基本VLSM计算编设计

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VLSI设计基础8

制作电阻的衬底是和电阻材料掺杂类型相反的半导体，即如果电阻是P型半导体，衬底就是N型半导体，反之亦然。这样，电阻区和衬底就构成了一个PN结，为防止这个PN结导通，衬底必须接一定的电位。要求不论电阻的哪个端头和任何的工作条件，都要保证PN 结不能处于正偏状态。
通常将P型衬底接电路中最低电位，N型衬底接最高电位，这样，最坏工作情况是电阻只有一端处于零偏置，其余点都处于反偏置。
正是因为这个PN结的存在，又导致了掺杂半导体电阻的另一个寄生效应：寄生电容。
电阻的衬底通常都是处于交流零电位，使得电阻对交流地存在旁路电容。如果将电阻的一端接地，并假设寄生电容沿电阻均匀分布，则电阻幅模的-3db带宽近似的为：
1
1
f
3RC 3R□C0 L2
其中，R□是电阻区的掺杂层方块电阻，C0是单位面积电容，L是电阻的长度。
第八章模拟单元与变换电路
8.1 模拟集成电路中的基本元件
电阻、电容和晶体管是模拟集成电路的主要积木单元，MOS晶体管在第二章中已作了介绍，这里将主要讨论电阻和电容的设计。我们还将考虑一些分布参数对元件性能的影响。
8.1.1 电阻
电阻是基本的无源元件，在集成工艺技术中有多种设计与制造电阻的方法，根据阻值和精度的需要可以选择不同的电阻结构和形状。
通常的修正包括端头修正和拐角修正。
端头和拐角修正
因为电子总是从电阻最小的地方流动，因此，从引线孔流入的电流，绝大部分是从引线孔正对着电阻条的一边流入的，从引线孔侧面和背面流入的电流极少，因此，在计算端头处的电阻值时需要引入一些修正，称之为端头修正。端头修正常采用经验数据，以端头修正因子k1表示整个端头对总电阻方块数的贡献。
合金薄膜电阻通过修正可以使其绝对值公差达到 1%~0.01%的精度。主要的修正方法有氧化、退火和激光修正。

子网划分与VLSM

IP地址IP地址是由32位二进制来表示的，但为了便于记忆，在实际配置中常使用十进制来表示。

因此首先要熟练二进制、八进制、十进制、十六进制之间相互转换。

◆数进制的转换➢十进制与二进制之间的转换（1）十进制转换为二进制，分为整数部分和小数部分①整数部分方法：除2取余法，即每次将整数部分除以2，余数为该位权上的数，而商继续除以2，余数又为上一个位权上的数，这个步骤一直持续下去，直到商为0为止，最后读数时候，从最后一个余数读起，一直到最前面的一个余数。

例：将十进制的168转换为二进制分析:第一步，将168除以2,商84,余数为0。

第二步，将商84除以2，商42余数为0。

第三步，将商42除以2，商21余数为0。

第四步，将商21除以2，商10余数为1。

第五步，将商10除以2，商5余数为0。

第六步，将商5除以2，商2余数为1。

第七步，将商2除以2，商1余数为0。

第八步，将商1除以2，商0余数为1。

第九步，读数，因为最后一位是经过多次除以2才得到的，因此它是最高位，读数字从最后的余数向前读，即十进制的168转换为二进制结果为10101000 。

（2）小数部分方法：乘2取整法，即将小数部分乘以2，然后取整数部分，剩下的小数部分继续乘以2，然后取整数部分，剩下的小数部分又乘以2，一直取到小数部分为零为止。

如果永远不能为零，就同十进制数的四舍五入一样，按照要求保留多少位小数时，就根据后面一位是0还是1，取舍，如果是零，舍掉，如果是1，向入一位。

换句话说就是0舍1入。

读数要从前面的整数读到后面的整数。

例1：将0.125换算为二进制分析：第一步，将0.125乘以2，得0.25,则整数部分为0,小数部分为0.25;第二步, 将小数部分0.25乘以2,得0.5,则整数部分为0,小数部分为0.5;第三步, 将小数部分0.5乘以2,得1.0,则整数部分为1,小数部分为0.0;第四步,读数,从第一位读起,读到最后一位,即为0.001。

