
数字电路课程设计的心得体会
为什么没人啊
都在忙本科教育评估去了。
最核心的是时序逻辑电路的设计,要培养出良好的空间想象能力。
高性能的数字信号处理芯片,不用标准单片机和标准嵌入系统,那速度慢,要缴纳知识产权许可费用,发达国家都是专门有针对性设计的时序逻辑电路的独立设计。
例如上个世纪80年代的苹果牌个人计算机,就是用许多通用中小规模数字集成电路搭建的时序逻辑电路,国内以此仿照了中华学习机。
现在的CPU设计复杂,时序逻辑电路都集成在芯片里面,集成度高,要靠高等院校的教材和实验课程,实在没法设计出低端的CPU。
所以一般都是购买国外集成电路系统的构架,以此为基础设计,这就有知识产权的费用,到了流片的时候,人家要统计你的生产数量,要收费的。
这就是基础教育关系的国家安全的一个例子。
我需要一个学习CPU的心得体会
CPU心得。
我晕倒。
是想完全了解是吧》
额。
了解程度。
CPU如果我去复制来给你。
你可能会看到烦。
我简略说下CPU。
是系统的一个心脏。
CPU跳得快等于人在气喘。
CPU跳得快等于活动速度很快。
CPU如果一直在100%的话。
表示一直在频繁的使用中。
CPU如果烂得话。
它支撑的游戏会气喘的很厉害。
也就是使用得十分的频繁。
这样应该可以了吧
《PLC技术》课程总结
世界上第一台可编程序控制器产生于1969年,是由当时美国数字设备公司(DEC)为美国通用汽车公司(GM)研制开发并成功应用于汽车生产线上,被人们称为可编程序逻辑控制器(Programmable Logic Controller),简称PLC。
在70年代,随着电子及计算机技术的发展,出现了微处理器和微计算机,并被应用于PLC中,使其具备了逻辑控制、运算、数据分析、处理以及传输等功能。
电气制造商协会NEMA(National Electrical Manufacturers Association)于1980年正式命名其为可编程序控制器(Programmable Controller),简称PC。
为与个人计算机(Personal Computer)相区别,同时也使用其早期名称PLC。
国际电工技术委员会IEC(International Electrotechnical Commission)分别于1982年11月和1985年1月颁布了PLC的第一稿和第二稿标准。
以后PLC开始向小型化、高速度、高性能、高可靠性方面发展,并形成多种系列产品,编程语言也不断丰富,使其在80年代工业控制领域中占据着主导地位。
可编程序控制器是以微处理器为基础,综合了计算机技术与自动控制技术为一体的工业控制产品,是在硬接线逻辑控制技术和计算机技术的基础上发展起来的。
通常把PLC认为是由等效的继电器、定时器、计数器等元件组成的装置。
2. 可编程序控制器简介 * PLC组成:中央处理单元(CPU)、存储器、输入\\\/输出单元(I\\\/O单元)、电源、编程器等; * PLC分类:按照结构形成分为整体式和模块式;按照输入\\\/输出(I\\\/O)点数分为小、中和大型;* PLC特点:可靠性高,通用性强,编程简单(常用编程语言有梯形图、语句表、逻辑符号图、顺序功能图和高级语言等),体积小,安装维护简便等; * PLC工作方式:PLC是采用循环扫描的工作方式,即每一次状态变化需一个扫描周期。
PLC循环扫描时间一般为几毫秒至几十毫秒。
整个过程分为内部处理、通信、输入处理、执行程序、输出处理几部分; * PLC发展趋势:向高速度、大容量、多种类发展;丰富编程语言,开发用户友好界面;开发智能模块;加强联网通讯能力;予留现场总线接口(现已有产品应用,如:SIEMENS SIMATIC S7-400);拥有智能诊断等功能;保护功能加强,有效保护用户信息,防止非法复制、修改;对现场环境的适应能力更强。
3. 可编程序控制器选型 在PLC实际应用中,是以其为控制核心组成电气控制系,实现对生产、工业过程的控制。
