输入输出延迟单元IODELAY简介
有限差分法、有限单元和有限体积法简介
有限差分法、有限单元法和有限体积法的简介 1.有限差分方法 有限差分方法(Finite Difference Method，FDM)是计算机数值模拟最早采用的方法，至今仍被广泛运用。该方法将求解域划分为差分网格，用有限个网格节点代替连续的求解域。有限差分法以Taylor级数展开等方法，把控制方程中的导数用网格节点上的函数值的差商代替进行离散，从而建立以网格节点上的值为未知数的代数方程组。该方法是一种直接将微分问题变为代数问题的近似数值解法，数学概念直观，表达简单，是发展较早且比较成熟的数值方法。 对于有限差分格式，从格式的精度来划分，有一阶格式、二阶格式和高阶格式。从差分的空间形式来考虑，可分为中心格式和逆风格式。考虑时间因子的影响，差分格式还可以分为显格式、隐格式、显隐交替格式等。目前常见的差分格式，主要是上述几种形式的组合，不同的组合构成不同的差分格式。差分方法主要适用于有结构网格，网格的步长一般根据实际地形的情况和柯朗稳定条件来决定。构造差分的方法有多种形式，目前主要采用的是泰勒级数展开方法。其基本的差分表达式主要有三种形式：一阶向前差分、一阶向后差分、一阶中心差分和二阶中心差分等，其中前两种格式为一阶计算精度，后两种格式为二阶计算精度。通过对时间和空间这几种不同差分格式的组合，可以组合成不同的差分计算格式。 2.有限元方法 有限元方法(Finite Element Method，FEM)的基础是变分原理和加权余量法，其基本求解思想是把计算域划分为有限个互不重叠的单元，在每个单元内，选择一些合适的节点作为求解函数的插值点，将微分方程中的变量改写成由各变量或其导数的节点值与所选用的插值函数组成的线性表达式，借助于变分原理或加权余量法，将微分方程离散求解。采用不同的权函数和插值函数形式，便构成不同的有限元方法。 有限元方法最早应用于结构力学，后来随着计算机的发展慢慢用于流体力学的数值模拟。在有限元方法中，把计算域离散剖分为有限个互不重叠且相互连接的单元，在每个单元内选择基函数，用单元基函数的线形组合来逼近单元中的真解，整个计算域上总体的基函数可以看为由每个单元基函数组成的，则整个计算域内的解可以看作是由所有单元上的近似解构成。 在数值模拟中，常见的有限元计算方法是由变分法和加权余量法发展而来的
在Java程序中截获控制台输出
在Java程序中截获控制台输出 在Java开发中，控制台输出仍是一个重要的工具，但默认的控制台输出有着各种各样的局限。本文介绍如何用Java管道流截取控制台输出，分析管道流应用中应该注意的问题，提供了截取Java程序和非Java程序控制台输出的实例。 即使在图形用户界面占统治地位的今天，控制台输出仍旧在Java程序中占有重要地位。控制台不仅是Java程序默认的堆栈跟踪和错误信息输出窗口，而且还是一种实用的调试工具（特别是对习惯于使用println()的人来说）。然而，控制台窗口有着许多局限。例如在Windows 9x平台上，DOS控制台只能容纳50行输出。如果Java程序一次性向控制台输出大量内容，要查看这些内容就很困难了。 对于使用javaw这个启动程序的开发者来说，控制台窗口尤其宝贵。因为用javaw启动java程序时，根本不会有控制台窗口出现。如果程序遇到了问题并抛出异常，根本无法查看Java运行时环境写入到System.out或System.err的调用堆栈跟踪信息。为了捕获堆栈信息，一些人采取了用try/catch()块封装main()的方式，但这种方式不一定总是有效，在Java运行时的某些时刻，一些描述性错误信息会在抛出异常之前被写入System.out和S ystem.err；除非能够监测这两个控制台流，否则这些信息就无法看到。 因此，有些时候检查Java运行时环境（或第三方程序）写入到控制台流的数据并采取合适的操作是十分必要的。本文讨论的主题之一就是创建这样一个输入流，从这个输入流中可以读入以前写入Java控制台流（或任何其他程序的输出流）的数据。我们可以想象写入到输出流的数据立即以输入的形式“回流”到了Java程序。 本文的目标是设计一个基于Swing的文本窗口显示控制台输出。在此期间，我们还将讨论一些和Java 管道流（PipedInputStream和PipedOutputStream）有关的重要注意事项。图一显示了用来截取和显示控制台文本输出的Java程序，用户界面的核心是一个JTextArea。