嵌入式B205实验报告串口通信实验 本文关键词：实验，串口，嵌入式，通信，报告
嵌入式B205实验报告串口通信实验 本文简介：实验成绩：指导老师：嵌入式系统与应用实验报告学院：自动化学院专业：电气工程及其自动化班级：姓名：学号：姓名：学号：串口通信实验一、实验目的1．熟悉STM32F4串口硬件控制器及相应寄存器，基于STM硬件基库编写串口驱动程序，实现串口与PC机通信。二、实验内容1.学习STM32F4USART硬件模块；
嵌入式B205实验报告串口通信实验 本文内容：
实验成绩：
指导老师：
嵌入式系统与应用
实验报告
学院：
自
动
化
学
院
专业：
电气工程及其自动化
班级：
姓名：
学号：
姓名：
学号：
串口通信实验
一、
实验目的
1．熟悉STM32F4串口硬件控制器及相应寄存器，基于STM硬件基库编写串口驱动程序，实现串口与PC机通信。
二、
实验内容
1.
学习STM32F4
USART硬件模块；
2.
基于提供的stm32f4xx_usart.h和stm32f4xx_usart.c文件，编写main.c文件，实现与PC机之间通过串口数据收发功能。
三、
预备知识
C语言的基础知识，ARM-MDK程序调试的基础知识和方法。C语言的基础知识，ARM-MDK程序调试的基础知识和方法。
四、
实验设备及工具
硬件：ALIENTEK探索者STM32F4开发板、ST-Link调试器、PC机、串口连接线。
软件：PC
机Windows操作系统、ARM
MDK5集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。
五、实验步骤
1．USART硬件模块学习
2．USART驱动代码学习
2.1
printf
函数支持
2.2
uart_init函数
2.3
USART1_IRQHandler函数
3.
main()
参考代码
结果：开始程序，灯亮。
实验四
uCOS-II嵌入式实时操作系统实验
一、实验目的
1．了解uCOS-II嵌入式实时操作系统原理，能够编写简单应用程序。
二、实验内容
1.
学习uCOS-II基本概念，Task调度机制，信号量机制；
2.
基于提供的uCOS-II基础工程代码，添加信号量功能，使得开发板开机后led1熄灭，led0闪烁led0
10次后熄灭，led1接着闪烁10次后led0再闪烁，如此反复。
三、预备知识
C
语言的基础知识，ARM-MDK程序调试的基础知识和方法，RTOS嵌入式实时操作系统基本概念。
四、实验设备及工具
硬件：ALIENTEK探索者STM32F4开发板、ST-Link调试器、PC机、串口连接线。
软件：PC
机Windows操作系统、ARM
MDK5集成开发环境、仿真器驱动程序、超级终端通讯程序。
五、实验步骤
1.
uCOS-II基础知识学习
UCOSII是一个可以基于ROM运行的、可裁减的、抢占式、实时多任务内核，具有高度可移植性，特别适合于微处理器和控制器，是和很多商业操作系统性能相当的实时操作系统(RTOS)。为了提供最好的移植性能，UCOSII最大程度上使用ANSI
C语言进行开发，并且已经移植到近40多种处理器体系上，涵盖了从8位到64位各种CPU(包括DSP)。
UCOSII构思巧妙。结构简洁精练，可读性强，同时又具备了实时操作系统的全部功能，虽然它只是一个内核，但非常适合初次接触嵌入式实时操作系统的朋友，可以说是麻雀虽小，五脏俱全。UCOSII（V2.91版本）体系结构如图4.1所示：
图4.1
UCOSII体系结构图
UCOSII的每个任务都是一个死循环。每个任务都处在以下
5种状态之一的状态下，这5种状态是：睡眠状态、就绪状态、运行状态、等待状态(等待某一事件发生)和中断服务状态。
UCOSII任务的5个状态转换关系如图61.1.2所示：
图61.1.2
UCOSII任务状态转换关系
接下来，我们看看在UCOSII中，与任务相关的几个函数：
1）
建立任务函数
OSTaskCreate(void(*task)(void*pd),void*pdata,OS_STK*ptos,INTU
prio)。
2）
任务删除函数
INT8U
OSTaskDel(INT8U
prio)；
3）
请求任务删除函数
INT8U
OSTaskDelReq(INT8U
prio)；
4）
改变任务的优先级函数
INT8U
OSTaskChangePrio(INT8U
oldprio,INT8U
newprio)；
5）
任务挂起函数
INT8U
OSTaskSuspend(INT8U
prio)；
6）
任务恢复函数
INT8U
OSTaskResume(INT8U
prio)；
7）
任务信息查询
INT8U
OSTaskQuery(INT8U
prio,OS_TCBpdata);
UCOSII与任务相关的函数我们就介绍这么多。最后，我们来看看在STM32F4上面运行UCOSII的步骤：
1）移植UCOSII
2）编写任务函数并设置其堆栈大小和优先级等参数。。
3）初始化UCOSII，并在UCOSII中创建任务
4）启动UCOSII
2.