IP地址规划

CCNA
C类地址子网规划
一、选定的子网掩码可提供几个子网？
2x－2
二、每个子网可提供几个主机地址？
2y － 2
三、可用子网是哪些？
256 －掩码
四、每个子网的广播地址是什么？
五、每个可用子网的主机地址是哪些？
CCNA
快速计算子网划分的方法
掩码：255.255.255.192（/26）
子网数量：22－2=2 每子网主机数量：26－2=62 子网号：256－192＝64；64×2＝128；64×3＝192 每子网的广播地址：下一个相邻子网号－1 每子网可用主机地址范围：子网号＋1～广播地址－1
CCNA
划分实例
掩码为：255.255.255.192 192＝11000000，因为子网位不能全部为0或
1。那么只可能有两个子网： 01000000＝64 10000000＝128 64子网的可用主机地址为： 01000001（65）－01111110（126）广播地址为：01111111（127）
CCNA
C类地址子网规划
10000000 = 128 /25 11000000 = 192 /26 11100000 = 224 /27 11110000 = 240 /28 11111000 = 248 /29 11111100 = 252 /30 11111110 = 254 /31
在思科测试中不可用。ip subnet-zero 不可用。
掩码：255.255.255.128（/25）
子网数量：2 每子网主机数量：27-2=126 子网号：0；128 每子网的广播地址：127；255 每子网可用主机地址范围：1～126；129～254
使用命令：ip subnet-zero。告诉路由器使用一位子网掩码。 12.x Cisco IOS的默认命令

V带传动的设计计算

选择dd ——套基准直径验算V 1≤15m／s
计算Ｌd 、 a ——套基准长度验算 α 1≥120° 带根数 Z= Pca / [P0]——取整数计算压轴力F
设计带轮 ——画零件工作图
二单根Ｖ带的基本额定功率Ｐ0
（一）.Ｐ0计Байду номын сангаас式
Ｐ0 ＝ＦecＶ／1000 → 单根带可传递最大功率Ｆec≤Ｆ1（1－1／ｅfva ） → 不打滑Ｆ1 ＝σ1Ａ σ1≤[σ]－σb1－σc → 足够的疲劳强度
∴单根Ｖ带可传递功率Ｐ0:
Ｐ0＝([σ]－σb1－σc)Ａ(1－1／ｅfva )Ｖ／1000ｋｗ
③长度系数ＫL : 表(8-2) 当L＞特定条件→绕转次数N ↓→传动功率↑
→ＫL ＞1 当L＜特定条件→绕转次数N ↑→传动功率↓
→ＫL ＜ 1
4. 单根Ｖ带功率增量△P0
表（8-5b）P.149
当ｉ＞1→dd2↑→σb2 ↓→承载力↑→传动功率↑
→ △P0 ＞0
三单根Ｖ带的许用功率[Ｐ0]
单根带的许用功率：[P0]= (P0+△P0) KαKL 总功率：Pca = KA P
（二）. 单根Ｖ带的基本额定功率Ｐ0（特定条件） 1.Ｐ0: 按dd1、ｎ1、型号→查表(8-5a) p.148 2. 特定条件： ①载荷平稳 ②包角α1=π（ｉ=1）; ③特定长度
3. 非特定条件下的修正系数
①工作系数ＫA → 非平稳载荷ＫA ＞ 1 表(8-6)
②包角系数Ｋα: 表(8-8)
当α1＜π →承载力↓→Ｋα＜ 1→α1 ↓ →Kα↓
带的根数： Z= Pca / [P0]
四 V带传动的设计计算 1. 设计方法：已知：Ｐ、ｎ、ｉ、工作条件选择：带的型号、dd、Ｌd 、 a=(0.7~2)(dd1+dd2)

