NI ELVIS在數(shù)字電子技術(shù)實驗中的應(yīng)用
前面板控件如圖3所示,“單個脈沖觸發(fā)按鈕”外形類似實驗箱上的按鈕,按下一松開的過程產(chǎn)生一個脈沖,其余控件一個用來顯示ELVIS是否工作在by pass狀態(tài),一個用來停止循環(huán),界面和程序非常簡易,說明通過LabVIEW編程與ELVIS平臺結(jié)合的方式實現(xiàn)儀器的擴展功能是行之有效的。并且在軟硬件結(jié)合的編程過程中,可進一步提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/202549.htm
2.3 實驗實例
下面以最常見的TTL與CMOS與非門特性的測量為例,說明NI ELVIS平臺在數(shù)字電子技術(shù)實驗中的應(yīng)用。該實驗中要用到的SFP儀器有示波器OSC(oscilloscope)、可調(diào)電源VPS(variable power slapply)、數(shù)字萬用表DMM(digital multimeter)、數(shù)字寫入器與讀取器。這些SFP儀器的操作界面與真實儀器相近,因此對于已有實驗基礎(chǔ)的學(xué)生是非常熟悉的,通過鼠標(biāo)操作計算機上呈現(xiàn)的軟儀器界面,對實驗結(jié)果進行測量和存儲。
測量與非門電壓傳輸特性時,采用鋸齒波作為輸入,而SFP的函數(shù)信號發(fā)生器只提供正弦、三角、方波3種波形,因此鋸齒波的產(chǎn)生須用到特殊儀器――任意波形發(fā)生器ARB(arbitary waveform generator)。ARB可將預(yù)先設(shè)定好各參數(shù)(波形、幅值、頻率)的任意波形從原型板上的DAC0~l端口輸出,本實驗中,由學(xué)生自己軟件編輯繪制的鋸齒波作為與非門輸入,并與與非門的輸出同時送人LabVIEW采集程序以X-Y方式顯示,在VI前面板可以清楚的比較TTL與CMOS與非門的電壓傳輸特性曲線,實驗結(jié)果如圖4所示,與在傳統(tǒng)示波器上顯示的曲線相比,圖線比較清晰更易理解。
在此計算機軟界面操作的實驗中,學(xué)生不需要花費太多時間在各類儀器的使用或者實驗儀器的調(diào)試中,而把主要精力集中在實驗原理的理解和結(jié)果的分析上。此外,測量到的實時數(shù)據(jù)可完整顯示并存儲在計算機中,讀取非常方便,便于今后對實驗數(shù)據(jù)的進一步分析。
目前,已實現(xiàn)將大部分數(shù)字電子技術(shù)實驗移植到NIELVIS平臺上進行,且已經(jīng)應(yīng)用在學(xué)生實驗中。從實驗的效果看,學(xué)生在經(jīng)過最初對NI ELVIS的熟悉后,就開始喜歡上這種具有更多探索性和創(chuàng)新性的實驗方式。
3 結(jié)束語
NI ELVIS軟硬件相結(jié)合的實驗平臺對于電氣信息與控制工程、機械電子工程及生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)的學(xué)生來說,是進行電子電路學(xué)習(xí)和設(shè)計的一個非常好的平臺。它提供了完整的測量測試和保存數(shù)據(jù)的功能,原型板的可變換性和儀器源代碼的可修改性也給學(xué)生提供了一個較大的創(chuàng)造空間。SFP儀器中波特圖分析儀等專業(yè)性較強的儀器使得更高一級的實驗教學(xué)成為可能。
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