机电系统
机电系统设计课程设计
机电系统设计课程设计一、课程简介本门机电系统设计课程是一个综合性的课程，主要介绍了机电系统设计的基本原理和方法，包括机械设计、电气设计、控制设计等方面的内容。
通过本课程的学习，学生将掌握机电系统设计的基本技能，能够独立进行机电系统的设计和实施。
二、课程设计要求本课程的设计要求学生进行一项机电系统的设计项目。
项目要求如下：项目背景一家工厂需要设计一台自动化生产线，该生产线需要完成以下功能：•自动上下料•自动送料•自动成型•自动分拣设计内容学生需要按照以下步骤进行生产线的设计：1.进行调研和分析，确定生产线的设计需求和目标；2.进行机械设计，包括传动设计、结构设计等；3.进行电气设计，包括电气控制设计、电气元件选型等；4.进行控制设计，包括PLC程序设计、传感器选型等；5.进行系统集成和优化，测试并调整系统性能。
设计成果要求学生提交以下设计成果：1.设计报告：包括项目背景、设计目标、设计思路、设计方案、设计理论和试验分析等内容；2.设计图纸：包括机械设计图纸、电气设计图纸和控制系统框图等；3.产品参数：包括生产线的主要参数和性能指标，满足设计要求和市场需求；4.系统测试报告：包括生产线系统测试的结果和总结，以及发现的问题和改进方案。
5.演示视频：展示生产线的运行效果和性能指标。
三、评分标准1.设计报告：包括设计思路、方法、分析等内容的完整性和逻辑性，语言表达的准确性和清晰性。
占总分的40%；2.设计图纸：包括设计图纸的准确性和完整性，设计的可行性和经济性。
占总分的20%；3.产品参数：包括主要参数和性能指标的准确性，满足设计要求和市场需求。
占总分的10%；4.系统测试报告：包括系统测试的结果分析和总结，发现的问题和改进方案。
占总分30%；5.演示视频：展示生产线的运行效果和性能指标，对于演示视频的清晰度和明确度进行评分，占总分10%。
四、实践计划1.第一周：调研分析，确定需求；2.第二周：机械设计，完成机械图纸；3.第三周：电气设计，完成电气图纸和电气元件选型；4.第四周：控制设计，完成PLC程序设计和传感器选型；5.第五周：系统集成和优化，测试并调整系统性能，完成设计报告和产品参数的编写；6.第六周：完成系统测试报告和演示视频的制作；7.第七周：提交最终设计成果，并进行评分。
机电一体化系统设计原则
机电一体化系统设计原则主要包括以下几个方面：1. 整体性原则：机电一体化系统的设计应从整体出发，将整个系统作为一个有机的整体进行综合考虑，包括系统的功能、性能、约束条件、成本等多个方面，以实现系统的最优性能。
2. 可靠性原则：机电一体化系统的设计应遵循可靠性原则，确保系统的稳定性和安全性。
在设计过程中，应充分考虑系统的硬件和软件，以及系统的维护和故障排除等方面，以提高系统的可靠性和稳定性。
3. 可维护性原则：由于机电一体化系统可能经常需要维护和检修，因此在设计时应遵循可维护性原则。
系统应具有简单易懂的界面和易于理解的故障模式，以便于维护人员进行故障排查和修复。
4. 标准化和模块化原则：为提高系统开发效率和质量，机电一体化系统的设计应遵循标准化和模块化原则。
系统中的硬件和软件应遵循统一的标准和规范，以便于系统的集成、调试和维护。
同时，系统中的各个功能模块应具有通用性和可替换性，以提高系统的灵活性和可扩展性。
5. 安全性原则：在任何情况下，安全性都是机电一体化系统设计的重要原则。
在设计过程中，应充分考虑系统的安全保护措施，包括硬件和软件两个方面。
硬件方面应选择安全性能较高的元器件，软件方面应设计安全可靠的控制算法和程序，以确保系统在运行过程中不会出现安全事故。
6. 经济性原则：在满足系统功能和性能要求的前提下，机电一体化系统的设计应遵循经济性原则。
在系统开发过程中，应合理配置资源、降低成本、提高效益，以达到最佳的经济效益和社会效益。
