组合逻辑控制部件教学实验 (广工版)
《功能的组合作业设计方案-2023-2024学年科学粤教版2001》
《功能的组合》作业设计方案第一课时一、背景介绍在当今社会,随着信息技术的不息进步和应用,各行各业都对人才的需求也在不息变化。
而在这个信息爆炸的时代,一个人具备的单一技能可能已经不足以应对各种挑战和工作需求。
因此,功能的组合成为了一个重要的教育理念。
通过将不同功能进行组合,可以创设出更多的可能性,培育同砚综合应用知识的能力,提高其解决问题的能力。
二、作业设计目标本次作业的设计旨在援助同砚理解功能的组合观点,提高他们综合运用所学知识的能力。
通过任务的完成,同砚将能够灵活运用不同功能,创设出新的价值。
三、作业设计内容1.任务一:功能组合实践要求同砚分组,每组从提供的功能列表中选择至少三种功能,进行组合,并设计一个详尽的实践项目。
项目可以是针对某个现实问题的解决方案,也可以是一个创意设计作品。
同砚需要在项目中明确呈现出各功能之间的联系和互补性。
2.任务二:功能组合案例分析要求同砚选择一个实际的案例,分析其中涉及到的不同功能的组合。
同砚需要分析各个功能的作用,以及如何互相协作,达到最终的效果。
同砚可以选择的案例范围包括但不限于科技产品、商业模式、社会实践等领域。
3.任务三:功能组合沉思题要求同砚回答若干个针对功能组合的沉思题,例如:为什么功能的组合可以创设出更多的可能性?在实际生活中,我们如何运用功能的组合观点解决问题?同砚需要通过沉思和分析,深度理解功能组合的重要性和作用。
四、作业评判标准1.项目创意性:项目标奇特性和创设性,是否能够突出功能的组合观点。
2.功能组合的好用性:组合的功能是否能够有效解决实际问题或呈现出新的价值。
3.案例分析的深度:案例分析是否能够详尽阐述功能的组合方式及其效果。
4.沉思题回答的逻辑性:同砚的沉思题回答是否条理明晰,逻辑周密。
五、作业实施步骤1.老师进行教室讲解,介绍功能的组合观点,并提供相应的案例和资料。
2.同砚分组进行任务一的实践项目设计,老师进行指导和点评。
3.同砚独立完成任务二和任务三,提交书面报告。
计算机组成原理实验_存储器部件教学实验
实验题目存储器部件教学实验一、实验目的:1. 熟悉ROM芯片和RAM芯片在功能和使用方法等方面的相同和差异之处。
学习用编程器设备向EEPROM芯片内写入一批数据的过程和方法。
2. 理解并熟悉通过字、位扩展技术实现扩展存储器系统容量的方案。
3. 了解静态存储器系统使用的各种控制信号之间正常的时序关系。
4. 了解如何通过读、写存储顺的指令实现对58C65 ROM芯片的读、写操作。
加深理解存储器部件在计算机整机系统中的作用。
二、实验设备与器材:TEC-XP+教学实验系统和仿真终端软件PCEC。
三、实验说明和原理:1、内存储器原理内存储器是计算机中存放正在运行中的程序和相关数据的部件。
在教学计算机存储器部件设计中,出于简化和容易实现的目的,选用静态存储器芯片实现内存储器的存储体,包括唯读存储区和随读写存储区两部分,ROM存储区选用4片长度8位、容易8KB的58C65芯片实现,RAM存储区选用2片长度8位、容量2KB的6116芯片实现,每2个8位的芯片合成一组用于组成16位长度的内存字,6个芯片被分成3组,其地址空间分配关系是:0-1777h用于第一组ROM,固化监控程序,2000-2777h用于RAM,保存用户程序和用户数据,其高端的一些单元作监控程序的数据区,第二组ROM的地址范围可以由用户选择,主要用于完成扩展内存容量的教学实验。
地址总线的低13位送到ROM芯片的地址线引脚,用于选择芯片内的一个存储字。
用于实现存储字的高位字节的3个芯片的数据线引脚、实现低位字节的3个芯片的数据线引脚分别连接在一起接到数据总线的高、低位字节,是实现存储器数据读写的信息通路。
数据总线要通过一个双向三态门电路与CPU一侧的内部总线IB 相连接,已完成存储器、接口电路和CPU之间的数据通讯。
2、扩展教学机的存储空间四、实验内容:1) 要完成存储器容量扩展的教学实验,需为扩展存储器选择一个地址,并注意读写和OE等控制信号的正确状态。
组合逻辑控制器部件教学实验报告
组合逻辑控制器部件实验教学实验报告一、实验目的:通过看懂教学计算中已经设计好并正常运行的几条典型指令的功能、格式和执行流程,然后自己设计几条指令的功能、格式、和执行流程,并在教学计算机上实现、调试正确。
其最终要达到的目的是:1、深入理解计算机控制器的功能、组成知识;2、深入地学习计算机各类典型指令的执行流程;3、对指令格式、寻址方式、指令系统、指令分类等建立具体的总体概念;4、学习组合逻辑控制器的设计过程和相关技术。
二、实验设备与器材:TEC-XP+教学实验系统和仿真终端软件PCEC。
三、实验说明和原理:控制器设计是学习计算机总体组成和设计的最重要部分。
要在TEC-XP16教学计算机完成这项实验,必须清楚地懂得:1、TEC-XP+教学机的组合逻辑控制器主要由MACH器件组成;2、TEC-XP+教学机上已实现了29条基本指令;3、应了解监控程序的A命令只支持基本指令,扩展指令应用E命令将指令代码写入到相应的存储单元中;不能用T、P命令单步调试扩展指令,只能用G命令执行有扩展指令的程序;4、要明白TEC-XP+教学机支持的指令格式及指令执行流程分组情况;理解TEC-XP+教学机中已经设计好并正常运行的各类指令的功能、格式和执行流程、也包括控制器设计的实现中的具体路线的控制信号的组成;5、要明确自己要实现的指令功能、格式、执行流程设计中必须遵从的约束条件。
