复杂模型机组成原理

复杂模型机组成原理
复杂模型机组成原理

摘要

随着科技的日益发展,计算机行业成长迅速,为了更好的使用计算机,了解它的运行过程至关重要。本课程设计利用EL-JY-II型计算机组成原理实验系统以及若干排线,连线设计完成了一个复杂模型机的组成,模拟计算机的运行过程。课程设计中构造了一个指令系统,实现了比较完整的模型机功能。

关键词:计算机模型机指令

目录

第1章绪论............................................ 错误!未定义书签。

1.1设计目的........................................ 错误!未定义书签。

1.2设计意义........................................ 错误!未定义书签。

1.3课程设计的主要内容和要求........................ 错误!未定义书签。

1.4实验的环境...................................... 错误!未定义书签。第2章系统设计与实现.................................. 错误!未定义书签。

2.1 模型机结构框图................................. 错误!未定义书签。

2.2 工作原理....................................... 错误!未定义书签。

2.2.1 数据格式................................. 错误!未定义书签。

2.2.2 指令格式................................. 错误!未定义书签。

2.2.3 指令系统................................. 错误!未定义书签。

2.2.4 设计微代码............................... 错误!未定义书签。

2.2.5 实验微代码............................... 错误!未定义书签。

2.3 程序代码....................................... 错误!未定义书签。

2.4实验内容介绍.................................... 错误!未定义书签。

2.5 系统实现步骤................................... 错误!未定义书签。

2.6 测试用例....................................... 错误!未定义书签。

2.7 硬件连线图..................................... 错误!未定义书签。第3章总结............................................ 错误!未定义书签。参考文献............................................... 错误!未定义书签。

第1章绪论

1.1 课程设计的背景和意义

1.1.1 课程设计的目的

综合运用运算器、控制器、存储器、输入输出系统、总线等部件和辅助电路,完成一个较完整的模型计算机设计和实现(包括硬件和软件)。

1.1.2 课程设计的意义

通过课程设计对计算机组成和系统结构的基础知识进行全面的掌握,培养独立分析、研究、开发和综合设计能力。

1.2 课程设计环境与设备

利用EL-JY-II型计算机组成与系统结构实验系统。

系统采用“基板+扩展板(CPU板)”形式;系统公共部分如数据输入/输出和显示、单片机控制、与PC机通讯等电路放置在基板上,微程序控制器、运算器、各种寄存器、译码器等电路放置在扩展板上。

1.3 课程设计地点

图书馆五楼嵌入式实验室

第2章指令系统概述

本系统共有十四条基本指令,其中算术逻辑指令8条,访问内存指令和程序控制指令4条,输入输出指令2条。如表2-1所示:

表2-1 微指令表

汇编符号指令的格式功能

MOV rd , rs ADD rd , rs SUB rd , rs INC rd AND rd , rs NOT rd ROR rd ROL rd rs →rd

rs + rd →rd rd - rs →rd rd + 1 →rd

rs ∧rd →rd 对rd 求反

rd循环右移

rd循环左移

MOV [D] , rd MOV rd , [D] rd →[D] [D] →rd

MOV rd , D JMP D D →rd D →PC

IN rd , KIN OUT DISP , rd

KIN →rd

rd →DISP 1000 rs rd

1001 rs rd

1010 rs rd

1011 rd rd

1100 rs rd

1101 rd rd

1110 rd rd

1111 rd rd

0100 10 rd

0100 01 rd

00 10 00 rd

D

00 10 01 rd

D

00 00 01 rd

D

00 00 10 00

D

第3章微指令代码

3.1 微代码设计

3.1.1 存储器读操作(MRD)

拨动清零开关CLR对地址、指令寄存器清零后,指令译码输入CA1、CA2为“00”时,按“单步”键,可对RAM连续读操作。

3.1.2存储器写操作(MWE)

拨动清零开关CLR对地址、指令寄存器清零后,指令译码输入CA1、CA2为“10”时,按“单步”键,可对RAM连续写操作。

3.1.3启动程序(RUN)

拨动清零开关CLR对地址、指令寄存器清零后,指令译码输入CA1、CA2为“11”时,按“单步”键,即可转入到第01号“取指”微指令,启动程序运行。

本系统设计的微程序字长共24位,其控制位顺序如表3-1所示:

表3-1 微代码控制位顺序表

24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1

S3 S2 S1 S0 M Cn WE 1A 1B F1 F2 F3 uA5 uA4 uA3 uA2 uA1 uA0 F1、F2、F3三个字段的编码方案如表3-2所示:

表3-2 编码方案表

F1字段F2字段F3字段

15 14 13 选择12 11 10 选择9 8 7 选择

0 0 0 LDRi 0 0 0 RAG 0 0 0 P1

0 0 1 LOAD 0 0 1 ALU-G 0 0 1 AR

0 1 0 LDR2 0 1 0 RCG 0 1 0 P3

0 1 1 自定义0 1 1 自定义0 1 1 自定义

1 0 0 LDR1 1 0 0 RBG 1 0 0 P2

1 0 1 LAR 1 0 1 PC-G 1 0 1 LPC

1 1 0 LDIR 1 1 0 299-G 1 1 0 P4

1 1 1 无操作 1 1 1 无操作 1 1 1 无操作

微程序流程图如下图所示。

图3-1 微程序流程图

第4章实验微代码

实验微代码如表4-1所示:

表4-1 微代码表

微地址(8进制)微地址(2进制)微代码(16进制)

00 000000 007F88

01 000001 005B42

02 000010 016FFD

06 000110 015FE5

07 000111 015FE5

10 001000 005B4A

11 001001 005B4C

12 001010 014FFB

13 001011 007FC1

14 001100 01CFFC

20 010000 005B65

22 010010 005B47

23 010011 005B46

24 010100 007F15

25 010101 02F5C1

27 010111 018FC1

30 011000 0001C1

31 011001 0041EA

32 011010 0041EC

33 011011 0041F2

34 011100 0041F3

35 011101 0041F6

36 011110 3071F7

37 011111 3001F9

40 100000 0379C1

41 100001 010FC1

42 100010 011FC4

45 100101 007F20

52 101010 0029EB

53 101011 9403C1

54 101100 0029ED

55 101101 6003C1

62 110010 0003C1

63 110011 0025F5

65 110101 B803C1

66 110110 0C03C1

67 110111 207DF8

70 111000 000DC1

71 111001 107DFA

72 111010 000DC1

73 111011 06F3C8

74 111100 FF73C9

75 111101 016E10

第5章程序代码

本次课设机器指令如下表5-1所示:

表5-1 机器指令

地址(十六进制)机器指令(十六进制)助记符说明

00 H

01 H

02 H

03 H

04 H

05 H

06 H

07 H

08 H

09 H 0A H 0048 H

0049 H

00F0 H

00E5 H

0094 H

00B0 H

00D0 H

0082 H

0046 H

0008 H

0000 H

IN Ax , KIN

IN Bx , KIN

ROL Ax

ROR Bx

ADD Ax, Bx

INC Ax

NOT Ax

MOV Cx , Ax

OUT DISP , Cx

JMP 0000 H

输入Ax

输入Bx

Ax循环左移

Bx循环左移

Ax + Bx →Ax

Ax + 1 →Ax

Ax取反

Ax →Cx

Cx →LED

0000 H →PC

第6章课程设计内容

系统完成计算及验证实验结果:

计算公式:Cx=NOT(2Ax+BX/2+1)。

观察结果值与实验输出值是否相等。

第7章 系统实现步骤

系统在联机方式下进行。 步骤如下:

(1) 连接硬件系统,电路如图7-1所示。

图7-1 硬件连线图

(2)启动实验联机软件,打开实验课题菜单,选中实验课题,打开实验课题参数对话窗口。

微指令操作:

写:在编辑框中输入微指令程序(格式:两位八进制微地址 + 空格 + 六位十六进制微代码),按“保存”按钮,将微程序代码保存在一给定文件(*.MSM)中;按“打开”按钮,打开已有的微程序文件,并显示在编辑框中;将实验箱上的K4K3K2K1拨到写状态即K1 off 、K2 on 、K3 off 、K4 off ,其中K1、K2、K3在微程序控制电路,K4在24位微代码输入及显示电路上,然后按"写入"按钮,微程序写入控制存储器电路。

读:将实验箱上的K4K3K2K1拨到写状态即K1 off 、K2 on 、K3 off 、K4 off ,在“读出微地址”栏中填入两位八进制地址,按“读出”按钮,则相应的微代码显示在“读出微代码”栏中。

AO1

BO1

微控器接口

LDRO1

LDRO2

ALU_GOUT

AROUT

STATUS

UAJ1

G_299OUT

WEO

WEI LDR1

LDR2

运算器接口

ALU_G

AR

S3--S0 M CN G_299

输出显示

W/R

D15----D0

D_G

控制总线

W/R

W/R

T4T3T2T1

F4F3F2F1 C1---C6

Y1

Y2 1B

1A

I/O 控制

MD15---MD0

数据总线 AD7---AD0 地址总线

WE

MD15---MD0

MA7---MAO

主存储器电路 CE

微指令操作界面如图7-2所示。

图7-2 微指令操作

打开实验课题参数对话窗口:机器指令操作。

写:在编辑框中输入实验用的机器指令程序(格式:两位十六进制地址+空格+2位或4位十六进制代码),按“保存”按钮,将机器指令程序代码保存在一给定文件(*.ASM)中;按“打开”按钮,打开已有的机器指令程序文件,并显示在编辑框中;将实验箱上的K4K3K2K1拨到运行状态即K1 on、K2 off、K3 on、K4 off,拨动“CLR”开关对地址和微地址清零,将表13中的数据以图4形式写入,然后按“写入”按钮,机器指令写入存储器电路。

读:将实验箱上的K4K3K2K1拨到运行状态即K1 on、K2 off、K3 on、K4 off,在“读出指令地址”栏中填入两位十六进制地址,拨动“CLR”开关对地址和微地址清零,然后按“读出”按钮,则相应的指令代码显示在“读出指令代码”栏中。

(3)运行程序

单步:在运行状态前提下,选择操作-→单步,然后拨动“CLR”开关对地址和微地址清零,然后每按一次"单步"按钮,执行一条微指令。可从实验箱的指示灯和显示LED观察单步运行的结果。

连续:在运行状态前提下,选择操作-→连续,先拨动“CLR”开关对地址和微地址清零,然后按"连续"按钮,可连续执行程序。可从实验箱的指示灯和显示LED观察连续运行的结果。

停止:在连续运行程序过程中,可按"停止”按钮暂停程序的执行。此时地址和微地址并不复位,仍可以从暂停处单步或连续执行。

机器指令操作界面如图7-3,7-4所示:

总结

通过本次课程设计,我系统的了解了模型机的运行过程。首先把微指令代码写入空存中,再将机器指令写入内存中,从而完成了所设计的计算公式。

设计实验中遇到了很多困难,比如实验器材连接不到计算机上,设计的机器指令不能正常的运行,运行的结果和期望值不一样等。对于联机,排除机器问题后,一种是我们操作不当,另一种是选择接口错误;对于机器指令不能正常运行,排除机器问题后,是连线中出了差错,特别是该短接的没有短接,例如GUI的短接等;对于运行结果和期望值不一样,一部分因为有些机器不能运行所有的算数逻辑指令,例如减法指令等,另一部分是没有考虑机器能否有存储记忆功能。

参考文献

[1]季福坤. 计算机组织与系统结构. 北京:中国水利水电出版社,2010

[2]白中英. 计算机组织与结构. 北京:科学出版社,2003

[3]唐硕飞. 计算机组成原理. 北京:高等教育出版社,2002

[4]蒋本珊. 计算机组成原理. 北京:清华大学出版社,2004

评语

课程设计成绩:

指导教师:

日期:年月日

挖掘机的基本构造和工作原理

第一部分:挖掘机 第一章挖掘机的基本构造及工作原理 第一节概述 一、单斗液压挖掘机的总体结构 单斗液压挖掘机的总体结构包括①动力装置、②工作装置、③回转机构、④操纵机构、⑤传动系统、⑥行走机构和⑦辅助设备等,如图所示。

常用的全回转式液压挖掘机的动力装置、传动系统的主要部分、回转机构、辅助设备和 驾驶室等都安装在可回转的平台上,通常称为上部转台。因此又可将单斗液压挖掘机概括成 工作装置、上部转台和行走机构等三部分。 工作装置——①动臂、②斗杆、③铲斗、④液 压油缸、⑤连杆、⑥销轴、⑦管路 上部转台——①发动机、② 减震器主泵、③主阀、④驾 驶室、⑤回转机构、⑥回转 支承、⑦回转接头、⑧转台、 ⑨液压油箱、⑩燃油箱、○11 控制油路、○12电器部件、○13 配重 行走机构——①履带架、② 履带、③引导轮、④支重轮、 ⑤托轮、⑥终传动、⑦张紧 装置 挖掘机是通过柴油机把柴油的化学能转化为机械能,由液压柱塞泵把机械能转换成液 压能,通过液压系统把液压能分配到各执行元件(液压油缸、回转马达+减速机、行走马达+ 减速机),由各执行元件再把液压能转化为机械能,实现工作装置的运动、回转平台的回转 运动、整机的行走运动。 二、挖掘机动力系统 1、挖掘机动力传输路线如下 1)行走动力传输路线:柴油机——联轴节——液压泵(机械能转化为液压能)——分配阀 ——中央回转接头——行走马达(液压能转化为机械能)——减速箱——驱动轮——轨链履 带——实现行走 2)回转运动传输路线:柴油机——联轴节——液压泵(机械能转化为液压能)——分配阀 ——回转马达(液压能转化为机械能)——减速箱——回转支承——实现回转 3)动臂运动传输路线:柴油机——联轴节——液压泵(机械能转化为液压能)——分配阀 ——动臂油缸(液压能转化为机械能)——实现动臂运动 4)斗杆运动传输路线:柴油机——联轴节——液压泵(机械能转化为液压能)——分配阀 ——斗杆油缸(液压能转化为机械能)——实现斗杆运动 5)铲斗运动传输路线:柴油机——联轴节——液压泵(机械能转化为液压能)——分配阀 ——铲斗油缸(液压能转化为机械能)——实现铲斗运动

起动机工作原理

汽车起动机工作原理 、 一、起动机的组成分类和型号 1、组成: 直流电动机--产生电磁转矩 传动装置(啮合机构)--起动时,啮合传动;起动后,打滑脱开 控制装置(电磁开关)--接通、切断电动机与蓄电池之间的电路 2、分类 (1)按控制装置分为:

直接操纵式 电磁操纵式 (2)按传动机构的啮合方式分为: 惯性啮合式--已淘汰 强制啮合式--工作可靠、操纵方便、广泛应用 电枢移动式--结构较复杂,大功率柴油车 齿轮移动式--电磁开关推动啮合杆 减速式--质量体积小,结构工艺复杂 3、型号 (1)产品代号: qd--表示起动机 qdj--表示减速起动机 qdy--表示永磁起动机 (2)电压等级:1-12v;2-24v (3)功率等级:1-0~1kw;2-1~2kw ;9-8~kw (4)设计序号 (5)变型代号:拼音大写字母表示,多表示电气参数的变化qd1225--12v,1~2kw,第25次设计,普通式起动机 二、发动机的起动性能和工作特性 1、发动机的起动性能评价指标有: (1)起动转矩 (2)最低起动转速

