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Multi-layer AHB中BusMatrix的设计

Multi-layer AHB中BusMatrix的设计
Multi-layer AHB中BusMatrix的设计

多层次AHB总线架构中BusMatrix的设计和实现

董巍,毛志刚,谢憬

(上海交通大学微电子学院上海200240)

摘要:本文简要介绍了BusMatrix在的多层次AHB系统中的作用,详细描述了BusMatrix 的各个主要功能模块的设计思想,并给出了RTL级的具体实现。最后用相关工具对实现出来的电路进行了性能和面积的评估,根据对结果的分析提出了下一阶段的改进思想。

关键字:BusMatrix,输入模块,译码,输出模块,仲裁

Design and Implementation of a BusMatrix in Multi-layer AHB

DONG Wei, MAO Zhi-gang,XIE Jing

(Shanghai Jiaotong University School of Microelectronics Shanghai 200240) Abstract: In this paper, we present the advantage of BusMartrix in Multi-Layer AHB system. We describe the design of BusMatrix in details and implement the idea in register transfer level. At the last we analyze the circuit with EDA tools. According to the result, we propose the idea of enhanced design of BusMatrix.

Key Word: BusMatrix, input module, decode, output module, arbitration

1.引言

当今的深亚微米制造工艺使得单片芯片上可以集成上百亿的晶体管。这种高级程度使得一个芯片上可以集成很多数量的功能块,例如处理器,内存,接口和用户定义逻辑等。随着功能块的增加,不同模块之间的通信已经成为系统性能的新的瓶颈[2]。解决这一瓶颈的最简单的方法是使用片上总线。然而对很多现存的总线架构来说,一次只有一对主设备和从设备在发送和接收数据,通信效率有待提高。本文设计和实现是ARM 的BusMatrix,它是一种高性能的片上总线。BusMatrix用在多层(Multi-Layer)AHB系统中,通过BusMatrix多个主设备可以并行访问多个不同的从设备。开关确定哪个主设备可以访问哪个从设备,并安排它们之间的控制信号和数据信号的通路[1]。

本文将详细介绍BusMatrix实现多个AHB主设备与多个AHB从设备的并行传输的机制和具体配置。由于不同的系统需要不同大小的AHB BusMartrix,根据具体应用,可以BusMatrix进行一定的配置来进行设计。2.BusMatrix的设计实现

我们把BusMatrix的功能分为三个部分实现:输入模块,译码和输出模块[4] ,它们在BusMatrix的相互关系如图1所示。

图1 BusMatrix设计总体框图

下面将对各个部分的设计思想进行详细描述。

2.1 输入保持模块的设计

输入模块的主要功能是当传输不能立即到达合适的共享从设备时,保存来自输入层的地址和控制信息。这是因为在AHB协议中地址阶段的持续时间是由从设备控制的。如果目标共享从设备不可用,BusMatrix 不能延长当前传输的地址阶段,所以保存相应的信息是必要的。输入模块的主要框图如图2所示。

保持寄存器的输出由Active信号控制。每个输出阶段产生一组Active信号,即每个输入阶段一个Active信号。Active信号指示从一个给定的输入阶段来的地址/控制信号正在传输到目标共享从设备[3]。

当一个传输到达输入模块,Active有效时,传输直接到达输出模块;否则将存储在保持寄存器中。当保持寄存器被装载或直接通路空闲时,地址/控制信号路径上的多路选择器选择将保持寄存器。

图2 输入模块基本框图

HeldTran用来指示输入模块已有一个传输准备就绪,或从输入直接到输出,或从保持寄存器到输出。HeldTran代表一个有效的传输,它传输到输出模块,作为仲裁机制的一根请求线。

输入模块的第二个主要的功能是为输入层产生HREADYOUT和HRESP信号,它是这样实现的:●当一个传输已经发送到合适的输出,HREADYOUT和HRESP信号会由输入模块中对等的信号生成。

●当一个传输存储到保持寄存器HREADYOUT信号被置为低来迟延这个传输,HRESP则指示OKAY。

●当输入模块没有被访问或对一个IDLE 或BUSY传输,根据AHB协议[6],HREADYOUT置为高,HRESP为OKAY。

输入模块的最后一个功能如图2所示,在输入模块的输出,HTRANS和HBURST 路径有两个逻辑块。如果一个固定长度的突发在完成之前被打断,这两个逻辑块用来覆盖传输类型信息和突发信息。如果这个发生了,突发信息被更改来指示INCR未定义长度的突发。如果一个约束突发已经超越约束边界,传输类型信号将由SEQ改为NONSEQ,或BUSY改为IDLE。

2.2译码单元的具体实现

每一个输入模块都会有一个译码器,用来确定需要来完成访问的输出[3]。因为每个系统的地址映射是不同的,译码器的主要功能根据要求的不同是可以改变的。在这个设计中,它将输入的地址总线转化成输出端口号AddrOutPort,。图3是译码器的基本框图。

默认情况下,译码器提供给每个输出端口的196M的地址空间,HADDR[31:28]用来确定需要的输出端口。

在译码器中,AddrOutPort用来显示当前的地址和控制信号是传到哪个输出端口的。DataOutPort是用来指示上一个传输的数据阶段使用的是哪个输出端口。

AddrOutPort有两个路由功能。首先,假定输入Sel信号为高,AddrOutPort用来确定哪个输出阶段选择信号必须被声明。一次只有一个输出选择信号Sel被声明。每个输出阶段有一个来自每个输入层的Sel信号,输出阶段仲裁能够用这个信号来确定哪个输入阶段必须进行传输。AddrOutPort的第二个功能是将合适的Active信号送回输入阶段。Active信号指示输入端口的地址被传送到共享从设备,所以这个传输不用在输入

阶段保存。

图3 译码器的主要功能

当HREADY置为高时,每次地址阶段结束,传输的数据阶段即启动。这里使用的HREADY而不是HREADYOUT,因为在某些情况下HREADY为高HREADYOUT信号可能为低(例如在保持寄存器被装载时),DataOutPort必须要进行更新,只要HREADY为高,输出端口号AddrOutPort 被转移到DataOutPort来指示输出端口需要完成这次传输。

