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摘要:存储器是模型计算机设计的重要组成部分。该文对单总线和多总线的设计思路做了详细分析,并且设计了相关的电路。通过多次实验,实现了多总线存储器的设计,达到了预期的效果。
关键词:存储器;总线;总线结构;电路设计
中图分类号:TP334 文献标识码:A文章编号:1009-3044(2011)31-0000-00
计算机组成原理是计算机专业的核心课程之一。该课程涉及的预备知识较多,需要有数字电路、汇编语言、模拟电路、程序设计等课程的支撑,对学生的综合理解能力要求较高。模型机设计是课程重要的实践环节,学生只有亲自参与到模型机的设计中来,才能从根本上理解计算机的工作原理。
单总线结构采用分时复用的方法实现信息的传输,但是此方法需要在输入地址和数据时对控制信号进行不断的切换,这就增加了学生的理解难度,在实验时经常出现混淆地址、数据的情况。因此,我们对数据通路进行了重新设计,采用多总线结构,实现了数据总线和地址总线的分离。大大降低了学生的理解难度,提高了做实验的效率。
1 存储器的总体设计
存储器的工作过程就是信息的读出和写入的过程,各种数据、地址、控制信息在数据通路上的传送是非常频繁的,所以让这些信息有条不紊的进行传送就显得非常重要。采用总线的方法可以提高数据通路的传送能力和传送的可靠性。下表格为采用单、多总线结构的比较情况,为了便于学生更好的进行实验,我们采用多总线的结构,并以存储体为中心,重新设计数据通路。
表1 单、多总线比较图
摘要:在木材加工企业中,可能有几十台各种不同类型和不同规格的机床设备,这些机床在加工的过程中,会产生大量的刨花、碎木片、锯屑、木粉等木材碎料。使用气力除尘系统,可以将木材散碎物料及时地、干净地,连续不断地吸运到指定的地点。
关键词:气力输送;输送机;除尘器
Abstract: in the wood processing enterprises, there may be dozens of different types and different specifications of the machine tool equipment, these
Machine tools in the process of machining, can produce a lot of wood shavings, wood chips, wood, sawdust, wood powder and broken material. Using the pneumatic dust collection system, can be chopped wood powder material in a timely manner, cleanly, continuously absorbing to the appointed place.
Key words: pneumatic conveying; Belt conveyor; Dust collector
中图分类号:TG23
一、木材加工车间气力吸集装置的设计与计算
1、结构形式:
摘 要:介绍了虚拟仪器的结构特点,并分类型讲解了各种虚拟仪器硬件平台的组成、工作原理及其发展情况。重点举例说明了适合我国发展情况的DAO型虚拟仪器。
关键词:虚拟仪器 类型 硬件平台 发展情况DAQ
1 虚拟仪器的结构
1.1计算机硬件平台
虚拟仪器计算机硬件平台可以是各种类型的计算机,如台式计算机、便携式计算机、工作站、嵌入式计算机等。
1.2接口硬件
按照接口硬件的不同,分为GPIB、VXI、PXI和DAQ四种标准接口总线或接口标准。
1.3虚拟仪器的软件系统
摘 要计算机给人们的生活带来了极大的便利,同时也掀起了第四次工业革命的帷幕。对计算机而言,计算机处理器是它的心脏,承担决定性的运算和处理工作,其运算能力的高低决定了计算机的各项性能。计算机处理器结构复杂,但其本身可以简化为一块布满集成电路的芯片。本文对计算机处理器的发展史和分类进行了总结,同时详细介绍了计算机处理器的结构与原理以及计算机处理器与外部设备的相关接口原理,并对未来计算机处理器和计算机的发展作出了一定的展望。