(4)起动极限温度 1、起动转矩 起动机要有足够大的转矩来克服发动机初始转动时的各种阻力。 起动阻力包括: (1)摩擦阻力矩 (2)压缩阻力矩 (3)惯性阻力矩 2、最低起动转速 (1)在一定温度下,发动机能够起动的最低曲轴转速。汽油机一般约为50~70r/min,最好70~100 r/min以上。 (2)起动机传给发动机的转速要大于发动机的最低转速: 若低于这个转速,汽油泵供油不足,气流速度过低,可燃混合气形成不充分,还会使压缩行程的散热损失和漏气损失增加,导致发动机不能起动。 3、起动功率 起动机所具有的功率应和发动机起动所必需的起动功率相匹配。 而蓄电池的容量与起动机的容量应成正比 p=(450~600)p/u 4、起动极限温度 当环境温度低于起动极限温度时,应采取起动辅助措施: (1)加大蓄电池容量

《飞机构造基础》课程教学大纲

《飞机构造基础》课程教学大纲 课程名称:飞机构造基础计划学时:48 计划学分:2.5 先修课程:工程力学、飞行技术基础课程性质:专业课 课程类型:必修课适用专业:飞机机电维修专业 编制单位:广州民航职业技术学院机务工程系编制时间:2001年11月 一、课程的性质和任务 本课程是飞机机电专业的一门重要专业课,其主要任务是使学生初步了解飞机的结构及飞机各系统的基本知识,为进行实际维护工作及故障诊断打下基础。本课程也是后续课程《飞机系统与附件》的基础课程 二、课程特色 本课程突出技能和能力培养,配合双证书制,使学生在校期间即可获得岗位资格证书。 本课程可利用现有737飞机附件,飞行操纵摸拟器及飞机电源系统示教板,采用现场教学方法使学生加深对飞机各系统的理解. 三、知识能力培养目标 (一)基本知识 飞机结构、载重与平衡、飞行操纵系统、液压系统、起落架系统、座舱环境控制系统、防冰排雨系统、飞机燃油系统、飞机防火系统、飞机电子系统等。 (二)应用能力 通过本课程的学习,使学生了解飞机组成、结构形式及受力特点,飞机载重与平衡的基本知识,掌握飞机飞行操纵系统、液压系统、起落架系统、座舱环境控制系统、飞机燃油系统的基本组成及工作原理;了解防冰排雨系统、飞机防火系统、飞机电子系统的基本知识。 (三)自学能力 培养学生具有对飞机构造及各系统的总的认识,为以后的飞机维护和排故工作打下基础。 四、课程内容和要求 见附表 五、考核方法和成绩评定 (一)考核方法 本课程的考核以平时作业、平时测验和期末笔试为主,平时占总成绩的40%,期34

末占总成绩的60%。 (二)成绩评定 1.基本知识,应知考核(书面、闭卷)成绩 2.上课的出勤率,学习态度 3.平时实践操作情况 六、教学参考书 ⑥《飞机构造基础》宋静波·王洪涛主编,广州民航职业技术学院出版 ⑥《航空电气》盛乐山主编 ⑥《民用航空器维修人员指南》(机体部分) 七、说明与建议 1.本大纲的总学时为48学时,学习本门课,应具有《飞行技术基础》、《工程力学》的基本知识。 2.本大纲由机务工程系宋静波老师编写。 附表: 35

计算机组成原理课程设计基本模型机设计与实现

课程设计(大作业)报告 课程名称:计算机组成原理 设计题目:基本模型机设计与实现 院系:信息技术学院 班级:计算机科学与技术3班 设计者: 学号: 指导教师:________________________________ 设计时间: 昆明学院 信息技术学院 课程设计(大作业)任务书 姓名:院(系):信息技术学院 专业:计算机科学与技术学号:课程设计题目:基本模型机设计与设计课程设计要求: 本课程设计以ZYE1603E计算机组成原理及系统结构教学实验系统为平台,设计完成。 1. 按给定的数据格式和指令系统,设计一个微程序控制器。 2. 设计给定机器指令系统以及微程序流程图,按微指令格式写出微程序的为指令代码。 3. 连接逻辑电路完成启动、测试、编程、测试、效验和运行,并观测运行过程及结果。 4. 将微程序控制器模块与运算器模块,存储器模块联机,组成一台模型计算机。 5. 用微程序控制器控制模型机的数据通路。 6. 通过在模型机上运行由机器指令组成的简单程序,掌握机器指令与微指令的关系, 建立计算机整机的概念,掌握计算机的控制机制。 7. 按指定的应用项目进行汇编指令格式及功能设计,并设计相应的机器指令代码,按照模型机数据通路设计实现机器指令功能的微程序。在PC机上编辑机器指令和微程序, 装载代码到ZYE1603B实验系统并运行,实现应用要求。 工作计划及安排:

2017年6月19日上午:集中进行课程设计题目的讲解和分解,提出学生需要掌握的硬件和软件方面的知识和要求;以及在课程设计期间的安全和纪律要求,熟悉开发环境 (ZYE1603B (4401 机房)。 2017年6月19日下午:查阅资料、确定题目,了解各人(小组)设计安排,就设计过程进行集中讲解,解决设计过程存在的问题。 2017年6月20日~6月22日:在机房进行系统的设计。 2017年6月23日上午:分组讨论,进行交流,了解学生的掌握情况,对本周的学习情况进行总结,对后续的设计提出要求;对存在的问题进行分析和解决。(机房)。 2017年6月23日下午:答辩,成绩评定。 指导教师签字_________________ 2017年6月19日

起动机的构造与工作原理

起动机的构造与工作原理 核心提示:一、起动机的组成分类和型号1、组成:直流电动机--产生电磁转矩传动装置(啮合机构)--起动时,啮合传动;起动后,打滑脱开控制装置(电磁开关)--接通、切断电动机与蓄电池之间的电路2、分类(1)按控制装置分为:直接操纵式电磁操纵式(2)按传动机构的啮合方式分为:惯性啮合式--已淘汰强制啮合式--工作可... 一、起动机的组成分类和型号 1、组成: 直流电动机--产生电磁转矩 传动装置(啮合机构)--起动时,啮合传动;起动后,打滑脱开

控制装置(电磁开关)--接通、切断电动机与蓄电池之间的电路2、分类 (1)按控制装置分为: 直接操纵式 电磁操纵式 (2)按传动机构的啮合方式分为: 惯性啮合式--已淘汰 强制啮合式--工作可靠、操纵方便、广泛应用 电枢移动式--结构较复杂,大功率柴油车 齿轮移动式--电磁开关推动啮合杆 减速式--质量体积小,结构工艺复杂 3、型号 (1)产品代号: qd--表示起动机 qdj--表示减速起动机 qdy--表示永磁起动机 (2)电压等级:1-12v;2-24v (3)功率等级:1-0~1kw;2-1~2kw ;9-8~kw (4)设计序号 (5)变型代号:拼音大写字母表示,多表示电气参数的变化 qd1225--12v,1~2kw,第25次设计,普通式起动机 二、发动机的起动性能和工作特性

1、发动机的起动性能评价指标有: (1)起动转矩 (2)最低起动转速 (3)起动功率 (4)起动极限温度 1、起动转矩 起动机要有足够大的转矩来克服发动机初始转动时的各种阻力。 起动阻力包括: (1)摩擦阻力矩 (2)压缩阻力矩 (3)惯性阻力矩 2、最低起动转速 (1)在一定温度下,发动机能够起动的最低曲轴转速。汽油机一般约为50~70r/min,最好70~100 r/min以上。 (2)起动机传给发动机的转速要大于发动机的最低转速: 若低于这个转速,汽油泵供油不足,气流速度过低,可燃混合气形成不充分,还会使压缩行程的散热损失和漏气损失增加,导致发动机不能起动。 3、起动功率 起动机所具有的功率应和发动机起动所必需的起动功率相匹配。 而蓄电池的容量与起动机的容量应成正比 p=(450~600)p/u