在译码器中DataOutPort之后将用来从合适的输出阶段选择HREADYOUT,HRESP,和HRDATA信号,并将它们送回输入阶段。

如果一个输入层访问一个共享从设备随后立即访问另一个从设备,DataOutPort 和AddrOutPort的值是不同的。

2.3输出选择模块的实现

每个输出模块提供到一个共享从设备的访问。实际中可能有多个共享从设备连接至一个输出阶段,但是对BusMatrix而言这并不重要,它能够把在同一端口的多个共享从设备看作一个从设备[3]。

每个输出模块有两个主要功能:

●它包含一个输出仲裁模块来决定哪个输入阶段对共享从设备进行访问。●它包含一组路由多路选择器。

输出模块主要的多路选择器是地址/控制信号多路选择器,直接由AddrInPort控制。写数据多路选择器由数据阶段信号DataInPort控制。

地址/控制信号多路选择器后面还有一个多路选择器,当没有输入阶段被选中时,由NoPort标志,所有的地址/控制信号将置为无效。

Sel1

Sel0

SelX

HeldTran0

HeldTranX

HeldTran1

图4 输出模块的实现策略

输出模块的另外两个作用是产生Active信号和为共享从设备产生HREADY 信号。

●Active信号被送回输入模块指示哪个输入正在与共享从设备通信。在任何时候只有一个Active信号有效。

●HREADY信号在从设备被选中时由从设备的HREADYOUT信号产生,其他情况下它将被置为高。

输出仲裁的请求信号通过来自输入模块的HeldTran和Select信号相与得到的。HeldTran信号代表有一个传输准备发起,Select信号代表这个传输的目标是这个特定的输出阶段。

仲裁过程使用HeldTran信号而不是HTRANS是非常重要的,因为HeldTran信

号也包含了HREADY信号在输入层为高。这个之所以重要如果不这样,一个传输在输入层上还没开始之前就已经可以与共享从设备建立连接。

在输出仲裁模块,所有的Request信号组合在一起决定在下个传输使用哪个输入。仲裁过程有四个步骤:

1.如果HMASTLOCK有效,仍然选

择同一个输入。

2.如果HMASTLOCK无效,检查所

有不同的请求,从中选择最高优先级的

输入。

3.如果没有输入的访问请求且当前

选择的输入与从设备之间进行Idle传

输,也就是说Sel信号仍然有效,则仍

然选择同一个输入。

4.如果不属于上面的三种情况,则

NoPort信号置为有效,表示没有输入被

选择,到从设备的地址/控制信号必须置

为无效状态。

图5 输出仲裁模块

不同的仲裁机制具有不同的系统特性,即具有不同的访问延迟和总体的系统性能。

从设备可以在以下的仲裁机制中转换:

Fixed仲裁:一个端口总是具有最高的优先级,其他的端口的优先级是确定的。

Fixed(突发)仲裁:这个机制和Fixed 仲裁相似,但是它不会打断固定长度的突发传输,它是这个设计中BusMatrix的默认仲裁机制。

Round robin仲裁:如果有端口在等待,在各个传输之间进行转换。

BusMatrix不会打断固定长度的突发传输,但如果突发传输的长度不定,这个突发可以被请求同一个从设备的具有更高优先级的主设备打断,除非这个突发传输是一个锁定传输。锁定传输保证其他的主设备不允许访问从设备直到当前主设备的序列结束。

在多层AHB系统中,在使用锁定传输时要注意一些限制以免出现死锁。在这样的系统中,要求锁定传输的整个序列都是对一个从设备进行的。因为分配给一个从设备的地址空间最小为1KB,总线主设备要保证锁定序列的传输不能超过1KB的地址。因此如果一个总线主设备对两个不同的地址空间进行两个锁定序列传输,要求主设备在第一个锁定传输序列的最后的数据阶段没有结束之前不能开始第二个锁定序列的传输。

仲裁结果在输出到输出多路选择器之前经过了一个寄存器,这个主要是为了下面描述的关键路径保证足够的建立时间。

●计算出哪个输入请求传输

●在各个输入之间进行仲裁

●选通输出多路选择器,向共享

从设备提供地址和控制信息。

尽管如此,当一个输入层首先尝试访问一个共享从设备时,仲裁结果的一级缓存仍会导致单周期迟延。如果共享从设备已经被另一个输入访问,单周期迟延会被隐藏。

周期延迟只会发生在第一个访问对一个共享从设备的第一个访问。如果一个输入层正在对共享从设备进行突发序列的传输,所有的突发都在同一个地址译码区域内单,那么单周期损失只会在一个访问中可以看到。

在低频系统中删除这个寄存阶段是可能的,它清除了输入访问从设备的周期延迟。但是只又在已知仲裁的关键路径是满足时序要求的情况下才可以删除。

3.结果分析

BusMatrix设计是用可综合的Verilog HDL来实现的,我们使用我们使用TSMC 0.18um的工艺下的库,设置一定的时钟,面积等约束,用Synopsis的综合工具Design Compiler对其进行综合。表1给出了3个主设备,3个从设备全相连,仲裁方式为Fixed (突发)仲裁时, 时钟频率设为100MHz时

综合出来的BusMatrix电路的重要参数。

表1 3Sx3M BusMatrix电路综合结果

同时我们通过分析BusMatrix的三个主要组成部分,其内部的面积和功耗分布如表2所示。

表2 BusMatrix内部参数分析结果

通过分析我们实现出来的BusMatrix的内部组成,我们观察到包含输出模块在三个组成部分中的面积最大,而输入模块的功耗最大。可以预见改进输入和输出部分的设计对优化BusMatrix的性能有很重要的意义,下一阶段我们将进行对输入模块的优化。

4.小结与展望

BusMatrix是一种高效的片上总线,它允许多个AHB主设备并行访问多个AHB 从设备。本文给出了Busmatrix的设计思想,并详细介绍了各个不同模块的实现。根据对结果的分析,我们提出了下一阶段的设计任务,以期得到优化的实现。

5.参考文献

[1] ARM AMBA Design Kit TRM, ARM Limited,,2007.

[2] Soo Yun Hwang, Hyeong Jun Park, and Kyoung Son Jhang:AN IMPROVED IMPLEMENTA TION METHOD OF AHB BUSMA TRIX,IEEE,2005.

[3]ARM, AHB Example AMBA System-ARM DUI 0092C Addendum01,2006

[4]ARM, AHB Example AMBA System-ARM DDI 0170A Addendum02,2006

[5] ARM, AMBA Specification Rev 2.0, ARM Limited, 1999.