根据这些原则，在进行机电一体化系统设计时，应该根据具体的项目需求和约束条件进行综合分析和考虑。
下面列举一些具体的设计原则和建议：7. 系统分析：在开始设计前，应对系统的功能、性能、约束条件、成本等进行全面的分析和评估，以确定系统的总体设计方案。
8. 模块化设计：将系统划分为若干个功能模块，每个模块具有相对独立的功能和属性，以便于模块的独立开发和维护。
9. 优化控制算法：根据系统的实际需求，选择合适的控制算法，并进行优化设计，以提高系统的控制精度和效率。
机电一体化系统的功能组成
机电一体化系统的功能组成
机电一体化系统是指将机械、电子、控制等多种技术融合在一起，形成一个完整的系统。
它的功能组成包括机械部分、电子部分、控制部分和信息处理部分。
机械部分是机电一体化系统的重要组成部分，它包括各种机械设备、传动装置、执行机构等。
机械部分的主要功能是将电子信号转化为机械运动，实现机械的运动控制。
例如，机械手臂可以根据电子信号的指令，完成各种复杂的动作，如抓取、搬运、装配等。
电子部分是机电一体化系统的核心部分，它包括各种传感器、电机、电子元件等。
电子部分的主要功能是将机械运动转化为电子信号，实现电子的控制。
例如，传感器可以感知环境的变化，将其转化为电子信号，控制电机的运转，实现机械的自动化控制。
控制部分是机电一体化系统的重要组成部分，它包括各种控制器、编程器、人机界面等。
控制部分的主要功能是对机械和电子进行控制和调节，实现机械的精确控制。
例如，控制器可以根据编程指令，控制机械手臂的运动轨迹和速度，实现精确的搬运和装配。
信息处理部分是机电一体化系统的重要组成部分，它包括各种计算机、软件、网络等。
信息处理部分的主要功能是对机械和电子进行数据处理和分析，实现机械的智能化控制。
例如，计算机可以对机
械手臂的运动轨迹和速度进行实时监控和分析，根据数据反馈进行调整和优化，实现机械的智能化控制。
机电一体化系统的功能组成包括机械部分、电子部分、控制部分和信息处理部分。
这些部分相互协作，共同实现机械的自动化、智能化控制，提高生产效率和质量，为人类的生产和生活带来更多的便利和效益。
机电系统概况
王家岭煤矿机电系统概况一、供电系统(运转队负责)1、地面供电系统王家岭矿井地面建有两座110KV变电站，分别是位于王家岭工业广场110KV变电站及碟子沟风井场地110KV变电站。
采用两回路110kV 电源供电，两回供电电源分别取自侯家庄220kV变电站的上下母线。
两回110kV电源线路均采用LGJ-300架空线路，采用铁塔共杆架设，采用JLB40-95型避雷线、FD/5 型防震锤，线路全长8.47km。
两回电源线路均为王家岭矿专用，线路上未分接任何负荷。
(1)王家岭110KV变电站王家岭工业广场110KV变电站安装两台主变型号：SZ10-M－20000/110.站内110kV母线均采用上、下母分段接线形式，110kV配电装置采用户内布置。
变电所安装有一套国电南自的综合自动化控制系统，对变电站内开关和主变进行集中监测、监控。
110kV部分安装有上海西安高压电器研究所有限责任公司生产的型号ZF23-126六氟化硫开关，共7个间隔，其中2个进线间隔、2个出线间隔、1个母联间隔，2个主变间隔，无备用开关。
其中两个出线间隔为碟子沟110KV变电站提供双回路电源。
10kV室安装有32台北京中煤电气有限公司生产的KYN28A-12型开关柜，两段单母线布置。
王家岭工业广场110KV变电站10KV馈出线路：综合办公楼地下室配电室两回路线路，综采设备库一回路线路，工业广场变电所两回路线路，主皮带驱动机房两回路线路，选煤厂两回路线路，加压泵房一回路线路，电厂启动电源一回路线路，生活给水工程一回路线路。
(2)碟子沟110KV变电站碟子沟风井场地110KV变电站，两回110kV电源线路均引自王家岭110kV变电站110KV部分的上下母线采用铁塔共杆架设，架空输电导线为LGJ-120，采用JLB40-95型避雷线、FD/5 型防震锤，线路全长约13.42km，线路上未分接任何负荷。