各种飞机发动机原理

一、活塞式发动机 航空活塞式发动机是利用汽油与空气混合,在密闭的容器(气缸)内燃烧,膨胀作功的机械。活塞式发动机必须带动螺旋桨,由螺旋桨产生推(拉)力。所以,作为飞机的动力装置时,发动机与螺旋桨是不能分割的。主要由气缸、活塞、连杆、曲轴、气门机构、螺旋桨减速器、机匣等组成。气缸是混合气(汽油和空气)进行燃烧的地方。气缸内容纳活塞作往复运动。气缸头上装有点燃混合气的电火花塞(俗称电嘴),以及进、排气门。发动机工作时气缸温度很高,所以气缸外壁上有许多散热片,用以扩大散热面积。气缸在发动机壳体(机匣)上的排列形式多为星形或V形。常见的星形发动机有5个、7个、9 个、14个、18个或24个气缸不等。在单缸容积相同的情况下,气缸数目越多发动机功率越大。活塞承受燃气压力在气缸内作往复运动,并通过连杆将这种运动转变成曲轴的旋转运动。连杆用来连接活塞和曲轴。曲轴是发动机输出功率的部件。曲轴转动时,通过减速器带动螺旋桨转动而产生拉力。除此而外,曲轴还要带动一些附件(如各种油泵、发电机等)。气门机构用来控制进气门、排气门定时打开和关闭。 二、涡轮喷气发动机 在第二次世界大战以前,所有的飞机都采用活塞式发动机作为飞机的动力,这种发动机本身并不能产生向前的动力,而是需要驱动一副螺旋桨,使螺旋桨在空气中旋转,以此推动飞机前进。这种活塞式发动机+螺旋桨的组合一直是飞机固定的推进模式,很少有人提出过质疑。到了三十年代末,尤其是在二战中,由于战争的需要,飞机的性能得到了迅猛的发展,飞行速度达到700-800公里每小时,高度达到了10000米以上,但人们突然发现,螺旋桨飞机似乎达到了极限,尽管工程师们将发动机的功率越提越高,从1000千瓦,到2000千瓦甚至3000千瓦,但飞机的速度仍没有明显的提高,发动机明显感到“有劲使不上”。问题就出在螺旋桨上,当飞机的速度达到800公里每小时,由于螺旋桨始终在高速旋转,桨尖部分实际上已接近了音速,这种跨音速流场的直接后果就是螺旋桨的效率急剧下降,推力下降,同时,由于螺旋桨的迎风面积较大,带来的阻力也较大,而且,随着飞行高度的上升,大气变稀薄,活塞式发动机的功率也会急剧下降。这几个因素合在一起,决定了活塞式发动机+螺旋桨的推进模式已经走到了尽头,要想进一步提高飞行性能,必须采用全新的推进模式,喷气发动机应运而生。 喷气推进的原理大家并不陌生,根据牛顿第三定律,作用在物体上的力都有大小相等方向相反的反作用力。喷气发动机在工作时,从前端吸入大量的空气,燃烧后高速喷出,在此过程中,发动机向气体施加力,使之向后加速,气体也给发动机一个反作用力,推动飞机前进。事实上,这一原理很早就被应用于实践中,我们玩过的爆竹,就是依*尾部喷出火药气体的反作用力飞上天空的。早在1913年,法国工程师雷恩.洛兰就获得了一项喷气发动机的专利,但这是一种冲压式喷气发动机,在当时的低速下根本无法工作,而且也缺乏所需的高温耐热材料。1930年,弗兰克.惠特尔取得了他使用燃气涡轮发动机的第一个专利,但直到11年后,他的发动机在完成其首次飞行,惠特尔的这种发动机形成了现代涡轮喷气发动机的基础。现代涡轮喷气发动机的结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成,战斗机的涡轮和尾喷管间还有加力燃烧室。涡轮喷气发动机仍属于热机的一种,就必须遵循热机的做功原则:在高压下输入能量,低压下释放能量。因此,从产生输出能量的原理上讲,喷气式发动机和活塞式发动机是相同的,都需要有进气、加压、燃烧和排气这四个阶段,不同的是,在活塞式发动机中这4个阶段是分时依次进行的,但在喷气发动机中则是

计算机组成原理-简单模型机设计课设

目录 摘要 (2) 前言 (3) 正文 (4) 一、设计目的和设计原理 (4) 1.1设计目的 (4) 1.2设计原理 (4) 二、总体设计 (7) 三、详细设计 (8) 3.1运算器的物理结构 (8) 3.2存储器系统的组成与说明 (11) 3.3指令系统的设计与指令分析 (12) 3.4微程序控制器的逻辑结构及功能 (14) 3.5微程序的设计与实现 (18) 四、系统调试 (27) 总结 (29) 参考文献 (30) 致谢 (31)

摘要 根据设计任务书要求,本设计要实现完成一个简单计算机的设计,主要设计部分有运算器,存储器,控制器以及微指令的设计。 其中运算器由运算芯片和寄存器来完成,存储器由总线和寄存器构成,使用硬布线的方式实现控制器,从而完成设计要求。 : 关键词:基本模型机的设计;运算器;存储器;控制器;

前言 计算机组成原理是计算机科学技术学科的一门核心专业基础课程。从课程的地位来说,它在先导课程和后续课程之间起着承上启下的作用。 计算机组成原理讲授单处理机系统的组成和工作原理,课程教学具有知识面广,内容多,难度大,更新快等特点。此次课程设计目的就是为了加深对计算机的时间和空间概念的理解, 增强对计算机硬件和计算机指令系统的更进一步了解。 计算机组成原理课程设计目的是为加深对计算机工作原理的理解以及计算机软硬件之间的交互关系。不仅能加深对计算机的时间和空间的关系的理解,更能增加如何实现计算机软件对硬件操作,让计算机有条不紊的工作。

正文 一、设计目的和设计原理 1.1设计目的 融会贯通计算机组成原理课程中各章的内容,通过知识的综合运用,加深对计算机系统各模块的工作原理及相互联系的认识,特别是对硬连线控制器的认识,建立清晰的整机概念。对计算机的基本组成、部件的设计、部件间的连接、微程序控制器的设计、微指令和微程序的编制与调试等过程有更深的了解,加深对理论课程的理解。 在掌握部件单元电路实验的基础上,进一步将其组成系统地构造一台基本模型计算机。 1.2设计原理 (1)运算器 设计中所用的运算器数据通路,其中运算器由两片74LS181以并/串形成8位字长的ALU构成。运算器的输出经过一个三态门74LS245(U33)到ALUO1插座,实验时用8芯排线和内部数据总线BUSD0~D7插座BUS1~6中的任一个相连,内部数据总线通过LZD0~LZD7显示灯显示;运算器的两个数据输入端分别由二个锁存器74LS273(U29、U30)锁存,两个锁存器的输入并联后连至插座ALUBUS,测试时通过8芯排线连至外部数据总线EXD0~D7插座EXJ1~EXJ3中的任一个;参与运算的数据来自于8位数据开并KD0~KD7,并经过一三态门74LS245(U51)直接连至外部数据总线EXD0~EXD7,通过数据开关输入的数据由LD0~LD7显示。 算术逻辑运算功能发生器 74LS181(U31、U32)的功能控制信号S3、S2、S1、S0、CN、M并行相连后连至SJ2插座,测试时通过6芯排线连至6位功能开关插座UJ2,以手动方式用二进制开关S3、S2、S1、S0、CN、M来模拟74LS181(U31、U32)的功能控制信号S3、S2、S1、S0、CN、M;其它电平控制信号LDDR1、LDDR2、ALUB`、SWB`以手动方式用二进制开关LDDR1、LDDR2、ALUB、SWB来模拟,这几个信号有自动和手动两种方式产生,通过跳线器切换,其中ALUB`、SWB`为低电平有效,LDDR1、