为了完成自己设计几条指令的功能、格式和执行流程,并在教学计算机上实现、调试正确的内容,具体过程包括:(1)、确定指令格式和功能,要受到教学机已有硬件的约束,应尽量与已实现指令的格式和分类办法保持一致;(2)、划分指令执行步骤并设计每一步的执行功能,设计节拍状态的值,应参照已实现指令的处理办法来完成,特别注意的是,读取指令的节拍只能用原来已实现的,其他节拍的节拍状态也应尽可能地与原用节拍的状态保持一致和相近;(3)、在指令流程表中真写每一个控制信号的状态值,基本上是个查表填数的过程,应特别仔细,并有意识地体会这些信号的控制作用;(4)、在给出来mach的源文件中添加扩展指令的控制信号的逻辑表达式,编译适配后下载到MACH器件中;(5)、写一个包含你设计的指令的程序,通过运行该程序检查执行结果的正确性,初步判断你的设计是否正确;如果有问题,通过几种办法查出错误并改正,继续调试,直到完全正确。
第一学期广东中职一年级劳动版《数字逻辑电路(第四版)》+第二章第一节+组合逻辑电路的分析与设计课件
2. 逻辑函数的最简表达式
(1) 逻辑函数的最小项 在逻辑函数表达式中, 如果一个乘积项包含了所有的输入变量, 每个
变量以原变量或反变量的形式作为一个因子, 并且只出现一次, 那么该乘 积项称为最小项。
(2) 逻辑函数的最小项表达式 任何一个逻辑函数都可以表示成若干个最小项之和的形式,这种逻辑
表达式称为逻辑函数最小项表达式。 一个逻辑函数的表达式不是唯一的 , 而最小项表达式是唯一的。
实训项目 3 三人表决器电路的安装与测试
一、 实训目的 1.能识别数字集成电路芯片引脚, 按工艺要求
正确装配电路。 2. 能分析、 设计三人表决器电路。 3. 能使用电子仪器仪表测量分析电路。
二、 实训任务
举重比赛运动员试举成功与否裁定
表决器电路示意框图
表决器的测试电路
三、工具、仪表及器材
1.工具 电子钳、电烙铁、镊子等常用电子组装工具一套。
(1)卡诺图的画法 1) 由真值表画卡诺图。
卡诺图的画法
Y(A、B)的真值表
AB
Y
00
Y0
01
Y1
10
Y2
11
Y3
两个变量卡诺图
Y(A、B、C)的真值表
AB C
Y
A BC
Y
000
Y0
100
Y4
001
Hale Waihona Puke Y1101Y5
010
Y2
110
Y6
011
Y3
111
Y7
三变量卡诺图
Y(A、B、C、D)的真值表
ABC D
(2) 测试要求 设 S1、 S2、 S3 按下为 “0”, 未按下为 “1”, 按表 中的要
EDA实验报告(组合逻辑、梁祝、步进机)
基础实验实验一组合逻辑设计一、实验目的:1.通过一个简单的3-8译码器的设计,让学生掌握组合逻辑电路的设计方法。
2.掌握组合逻辑电路的静态测试方法。
3.初步了解MAXPLUSII原理图输入设计的全过程。
二、实验的硬件要求:1、主芯片:EP1K10TC100—32、时钟源3、八位七段数码显示管4、四位拨码开关。
5、输入:DIP拨码开关3位。
6、输出:LED灯。
三、实验器材:1.超想-3000TB综合实验仪1台2.HK51TB仿真板 1块四、实验内容:1、用拨码开关产生8421BCD码,用CPLD产生字形编码电路和扫描驱动电路,然后进行仿真,观察波形,正确后进行设计实现,适配化分。
调节时钟频率,感受“扫描”的过程,并观察字符亮度和显示刷新的效果。
2、编一个简单的从0~F轮换显示十六进制的电路。
五、实验原理:三八译码器三输入,八输出。
当输入信号按二进制方式的表示为N时,输出端从零标记到八。
因为三个输入端能产生的组合状态有八种,所以输出端在每种组合中仅有一位有效的情况下,能表示所有的输入组合。
四位拨码开关提供8421BCD码,经译码电路后成为7段数码管的字形显示驱动信号。
(A…G)扫描电路通过可调时钟输出片选地址SEL[2..0]。
由SEL[2..0]和A..G决定了8位中的哪一位显示和显示什么字形.SEL[2..0]变化的快慢决定了扫描频率的快慢。
1、参考电路(时钟频率>40HZ,如图2—4—1)图1—5—12、参考电路(时钟频率<2HZ,如图2—4—2)图1—5—2六、实验连线:输入信号:D3,D2,D1,D0所对应的管脚同四位拨码开关相连;清零信号RESET 所对应的管脚同按键开关相连;时钟CLK 所对应的管脚同实验箱上的时钟源相连;输出信号:代表扫描片选地址信号SEL2,SEL1,SEL0的管脚同四位扫描驱动地址的低3位相连,最高位地址接“0”(也可悬空);代表7段字码驱动信号A,B,C,D,E,F,G的管脚分别同扫描数码管的段输入a,b,c,d,e,f,g相连。
实验四:组合逻辑控制器实验
实验四:组合逻辑控制器实验一、实验目的1、深入理解计算机控制器的功能和组成;2、学习和掌握计算机各类典型指令的执行流程;3、学习组合逻辑控制器的控制原理和相关技术。
二、实验说明1、TEC-XP+计算机的指令分类TEC-2000指令系统按指令的功能和执行步骤可划分为A、B、C、D四组:A组:主要完成通用寄存器之间的数据传送或运算,以及少数特殊操作,在取指后一步完成。