最后，我们还要创建一个能够捕获和显示其他程序（可以是非Java的程序）控制台输出的简单程序。 一、Java管道流 要在文本框中显示控制台输出，我们必须用某种方法“截取”控制台流。换句话说，我们要有一种高效地读取写入到System.out和S ystem.err 所有内容的方法。如果你熟悉Java的管道流PipedInputStream和PipedOutputS tream，就会相信我们已经拥有最有效的工具。 写入到PipedOutputStream输出流的数据可以从对应的PipedInputS tream输入流读取。Java的管道流极大地方便了我们截取控制台输出。Listing 1显示了一种非常简单的截取控制台输出方案。 【Listing 1：用管道流截取控制台输出】 PipedInputS tream pipedIS = new PipedInputStream(); PipedOutputS tream pipedOS = new PipedOutputStream(); try { pipedOS.connect(pipedIS); } catch(IOException e) { System.err.println("连接失败");
java控制台输入
java控制台输入 (2009-12-08 11:13:28) 转载 分类：IT 标签： 杂谈 0引言 从控制台中读取数据是一个比较常用的功能，在JDK 5.0 以前的版本中的实现是比较复杂的，需要手工处理系统的输入流。有意思的是，从JDK 5.0 版本开始，能从控制台中输入数据的方法每增加一个版本号，就有一种新增的方法，这也增加了选择的种类，可以依据不同的要求来进行选择。下面来看一下，各个版本中如何从控制台中读取数据以及各自的优缺点。 1JDK 1.4 及以下版本读取的方法 JDK 1.4 及以下的版本中要想从控制台中输入数据只有一种办法，即使用System.in获得系统的输入流，再桥接至字符流从字符流中读入数据。示例代码如下： import java.io.IOException; import java.io.InputStreamReader; public class Test1 { public static void main(String[] args) { String str = readString("请输入字符串："); System.out.println("readString 方法的输入：" + str); } private static String readString(String prompt) { BufferedReader br = new BufferedReader(new InputStreamReader(System.in)); String str = null; try {
System.out.print(prompt); str = br.readLine(); } catch (IOException e) { e.printStackTrace(); } return str; } } 从上面的代码段来看，这种控制台输入的方法非常地麻烦，为了能读取整行的数据，采用了BufferedReader类来进行处理，而且在读取的过程中还需要捕获IOException。不过这是JDK 1.4 及以下版本中从控制台读取数据唯一的办法。还有一种非控制台读入数据的办法，就是采用Swing 中的JOptionPane，会弹出一个非常漂亮的输入对话框让使用者输入数据，但这是一种比较另类的做法，不推荐使用。 import javax.swing.JOptionPane; public class Test2 { public static void main(String[] args) { String str = readStringFromDialog("请输入字符串："); System.out.println("readStringFromDialog 方法的输入：" + str); } private static String readStringFromDialog(String prompt) { return JOptionPane.showInputDialog(prompt); } } 上面的两种方法都有个共同的缺点——只能读取字符串，若需要读取其他类型的数据需要手工进行转换。