作者介绍:

董巍(1984~)女,汉族,籍贯江苏省徐州市,上海交通大学微电子学院硕士研究生,主要研究方向为SOC的设计与验证

通信与现场总线课程设计报告书

电气工程学院 通信与现场总线课程设计

目录 一:设计任务 (4) 理想模型: (4) 实验中用到的任务模型 (5) 二:力控软件平台建立的实验模型 (5) 三、实验设备与仪器 (6) 四、设计思路与过程 (6) 五、调试和功能 (13) 六、联机调试:C/S方式的远程控制 (26) 七、课设总结与心得 (29)

(一)本次课程设计题目: 通过三维力控组态软件实现对搅拌罐的网络控制 (二)主要容及要求 在组态软件Forecontrol V6.1平台上,通过工业以太网,分别以C/S方式(客户端/服务器)及B/S方式(浏览器/服务器)完成对SIEMENS的可编程序控制器通过工业现场总线PROFIBUS方式与2台SIEMENS MM440变频器控制的三相异步电机的实际工程平台,实现对搅拌罐PLC控制系统(含本地控制和远程控制)的网络控制。 独立完成,承担系统设计、系统分析、组态软件的学习与编程、网络系统调试等任务,要求提供最终的解决程序(验收)和相关文件,并以报告论文方式说明实现的思路及工程应用前景。 (三)进度安排: (1)在第一次课堂上了解并知道了Forecontrol V6.1软件的初步使用。 (2)根据相关资料,熟悉并设计并完成客户端组态软件的实际工艺流程界面界面的绘制。 (3)对搅拌罐工程相关控制进行了编程。 (4)熟悉服务器端通信参数的要求,完成C/S的网络控制。 (4)3月30日在实验室完成整个系统的软件调试及最后联机调试。 (5)撰写设计报告。

通过三维力控组态软件实现 对搅拌罐的网络控制 一:设计任务 在组态软件Forecontrol V6.1平台上,通过工业以太网,分别以C/S方式(客户端/服务器)及B/S方式(浏览器/服务器)完成对SIEMENS的可编程序控制器通过工业现场总线PROFIBUS方式与2台SIEMENS MM440变频器控制的三相异步电机的实际工程平台,实现对搅拌罐PLC控制系统(含本地控制和远程控制)的网络控制。 本次课程设计中,我们主要运用了C/S(客户端/服务器)方式,实现对搅拌罐PLC控制系统(含本地控制和远程控制)的网络控制。 理想模型:

视觉传达设计专业职业生涯规划

视觉传达设计专业职业生涯规划C A R E E R P L A N N I N G 学生姓名: 学号: 电话:

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视觉传达设计中的色彩艺术分析 这是一个视觉大众化时代,色彩在商业视觉传达设计中扮演举足轻重的角色:消费者是否喜欢商品,60%~90%因商品的色彩而决定。色彩在商业视觉传达设计中优于图形传达和文稿传达,具有特殊的诉求力,能更准确、快速的传达信息与思想感情从而引起人们的购买欲。因此设计师应明白色彩与商品的关系,探索色彩与商品之间的关系及其规律,并发挥色彩在商品视觉传达中的效应,打开商品的市场。 标签:视觉传达设计;色彩符号;商品与色彩 AbstractThis is an era of visual popularization. Color plays an important role in commercial visual design. Whether consumers like the commodities or not depends on the colors (60%-90%). Color is better than the graphic communication and presentation communication in commercial visual communication design,due to its special appeal which can be more accurate and rapid to convey information and express thoughts and feelings,and arouse people’s interest and desire to buy. Therefore,designers should understand the relationship between colors and commodities,and explore their relations and the rules of using them,so that we can promote the marketing and sales of the commodities by applying the effect of colors in the process of visual communication. 一、色彩的符号内涵 色彩在视觉设计领域中起着至关重要的作用,它作为最有冲击力、最有影响力的视觉语言,用最低的成本创造出最高的附加值和经济效益。设计师必须懂得和色彩沟通,了解它们的属性内涵。 1.色彩的情感规律 在21世纪,色彩影响着我们的情绪,刺激我们的感官,同时影响我们的生活。人们在遇到色彩的一瞬间,就会对其做出评价,产生喜欢或厌倦的感觉,这就是色彩的情感。例如:一般在贺卡请柬上黑色只用来做点缀色,如果大面积运用黑色,人们的感觉会不舒服,在情感上也难以接受,因此我们要学会利用色彩来激发人们的喜爱之情。再譬如,某些品牌的BB霜采用粉红色外观设计,再搭配脱俗的包装,很快就打动了爱美的女士。 2.色彩的象征性 色彩在我们生活中会引起联想。当人们看到某种色彩时,会在心理上产生反应,引起联想,这个就是色彩的象征性。例如:红色象征热情,于是看见红色便令人心情兴奋;蓝色象征理智,看见蓝色便使人冷静;绿色象征生命、和平,看到绿色就想到希望;白色象征纯洁和神圣,面对白色,令人清爽;黑色象征死亡

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第五单元视觉传达设计作品欣赏

第五单元视觉传达设计作品欣赏(欣赏、评述) 一、单元总目标 通过欣赏不同类型的视觉传达设计作品,认识视觉传达设计的范围和特点。体会视觉传达设计的实用性和美感,并根据自己的理解对作品进行修改或设计作品。 二、教学目标 1、认知目标 通过作品欣赏认识视觉传达设计所包含的范围和基本特点。 2、能力目标 锻炼学生对视觉传达设计自主探究学习的能力以及理性评价作 品和表达自己感受和观点的能力。 3、情感目标 感受视觉传达设计的美及对生活的影响,提高审美能力和生活情趣。 三、学生分析 初一学生在认知、理解等各方面都正趋于成熟,有较为巩固的道德倾向,较强的逻辑思维能力和表达能力,初步具备了自主、合作、探究式学习的能力,正在形成自己的审美观念,对丰富自身的知识结构有着浓厚的学习兴趣。教师应该尊重学生的看法和观点,给予学生慢慢理解的空间,从而激发学生持久的探知兴趣。 四、教材分析