碟子沟风井场地110KV变电站内安装有两台型号为：SZ10-M－20000/110型主变压器，其中一台工作，一台冷备用。
机电一体化系统的基本组成
机电一体化系统的基本组成
传统的机械产品主要是解决物质流和信息流的问题，而机 电一体化产品除了解决物质流和能量流以外，还要解决信息流 的问题。机电一体化系统的主要功能就是对输入的物质、能量 与信息（即所谓工业三大要素）按照要求进行处理，输出具有 所需特性的物质、能量与信息。
传
任何一个产品都是为满足人们的某种需求而开发和生产的， 因而都具有相应的目的功能。机电一体化系统的主功能包括变 换（加工、处理）、传递（移动、输送）、储存（保持、积蓄、 记录）三个目的功能。主功能也称为执行功能，是系统的主要 特征部分，完成对物质、能量、信息的交换、传递和储存。机 电一体化系统除了具备主功能外，还应具备动力功能、检测功 能、控制功能、构造功能等其他功能。
加工机是以物料搬运、加工为主，输入物质（原料、毛坯 等）、能量（电能、液能、气能等）和信息（操作及控制指令 等），经过加工处理，主要输出改变了位置和形态的物质的系 统（或产品）。如各种机床、交通运输机械、食品加工机械、 起重机械、纺织机械、印刷机械、轻工机械等。
动力机，其中输出机械能的为原动机，是以能量转换为主， 输入能量（或物质）和信息，输出不同能量（或物质）的系统 （或产品）。如电动机、水轮机、内燃机等。
以上这五部分我们通常称为机电一体化的五大构成要素，而在实际中 有时机电一体系统的某些构成要素是复合在一起的。机电一体化产品的 五大部分在工作时相互协调，共同完成所规定的目的功能。在结构上，各 组成部分通过各种接口及其相应的软件有机地结合在一起，构成一个内部 匹配合理、外部效能最佳的完整产品。
综上所述，机电一体化系统由许多要素或子系统构成，各要素或子系 统之间必须能顺利地进行物质、能量和信息的传递与交换。因此，各要素 或各子系统相接处必须具备一定的联系条件，这些联系条件称为接口。一 方面，机电一体化系统通过输入/输出接口将其与人、自然及其他系统相 连；另一方面，机电一体化系统通过许多接口将系统构成要素联系为一体。 因此，系统的性能在很大程度上取决于接口的性能。
机电一体化系统设计指南
机电一体化系统设计指南第一章总论 (2)1.1 机电一体化系统概述 (2)1.2 设计原则与目标 (2)第二章系统需求分析 (3)2.1 功能需求分析 (3)2.2 功能需求分析 (4)2.3 可靠性需求分析 (4)2.4 安全与环保需求分析 (4)第三章系统方案设计 (4)3.1 总体方案设计 (4)3.2 功能模块划分 (5)3.3 系统架构设计 (6)第四章机械系统设计 (6)4.1 机械结构设计 (6)4.2 传动系统设计 (7)4.3 支撑与固定设计 (7)第五章电气系统设计 (7)5.1 电气原理设计 (7)5.2 电气布线设计 (8)5.3 控制系统设计 (8)第六章控制算法与软件设计 (9)6.1 控制算法选择 (9)6.2 软件架构设计 (9)6.3 程序设计与调试 (10)第七章传感器与执行器选型 (11)7.1 传感器选型 (11)7.2 执行器选型 (11)7.3 传感器与执行器接口设计 (12)第八章信号处理与通信 (12)8.1 信号处理技术 (12)8.2 通信协议设计 (13)8.3 网络架构设计 (13)第九章系统集成与调试 (14)9.1 系统集成 (14)9.1.1 确定系统集成目标 (14)9.1.2 系统组件选型 (14)9.1.3 系统架构设计 (14)9.1.4 系统集成实施 (14)9.1.5 系统集成测试 (14)9.2 调试与测试 (15)9.2.1 调试策略 (15)9.2.2 功能调试 (15)9.2.3 功能调试 (15)9.2.4 稳定性调试 (15)9.2.5 测试方法 (15)9.3 故障分析与处理 (15)9.3.1 故障现象描述 (15)9.3.2 故障原因分析 (15)9.3.3 故障定位 (15)9.3.4 故障处理 (15)9.3.5 故障预防 (16)第十章产业化与维护 (16)10.1 产业化流程 (16)10.2 维护与保养 (16)10.3 用户手册编写 (17)10.4 技术支持与服务 (17)第一章总论1.1 机电一体化系统概述机电一体化系统是一种将机械、电子、控制、计算机等技术相互融合，实现设备或系统的高效、智能、自动化运行的技术体系。
典型机电一体化系统课件
三、工业机器人的末端执行器
根据其结构和用途的不同，可以分为机械式夹持 器、吸附式末端执行器和专用工具（如焊枪、喷 嘴、电磨头等）。 （一）机械式夹持器的结构 机械式夹持器多为双指爪式，其手指的运动为平 移或回转（单点支承或双点支承）
典型机电一体化系统课件
机械式夹持器 a)单支点回转型 b)双支点回转型 c)平移型典型机电一d体)内化系撑统型课件
典型机电一体化系统课件
装配系统中的双臂机器人
1~7—固定式电视摄像机 8—可转式电视摄像机 9—抓握手臂 10—感知手臂 11~13—吸典型尘机器电零一体部化件系统1课4—件吸尘器装配成品
焊接作业系统的机器人 1—机器人 2—传送带 3—汽车壳体
喷漆作业系统中的机器人 1—工装板 2—循环拖动链条 3—工件识别站 4—工件 5—行程开关 6—直角坐标机 器人 7、8、9、10—垂直关 节机器人
原点PB X35
原点PB X35
PB 停止X27
起动 PB
急停 PB
用于通断外部负载的电源的按钮
图l0-8 机械手控制的操作面板
典型机电一体化系统课件
初始化电路 原点位置条件
左移限位 上限位
放松
M8044
S0
手动方式 初始状态
M8000 RUN监控
初始状态 1ST X20 S20 S27 MANUAL OPERATION
典型机电一体化系统课件
（a）关节型
（b）球坐标型
（c）圆柱坐标型
（d）直角坐标型
典型机电一体化系统课件
工业机器人的坐标系
典型机电一体化系统课件
（a） PUMA机器人的坐标系
（b）
（a）基准装填 （b）坐标系
典型机电一体化系统课件
机电一体化系统设计与控制策略
机电一体化系统设计与控制策略机电一体化系统是将机械和电气两个系统进行无缝集成的一种工程设计模式。
它的优点在于提高了系统运行的效率和稳定性，满足了现代工业对智能化、自动化和高效能的需求。
本文将重点探讨机电一体化系统的设计和控制策略。
一、机电一体化系统的设计1. 系统功能分析机电一体化系统的设计首先要进行功能分析，明确系统需要完成的任务和所需达到的效果。
在分析中，考虑到系统所处的环境条件和工作要求，确立系统的主要功能和次要功能。
2. 系统结构设计系统结构设计是机电一体化系统设计的核心环节。
在设计过程中，需要将机械和电气部分进行有机地结合，并考虑系统的整体布局、各部分之间的连接方式以及稳定性。
通过合理的结构设计，可以使机电一体化系统具有更好的工作效率和稳定性。
3. 控制系统设计在机电一体化系统设计中，控制系统是非常关键的一部分。
控制系统的设计包括了信号采集、信号处理、控制器选择与设计等方面。
根据系统的实际需求，选择合适的控制器，制定控制策略，并实施控制系统的设计和调试。
4. 故障监测与维修设计为了确保机电一体化系统的可靠性和稳定性，需要对系统进行故障监测和维修设计。
通过合理的故障监测手段和维修策略，可以及时发现和排除系统中的故障，提高系统的可靠性和可维护性。
二、机电一体化系统的控制策略1. 多级控制策略机电一体化系统中常常需要采用多级控制策略来进行操作和监测。
