复杂电子系统设计 第3章
机电一体化(第3章 执行元件)
电磁阀 电磁阀对气体、液体管道的开关进行控制。 电磁阀对气体、液体管道的开关进行控制。广泛应用于液 压机械、空调系统、热水器、自动机床等系统中。 压机械、空调系统、热水器、自动机床等系统中。 电磁阀可分为交流和直流两类，根据其阀位和通道数目有 电磁阀可分为交流和直流两类， 两位三通、两位四通、三位四通等。 两位三通、两位四通、三位四通等。 下图为电磁阀的结构原理图。 下图为电磁阀的结构原理图。
二、常用的控制用电动机
控制用电动机有力矩电动机、脉冲（步进）电动机、 控制用电动机有力矩电动机、脉冲（步进）电动机、变频 调速电动机、开关磁阻电动机和各种AC/DC电动机等。 电动机等。 调速电动机、开关磁阻电动机和各种 电动机等 控制用电动机是电气伺服控制系统的动力部件， 控制用电动机是电气伺服控制系统的动力部件，是将电能 转换为机械能的一种能量转换装置。 转换为机械能的一种能量转换装置。由于其可在很宽的速度和负 载范围内进行连续、精确的控制， 载范围内进行连续、精确的控制，因而在各种机电一体化系统中 得到了广泛的应用。 得到了广泛的应用。 现代化生产对电机的性能要求越来越高：精度、速度、 现代化生产对电机的性能要求越来越高：精度、速度、带 负载能力、灵活性、智能化等。 负载能力、灵活性、智能化等。 电机的控制用自动化控制设备，朝向集成化、微型化、 电机的控制用自动化控制设备，朝向集成化、微型化、智 能化方向发展。微机和单片机使电机控制产生革命性的飞跃。 能化方向发展。微机和单片机使电机控制产生革命性的飞跃。目 前已研制出了许多微机或单片机控制电机的系统及专用控制板。 前已研制出了许多微机或单片机控制电机的系统及专用控制板。 不远的将来，智能化调速系统、电机一体化等会广泛应用。 不远的将来，智能化调速系统、电机一体化等会广泛应用。 控制用电动机有回转和直线驱动电动机，通过电压、电流、 控制用电动机有回转和直线驱动电动机，通过电压、电流、 频率(包括指令脉冲 控制，实现定速、变速驱动或反复起动、 包括指令脉冲)等 频率 包括指令脉冲 等控制，实现定速、变速驱动或反复起动、 停止的增量驱动以及复杂的驱动， 停止的增量驱动以及复杂的驱动，而驱动精度随驱动对象的不同 而不同。 而不同。机电一体化系统或产品中常用的控制用电动机是指能提 供正确运动或较复杂动作的伺服电动机。 供正确运动或较复杂动作的伺服电动机。
第03章EDA设计流程与开发
EDA技术与 技术与VHDL 技术与 IP的功能块。 IP的功能块。 的功能块 原理图编辑绘制完成后， 原理图编辑绘制完成后，原理图编辑器将对输入的图形文件进行排 之后再将其编译成适用于逻辑综合的网表文件。 错，之后再将其编译成适用于逻辑综合的网表文件。用原理图表达的 输入方法的优点是显而易见的： 输入方法的优点是显而易见的： 设计者进行电子线路设计不需要增加新的相关知识（诸如HDL （1）设计者进行电子线路设计不需要增加新的相关知识（诸如HDL 等）。 方法与用PROTEL作图相似，设计过程形象直观， PROTEL作图相似 （2）方法与用PROTEL作图相似，设计过程形象直观，适用于初学 或教学演示。 或教学演示。 对于较小的电路模型，其结构与实际电路十分接近， （3）对于较小的电路模型，其结构与实际电路十分接近，设计者 易于把握电路全局。 易于把握电路全局。 由于设计方式接近于底层电路布局， （4）由于设计方式接近于底层电路布局，因此易于控制逻辑资源 的耗用，节省面积。 的耗用，节省面积。 然而，使用原理图输入方式的设计方法的缺点同样是十分明显的： 然而，使用原理图输入方式的设计方法的缺点同样是十分明显的： 由于图形设计方式并没有标准化，不同的EDA EDA软件中的图形处 （1）由于图形设计方式并没有标准化，不同的EDA软件中的图形处 理工具对图形的设计规则、存档格式和图形编译方式都不同， 理工具对图形的设计规则、存档格式和图形编译方式都不同，因此图 形文件兼容性差，难以交换和管理。 形文件兼容性差，难以交换和管理。 随着电路设计规模的扩大、 （2）随着电路设计规模的扩大、原理图输入描述方式必然引起一 系列难以克服的困难，如电路功能原理的易读性下降， 系列难以克服的困难，如电路功能原理的易读性下降，错误排查困
基于EDA软件的FPGA/CPLD EDA软件的FPGA/CPLD开发流程框图 图3-1基于EDA软件的FPGA/CPLD开发流程框图
《现代操作系统第四版》 第三章 答案
第三章内存管理习题1.IBM360有一个设计，为了对2KB大小的块进行加锁，会对每个块分配一个4bit的密钥，这个密钥存在PSW（程序状态字）中，每次内存引用时，CPU都会进行密钥比较。
但该设计有诸多缺陷，除了描述中所言，请另外提出至少两条缺点。
A：密钥只有四位，故内存只能同时容纳最多十六个进程；需要用特殊硬件进行比较，同时保证操作迅速。
2.在图3-3中基址和界限寄存器含有相同的值16384，这是巧合，还是它们总是相等？如果这只是巧合，为什么在这个例子里它们是相等的？A：巧合。