CH06 输入输出控制 (1)
CH06 输入输出控制 习题与思考题 1．CPU与外设之间的数据传输控制方式有哪几种？何谓程序控制方式？它有哪两种基本方式？请分别用流程图的形式描述其处理过程。 解答：CPU与外设之间的数据传输控制方式有三种：程序控制方式、中断方式、DMA方式。程序控制方式：程序方式就是指用程序来控制进行输入输出数据传输的方式。 程序控制方式的两种基本方式：无条件程序控制方式，条件程序控制方式； 流程图： 2．采用用查询方式将数据区DATA开始的100个字节数据在FCH端口输出，设状态端口地址为FFH，状态字的D0位为1时表示外设处于“忙”状态。试编写查询程序。 解答： DA TA SEGMENT BUFF DB 100 DUP(?) DA TA ENDS CODE SEGMENT ASSUME CS：CODE，DS：DATA START：MOV AX，DATA MOV DS，AX MOV BX，OFFSET BUFF；送缓冲区指针 MOV CX，100；送计数初值 WAIT1：IN AL，0FFH；查询状态，若为1，则等待 TEST AL，01H JNZ WAIT1 MOV AL, [BX] OUT 0FCH, AL ；输出一个数据 INC BX LOOP WAIT1
MOV AH，4CH INT 21H CODE ENDS END START 3．何谓中断优先级，它对于实时控制有什么意义？有哪几种控制中断优先级的方式？ 解答：当系统中有多台设备(即多个中断源)同时提出中断请求时，就有先响应谁的问题，也就是如何确定优先级的问题。一般来讲，CPU总是先响应具有较高优先级的设备。解决优先级问题的方法一般有三种：软件查询法、简单硬件方式和专用硬件方式。 4．什么叫DMA传送方式? 其主要步骤是什么？试比较DMA传输、查询式传输及中断方式传输之间的优缺点和适用场合? 解答：在DMA方式下，外部设备利用专门的接口电路直接和存储器进行高速数据传送，而不需经过CPU，数据传输的速度基本上取决于外设和存储器的速度，传输效率大大提高。DMA主要步骤： 一般来说，完成一次DMA传输的主要步骤为： (1)当外设准备就绪时，它向DMA控制器发DMA请求，DMA控制器接到此信号后，经过优先级排队(如需要的话)，向CPU发DMA请求(送至CPU的HOLD引脚)。 (2)CPU在完成当前总线周期后会立即对DMA请求做出响应。CPU的响应包括两个方面：一方面将控制总线、数据总线和地址总线置高阻，另一方面将有效的HLDA信号加到DMA控制器上，以此来通知DMA控制器，CPU已经放弃了对总线的控制权。 (3)DMA控制器收到HLDA信号后，即取得了总线控制权。这时，它往地址总线上发送地址信号(指出本次数据传输的位置)，同时，发出相应的读/写信号(决定是进行输入还是输出操作)。 (4)每传送一个字节，DMA控制器会自动修改地址寄存器的内容，以指向下一个要传送的字节。同时，修改字节计数器的内容，判别本次传输是否结束。 (5)当字节计数器的值达到计数终点时，DMA过程结束。DMA控制器通过使HOLD 信号失效，撤消对CPU的DMA请求。CPU收到此信号，一方面使HLDA无效，另一方面又重新开始控制总线，实现正常的运行。 程序方式的特点：使用方便，系统开销不大，但速度较慢。适用于设备不多且实时响应要求不高的小系统。 中断方式：CPU与外设之间可以并行工作，因此大提高CPU的工作效率，但一系列的保护(恢复)现场的工作，仍要花费不少CPU的时间。适用于设备较多且实时响应要求较高的系统。 DMA方式：需要增加DMA控制器，适用于大量高速的数据传送。 5．什么是中断向量？中断向量表的功能是什么？已知中断源的中断类型码分别是84H和FAH，它们所对应的中断向量分别为：2000H:1000H, 3000H:4000H, 这些中断向量应放在中断向量表的什么位置？如何存放？编程完成中断向量的设置。 解答：中断向量----中断服务程序的入口地址；中断向量表----存放中断向量的表，中断向量与中断类型码有对应关系。 84H的位置：210H~213H；FAH的位置：3E8H~3EBH 0000：210H 00 10 00 20
工业控制系统的输入与输出信
工业控制系统的输入与 输出信 Document number【SA80SAB-SAA9SYT-SAATC-SA6UT-SA18】
