了可编程逻辑器件（如CPLD/FPGA）及应用、VHDL程序设计、可编程逻辑器件软件的使用、D/A转换器四个知识点。此实验要求学生用VHDL语言输入法进行功能仿真并烧写验证，再用示波器观察输出信号波形。实验三DAS实验1（2学时）内容1、掌握数字逻辑电路的设计方法；2、了解可编程逻辑器件设计的全过程；3、掌握 ADC 的工作原理和应用电路的设计方法；4、掌握 ADC 结果的显示方法；5、掌握数码管、发光二极管的驱动电路的显示原理及设计方法。基本要求1、利用模拟信号源、时钟源、EPF10K10LC84-4和ADC0809实现单通道数据采集系统，可以采集0-5V的可调直流电压信号，ADC0809把电压信号转换成数字信号，转换结果通过数码管显示。2、EPF10K10LC84-4实现采集系统的控制逻辑。实验四DAS实验2（2学时）内容1、掌握数字逻辑电路的设计方法；2、了解可编程逻辑器件设计的全过程；3、掌握 ADC 的工作原理和应用电路的设计方法；4、掌握 ADC 结果的显示方法；5、掌握数码管、发光二极管的驱动电路的显示原理及设计方法。基本要求1、利用模拟信号源、时钟源、EPF10K10LC84-4 和 ADC0809 实现多通道数据采集系统，可以采集 0-5V 的可调直流电压信号，ADC0809 把 8 通道电压信号转换成数字信号，转换结果通过数码管显示。2、EPF10K10LC84-4 实现采集系统的控制逻辑。三、学时分配：实验名称实验性质讲授（学时）实验（学时）小计输入输出实验综合性022DAC 实验设计性022DAS 实验 1验证性022DAS 实验 2验证性022合计88四学生成绩评定方法预习报告：占总成绩 20操作成绩：占总成绩 50报告成绩：占总成绩 10考试成绩：占总成绩 20