基地址寄存器的值是进程在内存上加载的地址；界限寄存器指示存储区的长度。
3.交换系统通过紧缩来消除空闲区。
假设有很多空闲区和数据段随机分布，并且读或写32位长的字需要10ns的时间，紧缩128MB大概需要多长时间？为了简单起见，假设空闲区中含有字0，内存中最高地址处含有有效数据。
A：32bit=4Byte===>每字节10/4=2.5ns 128MB=1282^20=2^27Byte 对每个字节既要读又要写，22.5*2^27=671ms4.在一个交换系统中，按内存地址排列的空闲区大小是10MB，4MB，20MB，18MB，7MB，9MB，12MB，和15MB。
对于连续的段请求：(a) 12MB(b) 10MB(c) 9MB使用首次适配算法，将找出哪个空闲区？使用最佳适配、最差适配、下次适配算法呢？A：首次适配算法：20MB，10MB，18MB；最佳适配算法：12MB，10MB，9MB；最差适配算法：20MB；18MB；15MB；下次适配算法：20MB；18MB；9MB；5.物理地址和虚拟地址有什么区别？A：实际内存使用物理地址。
这些是存储器芯片在总线上反应的数字。
虚拟地址是指一个进程的地址空间的逻辑地址。
因此，具有32位字的机器可以生成高达4GB的虚拟地址，而不管机器的内存是否多于或少于4GB。
6.对下面的每个十进制虚拟地址，分別使用4KB页面和8KB页面计算虚拟页号和偏移量：20000，32768，60000。
第3章 系统规划
我们遇到的问题
我不知道我们需要哪些类型的住宅物业 房屋服务部Mark 房屋服务部 每天阅读超过40个客户的报告， 40个客户的报告 每天阅读超过40个客户的报告，让我很吃力 客户服务部Nash 客户服务部 我花了一个小时， 我花了一个小时，才找到一个能告诉我住宅物 业名字的人员 财务部Julia 财务部 我找到物业的时候， 我找到物业的时候，已经满员了 某个不幸的客户
第三章
学习内容和要求
系统规划
掌握信息系统的诺兰模型 了解系统规划的内容、 了解系统规划的内容、特点和具体步骤 了解系统规划的常用方法 掌握企业系统规划法（ 掌握企业系统规划法（BSP） ） 掌握企业流程重组（ 掌握企业流程重组（BPR）的概念 ）
3.1 系统规划概述
3.1.1 信息系统发展的诺兰模型
制定输出的有效性标准 为用于生成输出的处理过程规定效率标准
3.2.5 CSB方法
可以把CSF、SST和BSP三种方法结合起来， 可以把CSF、SST和BSP三种方法结合起来， CSF 三种方法结合起来 这称为CSB CSB方法 这称为CSB方法 基本思想
先用CSF方法确定企业目标 方法确定企业目标 先用 然后用SST方法补充完善企业目标，并将这 方法补充完善企业目标， 然后用 方法补充完善企业目标 些目标转化为信息系统目标 最后用BSP方法校核两个目标，并确定信息 方法校核两个目标， 最后用 方法校核两个目标 系统结构
找到房子
文件夹完整吗？ 文件夹完整吗？
修改数据库 表示已经出租
纸面文件夹
将客户情况 放入文件夹
追加信息
访问数据库
停止
填写表格
将表格放入 文件夹
打印费用
将费用单据 送给服务部 将文件夹交给 房屋服务部
第三章-用户画像的标签体系
二、结构化标签用户画像
【提要】
结构化用户画像的优势为： 信息有针对性， 专用性强， 含义明确且有成熟的 软件开发和运行、 维护环境支持。 其劣势为： 系统可存储的信息有限， 可扩展性差， 不灵活， 实时性差。
结构化用户画像的优势
首先，结构化数据的数据模型严谨规范， 数据的语义明确。在算法推荐系统 的运行过程中， 系统会有针对性地从用户的基本信息和行为数据中抓取符合 数据模型定义的数据， 并存储更新至相关数据表格， 形成用户标签。 此类信 息含义明确， 有较强的针对性。
对算法推荐系统的非结构化标签用户画像进行抽象可以得到一种通用的表达格 式： ｛用户ID： 标签１， 标签２， 标签３……｝。
三、非结构化标签用户画像
非结构化标签的权重
首先， 结构化管理数据的方式能捕获的信息是有限的， 只能局限于算法推荐 系统已经设计好的数据表包含的数据属性。 由于系统最多只能记录已有数据 表中能记录的数据， 因此存在数据可用性上的局限。 一旦遇到数据模型定义 中未涉及但是对刻画用户画像有帮助的信息， 系统就无法记录。
首先需要把新一轮计算结果与上次计算结果结合起来， 即对于在本轮中被计算标 签的活跃用户， 需要判别本轮计算出的是用户的新标签还是已有标签，然后在用 户画像中做权重调整和更新。
其次， 可记录信息的有限性导致了系统的可扩展性较差。 假设需要在系统中 新增一个数据属性 （即在数据表中新添加一列） 来记录一种新的用户标签， 则需要在系统中修改相应的数据表 （可能会涉及多表的修改） 的定义， 这导 致系统维护代价增大， 灵活性降低。
最后， 由于算法推荐系统在初期不可能设计完备的数据模型， 修改数据模型 是系统级别的修改， 往往需要暂时中止系统提供的服务以部署新的数据模型 和与之配套的新业务逻辑， 这就会导致对用户行为进行记录分析的实时性降 低， 用户体验也相应变差。 因此， 在系统更新之前， 原有的数据模型无法实 时更新 。