【关键词】中央处理器 计算机 芯片
1 计算机处理器的发展
CPU即Central Processing Unit的简称,称为中央处理器,被人们比作计算机的心脏,在计算机的发展中起着举足轻重的作用。 自1946年第一台电子管计算机埃尼阿克问世以来,但其庞大的身躯和极大地资源消耗都饱受诟病,人们试图寻找更加先进的计算机生产工艺。终于,在1954年,TRADICIBM公司制造了第一台使用晶体管的计算机,拉开了第二代计算机――晶体管计算机的帷幕。虽然晶体管和电子管相比有了质的飞跃,但计算机内部一些部分还是会被晶体管工作时产生大量的热量损耗。在1958年发明的集成电路,也就是CPU的始祖,一片硅片上整合了三种电子元件,其集成化程度大大提高,使得计算机可以同时运行许多不同的程序,这吹响了第三代计算机的号角。目前大规模使用的大规模集成电路计算机,是第四代计算机,它集体积小,运算速度快,系统稳定性高,发热量小,维护方便等优点于一身。纵观其发展史,CPU无疑是向制作工艺更精细,体积越来越小、功耗越来越小的方向发展,与此同时,CPU的位数、制程、性能也在不断提高。
2 计算机处理器的分类
(1)在目前的CPU品牌中,市场占有率最高最主要的两个是INTER和AMD。在INTER系列理器中,主要有赛扬系列和酷睿系列。INTER酷睿系列处理器作为目前比较普遍且性价比高的处理器,是一款领先的节能新型微架构处理器,英特尔酷睿微体系结构面向多种处理器进行了多核优化,带来更出色的性能、更强大的多任务处理性能和更高的能效水平。在AMD系列处理器中,主要的有闪龙系列、速龙系列。
(2)CPU按指令集分则可以分为RISC (精简指令集计算机)和CISC (复杂指令集计算机)。随着集成芯片技术的进步,复杂的集成电路设计越来越普遍,而RICS就是基于复杂集成电路设计出的一种芯片。RISC 对指令数目和寻址方式都做了精简,使其更容易实现,指令并行执行程度更好,编译器的效率非常高。与之不同的是,早期的CPU全部是CISC架构,要用最少的机器语言指令来完成所需的计算任务是它的设计目的,将越来越多的复杂指令加入到指令系统中,以提高计算机的处理效率,这就逐步形成复杂指令集计算机体系。
(3)若按功能用途分,CPU则可分为个人电脑CPU,便携式设备CPU和工业用计算机CPU。个人处理器CPU一般用X86架构,稳定性比较低,单线程任务处理比较强,游戏性能比较强;而手机、平板等便携式设备CPU主要使用精简指令集,采用ARM架构,与采用复杂指令集的个人电脑相比运算能力就差得多;工业计算机的软件系统比较单一,主要实现一个特定的功能,所以工业计算机通常采用速度不是非常快的处理器,但其采用的也是复杂指令集。
1引言
嵌入式系统[1]是以应用为核心,软硬件可裁减,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性能严格要求的专用计算机系统。它是集软、硬件于一体的可独立工作的“器件”。随着网络技术的发展,企业对生产过程的控制提出了更高的要求,使得企业管理者、工程师需要获得更多现场的信息,从而实现从现场控制到监控、管理、决策等多个层面上的信息交换与集成。这就要求嵌入式工业现场控制设备与Internet管理信息系统融为一体,本文基于桌面总线为基础构建了一个嵌入式系统的框架,并以此框架为基础,实现了嵌入式设备的Internet网络化,使分布式监控系统的开发转向一个以Internet为基础、易操作的环境中来。
2基于桌面总线的嵌入式系统嵌入式设备结构
2.1嵌入式设备的结构
