計(jì)算機(jī)控制技術(shù)教案

1、學(xué)習(xí)好資料歡迎下載計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)教案任課教師：王敘職業(yè)技術(shù)學(xué)校教案（理論教學(xué)用）第 1 次課 2學(xué)時(shí)章節(jié)第 1 章緒論講授主要內(nèi)容1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成及分類3 計(jì)算機(jī)控制研究的課題與發(fā)展方向?qū)W習(xí)好資料歡迎下載重點(diǎn)難點(diǎn)1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成及分類要 求 掌 握 知識(shí) 點(diǎn) 和 分 析方法1. 掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基本概念2. 掌握計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成與分類3. 了解計(jì)算機(jī)控制研究的課題與發(fā)展方向授課思路，采用 的 教 學(xué) 方法 和 輔 助 手段 ， 板 書 設(shè)計(jì)， 重點(diǎn)如何突出，難點(diǎn)如何解決，師生互動(dòng)等教學(xué)思路： 講授為主，對(duì)開(kāi)環(huán)系統(tǒng)，閉環(huán)控制系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)例介紹，與現(xiàn)實(shí)生

2、活中的控制系統(tǒng)緊密聯(lián)系起來(lái)。水溫控制，鍋爐控制板書設(shè)計(jì)： 在進(jìn)行多媒體教學(xué)，可適當(dāng)在黑板對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行強(qiáng)調(diào)和分析重點(diǎn)突出及難點(diǎn)解決：上課開(kāi)始指出本次課的學(xué)習(xí)要求和任務(wù)，然后講授相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生聯(lián)想日常生活中常見(jiàn)的控制系統(tǒng)，下課前再次總結(jié)本次課的學(xué)習(xí)內(nèi)容及重點(diǎn)難點(diǎn)，通過(guò)布置課后作業(yè)來(lái)進(jìn)一步鞏固學(xué)習(xí)效果。師生互動(dòng) ：教師列舉生活中的典型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)作業(yè)布置1. 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件。2. 過(guò)程通道的含義及分類。主要參考資料1. 見(jiàn)相關(guān)書籍或者報(bào)刊2. 網(wǎng)絡(luò)3. 雜志和教學(xué)參考書備注學(xué)習(xí)好資料歡迎下載本章教案1.1 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)概述計(jì)算機(jī)控制，是關(guān)于將計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用于工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國(guó)防等行業(yè)

3、自動(dòng)控制的一門綜合性學(xué)科與技術(shù)。計(jì)算機(jī)控制是以計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制理論、自動(dòng)控制工程、電子學(xué)和自動(dòng)化儀表為基礎(chǔ)的綜合學(xué)科。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)簡(jiǎn)單地說(shuō)就是以計(jì)算機(jī)替代了原模擬控制系統(tǒng)的控制器（控制儀表）組成的自動(dòng)控制系統(tǒng)。但是這種取代決不是一種簡(jiǎn)單的替代而是一種升華。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)產(chǎn)生的原因隨著科學(xué)的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步和對(duì)控制的要求的提高，控制對(duì)象越來(lái)越復(fù)雜多樣，使控制系統(tǒng)的控制越來(lái)越復(fù)雜，出現(xiàn)了多輸入多輸出的多變量系統(tǒng)、非線性系統(tǒng)控制、時(shí)變和分布參數(shù)控制系統(tǒng)。對(duì)于這些系統(tǒng)，使用常規(guī)的控制方法和手段實(shí)現(xiàn)是十分困難的，因此，電子計(jì)算機(jī)尤其是微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)并應(yīng)用于自動(dòng)控制領(lǐng)域，使自動(dòng)控制水平產(chǎn)生了巨大的飛躍

4、。1. 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)如圖 1.1 所示的系統(tǒng)為開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)，所謂開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)是指控制器按照先驗(yàn)的控制方案對(duì)對(duì)象或系統(tǒng)進(jìn)行控制，使被控制的對(duì)象或系統(tǒng)能夠按照約定來(lái)運(yùn)動(dòng)或變化。圖 1. 1 開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)框圖2 閉環(huán)控制系統(tǒng)閉環(huán)控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如圖1.2 所示，很明顯閉環(huán)控制系統(tǒng)較開(kāi)環(huán)控制系統(tǒng)增加了一個(gè)比較環(huán)節(jié)和一個(gè)來(lái)自被控參數(shù)的反饋信號(hào)。被控參數(shù)控制器被控對(duì)象設(shè)定值圖1.2 閉環(huán)控制系統(tǒng)框圖+ - 控制器被控對(duì)象被控參數(shù)設(shè)定值學(xué)習(xí)好資料歡迎下載本章教案3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)在上述的開(kāi)、閉環(huán)控制系統(tǒng)中都少不了控制器這樣一個(gè)環(huán)節(jié)。若用計(jì)算機(jī)替代了系統(tǒng)中的控制器這樣就形成了計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。由于計(jì)算機(jī)處理的是數(shù)

5、字信號(hào)，而自然界中的信號(hào)又都是模擬信號(hào)，計(jì)算機(jī)要替代原模擬調(diào)節(jié)器必須完成模擬量到數(shù)字量的轉(zhuǎn)換（ a/d ）和數(shù)字量到模擬量的轉(zhuǎn)換（d/a ） ，如圖 1.3 所示。控制器對(duì)象d/a a/d 計(jì)算機(jī)圖 1.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)基本框圖（閉環(huán)）+ - 學(xué)習(xí)好資料歡迎下載本章教案計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制過(guò)程計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的控制過(guò)程可簡(jiǎn)單地歸納為三個(gè)過(guò)程：（1）信息的獲取計(jì)算機(jī)可以通過(guò)計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備獲取被控對(duì)象的實(shí)時(shí)信息和人的指令性信息。（2）信息的處理計(jì)算機(jī)可根據(jù)預(yù)先編好的程序?qū)耐庠O(shè)獲取的信息進(jìn)行處理。（3）信息的輸出計(jì)算機(jī)將最終處理完的信息通過(guò)外部設(shè)備將這些信號(hào)送到控制對(duì)象，通過(guò)顯示、記錄或打印等操

6、作輸出其處理或獲取信息的情況。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的組成在計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中包括了硬件和軟件兩大部分。硬件是由計(jì)算機(jī)主機(jī)、接口電路、外部設(shè)備組成，是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。軟件是安裝在計(jì)算機(jī)主機(jī)中的程序，它能夠完成對(duì)其接口和外部設(shè)備的控制，完成對(duì)信息的處理，它包含有維持計(jì)算機(jī)主機(jī)工作的系統(tǒng)軟件和為完成控制而進(jìn)行信息處理的應(yīng)用軟件的兩大部分，軟件是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的關(guān)鍵。1.2.2 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件組成典型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件主要包括：計(jì)算機(jī)主機(jī)、過(guò)程控制通道、操作控制臺(tái)和常用的外設(shè)，如圖1.4 所示。應(yīng)該指出的是，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)設(shè)備也成為計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)硬件不可少的一部分。1. 主

7、機(jī)主機(jī)是指我們用于控制的計(jì)算機(jī)，它主要由cpu、存儲(chǔ)器和接口三大部分組成，是整個(gè)系統(tǒng)的核心。目前使用的主機(jī)有：?jiǎn)纹瑱C(jī)、plc、工業(yè) pc 等。它主要完成數(shù)據(jù)和程序的存取、程序的執(zhí)行、控制外部設(shè)備和過(guò)程通道中的設(shè)備的工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)被控對(duì)象的控制，實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話和網(wǎng)絡(luò)通信。主機(jī)過(guò)程控制通道a/d d/a d/i d/o 操作臺(tái)（通訊）控制對(duì)象（系統(tǒng)）cpu mem 圖1.4 典型的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的硬件組成框圖學(xué)習(xí)好資料歡迎下載由于 cpu 技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展和廣泛應(yīng)用，主機(jī)還要完成對(duì)一些含 cpu 設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的控制。2 過(guò)程控制通道過(guò)程控制通道是被控對(duì)象與主機(jī)進(jìn)行信息交換的通道，

8、根據(jù)信號(hào)的方向和形式，過(guò)程控制通道又可分為：（1）模擬量輸入通道完成過(guò)程和被控對(duì)象送往主機(jī)的模擬信號(hào)的轉(zhuǎn)換，使之成為計(jì)算機(jī)能夠接收的標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字信號(hào)。（2）模擬量輸出通道目前，大多數(shù)執(zhí)行機(jī)構(gòu)仍只能接收模擬信號(hào)，而計(jì)算機(jī)運(yùn)算決策的最終結(jié)果是數(shù)字信號(hào)。通過(guò)模擬量輸出通道完成對(duì)數(shù)字量轉(zhuǎn)換為模擬量并且保持。（3）數(shù)字量輸入通道數(shù)字量的輸入通道是把過(guò)程和被控對(duì)象的開(kāi)關(guān)量或通過(guò)傳感器已轉(zhuǎn)換的數(shù)字量以并行或串行的方式轉(zhuǎn)入計(jì)算機(jī)。（4）數(shù)字量輸出通道數(shù)字量輸出通道是將計(jì)算機(jī)運(yùn)算、決策之后的數(shù)字信號(hào)以串行或并行的方式輸出給被控對(duì)象或外部設(shè)備，應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是數(shù)字量輸出通道輸出的信號(hào)有時(shí)是直接驅(qū)動(dòng)外部設(shè)備，其功率和阻抗的