第三章 反应堆冷却剂系统和设备
3-1 反应堆冷却剂系统
2．压力调节系统 为了保证反应堆冷却剂系统具有好的冷却能力，应 当将堆芯置于具有足够欠热度的冷却剂淹没之中。核 电厂在负荷瞬变过程中，由于量测系统的热惯性和控 制系统的滞后等原因，会造成一、二回路之间的功率 失配，从而引起负荷瞬变过程中一回路冷却剂温度的 升高或降低，造成一回路冷却剂体积膨胀或收缩。 水经波动管涌人或流出稳压器，引起一回路压力升高 或降低。当压力升高至超过没定值时，压力控制系统 调节喷淋阀．由冷管段引来的过冷水向稳压器汽空间 喷淋降压；若压力低于设定值，压力控制系统启动加 热器，使部分水蒸发，升高蒸汽压力。
3-5 稳压器
二、稳压器分类 按原理和结构形式的不同，稳压器分为两类， （1）气罐式稳压器：容积大，易腐蚀，淘汰 （2）电加热式稳压器：大都采用 三、稳压器本体结构（电） 结构图 现代压水堆核电厂普通采用电加热式稳压器。 这种稳压器是一个立式圆柱形高压容器。其典型 的几何参数为高13m，直径2.5m，上下端为半 球形封头，总容积约40m2，净重约80t。立式 安装在下部裙座上。
第3章 反应堆冷却剂系 统和设备
动力工程系 余廷芳
主要内容
3-1 反应堆冷却剂系统 3-2 反应堆本体结构 ----------系统设备 3-3 反应堆冷却剂泵 3-4 蒸汽发生器 3-5 稳压器
3-1 反应堆冷却剂系统
一、系统的功能
反应堆冷却剂系统又称为一回路系统，其主要功能 是： (1)在核电厂正常功率运行时将堆内产生的热量载出， 并通过蒸汽发生器传给路工质，产生蒸汽，驱动汽轮 发电机组发电。 (2)在停堆后的第一阶段，经蒸汽发生器带走堆内的衰 变热。 (3)系统的压力边界构成防止裂变产物释放到环境中的 一道屏障。 (4)反应堆冷却剂作为可溶化学毒物硼的裁体，并起慢 化剂和反射层作用。 (5)系统的稳压器用来控制一回路的压力，防止堆内发 生偏离泡核沸腾，同时对一路系统实行超压保护。
电子商务系统的分析与设计-第3章
战略提出阶段 战略形成阶段 战略实施 战略评估
13
3.3.2 电子商务战略规划的方法
1. 分析企业所在的 行业和竞争力 2. 分析确定企业如 何开展电子商务 3. 分析确定企业电 子商务的目标
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3.3.2 电子商务战略规划的方法 1. 分析企业所在的行业和竞争力
以完成企业核心业务转向电子商务为目标， 给定未来企业的电子商务战略，设计支持 未来这种转变的电子商务系统的体系结构， 说明系统各个组成部分的结构及其组成， 选择构造这一系统的技术方案，给出系统 建设的实施步骤及时间安排，说明系统建 设的人员组织，评估系统建设的开销和收 益。
4
3.1.3 电子商务系统规划的特点 电子商务系统的规划强调地是从战略 层次、或者决策层次作出的 明确地给出系统未来的目标与定位， 也就是说需要指明配合企业电子商务 的实施，目标系统要“做什么” 的实施，目标系统要“做什么” 电子商务系统的规划依据企业实施电 子商务的目标来完成，服从于企业电 子商务的整体据 技术依据
(4) 商务系统的应用软件系统是可以动态分布 的，应用系统与物理服务器之间没有紧密的耦 合关系 (5) 电子商务系统中的应用软件、支持应用软 件的平台是在满足工业标准（如TCP/IP、 件的平台是在满足工业标准（如TCP/IP、 HTML、XML、J2EE、CORBA）要求的 HTML、XML、J2EE、CORBA）要求的 (6) 电子商务系统的基础网络是通过标准协议 向上提供服务的 (7) 系统是在一个安全的环境中运行的
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3.2 电子商务系统规划的内容
结论 ：
(1) 电子商务系统的规划过程是一个集企业商务模式 变革和系统开发于一体的过程，电子商务系统规划和 企业商务模式转变是不可分割的。 （2）如果从BRP的角度来看待企业的电子商务系统 ）如果从BRP的角度来看待企业的电子商务系统 规划，那么这种规划首先应当是对企业商务运作的合 理性进行根本的再思考和彻底地再设计，从电子商务 的本质出发重新考察企业的商务活动，将电子商务系 统作为企业价值链的倍增器，使企业与合作伙伴、企 业与客户形成一个新的、互动的整体，以求得企业的 生产及管理效率得到巨大的改善和提高。
信息系统分析与设计课后答案第3章：信息系统建设
第3章：信息系统建设一、简答题1. 简述信息系统建设涉及到的因素。
答：信息系统建设涉及到：社会文化，科学技术，领域知识和组织管理等因素。
2. 简述信息系统建设的概念。
答：信息系统建设是调动各种因素，创建和完善信息系统的漫长过程。
3. 信息系统建设都包括哪些基本工作？答：包括信息系统规划，信息系统开发、信息系统维护、信息系统管理等四项工作。
4. 什么叫信息系统的生存周期？信息系统生存周期中包括哪些过程？答：信息系统生存周期是指从提出信息系统建设的设想开始，历经规划，开发，演化等过程，一直到被其它信息系统所替代的全过程。