方案设计步骤 * 首先要全面了解被控制对象的机构、运行过程等,并明确动作逻辑关系; * 根据系统功能要求(包括输入、输出信号数量的多少、性质、参数;有无特殊功能要求;是否联网运行等)选择PLC型号及各种附加配置,并有规则、有目的的分配输入、输出点; * 根据控制及流程要求,对应输入、输出开发相应应用程序;同时连接PLC与外部设备连线;* 将编制完成的程序写入PLC中,模拟工况运行,进行调试及修改;在模拟调试成功后,接入现场实际控制系统中进行再次调试,直至完全通过为止。
4. 应用体会 4.1选型 在PLC选型是时主要是根据所需功能和容量进行选择,并考虑维护的方便性,备件的通用性,是否易于扩展,有无特殊功能要求等。
* PLC输入\\\/输出点确定:I\\\/O点数选择时要留出适当余量;* PLC存储容量:系统有模拟量信号存在或进行大量数据处理时容量应选择大一些;* 存储维持时间:一般存储约保持1~3年(与使用次数有关)。
若要长期或掉电保持应选用EEPROM存储(不需备用电源),也可选外用存储卡盒; * PLC的扩展:可通过增加扩展模块、扩展单元与主单元连接的方式。
扩展模块有输入单元、输出单元、输入\\\/输出一体单元。
扩展部分超出主单元驱动能力时应选用带电源的扩展模块或另外加电源模块给以支持;* PLC的联网:PLC的联网方式分为PLC与计算机联网和PLC之间相互联网两种。
与计算机联网可通过RS232C接口直接连接、RS422+RS232C\\\/422转换适配器连接、调制解调通讯连接等方式;一台计算机与多台PLC联网,可通过采用通讯处理器、网络适配器等方式进行连接,连接介质为双绞线或光缆;PLC之间互联时可通过专用通讯电缆直接连接、通讯板卡或模块+数据线连接等方式。
4.2充分合理利用软、硬件资源* 不参与控制循环或在循环前已经投入的指令可不接入PLC;* 多重指令控制一个任务时,可先在PLC外部将它们并联后再接入一个输入点;* 尽量利用PLC内部功能软元件,充分调用中间状态,使程序具有完整连贯性,易于开发。
同时也减少硬件投入,降低了成本;* 条件允许的情况下最好独立每一路输出,便于控制和检查,也保护其它输出回路;当一个输出点出现故障时只会导致相应输出回路失控;* 输出若为正\\\/反向控制的负载,不仅要从PLC内部程序上联锁,并且要在PLC外部采取措施,防止负载在两方向动作;* PLC紧急停止应使用外部开关切断,以确保安全。
4.3使用注意事项* 不要将交流电源线接到输入端子上,以免烧坏PLC
学习 计算机组装与维护 公选课的收获,谈一下自己的心得体会
四天的实习,我着实替己捏了一把汗,因为我在实习中了所有可能遇问题,如果从学习的角度来说,遇到更多的问题还是很幸运的
实习时我们虽然用的是比较新的机箱,但是问题往往隐藏在那华丽的机箱内部;我们从第一天一开始启动机子,困难就用蓝屏来刁难我们,我们但并没有被困难吓到,而是开始了攻克难关的艰难旅程。
我们从显卡开始检查,经由CPU,显示器,内部连线,再到电源逐一进行检测,我们各尽所能,努力寻找问题所在,哲言说的好“努力一定会有结果,但结果未必是好结果”,现实是残酷的,我们最终还是“抱着希望去,带着失望来”一切措施都实施了,但是问题依然未被解决,连同组的同学都对我投来了失望的目光,我也自感失望,因为平时他们是比较信任我的,为了能够解决问题,我们请教了所有能够请教的同学,我们每次都是失望而归,最后我们只能求助于老师了,老师经过一番研究发现:这台主机主板根本不通电,即使看起来外表很是诱人。
结果让我们很是失望,我们最后只能对那新机子说拜拜啦
另外,我感觉组装实习对我的帮助很大,平日里的理论学习只是纸上谈兵,并不能很好的掌握计算机组装的实际情况,而且也容易产生反感,但是只有结合实践的组装学习,才容易被接受,被吸收被理解,只有自己实实在在的摸过,自己才敢说自己掌握了多少东西。
总之,经过这次实习,我掌握了书本上没有的一些东西,让我受益匪浅
目前的CPU主要有哪些
总结讲讲