9、匹配是應(yīng)該特別注意的。3. 操作控制臺(tái)操作控制臺(tái)是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)人機(jī)交互的關(guān)鍵設(shè)備，通過(guò)操作控制臺(tái)，操作人員可以及時(shí)了解被控過(guò)程的運(yùn)行狀態(tài)，運(yùn)行參數(shù)；對(duì)控制系統(tǒng)發(fā)出各種控制的操作命令，并且通過(guò)操作控制臺(tái)還可以修改控制方案和程序，操作控制臺(tái)一般應(yīng)包括：（1）信息的顯示（2）信息的記錄（3）工作方式狀態(tài)的選擇（4）信息輸入4. 通訊設(shè)備隨著信息技術(shù)的發(fā)展和網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用及自動(dòng)化的普及，通信已經(jīng)變得無(wú)所不在?，F(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的規(guī)模也越來(lái)越大。企業(yè)信息化的需求也要求生產(chǎn)過(guò)程的數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)的上傳到企業(yè)信息管理系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)作為網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)結(jié)點(diǎn)的方案已經(jīng)被廣泛采納。通訊設(shè)備已成為計(jì)算機(jī)硬件的一個(gè)重

10、要部分。這些設(shè)備可以完成計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的信息交換。1.2.3 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的軟件組成對(duì)于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)講，除了硬件之外，還必須有軟件。控制系統(tǒng)的功能和性能在很大程度上依賴于軟件水平的高低. 所謂軟件是指完成各種功能的計(jì)算機(jī)程序的總和，它分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大部分。1 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是維持計(jì)算機(jī)運(yùn)行操作的基礎(chǔ)，是用于管理、調(diào)度、操作計(jì)算機(jī)的各種資源，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)監(jiān)控與診斷，提供各種開(kāi)發(fā)支持的程序。這些系統(tǒng)軟件包括：操作系統(tǒng)、監(jiān)控管理程序、故障診斷程序、各種計(jì)算機(jī)語(yǔ)言及解釋、編譯工具。系統(tǒng)軟件一般由供應(yīng)商提供或?qū)I(yè)人員開(kāi)發(fā)，用戶不需自己設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)。學(xué)習(xí)好資料歡迎下載2 應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是用戶

11、根據(jù)控制對(duì)象、控制要求，為實(shí)現(xiàn)高效、可靠、靈活的控制而自行編譯的各種程序。它們包括：數(shù)據(jù)采集、數(shù)字濾波、標(biāo)度變換、鍵盤的處理、過(guò)程控制算法、輸出與控制等程序。用于應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，一般有：匯編、c# 、c+、vb、vc 等。 目前也有一些專門用于控制的引用組態(tài)軟件，這些軟件功能強(qiáng)，使用方便，組態(tài)靈活，具有很強(qiáng)的應(yīng)用前景。1.2.4 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類在生產(chǎn)過(guò)程中，根據(jù)被控對(duì)象的特點(diǎn)和控制功能，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)有各種各樣的結(jié)構(gòu)和形式，按計(jì)算機(jī)參與的形式，可以分為開(kāi)環(huán)和閉環(huán)控制系統(tǒng)；按采用的控制方案，又分為程序和順序控制、常規(guī)控制、高級(jí)控制（最優(yōu)、自適應(yīng)、預(yù)測(cè)、非線性等） 、智能控制（

12、fuzzy 控制、專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等）。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類不是嚴(yán)格的按照其結(jié)構(gòu)或者功能進(jìn)行分類的。計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的分類，是根據(jù)計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史和在實(shí)際應(yīng)用中的狀態(tài)并參考以往的教材進(jìn)行分類的。一般分為：操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)、直接數(shù)字控制系統(tǒng)、監(jiān)督控制系統(tǒng)、集散控制系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)六大類1. 操作指導(dǎo)系統(tǒng)（operation guide control ）操作指導(dǎo)系統(tǒng)是基于生產(chǎn)過(guò)程數(shù)據(jù)直接采集的非在線的閉環(huán)控制系統(tǒng)，如圖1-6 所示：計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)輸入通道對(duì)生產(chǎn)過(guò)程各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行采集，根據(jù)工藝和生產(chǎn)的需求進(jìn)行最優(yōu)化計(jì)算，計(jì)算出優(yōu)化的操作條件和參數(shù)，利用其輸出設(shè)備，將

13、其結(jié)果顯示或打印。操作人員根據(jù)計(jì)算機(jī)提供的結(jié)果改變控制器的參數(shù)或設(shè)定值，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制，這屬于計(jì)算機(jī)離線最優(yōu)控制的一種形式。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制安全、靈活，由于人的介入使該系統(tǒng)可以應(yīng)用于一些復(fù)雜的不便由計(jì)算機(jī)進(jìn)行直接控制的場(chǎng)合。（1）操作指導(dǎo)系統(tǒng)（operation guide control ）計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集輸出設(shè)備人控制器生產(chǎn)過(guò)程學(xué)習(xí)好資料歡迎下載計(jì)算機(jī)通過(guò)數(shù)據(jù)輸入通道對(duì)生產(chǎn)過(guò)程各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行采集，根據(jù)工藝和生產(chǎn)的需求進(jìn)行最優(yōu)化計(jì)算，計(jì)算出優(yōu)化的操作條件和參數(shù)，利用其輸出設(shè)備，將其結(jié)果顯示或打印。操作人員根據(jù)計(jì)算機(jī)提供的結(jié)果改變控制器的參數(shù)或設(shè)定值，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制，這屬于計(jì)算機(jī)離

14、線最優(yōu)控制的一種形式。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、控制安全、靈活，由于人的介入使該系統(tǒng)可以應(yīng)用于一些復(fù)雜的不便由計(jì)算機(jī)進(jìn)行直接控制的場(chǎng)合。2. 直接數(shù)字控制系統(tǒng)（direct digital control ）直接數(shù)字系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的最基本形式，也是應(yīng)用最多的一類計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。其一般結(jié)構(gòu)如圖1-7 所示：操作臺(tái)級(jí)處理設(shè)備計(jì)算機(jī)過(guò)程控制通道生產(chǎn)過(guò)程圖 1-7直接數(shù)字控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)好資料歡迎下載3. 計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)（supervisory computer control ）計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)是一種兩級(jí)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)。如圖1-8 所示：該類系統(tǒng)類似計(jì)算機(jī)操作指導(dǎo)控制系統(tǒng)。它的區(qū)別是scc 計(jì)算機(jī)輸

15、出不通過(guò)人去改變，而直接控制控制器，改變控制的設(shè)定值或參數(shù)，完成對(duì)生產(chǎn)過(guò)程的控制。scc計(jì)算機(jī)可以利用有效的資源去完成生產(chǎn)過(guò)程控制的參數(shù)優(yōu)化，協(xié)調(diào)各直接控制回路的工作，而不直接參與直接的控制，所以計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)是安全性可靠性較高的一類計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，同時(shí)又是計(jì)算機(jī)集散系統(tǒng)的最初、最基本的模式。4. 集散控制系統(tǒng)（distributed control ）集散控制系統(tǒng)又稱為分布控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用分散控制、集中操作、分級(jí)管理、分而自治、綜合協(xié)調(diào)形成具有層次化體系結(jié)構(gòu)的分級(jí)分布式控制，一般分為四級(jí)，如：過(guò)程控制級(jí)、控制管理級(jí)、生產(chǎn)管理級(jí)和經(jīng)營(yíng)管理級(jí)。過(guò)程控制級(jí)是集散控制的基礎(chǔ)，用于直接控制生產(chǎn)

16、過(guò)程，在這級(jí)參與直接控制的可以是計(jì)算機(jī)也可以是plc 或?qū)Ｓ玫臄?shù)字控制器，完成對(duì)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的直接監(jiān)測(cè)和控制，由于生產(chǎn)過(guò)程的控制分別由獨(dú)立的控制器進(jìn)行控制，使控制器故障引起分散，局部的故障不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的工作，提高了系統(tǒng)工作的可靠性。5. 現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)（field bus control system ）現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)是20 世紀(jì) 90 年代興起的迅速得以應(yīng)用的新型計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，已廣泛的應(yīng)用在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化領(lǐng)域，現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)是利用現(xiàn)場(chǎng)總線將各智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，各級(jí)計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化設(shè)備互聯(lián)，形成了一個(gè)數(shù)字式全分散雙向串行傳輸，多分支結(jié)構(gòu)和多點(diǎn)通信的通信網(wǎng)絡(luò)。在現(xiàn)場(chǎng)總線控制系統(tǒng)中，生產(chǎn)過(guò)程

