02-第2章 硬件数据
PLC编程与应用第2版习题答案第2章 S7-1200的硬件结构和安装维护
第二章 S7-1200的硬件结构和安装维护1、S7-1200 PLC由哪几部分组成的？参考答案：微处理器、集成电源、输入电路和输出电路等。
2、S7-1200支持的通信类型有哪些？参考答案：I-Device，PROFINET，PROFIBUS，远距离控制通信，点对点（PtP）通信，USS 通信，Modbus RTU，AS-i，I/O Link MASTER等。
3、请总结S7-200与S7-1200的差异。
参考答案：S7-1200作为新推出的紧凑型控制器，定位在原有的SIMATIC S7-200和S7-300产品之间。
它与S7-200之间的区别和差异主要体现在几个方面：硬件、通信、工程、存储器、功能块、计数器、定时器、工艺功能等。
（1）硬件在硬件扩展方面，S7-200最多支持7个扩展模块，而S7-1200支持扩展最多8个信号模块和最多3个通信模块。
硬件组态方面，S7-200的地址自动分配，不能改变；而S7-1200的地址可以由用户手动重新分配。
（2）通信通信方面，S7-200和S7-1200都支持通过RS232 和RS485实现点对点通信，支持ASCII，USS和Modbus等通信协议。
S7-200需要RS232转换器实现RS232的串口通信，而S7-1200通过RS232通信模块即可实现。
S7-1200本机集成了PROFINET以太网接口，支持与编程设备，HMI和其它CPU的通信。
（3）工程应用S7-1200的编程软件STEP 7 Basic提供了一个易用、集成的工程框架，可以用于SIMATIC S7-1200 PLC、精简HMI面板和伺服系统的组态。
（4）存储器存储器方面，S7-200的程序存储器和数据存储器的大小是固定不变的，而S7-1200的则是浮动的。
装载存储区方面，S7-1200 CPU的符号表和注释可以在线获得，即S7-1200 CPU的符号表和注释可以保存在CPU中，而S7-200不支持此功能。
第2章_PLD硬件特性与应用
2.2.2 PROM原理
2.2.3 PLA原理
PLA：与阵列可编程；或阵列可编程
2.2.4 PAL原理
PAL：与阵列可编程；或阵列固定
2.2.5 GAL原理
输入口
GAL16V8
时钟信 号输入 逻辑宏单元
输入/输出口 固定或阵列 可编程与阵列
三态控制
2.3 CPLD/FPGA工作原理
CPLD/FPGA的组成结构
Байду номын сангаас
2.5 编程与配置
FPGA专用配置器件
树立质量法制观念、提高全员质量意 识。20. 10.2020 .10.20 Tuesday , October 20, 2020 人生得意须尽欢，莫使金樽空对月。1 4:17:54 14:17:5 414:17 10/20/2 020 2:17:54 PM 安全象只弓，不拉它就松，要想保安 全，常 把弓弦 绷。20. 10.2014 :17:541 4:17Oc t-2020- Oct-20 加强交通建设管理，确保工程建设质 量。14:17:5414 :17:541 4:17Tu esday , October 20, 2020 安全在于心细，事故出在麻痹。20.10. 2020.1 0.2014:17:5414 :17:54 October 20, 2020 踏实肯干，努力奋斗。2020年10月20 日下午2 时17分 20.10.2 020.10. 20 追求至善凭技术开拓市场，凭管理增 创效益 ，凭服 务树立 形象。2 020年1 0月20 日星期 二下午2 时17分 54秒14 :17:542 0.10.20 严格把控质量关，让生产更加有保障 。2020 年10月 下午2时 17分20 .10.201 4:17Oc tober 20, 2020 作业标准记得牢，驾轻就熟除烦恼。2 020年1 0月20 日星期 二2时17 分54秒 14:17:5 420 October 2020 好的事情马上就会到来，一切都是最 好的安 排。下 午2时17 分54秒 下午2 时17分1 4:17:54 20.10.2 0 一马当先，全员举绩，梅开二度，业 绩保底 。20.10. 2020.1 0.2014:1714:17 :5414:1 7:54Oc t-20 牢记安全之责，善谋安全之策，力务 安全之 实。202 0年10 月20日 星期二2 时17分 54秒T uesday , October 20, 2020 相信相信得力量。20.10.202020年10月 20日星 期二2 时17分5 4秒20. 10.20
第2章8051单片机硬件结构和原理
指令寄存器IR及指令译码器ID
• 由PC中的内容指定ROM地址，取出来的指令经IR送至ID， 由ID对指令译码产生一定序列的控制信号，以执行指令所 规定的操作。
振荡器和定时电路
• 8051单片机片内有振荡电路，只需外接石英晶体 和频率微调电容（2个30pF左右），其频率范围为 1.2MHz~12MHz。该信号作为8051工作的基本节拍
片外程序存储器
从程序员角度看存储器
程序存储器保留地址
（1）0000H～0002H三个单元：
• 用作上电复位后引导程序的存放单元。因
为复位后PC的内容为0000H，CPU总是从
0000H开始执行程序。将转移指令存放到 这三个单元，程序就被引导到指定的程序 存储器空间去执行。
程序存储器保留地址
（2）0003H～002AH单元：
使用。
SFR之 程序状态寄存器PSW(D0H)
• PSW是一个8位特殊功能寄存器，它的各位包含
了程序执行后的状态信息，供程序查询或判别之
用。各位的含义及其格式如表2－6所列。
• PSW除有确定的字节地址(D0H)外，每一位均有
位地址
Psw中的位