工业控制系统的输入与输出信号 工业生产过程实现计算机控制的前提是，必须将工业生产过程的工艺参数、工况逻辑和设备运行状况等物理量经过传感器或变送器转变为计算机可以识别的电信号（电压或电流）或逻辑量。 传感器和变送器输出的信号有多种规格，其中毫伏（mV）信号、0~5V电压信号、1~5V电压信号、0~10mA电流信号、4~20mA电流信号、电阻信号是计算机测控系统经常用到的信号规格。在实际工程中，通常将这些信号分为模拟量信号和数字量信号两大类。 针对某个生产过程设计一套计算机控制系统，必须了解输入输出信号的规格、接线方式、精度等级、量程范围、线性关系、工程量换算等诸多要素。 1．模拟量信号 许多来自现场的检测信号都是模拟信号，如液位、压力、温度、位置、PH 值、电压、电流等，通常都是将现场待检测的物理量通过传感器转换为电压或电流信号；许多执行装置所需的控制信号也是模拟量，如调节阀、电动机、电力电子的功率器件等的控制信号。 模拟信号是指随时间连续变化的信号，这些信号在规定的一段连续时间内，其幅值为连续值。 模拟信号有两种类型：一种是由各种传感器获得的低电平信号；另一种是由仪器、变送器输出的4~20mA的电流信号或1~5V的电压信号。这些模拟信号经过采样和A/D转换输入计算机后，常常要进行数据正确性判断、标度变换、线性化等处理。 模拟信号非常便于传送，但它对干扰信号很敏感，容易使传送中信号的幅值或相位发生畸变。因此，有时还要对模拟信号做零漂修正、数字滤波等处理。 模拟量输出信号可以直接控制过程设备，而过程又可以对模拟量信号进行反馈。闭环PID控制系统采取的就是这种形式。模拟量输出还可以用来产生波形，这种情况下D/A变换器就成了一个函数发生器。 模拟信号的常用规格： 1）1~5V电压信号 此信号规格有时称为DDZ-Ⅲ型仪表电压信号规格。1~5V电压信号规格通常用于计算机控制系统的过程通道。工程量的量程下限值对应的电压信号为lV，工程量上限值对应的电压信号为5V，整个工程量的变化范围与4V的电压变化范围相对应。过程通道也可输出1~5V电压信号，用于控制执行机构。 2）4~20mA电流信号 4~20mA电流信号通常用于过程通道和变送器之间的传输信号。工程量或变送器的量程下限值对应的电流信号为4mA，量程上限对应的电流信号为20mA，整个工程量的变化范围与16mA的电流变化范围相对应。过程通道也可输出 4~20mA电流信号，用于控制执行机构。 有的传感器的输出信号是毫伏级的电压信号，如K分度热电偶在l000℃时输出信号为。这些信号要经过变送器转换成标准信号（4~20mA）再送给过程通
有限单元法读书报告
有限单元法读书报告 摘要：有限单元法以变分原理和加权余量法为基础，其基本求解思想是把计算域划分为有限个互不重叠的单元，在每个单元内，选择一些合适的节点作为求解函数的插值点，将微分方程中的变量改写成由各变量或其导数的节点值与所选用的插值函数组成的线性表达式，借助于变分原理或加权余量法，将微分方程离散求解。采用不同的权函数和插值函数形式，便构成不同的有限元方法。 关键词：有限单元法；插值函数；网格划分；实例分析 1 有限单元法概述 1.1 有限单元法的简介 有限单元法[1]是应用局部的近似解来建立整个定义域的解的一种方法。先把注意力集中在单个单元上，进行上述所谓的单元分析。基本前提是每一单元要尽可能小，以致其边界值在整个边界上的变化也是小的。这样，边界条件就能取某一在结点间插值的光滑函数来近似，在单元内也容易建立简单的近似解。因此，比起经典的近似法，有限元法具有明显的优越性。比如经典的Ritz法，要求选取一个函数来近似描述整个求解区域中的位移，并同时满足边界条件，这是相当困难的。而有限元法采用分块近似，只需对一个单元选择一个近似位移函数，且不必考虑位移边界条件，只须考虑单元之间位移的连续性即可。对于具有复杂几何形状或材料、荷载有突变的实际结构，不仅处理简单，而且合理适宜。 1.2 有限单元法的基本方法简介 有限单元法，是一种有效解决数学问题的解题方法。在有限元方法中，把计算域离散剖分为有限个互不重叠且相互连接的单元，在每个单元内选择基函数，用单元基函数的线形组合来逼近单元中的真解，整个计算域上总体的基函数可以看为由每个单元基函数组成的，则整个计算域内的解可以看作是由所有单元上的近似解构成。在河道数值模拟中[2]，常见的有限元计算方法是由变分法和加权余量法发展而来的里兹法和伽辽金法、最小二乘法等。根据所采用的权函数和插值函数的不同，有限元方法也分为多种计算格式。从权函数的选择来说，有配置法、矩量法、最小二乘法和伽辽金法，从计算单元网格的形状来划分，有三角形网格、四边形网格和多边形网格，从插值函数的精度来划分，又分为线性插值函数和高次插值函数等。不同的组合同样构成不同的有限元计算格式。对于权函数，伽辽金(Galerkin)法是将权函数取为逼近函数中的基函数；最小二乘法是令权函