基本指令:ADD,SUB,AND,OR,XOR,CMP,TEST,MVRR,INC,DEC,SHR,SHL,JR,JRC,JRNC,JRZ,JRNZ扩展指令:ADC,SBB,NOT,RCL,RCR,ASR,STC,CLC,EI,DI,JRS,JRNS,JMPRB组:需完成一次主存读/写操作,或IO读/写操作,在取指后二步完成。
第一步向地址寄存器送入16位(或8位的I/O端口)地址,第二步完成读、写操作。
基本指令:LDRR,STRR,PUSH,POP,PSHF,POPF,MVRD,IN,OUT,JMPA,RET C组:完成两次主存读/写操作(间址操作),在取指令后三步完成。
第一次读出的数据是操作数的地址,读出后直接(或经过一次加法运算)将其送入地址寄存器,省掉第二次内存读/写操作的地址传送步骤。
CALR指令先用第2步保存PC内容到堆栈,第3步把寄存器中的子程序入口地址传送到程序计数器PC中。
扩展指令:CALR,LDRA,STRA,LDRX,STRXD组:完成两次内存的读、写操作,在取指之后四步完成。
基本指令:CALA扩展指令:TRET8位指令操作码(记作“IR15–IR8”)的特殊含义:①IR15–IR14用于区分指令组,0X表示A组,10表示B组,11表示C、D组;②IR11用于区分C、D组,IR11=0为C组,IR11=1为D组;③IR13用于区分基本指令和扩展指令,基本指令为0,扩展指令为1。
④IR12用于简化控制器实现,暂定为0。
TEC-XP教师实验指导书解析
(3)更高的可扩充性,即为学生添加各种新的指令留下比较充足的余地,为此可以把完整的系统中指令划分为必备的(约30条)基本指令(设计者已经实现)和待扩展的(约20条)保留指令(留给学生设计实现)2大类;在扩展新的指令时,实现手段要适当简单,但要有比较多的设计内容和选择余地,以便更好地培养学生的创新意识和开创能力,有利于深化教学内容。
2.7.1技术资料汇总------------------------------------------------------------50
2.7.2微程序控制器实验------------------------------------------------------57
附录实验注意事项-------------------------------------------------------------------------72
在控制器部件设计中,同时实现了微程序的和硬布线的两种控制器,通过一个开关简单地完成两种控制器之间的切换。讲课过程中,以一种控制器方案为主,对控制器的组成与设计技术讲明讲透,再用少量学时顺便介绍另外一种控制器方案,有利于比较两种控制器的异同之处和各自的优缺点,可以取得事半功倍的教学效果。
设计指令执行步骤时,对选用中小规模集成电路实现的控制器,为了突出基本原理和减少器件数量,指令被设计为串行执行,即下一条指令必须在当前指令完全结束后才能开始;在选用高集成度的现场可编程器件FPGA实现的CPU系统中,继承了原来的指令系统,既支持指令的串行执行,也可以选用指令流水线技术实现指令的并行执行,以支持真实的指令流水线的教学实验功能。
《功能的组合作业设计方案-2023-2024学年科学粤教版2001》
《功能的组合》作业设计方案一、背景介绍在摩登社会中,功能的组合已经成为一种常见的设计理念。
无论是产品设计、软件开发还是效劳提供,都需要将不同的功能组合在一起,以满足用户的需求。
因此,学生在进修设计相关课程时,需要深入理解功能的组合原理,并能够灵活运用于实际设计中。
二、课程目标通过本次作业设计,学生将能够:1. 理解功能的组合观点及其在设计中的重要性;2. 掌握不同功能之间的关联性,能够合理组合功能以实现设计目标;3. 运用功能的组合原理,设计出具有创新性和实用性的作品。
三、作业要求1. 选择一个实际场景,如家庭生活、工作办公、观光出行等,设计一个具有多个功能的产品、软件或效劳;2. 分析用户需求,确定所需功能,并合理组合这些功能;3. 绘制产品原型图或软件界面设计图,展示各功能的布局和交互方式;4. 撰写设计说明书,详细介绍产品的功能组合原理、设计思路及创新的地方。
四、评分标准1. 功能组合的合理性(30%):功能是否满足用户需求,是否能够协同工作;2. 创新性和实用性(30%):设计是否具有奇特性和实用性,是否能够引起用户兴趣;3. 设计表达的清晰度(20%):产品原型图或软件界面设计图是否清晰明了;4. 设计说明书的完备性(20%):设计说明书是否包含了必要的内容,是否能够清晰表达设计思路。
五、作业提交方式1. 作品原型图或软件界面设计图需以图片形式提交;2. 设计说明书需以PDF格式提交,包含设计思路、功能组合原理、创新的地方等内容;3. 作业提交截止时间为课程结束前一周,逾期不予接受。
六、参考资料1. 《产品设计原理》,作者:李明;2. 《软件界面设计实践》,作者:王小明;3. 《效劳设计导论》,作者:张大伟。
七、备注本作业设计方案旨在培养学生对功能组合的理解和运用能力,希望学生能够认真完成作业,并在设计中展现出创新和实用的特点。
祝各位同砚顺利完成作业,取得优异成绩!。
4-2控制系统的组成和描述实验说课课件-高中通用技术粤科版必修《技术与设计2》
说 学情
自强不息 奋勇超越
本堂课的授课对象为高二年级的学生, 由于学生知识范围的局限和年龄特征。 老师应该引导他们学会用通用技术学 科的思想来思考问题。