视觉传达设计是为现代商业服务的艺术,主要包括标志设计、广告设计、包装设计、店内外环境设计、企业形象设计等方面,由于这些设计都是通过视觉形象传达给消费者的,因此称为“视觉传达设计”,它起着沟通企业——商品——消费者桥梁的作用。视觉传达设计主要以文字、图形、色彩为基本要素的艺术创作,在精神文化领域以其独特的艺术魅力影响着人们的感情和观念,在人们的生活中也起着十分重要的作用。所以让学生了解并掌握该方面的知识是十分必要的。 五、教学建议 在本课教学中,教师需启发学生运用已知的美术知识,欣赏并评价视觉传达设计作品。应采用多媒体辅助教学,以提高课堂效率,教师课前应对教材作认真分析,多搜集与本课内容有关的资料及近几年内的学生能够感兴趣的优秀设计作品。要对教学活动进行周密设计和准备,以切实提高教学效果。本单元教学,可用二课时完成。 六、教学重点 视觉传达设计作品的范围和特点及对生活的影响。 七、教学难点 视觉形象识别系统(VIS)设计及对视觉传达设计作品进行修改或设计。 八、课前准备

视觉传达设计中的色彩应用

浅析视觉传达设计中的色彩应用

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浅析视觉传达设计中的色彩及应用 色彩的导向设计。色彩在视觉传达设计当中可以起到“先声夺人”的作用,我们生活在色彩的世界当中,色彩对我们视觉的影响是非常大的,我们周围的环境色彩越来越繁多,怎么样才能使起到引导或警示等作用得导向设计脱颖而出,在众多的色彩环境之中显得醒目,是值得研究的。一般导向设计都运用比较醒目的色彩,以期发挥最好的引导或警示等效果。但在特定的环境里,也需要有相适应得导向设计色彩的运用,例如医院一般运用比较柔和的色彩,既避免了使人心情烦躁,又给人视觉上产生一种舒适感,而不是运用过分醒目刺激的颜色,否则会引起病人烦躁不安,不利于身体健康;又如按照人们常规的视觉习惯,红色一般代表禁止,黄色代表警示,绿色代表允许等等,最常见的要属十字街口的红、黄、绿交通信号灯,对以上含义的表达可以说是最恰当不过了。交通信号灯若是运用柔和的色彩毕竟会给交通带来极大的不便,还会因对信号灯的辨识不清而引发交通事故。色彩在导向设计当中色起到的作用也是不可忽视的。 在视觉传达设计中,色彩的人性化设计显得尤为重要。艺术理论家约翰内斯·伊顿说:“在眼睛和头脑里开始的光学、电磁学和化学作用,常常是同心理学领域的作用平行并进的。色彩经验的这种反响可传达到最深处的神经中枢,因而影响到精神和感情体验的主要领域。”由此可见,色彩的设计直接与受众的审美心理相联系,色彩作为事物的表象在人脑中由于人的心理作用和文化因素产生出某种深层次上的审美意义。基于人们对色彩的情感体验、色彩联想和象征的色彩设计,即为色彩的人性化设计。色彩设计的人性化是基于设计心理学理论,以品牌认知为目标,通过对消费者色彩心理及情感体验的研究来制定相关产品的色彩策略。要使色彩设计人性化,就要增加视觉传达作品在感官上的刺激。简单地说,在视觉传达设计中,色彩就是用来赏心悦目的,色彩的设计与搭配就是为了制造强大的视觉的冲击力,吸引受众的眼球,从而销售产品,实现产品的经济价值。从消费者的角度来讲,在购买商品时,视觉因素是最主要的,消费者往往会因为一个产品的色彩而产生购买欲望。 视觉传达设计是一门多元素、多学科交叉的设计学科类。 一、视觉传达设计 (一)视觉传达设计的基本概念 视觉传达设计流行于1960年在日本东京举行的世界设计大会,是兴起于19世纪中叶欧美的印刷美术设计的扩展与延伸。现在通常认为:视觉传达设计是指利用视觉符号来传递各种信息的设计。设计师是信息的发送者,传达对象是信息的接受者。视觉传达设计包括:“视觉符号”和“传达”这两个基本概念。 “视觉符号”是指眼睛所能看到的能表现事物一定性质的符号,如摄影、电视、电影、造型艺术、建筑物、各类设计、城市建筑以及各种科学、文字等用眼睛能看到的,它们都属于视觉符号。“传达”是指信息发送者利用符号向接受者传递信息的过程,它可以是个体内的传达,也可能是个体之间的传达,如所有的生物之间、人与自然、人与环境以及人体内的信息传达等。 (二)视觉传达设计的基本特点 1.视觉传达设计通过视觉形式传达信息 视觉传达设计具有“沟通性”。它通过视觉媒介表现并传达给观众信息,也需要观者的接受。设计中的传达应该使对方理解、接受而传达。 2.视觉传达设计多是以印刷物为媒介的平面设计 现阶段,视觉传达设计主要还是以印刷物为媒介的平面设计,如:招贴、宣传手册、图书、标志、包装印刷、杂志等。

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初中美术:视觉传达设计作品欣赏教案2

新修订初中阶段原创精品配套教材 视觉传达设计作品欣赏教案2教材定制 / 提高课堂效率 /内容可修改 Visual communication design works appreciation lesson plan 2 教师:风老师 风顺第二中学 编订:FoonShion教育

视觉传达设计作品欣赏教案2 一、单元总目标 通过欣赏不同类型的视觉传达设计作品,认识视觉传达设计的范围和特点。体会视觉传达设计的实用性和美感,并根据自己的理解对作品进行修改或设计作品。 二、教学目标 1、认知目标 通过作品欣赏认识视觉传达设计所包含的范围和基本特点。 2、能力目标 锻炼学生对视觉传达设计自主探究学习的能力以及理性评价作品和表达自己感受和观点的能力。 3、情感目标 感受视觉传达设计的美及对生活的影响,提高审美能力和生活情趣。 三、学生分析 初一学生在认知、理解等各方面都正趋于成熟,有较为巩