v型滤池设计计算书

V型滤池设计计算书应由专业工程师根据具体需求和条件进行编制，以下是一个简化的V型滤池设计计算书示例，供您参考：一、项目概述项目名称：V型滤池设计计算书设计范围：V型滤池的工艺设计、结构设计、控制系统设计等编制依据：相关法律法规、技术规范、客户要求等二、工艺设计计算设计水量：根据实际情况确定水质指标：根据实际情况确定滤速：根据实际情况确定反冲洗强度：根据实际情况确定过滤周期：根据实际情况确定滤料选择：选择合适的滤料，并计算滤层厚度、滤料粒径等参数控制系统设计：选择合适的控制系统，包括PLC控制、人机界面等，并设计相应的控制流程和逻辑。

三、结构设计计算池体结构设计：根据工艺要求和结构安全要求，进行池体结构设计，包括池体尺寸、材料选择、荷载分析等。

配水系统设计：根据工艺要求和结构安全要求，进行配水系统设计，包括配水渠尺寸、材料选择、流速分析等。

反冲洗系统设计：根据工艺要求和结构安全要求，进行反冲洗系统设计，包括反冲洗水泵、反冲洗水头等参数的选择和校核。

排水系统设计：根据工艺要求和结构安全要求，进行排水系统设计，包括排水渠尺寸、材料选择等。

滤料支撑结构设计：根据工艺要求和结构安全要求，进行滤料支撑结构设计，包括支撑梁尺寸、材料选择等。

四、其他计算反冲洗用水量计算：根据反冲洗强度和反冲洗时间计算反冲洗用水量。

反冲洗空气量计算：根据实际情况确定反冲洗空气量，并进行相应的管道设计和设备选型。

能耗计算：根据实际情况进行能耗计算，包括水泵扬程、流量、功率等参数的计算和校核。

环境影响评价：对V型滤池建设和运行对周围环境的影响进行评价。

请注意，上述示例仅为一个简化的V型滤池设计计算书示例，具体的设计计算需要根据实际情况进行调整和完善。

建议在进行实际工程设计时，咨询专业工程师或相关专家进行指导和评估。

V带传动设计计算的基本方法

optimalen Geschwindigket vopt) zunimmt und dann bis auf Null
wieder abfällt.
摘自：《Roloff/Matek Maschinenelenmente》,p705
设计时，一般概略地选取带速v为5～25m/s。不同带的vmax和vopt数值可参阅相关资料。
2
考虑安装调整及补偿工作中初拉力变化
a min a 0.015Ld a max a 0.03Ld
机械设计
6、小带轮包角α1
7
dd2 - dd1 57.3 120 a 特殊情况下允许α1=90°
1 180 -
7、确定V带根数Z
普通V带
SP型窄V带
Z
Pd 10 (P P ) K K 1 1 L
径ddmin见附表6。从动带轮d d 2
n1 d d 1(1 ) ，式中滑动率可取0.01～0.03。 n2
计算出的带轮直径dd需按照V带带轮基准直径系列进行圆整。
机械设计
4、计算带速
Nach Gl.(16.16) ist somit annähemd konstanten Größen P=f(v). Bei
机械设计
5、确定带长Ld 1）初选中心距a0
中心距过小降低传动能力
6
中心距过大
产生跳动现象
(d d 1 d d 2 ) a0 2 (d d 1 d d 2 )，计算对应a0所需带长Ld0，根据 0.7 并对Ld0圆整为相近的基准长度Ld。
2）确定中心距a
a a0
Ld Ld 0
设计计算过程如下：
机械设计

使用VLSM方式划分子网举例

使用VLSM方式划分子网举例使用VLSM方式划分子网（VLSM：可变长度子网掩码）例:公司有四个部门（1、2、3、4），计算机数量分别是100台、55台、29台、20台。