多级控制策略可以更好地实现系统的控制和监控，提高系统的自适应能力。
例如，在一个机电一体化生产线上，可以将整个系统划分为多个功能模块，每个模块都有相应的控制策略，通过多级控制实现对整个生产线的管理。
2. 开关状态控制策略机电一体化系统中，开关状态的控制策略非常重要。
通过合理的开关状态控制策略，可以实现系统的高效能运行。
例如，在一个智能家居系统中，可以根据用户的需求和实际情况，通过控制电机的开关状态，实现对灯光、窗帘、门窗等多个设备的控制。
3. 模糊控制策略在机电一体化系统设计中，模糊控制策略可以用来解决系统中存在的非线性和模糊性问题。
机电系统整改措施
机电系统整改措施标题：机电系统整改措施引言概述：机电系统是建筑工程中至关重要的一部分，它涵盖了电气系统、给排水系统、暖通空调系统等多个方面。
在日常使用中，机电系统可能会出现各种问题，需要及时整改和改进。
本文将探讨机电系统整改的一些措施，以确保系统的正常运行和安全性。
一、电气系统整改措施：1.1 定期检查电气设备：定期检查电气设备的运行状态，发现问题及时处理，确保设备正常运行。
1.2 更新老化设备：对老化的电气设备进行更新和更换，以提高设备的可靠性和安全性。
1.3 安装过载保护装置：在电气系统中安装过载保护装置，防止设备过载损坏，确保系统的稳定运行。
二、给排水系统整改措施：2.1 清洁排水管道：定期清洁给排水管道，防止堵塞和积水现象，确保排水系统畅通。
2.2 更新老化水管：更新老化的水管，以防止漏水和腐蚀，提高给水系统的稳定性。
2.3 安装水泵控制系统：安装水泵控制系统，实现自动控制和调节，提高给水系统的效率和节能性。
三、暖通空调系统整改措施：3.1 清洁空调滤网：定期清洁空调滤网，保持空调系统的通风畅通，提高空调效果。
3.2 调节空调温度：根据实际需要，合理调节空调温度，节约能源，提高空调系统的效率。
3.3 定期维护空调设备：定期维护空调设备，检查制冷剂和管路是否正常，确保空调系统的正常运行。
四、消防系统整改措施：4.1 定期检查消防设备：定期检查消防设备的运行状态，确保消防系统随时处于可用状态。
4.2 更新老化灭火器：更新老化的灭火器和喷淋系统，保证消防设备的可靠性和安全性。
4.3 增加疏散通道：增加建筑内部的疏散通道和安全出口，提高火灾时的疏散效率和安全性。
五、综合管理措施：5.1 建立机电系统档案：建立完善的机电系统档案，记录设备信息和维护情况，方便管理和维护。
5.2 培训维护人员：定期对机电系统维护人员进行培训和考核，提高他们的技术水平和责任意识。
5.3 定期评估系统运行情况：定期评估机电系统的运行情况，发现问题及时整改，确保系统的正常运行。
机电设备系统介绍
灾动 报警火 系统
触发装置 报警主机 警报装置
1 火灾自动报警系统
触发装置简述：
处于火灾区域的触发装置元件自动或被人为触动形成火灾信号传
输到消控中心，实现火灾的报警功能。
感烟探测器
感温探测器
通过监测烟雾的浓度来实现火灾防范。当 燃烧产生的烟雾达到一定浓度，探测器 输出火灾报警信息传输到火灾报警控制 器。
试验装置——末端试水装置，安装在系统管网或分区管网的末端，检验 系统启动、报警及联动等功能的装置。是喷淋系统的重要组成部分
喷淋头
2 自动喷水灭火系统 水流指示器
发生火灾时，消防水通过喷 淋头均匀洒出，对一定区 域的火势起到控制。
观察管道内介质流动情况的必要附件。它可以安装 在主供水管或横杆水管上，给出某一分区域小 区域水流动的电信号，此电信号可发送到消控 中心，显示喷淋管道内消防水的状态。
稳压装置简述：
3 消火栓系统
◆通过屋面稳压水箱储存的消防水满足初起火灾10分钟的灭火用水 ；
◆通过稳压泵维持系统管网内的压力恒定。
稳压泵
功能介绍 用于维持消火栓系统的压力稳定，使系统 水压始终处于要求压力状态，一旦消火栓 出水，即能流出满足消防用水所需的水量 和水压。