17、現(xiàn)場(chǎng)的各種儀表、變送器、執(zhí)行機(jī)構(gòu)控制器都配有分級(jí)處理器， 屬智能現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備。 現(xiàn)場(chǎng)總線可以直接連接其它的局域網(wǎng)，甚至 internet?？蓸?gòu)成不同層次的復(fù)雜控制網(wǎng)絡(luò)，它已經(jīng)成為今后工業(yè)控制體系結(jié)構(gòu)發(fā)展的方向之一。scc 計(jì)算機(jī)輸入通道輸出通道數(shù) 字 （ 或 模擬）控制器生產(chǎn)過(guò)程圖1-8 計(jì)算機(jī)監(jiān)督控制系統(tǒng)學(xué)習(xí)好資料歡迎下載6. 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（cims ）計(jì)算機(jī)集成制造的概念是在70 年代美國(guó)的一名叫哈靈頓提出的，隨著計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)的發(fā)展最終得以實(shí)施。計(jì)算機(jī)集成制造原本是將工業(yè)生產(chǎn)的全過(guò)程集成由計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和系統(tǒng)在統(tǒng)一模式進(jìn)行，包括從設(shè)計(jì)、工藝、加工制造到產(chǎn)品的檢驗(yàn)出廠一體化的模式。隨著現(xiàn)代

18、市場(chǎng)的需求和企業(yè)模式的現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)集成制造已經(jīng)將制造集成轉(zhuǎn)換為信息集成，并融入了企業(yè)的全面管理和市場(chǎng)營(yíng)銷。cims 是一項(xiàng)寵大的系統(tǒng)工程，它需要有許多基礎(chǔ)的應(yīng)用平臺(tái)的支持，它實(shí)現(xiàn)的是企業(yè)物流、資金流和信息流的統(tǒng)一。由于其涉及面廣，應(yīng)用存在的困難較多，所以許多 cims 工程在規(guī)劃實(shí)話中都提出了整體規(guī)劃分步實(shí)施的策略。盡管目前cims 工程在企業(yè)的推廣存在許多困難，但是它確實(shí)使企業(yè)真正走向現(xiàn)代化的方向。學(xué)習(xí)好資料歡迎下載職業(yè)技術(shù)學(xué)校教案（理論教學(xué)用）第 2 次課 4學(xué)時(shí)章節(jié)第 2 章計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中的檢測(cè)設(shè)備和執(zhí)行機(jī)構(gòu)講授主要內(nèi)容1. 傳感器和變送器2. 過(guò)程控制中常用的執(zhí)行器3. 運(yùn)動(dòng)控制中常

19、用的執(zhí)行機(jī)構(gòu)重點(diǎn)難點(diǎn)1. 傳感器和變送器原理；2. 步進(jìn)電動(dòng)機(jī)。要 求 掌 握 知識(shí) 點(diǎn) 和 分 析方法1. 傳感器和變送器原理；2. 掌握傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的原理。授課思路，采用 的 教 學(xué) 方法 和 輔 助 手段 ， 板 書 設(shè)計(jì)， 重點(diǎn)如何突出，難點(diǎn)如何解決，師生互動(dòng)等教學(xué)思路： 本章內(nèi)容覆蓋面廣，涉及控制領(lǐng)域的前向通道和后向通道，傳感器及變送器原理，執(zhí)行機(jī)構(gòu)等多個(gè)學(xué)科。因此只要求學(xué)生掌握正確的分析方法。教學(xué)輔助手段：多媒體教學(xué)，視頻動(dòng)畫播放等板書設(shè)計(jì)： 在進(jìn)行多媒體教學(xué)，可適當(dāng)在黑板對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行強(qiáng)調(diào)和分析重點(diǎn)突出及難點(diǎn)解決：實(shí)例介紹師生互動(dòng) ：教師和學(xué)生共同舉出在實(shí)際中的例子。作業(yè)布置1. 電

20、動(dòng)機(jī)，流量計(jì)，伺服系統(tǒng)等等。2. 舉出在實(shí)際中利用上述元件設(shè)備的例子。主要參考資料1. 見(jiàn)相關(guān)書籍或者報(bào)刊2. 網(wǎng)絡(luò)3. 雜志和教學(xué)參考書備注學(xué)習(xí)好資料歡迎下載本章教案圖 1 鍋爐水溫控制系統(tǒng)2.1 傳感器和變送器傳感器是能感受規(guī)定的被測(cè)量并按照一定規(guī)律轉(zhuǎn)換成可用輸出信號(hào)的器件或裝置。傳感器的輸出信號(hào)有多種形式，如電壓、電流、頻率、脈沖等，輸出信號(hào)的形式由傳感器的原理確定。變送器在控制系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，它將工藝變量(如溫度、壓力、流量、液位、成份等)和電、氣信號(hào)(如電流、電壓、頻率、氣壓信號(hào)等)轉(zhuǎn)換成該系統(tǒng)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)。因此，變送器的性能、精度等指標(biāo)對(duì)控制系統(tǒng)影響重大。2.1 傳感器

21、和變送器2.1.1 信號(hào)傳輸及供電的四線制與兩線制變送器安裝在現(xiàn)場(chǎng)，它的氣源或電源從控制室送來(lái)，而輸出信號(hào)送到控制室。氣動(dòng)變送器用兩根氣動(dòng)管線分別傳送氣源和輸出信號(hào)。電動(dòng)模擬式變送器采用二線制或四線制傳輸電源和輸出信號(hào)。學(xué)習(xí)好資料歡迎下載hart 協(xié)議智能式變送器采用雙向全數(shù)字量傳輸信號(hào)，即現(xiàn)場(chǎng)總線通訊方式；目前廣泛采用一種過(guò)渡方式，即在一條通訊電纜中同時(shí)傳輸420ma 電流信號(hào)和數(shù)字信號(hào)，這種方式稱為 hart 協(xié)議通訊方式。智能式變送器的電源也由通信電纜傳輸。2.1.2 壓力檢測(cè)及變送液注式壓力檢測(cè)：依據(jù)流體靜力學(xué)原理，把被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成液柱高度來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)量的。u 型管壓力計(jì)、單管壓力計(jì)、補(bǔ)償

22、微壓計(jì)等。結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便，但其精度受工作液的毛細(xì)管作用、密度及視差等因素的影響。一般用于測(cè)量較低壓力、真空度或壓力差。彈性式壓力檢測(cè)：根據(jù)彈性元件受力變形原理，將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成位移來(lái)實(shí)現(xiàn)壓力測(cè)量。主要有彈簧管、膜片和波紋管等負(fù)荷式壓力檢測(cè)：利用靜壓平衡原理進(jìn)行壓力測(cè)量。典型儀表：活塞式、浮球式和鐘罩式。普遍用作標(biāo)準(zhǔn)儀器對(duì)壓力儀表進(jìn)行標(biāo)定。電氣式壓力檢測(cè)：利用敏感元件將被測(cè)壓力轉(zhuǎn)換成各種電量，如電阻、 電感、 電容、電位差等。具有較好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，特性量程范圍大，線形好，便于進(jìn)行壓力的自動(dòng)控制。其它壓力檢測(cè)方法：彈振式壓力計(jì)、壓磁式壓力計(jì)。差動(dòng)平板式電容傳感器結(jié)構(gòu)圖學(xué)習(xí)好資料歡迎下載測(cè)量部分的

23、作用是通過(guò)電容式壓力傳感器及相關(guān)電路把被測(cè)差壓?p 成比例的轉(zhuǎn)換成為差動(dòng)電流信號(hào)id。差動(dòng)電容的相對(duì)變化量再通過(guò)電容/電流轉(zhuǎn)換電路比例的轉(zhuǎn)換成差動(dòng)電流信號(hào)id，經(jīng)放大后轉(zhuǎn)換成420ma 輸出電流。測(cè)量部分的作用是通過(guò)電容式壓力傳感器及相關(guān)電路把被測(cè)差壓?p 成比例的轉(zhuǎn)換成為差動(dòng)電流信號(hào)id。差動(dòng)電容的相對(duì)變化量再通過(guò)電容/電流轉(zhuǎn)換電路比例的轉(zhuǎn)換成差動(dòng)電流信號(hào)id，經(jīng)放大后轉(zhuǎn)換成420ma 輸出電流。學(xué)習(xí)好資料歡迎下載測(cè)溫方法分類接觸式測(cè)量：基于物體的熱交換原理設(shè)計(jì)而成。優(yōu)點(diǎn)：較直觀、可靠，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，測(cè)量準(zhǔn)確度高。缺點(diǎn)：測(cè)溫有較大滯后，在接觸過(guò)程中易破壞被測(cè)對(duì)象的溫度場(chǎng)分布，從而造成測(cè)量