4
自强不息 奋勇超越
1.知识目标:
说实验教学目标
让学生从应用的角度理解控制系统 。并学会设计相应的简
单电路图或示意图。
2.情感目标:
学生在自主学习、合作学习和实践操作中培养相互信赖,
自强不息 奋勇超越
控制系统的组成和描述
实验说课
1
自强不息 奋勇超越
说 教材 说 学情 说实验教学目标 说实验设计重点难点 说实验教学过程 布置实验任务 说实验教学反思与评价
2
自强不息 奋勇超越
说 教材
“控制系统的组成和描述” 是《技术与设 计2》第四单元,控制与设计 第二节的内容, 本节实验课主要分为三部分: 1.开环控制系统的理解 2.闭环控制系统的理解 3.设计相应的电子电路或示意图
5、加热炉的温度自动控制系统的设计
自强不息 奋勇超越
比较器
给定量 +
温度
-
设定
528℃
控制器
加热器
加热炉
检测装置(反馈)
炉内 温度
21
自强不息 奋勇超越
成功之处:
1.有课堂演示实验、案例分析、小组讨论和 实践操作等教学方式,充分调动了学生的学习 积极性,突出学生主体性。
2.教师引导学生进行自主探究实验,学生的 参与热情很高。
控制器
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
执行器 控制量 被控对象 输出量
知识点:
闭环控制系统的结构框图
比较器
给定量 +
控制器
-
2013计算机组成原理实验指导
图5
TEC-XP 教学机的串口
工作模式选择开关 在每次使用 TEC-XP 教学机进行实验之前, 都应先选择当前教学机应工作的状态, 这由 面板左下方的 5 个黑色控制开关的状态决定,工作模式的选择如表 1 所示。其中“1”表示 开关上拨, “0”表示开关下拨, “X”表示该开关无用。
表1 工作模式选择开关状态
命令名称 汇编命令 反汇编命令 执行程序命 令 单条指令执 行命令 显 示 / 修 改寄 存器内容命 令 显示存储器 内容命令 修改存储器 内容命令
命令格式 A[adr] U[adr] G[adr] T[adr] P[adr] R[reg]
功能 输入单条指令,并将汇编之后的机器代码存入相应的内存单元中。 有错误提示,但功能并不完善 从指定或默认地址开始反汇编 15 条指令,并将结果显示处理 从指定或默认地址开始连续运行一个用户程序 从命令指定或 PC 指定地址开始单条执行指令 当 R 命令不带参数时只是显示所有寄存器的内容;当 R 命令带参 数时显示指定寄存器的内容,并可修改其值 从指定或默认地址开始显示内存 128 个存储字的内容 从指定或默认地址开始逐字显示每个内存字的内容并等待用户键 入一个新值存回该单元, 用空格切换各个单元, 用回车结束 E 命令 的执行。
数据 总线
数据总线 控 制 信 号 FPGA芯片 实现的CPU系统
DC1译码器 DC2 译 码 控制器部件 器
内存体
地 址 总 线
/GIR
图2
TEC-XP 教学机的系统结构图
TEC-XP 教学机的主要技术指标
TEC-XP 教学机的机器字长 16 位,即运算器、主存、数据总线、地址总线都是 16 位。 (1)TEC-XP 的内存地址分配如图 3 所示。其中 0000H~1FFFH 的 8K 空间是由 ROM 构 成的,存放监控程序,2000H~27FFH 的 2K 空间是由 RAM 构成的工作区。该教学机还可以 进一步完成存储器扩展的教学实验,扩展地址从 4000H 开始。
机组原理组合逻辑控制器部件教学实验
机组原理组合逻辑控制器部件教学实验实验五组合逻辑控制器部件教学实验一、实验目的1.深入理解计算机控制器的功能、组成知识;2.深入地学习计算机各类典型指令的执行流程;3.对指令格式、寻址方式、指令系统、指令分类等建立具体的总体概念;4.学习组合逻辑控制器的设计过程和相关技术。
二、实验内容1.首先是看懂TEC-2000 教学计算机的功能部件组成和线路逻辑关系,然后分析教学计算机中已经设计好并正常运行的几条典型指令(例如,ADD、SHR、OUT、MVRD、JRC、CALA、RET 等指令)的功能、格式和执行流程。
2.设计几条指令的功能、格式和执行流程,并在教学计算机上实现、调试正确。
例如ADC、JRS、JRNS、LDRA、STOR、JMPR 等指令,可以从《TEC-2000 教学计算机系统技术说明与实验指导》第二章给出的19 条扩展指令中任意选择,当然也可以设计与实现其它的指令,包括原来已经实现的基本指令(要变换为另外一个指令操作码)或自己确定的指令。
3.单条运行指令,查看指令的功能、格式和执行流程。
先将教学机左下方的5 个拨动开关置为11101,再按一下“RESET”按键,然后通过16 位的数据开关(SWH、SWL)置入指令,按“START”按键单步送脉冲,通过指示灯观察控制信号的变化。
三、实验步骤1.将教学机左下方的5 个拨动开关置为11101(单步、手动置指令、组合、16 位、联机);2.按一下“RESET”按键;3.通过16 位的数据开关SWH、SWL 置入指令操作码;4.在单步方式下,通过指示灯观察各类基本指令的节拍1)选择基本指令的A 组指令中的ADD 指令,观察其节拍流程:<1> 置拨动开关SW=0000000 00000001;(表示指令ADD R0,R1 )<2> 按RESET 按键;节拍指示灯T4~T0 显示0 1000;<3> 按START 按键;节拍指示灯T4~T0 显示0 0000;<4> 按START 按键;节拍指示灯T4~T0 显示0 0010;<5> 按START 按键;节拍指示灯T4~T0 显示0 0011;可以看到,A 组指令(包括ADD、SUB、CMP、AND、XOR、SHR、SHL、INC、DEC、TEST、OR、MVRR、JR、JRC、JRNC、JRZ、JRNZ)的执行除公共节拍外,只需一步完成。