3 消火栓系统
增压装置简述：
功能介绍；高位消防水箱，利用重力自流供水，设置在建筑的最高处。 静压不能满足最不利点水压时，须配备增压稳压设施。水箱内的水量 满足前10分钟的灭火需求。通常与消火栓系统合用。
2 自动喷水灭火系统
增压装置简述：
消防水池储存的消防水满足广场内3小时灭火用水量。 喷淋泵将消防水池内的水输送到动喷水灭火系统
功能介绍
湿式报警阀是一种只允许水单向流入喷水系统 并在规定流量下报警的一种单向阀。当喷水 系统水流动时，阀瓣打开，供水端水经过延 时器后冲击水力警铃报警，压力开关触点接 触后发出动作信号至报警主机，并连锁喷淋 泵启动，向喷水系统供水。是喷淋系统的重 要组成部分。
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机电系统：机电系统是在机械的主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术，并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成系统的总称。
组成机电系统的四大部分：1、机械部分—本体2、执行装置—能量转换装置, 将电能等能量转换为机械能，驱动机械部分运动。
3、检测装置—传感器,对输出端的机械运动进行测量、监控、反馈。
4、控制装置—“大脑”,对控制信息和传感器的反馈信息等进行处理。
机电控制技术主要解决机电系统的控制问题，研究机电系统工程中控制部分的工程实现方法（a）原来由机械实现动作的装置, 与电子技术相结合实现动作的装置（b）原来由人来判断决定动作的装置,无人操作的装置（c）按照人编制的程序来实现灵活动作的装置机电控制技术根据控制目标分为：逻辑控制运动控制逻辑控制：将开关控制电路按照一定方式或者次序组合起来，以实现某种控制作用。
以时间为控制条件的时间顺序逻辑控制；以行程为控制条件的行程顺序逻辑控制。
运动控制：以电机及其传动机构为控制对象，通过控制器和驱动装置，对机电系统的速度、加速度（转矩）、位置等运动量进行控制，以满足功能和性能的要求。
机电控制系统的特点1、体积小、重量轻半导体与集成电路（IC）技术、液晶技术…2、速度快、精度高大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI）3、可靠性高激光、电磁技术等的发展带动了传感器、控制技术…4、柔性好软件控制---数控机床、机器人…指令指针IP：IP用于存放下一条将要执行指令的地址。
它具有自动加1的功能，从而使得计算机可以自动地执行程序。
段寄存器：用来存放段地址的寄存器。
8086CPU有4个段寄存器用来存放段地址，它们是代码段寄存器CS、堆栈段寄存器SS、数据段寄存器DS和附加段寄存器ES。
参加操作的数据在内存中，这时指令中的操作数包含着寻找参加操作的数据所在内存地址的信息。
寻址方式就是寻找参加操作的数据的偏移地址的方式。
操作的数据的物理地址(PA)=段地址×16＋偏移地址。
计机系统的核心是微处理器，它是计算机系统的控制和运算中心，通常称为CPU总线接口单元(BIU)：负责从存储器或外部设备中读取指令和读/写数据，即完成总线操作执行单元(EU)：负责执行指令机器指令：它是计算机能识别的一组二进制代码，用于指出计算机所要进行的操作以及操作对象，是在设计CPU时，就已确定的编码。
汇编语句:采用符号代替二进制代码。
一条汇编语言对应一条机器指令。
高级语言：接近于人类自然语言的语法习惯，与计算机硬件无关，易被用户掌握和使用。
参加操作的数据在内存中，这时指令中的操作数包含着寻找参加操作的数据所在内存地址的信息。
寻址方式就是寻找参加操作的数据的偏移地址的方式。
操作的数据的物理地址(PA)=段地址×16＋偏移地址。
为什么计算机需要不同类型的存储器呢？高速缓存特点：存取速度和CPU相匹配，容量很小，一般集成在CPU内部，价格高。