挖掘机的基本构造及工作基础学习知识原理

第二章挖掘机的基本构造及工作原理 第一节概述 一、单斗液压挖掘机的总体结构 单斗液压挖掘机的总体结构包括①动力装置、②工作装置、③回转机构、④操纵机构、⑤传动系统、⑥行走机构和⑦辅助设备等,如图所示。 中対可 / SWfi- KM轮蹄卄“节消声器 厠:肢摇杆

常用的全回转式液压挖掘机的动力装置、 传动系统的主要部分、回转机构、辅助设备和 驾驶室等都安装在可回转的平台上, 通常称为上部转台。因此又可将单斗液压挖掘机概括成 工作装置、上部转台和行走机构等三部分。 工作装置一一①动臂、②斗杆、③铲斗、④液 压油缸、⑤连杆、⑥销轴、⑦管路 支承、⑦回转接头、⑧转台、 ⑨液压油箱、⑩燃油箱、O 11 控制油路、O 12电器部件、013 配重 行走机构一一①履带架、② 履带、③引导轮、④支重轮、 ⑤托轮、⑥终传动、⑦张紧 装置 挖掘机是通过柴油机把柴油的化学能转化为机械能,由液压柱塞泵把机械能转换成液 上部转台 ①发动机、② 减震器主泵、③主阀、④驾 驶 室、⑤回转机构、⑥回转

压能,通过液压系统把液压能分配到各执行元件(液压油缸、回转马达+减速机、行走马达 +减速机),由各执行元件再把液压能转化为机械能,实现工作装置的运动、回转平台的回 转运动、整机的行走运动。 二、挖掘机动力系统 1、挖掘机动力传输路线如下 1)行走动力传输路线:柴油机一一联轴节一一液压泵(机械能转化为液压能)一一分配 阀一一中央回转接头一一行走马达(液压能转化为机械能)一一减速箱一一驱动轮一一轨 链履带一一实现行走 2)回转运动传输路线:柴油机一一联轴节一一液压泵(机械能转化为液压能)一一分配 阀一一回转马达(液压能转化为机械能)一一减速箱一一回转支承一一实现回转 3)动臂运动传输路线:柴油机一一联轴节一一液压泵(机械能转化为液压能)一一分配 阀一一动臂油缸(液压能转化为机械能)一一实现动臂运动 4)斗杆运动传输路线:柴油机一一联轴节一一液压泵(机械能转化为液压能)一一分配 阀一一斗杆油缸(液压能转化为机械能)一一实现斗杆运动 5)铲斗运动传输路线:柴油机一一联轴节一一液压泵(机械能转化为液压能)一一分配阀一一铲斗油缸(液压能转化为机械能)一一实现铲斗运动

飞机原理与构造简答题答案

1、以双梁式直机翼为例,说明气动载荷是如何传递的。(18分) (1)蒙皮把气动载荷分别传给长桁和翼肋:蒙皮受气动吸力时,桁条和翼肋通过铆钉受拉对蒙皮提供支反力;蒙皮受气动压力时,蒙皮直接压在桁条和翼肋上,根据作用力与反作用力的原理,蒙皮把外载传递给了翼肋和长桁。 (2)长桁把自身承受的初始气动载荷传给翼肋 桁条与翼肋直接用角片(或间接通过蒙皮)相连,此时载荷方向垂直于长桁轴线,翼肋向长桁提供支持。此时,桁条可以看成支持在翼肋上的多点连续梁,长桁把气动载荷传递给了翼肋。至此,作用在蒙皮上的气动载荷直接或由长桁间接地全部传给了翼肋。 (3)翼肋把气动载荷转换成了垂直载荷和力矩,并相应的传到了梁腹板和组成封闭翼盒的各元件上 (4)翼梁将剪流往根部传递 由于梁腹板的抗弯能力比梁的缘条小的多,可略去其承弯能力,因而腹板以平板受剪的形式平衡,并将剪流往根部传递。最后在根部有机翼—机身对接接头提供垂直方向的支反力来平衡。 (5)蒙皮、腹板承受扭矩。机翼的第三个总体内力扭矩以蒙皮和腹板受剪的形式,向根部传递,总扭矩到机翼根部应通过加强肋将一圈剪流转换成适合于机翼—机身对接接头承受的一对集中力,再通过接头传给机身。 2、说明双梁式直机翼的普通翼肋的作用。(10分) (1)用以承受蒙皮传来的局部气动载荷 (2)把局部气动载荷转换成适合于主受力盒段各组成元件受力特性的载荷形式 (3)然后把它们传到这些主要元件上,向机翼根部传递,并进而通过对接接头传给机身 3、比较分析机翼各典型受力型式的结构受力特点。(20分) (1)梁式机翼:翼梁是主要受力构件,梁式机翼便于开口而不致破坏原来的主要传力路线;机翼、机身通过几个集中接头连接,所以连接简单、方便;主要依靠翼梁承受弯矩(2)单块式机翼:上、下壁板为主要受力构件。这种机翼比梁式机翼的刚度特性好。同时,由于结构分散受力,能更好的利用剖面高度,在某些情况下材料利用率较高,重量可能较轻,缺点是不便于大开口。 (3)多腹板式机翼:主要由上、下蒙皮承受弯矩,与梁式、单块式机翼相比,材料分散性更大。一般来说,多腹板式机翼的刚度大,材料利用率也更好些,然而也存在类似单块式机翼的缺点 4、以桁条式机身后段上的一个垂直集中力Pz为例,分析说明载荷是如何传给机身结构,又是如何在机身结构中传递的?(10分) 桁条式机身的一个加强隔框和水平尾翼的接头相连接,该加强隔框受到由接头传来的P z力,该框受到P z力后,要有向上移动的趋势,对此桁条起不了直接的限制作用,而由蒙皮通过沿框缘的连接铆钉给隔框以支反剪流q。q的分布与机身的受力型式,更明确地说,是和该框平面处机身壳体上受正应力面积的分布有关。对桁条式机身,假设只有桁条承受正应力,而蒙皮只受剪切时,剪流沿周缘按阶梯形分布。若蒙皮也受正应力,则在两桁条间的剪流值将不是等值,而成曲线分布。又因为蒙皮与桁条连接,蒙皮因剪流q受剪时将由桁条提供轴向支反剪流平衡,也即蒙皮上的剪流q将在桁条上产生拉、压的轴向力。 作用在框平面内的集中力:(1)由加强框承受该集中载荷(2)加强框将集中力扩散,以剪流的形式传给蒙皮。(3)剪流在蒙皮中向机身中段传递时,其剪切内力通过蒙皮连续向前传递;而弯曲内力则通过桁条的轴向拉、压力向前传递。 5、阐述飞机起落架减震机构中油气式减震器工作原理。(12分)

计算机组成原理 基本模型机实验

淮海工学院计算机工程学院实验报告书 课程名:《计算机组成原理》 题目:实验四基本模型机实验 班级: 学号: 姓名:

1、目的与要求 1)在“微程序控制器的组成与微程序设计实验”的基础上,将第一部分中的各单元组成系统,构造一台基本模型计算机。 2)本实验定义五条机器指令,编写相应的微程序,并上机调试运行,形成整机概念。2、实验设备 1) ZYE1601B计算机组成原理教学实验箱一台,排线若干。 2) PC机一台。 3、实验步骤与源程序 l) 根据该模型机的指令系统,编写一段程序。这里给出两个参考程序。 参考程序一: 本程序从输入设备(数码开关)取入数据,保存在内存单元08,然后从08单元送到输出设备(LED数码管)进行显示。然后程序停止(请实验者考虑:如何修改程序,使程序不断从输入设备取出数据,送到输出设备显示。每次循环过程中,可以使输入设备数据改变,考察输出显示的结果。)。 设计机器指令程序如下(机器码为十六进制数据)。 地址内容助记符说明 00 00 IN ;输入开关数据→R0 01 20 STA [08H] ;R0→[08] 02 08 ;地址 03 30 OUT [08H] ;[08H]→BUS 04 08 ;地址 05 40 JMP [00H] ;00H→PC 06 00 ;跳转地址 参考程序二: 本程序从输入设备(数码开关)读入数据,与0A单元的数据相加,然后送到输出设备(LED 数码管)进行显示。本程序不断地循环运行,在运行中可改变输入开关(INPUT)的值,观察输出显示的变化。 设计机器指令程序如下(机器码为十六进制数据)。 地址内容助记符说明 00 00 IN ;输入开关数据→R0,采集数据 01 10 ADD [0AH] ;R0+[0AH]→R0,输入数据与指定数据相加 02 0A ;地址 03 20 STA [0BH] ;R0→[0B] 04 0B ;地址 05 30 OUT [0BH] ;[0BH]→BUS,输出显示 06 0B ;地址 07 40 JMP [00H] ;00H→PC 08 00 ;跳转地址 0A 01 ;加数,可自定 0B ;求和结果保存在0B单元 2) 按图1连接实验线路。 3) 写程序: 对于本实验箱可以用两种方法来写入程序。 方法一:手动写入 (1)先将机器指令对应的微代码正确地写入2816中,由于在实验1.6微程序控制器的组成与微程序设计实验中已将微代码写入E2PR0M芯片中,对照表2—2校验正确后就可使用。

计算机组成原理模型机设计与实现

武汉华夏理工学院 课程设计 课程名称计算机组成原理 题目模型机设计与实现 专业 班级 姓名 成绩 指导教师田小华 2016 年12 月27 日

武汉华夏理工学院信息工程系 课程设计任务书 课程名称:计算机组成原理指导教师:田小华 班级名称:开课教研室:软件与信息安全 一、课程设计目的与任务 理解计算机系统各个功能部件的功能、结构和工作原理,正确理解各功能部件之间的相互关系及其在计算机系统中所起的作用;掌握计算机系统各个功能部件的设计和分析技术,包括数据与指令的编码、存储器、运算器、输入输出接口等。 在此基础上,使学生通过理论与实践的结合,利用基本模型计算机的构建与调试实验,完整地建立计算机硬件的整机模型,掌握中央处理器的基本结构和控制流程,掌握机器指令执行的基本过程,熟悉微程序控制器的基本结构和微程序设计技术的主要技巧,理解一条机器指令与一段微程序的关系,明确高级语言指令与微指令的对应关系,充分理解控制信息流利用数据通路完成对数据流的加工处理的过程。 通过课程设计,使学生将所学专业知识综合运用,在实践活动中积累经验,增长才干,训练学生独立工作能力,激发学生的学习热情,培养学生的自主创新精神,养成务实严谨的工作作风。 二、课程设计的内容与基本要求 1.按给定的数据格式、机器指令格式和微指令格式,利用基本的数字逻辑器件,设计—台微程序控制的模型计算机。 2.设计五条机器指令:IN,ADD,STA,OUT,JMP,并用微指令编写微程序,实现每条机器指令的功能。 3.在TD-CMA教学实验平台上实现基本模型机方案: ⑴建立数据通路,定义开关SWA及SWB的功能;⑵确定微程序控制流程,掌握控制台操作;⑶输入编写的五条机器指令的微程序序列;⑷输入实验机器指令程序序列;⑸设计基本模型的物理连线;⑹完成微程序的调试,实现实验机器指令程序的功能。 完成模型机调试任务后,整理课程设计资料,撰写课程设计报告。课程设计报告内容包括: ①模型机数据通路图;②微程序控制器逻辑模块图;③微程序控制流程图;④元件排列图; ⑤设计说明书;⑥调试小结。 三、课程设计步骤及时间进度和场地安排 《计算机组成原理》课程设计将安排在第17周, 地点在信息系实验楼523教室。具体安排如下:1.第17周周1(1节)(12月26日) :集中讲解课程设计原理与方法,3-203教室 2.第17周周1(2--4节):完成模型机的实验线路连接

挖掘机的基本构造及工作原理演示教学

挖掘机的基本构造及 工作原理

第二章挖掘机的基本构造及工作原理 第一节概述 一、单斗液压挖掘机的总体结构 单斗液压挖掘机的总体结构包括①动力装置、②工作装置、③回转机构、④操纵机构、⑤传动系统、⑥行走机构和⑦辅助设备等,如图所示。

常用的全回转式液压挖掘机的动力装置、传动系统的主要部分、回转机 构、辅助设备和驾驶室等都安装在可回转的平台上,通常称为上部转台。因此 又可将单斗液压挖掘机概括成工作装置、上部转台和行走机构等三部分。 工作装置——①动臂、②斗杆、③铲 斗、④液压油缸、⑤连杆、⑥销轴、⑦ 管路 上部转台——①发动 机、②减震器主泵、③ 主阀、④驾驶室、⑤回 转机构、⑥回转支承、 ⑦回转接头、⑧转台、 ⑨液压油箱、⑩燃油 箱、○11控制油路、○12电 行走机构——①履带 架、②履带、③引导 轮、④支重轮、⑤托 轮、⑥终传动、⑦张紧挖掘机是通过柴油机把柴油的化学能转化为机械能,由液压柱塞泵把机械 能转换成液压能,通过液压系统把液压能分配到各执行元件(液压油缸、回转 马达+减速机、行走马达+减速机),由各执行元件再把液压能转化为机械能, 实现工作装置的运动、回转平台的回转运动、整机的行走运动。 二、挖掘机动力系统 1、挖掘机动力传输路线如下

1)行走动力传输路线:柴油机——联轴节——液压泵(机械能转化为液压能)——分配阀——中央回转接头——行走马达(液压能转化为机械能)——减速箱——驱动轮——轨链履带——实现行走 2)回转运动传输路线:柴油机——联轴节——液压泵(机械能转化为液压能)——分配阀——回转马达(液压能转化为机械能)——减速箱——回转支承——实现回转 3)动臂运动传输路线:柴油机——联轴节——液压泵(机械能转化为液压能)——分配阀——动臂油缸(液压能转化为机械能)——实现动臂运动4)斗杆运动传输路线:柴油机——联轴节——液压泵(机械能转化为液压能)——分配阀——斗杆油缸(液压能转化为机械能)——实现斗杆运动5)铲斗运动传输路线:柴油机——联轴节——液压泵(机械能转化为液压能)——分配阀——铲斗油缸(液压能转化为机械能)——实现铲斗运动

课题四 起动机控制装置的组成及其工作原理

课题四起动机控制装置的组成及其工作原理 教学补充知识回顾 起动机由直流电动机、单向传动机构、控制装置三大部分组 成 操纵机构的作用是接通或切断蓄电池与起动机之间的主电 路,并产生驱动拨叉的电磁力。 一、起动机控制装置的基本知识 1、功用 起动机操纵机构也叫控制机构,其功用是控制电动机主电路 的通断及驱动齿轮与飞轮齿圈的啮合与分离。 采用传统点火系带有附加电阻的发动机,起动机操纵机构还 有副开关,能在起动时将点火线圈附加电阻短路,以增大起动时 的点火能量。 2、现代汽车上均采用电磁式控制装置,即电磁开关。 3、组成结构: (1)组成: 电磁开关(吸拉线圈、保持线圈、活动铁心、固定铁心,主 开关接触盘、回位弹簧等)和拨叉 (2)结构关系: 1)吸拉线圈与电动机串联、保持线圈与电动机并联。 2)固定铁芯与活动铁芯安装在铜套内、固定铁芯固定不动,