第一部分:硬件一、 数字信号1、 TTL和带的TTL信号 (1、输出高电>2.4V,输出低电平<0.4V。
在下,一般输出高电平是3.5V,输出低电平是0.2V。
最小输入高电平和低电平:输入高电平>=2.0V,输入低电平<=0.8V,噪声容限是0.4V。
2,CMOS电平: 1逻辑电平电压接近于电源电压,0逻辑电平接近于0V。
而且具有很宽的噪声容限。
3,电平转换电路: 因为TTL和COMS的高低电平的值不一样(ttl 5v<==>cmos 3.3v),所以互相连接时需要电平的转换:就是用两个电阻对电平分压,没有什么高深的东西。
哈哈 4,OC门,即集电极开路门电路,OD门,即漏极开路门电路,必须外界上拉电阻和电源才能将开关电平作为高低电平用。
否则它一般只作为开关大电压和大电流负载,所以又叫做驱动门电路。
5,TTL和COMS电路比较: 1)TTL电路是电流控制器件,而coms电路是电压控制器件。
2)TTL电路的速度快,传输延迟时间短(5-10ns),但是功耗大。
COMS电路的速度慢,传输延迟时间长(25-50ns),但功耗低。
COMS电路本身的功耗与输入信号的脉冲频率有关,频率越高,芯片集越热,这是正常现象。
3)COMS电路的锁定效应: COMS电路由于输入太大的电流,内部的电流急剧增大,除非切断电源,电流一直在增大。
这种效应就是锁定效应。
当产生锁定效应时,COMS的内部电流能达到40mA以上,很容易烧毁芯片。
防御措施: 1)在输入端和输出端加钳位电路,使输入和输出不超过不超过规定电压。
2)芯片的电源输入端加去耦电路,防止VDD端出现瞬间的高压。
3)在VDD和外电源之间加线流电阻,即使有大的电流也不让它进去。
4)当系统由几个电源分别供电时,开关要按下列顺序:开启时,先开启COMS电路得电源,再开启输入信号和负载的电源;关闭时,先关闭输入信号和负载的电源,再关闭COMS电路的电源。
6,COMS电路的使用注意事项 1)COMS电路时电压控制器件,它的输入总抗很大,对干扰信号的捕捉能力很强。
所以,不用的管脚不要悬空,要接上拉电阻或者下拉电阻,给它一个恒定的电平。
2)输入端接低内组的信号源时,要在输入端和信号源之间要串联限流电阻,使输入的电流限制在1mA之内。
3)当接长信号传输线时,在COMS电路端接匹配电阻。
4)当输入端接大电容时,应该在输入端和电容间接保护电阻。
电阻值为R=V0\\\/1mA.V0是外界电容上的电压。
5)COMS的输入电流超过1mA,就有可能烧坏COMS。
7,TTL门电路中输入端负载特性(输入端带电阻特殊情况的处理): 1)悬空时相当于输入端接高电平。
因为这时可以看作是输入端接一个无穷大的电阻。
2)在门电路输入端串联10K电阻后再输入低电平,输入端出呈现的是高电平而不是低电平。
因为由TTL门电路的输入端负载特性可知,只有在输入端接的串联电阻小于910欧时,它输入来的低电平信号才能被门电路识别出来,串联电阻再大的话输入端就一直呈现高电平。
这个一定要注意。
COMS门电路就不用考虑这些了。
8,TTL电路有集电极开路OC门,MOS管也有和集电极对应的漏极开路的OD门,它的输出就叫做开漏输出。
OC门在截止时有漏电流输出,那就是漏电流,为什么有漏电流呢
那是因为当三机管截止的时候,它的基极电流约等于0,但是并不是真正的为0,经过三极管的集电极的电流也就不是真正的 0,而是约0。
而这个就是漏电流。
开漏输出:OC门的输出就是开漏输出;OD门的输出也是开漏输出。
它可以吸收很大的电流,但是不能向外输出的电流。
所以,为了能输入和输出电流,它使用的时候要跟电源和上拉电阻一齐用。
OD门一般作为输出缓冲\\\/驱动器、电平转换器以及满足吸收大负载电流的需要。
9,什么叫做图腾柱,它与开漏电路有什么区别
TTL集成电路中,输出有接上拉三极管的输出叫做图腾柱输出,没有的叫做OC门。
因为TTL就是一个三级关,图腾柱也就是两个三级管推挽相连。
所以推挽就是图腾。