内存特点：存取速度快，容量小，CPU可直接访问，价格较低。
包括前面我们讲过的BIOS、内存条。
外存特点：存取速度慢，容量大，存储的内容需调入内存后CPU才能访问，价格低。
内存储器有两种基本操作：读和写。
读操作是从内存储器中读出信息，不改变存储单元中的内容。
写操作是把信息写入内存储器，新写入的内容将覆盖原有的内容。
RAM的特点是既可读，也可写，断电后数据就会丢失。
ROM的特点是只能读，不能写，断电后数据不会丢失。
存储芯片的容量是有限的，为满足计算机系统对存储容量的需求，往往需要将多个存储芯片进行组合，这种组合就称为存储器的扩展。
存储器的扩展包括位扩展、字扩展和字位扩展三种。
存储器芯片中存储单元的总数称为存储芯片的存储容量。
存储容量可用“存储单元个数×每存储单元的位数”来表示当存储芯片字长不能满足系统要求时，就需要进行位扩展，以满足字长的要求。
位扩展的电路连接方法是：①将每个存储芯片的地址线和控制线同名端全部接在一起②将它们的数据线分别引出连接至数据总线的不同位上。
当单个存储芯片存储单元数目不能满足要求时，需要进行字扩展，增加存储单元的数目。
字扩展的电路连接方法是：①将每个芯片的地址信号、数据信号和读/写信号等控制信号线同名端全部接在一起。
②将选片端分别引出到地址译码器的不同输出端，即用片选信号来区别各个芯片的地址。
存储器容量的扩展可以分为3步：第一，选择合适的芯片；第二，根据要求将芯片“多片并连”进行位扩展，设计出满足字长要求的存储模块；第三，将多组串联，对存储模块进行字扩展，构成符合容量要求的存储器系统。
I/O接口电路：介于主机与外设间的之间，把微处理器有和存储器组成的基本系统与外部设备连接起来，是微处理器与外部设备信息交换的桥梁。
数据缓冲：实现高速CPU与慢速外部设备的速度匹配。
信号转换：数字信号和模拟信号之间的转换。
中断控制：CPU与外部设备并行工作和故障自动处理。
定时计数：实现系统定时和外部事件计数及控制。
DAM传送：实现存储器与I/O设备之间直接交换信息。
1）I/O端口的统一编址统一编址方式也称为存储器映象I/O寻址方式，该寻址方式是将每一个I/O端口作为存储器的一个单元看待，即每一个端口占一个存储单元地址，存储器和I/O共处统一的地址空间。
I/O接口的独立编址独立编址方式，就是将存储器和I/O端口建立两个完全独立的地址空间。
CPU使用专门的控制信号来区分是对存储器访问还是对I/O端口进行访问。
这些控制信号的产生，是由指令来控制。
CPU与外设之间传输数据的控制方式通常有3种：查询方式:通过程序查询相应设备的状态。
若状态不符合，则CPU不进行输入/输出操作，需要等待；当状态信号符合要求时，CPU才进行相应的输入/输出操作。
中断方式:外设通过接口电路向CPU发出中断请求。
CPU在满足一定条件下，暂停执行当前正在执行的主程序，转入执行相应的能进行输入/输出操作的子程序(中断服务子程序)。
待输入/输出操作执行完毕后，CPU即返回继续执行原来被中断的主程序。
DMA方式 : DMA数据传送，它是在内存的不同区域之间，或者在内存与外设端口之间直接进行数据传送，而不经过CPU中转的、由硬件直接控制一种数据传送方式，可以大大提高数据的传送速度。
增加专门的硬件控制电路，称为DMA控制器。
计算机的串行通信是通过串行接口来实现的，串行通信是数据一位一位地顺序传送。
在计算机与外部设备及计算机与计算机之间的通信一般都是串行方式。
串行接口是计算机应用系统的通用接口。
并行数据传递需要多根数据线和控制线，而串行数据通信只要一根传送线，将数据逐位顺序传送，这样降低了成本，当然，数据传送速度也大大降低。
由于串行通信中，信息传输只占用一根通信线，这根线既作数据线又作联络线，即这根传输线上既要传输数据信息，又传递联络信息，这是串行通信的特点。