活动铁芯可在铜套内轴向移动。

3)活动铁芯前端固定有推杆,推杆前端安装有开关接触盘;活动铁芯后端用挂钩与移动叉连接。 4)电动机主开关由开关触盘和触点组成。两个触点分别与起动机端子“C”和端子“30”制成一体。在触点旁边有一块与起动机端子“15a”相连的小铜片,称为附加电阻(或电阻线)短路开关 5)铜套外面安装有回位弹簧,其作用是使活动铁芯等部件回位。

图4-2-18 起动机电磁操纵机构 1- 起动继电器触点 2-起动继电器线圈 3-点火开关 4-起动机“30”端子 5-起动机“C”端子 6-附加电阻短路接线柱 7-导电片 8-吸引线圈接线柱 9-起动机“50”端子(插接片式片状端子) 10-开关触盘 11-推杆 12-固定铁芯 13-吸引线圈 14-保持线圈 15-活动铁芯 16-回位弹簧 17-调节螺钉 18-连接叉19-移动叉 20-单向离合器 21-驱动齿轮 22-止推螺 23-点火线圈附加电阻线 二、控制装置的工作过程 1、不工作时,继电器触点张开,电磁开关中的接触盘与各接触点分开。驱动齿轮处于与飞轮齿脱开啮合位置。 2、当点火开关接通起动档时, (1)起动继电器线圈电路接通,其电路:蓄电池正极→主接线柱4→电流表→点火开关→起动继电器“点火开关”接柱→继电器线圈→搭铁接线柱→搭铁→蓄电池负极。 (2)第一动作:电磁铁线圈电路接通,继电器触点闭合,同时接通吸引线圈和保持线圈电路。 1)吸引线圈电路:蓄电池正极→主接线接柱4→起动继电器“电池”接线柱、支架、触点、“起动机”接柱→电磁开关接柱9→吸引线圈13→接线柱8→导电片7→主接线柱5→电动机磁场绕组→电枢绕组→搭铁→蓄

计算机组成原理模型机实验报告

实验六计算机系统综合设计与实现 一、实验目的 1、深入理解计算机系统工作的基本原理,建立整机概念。 2、融会贯通计算机组成原理课程的容,通过知识的综合运用,加深对计算机系统各模块的工作原理及相互联系的认识。 3、培养科学研究的独立工作能力,取得工程设计与组装调试的实践经验。 二、实验要求 1、将已经设计的运算器、存储器和控制器连接,构建完整的计算机系统; 2、编写一段可以实现一定功能的指令程序,进行计算机整机系统功能的验证。 3、所有任务要求功能仿真和必要的验证。实验完成后,一周提交实验报告。 三、实验设备 PC机+ QuartusⅡ10.0 + FPGA(DE2-115)+TEC-8实验箱 四、计算机系统(TEC-8)综合逻辑框图 硬连线控制器控制信号切换电路ALU A端口B端口C Z R0 R1 R2 R3 IR PC AR 双端口RAM DBUS 五、实验任务 1、将实验二的运算器、实验三的存储器和实验五的控制器连接,构建完整的计算机系统;

2、计算机整机系统功能测试,进行功能仿真和时序仿真并在DE2-115上验证。 (1)根据指令系统,编写一段可以实现一定功能的程序,要求: 有一个合理的运算功能和逻辑关系; 指令数量:不少于8条; 指令类型:停机、跳转、RR、读存、写存、算术和逻辑运算; (2)将指令程序手工汇编成二进制代码; (3)理论上设置寄存器的初值,并计算程序执行后的结果; (4)将指令程序的二进制代码存入存储器RAM中; (5)将需要的运算数据初值存入寄存器R0-R3中; (6)进行程序连续运行的功能仿真和时序仿真,将仿真运算结果与理论计算结果进行比较。 六、实验步骤 实验电路图 子模块 (1)tri_74244

挖掘机的基本构造及基本原理

液压挖掘机的基本原理与结构特征 1 液压挖掘机的组成和工作原理 液压挖掘机的工作原理与机械式挖掘机工作原理基本相同。液压挖掘机可带正铲、反铲、抓斗或起重等工作装置。 液压挖掘机是在动力装工与工作装盆之间采用了容积式液压传动系统(即采用各种滚压元件).直接控翻各系统机构的运动状态.从而进行挖掘工作的。液压挖掘机分为全液压传动和非全液压传动两种。若其中的一个机构的动作采用机械传动.即称为非全液压传动。例如.WY 一160型,WY -250璧和H121虽等即为全液压传动;WY -60型为非全液压传动.因为其行走机构采用机械传动方式。一般悄况下.对液压挖掘机.其工作装置及回转装置必须是液压传动.只有行走机构既可为液压传动.也可为机械传动。 (1)液压反铲挖掘机。 1)液压反铲挖掘机的组成。液压反挖掘机机结构示意图,它由工作装置、回转装置和运行装置三大部分组成。液压反铲工作装置的结构组成是:下动臂和上动臂,用辅助油缸来控制两者之间的夹角。依命下动臂油缸4.使动臂绕其下支点A进行升降运动。依靠斗柄油缸6.可使斗柄8绕其与上臂的铰接点摆动。问样.借助转斗油缸,.可使铲斗绕着它与斗柄的校接点转动。操纵控制阀,就可使各构件在油缸的作用下,产生所需要的各种运动状态和运动轨迹,特别是可用工作装置支撑起机身前部.以便机器维修。 2)液压反铲挖妇机工作原理。液压反铲挖翻机的工作原理如图4-16所示。工作开始时,机器转向挖拥工作面.间时.动份油缸的连杆腔进油.动,下降.铲斗落至工作面(见图中位盆11).然后,铲斗油缸和斗柄油缸顺序工作.两油缸的活塞腔进油,活班的连杆外伸.进行挖劫和装段(如从位盆田到I)。铲斗装润后(在位置ll》这两个油缸关闭,动份油缸关闭.动衡油缸就反向进油.使动,提升.随之反向接通回转油马达,铲斗鱿转至卸峨地点.斗柄油缸和铲斗油iti 反向进油.铲斗匆截。匆叔完毕后.回转油马达正向接通.上部平台回转.工作装,转回挖州位2,开始第二个工作循环。 在实际操作工作中.因土城和工作面条件的不间和变化.液压反铲的各油缸在挖拥循环中的动作配合是灵活多样的.上述的工作方式只是其中的一种挖月方法。 3)滚压反铲挖翻机的工作特点。液压反铲挖拥机叮用于挖拓机停机面以下的土镶挖扭工作.如挖蜂沟、基坑等。由于各油缸可以分别操纵或联合操纵.故挖拥动作显得更加灵活。护斗挖扭轨迹的形成取决于对各油缸的操纵。当采用动有油虹工作进行挖扭作业时(斗柄和铲斗油位不工作》.就可以得到最大的挖翻半径和最大的挖翻行程.这就有利于在较大的工作面上工作。挖翻的高度和挖扭的深度决定于动特的.大上倾角和下倾角,亦即决定于动价油缸的行程。 当采用斗柄油位进行挖翻作业时.铲斗的挖月轨进是以动份与斗柄的校接点为回心.以斗齿至此校接点的距离为半径所作的圈弧线.圈弧线的长度与包角由斗柄油缸行程来决定。当动,位于级大下倾角,采用斗柄油缸工作时.可得到最大的挖扭深度和较大的挖抽行程,在较坚硬的土质条件下工作时也能装摘铲斗.故在实际工作中常以斗柄油缸进行挖翻作业和平场工作。 当采用铲斗油缸进行挖拓作业时.挖拐行程较短。为便护斗在挖翻行程终了时能保证铲斗装脚土峨.需要有较人的挖翻力挖取较厚的土续。因此.铲斗油包一般用于清除障碍及挖翻。 各油IE组合工作的工况也较多。当挖抽荃坑时,由于深度要求大、基坑璧陡而平整,需要采用动衡会斗柄两油缸同时工作;当挖拓坑底时,挖掘行程将结束.为加速装摘铲斗和挖扭过程需要改变铲斗切削角度等.则要求采用斗柄和铲斗网时工作.以达到良好的挖掘效果并提高生产率。 根据液压反铲挖捆机的结构形式及其结构尺寸.利用作图法可求出挖掘轨进的包络图.从