固的道德倾向,较强的逻辑思维能力和表达能力,初步具备了自主、合作、探究式学习的能力,正在形成自己的审美观念,对丰富自身的知识结构有着浓厚的学习兴趣。教师应该尊重学生的看法和观点,给予学生慢慢理解的空间,从而激发学生持久的探知兴趣。 四、教材分析 视觉传达设计是为现代商业服务的艺术,主要包括标志设计、广告设计、包装设计、店内外环境设计、企业形象设计等方面,由于这些设计都是通过视觉形象传达给消费者的,因此称为“视觉传达设计”,它起着沟通企业——商品——消费者桥梁的作用。视觉传达设计主要以文字、图形、色彩为基本要素的艺术创作,在精神文化领域以其独特的艺术魅力影响着人们的感情和观念,在人们的生活中也起着十分重要的作用。所以让学生了解并掌握该方面的知识是十分必要的。 五、教学建议 在本课教学中,教师需启发学生运用已知的美术知识,欣赏并评价视觉传达设计作品。应采用多媒体辅助教学,以提高课堂效率,教师课前应对教材作认真分析,多搜集与本课内容有关的资料及近几年内的学生能够感兴趣的优秀设计作品。要对教学活动进行周密设计和准备,以切实提高教学效果。本单元教学,可用二课时完成。 六、教学重点

现场总线设计报告

# 重庆科技学院 课程设计报告 院(系):_电气与信息工程学院专业班级: 测控普2007-01 学生姓名: 黄亮学号: 99 设计地点(单位)__ I502________ __ ______ 设计题目:__基于WinCC和S7-300的温度测控系统__ * 完成日期:2010年 12 月 10 日 指导教师评语: _______________________________________ __________________________________________________________________________________ __________________________________________________________________________________ ________________________________ __________ _ 成绩(五级记分制):______ __________ 指导教师(签字):________ ________ <

目录

1课程设计任务书 设计题目:基于WinCC和S7-300的温度测控系统 教研室主任:指导教师:胡文金、刘显荣 2010 年 11月 26 日

2温度控制对象概述 温度是流程工业中极为常见的热工参数,对它的控制也是过程控制的一个重点。随着生产力的发展和对温度控制精度要求的不断提高,温控系统的控制技术得到了迅速发展,能否成功地将温度控制在所需范围内,关系到整个活动的成败,由于控制对象的多样性和复杂性,导致采用的温控手段的多样性,且控制对象普遍具有时间常数大、纯滞后时间长、时变性较明显等特点,给控制带来一定难度。 在本次设计中采用的是TKPLC-2型温度加热器。 功能特点与技术参数 TKPLC-2型温度加热器是包括三个模块,电压驱动模块、电阻丝加热模块以及电流输出模块,温度加热器功率为50W。电压输入为0-5V,电流采用标准的DDZⅢ型4-20mA输出信号,温度传感器采用Pt100,测温范围0-200℃,Pt100采用电桥连接。电阻丝温度变化大概为0-100℃,因此满足实验的要求。 控制手段 温度控制对象由于存在比较大的滞后,控制快速性以及控制精度较难权衡,因此控制比较复杂。针对各种温度控制对象,已经有了各种不同的温度控制方法,包括最经典的PID控制算法,模糊控制算法,神经网络控制,最优控制等等,这些控制算法各有各自的特点及优势。 由于实验的条件以及自身的知识水平,采用最经典的PID控制算法作为本次课程设计的核心温度控制算法。整个控制流程为:由温度加热器的自带的温度传感器Pt100实时测量温度,再由温度加热器内部调理电路,将温度信号转换为4-20mA的电流信号,电流信号通过电缆传送到S7300型号PLC的模拟量输入端,通过PLC内部自带的FB58温度控制PID模块控制,然后通过PLC的模拟量输出口采用0-10V(实际程序控制只需输出0-5V)方式电压输出控制温度加热器的加热电压,达到控制温度的目的。此外实验中还通过WinCC组态软件来实时监控温度控制过程,包括实时温度,PID三个参数(Kp、Ti、Td),以及输出控制流量,绘制实时曲线,棒图等。PLC通过DP总线与PC连接,WinCC组态软件通过配置PG接口与PLC连接,达到数据传输的目的。 以此,一个PID温度控制以及实施监控的控制的系统叙述完毕。

视觉传达艺术设计专业分类

院系专业名称(专业方向)学制查看专业介绍 视觉传达设计系 装潢艺术设计 3 年 培养目标: 本专业培养德、智、体、美全面发展,具有 较好的美术基础和创新思维能力,能熟练运用计 算机进行现代平面设计、广告设计、包装设计等 的高级专业人才。 主要课程: 美术基础、设计构成、标志设计、字体设计、 装帧设计、展示设计、广告摄影、包装设计、广 告设计、印刷设计、CoreIDRAW、Photoshop 、市 场营销学、CI设计等课程。 就业方向: 本专业毕业生适合在平面设计公司、装潢广 告公司、网络公司、出版社及其他企、事业单位 从事广告设计、包装设计、书籍装帧设计、企业 形象设计、企业策划、美术教育、设计管理等工 作。 广告设计与制作(国际 商业广告设计) 3 年 培养目标: 本专业培养德、智、体、美全面发展,具有 较好的美术基础、审美意识和全新的广告设计理 念,熟悉经济贸易发展现状和广告法则,能熟练 从事商业广告设计、制作与策划的高级专业人才。 主要课程: 美术基础、设计构成、广告摄影、电脑辅助 设计软件、广告学概论、广告设计、装帧设计、 CIS策划、VI设计、展示设计、字体设计、印刷 艺术、国际经济贸易、国际广告营销等课程。 就业方向: 本专业毕业生适合在涉外企业、外贸公司、 广告公司、设计公司、影视媒体及其他企、事业 单位从事广告设计、制作、宣传企划、管理、教 育等工作 广告设计与制作(广告 与策划) 3 年 培养目标: 本专业培养德、智、体、美全面发展,具有 较高的艺术审美修养和现代广告策划、企业策划 能力,能熟练运用计算机进行广告设计的高级复 合型广告策划高级专业人才。 主要课程: 广告学、商业摄影、标志设计、字体设计、 装帧设计、展示设计、包装设计、CoreIDRAW、 Photoshop、广告设计与制作、广告心理学、广告 文案、市场营销学、广告传播学、CIS策划等课程。

浅谈视觉传达设计中的色彩艺术

毕业论文(设计) 题目:浅谈视觉传达设计中的色彩艺术完成人: 班级:1231 学制:3年 专业:平面设计 指导教师: 完成日期:2014-10

目录 摘要........................................................ .. (1) 一、概述 (1) 二、视觉传达设计的解析 (1) (一)视觉传达设计的基本要素 (1) (二)视觉传达设计的领域 (2) 三、色彩的构成 (2) (一)色彩的种类 (2) 1.无彩色系 (2) 2.有色彩系 (2) (二)色彩的属性 (2) 1.色相 (2) 2.明度 (2) 3.纯度 (3) 四、色彩与心理 (3) (一)色彩的情感体验 (3) (二)色彩与心理联想 (4) 五、色彩的对比 (5) (一)色相对比 (5) (二)纯度对比 (5) (三)明度对比 (6) (四)冷暖对比 (7) (五)面积对比 (7) 六、视觉传达设计中的色彩应用 (8)