控制台输入输出
2.2.1 Console.WriteLine( ) 方法 WriteLine( )方法的作用是将信息输出到控制台，但是WriteLine方法在输出信息的后面添加一个回车换行符用来产生一个新行。 在WriteLine( )方法中， 花括号（“{}”）用来在输出字符串中插入变量。既占位符 N表示输出变量的序号，从0开始，如当N为0时，则对应输出第1个变量的值，当N 为5时，则对应输出第6个变量的值，依次类推。 [,M]其中M表示输出的变量所占的字符个数，当这个变量的值为负数时，输出的变量按照左对齐方式排列；如果这个变量的值为正数的时候，输出的变量按照右对齐方式排列。 [:格式化字符串]也是可选项，因为在向控制台输出时，常常需要指定输出字符串的格式。通过使用标准数字格式字符串，可以使用Xn的形式来指定结果字符串的格式，其中X 指定数字的格式，n指定数字的精度，即有效数字的位数。这里提供8个常用的格式字符。 1．货币格式 货币格式C或者c的作用是将数据转换成货币格式，在格式字符C或者c后面的数字表示转换后的货币格式数据的小数位数。 例如： double k=1234.789; Console.WriteLine(“{0,8:c}”, k); //结果是￥1,234.79 Console.WriteLine(“{0,10:c4}”, k); //结果是￥1,234.7890 2．整数数据类型格式 格式字符D或者d的作用是将数据转换成整数类型格式。 例如： int k=1234; Console.WriteLine(“{0:D}”, k); //结果是1234 Console.WriteLine(“{0:d3}”, k); //结果是1234 Console.WriteLine(“{0:d5}”, k); //结果是01234 3. 科学计数法格式 格式字符E或者e的作用是将数据转换成科学计数法格式。 例如： int k=123000; double f=1234.5578; Console.WriteLine(“{0:E}”, k); //结果是1.230000E+005 Console.WriteLine(“{0:e}”, k); //结果是1.230000e+005
输入输出(I_O)系统
输入输出(I/O)系统 (总分：50.00，做题时间：90分钟) 一、单项选择题(总题数：25，分数：50.00) 1.如果I/O设备与存储设备进行数据交换不经过CPU来完成，这种数据交换方式是( )。 （分数：2.00） A.中断控制方式 B.程序I/O方式 C.DMA控制方式√ D.无条件存取方式 解析：整个I/O控制方式的发展就是将CPU从中解脱出来，DMA方式与通道方式中进行的数据交换都不经过CPU来完成。 2.属于共享设备的是( )。 （分数：2.00） A.打印机 B.磁盘√ C.用户终端 D.鼠标器 解析： 3.设备的打开、关闭、读、写等操作是由( )完成的。 （分数：2.00） A.用户程序 B.编译程序 C.设备分配程序 D.设备驱动程序√ 解析： 4.程序员利用系统调用打开I/O设备时，通常使用的设备标识是( )。 （分数：2.00） A.逻辑设备名√ B.物理设备名 C.主设备号 D.从设备号 解析：本题考查设备独立性问题。在现在操作系统中，都实现了设备独立性，即程序独立于具体使用的物理设备，在应用程序中使用逻辑设备名称为请求使用某类设备，而系统实际执行中才使用物理设备名称。 5.在DMA方式中，CPU是以( )为单位对I/O进行干预的。 （分数：2.00） A.字符 B.字节