计算机组成原理--实验八-简单模型计算机实验

实验八 简单模型计算机实验 一、实验目的 1)通过实验分析简单模型机结构,了解计算机的工作原理。 2)掌握计算机微程序控制器的控制方法,掌握计算机指令执行过程 二、实验原理 基本整机模型数据框图如图所示,计算机数据通路的控制将由微程序控制器来完成,CPU从内存中取出一条机器指令到指令执行结束的一个指令周期全部由微指令组成的序列来完成,即一条机器指令对应一个微程序。 数据的通路从程序计数器PC的地址送到主存的地址寄存器,根据地址寄存器的内容找到相应的存储单元。 存储器中的数据是指令时,那么数据是从RAM送到总线,再从总线送到IR 中。 存储器中的数据是需要加工的数据时,那么数据是从RAM送到总线,再动总线送到通用寄存器中等待加工。 数据加工过程中,两个数据是从总线上将数据分别分时压入两个暂存器中,等待运算部件的加工,在数据加工完成以后。运算结果是通过三太门送到总线上。 三态门的控制时由微控制器来控制。

图:模型机的数据通路图 SW-G 三、实验过程 1.连线 按实验逻辑原理图连接以下控制信号。 1)时钟单元(CLOCK UNIT)的T1-T4接到微程序控制单元(MAIN CONTROL UNIT)

的T1-T4. 2)手动控制开关单元(MANUAL UNIT)的KA ,KB接到指令单元(INS UNIT) 的KA,KB。 3)指令单元(INS UNIT)的J(1)-J(5)、SE6-SE0、B-IR 接到的微程序控制单 元(MAIN CONTROL UNIT)的J(1)-J(5)、SE6-SE0、B-IR。 4)输入/输出单元(INPUT/OUTPUT UNIT)IO-W,IO-R接到微程序控制单元(MAIN CONTROL UNIT)的IO-W,IO-R,Ai接到地址单元(ADDRESS UNIT)的A0. 5)主存储器单元(MEM UNIT)M-W、M-R接到微程序控制单元(MAIN CONTROL UNIT)的M-W、M-R,A7-A0 接到地址单元(ADDRESS UNIT)的A7-A0. 6)地址单元(ADDRESS UNIT)的B-AR、B-PC、PC+1、PC-B接到微程序控制单元 (MAIN CONTROLUNIT)的B-AR、B-PC、PC+1、PC-B. 7)通用寄存器单元(REG UNIT)的B-R、R0-B 接到微程序控制单元(MAIN CONTROL UNIT)的B-DR、DR-B。 8)把算术逻辑单元(ALU UNIT)的B-DA1、B-A2、ALU-B、Cycn、CyNCn、S3-S0、 M、Ci接到微程序控制单元(MAIN CONTROL UNIT)的B-DA1、B-A2、ALU-B、Cycn、CyNCn、S3-S0、M、Ci。 2.写入、检验微代码 这项操作与实验七的操作过程相同 3.装入机器指令汇编程序操作 1)微程序控制单元(MAIN CONTROL UNIT)编程开关置于“RUN”状态。 2)手动控制开关单元(MANUAL UNIT)的“STEP/RUN”开关置于“STEP”状态。 3)手动控制开关单元(MANUAL UNIT)的KA,KB开关置于1、0写主存储器状 态。 4)拨动开关从11—0—1,产生一个负脉冲,清零程序计数器PC、微地址 寄存器。 5)拨动“START”按钮一次,从微程序控制存储器的00H微地址开始执行微指 令,暂停在0AH微地址处。 6)此时在输入数据开关上拨入实验用机器指令汇编程序表中对应00H地址的

汽车起动机的工作原理

汽车起动机的工作原理 速,才能启动内燃机。汽车发动机常 用的启动方式有人力启动和电力启动机启 动两种。 人力启动(手摇)最简单,但劳动强度大, 且不安全,目前只作为后备启动方式。电力 启动机启动具有操作方 便、启动迅速可靠、 有重复启动能力等特点,因而被广泛采用。 用于启动内燃机的电动机及附属装置,叫作 启 动装置0 -2 .对启动电动机的基本要求 (1) 必须有足够的转矩和转速 转矩和 转速是对 1柯框 1 也硏?■ 4 ■卫 II *? 10' 14 ovHDrwrM&? U H H 巒IE i|T?? ft'IJL VM WR?Hfwi *3LD 乍 viTWMJ Hit 劃 誨 TfchMDiJLL Cm~DB 11,?? 2 VH4 II 八■■ I3.lt 『 ?■■ tlVBLH*B4 i 诃IL 嗨 Mi P MIWI ^JUHS NUtnM& raliM vvM-Mwniit OM JL H RB FF- H-Ht i* *W? ?■ ■良 TI ■-^-■■niH miiT? AWM^TlTiF W UFmD mxt : IJkdlh *. 、概述 1 .启动机功用 汽车发动机是靠外力启动的,必须依靠 外力使曲轴旋转,并要求曲轴的旋转达到一 定的转 因为:

电动机最主要的要求,

有关。对于构造一定的发动机来说,当温度降低时,润滑油的黏度增大,阻力矩显著增加;在启动加速过程中, 还要克服各运动机件的惯性力,故启动电动机必须具备足够的转矩。’ 2)要保证启动发动机除具备足够转矩夕卜,还必须使发动机的转速升至一定程度。因为转速过低时,对于化油器式发动机来说?化油器中的气流速度过低,低压程度过?小,汽油不易喷出,也不易雾化,造成混合气过稀,发动机便不能发动。当温度较低(在冬天)时,雾化条件变坏,混合气变得更稀,启动更加因难。一般要求 化油器发动机的启动转速应在40, . -50转/分以上。 (2)转矩应能随转速的升高而降低因为在启动之初,曲轴由静止开始转动时,机’件作加速度运动须克服很大的静止惯性力,同时各摩擦部分处于半干摩擦状态,摩擦阻力较大,这时需要较大的启动转矩,才能带动发动机转动,并使转速很快升高,但随着曲轴转速升高,加速阻力减小,油膜也逐渐形成,所需的转矩相应减小,而当曲轴转速升至启动转速,发动机一旦发动后.自己就能够独立工作,就不需要电动机带着转动了。所以, 希望转矩能随着转速的升高而降低。 3?启动机的组成与分类 (1)启动机的组成电力启动机都是由直流串励式电动机、传动机构和控制装置三大部分组成(见图1)。 1)直流串励式电动机,其作用是产生电磁转矩。 2)传动机构(或称啮合机构),其作用是:在发动机启动时,使启动机小齿轮啮入飞轮齿圈,将启动机转矩 传给发动机曲轴;而在发动机启动后,使启动机自动脱开飞轮齿圈。 3)控制装置(即开关)用来接通与截断启动机与蓄电池间的电路。 常见发动机的启动装置是以蓄电池为电源的直流电动机,其电动机的启动动力必须超过发动汽缸的压缩压 力及其他摩擦阻力;必须具有足够的启动转矩,以便使发动机达到规定的转速。在满足上述要求的情况下,启动装置应尽可能小型轻量化。为此,启动装置除必须有直流电动机和附属装置外,还应有把电动机的动力传 递给发动机的动力传递机构。动力传递机构由转矩齿轮(飞轮上的齿环)和电动机轴上的小齿轮及行星减速机构组成。发动机启动时,小齿轮与转矩齿轮相啮合,电动机转动,通过减速机构将转矩扩大,再通过小齿轮驱动(2)启动机的分类启动机的种类很多,但电动机部分一般没有大的差别,传动机构和控制装置则差异较大。

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