• CY(PSW.7)： 进位标志位。在执行加法(或减法)运算 指令时，如果运算结果最高位(位7)向前有进位(或借 位)，则CY位由硬件自动置1；如果运算结果最高位无 进位(或借位)，则CY清0。CY也是89C51在进行位操作 (布尔操作)时的位累加器，在指令中用C代替CY。 • AC(PSW.6)： 半进位标志位，也称辅助进位标志。当 执行加法(或减法)操作时，如果运算结果(和或差)的 低半字节(位3)向高半字节有半进位(或借位)，则AC位 将被硬件自动置1；否则AC被自动清0。 • F0(PSW.5)： 用户标志位。用户可以根据自己的需要 对F0位赋予一定的含义，由用户置位或复位，以作为 软件标志。
上课铃响系统设计
1.1 课题的选题背景和意义 ......................................1 1.2 课题的系统论证 ............................................1 第二章 系统硬件设计 ..............................................................................................4 2.1 系统原理框图 ................................................4 2.2 硬件电路原理图 .............................................4 2.3 硬件电路介绍 ...............................................4
第02章 调制解调器
· 每片卡配12个指示灯 · 19 英寸工业标准机架 , 可长期稳定 工作。 · 两套电源系统热备份 · 符合ITU-T和Bell数字传输规范 · ITU-T和MNP标准纠错和数据压缩 · 卡片可以带电热插拔更换方便 · 贺氏AT和V.25bis指令集兼容 · 传输速率从300bps到33.600bps · 开机自检和内置V.54环路测试 · 自动或手动调试信号 , 协调提高和 降低速率 · 每架可配置多达16条线 · 可用于2线拨号,2线或4线专线,拨 号备份同步或异步模式
foh =2125Hz
2.1.2调制解调器的用途
使得数字信号可以在电话网中传输，就需 要将数字信号变换成模拟信号的形式，同 时，在通信的另一端要做相反的变换，以 便于数据装置的接收。调制解调器恰恰为 我们提供了这些服务。
2.1.3调制解调器的分类
内置式
按照安装位置分类 外置式 通用调制解调器
按照功能分类
Modem通常有三种工作方式：挂机方式、通 话方式、联机方式。 挂机方式指的是电话线未接通的状态； 双方通过电话进行通话是通话方式 Modem已联通，进行数据传输是联机方式
普通的Modem通常都是通过RS-232C 串 行口信号线与计算机连接。 RS-232C串行口信号分为三类：传送信号、联 络信号和地线 1、传送信号：指TXD(发送数据信号线)和 RXD(接收数据信号线)。经由TXD传送和RXD 接收的信息格式为：一个传送单位(字节)由起始 位、数据位、奇偶校验位和停止位组成。 2、联络信号：指RTS、CTS、DTR、DSR、 DCD和RI六个信号 3、地线信号
数模转换的调制方法也有三种： 1、频移键控（FSK） 频移键控是指用特殊的音频范围来区别发 送数据和接收数据。 2、相移键控（PSK） 3、相位幅度调制（PAM）
第二章 数据库管理与网络应用
第二章 数据库管理与网络应用
第一节 数据库基础知识 一、数据管理技术的发展
数据管理技术的发展过程大致可分如下四个阶段： 人工管理阶段 文件系统阶段 这一阶段的特点： 数据库系统阶段 （1）数据以文件形式可以长期保存在计算机中并由操作系统 来管理，文件组织方式由顺序文件逐步发展到随机文件 高级数据库技术阶段 （2）操作系统的文件管理系统提供了对数据的输入和输出操 作接口，即提供数据存取方法。 （3）一个应用程序可以使用多个文件，一个文件可被多个应 用程序使用，数据可以共享。 （4）数据仍然是面向应用的，文件之间彼此孤立，不能反映 数据之间的联系，因而仍存在数据大量冗余和不一致性
第二章 数据库管理与网络应用
第一节 数据库基础知识 四、数据库系统的组成
（三）操作系统 主要负责计算机系统的进程 管理、作业管理、存储器管 理、设备管理以及文件管理 等，因此可以给DBMS的数据 组织、管理和存取提供支持。
（四）数据库应用系统
（五）数据库应用开发工具 （六）数据库管理员及其他人员（DBA）
数据管理技术的发展过程大致可分如下四个阶段： 人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段 高级数据库技术阶段 具有代表性的是
分布式数据库
面向对象数据库
第二章 数据库管理与网络应用
第一节 数据库基础知识 一、数据管理技术的发展
数据管理技术的发展过程大致可分如下四个阶段： 人工管理阶段 文件系统阶段 数据库系统阶段 高级数据库技术阶段 具有代表性的是
（5）有功能强大的关系数据库语言SQL的支持。
第二章 数据库管理与网络应用
第一节 数据库基础知识 三、数据库模型
（三）面向对象模型（Object—Oriented Model） 在面向对象的数据模型中，最重要的概念是对象（Object） 和类（Class）。 面向对象数据 模型比网状、 层次、关系数 据模型具有更 加丰富的表达 能力。
西门子数控系统结构及应用(SINUMERIK 840D sl)最新版教案02第二章
教师教案教学内容（板书）教学步骤、方法时间2.1 SINUMERIK 840D sl硬件构成西门子SINUMERIK 840D sl数控系统的硬件主要由操作部件（控制面板+操作面板）、NCU单元、伺服驱动单元、PLC I/O模块、辅助元件等几个部分组成，如图所示。
下面对这些硬件分别进行介绍。