在串行通信中引出了一系列的约定和概念：①双方约定以何种速率进行数据的发送和接收；②约定采用何种数据格式，如果包含控制信息，其定义是什么；③接收方如何得知一批数据的开始和结束；④接收方如何从位流中正确地采样到位数据；⑤接收方如何判断收到数据的正确性；⑥收发出错时如何处理。
1、传输模式在串行通信中，按照同一时刻数据流的方向可分为3种基本传送模式：单工传送:单工传送方式：在传输线路上只允许数据按照一个固定的方向传送。
A为发送器，B为接收器。
半双工传送:半双工传送方式：只有1根数据线传送数据信号，要求通讯双方的发送和接收由电子开关切换。
由于只有一条信道，所以数据不能同时在两个方向上传送。
全双工传送:全双工传送方式：数据的发送和接收分别由两根不同的传输线传输，通信双方都能在同一时刻进行发送和接收操作。
同步通信要求发送与接收设备使用同一时钟。
信息格式：一帧同步信息包括由固定长度（如200个）的字符组成的一个数据块，在数据块的前面置有1～2个同步字符，最后是错误校验字符。
异步通信是以字符为单位进行传输。
其传输字符格式为帧格式,例如用ASCII 编码，字符为7位加1个奇偶校验位，一个起始位，以及一个停止位，共10位。
传送D字符的ASCII码波形0010001 3、传送速率传送速率：是指每秒钟传送的二进制位数，也称为波特率。
发送时钟和接收时钟的频率和波特率之间有如下关系：发送/接收时钟频率＝M×波持率M叫做波特率系数或波特率因子。
可根据传送的波特率来确定发送时钟和接收时钟的频率。
数据接收时钟频率是数据传输频率的16倍正确识别起始位，防止因干扰引起的误识别波特率发生控制电路由波特率发生器、分频系数寄存器组成。
8250对1.8432MHz的输入时钟进行分频，产生所要的发送器和接收器时钟信号。
分频系数在初始化时分两次写入除数寄存器的高8位和低8位，分频系数可由下式算出：除数=1843200÷（波特率×16）内部寄存器分为三组：数据传输：发送保持寄存器和接收缓冲寄存器。
工作方式、参数设置：通信线控制寄存器、除数寄存器、MODEM控制寄存器和中断允许寄存器。
状态寄存器：通信线状态寄存器、MODEM状态寄存器和中断识别寄存器。
并行数据传送是微机系统最基本的信息交换方式，是以计算机的字长（如8位、16位、32位、64位）为单位，一次传送一个字长的数据。
并行传送速率比串行传送快，适合于微机内部、外设与微机之间近距离、大量和快速的信息交换，但引线多、且线间电容会引起串扰，不适合用于远距离传送。
8255A方式选择有三种基本工作方式：方式0——基本的输入输出方式方式1——选通的输入输出方式方式2——双向传输方式只有端口A能工作在方式2。
归为同一组的两端口可分别工作在输入和输出方式。
在方式0，两个8位端口(A口和B口)和两个4位端口（C口）的任何一个都可作为输入或输出端口，无需设置专用的应答线。
在这种方式下，输出端口具有锁存功能，输入端口具有缓冲功能。
在方式1，端口A、B为数据传送口，均可设定为数据输入口或输出口。
端口C 的某些位作为控制信号，配合A口和B 口进行数据的输入和输出。
方式1常用于查询或中断方式传送数据。
C口的某些位作为控制和状态时，随A口或B口输入和输出工作状态不同，各位的定义也不同。
方式2只适用于端口A，端口A工作于方式2时，可与CPU进行双向数据传送，即端口A的8位数据线既可输出数据给外设，也可从外设输入数据。
计算机系统的数据传送方式有两种：串行数据传送,,,并行数据传送D/A转换及其接口技术D／A转换器：指将数字量转换成模拟量的电路。
数字量输入的位数有8位、12位和16位，输出的模拟量有电流和电压。
直流电机右手定则:伸开右手，使拇指与其余四个手指垂直，并且都与手掌在同一平面内；让磁感线从手心进入，并使拇指指向导线运动方向，这时四指所指的方向就是感应电流的方向。