《逻辑门作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术粤科版》
《逻辑门》作业设计方案一、设计背景在数字电路课程中,学生需要掌握逻辑门的基本原理和应用。
逻辑门是数字电路的基本组成单元,通过逻辑门的组合可以实现各种逻辑运算,是数字电路设计的基础。
因此,设计一份《逻辑门》作业,可以帮助学生深入理解逻辑门的工作原理,提高他以及应用逻辑门解决问题的能力。
二、设计目标1.帮助学生掌握逻辑门的基本类型及其特性。
2.培养学生分析和解决问题的能力。
3.提高学生的实验设计和实验操作能力。
三、设计内容1.理论部分:介绍逻辑门的基本观点、分类、特性及应用。
2.实验部分:设计一系列实验,让学生掌握逻辑门的实际应用。
四、作业设计方案1.理论部分:(1)简要介绍逻辑门的定义和分类。
(2)详细讲解各种逻辑门的特性及真值表。
(3)列举逻辑门在数字电路中的应用。
(4)安置相关阅读任务,让学生进一步了解逻辑门的发展历程及未来发展方向。
2.实验部分:(1)实验一:基本逻辑门实验要求学生应用逻辑门芯片,搭建基本逻辑门电路,验证逻辑门的工作原理。
(2)实验二:逻辑门组合实验要求学生设计一个包含多个逻辑门的电路,实现一个简单的逻辑功能。
(3)实验三:逻辑门应用实rs要求学生设计一个逻辑门电路,实现一个实际问题的解决方案,如门铃控制电路等。
五、评判方式1.理论部分:学生需要提交一份关于逻辑门的理论知识总结报告,包括定义、分类、特性、应用等内容。
2.实验部分:学生需要提交实验报告,包括实验设计、实验步骤、实验结果及分析等内容。
3.综合评判:根据理论和实验部分的表现,综合评判学生的能力水平。
六、总结通过这份《逻辑门》作业设计方案,希未学生能够深入理解逻辑门的工作原理,掌握逻辑门的应用技巧,提高解决问题的能力。
同时,也能够培养学生的实验设计和实验操作能力,为将来的进修和工作打下坚实的基础。
《控制系统的组成和描述导学案-2023-2024学年高中通用技术粤科版》
《控制系统的组成和描述》导学案第一课时导学案课程名称:控制系统的组成和描述课程简介:控制系统是现代工程领域中的重要内容,它涉及到自动化、电气、机械等多个学科。
本课程通过学习控制系统的组成和描述,让学生了解控制系统的基本原理和运作方式,为学生将来的工程实践打下坚实的基础。
学习目标:1. 了解控制系统的基本组成部分;2. 掌握控制系统的描述方法和数学模型;3. 能够分析和设计简单的控制系统。
知识点:1. 控制系统的基本组成2. 控制系统的数学描述3. 控制系统的性能指标4. 控制系统的传递函数教学安排:第一课时:控制系统概述- 介绍控制系统的定义和分类;- 讲解控制系统的基本组成部分以及功能;- 分析控制系统与开环系统、闭环系统的区别。
第二课时:控制系统的数学描述- 学习控制系统的数学模型及表示方法;- 讲解控制系统的传递函数和状态空间方程;- 案例分析:电路系统的数学建模。
第三课时:控制系统的性能指标- 理解控制系统的稳定性、收敛性、精度等性能指标;- 掌握控制系统的频域分析方法;- 案例分析:步跃响应和频率响应的性能评价。
第四课时:控制系统的设计方法- 学习控制系统的设计原则和方法;- 掌握PID控制器的基本原理和调节方法;- 案例分析:PID控制器的设计与调试。
课后作业:1. 阅读相关教材,复习控制系统的基本原理和组成部分;2. 完成相关习题,加深对控制系统的理解;3. 撰写一篇1000字的控制系统概述,总结控制系统的基本概念和应用。
教学反思:通过本课程的学习,学生将对控制系统有一个整体性的认识,能够理解控制系统的基本组成和描述方法,为之后的深入学习和实践提供基础。
同时,通过案例分析和课后作业的设计,可以提高学生的理论应用能力和动手实践能力,培养学生的工程思维和创新意识。
希望学生能够在本课程中认真学习,掌握控制系统的基本原理,为未来的工程实践打下坚实的基础。
第二课时导学目标:1. 了解控制系统的组成和工作原理;2. 掌握控制系统的分类和描述方法;3. 能够运用所学知识分析和解决实际问题。
《控制系统的组成和描述导学案-2023-2024学年高中通用技术粤科版》
《控制系统的组成和描述》导学案第一课时导学目标:1. 了解控制系统的基本组成和作用;2. 掌握控制系统的描述方法和分类;3. 能够分析和解决控制系统中的问题。
导学内容:一、控制系统的基本组成和作用1. 控制系统是由输入、输出、控制器、执行器和反馈元件组成的系统,其作用是通过对系统的输入和输出进行监测和调节,使系统达到期望的状态或性能。
2. 输入是控制系统接收的外部信号,输出是控制系统产生的响应信号,控制器是根据输入和输出信息进行计算和决策的部件,执行器是根据控制器的指令执行动作的部件,反馈元件是将系统输出反馈给控制器进行比较和调节的部件。
二、控制系统的描述方法和分类1. 控制系统的描述方法包括传递函数描述、状态空间描述和信号流图描述等。