嵌入式设备是嵌入式系统的核心部件,在生产现场,需要根据具体对象采用模块化的方法来开发嵌入式设备,其基本思想是将复杂控制系统转化成一个个具有独立功能的简单模块。这些简单的模块都有通用的接口,它们可根据需要不加改造通过总线接口模块与桌面总线相连,从而实现与嵌入式系统的无缝连接。不同的嵌入式设备结构不尽相同,但一般都包含五个部分,如图1所示。(1)输入设备:完成用户对数据的输入。(2)输出设备:将信息处理CPU处理好的信号通过用户界面显示给用户。(3)数据存储器:保存信息处理CPU处理结果。(4)数据采集CPU:完成信号的采集、预处理,并将处理信号提交给信息处理CPU。(5)信息处理CPU:接收用户输入信号和数据采集CPU提交信号,对信息进行处理,同时把处理结果提交给用户界面并做好存储工作。
2.2总线接口模块的结构
由底层到高层依次有:(1)物理层:是最底层,是设备之间的物理接口,数据通过该接口从一台设备传送给另一台设备。(2)数据链路层:完成用户信息的处理,确保网络之间数据帖可靠地传输。(3)应用层接口:是最高层,提供计算机网络与最终用户界面。
3基于桌面总线的嵌入式系统桌面总线的拓扑结构
摘要:计算机组成原理课中运算器的理解很多同学来说是难点,本文结合作者多年的教学经验,设计了一种运算器验证实验,通过实验可以让同学更好的理解五大功能部件的运算器。计算机组成原理是有关计算机专业的必修课程,被广泛开设。因为计算机组成原理这门课逻辑性很强,需要记住的概念很多,然后在这些基本概念的基础上进行理解,使部分同学生危畏,从而没有学好这门专业基础课程。为了让学生能更好地学习计算机组成原理这门课程,根据多年课程的教学经验设计了一种8位二进制运算器的验证实验。
关键词:组成原理;运算器;基础
中图分类号:G642 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2017)06-0172-03
1 实验所涉及的关键芯片
实验74LS181芯片构成,74LS181芯片功能如表1,表中S3S2S1S0MCN是功能控制开关,A、B分别表示作数和操作数、F表示输出。74LS181芯片是4位二进制的运算器。使用74LS273为锁存器,锁存需要的操作数。
2 实验原理
把74LS181芯片两片以并/串形式构成8位字长的ALU;运算器的两个数据输入分别由两个8位进制的锁存器(74LS273)锁存,锁存器的输入由数据总线提供。数据总线由输入单元(INPUT UNIT)提供。具体设计原理如图1。两个8位进制的锁存器(74LS273)分别提供8位二进制数,两片74LS181芯片分别这2个8位二进制数的低4位和高4位进行运算,同时两片74LS181芯片进行一位二进制的进位操作。
3 实验连线
文章编号:1672-5913(2008)07-0062-02
摘要:本文对计算机专业“计算机组成原理和系统结构”课程的实验目标、实验内容及其课程设计的目标与内容进行了探讨,并提出了考核方法。
关键词:实验;课程设计;实践教学
中国分类号:G642
文献标识码:B
“计算机组成原理与系统结构”课程综合了“计算机组成原理”和“计算机系统结构”两门课程的要求,是应用型本科计算机专业的专业基础课、计算机硬件与结构方向非常重要的一门课程。其实践课主要是为了让学生建立计算机的整机概念,加深对计算机“时空”概念的理解和对计算机系统性能评测的应用,提高应用集成电路的基本技能,培养和提高独立工作能力、实际动手能力、分析和解决问题的能力。
1实验设备
2003年初我院加大实验室建设投入,全面改善实验室条件,添加了30台西安唐都科教仪器公司推出TDN-CM++计算机组成原理与系统结构教学实验系统。该系统通过对各计算机部件和多种模型计算机的设计及实现而高水平地支持“计算机组成原理”课程的实验教学,并通过对指令设计方法、时空并行性、指令并行性等多种计算机体系结构的设计和研究来开展“计算机系统结构”课程的实验教学。
【摘 要】采用CFD的方法,分别采用k-ε湍流模型和SST湍流模型对蒸汽发生器一次侧流动阻力进行数值模拟,获得了蒸汽发生器一次侧入口段、U形管段及出口段的压降,并将CFD计算结果与按经验公式计算结果进行对比分析,提出了对经验公式修正建议。
【关键词】蒸汽发生器;一次侧流动阻力;数值模拟
0 前言
蒸汽发生器是压水堆核电站的关键设备,是核电厂一、二次侧的重要枢纽。在压水堆核电厂中蒸汽发生器一次侧阻力约占反应堆冷却剂系统总流动阻力的40%左右[1],因此,准确的计算蒸汽发生器一次侧阻力对反应堆冷却剂系统的水力计算和系统布置具有重要意义。