24、誤差，不能測(cè)量移動(dòng)或太小的物體。測(cè)溫上限受到溫度計(jì)材料的限制，故所測(cè)溫度不能太高。接觸式測(cè)量主要儀表：基于物體受熱膨脹原理制成的膨脹式溫度檢測(cè)儀表；基于密閉容器內(nèi)工作介質(zhì)隨溫度升高而壓力升高的性質(zhì)制成的壓力式溫度檢測(cè)儀表；基于導(dǎo)體或半導(dǎo)體電阻隨溫度變化而變化的熱電阻溫度檢測(cè)儀表基于熱電效應(yīng)的熱電偶溫度檢測(cè)儀表。學(xué)習(xí)好資料歡迎下載基于熱電效應(yīng)的熱電偶溫度檢測(cè)儀表。非接觸測(cè)量基于物體的熱輻射特性與溫度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系而設(shè)計(jì)的。優(yōu)點(diǎn) :測(cè)溫范圍廣，測(cè)溫過(guò)程中不破壞被測(cè)對(duì)象的溫度場(chǎng)分布；能測(cè)量運(yùn)動(dòng)物體；測(cè)溫響應(yīng)速度快。缺點(diǎn)：所測(cè)溫度受物體發(fā)射率、中間介質(zhì)和測(cè)溫距離的影響。主要儀表：輻射溫度計(jì)、光學(xué)高溫計(jì)

25、、光電高溫計(jì)、比色溫度計(jì)等。其他測(cè)量技術(shù)：光纖測(cè)溫技術(shù)、集成溫度傳感器測(cè)溫技術(shù)等工業(yè)上常用的(已標(biāo)準(zhǔn)化 )熱電偶有：鉑銠30-鉑銠 6 熱電偶 (分度號(hào)為b)、鉑銠 10-鉑熱電偶 (分度號(hào)為s)、鎳鉻 -鎳硅 (鎳鉻 -鎳鋁 )熱電偶 (分度號(hào)為k)等。引言：先看一個(gè)實(shí)驗(yàn) 熱電偶工作原理演示熱電偶測(cè)溫原理熱電偶溫度計(jì)利用不同導(dǎo)體或半導(dǎo)體的熱電效應(yīng)來(lái)測(cè)溫的熱電偶：兩種不同的金屬a 和 b 構(gòu)成閉合回路當(dāng)兩個(gè)接觸端t t0 時(shí)，回路中會(huì)產(chǎn)生熱電勢(shì)熱電勢(shì)由兩種材料的接觸電勢(shì)和單一材料的溫差電勢(shì)決定結(jié)論：當(dāng)兩個(gè)結(jié)點(diǎn)溫度不相同時(shí)，回路中將產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。熱電極 a右 端稱 為：自由端（參考端、 冷端）左端

26、稱為：測(cè) 量 端（ 工 作端 、 熱端）熱電極 b學(xué)習(xí)好資料歡迎下載接觸電勢(shì)k 玻耳茲曼常數(shù)；t 接觸面的絕對(duì)溫度；e 單位電荷量；na 金屬電極a 的自由電子密度nb 金屬電極b 的自由電子密度溫差電勢(shì)（湯姆遜電勢(shì)） 湯姆遜系數(shù)，它表示溫度為1時(shí)所產(chǎn)生的電動(dòng)勢(shì)值，它與材料的性質(zhì)有關(guān)。baabnnektteln)(ttadttte0),(0ttbababaababbabaababdtnnttekttettetetettetettetette0)(ln)(),(),()()(),()(),()(),(00000000學(xué)習(xí)好資料歡迎下載結(jié)論1）熱電極a 和 b 為同一種材料時(shí)，na=nb, a=b

27、，則 eab(t, t0)=0 。2）若熱電偶兩端處于同一溫度下，t=t0 ，則 eab(t, t0)=0 。3）熱電勢(shì)存在必須具備兩個(gè)條件：一、兩種不同的金屬材料組成熱電偶，二、它的兩端存在溫差。熱電勢(shì)是t 和 t0 的溫度函數(shù)的差，而不是溫度的函數(shù)。當(dāng) t0=0時(shí)， f (t0)=0 則有：e 與 t 之間有唯一對(duì)應(yīng)的單值函數(shù)關(guān)系，因此就可以用測(cè)量到的熱電勢(shì)e 來(lái)得到對(duì)應(yīng)的溫度值t，熱電偶熱電勢(shì)的大小，只是與導(dǎo)體a 和 b 的材料有關(guān)，與冷熱端的溫度有關(guān)，與導(dǎo)體的粗細(xì)長(zhǎng)短及兩導(dǎo)體接觸面積無(wú)關(guān)。)()()()()()(),(00000tftfdttedttettettbaabtbaabab)

28、(),(0tftteab學(xué)習(xí)好資料歡迎下載熱電阻測(cè)溫原理熱電阻溫度計(jì)是利用導(dǎo)體或半導(dǎo)體的電阻值隨溫度變化的性質(zhì)來(lái)測(cè)量溫度的當(dāng)溫度升高時(shí)，雖然自由電子數(shù)目基本不變（當(dāng)溫度變化范圍不是很大時(shí)），但每個(gè)自由電子的動(dòng)能將增加，因而在一定的電場(chǎng)作用下，要使這些雜亂無(wú)章的電子作定向運(yùn)動(dòng)就會(huì)遇到更大的阻力，導(dǎo)致金屬電阻值隨溫度的升高而增加熱電阻引線的功能是使感溫元件能與外部測(cè)量線路相連接。熱電阻引線對(duì)測(cè)量結(jié)果有較大的影響，現(xiàn)在常用的引線方式有兩線制、三線制和四線制三種。熱電阻傳感器是把由溫度變化所引起導(dǎo)體電阻值的變化，通過(guò)測(cè)量電路轉(zhuǎn)換成電壓（毫伏）信號(hào)，然后再顯示被記錄的溫度。熱電阻的測(cè)量電路通常采用不平衡

29、電橋來(lái)轉(zhuǎn)換，熱電阻在工業(yè)測(cè)量橋路中的接法常采用兩線制和三線制兩種常用的熱電阻鉑熱電阻：鉑材料的優(yōu)點(diǎn)是：物理，化學(xué)性能穩(wěn)定，抗氧化能力強(qiáng)，并且有較寬的測(cè)量范圍。鉑熱電阻的阻值與溫度間對(duì)應(yīng)的特性曲線如下：鉑熱電阻（1200以下）當(dāng)-200 t0時(shí)rt=r01+at+bt2+c(t-100)t3 當(dāng) 0 t850時(shí)rt=r0(1+at+bt2) rt 溫度為 t時(shí)鉑熱電阻的阻值；r0 溫度為 0時(shí)鉑熱電阻的阻值；a、b、c 溫度系數(shù)， 它們的數(shù)值分別為a=3.90802 10-3 （1/） ，b=-5.80210-7（1/2） ，c=-4.27350 10-12（1/4） 。銅熱電阻(-50150

30、) （1）在上述使用溫度范圍內(nèi)，阻值與溫度的關(guān)系幾乎成線性關(guān)系，即可近似表示為rt=r0(1+ t) 式中 電阻溫度系數(shù) , =(4.254.28)/ （2）電阻溫度系數(shù)比鉑高，而電阻率比鉑低。（3）容易提純，加工性能好，價(jià)格便宜。（4）易氧化，不宜在腐濁介質(zhì)或高溫下工作。熱電阻兩線測(cè)量橋路1電阻體2引出線為 了 消除 和 減小 引 線電 阻 的影響，采學(xué)習(xí)好資料歡迎下載3 多軸步進(jìn)電機(jī)控制技術(shù)數(shù)控機(jī)床的驅(qū)動(dòng)元件常常是步進(jìn)電機(jī)。步進(jìn)電機(jī)是電機(jī)類中比較特殊的一種，它是靠脈沖來(lái)驅(qū)動(dòng)的。靠步進(jìn)電機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的數(shù)控系統(tǒng)的工作站或刀具總移動(dòng)步數(shù)決定于指令脈沖的總數(shù)，而刀具移動(dòng)的速度則取決于指令脈沖的頻率。步