传递函数描述是通过系统的输入和输出之间的关系来描述系统的动态特性,状态空间描述是通过系统的状态变量和状态方程来描述系统的动态行为,信号流图描述是通过图形化的方式描述系统中信号的传递和转换。
2. 控制系统根据控制器的类型和结构可以分为开环控制系统和闭环控制系统。
开环控制系统是指控制器的输出不受系统输出的影响,只根据输入信号进行控制;闭环控制系统是指控制器的输出受系统输出的反馈影响,可以根据系统状态进行调节和修正。
三、分析和解决控制系统中的问题1. 在设计和使用控制系统时,需要考虑系统的稳定性、鲁棒性、性能指标等因素,以确保系统能够稳定、快速地响应输入信号,并达到设计要求。
2. 可以通过仿真模拟、实验验证等方法来分析和解决控制系统中的问题,如调节控制器参数、优化系统结构、增加反馈环节等操作。
导学任务:1. 阅读相关教材或资料,了解控制系统的基本组成和作用;2. 学习控制系统的描述方法和分类,掌握传递函数描述、状态空间描述和信号流图描述的基本原理;3. 分析和解决控制系统中的问题,通过实例或案例进行实践操作,加深对控制系统的理解和掌握。
拓展阅读:1. 《控制系统工程导论》2. 《现代控制理论与应用》参考资料:- 《控制系统工程导论》(李明,机械工业出版社)- 《现代控制理论与应用》(张三,电子工业出版社)以上为《控制系统的组成和描述》导学案内容,希望同学们能够认真学习,掌握控制系统的基本原理和方法,为今后的学习和工作打下坚实基础。
《功能的组合导学案-2023-2024学年科学粤教版2001》
《功能的组合》导学案导学目标:通过本节课的进修,学生能够理解功能的组合是指将多个功能结合在一起,实现更复杂的功能;能够掌握功能的组合的基本原理和方法;能够运用功能的组合解决实际问题。
导入引导:请同砚们回顾一下上节课进修的内容,什么是功能?功能的组合又是什么意思?我们为什么要进修功能的组合呢?进修过程:一、功能的组合是什么?功能的组合是指将多个功能结合在一起,实现更复杂的功能。
比如,手机不仅可以打电话,还可以发短信、上网、拍照等,这就是多个功能的组合。
二、功能的组合的基本原理和方法1. 基本原理:功能的组合是通过将不同的功能模块进行组合,使得整体系统具有更壮大的功能。
不同的功能模块之间可以互相调用,实现信息共享和协同工作。
2. 方法:功能的组合可以采用模块化设计的方法,将系统拆分成多个独立的功能模块,然后再将这些功能模块组合起来。
同时,还可以采用接口设计的方法,定义不同功能模块之间的接口,使得它们可以互相通信和协作。
三、功能的组合的应用1. 软件开发:在软件开发过程中,我们经常会将不同的功能模块进行组合,实现复杂的功能。
比如,一个电商网站既需要用户管理模块、商品管理模块、订单管理模块等多个功能模块的组合。
2. 产品设计:在产品设计过程中,我们也会将不同的功能组合在一起,以满足用户的需求。
比如,一台智能家居产品可以集成空调控制、照明控制、安防监控等多个功能。
四、实例分析以智能手环为例,它集成了运动监测、睡眠监测、消息提醒等多个功能。
这些功能模块可以互相调用,实现更加智能化的功能。
比如,当手环检测到用户长时间不动,就会提醒用户起来活动一下;当手环监测到用户睡眠质量不佳,就会提醒用户注意休息。
五、小结通过本节课的进修,我们了解了功能的组合是指将多个功能结合在一起,实现更复杂的功能;掌握了功能的组合的基本原理和方法;并且学会了如何应用功能的组合解决实际问题。
希望同砚们能够在平时生活和进修中,灵活运用功能的组合,创造更多的可能性。
《电子控制系统的基本组成作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术粤科版》
《电子控制系统的基本组成》作业设计方案第一课时一、设计目标本作业设计旨在援助同砚深度理解电子控制系统的基本组成,精通相关知识和技能,提高同砚的实践能力和创新思维。
二、设计内容1. 理论进修:同砚通过教室讲解和自主进修,了解电子控制系统的基本观点、原理和分类,精通电子元件、传感器、执行器等基本组成部分的功能和作用。
2. 实践操作:同砚分组进行试验操作,设计简易的电子控制系统,搭建电路并进行调试,实践精通电子控制系统的组装和调试方法。
3. 创新设计:同砚自主设计一个小型电子控制系统项目,包括系统结构设计、电路设计、程序编写等,通过实践操作和调试,完成项目并展示效果。
三、设计步骤1. 理论进修阶段:(1)老师讲解电子控制系统的基本观点、原理和分类,引导同砚了解电子元件、传感器、执行器等基本组成部分的功能和作用。
(2)同砚自主进修相关资料,加深对电子控制系统的理解,筹办相关知识点的笔记和总结。
2. 实践操作阶段:(1)同砚分组进行试验操作,依据试验指导书搭建电子控制系统的简易电路,进行基本的调试和测试。
(2)同砚完成试验报告,总结试验过程中遇到的问题和解决方法,分析试验结果并提出改进建议。
3. 创新设计阶段:(1)同砚自主设计一个小型电子控制系统项目,包括系统结构设计、电路设计、程序编写等,确定项目标主题和目标。
(2)同砚分工合作,完成项目标各个环节,进行系统集成和调试,确保项目标正常运行。
(3)同砚展示项目效果,分享设计思路和阅历,接受同砚和老师的评判和建议,不息完善和改进项目。
四、评判方式1. 试验报告评分:包括试验过程记录、问题分析、试验结果总结等内容,评分标准包括内容完备性、逻辑性和表达明晰度。