在信息系统生存周期中存在规划、开发、演化、管理和支持五个过程，其中演化过程中又包括运行和维护两个子过程。
5. 信息系统建设与信息系统开发有什么区别？答：信息系统建设是创建和完善信息系统的全过程，需要经历一个漫长的时间过程。
信息系统开发是根据信息系统规划的目标，对某一建设阶段的信息系统项目的开发过程，信息系统开发是信息系统建设的一项工作。
6. 信息系统开发过程分为哪几个阶段？都需要做什么工作？答：信息系统开发过程分为：初始、细化、构建和移交四个阶段。
需要做的工作有：领域分析、需求分析、系统设计、系统实现和测试等。
二、填空题1. 信息系统（建设）是调动各种因素，(创建)和完善信息系统的漫长过程。
2. 信息系统建设涉及到（社会文化）因素、科学技术因素、（领域知识）因素和组织管理因素。
3.诺兰模型把信息系统的建设划分为起步、（扩展）、控制、（集成）、数据管理和（成熟）六个阶段4. 信息系统建设包括信息系统规划、（信息系统开发）、信息系统管理和（信息系统维护）四项工作。
5. 信息生存周期中共包括：规划过程、（开发过程）、管理过程、（演化过程）和支持过程。
6．从时间顺序上，可以把信息系统开发划分成为：初始、（细化）、构建、（移交）四个阶段。
7．（结构化方法）可以分为：SA，（SD），SP三个部分。
电子技术 数字电路 第3章 组合逻辑电路
是F，多数赞成时是“1”， 否则是“0”。
0111 1000 1011
2. 根据题意列出真值表。
1101 1111
（3-13）
真值表
ABCF 0000 0010 0100 0111 1000 1011 1101 1111
3. 画出卡诺图，并用卡 诺图化简：
BC A 00
00
BC 01 11 10
010
3.4.1 编码器
所谓编码就是赋予选定的一系列二进制代码以 固定的含义。
一、二进制编码器
二进制编码器的作用：将一系列信号状态编制成 二进制代码。
n个二进制代码（n位二进制数）有2n种 不同的组合，可以表示2n个信号。
（3-17）
例：用与非门组成三位二进制编码器。 ---八线-三线编码器 设八个输入端为I1I8，八种状态，
全加器SN74LS183的管脚图
14 Ucc 2an 2bn2cn-1 2cn
2sn
SN74LS183
1 1an 1bn 1cn-11cn 1sn GND
（3-39）
例：用一片SN74LS183构成两位串行进位全加器。
D2
C
D1
串行进位
sn
cn
全加器
an bn cn-1
sn
cn
全加器
an bn cn-1
1 0 1 1 1 AB
AC
F AB BC CA
（3-14）
4. 根据逻辑表达式画出逻辑图。 (1) 若用与或门实现
F AB BC CA
A
&
B
C
&
1 F
&
（3-15）
(2) 若用与非门实现
电子信息行业集成电路设计方案
电子信息行业集成电路设计方案第1章集成电路设计概述 (3)1.1 背景与意义 (3)1.2 发展历程与现状 (4)1.3 设计流程与规范 (4)第2章集成电路设计基础 (5)2.1 半导体物理基础 (5)2.1.1 半导体的性质与分类 (5)2.1.2 半导体的能带理论 (5)2.1.3 半导体的掺杂 (5)2.2 半导体器件原理 (5)2.2.1PN结原理 (5)2.2.2 二极管 (6)2.2.3 晶体管 (6)2.3 集成电路制造工艺 (6)2.3.1 光刻技术 (6)2.3.2 蚀刻技术 (6)2.3.3 掺杂技术 (6)2.3.4 化学气相沉积 (6)2.3.5 封装技术 (6)第3章集成电路设计方法 (6)3.1 数字集成电路设计 (6)3.1.1 逻辑设计 (7)3.1.2 逻辑综合 (7)3.1.3 布局与布线 (7)3.1.4 版图设计 (7)3.2 模拟集成电路设计 (7)3.2.1 电路拓扑选择 (7)3.2.2 元器件参数设计 (7)3.2.3 电路仿真与优化 (7)3.2.4 版图设计 (7)3.3 混合信号集成电路设计 (8)3.3.1 数字与模拟分离设计 (8)3.3.2 模块集成与接口设计 (8)3.3.3 供电与隔离 (8)3.3.4 仿真与验证 (8)3.3.5 版图设计 (8)第4章集成电路设计工具 (8)4.1 电子设计自动化（EDA）工具 (8)4.1.1 EDA工具的作用 (8)4.1.2 EDA工具的分类 (9)4.2 仿真与验证工具 (9)4.2.1 仿真工具 (9)4.2.2 验证工具 (9)4.3 版图设计工具 (9)4.3.1 版图设计流程 (9)4.3.2 版图设计工具 (10)第5章集成电路设计中的电路分析 (10)5.1 电路分析方法 (10)5.1.1 等效电路法 (10)5.1.2 节点分析法 (10)5.1.3 回路分析法 (10)5.1.4 频域分析法 (10)5.2 瞬态分析与稳态分析 (11)5.2.1 瞬态分析 (11)5.2.2 稳态分析 (11)5.3 频率特性分析 (11)5.3.1幅频特性分析 (11)5.3.2 相频特性分析 (11)5.3.3 带宽分析 (11)第6章集成电路设计中的可靠性分析 (11)6.1 可靠性指标与评估方法 (11)6.1.1 可靠性指标 (11)6.1.2 评估方法 (12)6.2 热分析与热设计 (12)6.2.1 热分析 (12)6.2.2 热设计 (12)6.3 抗干扰与电磁兼容性设计 (12)6.3.1 抗干扰设计 (12)6.3.2 电磁兼容性设计 (12)第7章集成电路设计中的功率管理 (13)7.1 电源完整性分析 (13)7.1.1 电源网络建模 (13)7.1.2 电源噪声分析 (13)7.1.3 电源完整性仿真与优化 (13)7.2 电压调节与电源设计 (13)7.2.1 电压调节技术 (13)7.2.2 电源设计方法 (13)7.2.3 电源管理集成电路（PMIC）的应用 (13)7.3 功耗优化与低功耗设计 (13)7.3.1 功耗优化策略 (13)7.3.2 低功耗设计技术 (13)7.3.3 低功耗设计方法的应用 (13)第8章集成电路封装与测试 (14)8.1 封装技术概述 (14)8.1.1 封装形式的分类 (14)8.1.2 封装技术的发展趋势 (14)8.2 封装工艺与材料 (14)8.2.1 封装工艺 (14)8.2.2 封装材料 (14)8.3 测试方法与测试技术 (15)8.3.1 测试方法 (15)8.3.2 测试技术 (15)第9章集成电路应用案例 (15)9.1 微处理器设计 (15)9.1.1 案例概述 (15)9.1.2 设计原理 (15)9.1.3 设计实现 (16)9.2 存储器设计 (16)9.2.1 案例概述 (16)9.2.2 设计原理 (16)9.2.3 设计实现 (16)9.3 通信芯片设计 (17)9.3.1 案例概述 (17)9.3.2 设计原理 (17)9.3.3 设计实现 (17)第10章集成电路产业发展与展望 (17)10.1 产业现状与发展趋势 (17)10.1.1 全球集成电路产业现状 (17)10.1.2 我国集成电路产业现状 (18)10.1.3 集成电路产业发展趋势 (18)10.2 技术创新与市场应用 (18)10.2.1 技术创新 (18)10.2.2 市场应用 (18)10.3 我国集成电路产业发展策略与建议 (18)10.3.1 政策支持与引导 (18)10.3.2 技术创新与人才培养 (18)10.3.3 产业链协同发展 (18)10.3.4 国际合作与竞争 (18)10.3.5 市场拓展与规范 (19)第1章集成电路设计概述1.1 背景与意义集成电路（Integrated Circuit，IC）作为现代电子信息行业的核心组成部分，其技术的不断创新与发展，推动了电子设备的微型化、智能化和高效化。
第三章 FPGA／CPLD设计流程
EDA技术讲义
FPGA芯片叫板微处理器 FPGA 芯片在一定程度上正在蚕食微处理器的市场。 FPGA 芯片也开始用于消费类的电子设备中，包括手机和数码相机。 飞利浦、诺基亚、 Palm及索尼均在其消费类的电子产品中采用 了FPGA芯片。 XILINX 的首席执行官 W.Roelandts 亲眼目睹了 FPGA 如何改 变电脑构架。50多年前，匈牙利数学家纽曼（John von Neumann ）提出了电脑的设计构想 ----通过中央处理器从存储器中存取数 据，并逐一处理各项任务。现在，通过采用可编程芯片FPGA取 代微处理器，电脑可并行处理多项任务。 W.Roelandts说，“由纽曼提出的电脑架构已经走到尽头” ，“可编程芯片将掀起下一轮应用高潮。
尽管FPGA芯片的主频要低于奔腾处理器,但是由于FPGA 芯片可并行处理多项任务 ,因此处理速度要比奔腾处理器 或数字信号处理器快得多!
FPGA芯片武装超级电脑
EDA技术讲义
FPGA芯片叫板微处理器 美国赢通系统公司（Wincom Systems）推出一款令人惊叹的服 务器。这款专为网站运行而设计的服务器尺寸仅有 DVD 播放机 大小，工作能力却相当于 ,甚至超过 50 台戴尔、IBM 或 SUN 公司 售价 5000 美元的服务器。赢通公司的这款服务器并未采用目前 电脑中不可或缺的微处理器。 传统的个人电脑及服务器通常采用英特尔的奔腾处理器或 SUN 计算机系统公司的 SPARC 芯片作为中央处理单元。而赢通的这 一产品却没有采用微处理器，而是由FPGA芯片驱动。 FPGA芯片的运行速度比奔腾处理器慢，但可并行处理多项任务 ，而微处理器一次仅能处理一项任务。因此，赢通公司的服务 器只需配置几个价格仅为 2000 多美元的 FPGA 芯片，便可击败 SUN 计算机系统公司的服务器或采用英特尔处理器的电脑，“ 我们的服务器处理速度要比普通服务器快50到300倍”。
电子系统设计与实践
陕西科技大学电气与信息工程学院
1.3 设计方法与步骤---设计方法
系统分解
ห้องสมุดไป่ตู้功能块划分
子系统设计
系统集成
陕西科技大学电气与信息工程学院
1.3 设计方法与步骤---设计方法
2.自顶向下设计方法 • 在VLSI系统的设计中主要采用的方法是自顶向下