1.操作部件SINUMERIK 840D sl数控系统的操作部件包括MCP、PCU、TCU、OP、手持单元等，主要用于在操作过程中显示相关信息并实现操作者与数控系统的人机交互HMI（Human–Machine Interaction）。
（1）机床控制面板MCP（Machine Control Panel）SINUMERIK 840D sl数控系统的控制面板主要由操作面板和辅助操作面板两部分组成，主要用于操作者与数控系统的信息交互，如输入数控加工程序、改变工作模式，调整倍率等。
运用实物演示法进行讲解，与实训室的实物进行一一对应。
讲解过程切忌生搬硬套，在使用功能的基础上进行类别细分，弱化型号名称的讲解，先使学生理解功能，再慢慢熟悉硬件。
3h教学内容（板书）教学步骤、方法时间（2）OP操作面板OP操作面板由液晶显示屏和NC操作面板组成，用于显示SINUMERIK 840D sl数控系统运行过程中的各种调试及与系统进行信息交互，如图。
（3）TCU（Thin Client Unit）TCU直译为精简型客户端单元，用于显示HMI数据，类似于家用电脑中的显卡（即GPU）或理解为无盘终端。
但TCU自身不带有硬盘，无法安装HMI软件，因此其显示的HMI数据来自于PCU或NCU内部集成的HMI软件。
（4）PCU（Personal Computer Unit）PCU直译为个人电脑单元，其功能类似于工业控制机或家用电脑的主机箱。
PCU配备有独立的CPU和硬盘，并且可在硬盘中安装HMI软件，用于人机可视化交换。
如操作、程序编辑、诊断等前台程序的运行。
第2章-图形系统的组成
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2.2 图形输入设备
4.坐标数字化仪
是一种把图形转变成计算机能接收的数字形式专用设备。 基本工作原理：
采用电磁感应技术，通常在一块布满金 属栅格的绝缘平面板上放置一个可移动 的定位设备，当有电流通过该定位设备 上的电感线圈，便会产生相应的磁场， 从而使其正下方的金属栅格上产生相应 的感应电流。根据已产生电流的金属栅 格的位置，就可以判断出定位设备当前 所处的几何位置。将这种位置信息，以 坐标的形式传送给计算机，就实现了数 字化的功能。
当移动鼠标器时，它把移动距离及方向的信息变成脉冲送给计算机， 计算机再把脉冲转换成鼠标器光标的坐标数据，从而达到指示位置 的目的。 鼠标分类：
可分为光电式、光机式和机械式三种
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2.2 图形输入设备
2.光笔
由光笔检测到屏幕的光信号，然后传输给计算机，从而达到输入 的目的。
3.触摸屏
是一种对于物体触摸能产生反应的屏幕。当人的手指或其他物体 触摸到屏幕不同位置时，计算机能接收到触摸信号并按照软件要 求进行相应的处理。
3.输入功能 能将所设计形体的几何参数以及各种命令输入到系统中去。
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2.1 图形系统的组成
二、系统的基本功能
4.输出功能
能在显示屏幕上显示出设计过程当前的状态，经过删、增、改 后的结果，且能通过绘图仪、打印机等设备实现拷贝输出。
5.对话功能
应能通过图形显示器及其他人－机交互设备直接进行人－机通 信。利用定位、拾取等手段，输入或获取各种参数，同时应能 领会人的意图，接收各种命令，实现删、增、改等操作，并能 观察设计结果。
第2章 计算机主板
第2章 计算机主板
2.3.4 并行接口 并行接口一般用来连接打印机或扫描仪。并口的
工作模式主要有三种： 1．SPP（Single Parallel Port） 标准工作模式。 2．EPP（Enhanced Parallel Port）增强型工作模式。 3．ECP(Enhanced Capabilities Port)扩充型工作模
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第2章 计算机主板
2．提供标准的I/O面板插座。 3．硬盘/软盘接口电路设计在主板的边缘，提高了传
输数据的速度。 4．内存条插槽移至主板中间，避免了与硬盘、软盘
线挤在一起，内存条更换也更加方便。 5．使用20针的电源插座。 6．支持网络唤醒、Modem开机、键盘开机、定时开
关机等功能。 7．支持硬件监视(Hardware Monitoring)功能。
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第2章 计算机主板
2.1 主板结构标准
主板的结构标准是指主板上各元器件的布局排列方 式和主板的尺寸大小及形状。不同结构之间的差别主要 包括尺寸大小和形状、元器件的布局、所使用的电源规 格等。 2.1.1 ATX结构
ATX主板是目前最常见的主板结构，它是Intel公司 在1995年7月提出的。ATX主板有如下特点： 1．空间增加。
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第2章 计算机主板
2.3.2软驱接口 软驱接口是用来连接软驱用的，软驱接口中有34根
针，在软驱接口旁边标有FDC或FDD字样，它的结构和 IDE接口几乎完全相同。
通常情况下，硬盘数据线和软盘数据线上标有红色 标记的为1号数据线。 2.3.3 串行接口
目前大多数主板都提供了两个9针D型RS-232C异步串 行 通 讯 型 接 口 ， 分 别 为 COM1 、 COM2 或 COMA 、 COMB。串行接口作用是用来连接串行鼠标、外置调制 解调器、绘图仪等设备的。
第2章 PLD硬件特性与编程技术5687875177
2.4 FPGA的结构与工作原理
2.4.1 查找表逻辑结构
VHDL与EDA
输入1
输入2
查找表
输入3
LUT
输出
输入4
图2-24 FPGA查找表单元
2.4.1 查找表逻辑结构
VHDL与EDA