2. 项目效果评分:包括项目设计、实现过程、效果展示等内容,评分标准包括创新性、完备性和好用性。
3. 教室表现评分:包括同砚在理论进修、实践操作和创新设计过程中的表现,评分标准包括参与度、合作精神和表现力。
《逻辑门作业设计方案-2023-2024学年高中通用技术粤科版》
《逻辑门》作业设计方案一、引言在信息科技飞速发展的今天,逻辑门作为计算机科学和电子工程的基础,对于理解数字电路的运作原理至关重要。
本学期,我们设计的《逻辑门》作业旨在通过实践操作和理论进修相结合的方式,帮助同砚们深入掌握布尔代数、基本逻辑门的结构与功能,以及它们在实际电路中的应用。
本方案将分为理论讲解、实验操作、项目设计三个部分,共计1300字,以期激发学生对逻辑电路的兴趣并提升实践能力。
二、理论讲解(400字)起首,我们将安排三次理论课,讲解逻辑门的基本观点,包括与门、或门、非门等基本逻辑干系。
我们将借助图表和实例解析它们的真值表,强调逻辑函数的简洁性和有效性。
同时,诠释TTL和CMOS逻辑门的区别,以及它们在不同应用途景下的优势。
三、实验操作(600字)实验部分是本作业的核心,我们将应用逻辑门实验板让学生亲手搭建并测试各种逻辑门。
通过毗连与非门、或非门等,观察输出信号的变化,理解逻辑门内部的工作机制。
每组同砚需完成一份详细的实验报告,记录观察结果并诠释现象。
四、项目设计(300字)在理论和实验的基础上,我们将引导学生进行小型项目设计——设计一个简单的数字电路,如计算器或者逻辑门阵列。
这不仅需要他们灵活运用所学知识,还需培养解决问题的能力和创新思维。
每个项目完成后,需提交设计报告和实物模型照片。
五、评估与反馈(200字)作业将以过程评判和结果评判相结合的方式进行。
过程评判关注学生的参与度、实验记录的完备性及团队协作;结果评判主要看项目设计的创新性、逻辑清晰度以及实验报告的专业性。
此外,教室讨论和答疑环节也将作为重要的评估手段。
六、结语《逻辑门》作业的设计旨在让理论与实践相结合,培养学生的逻辑思维能力和动手能力。
希望每位同砚能在完成作业的过程中,不仅掌握逻辑门的知识,更能体验到科技的魅力,为未来的进修和职业生涯打下坚实基础。
总结全文,共1300字,涵盖了从理论到实践的全面进修路径,旨在激发学生的进修热情,提升他们的逻辑思维和实践操作技能。
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计算机学院计算机科学与技术专业10(4) 班组、学号:
姓名协作者教师评定
实验题目组合逻辑控制部件教学实验
一、实验目的:
通过看懂教学计算中已经设计好并正常运行的几条典型指令的功能、格式和执行流程,然后自己设计几条指令的功能、格式、和执行流程,并在教学计算机上实现、调试正确。
其最终要达到的目的是:
1、深入理解计算机控制器的功能、组成知识。
2、深入地学习计算机各类典型指令的执行流程。
3、对指令格式、寻址方式、指令系统、指令分类等建立具体的总体概念。
4、学习组合逻辑控制器的设计过程和相关技术。
二、实验设备与器材:
TEC-XP+教学实验系统和仿真终端软件PCEC。
三、实验说明和原理:
控制器设计是学习计算机总体组成和设计的最重要部分。
要在TEC-XP16教学计算机完成这项实验,必须清楚地懂得:
1、TEC-XP+教学机的组合逻辑控制器主要由MACH器件组成。
2、TEC-XP+教学机上已实现了29条基本指令。
3、应了解监控程序的A命令只支持基本指令,扩展指令应用E命令将指令代码写入到相应
的存储单元中;不能用T、P命令单步调试扩展指令,只能用G命令执行有扩展指令的程序。
4、要明白TEC-XP+教学机支持的指令格式及指令执行流程分组情况;理解TEC-XP+教学
机中已经设计好并正常运行的各类指令的功能、格式和执行流程、也包括控制器设计的实现中的具体路线的控制信号的组成。
5、要明确自己要实现的指令功能、格式、执行流程设计中必须遵从的约束条件。
为了完成自己设计几条指令的功能、格式和执行流程,并在教学计算机上实现、调试正确的内容,具体过程包括。
(1)、确定指令格式和功能,要受到教学机已有硬件的约束,应尽量与已实现指令的格式和分类办法保持一致。
(2)、划分指令执行步骤并设计每一步的执行功能,设计节拍状态的值,应参照已实现指令的处理办法来完成,特别注意的是,读取指令的节拍只能用原来已实现的,其他节拍的节拍状态也应尽可能地与原用节拍的状态保持一致和相近。
(3)、在指令流程表中真写每一个控制信号的状态值,基本上是个查表填数的过程,应特别仔细,并有意识地体会这些信号的控制作用。
(4)、在给出来mach的源文件中添加扩展指令的控制信号的逻辑表达式,编译适配后下载到MACH器件中。
(5)、写一个包含你设计的指令的程序,通过运行该程序检查执行结果的正确性,初步判断你的设计是否正确;如果有问题,通过几种办法查出错误并改正,继续调试,直到完全正确。
四、实验内容:
1、完成控制器部件的教学实验,主要内容是由学生自己设计几条指令的功能、格式和执行
流程,并在教学机上实现、调试正确。
2、首先是看懂TEC-XP教学机的功能部件组成和线路逻辑关系,然后分析教学计算机中已
经设计好并正常运行的几条典型指令的功能、格式和执行流程。
3、设计几条指令的功能、格式和执行流程,并在教学计算机上实现、调试正确。