31、進(jìn)電機(jī)不是連續(xù)的變化，而是跳躍的，離散的。步進(jìn)電機(jī)：脈沖電機(jī)，給一個(gè)脈沖電機(jī)轉(zhuǎn)一下。它是一種將電脈沖信號(hào)轉(zhuǎn)換為角位移的機(jī)電式數(shù)模（da）轉(zhuǎn)換器。3.1 步進(jìn)電機(jī)的工作原理3.2 步進(jìn)電機(jī)控制接口及輸出字表3.3 步進(jìn)電機(jī)控制程序3.4 數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)舉例 三軸步進(jìn)電機(jī)控制3.1 步進(jìn)電機(jī)的工作原理（1）步進(jìn)電機(jī)的結(jié)構(gòu)：一句話，內(nèi)轉(zhuǎn)子和定子構(gòu)成。定子：定子上有繞組，教材上這個(gè)電機(jī)是三相電機(jī)，有3 對(duì)磁極，實(shí)際上步進(jìn)電機(jī)不僅有三相，還有四相、五相等等。三對(duì)磁極分別為a、b、c，通過(guò)開(kāi)關(guān)輪流通電。轉(zhuǎn)子：上面帶齒。為了說(shuō)明問(wèn)題，這里只畫了4 個(gè)齒。 （其實(shí)一般有幾十個(gè)齒）（2）工作原理：對(duì)于三相步進(jìn)電機(jī)

32、的a、b、c 這三個(gè)開(kāi)關(guān)，每個(gè)開(kāi)關(guān)閉合，就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)脈沖，現(xiàn)在我們一塊看一下工作過(guò)程。學(xué)習(xí)好資料歡迎下載初始狀態(tài)時(shí)，開(kāi)關(guān)a 接通，則 a 相磁極和轉(zhuǎn)子的0、2 號(hào)齒對(duì)齊，同時(shí)轉(zhuǎn)子的1、3 號(hào)齒和 b、c 相磁極形成錯(cuò)齒狀態(tài)。這就相當(dāng)于初始化。當(dāng)開(kāi)關(guān)a 斷開(kāi)， b 接通，由于b 相繞組和轉(zhuǎn)子的1、3 號(hào)齒之間的磁力線作用，產(chǎn)生一個(gè)扭矩，使得轉(zhuǎn)子的1、3 號(hào)齒和 b 相磁極對(duì)齊，則轉(zhuǎn)子的0、2 號(hào)齒就和 a、c相繞組磁極形成錯(cuò)齒狀態(tài)。開(kāi)關(guān) b 斷開(kāi)， c 接通，由于c 相繞組和轉(zhuǎn)子0、2 號(hào)之間的磁力線的作用，使得轉(zhuǎn)子 0、2 號(hào)齒和 c 相磁極對(duì)齊，這時(shí)轉(zhuǎn)子的1、3 號(hào)齒和 a、b 相繞組磁極產(chǎn)

33、生錯(cuò)齒。 當(dāng)開(kāi)關(guān) c 斷開(kāi)， a 接通后，由于a 相繞組磁極和轉(zhuǎn)子1、3 號(hào)齒之間的磁力線的作用，使轉(zhuǎn)子1、3 號(hào)齒和 a 相繞組磁極對(duì)齊，這時(shí)轉(zhuǎn)子的0、2 號(hào)齒和 b、c 相繞組磁極產(chǎn)生錯(cuò)齒。很明顯，這時(shí)轉(zhuǎn)子移動(dòng)了一個(gè)齒距角。如果對(duì)一相繞組通電的操作稱為一拍，那對(duì)a、b、c 三相繞組輪流通電需要三拍。對(duì) a、b、c 三相輪組輪流通電一次稱為一個(gè)周期。從上面分析看出，該三相步進(jìn)電機(jī)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒距，需要三拍操作。由于按abca 相輪流通電，則磁場(chǎng)沿 a、b、c 方向轉(zhuǎn)動(dòng)了360空間角， 而這時(shí)轉(zhuǎn)子沿abc 方向轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)齒距的位置。在圖中，轉(zhuǎn)子的齒數(shù)為4，故齒距角90，轉(zhuǎn)動(dòng)了一個(gè)齒距也即轉(zhuǎn)動(dòng)了

34、90。同樣的，如果轉(zhuǎn)自由40 個(gè)齒，則轉(zhuǎn)完一個(gè)周期是9。齒踞角和步踞角：對(duì)于一個(gè)步進(jìn)電機(jī)，如果它的轉(zhuǎn)子的齒數(shù)為z，它的齒距角 z 為z=2z=360/z 而步進(jìn)電機(jī)運(yùn)行n 拍可使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒距位置。步進(jìn)電機(jī)的步距角可以表示如下=z n=360/(nz) 其中： n 是步進(jìn)電機(jī)工作拍數(shù)，z 是轉(zhuǎn)子的齒數(shù)。對(duì)于三相步進(jìn)電機(jī)，若采用三拍方式，則它的步距角是=360/(34)=30對(duì)于轉(zhuǎn)子有40 個(gè)齒且采用三拍方式的步進(jìn)電機(jī)而言，其步距角是=360/(340)=3學(xué)習(xí)好資料歡迎下載3.2 步進(jìn)電機(jī)的工作方式1步進(jìn)電機(jī)單三拍工作方式2步進(jìn)電機(jī)的雙三拍工作方式3步進(jìn)電機(jī)的三相六拍工作方式1. 單三拍工作

35、方式：?jiǎn)稳木褪敲看沃唤o一個(gè)線組通電，其余的繞組斷開(kāi)。繞組的通電順序：abca電壓波形在這里，步進(jìn)電機(jī)是由脈沖控制的。而脈沖的輸出受計(jì)算機(jī)的控制。2步進(jìn)電機(jī)的雙三拍工作方式繞組的通電順序：ab bc ca 電壓波形3步進(jìn)電機(jī)的三相六拍工作方式繞組的通電順序：a ab b bc c ca a 電壓波形學(xué)習(xí)好資料歡迎下載職業(yè)技術(shù)學(xué)校教案（理論教學(xué)用）第 4 次課 2學(xué)時(shí)章節(jié)第 3 章 計(jì)算機(jī)總線技術(shù)講授主要內(nèi)容1. 總線的基本概念2. 內(nèi)部總線重點(diǎn)難點(diǎn)1. 總線的概念和分類；要 求 掌 握 知識(shí) 點(diǎn) 和 分 析方法1. 總線的基本概念；2. 常用的計(jì)算機(jī)總線。授課思路，采用 的 教 學(xué) 方法 和

36、輔 助 手段 ， 板 書 設(shè)計(jì)， 重點(diǎn)如何突出，難點(diǎn)如何解決，師生互動(dòng)等教學(xué)思路： 總線是一組線的集合，它定義了引線的電氣，機(jī)械，時(shí)序等性能，用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)內(nèi)部各個(gè)部件之間的相互通信，由于是集成在芯片內(nèi)部，比較抽象，所以我們將總線按照各類定義進(jìn)行了分類。教學(xué)輔助手段：多媒體教學(xué)，視頻動(dòng)畫播放等板書設(shè)計(jì)： 在進(jìn)行多媒體教學(xué)，可適當(dāng)在黑板對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行強(qiáng)調(diào)和分析重點(diǎn)突出及難點(diǎn)解決：本節(jié)的重點(diǎn)在理解總線的定義和作用，并能列舉常用的計(jì)算機(jī)總線。下課前再次總結(jié)本次課的學(xué)習(xí)內(nèi)容及重點(diǎn)難點(diǎn)，通過(guò)布置課后作業(yè)來(lái)進(jìn)一步鞏固學(xué)習(xí)效果。師生互動(dòng) ：教師和學(xué)生共同對(duì)相關(guān)問(wèn)題討論計(jì)算。作業(yè)布置1. 什么是總線，計(jì)總線的

37、分類。2. 簡(jiǎn)述 pci 總線的性能和特點(diǎn)。主要參考資料1. 見(jiàn)相關(guān)書籍或者報(bào)刊2. 網(wǎng)絡(luò)3. 雜志和教學(xué)參考書備注學(xué)習(xí)好資料歡迎下載計(jì)算機(jī)總線技術(shù)?隨著微處理器技術(shù)的飛速發(fā)展，總線技術(shù)也得到不斷創(chuàng)新。先后出現(xiàn)了isa、mca 、 eisa、vesa 、pci、agp、ieee1394 、usb 等總線技術(shù)。?芯片內(nèi)部的總線技術(shù)也在不斷發(fā)展，amba 、core connect 、coreram 等已經(jīng)形成集成電路內(nèi)部十分具有競(jìng)爭(zhēng)力的總線標(biāo)準(zhǔn)。?工業(yè)控制的profibus ，ff 等現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)。總線的數(shù)據(jù)傳輸速度也不斷提升，目前，agp 局部總線數(shù)據(jù)可達(dá)528mb/s ， pci-x可達(dá) 1