一般图腾式输出,高电平400UA,低电平8MA)2、 RS232和定义 一、RS-232-C RS-232C标准(协议)的全称是EIA-RS-232C标准,其中EIA(Electronic Industry Association)代表美国电子工业协会,RS(recommeded standard)代表推荐标准,232是标识号,C代表RS232的最新一次修改(1969),在这之前,有RS232B、RS232A。
。
它规定连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。
常用物理标准还有有EIA�RS-232-C、EIA�RS-422-A、EIA�RS-423A、EIA�RS-485。
这里只介绍EIA�RS-232-C(简称232,RS232)。
例如,目前在IBM PC机上的COM1、COM2接口,就是RS-232C接口。
1.电气特性 EIA-RS-232C对电器特性、逻辑电平和各种信号线功能都作了规定。
在TxD和RxD上:逻辑1(MARK)=-3V~-15V 逻辑0(SPACE)=+3~+15V 在RTS、CTS、DSR、DTR和DCD等控制线上: 信号有效(接通,ON状态,正电压)=+3V~+15V 信号无效(断开,OFF状态,负电压)=-3V~-15V 以上规定说明了RS-323C标准对逻辑电平的定义。
对于数据(信息码):逻辑“1”(传号)的电平低于-3V,逻辑“0”(空号)的电平高于+3V;对于控制信号;接通状态(ON)即信号有效的电平高于+3V,断开状态(OFF)即信号无效的电平低于-3V,也就是当传输电平的绝对值大于3V时,电路可以有效地检查出来,介于-3~+3V之间的电压无意义,低于-15V或高于+15V的电压也认为无意义,因此,实际工作时,应保证电平在±(3~15)V之间。
EIA-RS-232C与TTL转换:EIA-RS-232C是用正负电压来表示逻辑状态,与TTL以高低电平表示逻辑状态的规定不同。
因此,为了能够同计算机接口或终端的TTL器件连接,必须在EIA-RS-232C与TTL电路之间进行电平和逻辑关系的变换。
实现这种变换的方法可用分立元件,也可用集成电路芯片。
目前较为广泛地使用集成电路转换器件,如MC1488、SN75150芯片可完成TTL电平到EIA电平的转换,而MC1489、SN75154可实现EIA电平到TTL电平的转换。
MAX232芯片可完成TTL←→EIA双向电平转换。
3、 RS485\\\/422(平衡信号)RS485采用差分信号负逻辑,+2V~+6V表示“0”,- 6V~- 2V表示“1”。
RS485有两线制和四线制两种接线,四线制只能实现点对点的通信方式,现很少采用,现在多采用的是两线制接线方式,这种接线方式为总线式拓朴结构在同一总线上最多可以挂接32个结点。
在RS485通信网络中一般采用的是主从通信方式,即一个主机带多个从机。
很多情况下,连接RS-485通信链路时只是简单地用一对双绞线将各个接口的“A”、“B”端连接起来。
而忽略了信号地的连接,这种连接方法在许多场合是能正常工作的,但却埋下了很大的隐患,这有二个原因:(1)共模干扰问题: RS-485接口采用差分方式传输信号方式,并不需要相对于某个参照点来检测信号,系统只需检测两线之间的电位差就可以了。
但人们往往忽视了收发器有一定的共模电压范围,RS-485收发器共模电压范围为-7~+12V,只有满足上述条件,整个网络才能正常工作。
当网络线路中共模电压超出此范围时就会影响通信的稳定可靠,甚至损坏接口。
(2)EMI问题:发送驱动器输出信号中的共模部分需要一个返回通路,如没有一个低阻的返回通道(信号地),就会以辐射的形式返回源端,整个总线就会像一个巨大的天线向外辐射电磁波。
由于PC机默认的只带有RS232接口,有两种方法可以得到PC上位机的RS485电路:(1)通过RS232\\\/RS485转换电路将PC机串口RS232信号转换成RS485信号,对于情况比较复杂的工业环境最好是选用防浪涌带隔离珊的产品。