(一)标志设计与色彩 (8) 1.标志设计与色彩的表现 (8) 2.标志设计与色彩应用 (8) (二)包装设计与色彩 (9) 1.包装设计与色彩的表现 (9) 2.包装设计与色彩应用 (9) (三)广告设计与色彩 (10) 1.广告设计与色彩的表现 (10) 2.包装设计与色彩应用 (11) (四)服装设计与色彩 (11) 1.服装设计与色彩的表现 (11) 2.服装设计与色彩应用 (12) 七、总结 (12) 参考文献 (13) Abstract................................................... .. (13)

现场总线控制系统设计

现场总线控制系统设计 发表时间:2019-06-10T16:29:37.333Z 来源:《防护工程》2019年第5期作者:华启国 [导读] 根据IEC61158标准定义:现场总线是指安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。 安徽天康(集团)股份有限公司 摘要:根据笔者开发项目现场总线系统的设计和试运经验,全面介绍了现场总线系统的设计原则和方法。同时也介绍了与现场总线控制系统有关的术语和概念。设计原则主要涉及系统的开放性、有效性、安全性、有效性与安全性平衡以及经济适用性等原则;设计方法包含了设计周期的两个部分———概念设计和详细设计。详细设计主要涉及网络设计、设备选型、系统组态及文档创建等。为同类系统的设计提供了可以借鉴的原则和方法。 关键词:现场总线控制系统;有效性;安全性;设计过程 引言 根据IEC61158标准定义:现场总线是指安装在制造或过程区域的现场装置与控制室内的自动装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线。具有全数字化、全分布、双向传输、自诊断、低成本、开放性、互操作性、智能化等特点,在石油、石化等领域获得了成功的应用。目前现场总线标准尚未统一,市场上主流产品有40种之多。现场总线控制系统的工程设计是根据生产工艺特点从市场上选择一种符合生产要求的现场总线产品并根据设计原则构建现场总线控制系统。笔者根据多年多套现场总线控制系统的设计、安装和试运经验,以苏丹穆格来得油田开发项目所使用的基金会现场总线系统为例,介绍现场总线控制系统的设计原则和设计方法,为现场总线控制系统的设计提供可以借鉴的经验。 1现场总线控制系统设计原则 1.1有效性原则 有效性是回路正常运行时间占总时间的百分比,其目的是尽量减少生产过程的损失。获得高有效性的工程实现方法有分散、诊断和冗余。分散包括网络分散、结构分散、设备物理位置分散、控制回路分散和有限停车等。冗余要求控制器冗余、链路设备冗余、I/O卡件冗余、通信模件冗余、连接介质冗余、变送器冗余和电源冗余等。除此之外,还有冗余分离、备份主设备等辅助备份技术。系统诊断是指设计中对现场总线设备丰富的状态字节和判断能力的利用,从而迅速确定过程问题、故障设备;减少平均修复时间、系统错误停车;实现备份设备间的正确切换等。另外,还有短路保护、本质安全、故障安全等辅助技术。容错是提高系统有效性的重要手段,容错是指系统在出现故障时仍能正常工作,同时又能查出故障的能力。容错包括三种功能:故障检测、故障鉴别、故障隔离。冗余是实现容错的工程方法。提高系统的诊断覆盖率水平,也可以提高系统有效性。有效性不影响系统的安全性,但系统的有效性低可能会导致装置和工厂无法进行正常生产。 1.2 安全性原则 安全性是指系统在规定的条件下和规定的时间内完成规定功能的能力。总线控制系统的安全性原则不同于安全相关系统。工程化的设计方法有现场系统诊断功能的利用、正确组态以及安全联锁功能的分散等。诊断包括通信故障诊断、取代差错检查、通信故障停车以及操作员通知等。正确组态包括设备组态和联锁组态。此处的分散是指将停车联锁功能置于现场总线控制设备或去往阀门定位器的通信中,从而实现安全分散。附加的安全性实现方法还有执行器位置反馈引用、动力源丢失保持以及冗余外输设计中的不一致检查等。 1.3经济适用原则 提高系统的有效性和可靠性,必然增加系统的成本。多余的冗余以及富余的安全等级是一种浪费。科学的设计方法就是根据实际的生产过程,选择合理的系统冗余度。现场总线控制系统具有强大的诊断判断功能,合理地组态,充分地利用可以在提高安全性,增加有效性的前提下,实现设计系统经济适用及够用的原则。 2 现场总线控制系统的设计方法 现场总线控制系统的工程设计与常规控制系统一样分为概念设计和详细设计两个阶段。 2.1 概念设计 现场总线变送器具有多通道和多制式的特点,可实现传统系统中多个变送器的功能。现场总线阀门定位器自带软限位参数,可减少系统的离散输入。现场总线变送器自带控制功能模块,统一了总线系统控制点和测量点。模拟和数字信号在现场总线系统中都以数字信号出现。因此,总线系统对模拟和数字以及输入和输出信号不再区别,工程设计初期不再像传统DCS那样分别计算检测、报警及控制“点”的数量,而只需根据工艺过程对控制系统的要求计算检测和控制设备的总数,并根据设备的物理和逻辑分布确定现场总线系统的初步拓扑结构,通信端口数,链路设备或接口模板数。并以此为基础生成系统设备物资清单。 2.2 详细设计 2.2.1 主站级网络设计 操作员对整个工厂的监视依赖于主站级网络的建立和运行,在控制回路使用位于不同现场级网络的设备时,跨越主站级网络的桥接必须使用。为此,工程设计时操作员站应备份,网络介质应冗余,集线器电源应独立,以确保系统有效性。主站级网络冗余有三个层次:介质冗余、整体网络冗余和以太网设备冗余。介质冗余完全工作在物理介质层,与使用协议无关。设备和端口的冗余是在较介质冗余更高的层次上实施的,与使用协议有关。 2.2.2 现场级网络设计 现场网络的拓扑结构主要有总线型和树形两种。区域内设备密度较低且分布范围较广时宜选用总线拓扑结构。根据设备清单确定现场网络数量,并计算网络端口和现场电源数量。依据选定的拓扑结构和电缆类型选择安装附件,原则上一条支线只连接一台设备。尽可能地让同一回路的设备处于同一网段中,避免不同网段间使用桥接功能,从而提高性能。现场级网络的设计应以贯穿故障条件下对系统影响最小为原则。现代工厂是区域和车间的合理划分,区域应有属于主站级网络的独立子网,子网由路由器相连。即使在冗余控制器或链路系统中,中央控