38、gb/s，系統(tǒng)總線傳輸速率也由66mb/s 提高到 100mb/s 甚至更高的133mb/s 、150mb/s 、200mb/s。?總線的基本概念?內(nèi)部總線?外部總線3.1 總線的基本概念總線的定義：總線就是一組信號(hào)線的集合，它定義了各引線的信號(hào)、電氣和機(jī)械特性，使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的各部件之間以及外部的各系統(tǒng)之間建立信號(hào)聯(lián)系，進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞和通信?？偩€的特點(diǎn)?規(guī)定了各引線的信號(hào)、時(shí)序、電氣和機(jī)械特性?為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部各部件、各模塊之間或計(jì)算機(jī)各系統(tǒng)之間提供了標(biāo)準(zhǔn)的公共信息通路?采用總線標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)的計(jì)算機(jī)模板和設(shè)備具有很強(qiáng)的兼容性3.1.1 總線的分類按照總線內(nèi)部信息傳輸?shù)男再|(zhì)，總線可分為?數(shù)據(jù)

39、總線 :db 用于傳送數(shù)據(jù)信息地址總線 :ab 是專門用來(lái)傳送地址的?控制總線 :cb 控制總線包括控制、時(shí)序和中斷信號(hào)線電源總線 :pb 用于向系統(tǒng)提供電源學(xué)習(xí)好資料歡迎下載總線的分類按照總線在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中的層次位置，總線可分為?片內(nèi)總線(on-chip bus) 在集成電路的內(nèi)部，用來(lái)連接各功能單元的信息通路?內(nèi)部總線（ internal bus) 用于計(jì)算機(jī)內(nèi)部模塊（板）之間通信?外部總線（ external bus) ：又稱通訊總線用于計(jì)算機(jī)之間或計(jì)算機(jī)與設(shè)備之間通信根據(jù)總線的數(shù)據(jù)傳輸方式，總線可分為并行總線：每個(gè)信號(hào)都有自己的信號(hào)線串行總線：所有信號(hào)復(fù)用一對(duì)信號(hào)線總線的分類片內(nèi)總線在集

40、成電路的內(nèi)部，用來(lái)連接各功能單元的信息通路。受芯片面積及對(duì)外引腳數(shù)的限制，片內(nèi)總線大多采用單總線結(jié)構(gòu)，這有利于芯片集成度和成品率的提高，而對(duì)于內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送速度要求較高的，也可采用雙總線或三總線結(jié)構(gòu)。asic 技術(shù)的出現(xiàn)，用戶也可以按照自己的要求，借助于適當(dāng)?shù)膃da 工具，設(shè)計(jì)自己的芯片。學(xué)習(xí)好資料歡迎下載內(nèi)部總線：系統(tǒng)總線或板級(jí)總線內(nèi)部總線是微機(jī)系統(tǒng)中最重要的總線，人們平常所說(shuō)的微機(jī)總線就是指系統(tǒng)總線，如std 總線、 pc 總線、 isa 總線、 pci 總線等按功能可分為數(shù)據(jù)總線db 、地址總線ab 、控制總線cb、和電源總線 pb 數(shù)據(jù)總線d：用于傳遞數(shù)據(jù)信息總線寬度：數(shù)據(jù)信號(hào)線的根數(shù)。

41、決定設(shè)備獲得最大性能影響計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能地址總線a：用于傳遞地址信息地址總線寬度：地址線的根數(shù)決定直接尋址能力避免 io 地址與內(nèi)存地址的重疊控制總線c：包括控制、時(shí)序和中斷信號(hào)線，用于傳遞各種控制信息，決定了總線的性能好壞電源總線p：提供電源學(xué)習(xí)好資料歡迎下載3.1.2 總線主要性能指標(biāo)總線頻率即總線工作時(shí)鐘頻率，單位為mhz ，它是影響總線傳輸速率的重要因素之一?？偩€寬度又稱總線位寬，是總線可同時(shí)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)位數(shù)，用bit（位）表示，如8 位、 16 位、32 位等。顯然，總線的寬度越大，它在同一時(shí)刻就能夠傳輸更多的數(shù)據(jù)。?總線帶寬又稱總線傳輸率，表示在總線上每秒傳輸字節(jié)的多少，單位是mb/s

42、 。影響總線傳輸率的因素有總線寬度、總線頻率等。一般的，總線帶寬（ mb/s ）= 1/8總線寬度總線頻率同步方式可分為同步方式和異步方式。在同步方式下，總線上主模塊與從模塊進(jìn)行一次數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)間是固定的，并嚴(yán)格按照系統(tǒng)時(shí)鐘來(lái)統(tǒng)一定時(shí)主模塊、從模塊之間的傳輸操作，只要總線上的設(shè)備都是高速的，就可達(dá)到很高的總線帶寬?？偩€復(fù)用采用多路復(fù)用技術(shù)，可以減少總線的數(shù)目。信號(hào)線數(shù)表明總線擁有多少信號(hào)線，是數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線和電源總線的總和。信號(hào)線數(shù)與總線性能不成正比，但一般與復(fù)雜度成正比總線控制方式包括并發(fā)工作、自動(dòng)配置、仲裁方式、邏輯方式、計(jì)數(shù)方式等。幾種微型計(jì)算機(jī)總線性能參數(shù)學(xué)習(xí)好資料歡迎下

43、載3.1.4 總線控制與總線傳輸集中式：將控制邏輯集中在一處(如在 cpu 中) 。集中控制是單總線、雙總線和三總線結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)主要采用的方式，常見(jiàn)的集中控制方式主要有鏈?zhǔn)讲樵兎绞?、?jì)數(shù)器定時(shí)查詢方式和獨(dú)立請(qǐng)求總線控制方式。分布式：將總線控制邏輯分散在與總線連接的各個(gè)部件或設(shè)備上。總線傳輸總線上的數(shù)據(jù)在主模塊的控制下進(jìn)行傳送。一般的，總線在完成一次傳輸周期時(shí)，可分為四個(gè)階段：取得了使用權(quán)的主模塊，通過(guò)總線發(fā)出本次打算訪問(wèn)的從模塊 (或從設(shè)備 )的存儲(chǔ)地址或設(shè)備地址及有關(guān)命令，啟動(dòng)參與本次傳輸?shù)膹哪K；主模塊和從模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，數(shù)據(jù)由源模塊發(fā)出經(jīng)數(shù)據(jù)總線流入目的模塊；主模塊的有關(guān)信息均從系統(tǒng)總線

44、上撤除，讓出總線使用權(quán)。申請(qǐng)分配階段尋址階段數(shù)據(jù)傳輸階段由需要使用總線的主模塊(或主設(shè)備 )提出申請(qǐng)，經(jīng)總線仲裁機(jī)構(gòu)決定在下一傳輸周期是否能獲得總線使用權(quán)；結(jié)束階段學(xué)習(xí)好資料歡迎下載3.2 內(nèi)部總線?std 總線?pc 系列總線3.2.1 std 總線?std 總線起初設(shè)計(jì)為可用于64k 存儲(chǔ)空間的8 位總線，后發(fā)展成可用于尋址16m 空間的 16 位總線std 總線的特點(diǎn)：56 根并行總線，采用小模板結(jié)構(gòu), 尺寸為 165 114mm 模塊化的總體設(shè)計(jì)布局開(kāi)放式的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)兼容式總線結(jié)構(gòu)，擁有豐富的i/o 功能，廣泛適用于工業(yè)控制小模板結(jié)構(gòu)，模板尺寸小,可減少?zèng)_擊和震動(dòng)的影響std 總線的信號(hào)

45、分配56 根并行總線都有明確的定義，按功能可分為五大類(1)邏輯電源線6 根(引線 16) (2)數(shù)據(jù)總線8 根(引線 714) (3)地址總線16 根 (引線 1530) (4)控制總線22 根 (引線 3152) (5)輔助電源線4 根(引線 5356) 3.2.2 pc 系列總線isa 總線mca ：微通道體系結(jié)構(gòu)eisa 總線pci 局部總線isa 總線問(wèn)世較早，是8 位、 16 位數(shù)據(jù)傳輸總線的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)最高傳輸速率8mbps 尋址空間為16mb 將 cpu 看作唯一的主模塊，其余外設(shè)均為從模塊，包括可以暫時(shí)掌握總線的dma 和協(xié)處理器98 根總線分成5 類：地址線、數(shù)據(jù)線、控制線、時(shí)