(2)通过PCI多串口卡,可以直接选用输出信号为RS485类型的扩展卡。
RS-422标准全称是“平衡电压数字接口电路的电气特性”,它定义了接口电路的特性。
实际上还有一根信号地线,共5根线。
由于接收器采用高输入阻抗和发送驱动器比RS232更强的驱动能力,故允许在相同传输线上连接多个接收节点,最多可接10个节点。
即一个主设备(Master),其余为从设备(Salve),从设备之间不能通信,所以RS-422支持点对多的双向通信。
接收器输入阻抗为4k,故发端最大负载能力是10×4k+100Ω(终接电阻)。
RS-422四线接口由于采用单独的发送和接收通道,因此不必控制数据方向,各装置之间任何必须的信号交换均可以按软件方式(XON\\\/XOFF握手)或硬件方式(一对单独的双绞线)。
RS-422的最大传输距离为4000英尺(约1219米),最大传输速率为10Mb\\\/s。
其平衡双绞线的长度与传输速率成反比,在 100kb\\\/s速率以下,才可能达到最大传输距离。
只有在很短的距离下才能获得最高速率传输。
一般100米长的双绞线上所能获得的最大传输速率仅为 1Mb\\\/s。
RS-422需要一终接电阻,要求其阻值约等于传输电缆的特性阻抗。
在矩距离传输时可不需终接电阻,即一般在300米以下不需终接电阻。
终接电阻接在传输电缆的最远端。
4、 干接点信号二、 模拟信号视频1、 非平衡信号2、 平衡信号三、 芯片1、 封装2、 74073、 74044、 74005、 74LS5736、 ULN20037、 74LS2448、 74LS2409、 74LS24510、 74LS138\\\/23811、 CPLD(EPM7128)12、 116113、 max69114、 max485\\\/7517615、 mc148916、 mc148817、 ICL232\\\/max23218、 89C51四、 分立器件1、 封装2、 电阻:功耗和容值3、 电容1) 独石电容2) 瓷片电容3) 电解电容4、 电感5、 电源转换模块6、 接线端子7、 LED发光管8、 8字(共阳和共阴)9、 三极管2N555110、 蜂鸣器五、 单片机最小系统1、 单片机2、 看门狗和上电复位电路3、 晶振和瓷片电容六、 串行接口芯片1、 eeprom2、 串行I\\\/O接口芯片3、 串行AD、DA4、 串行LED驱动、max7129七、 电源设计1、 开关电源:器件的选择2、 线性电源:1) 变压器2) 桥3) 电解电容3、 电源的保护1) 桥的保护2) 单二极管保护八、 维修1、 电源2、 看门狗3、 信号九、 设计思路1、 电源:电压和电流2、 接口:串口、开关量输入、开关量输出3、 开关量信号输出调理1) TTL―>继电器2) TTL―>继电器(反向逻辑)3) TTL―>固态继电器4) TTL―>LED(8字)5) 继电器―>继电器6) 继电器―>固态继电器4、 开关量信号输入调理1) 干接点―>光耦 2) TTL―>光耦5、 CPU处理能力的考虑6、 成为产品的考虑:1) 电路板外形:大小尺寸、异形、连接器、空间体积2) 电路板模块化设计3) 成本分析4) 器件的冗余度1. 电阻的功耗2. 电容的耐压值等5) 机箱6) 电源的选择7) 模块化设计8) 成本核算1. 如何计算电路板的成本
2. 如何降低成本