浅析视觉传达设计中的色彩艺术

. .. . 毕业论文(设计) 题目:浅谈视觉传达设计中的色彩艺术 完成人:力文 班级:1231 学制:3年 专业:平面设计 指导教师:金燕 完成日期:2014-10

文科目录编排格式 目录 摘要................................................................................................. .. (1) 一、概述 (1) 二、视觉传达设计的解析 (1) (一)视觉传达设计的基本要素 (1) (二)视觉传达设计的领域 (2) 三、色彩的构成 (2) (一)色彩的种类 (2) 1.无彩色系 (2) 2.有色彩系 (2) (二)色彩的属性 (2) 1.色相 (2) 2.明度 (2) 3.纯度 (3) 四、色彩与心理 (3) (一)色彩的情感体验 (3) (二)色彩与心理联想 (4) 五、色彩的对比 (5) (一)色相对比 (5) (二)纯度对比 (5) (三)明度对比 (6) (四)冷暖对比 (7) (五)面积对比 (7) 六、视觉传达设计中的色彩应用 (8)

(一)标志设计与色彩 (8) 1.标志设计与色彩的表现 (8) 2.标志设计与色彩应用 (8) (二)包装设计与色彩 (9) 1.包装设计与色彩的表现 (9) 2.包装设计与色彩应用 (9) (三)广告设计与色彩 (10) 1.广告设计与色彩的表现 (10) 2.包装设计与色彩应用 (11) (四)服装设计与色彩 (11) 1.服装设计与色彩的表现 (11) 2.服装设计与色彩应用 (12) 七、总结 (12) 参考文献 (13) Abstract......................................................................................... .. (13)

视觉传达设计作品欣赏教学设计

视觉传达设计作品欣赏教学设计 本文从网络收集而来,上传到平台为了帮到更多的人,如果您需要使用本文档,请点击下载按钮下载本文档(有偿下载),另外祝您生活愉快,工作顺利,万事如意! 视觉传达设计作品欣赏教案3一、课类型:欣赏课 二、教材分析: .教学目的: 认知目标:通过本课的教学,使学生对现代商业美术的性质、范围、种类及其特点,有所了解,有所认识;情感目标:达到开阔眼界,增长知识,陶冶情操,培养对商业美术的欣赏能力,提高艺术欣赏水平,树立正确的审美观点。 2.重难点:本课教学的重点,使在理解商业美术的性质和作用的基础上,进一步理解商业美术设计最重要的是创意。本课的难点主要是课文内容较多,涉及面广,由于课文篇幅有限,很多问题无法一一展开,有些问题如第五部分的企业形象设计,涉及内容广,又无图片说明,学生难以理解。解决方法:寻找较新例子,补充课文上的图例陈旧或不足,提高学生兴趣。 三、教学过程: .导入新课: 在上课以前,我们先来观看一段录像。观看完毕以

后提问:这段录像表现了什么?目的是什么?引导学生谈自己的体会。 工业革命和全世界范围内的日益激烈的商业竞争,特别是同类商品的竞争,使企业不仅得在商品的质量上做,而且还得通过各种方法引起顾客注意,给商业美术提供了极好的发展机会。而有创意的设计能招引更多的顾客,为企业带来滚滚财源。怪不得有位油画教师从某发达国家办画展回来,友人接风时请其讲叙此行最深的感受,他没有提画展,也没有谈路途的见闻和外国的发达经济,只是随意的说了一句:”那里到处都有设计”。同学们,假如你们是一个企业的老板,你会通过哪些方面来宣传产品,达到促销的目的。 2.讲叙新课: 总之,这些为推销商品为目的而产生的美术设计,我们统称为现代商业美术。从目前来看,商品美术除广告以外,还包括标志设计、包装设计、店内外设计、企业形象设计等方面。由于这些设计都是通过视觉传达给消费者,所以,在国外又被称作”视觉传达艺术”。他是以文字、图形、色彩为基本要素的艺术创作。他是沟通企业---商品---消费者的桥梁,在精神文化领域以其独特的艺术魅力影响着人们的感情和观念。为了能更好的了解现代商业美术的特点。下面我们先来欣赏一

视觉传达专业介绍

视觉传达专业介绍集团标准化工作小组 #Q8QGGQT-GX8G08Q8-GNQGJ8-MHHGN#

视觉传达设计专业(本科)简介 专业总体介绍 现我院设置了1个本科专业(5个方向),6个高职专业,2个专科预科专业。 在日常教学和管理工作中,我院始终把人才培养作为中心工作,坚持教书育人、管理育人,服务育人;通过强化教学管理,力倡良好学风,鼓励教师开展科研,在加强专业的同时,积极拓展知识面,努力培养学生的创新精神和实践能力,取得了较好的成绩,我院教师与学生多次在省级大赛中获奖,取得了良好的社会反响。 视觉传达设计(Visual Communication Design)是目的为传播特定事物通过可视形式的主动行为。视觉传达设计大部分或者部分依赖视觉,并且以、、、、、、及电子设备等二度空间的影像表现。 视觉传达包括:“视觉符号”和“传达”这两个基本概念。所谓“视觉符号”,顾名思义就是指人类的视觉器官――眼睛所能看到的能表现事物一定性质的符号,如摄影、电视、电影、造型艺术、建筑物、各类设计产品、城市建筑以及各种科学、文字,也包括舞台设计、音乐、纹章学、古钱币等都是用眼睛能看到的,它们都属于。所谓“传达”,是指信息发送者利用符号向接受者传递信息的过程,它可以是个体内的传达,也可能是个体之间的传达,如所有的生物之间、人与自然、人与环境以及人体内的信息传达等。它包括谁、把什么、向谁传达、效果、影响如何这四个程序。 顾名思义,视觉传达设计主要就是通过用视觉来向人们传达各种信息,所以构成视觉传达设计的主要要素就是文字、插图以及标志,这三个,是视觉传达设计中最重要的构成要素,这也就决定了视觉传达设计的主要功能就是通过这三个要素,把设计者想要表达的东西通过这些要素传递给每一个接受到这个信息的接受者,它的主要功能就是起到的作用。关于视觉传达设计所涉及到的领域有很多很多,像电视上的各种广告、马路边上的指示牌等等,都属于视觉传达设计的领域。 一、专业教学资源介绍(师资、实训条件、校企合作等) 学院拥有一支结构合理,实力雄厚的师资队伍。现有教职工41人,专职教师30人,其中教授2人,副教授8人,讲师16人,助教4人。学院与法院、服装厂、设计公司等建立了校外实训基地,并拥有苹果电脑机房、工业设计、广告设计、服装缝纫机房、板房、艺术设计展厅、模拟法庭、办公自动化、形体训练房等先进的校内实训室。这些实训室对于强化我院实践教学,着重培养学生动手能力及技术应用能力起着至关重要的作用。 (1)师资保障 教学团队是专业人才培养方案顺利实施的关键。本专业教学团队将由专业带头人、骨干教师、一般教师、企业技术专家与能工巧匠、企业指导教师共同组成的专、兼结合的教师团队。(根据专业教学要求,提出专、兼职专业教师(含实训指导教师)应具备的任职资格,具体要求包括专业、学历、技术职称、工作态 度、实践能力等方面。) 1.专业带头人的基本要求