添加信号量功能
接下来我们看看在UCOSII中，与信号量相关的几个函数（未全部列出，下同）。
1）创建信号量函数
OS_EVENT*OSSemCreate
(INT16U
cnt);
2）请求信号量函数
voidOSSemPend
(
OS_EVENTpevent,INT16U
timeout,INT8Uerr);
3）发送信号量函数
INT8UOSSemPost(OS_EVENTpevent);
4）删除信号量函数
OS_EVENT*OSSemDel
(OS_EVENTpevent,INT8U
opt,INT8Uerr)
六、实验代码
#include
“sys.h“#include
“delay.h“#include
“usart.h“#include
“led.h“#include
“includes.h“void
start_task(voidpdata);
#define
LED0_TASK_PRIO
7
#define
LED0_STK_SIZE
64
OS_STK
LED0_TASK_STK[LED0_STK_SIZE];
void
led0_task(voidpdata);
#define
LED1_TASK_PRIO
6
#define
LED1_STK_SIZE
64
OS_STK
LED1_TASK_STK[LED1_STK_SIZE];
void
led1_task(voidpdata);
int
main(void)
{
delay_init(168);
LED_Init();
OSInit();
OSTaskCreate(start_task,(void)0,(OS_STK)
OSStart();
}
void
start_task(voidpdata)
{
OS_CPU_SR
cpu_sr=0;
pdata
=
pdata;
OS_ENTER_CRITICAL();
led0_led1=OSSemCreate(0);
led1_led0=OSSemCreate(1);
OSTaskCreate(led0_task,(void)0,(OS_STK*)
OSTaskCreate(led1_task,(void)0,(OS_STK*)
OSTaskSuspend(START_TASK_PRIO);
OS_EXIT_CRITICAL();
}
//LED0è???
void
led0_task(voidpdata)
{
int
t;
while(1)
{
OSSemPend(led0_led1,0,0);
for(t=0;t<10;t++)
{
LED0=0;
delay_ms(80);
LED0=1;
delay_ms(92);
}
OSSemPost(led1_led0);
};
}
void
led1_task(voidpdata)
{
int
t;
while(1)
{
OSSemPend(led1_led0,0,0);
for(t=0;t<10;t++)
{
LED1=0;
delay_ms(300);
LED1=1;
delay_ms(300);
}
OSSemPost(led0_led1);
};
}
心得体会：
在做B205的实验过程中，掌握了一部分创建嵌入式开发环境的流程，学习了串口通信，ADC转换及uCOS-II嵌入式实时操作系统，了解了STM32F4串口硬件控制器及相应寄存器。虽然只是了解皮毛，可能很多东西还不明白，但经过对程序的理解和对相应软件的应用，对嵌入式开发产生了兴趣，学会了简单应用程序的编写，对概念有更加深刻的认识。“兴趣是最好的老师”，相信在这两节课的引导下，在以后遇到这类情形时能更好地处理，更能激发学习兴趣和动手能力。
篇2：升华实验报告
升华实验报告 本文关键词：升华，实验，报告
升华实验报告 本文简介：?aò?￡oóD?ú?ˉ?êμ?ééy?a?ˉ?ó??ˉ1¤??oêμ?é??3ì?ì°??￡°?￡¨ê?DD￡?êμ?é??3?éy?aò??￠êμ?é??μ?òa?ó￡o????éy?aμ??-àíoí2ù×÷??ê??￡?t?￠êμ?é??μ?ó???μ?￡o1?￠??μ?￡oêμ?é?