公司目前拥有的网络为192.168.1.0/24。

1、先为主机数量最多的部门划分子网主机需要7位，原主机为8位，能够扩展1位子网0：192.168.1.0 0000000--1111111/25网络地址：192.168.1.0/25广播地址：192.168.1.127/25可用IP范围：192.168.1.1/25---192.168.1.126/25 (126个）分配为部门1。

子网1 ：192.168.1.1 0000000--1111111/25网络地址：192.168.1.128/25广播地址：192.168.1.255/25可用IP范围：192.168.1.129/25---192.168.1.254/25 (126个）2、将第1中的子网1再划分网络地址：192.168.1.128/25部门2：主机55台，主机位数：6，原网络主机7位，能扩展1位子网0：192.168.1.10 000000--111111/26网络地址：192.168.1.128/26广播地址：192.168.1.191/26可用IP范围：192.168.1.129/26--192.168.1.190/26 （62个）分配给部门2子网1：192.168.1.11 000000--> 192.168.1.192/263、对2中的子网1进行划分：子网0：192.168.1.11000000--11111/27网络地址：192.168.1.192/27广播地址：192.168.1.223/27可用IP范围：192.168.1.193/27--192.168.1.222/27 （32个地址）分配为部门3子网1：192.168.1.111 00000--11111/27网络地址：192.168.1.224/27广播地址：192.168.1.255/27可用IP范围：192.168.1.225/27--192.168.1.254/27 （32个地址）分配为部门4。

V带的设计计算范文

V带的设计计算范文概述：本文针对V型带的设计进行计算，并给出了设计过程和结果。

计算过程主要分为两个步骤：第一步是通过输入功率和输出功率计算所需的传动比，第二步是根据传动比、输入轴转速和带轮直径计算出所需的带速和带长。

通过这些计算，可以选择合适的V型带及其带轮。

设计计算：1.计算传动比：首先，根据输入功率和输出功率的比值，计算出所需的传动比。

传动比的定义是输出轴转速与输入轴转速的比值。

如果输入功率和输出功率已知，传动比可以通过以下公式计算：传动比=输出功率/输入功率2.计算带速和带长：根据传动比、输入轴转速和带轮直径，可以计算出所需的带速和带长。

带速是传动轴上的线速度，可以通过以下公式计算：带速=π×输入轴转速×带轮直径/60带长可以通过以下公式计算：带长=2×π×带轮中心距离+(带轮直径1+带轮直径2)/2其中，带轮中心距离是指两个带轮中心之间的距离，带轮直径1和带轮直径2是输入和输出带轮的直径。

结果分析：通过以上计算，我们可以得到所需的传动比、带速和带长。

根据这些结果，可以选择适当的V型带及其带轮。

需要注意的是，设计计算过程中，我们假设了带轮直径不会发生变化，并且忽略了带的滑移和弯曲等因素。

在实际应用中，应结合具体的情况进行合理的设计。

总结：通过本文的设计计算，我们可以根据输入功率和输出功率来选择合适的传动比，并根据传动比、输入轴转速和带轮直径计算出所需的带速和带长。

这些计算结果可以作为选择合适的V型带及其带轮的依据。

但需要注意，在实际应用中，还需考虑到带轮直径变化、带的滑移和弯曲等因素，进行合理的设计。

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实验6.4.1：基本 VLSM 计算和编址设计拓扑图

地址表设备接口 IP 地址子网掩码默认网关 Fa0/0 不适用

Fa0/1 不适用

S0/0/0 不适用

S0/0/1 不适用

Fa0/0 不适用

Fa0/1 不适用

S0/0/0 不适用

Branch1

S0/0/1 不适用

Fa0/0 不适用

Fa0/1 不适用

S0/0/0 不适用

Branch2

S0/0/1 不适用

学习目标：完成本练习后，您将能够： • 确定所需子网的数量。 • 确定每个子网所需的主机数量。 • 使用 VLSM 设计适当的编址方案。 • 为设备接口分配地址和子网掩码对。 • 检查可用网络地址空间的使用情况。