视觉传达设计基础试题

视觉传达设计基础(平面设计基础) 一、单项选择题(本大题共10小题,每小题2分,共20分) 在每小题列出的四个备选项中只有一个是符合题目要求的,请将其代码填写在题后的括号内。错选、多选或未选均无分。 1.作为设计的最基本的领域是关于的研究。 ( ) A.形与色B.点与面C.符号D.构想 2.下列有关基本形重复的说法不正确的是( ) A.基本形的形状、大小等元素始终不变,就是绝对重复 B.绝对重复时,基本形的方向、位置不可变动 C.基本形重复中的变化,主要是指其重复中基本形方向的变化 D.建筑中的窗和柱,地上砌的砖都属于基本形重复 3.二十四色相环每一色相间距为度。 ( ) A.20 B.10 C.15 D.25 4.下列对基本色描述不正确的是( ) A.黄色光的光感最强,所以总能给人以光明、辉煌的印象 B.橙色在空气中的穿透力最强,色感比红色更暖 C.绿色光在可见光谱中波长居中,人的视觉最能适应绿色光的刺激 D.极色在适应的角度时反光敏锐,亮度很高,如果角度一变,亮度又会很低 5.正面看到的人体,汽车等物体,表现了平面构图中的哪种形式美法则? ( ) A.对称B.比例C.反复D.平衡 6.国内现行通用的文字系统是( ) 和号和号 7.由于其固有缺点,一般只适用于字母不多的短句,变化不太复杂,基本字体简单清晰的一种拉丁字体是( ) A.等线体 B.书写体 C.变化体 D.光学体 8.商标设计的最终目的是( ) A.辨明商品 B.保证质量 C.树立形象 D.促进销售 9.以下不是产品包装的基本要求的是( ) A.包装需能保护产品 B.包装需能促销产品 C.包装应便于运输 D.包装应追求高档 10.广告编排的实质是( ) A.图片处理 B.文字加工 C.构成设计 D.增加内容? 二、名词解释(本大题共3小题,每小题5分,共15分) 1.单形 2.现代标志 3.编排 三、判断改错题(本大题共5小题,每小题3分,共15分)判断下列各题,正确的在题后括号内打“√”,错的打“╳”,并改正。 1.对下面基本形重复变化的图形说明正确的是①③④⑥。( ) 2.肌理都是用手可以摸得出来的。( ) 3.三个原色一起混合出的新色称为复色。( ) 4.广告标题应尽可能使顾客感到有利可图。( ) 5.方形、斜形、波形、涡线形、圆形都属于编排要素的基本形态。( )

家装设计尺寸标准

家具设计标准尺寸 家具设计的基本尺寸(单位:厘米 衣橱:深度:一般60~65;推拉门:70,衣橱门宽度:40~65 推拉门:75~150,高度:190~240 矮柜:深度:35~45,柜门宽度:30-60 电视柜:深度:45-60,高度:60-70 单人床:宽度:90,105,120;长度:180,186,200,210 双人床:宽度:135,150,180;长度180,186,200,210 圆床:直径:186,212.5,242.4(常用) 室内门:宽度:80-95,医院120;高度:190,200,210,220,240 厕所、厨房门:宽度:80,90;高度:190,200,210 窗帘盒:高度:12-18;深度:单层布12;双层布16-18(实际尺寸) 沙发:单人式:长度:80-95,深度:85-90;坐垫高:35-42;背高:70-90 双人式:长度:126-150;深度:80-90 三人式:长度:175-196;深度:80-90 四人式:长度:232-252;深度80-90 茶几:小型,长方形:长度60-75,宽度45-60,高度38-50(38最佳 中型,长方形:长度120-135;宽度38-50或者60-75 正方形:长度75-90,高度43-50 大型,长方形:长度150-180,宽度60-80,高度33-42(33最佳) 圆形:直径75,90,105,120;高度:33-42 方形:宽度90,105,120,135,150;高度33-42 书桌:固定式:深度45-70(60最佳),高度75 活动式:深度65-80,高度75-78 书桌下缘离地至少58;长度:最少90(150-180最佳) 餐桌:高度75-78(一般),西式高度68-72,一般方桌宽度120,90,75; 长方桌宽度80,90,105,120;长度150,165,180,210,240 圆桌:直径90,120,135,150,180 书架:深度25-40(每一格),长度:60-120;下大上小型下方深度35-45,高度80-90 活动未及顶高柜:深度45,高度180-200 木隔间墙厚:6-10;内角材排距:长度(45-60)*90 室内家具尺寸标准大全 ●电视柜尺寸: 电视组合柜最小尺寸:2000×500×1800毫米。 电视组合柜厚度:上部至少要300毫米,下部摆放电视的柜体至少要500毫米。电视柜面高度:在400—1200毫米,另一说在400-520毫米,又一说600—700毫米。电视柜:深度450—600毫米,高度600-700毫米。●沙发尺寸:

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