46、鐘線和電源線mca 總線（ micro channel architechure ）ibm 在推出 386 時(shí)提出數(shù)據(jù)、地址總線寬度32 位，支持4gb 的尋址能力數(shù)據(jù)傳輸速率33mbps 在電氣及物理上與isa 不兼容ibm 沒(méi)有公布標(biāo)準(zhǔn)eisa 總線89 年，推出486 時(shí)提出32 位數(shù)據(jù)總線，支持32 位地址通路總線主控技術(shù)，擴(kuò)展卡上具有總線主控處理器與 isa 兼容，支持多個(gè)主模塊可以自動(dòng)根據(jù)需要進(jìn)行32、16、8 位數(shù)據(jù)間的轉(zhuǎn)換學(xué)習(xí)好資料歡迎下載支持多總線主控模塊擴(kuò)展卡的安裝十分容易，可根據(jù)配置文件自動(dòng)配置系統(tǒng)和擴(kuò)展板pci 局部總線pci(peripheral component

47、interconnect ，設(shè)備部件互連)總線是一種高性能局部總線，它是92 年由 intel 公司帶頭制定的設(shè)備總線標(biāo)準(zhǔn)支持 64 位數(shù)據(jù)傳送、多總線主控模塊、線性猝發(fā)讀寫和并發(fā)工作方式具有即插即用功能(pnp) 最高傳送數(shù)據(jù)132mbps 兼容性強(qiáng)、成本低職業(yè)技術(shù)學(xué)校教案（理論教學(xué)用）第 5 次課 2學(xué)時(shí)章節(jié)第 3 章 計(jì)算機(jī)總線技術(shù)講授主要內(nèi)容1 外部總線重點(diǎn)難點(diǎn)1. ieee-488總線定義；2. rs232 總線定義和rs485；3. 通用 usb 總線。要 求 掌 握 知識(shí) 點(diǎn) 和 分 析方法1. rs232 總線定義；學(xué)習(xí)好資料歡迎下載授課思路，采用 的 教 學(xué) 方法 和 輔 助

48、 手段 ， 板 書 設(shè)計(jì)， 重點(diǎn)如何突出，難點(diǎn)如何解決，師生互動(dòng)等教學(xué)思路： ieee-488 是一種并行的外部總線，用于計(jì)算機(jī)與測(cè)量?jī)x器，輸入輸出設(shè)備， 以及這些儀器之間的并行通信；rs-232 是一種串行的外部總線，usb 是目前 usb接口的基本配置，用得相當(dāng)廣泛。結(jié)合實(shí)物，講解每類線的特性計(jì)用途。教學(xué)輔助手段：多媒體教學(xué)，視頻動(dòng)畫播放等板書設(shè)計(jì)： 在進(jìn)行多媒體教學(xué)，可適當(dāng)在黑板對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行強(qiáng)調(diào)和分析重點(diǎn)突出及難點(diǎn)解決：本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)理解各類總線的接口定義，用途及相應(yīng)的典型案例。下課前再次總結(jié)本次課的學(xué)習(xí)內(nèi)容及重點(diǎn)難點(diǎn)，通過(guò)布置課后作業(yè)來(lái)進(jìn)一步鞏固學(xué)習(xí)效果。師生互動(dòng) ：教師和學(xué)生一起

49、對(duì)各類總線進(jìn)行總結(jié)，比較他們的優(yōu)劣。作業(yè)布置1. rs232 總線常用的有哪些信號(hào)？如何通過(guò)該接口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程發(fā)送與接收。2. usb 數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠心男?。主要參考資料1. 見(jiàn)相關(guān)書籍或者報(bào)刊2. 網(wǎng)絡(luò)3. 雜志和教學(xué)參考書備注學(xué)習(xí)好資料歡迎下載3.3 外部總線外部總線又稱為通信總線，用于計(jì)算機(jī)之間，計(jì)算機(jī)與遠(yuǎn)程終端，計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備以及計(jì)算機(jī)與測(cè)量?jī)x器儀表之間的通信。該類總線不是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)已有的總線，而是利用電子工業(yè)或其他領(lǐng)域已有的總線標(biāo)準(zhǔn)。外部總線又分為并行總線和串行總線. ?ieee-488 總線?rs-232-c 總線?rs-422 和 rs-485 總線?通用串行總線（usb）3.3.

50、2 rs-232-c 總線rs-232-c 總線是一種串行外部總線，專門用于數(shù)據(jù)終端設(shè)備dte 和數(shù)據(jù)通信設(shè)備 dce 之間的串行通信。是 1969 年由美國(guó)電子工業(yè)協(xié)會(huì)（eia ）從 ccitt 遠(yuǎn)程通信標(biāo)準(zhǔn)中導(dǎo)出的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。常用的 9 根引腳分為兩類：一類是基本的數(shù)據(jù)傳送引腳基本數(shù)據(jù)傳送引腳包括：txd 、rxd 和 gnd 另一類是用于調(diào)制解調(diào)器（modem ）的控制和反映其狀態(tài)的引腳。modem 控制和狀態(tài)引腳分為兩組一組為 dtr 和 rts，負(fù)責(zé)從計(jì)算機(jī)通過(guò)rs-232c 接口送給modem 另一組為dsr、cts、dcd 和 ri，負(fù)責(zé)從modem通過(guò) rs-232c接口送給計(jì)算

51、機(jī)的狀態(tài)信息rs-232c 總線的電氣特性電氣連接方式學(xué)習(xí)好資料歡迎下載主要特點(diǎn)：非平衡的連接方式采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信公用地線引線信號(hào)狀態(tài)rs-232c 標(biāo)準(zhǔn)引線狀態(tài)必須是以下三種之一，即space/ mark( 空號(hào) /傳號(hào) )、或on/off( 通/斷)、或邏輯0/邏輯 1。引線邏輯電平用-3-15v 表示邏輯1 用+3+15v 表示邏輯0 短路抑制性能rs-232c 的驅(qū)動(dòng)電路必須能承受電纜中任何導(dǎo)線短路通信速率最高通信速率為115200bps rs-232c 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定通信距離應(yīng)小于15m。rs-232-c 總線的通信結(jié)構(gòu)具有 modem 設(shè)備的遠(yuǎn)距離通信線路學(xué)習(xí)好資料歡迎下載?學(xué)習(xí)好資料歡迎

52、下載職業(yè)技術(shù)學(xué)校教案（理論教學(xué)用）第 6 次課 2學(xué)時(shí)章節(jié)第 4 章過(guò)程通道與人機(jī)接口講授主要內(nèi)容1. 數(shù)字量的輸入輸出通道2. 模擬量的輸出通道；重點(diǎn)難點(diǎn)1. 數(shù)字量輸入調(diào)理電路2. 數(shù)字量的輸出驅(qū)動(dòng)電路。3. d/a 轉(zhuǎn)換器原理要 求 掌 握 知識(shí) 點(diǎn) 和 分 析方法1. 掌握常見(jiàn)的輸入調(diào)理電路，輸出驅(qū)動(dòng)電路；2. d/a 轉(zhuǎn)換器的原理；授課思路，采用 的 教 學(xué) 方法 和 輔 助 手段 ， 板 書 設(shè)計(jì)， 重點(diǎn)如何突出，難點(diǎn)如何解決，師生互動(dòng)等教學(xué)思路 ：過(guò)程通道是在計(jì)算機(jī)和生產(chǎn)過(guò)程之間設(shè)置的信息傳送和轉(zhuǎn)換的連接通道，他是計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的必經(jīng)之道，而且現(xiàn)實(shí)生活中也能找到相應(yīng)的連接通道，因

53、此學(xué)生必修掌握。教學(xué)輔助手段：多媒體教學(xué)，視頻動(dòng)畫播放等板書設(shè)計(jì)： 在進(jìn)行多媒體教學(xué)，可適當(dāng)在黑板對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行強(qiáng)調(diào)和分析重點(diǎn)突出及難點(diǎn)解決：本節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)在于如何讓學(xué)生理解各個(gè)通道的具體含有，特征和用途。下課前再次總結(jié)本次課的學(xué)習(xí)內(nèi)容及重點(diǎn)難點(diǎn)，通過(guò)布置課后作業(yè)來(lái)進(jìn)一步鞏固學(xué)習(xí)效果。師生互動(dòng) ：教師和學(xué)生共同通過(guò)試驗(yàn)加深對(duì)電感器基本特征的理解。作業(yè)布置1. 什么是過(guò)程通道，及組成。2. 數(shù)字量輸出驅(qū)動(dòng)電路的三種形式。主要參考資料1. 見(jiàn)相關(guān)書籍或者報(bào)刊2. 網(wǎng)絡(luò)3. 雜志和教學(xué)參考書備注學(xué)習(xí)好資料歡迎下載本章教案第 4 章過(guò)程通道與人機(jī)接口過(guò)程通道與人機(jī)接口過(guò)程通道：過(guò)程通道是在計(jì)算機(jī)和生