场景在本练习中，为您指定了一个网络地址 192.168.1.0/24，您将对它划分子网，并为拓扑图中显示的网络分配 IP 地址。在此将利用 VLSM，使用网络 192.168.1.0/24 才能满足编址需求。该网络的编址需求如下：

• HQ 的 LAN1 子网需要 50 个主机 IP 地址。 • HQ 的 LAN2 子网需要 50 个主机 IP 地址。 • Branch1 的 LAN1 子网需要 20 个主机 IP 地址。 • Branch1 的 LAN2 子网需要 20 个主机 IP 地址。 • Branch2 的 LAN1 子网需要 12 个主机 IP 地址。 • Branch2 的 LAN2 子网需要 12 个主机 IP 地址。 • 从 HQ 到 Branch1 的链路的两端各需要一个 IP 地址。 • 从 HQ 到 Branch2 的链路的两端各需要一个 IP 地址。 • 从 Branch1 到 Branch2 的链路的两端各需要一个 IP 地址。（注意：请记住，网络设备的接口也是主机 IP 地址，已包括在上面的编址需求中。）

任务 1：分析网络需求。分析上述网络需求并回答以下问题。切记每个 LAN 接口都需要 IP 地址。 1. 需要多少个子网？ _______ 2. 单个子网最多需要多少个 IP 地址？ _______ 3. Branch1 的每个 LAN 子网需要多少个 IP 地址？ _______ 4. Branch2 的每个 LAN 子网需要多少个 IP 地址？ _______

5. 路由器间的每条 WAN 链路需要多少个 IP 地址？ _______ 6. 总共需要多少个 IP 地址？ _______ 7. 网络 192.168.1.0/24 中可用的 IP 地址总数是多少？ _______ 8. 使用 192.168.1.0/24 网络是否能满足网络编址需求？_______

任务 2：设计 IP 编址方案。步骤 1：确定最大网段的子网信息。在本例中，HQ 的两个 LAN 子网是最大的子网。 1. 每个 LAN 子网需要多少个 IP 地址？ _______ 2. 满足此需求的最小规模的子网是多少？ _______ 3. 在此规模的子网中最多可以分配多少个 IP 地址？ _______

步骤 2：为 HQ 的 LAN 子网分配子网。从网络 192.168.1.0/24 的起始处开始。 1. 将第一个可用子网分配给 HQ 的 LAN1 子网。 2. 在下面的表格中填写相应的信息。 HQ 的 LAN1 子网网络地址十进制子网掩码 CIDR 子网掩码第一个可用 IP 地址最后一个可用 IP 地址广播地址

3. 将下一个可用子网分配给 HQ 的 LAN2 子网。 4. 在下面的表格中填写相应的信息。 HQ 的 LAN2 子网网络地址十进制子网掩码 CIDR 子网掩码第一个可用 IP 地址最后一个可用 IP 地址广播地址

步骤 3：确定第二大网段的子网信息。在本例中，Branch1 的两个 LAN 子网是第二大的子网。 1. 每个 LAN 子网需要多少个 IP 地址？ _______

2. 满足此需求的最小规模的子网是多少？ _______

3. 在此规模的子网中最多可以分配多少个 IP 地址？ _______

步骤 4：为 BRANCH1 的 LAN 子网分配子网。从 HQ 的 LAN 子网后面的 IP 地址开始。 1. 将下一个子网分配给 Branch1 的 LAN1 网络。 2. 在下面的表格中填写相应的信息。 Branch1 的 LAN1 子网网络地址十进制子网掩码 CIDR 子网掩码第一个可用 IP 地址最后一个可用 IP 地址广播地址

3. 将下一个可用子网分配给 Branch1 的 LAN2 网络。 4. 在下面的表格中填写相应的信息。 Branch1 的 LAN2 子网网络地址十进制子网掩码 CIDR 子网掩码第一个可用 IP 地址最后一个可用 IP 地址广播地址

步骤 5：确定第三大网段的子网信息。在本例中，Branch2 的两个 LAN 子网是第三大子网。 1. 每个 LAN 子网需要多少个 IP 地址？ _______