升华实验报告 本文内容：
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篇3：集成电路设计基础实验报告
集成电路设计基础实验报告 本文关键词：集成电路设计，实验，基础，报告
集成电路设计基础实验报告 本文简介：集成电路设计基础实验报告专业：电子信息工程班级：姓名：学号：电子与信息工程学院实验一Tanner软件的安装和使用一、实验目的1．掌握Tanner的安装过程。2．了解Tanner软件的组成及使用。3．掌握使用S-Edit和T-Spice对nMOS管的I-V特性仿真的方法。二、实验仪器计算机一台。三、实
集成电路设计基础实验报告 本文内容：
集成电路设计基础实验报告
专业：
电子信息工程
班级：
姓名：
学号：
电子与信息工程学院
实验一
Tanner
软件的安装和使用
一、实验目的
1．掌握Tanner
的安装过程。
2．了解Tanner
软件的组成及使用。
3．掌握使用S-Edit
和T-Spice
对nMOS
管的I-V
特性仿真的方法。
二、实验仪器
计算机一台。
三、实验内容
1.1
tanner的安装
Tanner
软件的安装是比较简单的，主要分为安装和安装license
两部分。
第一步，双击安装文件夹…/Tanner
L-EDIT
11.1
下的setup.exe
文件，得到安装向导，按默认选项，依次点击“下一步”，直至安装完成。
第二步，将…./Tanner
L-EDIT
11.1/crack
文件夹下的所有文件复制到安装目录utilities
下，然后双击运行其中的crack.bat
文件安装license，得到相应的界面，然后点击“instance”，安装成功之后点击“exit”。至此，tanner
就安装成功了。在桌面上就会看到快捷方式，分别对应tanner
pro
软件的五个功能模块。
1.2
nMOS管I-V特性
（1）打开S-Edit
程序。（2）另存新文件。（3）环境设置。（4）编辑模块。(5)
浏览元件库。（6）从元件库引用模块。（7）编辑电路。（8）加入联机。（9）加入输入端口与输。（10）模块重命名出端口。（11）加入工作电源。(12)
加入输入信号。(13)
编辑Source_v_dc
对象。(14)
输出成SPICE
文件。(15)
加载包含文件。(16)
分析设定。(17)
输出设定。(18)
进行仿真。（19）观看结果。
四、实验结果
1.最终绘制出的电路图如下：
2.经过设定，最终完成的网表如下：
3.仿真结果曲线如下：
上图为N型MOS管的IV特性曲线，输入为栅源电压，单位为V；输出为漏电流，单位为mA。输入从0到5V线性扫描，得到上图曲线。
五、思考题
1.
此时M1的工作状态为饱和区，漏电流的表达式为：
2.
分别采用另外两种不同的器件模型ml1_typ.md和ml5_20.md进行了仿真，仿真结果中漏电流的变化趋势基本相同，但是数值有所差异。原因分析：模型文件中包括电容电阻系数等数据，模型不同，相应数据也就不同，计算结果数值当然会有差异。
3.改变M1的宽长比后，同样，变化趋势基本相同，但是数值有所差异，且输出与宽长比的数值呈现正比例关系。原因分析：漏电流的表达式中含有W/L，及宽长比，所以宽长比的变化必然会引起漏电流输出的变化。
实验二
单级放大器性能仿真
一、实验目的
1、掌握电阻负载、带源极负反馈的共源级的性能仿真方法。
2、掌握源跟随器、共源共栅级的性能仿真方法。
二、实验内容及相应结果
2．1
电阻负载的共源级
（1）画电路图。（2）加入电源电压和输入电压，其中电源电压为3V（将电源电压名为vvdd），输入电压为1V（将输入电压改为vvin），电阻值为1K欧，晶体管的栅宽为100u，栅长为1u。画完的电路图如下：
（3）生成spice文件，并且加入include命令、DC
transfer
sweep命令（vvin从0到3V扫描，步长为0.02）、输出直流电压vout命令。
（4）仿真，结果如下：
图中横轴为栅源电压，纵轴为漏源电压，单位都是V。输入从0到3V进行步长为0.02V的扫描，得到上图曲线。
2.2
带源级负反馈的共源级