54、產(chǎn)過(guò)程之間設(shè)置的信息傳送和轉(zhuǎn)換的連接通道，它包括模擬量輸入通道、模擬量輸出通道、數(shù)字量（開(kāi)關(guān)量）輸入通道、數(shù)字量（開(kāi)關(guān)量）輸出通道。人機(jī)接口：計(jì)算機(jī)和操作人員之間常常需要互通信息，為此計(jì)算機(jī)和操作人員之間應(yīng)設(shè)置顯示器和操作器，其中一種是crt 顯示器和鍵盤，另外一種是針對(duì)某個(gè)生產(chǎn)過(guò)程控制的特點(diǎn)而設(shè)計(jì)的操作控制臺(tái)等。通常把上述兩類設(shè)備簡(jiǎn)稱為人機(jī)接口。作用：顯示生產(chǎn)過(guò)程的狀況；供操作人員操作；三是顯示操作結(jié)果。4.1.1 數(shù)字量的概念及種類(1) ?數(shù)字量（開(kāi)關(guān)量）的概念開(kāi)關(guān)的閉合與斷開(kāi)指示燈的亮與滅繼電器或接觸器的吸合與釋放電機(jī)的啟動(dòng)與停止設(shè)備的安全狀況等。?數(shù)字量（開(kāi)關(guān)量）的種類按類型分有電平

55、式和觸點(diǎn)式兩種?電平式為高電平或低電平?觸點(diǎn)式為觸點(diǎn)閉合或觸點(diǎn)斷開(kāi)，一般又分為機(jī)械觸點(diǎn)和電子觸點(diǎn)。?機(jī)械觸點(diǎn)：按鈕、旋鈕、行程開(kāi)關(guān)、繼電器等觸點(diǎn)?電子觸點(diǎn)：晶體管輸出型的接近開(kāi)關(guān)和光電觸點(diǎn)等?di 的任務(wù) : 把外界被控對(duì)象的開(kāi)關(guān)狀態(tài)信號(hào)、或數(shù)字信號(hào)送至計(jì)算機(jī)或微處理器。學(xué)習(xí)好資料歡迎下載1數(shù)字量輸入通道的結(jié)構(gòu)2輸入調(diào)理電路為了將外部開(kāi)關(guān)量引入到計(jì)算機(jī)，必須將現(xiàn)場(chǎng)輸入的狀態(tài)信號(hào)經(jīng)轉(zhuǎn)換、保護(hù)、濾波、隔離等措施轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)能夠接收的邏輯信號(hào)，這些功能稱為信號(hào)調(diào)理。(1)小功率輸入調(diào)理電路(2)大功率輸入調(diào)理電路k1c1(a) 采用積分電路r3r4(b) 采用rs觸發(fā)器5v5vr1r224v-24v

56、r1r2c110uf+-r3 5v學(xué)習(xí)好資料歡迎下載3常用的幾種數(shù)字量輸入的接線方式在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中，經(jīng)常用到的數(shù)字量輸入有：按鈕、接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)、旋轉(zhuǎn)編碼器等。 其中按鈕是無(wú)源接點(diǎn)，晶體管輸出型的接近開(kāi)關(guān)、光電開(kāi)關(guān)和旋轉(zhuǎn)編碼器等的輸出有 npn 和 pnp 兩種方式。下面分別以源極和漏極輸入為例，來(lái)介紹工業(yè)中常見(jiàn)的幾種數(shù)字量輸入的接線方法。(1)漏極輸入圖 4.4 漏極輸入的數(shù)字量輸入接線原理框圖(2)源極輸入 24vr1r2com傳感器r1mr224v傳感器r1mr224v傳感器學(xué)習(xí)好資料歡迎下載do 的任務(wù)：把計(jì)算機(jī)送出的數(shù)字信號(hào)（或開(kāi)關(guān)信號(hào)）傳送給開(kāi)關(guān)器件，如指示燈、繼電器，控制它們的

57、通斷、閉合或亮、滅等。1數(shù)字量輸出通道的結(jié)構(gòu)2輸出驅(qū)動(dòng)電路晶體管輸出驅(qū)動(dòng)電路繼電器輸出驅(qū)動(dòng)電路固態(tài)繼電器輸出驅(qū)動(dòng)電路(1)晶體管輸出驅(qū)動(dòng)電路(2)繼電器輸出驅(qū)動(dòng)電路職業(yè)技術(shù)學(xué)校教案（理論教學(xué)用）r1 5v輸出鎖存器負(fù)載dc5-30v保險(xiǎn)絲r2控制器內(nèi)部r1 5v輸出鎖存器dc5-30vr2控制器內(nèi)部繼電器負(fù)載保險(xiǎn)絲電源學(xué)習(xí)好資料歡迎下載第 7 次課 4學(xué)時(shí)章節(jié)第 4 章過(guò)程通道與人機(jī)接口講授主要內(nèi)容1.d/a 轉(zhuǎn)換器芯片及接口電路2.d/a 轉(zhuǎn)換器隔離技術(shù)3.a/d 轉(zhuǎn)換器原理及接口芯片4.a/d 轉(zhuǎn)換器的外圍電路重點(diǎn)難點(diǎn)1.d/a 轉(zhuǎn)換器芯片及接口電路2.d/a 轉(zhuǎn)換器隔離技術(shù)3.a/d 轉(zhuǎn)

58、換器原理及接口芯片要 求 掌 握 知識(shí) 點(diǎn) 和 分 析方法1.理解 d/a 轉(zhuǎn)換器芯片及接口電路2.理解 d/a 轉(zhuǎn)換器隔離技術(shù)3.理解 a/d 轉(zhuǎn)換器原理及接口芯片4. 理解 a/d 轉(zhuǎn)換器的外圍電路授課思路，采用 的 教 學(xué) 方法 和 輔 助 手段 ， 板 書 設(shè)計(jì)， 重點(diǎn)如何突出，難點(diǎn)如何解決，師生互動(dòng)等教學(xué)思路： a/d、d/a 是模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量和數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量的芯片，一般是將傳感器的輸出信號(hào)送給a/d，計(jì)算機(jī)的控制信號(hào)送給d/a，以實(shí)現(xiàn)對(duì)外部設(shè)備的控制，因此這部分對(duì)于一個(gè)準(zhǔn)備搞硬件設(shè)計(jì)的人員非常重要，計(jì)算機(jī)只能處理數(shù)字信號(hào)，好控制外部設(shè)備，只能間接處理，所以可以提出問(wèn)題，假設(shè)

59、問(wèn)題，再之解決問(wèn)題的方式進(jìn)行。板書設(shè)計(jì)： 在進(jìn)行多媒體教學(xué)，可適當(dāng)在黑板對(duì)重點(diǎn)內(nèi)容進(jìn)行強(qiáng)調(diào)和分析重點(diǎn)突出及難點(diǎn)解決：上課開(kāi)始指出本次課的學(xué)習(xí)要求和任務(wù)，通過(guò)編程講解加深學(xué)生對(duì)重點(diǎn)難點(diǎn)的理解和掌握，下課前再次總結(jié)本次課的學(xué)習(xí)內(nèi)容及重點(diǎn)難點(diǎn)，通過(guò)布置課后作業(yè)來(lái)進(jìn)一步鞏固學(xué)習(xí)效果。師生互動(dòng) ：列舉正弦交流電路的應(yīng)用實(shí)例后，讓學(xué)生自己進(jìn)行舉例，并進(jìn)行討論。作業(yè)布置主要參考資料1. 見(jiàn)相關(guān)書籍或者報(bào)刊2. 網(wǎng)絡(luò)3. 雜志和教學(xué)參考書備注學(xué)習(xí)好資料歡迎下載本章教案4.2 模擬量輸出通道?模擬量輸出通道的功能?模擬量輸出通道的組成接口電路控制電路數(shù)/模轉(zhuǎn)換器（ d/a ）電壓 /電流（ v/i ）變換器等4

60、.2.1 d/a 轉(zhuǎn)換器原理1.d/a 轉(zhuǎn)換器工作原理d/a轉(zhuǎn)換器輸入的數(shù)字量是由二進(jìn)制代碼按數(shù)位組合起來(lái)表示的，任何一個(gè)n 位的二進(jìn)制數(shù)，均可用表達(dá)式data=d020+d121+ d222+dn-12n-1 來(lái)表示。其中di=0 或 1(i=0,1 n-1)；20，21，2n-1 分別為對(duì)應(yīng)數(shù)位的權(quán)。在 d/a 轉(zhuǎn)換中，要將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬量，必須先把每一位代碼按其 “ 權(quán)” 的大小轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的模擬量，然后將各分量相加，其總和就是與數(shù)字量相應(yīng)的模擬量，這就是d/a 轉(zhuǎn)換的基本原理。d/a 轉(zhuǎn)換器的主要組成基準(zhǔn)電壓vref t 型（ r-2r）電阻網(wǎng)絡(luò)位切換開(kāi)關(guān)bsi（i=0， 1， n-1