设计方法，这种设计方法主要采用综合技术和硬 件描述语言，让设计人员用正向的思维方式重点 考虑求解的目标问题。采用概念和规则驱动的设 计思想从高层次的系统级入手，从最抽象的行为 描述开始把设计的主要精力放在系统的构成、功 能、验证直至底层的设计上，从而实现设计、测 试、工艺的一体化。
文献等，能寻求正确答案；对实验中碰到的一些问题，能 通过观察、分析、判断、改正、再实验、再分析等基本方 法去解决；
• 学会绘制电路原理图、接线图，学会正确安装、调试电路 系统，并学会分析查找故障原因，找到解决手段和方法；
• 熟悉和进一步加深对常用电子仪器仪表，如示波器、信号 发生器、稳压电源等的正确使用；
陕西科技大学电气与信息工程学院
1.3 设计方法与步骤---设计方法
1. 自底向上设计方法
• 传统的系统设计采用自底向上的设计方法。即采 用“分而治之”的思想，它的基本策略是将一个 复杂系统按功能分解成可以独立设计的子系统， 子系统设计完成后，将各子系统拼接在一起完成 整个系统的设计。一个复杂的系统分解成子系统 进行设计可大大降低设计复杂度。由于各子系统 可以单独设计，因此具有局部性，即各子系统的 设计与修改只影响子系统本身，而不会影响其它 子系统。
PLC第三版课后答案
第一章作业参考答案2、何谓电磁机构的吸力特性与反力特性？吸力特性与反力特性之间应满足怎样的配合关系？答：电磁机构使衔铁吸合的力与气隙长度的关系曲线称作吸力特性；电磁机构使衔铁释放（复位）的力与气隙长度的关系曲线称作反力特性。
电磁机构欲使衔铁吸合，在整个吸合过程中，吸力都必须大于反力。
反映在特性图上就是要保持吸力特性在反力特性的上方且彼此靠近。
3、单相交流电磁铁的短路环断裂或脱落后，在工作中会出现什么现象？为什么？答：在工作中会出现衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散得到现象。
原因是：电磁机构在工作中，衔铁始终受到反力Fr的作用。
由于交流磁通过零时吸力也为零，吸合后的衔铁在反力Fr 作用下被拉开。
磁通过零后吸力增大，当吸力大于反力时衔铁又被吸合。
这样，在交流电每周期内衔铁吸力要两次过零，如此周而复始，使衔铁产生强烈的振动并发出噪声，甚至使铁芯松散。
5、接触器的作用是什么？根据结构特征如何区分交、直流接触器？答：接触器的作用是控制电动机的启停、正反转、制动和调速等。
交流接触器的铁芯用硅钢片叠铆而成，而且它的激磁线圈设有骨架，使铁芯与线圈隔离并将线圈制成短而厚的矮胖型，这样有利于铁芯和线圈的散热。
直流接触器的铁芯通常使用整块钢材或工程纯铁制成，而且它的激磁线圈制成高而薄的瘦高型，且不设线圈骨架，使线圈与铁芯直接接触，易于散热。
8、热继电器在电路中的作用是什么？带断相保护和不带断相保护的三相式热继电器各用在什么场合？答：热继电器利用电流的热效应原理以及发热元件热膨胀原理设计，可以实现三相电动机的过载保护。
三角形接法的电动机必须用带断相保护的三相式热继电器；Y形接法的电动机可用不带断相保护的三相式热继电器。
9、说明热继电器和熔断器保护功能的不同之处。
答：热继电器在电路中起过载保护的作用，它利用的是双金属片的热膨胀原理，并且它的动作有一定的延迟性；熔断器在电路中起短路保护的作用，它利用的是熔丝的热熔断原理，它的动作具有瞬时性。
课后答案
第一章：1 试说明机电一体化的涵义。
2 什么是工业三大要素？3 机电一体化系统的主要组成、作用是什么？4 机电一体化系统的构成要素是什么？它们各有什么作用？其主体和核心技术是什么？5 传统机电产品与机电一体化产品的主要区别是什么？6 机电一体化各要素及其与外界是通过什么连接的？有什么重要性？7 为什么说精密机械技术是机电一体化的基础？8 发展机电一体化的共性关键技术有那些？它们的作用如何？9 试举出几个机电一体化的家电产品。
10 试论述机电一体化的发展趋势。
第二章：1 简述机电一体化系统设计流程。
2 简述开发性设计、适应性设计、变型设计的异同？3 何谓概念设计？简述概念设计的具体设计步骤。
4 简述功能—行为—结构三者的关系。
5如何进行设计任务的抽象化，其作用是什么？6总功能为什么要分解，应如何进行分解？7什么是功能结构，三种基本结构形式是什么？7 何谓功能元，常用的基本功能元有哪些？8 举例说明什么是物理效应和功能载体？9 什么是艺术造型三要素？10 人机接口和机电接口各有哪些分类？并举例说明。
11 为什么要进行系统的评价？简述其步骤。
12 为什么要进行系统的决策？简述其步骤。
13 如何确定系统的评价指标体系？14 常用的系统评价方法是什么？15 系统调试的一般规律是什么？16 简述各种现代设计方法的内涵。
17 如何进行机电一体化系统的可靠性设计？18 传统产品设计与绿色产品设计有何区别与联系？第三章：1 试对数控机床的主轴功能进行分解，列出其形态学矩阵。
2 试以一种你熟悉的机电一体化产品为例，对其总功能进行分解。
第四章：1机电一体化的机械系统主要内容有哪些？2对机械传动机构的性能要求是什么？3常用无侧隙齿轮传动机构有哪几种？4滚珠丝杠副有哪些特点？5滚珠丝杠副常用的支承方式有哪几种？各有什么特点？6滚珠丝杠副为何要预紧？预紧力常为多少？7常用的直线运动导轨有哪些？8对机座机架的基本要求是什么？9简述花岗岩的特点及应用？10 当工作台重量为400kg，夹具和工件重量为400kg，最大工作行程为1000mm，其它条件和4.5.2节相同时，试选择设计滚珠丝杠副。