选用功能满足价格便宜的器件十、 思考题1、 如何检测和指示RS422信号2、 如何检测和指示RS232信号3、 设计一个4位8字的显示板1) 电源:DC122) 接口:RS2323) 4位3”8字(连在一起)4) 亮度检测5) 二级调光4、 设计一个33位1”8字的显示板1) 电源:DC5V2) 接口:RS2323) 3排 11位8字,分4个、3个、4个3组,带行与行之间带间隔4) 单片机最小系统5) 译码逻辑6) 显示驱动和驱动器件5、 设计一个PCL725和MOXA C168P的接口板1) 电源:DC5V2) 接口:PCL725\\\/MOXA 8个RS2321. PCL725,直立DB37,孔2. MOXA C168P,DB62弯3) 开关量输出信号调理:6个固态继电器和8个继电器,可以被任何一路信号控制和驱动,接口:固态继电器5.08直立,继电器3.81直立4) 开关量输入调理:干接点闭合为1或0可选,接口:3.81直立5) RS232调理:1. LED指示2. 前4路RS232全信号,后4路只需要TX、RX、03. 无需光电隔离4. 接口形式:DB9(针)直立第二部分:软件知识一、 汇编语言二、 C51该部分可以从市场上买到的N种开发板上学到,至于第一部分,需要人来带吧。
为什么要掌握这些知识
实际上,电子工程师就是将一堆器件搭在一起,注入思想(程序),完成原来的这些器件分离时无法完成的功能,做成一个成品。
所需要的技能越高、功能越复杂、成本越低、市场上对相应的东东的需求越大,就越成功。
这就是电子工程师的自身的价值。
从成本到产品售出,之间的差价就是企业的追求。
作为企业的老板,是在市场上去寻找这样的应用;对电子工程师而言,是将老板提出的需求或者应用按照一定的构思原则(成本最低、可靠性最高、电路板最小、功能最强大等)在最短的时间内完成。
最短的时间,跟电子工程师的熟练程度、工作效率和工作时间直接有关。
这就是电子工程师的价值。
将电子产品抽象成一个硬件的模型,大约有以下组成: 1) 输入 2) 处理核心 3) 输出 输入基本上有以下的可能: 1) 键盘2) 串行接口(RS232\\\/485\\\/can bus\\\/以太网\\\/USB) 3) 开关量(TTL,电流环路,干接点) 4) 模拟量(4~20ma、 0~10ma、0~5V(平衡和非平衡信号)) 输出基本上有以下组成: 1) 串行接口(RS232\\\/485\\\/can bus\\\/以太网\\\/USB) 2) 开关量(TTL、电流环路、干接点、功率驱动) 3) 模拟量(4~20ma, 0~10ma,0~5V(平衡和非平衡信号)) 4) LED显示:发光管、八字 5) 液晶显示器 6) 蜂鸣器 处理核心主要有: 1) 8位单片机,主要就是51系列 2) 32位arm单片机,主要有atmel和三星系列 51系列单片机现在看来,只能做一些简单的应用,说白了,这个芯片也就是做单一的一件事情,做多了,不如使用arm来做;还可以在arm上加一个操作系统,程序既可靠又容易编写。
最近三星的arm受到追捧,价格便宜,以太网和USB的接口也有,周立功的开发系统也便宜,作为学习ARM的产品来说,应该是最好的;作为工业级的控制,是不是合适,在网友中有不同的看法和争议。
本公司使用atmel ARM91系列开发的1个室外使用的产品,在北京室外使用,没有任何的通风和加热的措施,从去年的5月份到现在,运行情况良好。
已经有个成功应用的案例。
但对于初学者来说,应该从51着手,一方面,51还是入门级的芯片,作为初学者练还是比较好的,可以将以上的概念走一遍;很多特殊的单片机也是在51的核的基础上增加了一些I\\\/O和A\\\/D、D\\\/A;也为今后学习更高一级的单片机和ARM打下基础。
再说了,哪个老板会将ARM级别的开发放在连51也没有学过的新手手中
在51上面去做复杂的并行扩展是没有必要的,比如,扩展I\\\/O口和A\\\/D、D\\\/A等等,可以直接买带有A\\\/D、D\\\/A的单片机;或者直接使用ARM,它的I\\\/O口线口多。
可以使用I2C接口的芯片,扩展I\\\/O口和A\\\/D、D\\\/A,以及SPI接口扩展LED显示,例如:MAX7219等芯片。
市面上一些比较古老的书籍中还有一些并行扩展的例子,如:RAM、EPROM、A\\\/D、D\\\/A等,我觉得已经没有必要去看了,知道历史上有这些一回事就行了; 这知识,是所有产品都具备的要素。
所以要学,再具体应用。