在蒸汽发生器的工程设计中,通常采用专用热工水力程序进行蒸汽发生器的水力计算,如岭澳核电站55/19型蒸汽发生器采用GVSPA程序进行蒸汽发生器一次侧流阻计算,秦山二期核电站60F蒸汽发生器采用GENF程序进行一次侧流阻计算。在上述专用程序中,流动阻力采用经验公式计算,利用经验公式手册查得对应结构的流动阻力关系式,通过简化完成压降计算。这种计算方法需对应于特定结构,针对性较强。目前随着CFD技术的成熟,有学者采用CFD手段开展了蒸汽发生器一次侧流动特性研究[2]。
本文针对AP1000核电站蒸汽发生器的结构特点,采用经验公式方法和CFD方法对蒸汽发生器一次侧流阻进行了计算,并对两种方法的计算结果进行了分析和讨论。
1 经验公式法计算
针对AP1000蒸汽发生器的结构特点,蒸汽发生器一次侧流动阻力可分为5个部分进行计算,如图1所示。其中包括一次侧入口接管突扩局部阻力K1、一次侧出口接管突缩局部阻力K5、传热管入口突缩局部阻力K2、传热管出口突扩局部阻力K4和传热管阻力K3。
提出了一种由6片ADSP-21161构成的新型的多DSP并行处理结构,它具有运算能力强、I/O带宽宽、通信手段多样、能灵活地改变拓扑结构、可扩展性和通用性强等特点,并且以此并行计算结构为核心设计实现了通用高速实时雷达信号处理系统。 关键词:多DSP 并行计算 实时信号处
欢迎来到论文参考中心,在您阅读前,与您分享:路是脚踏出来的,历史是人写出来的。人的每一步行动都在书写自己的历史。 —— 吉鸿昌
一种新型多DSP并行处理结构
摘要:提出了一种由6片ADSP-21161构成的新型的多DSP并行处理结构,它具有运算能力强、I/O带宽宽、通信手段多样、能灵活地改变拓扑结构、可扩展性和通用性强等特点,并且以此并行计算结构为核心设计实现了通用高速实时雷达信号处理系统。
关键词:多DSP 并行计算 实时信号处理
传统的雷达信号处理系统的设计是根据具体的需求确定算法流程以及硬件结构的。这导致了系统升级的困难加大。当信号处理的内容改变、要求处理的数据量加大、改进处理算法时,必须对整个系统进行重新设计。
利用软件无线电的原理,可以构建通用的硬件平台,辅之以必要的软件系统,能实现各种信号处理功能。
本结构采用高速浮点DSP(ADSP-21161N)。ADSP-21161集成了一个性能优良的浮点DSP核和丰富的在片功能,并且提供了实用可靠的多处理器互联及并行处理的方式。以六片ADSP-21161N构成的多处理器结构具有强大的处理能力,可以完成各种高速实时信号处理功能。
一种新型多DSP并行处理结构
摘要:提出了一种由6片ADSP-21161构成的新型的多DSP并行处理结构,它具有运算能力强、I/O带宽宽、通信手段多样、能灵活地改变拓扑结构、可扩展性和通用性强等特点,并且以此并行计算结构为核心设计实现了通用高速实时雷达信号处理系统。
关键词:多DSP 并行计算 实时信号处理
传统的雷达信号处理系统的设计是根据具体的需求确定算法流程以及硬件结构的。这导致了系统升级的困难加大。当信号处理的内容改变、要求处理的数据量加大、改进处理算法时,必须对整个系统进行重新设计。
利用软件无线电的原理,可以构建通用的硬件平台,辅之以必要的软件系统,能实现各种信号处理功能。
本结构采用高速浮点DSP(ADSP-21161N)。ADSP-21161集成了一个性能优良的浮点DSP核和丰富的在片功能,并且提供了实用可靠的多处理器互联及并行处理的方式。以六片ADSP-21161N构成的多处理器结构具有强大的处理能力,可以完成各种高速实时信号处理功能。
实时信号处理要求巨大的计算量与超高速的计算速度,而现在的单片DSP很难满足要求,因此必须采用合理的多DSP并行计算结构。雷达信号处理的特点要求处理结点具有大的I/O带宽,以实现高数据吞吐能力,通用的系统还必须支持多种算法,因此应能根据不同并行算法的要求灵活地改变多DSP并行计算的拓扑结构,并提供方便多样的相互通信手段。
图1