PLC编程与应用第2版习题答案第3章 S7-1200 PLC的程序设计基础
第三章S7-1200 PLC程序设计基础1、PLC一个扫描过程周期分为哪几个阶段？参考答案：PLC的一个扫描过程周期可分为输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段。
2、请说明PLC的工作原理。
参考答案：PLC采用循环执行用户程序的方式，称为循环扫描工作方式，其运行模式下的扫描过程如图3-2所示。
可以看出：当PLC上电或者从停止模式转为运行模式时，CPU执行启动操作，消除没有保持功能的位存储器、定时器和计数器，清除中断堆栈和块堆栈的内容，复位保存的硬件中断等；此外还要执行用户可以编写程序的启动组织块，即启动程序，完成用户设定的初始化操作；然后，进入周期性循环运行。
一个循环扫描过程周期可分为输入采样、程序执行、输出刷新三个阶段。
（1）输入采样阶段此阶段PLC依次读入所有输入信号的状态和数据，并将它们存入I/O映像区中的相应单元内。
输入采样结束后，转入用户程序执行和输出刷新阶段。
在这两个阶段中，即使输入状态和数据发生变化，I/O映像区中的相应单元的状态和数据也不会改变。
因此，如果输入是脉冲信号，则该脉冲信号的宽度必须大于一个扫描周期，才能保证在任何情况下，该输入均能被读入。
（2）程序执行阶段PLC按照从左到右，从上至下的顺序对用户程序进行扫描，并分别从输入映像区和输出映像区中获得所需的数据进行运算、处理，再将程序执行的结果写入寄存执行结果的输出映像区中保存。
这个结果在程序执行期间可能发生变化，但在整个程序未执行完毕之前不会送到输出端口。
（3）输出刷新阶段在执行完用户所有程序后，PLC将输出映像区中的内容送到寄存输出状态的输出锁存器中，这一过程称为输出刷新。
输出电路要把输出锁存器的信息传送给输出点，再去驱动实际设备。
图3-2 PLC 循环扫描工作过程由上可以看出PLC 的工作特点如下：所有输入信号在程序处理前统一读入，并在程序处理过程中不再变化，而程序处理的结果也是在扫描周期的最后时段统一输出，将一个连续的过程分解成若干静止的状态，便于面向对象的思维。
第3章工作区设计详解
5
层
4
5
5
6
24
3
4
5
4
23
15层
2
2
3
2
3
12
2
3
2
2
2
2
13
合计
60 49 109
第3章 工作区设计
第一行为设计项目或者对象的名称，第二行为房间或者区域名 称，第三行为房间号，第四行为数据或者语音类别，其余行填 写每个房间的数据或者语音点数量，为了清楚和方便统计，一 般每个房间有两行，一行数据，一行语音。最后一行为合计数 量。在点数表填写中，房间编号由大到小按照从左到右顺序填 写。
图3-1 工作区子系统
工作区
楼层配线间 (TR)
交换机
配线架
设备跳线
工作区/ 工作站 跳线
第3章 工作区设计
3.1.2 工作区的划分原则 按照GB50311国家标准规定，工作区是一个独立的需要 设置终端设备的区域。工作区应由配线（水平）布线系 统的信息插座延伸到终端设备处的连接电缆及适配器组 成。一个工作区的服务面积可按5~10平方米估算，也可 按不同的应用环境调整面积的大小。
第3章 工作区设计
3.2.7初步设计方案确认 初步设计方案主要包括点数统计表和概算两个文件，因为工 作区子系统信息点数量直接决定综合布线系统工程的造价， 信息点数量越多，工程造价越大。工程概算的多少与选用产 品的品牌和质量有直接关系，工程概算多时宜选用高质量的 知名品牌，工程概算少时宜选用区域知名品牌。点数统计表 和概算也是综合布线系统工程设计的依据和基本文件，因此 必须经过用户确认。
用户确认的一般程序如下： 整理点数统计表→准备用户确认签字文件→用户交流和沟通 →用户确认签字和盖章→设计方签字和盖章→双方存档。 用户确认签字文件至少一式4份，双方各两份。设计单位一份 存档，一份作为设计资料。
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11
3.2 频率测量原理及误差分析
1.频率或脉冲速率的数字测量方法
对于频率fx或脉冲速率nx的待测模拟信号，首先用比较器
将它们转换为矩形脉冲序列。在计数器电路前设置一个门 电路(主门)，控制电路在规定的时间内打开主门，允许信号 进入计数器作累加计数。在已知的标准时间内累计未知的 被测输入信号的脉冲个数，这就实现了频率或脉冲速率的 测量。
就实现了周期或时间间隔的测量。测量时用一个频率为f0的 脉冲序列在时间间隔Tx内进行计数，得到计数值：
Nx f0 Tx
(3.2)
13
3.2 频率测量原理及误差分析
3.电子计数器的测量误差
（1）频率测量误差分析
❖ 频率测量的误差表达式
计数器直接测频的误差主要由两项组成，即 量化误差和标准频率误差 。一般地，总误差可采用分项误差绝对值合成，即
3
3.1 引 言