（1）画电路图。（2）加入电源电压和输入电压，其中电源电压为3V（将电源电压名为vvdd），输入电压为1V（将输入电压改为vvin），负载电阻值为1K欧，源级电阻为50欧，晶体管的栅宽为100u，栅长为2u。画完的电路图如下：
（3）生成spice文件，并且加入include命令、DC
transfer
sweep命令（vvin从0到3V扫描，步长为0.02）、输出直流电压vout命令。
（4）仿真，结果如下：
图中，横轴为栅端电压，纵轴为漏端电压，单位都是V。输入从0到3V进行步长为0.02V的扫描，得到上图曲线。
2.3
源跟随器
（1）画电路图。（2）加入电源电压和输入电压，其中电源电压为3V（将电源电压名为vvdd），输入电压为1V（将输入电压改为vvin），源级电阻为5000欧，晶体管的栅宽为22u，栅长为2u。画完的电路图如下：
（3）生成spice文件，并且加入include命令、DC
transfer
sweep命令（vvin从0到3V扫描，步长为0.02）、输出直流电压vout和vin命令。
（4）仿真，结果如下：
图中，栅端为输入端，源端为输出端，上端的线为输入电压的变化，下方的曲线为输出电压的变化趋势，可以看出，输出电压在跟随着输入电压而变化，这体现了源跟随器的特性。
2.4
共源共栅级
（1）画电路图。其中电压源名称改为vb，电压值改为2.5V。（2）加入电源电压和输入电压，其中电源电压为3V（将电源电压名为vvdd），输入电压为1V（将输入电压改为vvin），负载电阻为5000欧，共源管的栅宽长比为100/1u，共栅管的栅宽长比为20/1u。画完的电路图如下：
（3）生成spice文件，并且加入include命令、DC
transfer
sweep命令（vvin从0到3V扫描，步长为0.02）、输出直流电压vout和共源管的漏端电压（即网表中的N1点）命令，结果如下：
（4）仿真，结果如下：
图中，上方的曲线为输出电压，下方的曲线为共源管的漏端电压，即网表中的N2点。
（5）修改网表文件，将直流扫描电压源由vvin改为vvdd，然后输出N1节点的电压，仿真结果如下：
此曲线为vvdd从0到3V进行扫描时N1点（我所做图中的N2点）电压的变化情况。
三、思考题
1.图2.8中函数比2.4中的最低值要低，而且2.8中的函数下滑段是比2.4时间长的，水平段同样比2.4长。原因分析：图2.8中加入了源级电阻并且宽长比减小，作为以电阻为负载的共源级，当其他参数为常数的时候，通过减小W/L都可以提高Av的幅值。较大的器件尺寸会导致较大的器件电容，较高的Vrd会限制最大电压摆幅。
2.当电阻值改为1k时，源极输出电压跟随输入的速度减慢，体现了跟随能力的降低。原因分析：当其他参数不变的时候，源极电阻的增大时会使输出节点的时间常数更大。
3.N1节点处的电压随着vvdd的增加不断增加，但是增加的幅度开始阶段比较缓慢，后期增加迅速，这是因为后期的时候，vvdd的电压基本上等于节点处的电压，而初期阶段还受到其他参数的影响，从而使节点处的电压与vvdd成正比，但是后来由于MOS管的影响成二次幂形式。
实验三
差动放大器性能仿真
一、实验目的
1、复习基本差动对的电路结构、特点及工作原理。
2、学会使用tanner软件对差动放大器的基本性能进行仿真。
二、实验内容及相应结果
（1）画电路图。图中的电阻阻值均为5K欧。Mos管的宽长比采用默认值。恒流源为source_i_dc，名字改为Iss，电流值为500uA。
（2）加入输入电压源，输入电压源为正弦电压源（即source_v_sine），in1输入端电压源名字改为vin1，in2输入端电压源名字改为vin2，两者振幅（amp）为默认值0.5，频率改为100，vin1的相位为0，vin2的相位（phase）改为180，其他所有参数均为0。vin1和vin2的下端共同连接一个直流电压源（即source_v_dc），名称改为vdc，电压值为1.5V。电源电压仍为3V。画完的电路图如下：
（3）生成spice文件，并且加入include命令、瞬态扫描命令（扫描时间为0.1秒，步长为0.001）、输出差动输入in1和in2及差动输出out1和out2，最终输出网表如下：
（4）仿真，结果如下：
此图为差动放大器的差动输入电压曲线和相应的输出电压曲线，幅度小的为输入，幅度大的为输出。
将各个曲线展开得到下图，这样可以更清楚地比较输入和输出曲线。