图2-25 FPGA查找表单元内部结构
2.4.2 Cyclone系列器件的结构与原理
VHDL与EDA
图2-26 Cyclone LE结构图
F2 F1 F0
2.2 低密度PLD可编程原理
2.2.4 PAL
A1 A0 A0
VHDL与EDA
F0
A1
F1
F1 F0
图2-15 PAL结构
图2-16 PAL的常用表示
CLK/I0 1
0 3 4 7 8 11 12 15 16 19 20 23 24 27 28 31
0
7 I1 2
11
10 01
A1 A1 A0 A0 与阵列（固定）
F1
F0
图2-11 PROM表达的PLD阵列图
2.2 低密度PLD可编程原理 VHDL与EDA
2.2.2 PROM
A1
A0
或阵列
（可编程）
F 0 A0 A1 A0A1 F1 A1A0
A1 A1 A0 A0 与阵列（固定）
F1 F0
图2-12 用PROM完成半加器逻辑阵列
1 DCK
2 GND
3 CONF_DONE
4
5
6
VCC nCONFIG -
TCK GND
TDO
VCC
TMS
-
7 nSTATUS
-
8
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U-SYS SoftX3000 软交换系统 操作手册 配置指导分册 目 录 i 目 录 第2章 硬件数据.....................................................................................................................2-1 2.1 背景知识.............................................................................................................................2-1 2.1.1 设备编号..................................................................................................................2-1 2.1.2 模块编号..................................................................................................................2-3 2.1.3 中央数据库功能.......................................................................................................2-4 2.1.4 协议分发能力...........................................................................................................2-4 2.2 配置硬件数据.....................................................................................................................2-5 2.2.1 配置概述..................................................................................................................2-5 2.2.2 增加机架..................................................................................................................2-8 2.2.3 增加机框..................................................................................................................2-9 2.2.4 增加单板................................................................................................................2-10 2.2.5 增加FE端口配置..................................................................................................2-12 2.2.6 增加中央数据库功能..............................................................................................2-13 2.2.7 设置协议分发能力（可选）...................................................................................2-14 2.3 配置E1端口与时钟数据..................................................................................................2-15 2.3.1 配置概述................................................................................................................2-15 