❖ 时频测量的基本方法为比较法，在测量中时间(频率)基准 的建立和获得至关重要。由于频率和周期互为倒数，它们共 用一个基准，所以知道了一个信号的频率，也就知道了它的 周期。从广义的角度去理解，周期也可以看成是一种时间间 隔，时间的测量可以转化为频率的测量。由于技术的进步， 时间(频率)的测量大多采用了数字化测量的方法，因此，时 间(频率)的数字化测量技术是本章讨论的重点。
由此可知，电子计数器测量时间(频率)的原理实质上是以比较法为基础的
。时间测量和频率测量共用一个基准，测频时将被测信号频率fx和已知的标 准单位频率(频标信号)f0相比，测量时间时将被测量信号周期Tx和已知的标 准单位时间(时标信号)T0相比，再将相比的结果以数字的形式显示出来。
10
3.2 频率测量原理及误差分析
的闸门脉冲。在闸门脉冲开启主门期间，周期为Tx的窄脉冲才能经过主门，
在主门的输出端产生输出。
❖在闸门脉冲关闭主门期间，周Fra bibliotek为Tx的窄脉冲不能在主门的输出端产生输
出。在闸门脉冲控制下的主门输出脉冲，被送入计数器计数，因此将主门输 出的脉冲称为计数脉冲，相应的这部分电路称为计数脉冲形成电路。
9
3.2 频率测量原理及误差分析
在测量频率或脉冲速率时，测量时间T是已知的常数， 计数器读数是频率fx或脉冲速率nx的度量：
fx N T
nx N T
(3.1)
12
3.2 频率测量原理及误差分析
2.时间参数的数字测量方法
在电子技术应用中，时间的测量包括周期、脉冲上升(下 降)时间、时间间隔及长时间测量等参数。
在未知的待测时间间隔内累计已知的标准时间脉冲个数，
电子计数法测频、测周时的电路主要由下列三部分组成。
(3) 计数显示电路 ❖计数显示电路的作用是对主门输出的脉冲进行计数，其结果用数字显示出 来。 ❖它一般由计数电路、逻辑控制电路、译码器和显示器组成。 ❖在逻辑控制电路的控制下，计数器对主门输出的计数脉冲实施二进制计数 ，其输出经译码器转换为十进制计数值，输出到数码管或显示器件以显示计 数结果。因为时间基准T是10的整次幂倍秒，所以显示出的十进制数就是被 测信号的频率或时间。
复杂电子系统设计
主讲人：
第3章 时间(频率)的数字化测量
3.1 引 言 3.2 频率测量原理及误差分析 3.3 数字频率计系统设计 3.4 相位测量 3.5 本章小结
2
3.1 引 言
❖ 时间(频率)是电子测量中的重要的基本参量，同时，也是 许多非电量物理量测量的基础，因为许多物理量都可变换为 时间(频率)这一基本电参量。正因为如此，时间被确定为国 际单位制中7个基本物理量之一。时间和频率的测量在航天、 航海、工业、交通、通信及国民经济各个领域有着十分广泛 的应用。时频测量的重要性是不言而喻的，在工业控制、信 息传输和处理、现代数字技术和计算机应用等领域都离不开 时频处理和时频测量。
4
第3章 时间(频率)的数字化测量
3.1 引 言 3.2 频率测量原理及误差分析 3.3 数字频率计系统设计 3.4 相位测量 3.5 本章小结
5
3.2 频率测量原理及误差分析
实现时间参数的数字化测量仪器是电子计数器。电子计数器测量时间( 频率)的实质是通过计数器记录待测信号周期变化的次数，然后通过频率 的定义计算出待测信号的频率。
Tx
(N
N )Tx
N t1 t2
Tx
(3.4) 15
3.2 频率测量原理及误差分析
3.电子计数器的测量误差
（1）频率测量误差分析
图3.1 电子计数法测频的原理框图及各点波形
7
3.2 频率测量原理及误差分析
电子计数法测频、测周时的电路主要由下列三部分组成。 (1) 时间基准T产生电路 ❖ 时间基准产生电路的作用是用来产生计数器所使用的标准频率或时间间
隔。它一般由石英晶体振荡器、分频整形电路与门控(双稳)电路组成。 ❖ 对时间或频率的基准有两点要求：一是标准性。二是多值性。 (2) 计数脉冲形成电路 ❖ 计数脉冲形成电路的作用是将被测的周期信号转换为可计数的窄脉冲。
它由放大整形电路和主门(与门)电路组成。
8
3.2 频率测量原理及误差分析
电子计数法测频、测周时的电路主要由下列三部分组成。 (2) 计数脉冲形成电路
❖输入的被测周期信号(频率为fx，周期为Tx)经放大整形得到周期为Tx的窄
脉冲，送至主门的一个输入端。 ❖主门的另一个输入端为控制端口，控制端输入的是时间基准产生电路产生
计数法测量时间(频率)必须具备以下三个条件： ❖ (1) 测量是一个比较的过程，被测信号要和基准做比较，必须获得一
个标准的单位时间。 ❖ (2) 为实现在单位时间内对被测信号振动次数的记录，必须有一个控
制电路。
❖ (3) 被测信号采样后的量化由电子计数器完成，以获得量化值N 。
6
3.2 频率测量原理及误差分析
f x fx
1 fx T
fc fc
(3.3)
等号右边括号内第一项为±1量化误差，这是数字化仪器所特有的误差； 括号内第二项为标准频率误差。
14
3.2 频率测量原理及误差分析
3.电子计数器的测量误差
（1）频率测量误差分析
❖ 量化误差
图3.2 脉冲误差示意图
T
NTx
t1
t2
N
t1 t2 Tx