图中，第一条和第三条曲线为输入差动信号，第二条和第四条曲线为输出差动信号。
（5）将网表文件中的vdc电压值改为0.5V，将vin1和vin2的振幅改为1.5V，然后再进行仿真，得到的结果如下：
从此图可看出：输出电压产生了失真。
（6）输入输出特性分析。将vdc的电压值改为0.5V，vin1和vin2的频率值由100改为0，然后对vin1进行直流电源线性扫描（扫描范围从-3V到3V，步长为0.02），输出电压为v（out1，out2）（即输出中选Voltage，节点为out1，参考点为out2），网表文件如下：
仿真后的结果如下：
三、思考题
实验四
两级运放性能仿真
一、实验目的
1、复习CMOS运算放大器的电路结构及工作原理。
2、学习两级运放的性能仿真方法。
二、实验内容
（1）画电路图。（2）加入电源电压，并修改电路参数。电源电压为5V，in1和in2对地电压为直流电压1.5V和正弦波电压0.01V，并且两个正弦波电压相位相差180。电容为相位补偿电容，值为5pF。画完的电路图如下：
（3）输出第一级放大器和第二级放大器的输出波形。输出网表，加入include命令，“.tran/op
1m
40m
method=bdf”命令和“.print
tran
v(N3)
v(out)”（N3节点是指M2管的漏极节点即第一级放大器的输出）命令，完整的spice文件如下：
（4）仿真结果如下：
三、思考题
实验五
放大器频率特性仿真
一、实验目的
1、复习CMOS单级放大器和差动放大器的频率特性。
2、学习单级放大器和差动放大器的性能仿真方法。
二、实验内容及相应结果
2.1
电阻负载共源级的频率特性
（1）画电路图，其中电源电压为5V，电阻值为5000欧，输入电压为直流电压2.0V和交流电压（即source_v_ac器件，振幅（mag）为0.1V，vdc为0.5V），MOS管的栅宽/长为100/10u。画完的电路图如下：
（2）输出网表文件，然后加入include命令，交流频率扫描“.ac
dec
5
10meg
10G”（dec表示以10为底的对数频率扫描，5表示每个频率的十进数间包括5个点，10meg
10G表示扫描频率从10MHz到10GHz），输出命令“.print
ac
vm(out)”（vm表示输出电压的幅度），完整网表：
（3）仿真结果如下：
图中，横轴为输入电压频率，纵轴为输出电压幅度，显示了电阻负载共源放大器的频率特性。信号频率不宜太低。
2.2
源跟随器的频率特性
（1）画电路图，其中电源电压为3V，电阻值为5000欧，输入电压为直流电压1.0V和交流电压（即source_v_ac器件，振幅（mag）为0.1V，vdc为0.5V），MOS管的栅宽/长为100/10u。画完的电路图如下：
（2）输出网表文件，然后加入include命令，交流频率扫描“.ac
dec
5
10meg
10G”，输出命令“.print
ac
vm(out)”，完整网表如下：
（3）仿真结果如下：
（4）也可以以分贝的形式输出，只需将输出语句改为“.print
acvdb(out)”即可。仿真结果：
2.3
共源共栅放大器的频率特性
（1）画电路图，其中电源电压为3V，电阻值为5000欧，输入电压为直流电压1.0V和交流电压（即source_v_ac器件，振幅（mag）为0.1V，vdc为0.5V），两个MOS管的栅宽/长为100/10u，共栅管的栅压为2.5V。画完的电路图如下：
（2）输出网表文件，然后加入include命令，交流频率扫描“.ac
dec
5
10meg
10G”，输出命令“.print
ac
vdb(out)”，完整网表如下：
（3）仿真结果如下：
2.4
基本差动对的频率特性
（1）画电路图，其中电源电压为3V，输入电压为直流电压1.5V和交流电压（即source_v_ac器件，振幅（mag）为0.1V，vdc为0.5V，相位为180），尾电流为500uA。
（2）输出网表文件，然后加入include命令，交流频率扫描“.ac
dec
5
10meg
10G”，输出命令“.print
ac
vdb(out)”，完整网表如下：
（3）仿真结果如下：
三、思考题
1.
将图5.2中的MOS管宽度改为10u，再进行仿真，给出仿真结果为：