4、单条运行指令。
查看指令的功能、格式和执行流程。
5、用监控程序的A、E命令编写一段小程序,观察运行结果。
五、实验步骤:
1、接通教学机电源。
2、将教学机左下方的6个拨动开关置为111100.
3、按一下“RESET”按键。
4、通过16位的数据开关SWH、SWL置入16位的指令操作码。
5、在单步方式下,通过指示灯观察各类型基本指令的节拍。
(1)、选择基本指令的A组指令中的ADD指令,观察其节拍流程:
1)、置拨动开关SW=00000000 00000001;
2)、按RESET按键;节拍指示灯T3 ~T0显示1000;
3)、按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0000;
4)、按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0010;
5)、按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0011;
(2)、选择基本指令的B指令中的PUSH指令,观察其节拍流程:
1)、置拨动开关SW=10000101 00000000;
2)、按RESET按键;节拍指示灯T3 ~T0显示1000;
3)、按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0000;
4)、按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0010;
5)、按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0110;
6)、按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0100;
(3)、选择基本指令的D组指令中的CALA指令,观察其节拍流程:
1)、置拨动开关SW=11000110 00000000;
2)、按RESET按键;节拍指示灯T3 ~T0显示1000;
3)、按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0000;
4)、按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0010;
5)、按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0110;
6)、按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0100;
7)、按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0111;
8)、按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0101;
6、单步方式下,通过指示灯观察各类基本指令的控制信号。
(1)、选择指令的A组指令中的SHR指令,观察其执行过程中控制信号的变化,分析其作用。
(2)、选择基本指令的B组指令中的JMPA指令,观察其执行过程中控制信号的变化,分析其作用。
(3)、选择基本指令的D组指令中的CALA指令,观察其执行过程中控制信号的变化,分析其作用。
7、在以上几步实验的基础上,选择几条扩展指令,设计出扩展指令的节拍和每拍对应的
控制信号。
(1)、选择扩展指令的A组指令中的RCR指令,观察其节拍流程:
1)、置拨动开关SW=00101011 00010000;
2)、按RESET按键;节拍指示灯T3 ~T0显示1000;
3)、按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0000;
4)、按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0010;
5)、按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0011;
(2)、选择扩展指令的C级指令中的LDRA指令,观察其流程:
1)、置拨动开关SW=11100100 00000000;
2)、按RESET按键;节拍指示灯T3 ~T0显示1000;
3)、按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0000;
4)、按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0010;
5)、按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0110;
6)、按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0111;
7)、按START按键;节拍指示灯T3~T0显示0101;
8、设计几条扩展指令的控制信号如下:
(1)选择扩展指令ADC、STC、JRS、LDRX和JMPR。
(2)根据设计的控制信号的表格用ABEL语言编写MACH的逻辑表达式。
(3)将编好的程序MACHC.JED下载到MACH芯片内。
六、实验心得:。