2. 满足此需求的最小规模的子网是多少？ _______ 3. 在此规模的子网中最多可以分配多少个 IP 地址？ _______

步骤 6：为 BRANCH2 的 LAN 子网分配子网。从 Branch1 的 LAN 子网后面的 IP 地址开始。 1. 将下一个子网分配给 Branch2 的 LAN1 子网。在下面的表格中填写相应的信息。 Branch2 的 LAN1 子网网络地址十进制子网掩码 CIDR 子网掩码第一个可用 IP 地址最后一个可用 IP 地址广播地址

2. 将下一个可用子网分配给 Branch2 的 LAN2 子网。 3. 在下面的表格中填写相应的信息。 Branch2 的 LAN2 子网网络地址十进制子网掩码 CIDR 子网掩码第一个可用 IP 地址最后一个可用 IP 地址广播地址

步骤 7：确定路由器之间的链路的子网信息。 1. 每条链路需要多少个 IP 地址？ _______ 2. 满足此需求的最小规模的子网是多少？ _______ 3. 在此规模的子网中最多可以分配多少个 IP 地址？ _______

步骤 8：为链路分配子网。从 Branch2 的 LAN 子网后面的 IP 地址开始。 1. 将下一个可用子网分配给 HQ 路由器和 Branch1 路由器之间的链路。 2. 在下面的表格中填写相应的信息。

HQ 和 Branch1 子网之间的链路网络地址十进制子网掩码 CIDR 子网掩码第一个可用 IP 地址最后一个可用 IP 地址广播地址

3. 将下一个可用子网分配给 HQ 路由器和 Branch2 路由器之间的链路。 4. 在下面的表格中填写相应的信息。 HQ 和 Branch2 子网之间的链路网络地址十进制子网掩码 CIDR 子网掩码第一个可用 IP 地址最后一个可用 IP 地址广播地址

5. 将下一个可用子网分配给 Branch1 路由器和 Branch2 路由器之间的链路。 6. 在下面的表格中填写相应的信息。 Branch1 和 Branch2 子网之间的链路网络地址十进制子网掩码 CIDR 子网掩码第一个可用 IP 地址最后一个可用 IP 地址广播地址

任务 3：为网络设备分配 IP 地址。为设备接口分配适当的地址。在拓扑图下方的地址表中记录要使用的地址。

步骤 1：为 HQ 路由器分配地址。 1. 将 HQ 的 LAN 1 子网的第一个有效主机地址分配给 Fa0/0 LAN 接口。 2. 将 HQ 的 LAN 2 子网的第一个有效主机地址分配给 Fa0/1 LAN 接口。 3. 将 HQ 和 Branch1 子网链路的第一个有效主机地址分配给 S0/0/0 接口。 4. 将 HQ 和 Branch2 子网链路的第一个有效主机地址分配给 S0/0/1 接口。

步骤 2：为 Branch1 路由器分配地址。 1. 将 Branch1 的 LAN1 子网的第一个有效主机地址分配给 Fa0/0 LAN 接口。 2. 将 Branch1 的 LAN2 子网的第一个有效主机地址分配给 Fa0/1 LAN 接口。 3. 将 Branch1 和 HQ 子网链路的最后一个有效主机地址分配给 S0/0/0 接口。 4. 将 Branch1 和 Branch2 子网链路的第一个有效主机地址分配给 S0/0/1 接口。

步骤 3：为 Branch2 路由器分配地址。 1. 将 Branch2 的 LAN1 子网的第一个有效主机地址分配给 Fa0/0 LAN 接口。 2. 将 Branch 2 的 LAN 2 子网的第一个有效主机地址分配给 Fa0/1 LAN 接口。 3. 将 HQ 和 Branch2 子网链路的最后一个有效主机地址分配给 S0/0/1 接口。 4. 将 Branch1 和 Branch2 子网链路的最后一个有效主机地址分配给 S0/0/0 接口。