2.3.2 增加EPII板与CKII板...........................................................................................2-16 2.3.3 增加E1端口配置...................................................................................................2-16 2.3.4 增加单板时钟参考源（可选）...............................................................................2-17 2.3.5 设置CKII板的时钟配置.........................................................................................2-18 2.3.6 设置EPII板的时钟参考源（可选）.......................................................................2-20 U-SYS SoftX3000 软交换系统 操作手册 配置指导分册 第2章 硬件数据
2-1 第2章 硬件数据 2.1 背景知识 2.1.1 设备编号 1. 机架编号 根据不同的组网及容量配置，SoftX3000最多可以安装5个机架，对应的机架编号为0～4，其中，综合配置机柜所在机架的编号固定为0，其余机架按排列的顺序（从左至右或从右至左）依次编号，如图2-1所示。
配配配01扩扩配导导配00基基配导导配BAM / iGWB /LAN Switch等假假假假假假0业业业业业业配配配05基基配导导配04扩扩配导导配03扩扩配导导配02扩扩配假假假假假假1业业业业业业配配配09扩扩配导导配08扩扩配导导配07扩扩配导导配06扩扩配假假假假假假2业业业业业业配配配13扩扩配导导配12扩扩配导导配11扩扩配导导配10扩扩配假假假假假假3业业业业业业配配配17扩扩配
导导配16扩扩配
导导配15扩扩配
导导配14扩扩配
假假假假假假
4
综综配综业业 图2-1 机架编号（从左至右） U-SYS SoftX3000 软交换系统 操作手册 配置指导分册 第2章 硬件数据
2-2 2. 机框编号 SoftX3000最多可以安装18个CN16IP机框，对应的机框编号为0～17，其编号原则是：
z 机架内的机框编号按照安装位置从下至上顺序编号。 z 机架间的机框编号按照机架编号从小到大顺序递增。 其中，基本框最多配置2框，其编号固定为0、5，各机框的编号规则如图2-1所示。
实际开局时，机框的编号由框内SIUI板（SMUI板的后插板）上的8位拨码开关S3决定，其相应的设置表如表2-1所示。
表2-1 S3拨码开关的设置与机框编号的对应关系 开关 机框号 8 7 6 5 4 3 2 1
0 on on on on on on on on 1 on on on on on on on off 2 on on on on on on off on 3 on on on on on on off off 4 on on on on on off on on 5 on on on on on off on off 6 on on on on on off off on 7 on on on on on off off off 8 on on on on off on on on 9 on on on on off on on off 10 on on on on off on off on 11 on on on on off on off off 12 on on on on off off on on 13 on on on on off off on off 14 on on on on off off off on 15 on on on on off off off off 16 on on on off on on on on 17 on on on off on on on off U-SYS SoftX3000 软交换系统 操作手册 配置指导分册 第2章 硬件数据
2-3 3. 槽位编号 在SoftX3000中，所有的机框在硬件上都是通用的，单板采用前后对插的方式进行安装，其中，前插板包括FCCU板、FCSU板、IFMI板、CDBI板、BSGI板、MSGI板、SMUI板、MRCA板、ALUI板，后插板包括EPII板、BFII板、SIUI板、HSCI板、MRII板、CKII板，UPWR板则前后均可安装。
CN16IP机框设计为21个标准单板插槽的宽度，对应的槽位依次编号为0～20，其中，前插板按照从左到右的顺序进行编号，后插板则按照从右到左的顺序进行编号（以保持与前插板的对应关系），如图2-2所示。
IFM I IFM ICDB ICDB IFCSUFCSUSMU ISMU IBSG I
BSG IMSG I
MSG I
MRCA
MRCAALU IUPWRUPWR
前前假
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20MR IAMR IAS IU IS IU IUPWRUPWR后前假CK I ICK I IBF I IBF I IEP I I
EP I IHSC IHSC I
图2-2 CN16IP机框的单板安装图 2.1.2 模块编号 SoftX3000将BAM、iGWB与单板均看成模块，并对其进行编号，最大可识别256个模块号，其编号范围为0～255，其中，0固定分配给BAM，1固定分配给iGWB，其余编号则分配给单板。