C.数据块√ D.一组数据块 解析：程序I/O与中断方式是以字节为单位，DMA中是以数据块为单位，通道方式中是以一组数据块为单位。 6.系统的通道数量较少时，可能会产生瓶颈现象。下面( )不是解决此问题的有效方法。 （分数：2.00） A.提高CPU的速度√ B.增加设备与通道之间的通路 C.采用虚拟设备技术 D.在设备上增加一些硬件缓冲区 解析：提高CPU的速度不能改变瓶颈问题。 7.设备管理程序对设备的管理是借助一些数据结构来进行的，下面的( )不属于设备管理数据结构。 （分数：2.00） A.JCB √ B.DCT C.COCT D.CHCT 解析：JCB：作业控制块，DCT：设备控制表，COCT控制器控制表，CHCT通道控制表。 8.对磁盘而言，输入输出操作的信息传送单位为( )。 （分数：2.00） A.字符 B.字 C.块√ D.文件 解析：磁盘属于块设备，即它的信息的存取都是以数据块为单位的。 9.计算机系统中判别是否有中断事件发生应是在( )。 （分数：2.00） A.进程切换时 B.执行完一条指令后√ C.执行P操作后 D.由用户态转入核心态时 解析： 10.关于通道、设备控制器和设备之间的关系，下面哪些叙述是正确的( )。 （分数：2.00） A.控制器和通道可以分别控制设备 B.控制器、通道和设备可以并行工作 C.通道控制设备控制器，设备控制器控制设备进行工作√ D.设备分配程序先分配通道，再分配控制器，最后分配设备
Fortran输入输出格式控制
Open, Read and Write in Fortran 1：write(*,*)"string"；write(unit=*,FMT=*)"string"；write(unit=6,FMT=*)"string"。以上等价，6是默认输出位置，即屏幕。 2：print*,"string"。Print只能对屏幕输出。 3：integer(kind=4) a !f90；integer*4 a !f77；integer(4) a !f77。以上等价。 real(kind=4) a !f90；real*4 a !f77；real(4) a !f77。以上等价。 4：f77，变量名长度1~6；f90，变量名长度1~31。 5：read(*,*)"string"；write(unit=*,FMT=*)"string"；write(unit=5,FMT=*)"string"。以上等价，5是默认输入位置，即键盘。 6：FORMAT （http://202.118.74.226/fortran/pages/730.htm）
6.1 格式输出 格式输出语句由两部分组成：输出语句和输出格式语句。输出语句的一般形式为： WRITE(*,L) 输出表列或：PRINT L 输出表列 其中：* 代表隐含的输出设备，L 指输出格式语句的标号。 输出格式语句的一般形式： L FORMAT(1X,S) 其中：L 输出格式语句的标号，1X 纵向走纸符，S 输出格式,用不同的―格式编辑符‖（简称―编辑符‖）来实现指定的输出格式，各格式间用逗号相隔。 FORMAT语句又叫―格式语句‖，是一个非执行语句，本身不产生任何操作，只是提供输入或输出的格式。FORMAT语句可以出现在程序的任何地方（但必须在PROGRAM语句之后和END语句之前，如果在子程序中用FORMAT语句，则应在子程序定义语句之后）。系统按WRITE语句或PRINT语句中指定的语句标号找到相应的FORMAT语句，并按FORMAT语句所规定的格式对数据进行输出。注意，PRINT语句中不能再用―*‖，PRINT语句中的第一个标识符是语句标号而不是要打印输出的数据。 输出格式分两类基本格式 6.1.1 I格式(又叫整数格式) 一般形式：Iw 或：Iw.m 其中：w 一个数据占的位数宽度（又称―字段宽度‖），m 需要输出的最少数字位数。例1： WRITE （*，100）M，N 100 FORMAT（1X，I4，I4） 如果M=40，N=-12，则输出如下： ??40 ?-12 例2： WRITE (* , 100) I,J,K 100 FORMAT(1X,I5.3,I6.3,I4) 若I=1234，J=-24，K=24689 则输出为: ?1234 ???-24 **** （1）数字在指定的区域内向右端靠齐，如果数字位数比指定的字段宽度w小，则左边补以空格。负数的符号也包含在字段宽度内。 （2）如果数字位数超过了规定的字段宽度w，则不输出有效数据，而在该字段宽度范围内充满―*‖符号。 （3）如果数字位数超过了m,则按实际应输出的位数输出（但条件是不能超过w)。m不包括负号所占的一列。 6.1.2 F格式(又叫小数型格式) 一般形式：Fw.d w 各数值占的总位数d 输出数据的小数位数（小数点后的位数）。例1：WRITE（*，100）A，B，C 100 FORMAT(1X,F10.2,F9.3,F8.4) 若A=1234.56，B=3456.78，C=234.56789 则输出:
计算机组成原理习题 第八章输入输出系统
第八章输入输出系统 一、填空题； 1.直接内存访问（DMA）方式中，DMA控制器从CPU完全接管对的控制，数据交换不经过CPU,而直接在内存和之间进行。 2.通道是一个特殊功能的，它有自己的专门负责数据输入输出的传输控制。 3.并行I/O接口和串行I/O接口是目前两个最具有权威性的标准接口技术。 4.在计算机系统中，CPU对外围设备的管理，除了程序查询方式、程序中断方式外，还有方式、方式和方式。 5.程序中断方式控制输入输出的主要特点是，可以使A 和B 并行工作。 6.DMA控制器按其A 结构，分为B 型和C 型两种。 7.通道是一个特殊功能的A ，它有自己的B 专门负责数据输入输出的传输控制，CPU只负责C 功能。 8.通道有三种类型：A 通道、B 通道、C 通道。 9. 二、选择题： 1.下面有关“中断”的叙述，______是不正确的。 A.一旦有中断请求出现，CPU立即停止当前指令的执行，转而去受理中断请求 B.CPU响应中断时暂停运行当前程序，自动转移到中断服务程序 C.中断方式一般适用于随机出现的服务 D.为了保证中断服务程序执行完毕以后，能正确返回到被中断的断点继续执行程 序，必须进行现场保存操作 2.中断向量地址是______。 A. 子程序入口地址 B. 中断服务例行程序入口地址 C. 中断服务例行程序入口地址的地址 D. 主程序返回地址 3.在数据传送过程中，数据由串行变并行或由并行变串行，其转换是通过______。 A. 移位寄存器 B. 数据寄存器 C. 锁存器 D. 指令寄存器 4.下述I/O控制方式中，主要由程序实现的是______。 A. PPU(外围处理机)方式 B. 中断方式 C. DMA方式 D. 通道方式 5.采用DMA方式传送数据时，每传送一个数据要占用______的时间。 A. 一个指令周期 B. 一个机器周期 C. 一个时钟周期 D. 一个存储周期 6.发生中断请求的条件是______。 A. 一条指令执行结束 B. 一次I/O操作开始 C. 机器内部发生故障 D. 一次DMA操作开始 7.中断向量地址是______。 A．子程序入口地址B．中断服务例行程序入口地址 C．中断服务例行程序入口地址的指示器D．中断返回地址 8.下述I/O控制方式，哪种主要由程序实现______。 A. PPU（外围处理机） B. 中断方式 C. DMA 方式 D. 通道方式 9.为了便于实现多级中断，保存现场最有效的方法是采用______。
1有限元法简介
1有限元法简介 1.1有限单法的形成 在工程技术领域内，经常会遇到两类典型的问题。其中的第一类问题，可以归结为有限个已知单元体的组合。例如，材料力学中的连续梁、建筑结构框架和桁架结构。我们把这类问题，称为离散系统。如图1-1所示平面桁架结构，是由6个承受轴向力的“杆单元”组成。尽管离散系统是可解的，但是求解图1-2所示这类复杂的离散系统，要依靠计算机技术。 图1-1 平面桁架系统
图1-2 大型编钟“中华和钟”的振动分析及优化设计（曾攀教授） 第二类问题，通常可以建立它们应遵循的基本方程，即微分方程和相应的边界条件。例如弹性力学问题，热传导问题，电磁场问题等。由于建立基本方程所研究的对象通常是无限小的单元，这类问题称为连续系统。 图1-3 V6引擎的局部 下面是热传导问题的控制方程与换热边界条件： t T c Q z T z y T y x T x ??=+??? ??????+??? ? ??????+??? ??????ρλλλ （1- 1） 初始温度场也可以是不均匀的，但各点温度值是已知的： () 00 x,y,z T T t == （1- 2） 通常的热边界有三种，第三类边界条件如下形式： ()f T-T h n T λ=??- （1- 3） 尽管我们已经建立了连续系统的基本方程，由于边界条件的限制，通常只能得到少数简单问题的精确解答。对于许多实际的工程问题，还无法给出精确的解答，例如，图1-3所示V6引擎在工作中的温度分布。这为解决这个困难，工程师们和数学家们提出了许多近似方法。 在寻找连续系统求解方法的过程中，工程师和数学家从两个不同的路线得到了相同的结果，即有限元法。有限元法的形成可以回顾到二十世纪50年代，来源于固体力学中矩阵结构法的发展和工程师对结构相似性的直觉判断。从固体力学的角度来看，桁架结构等标准离散系统与人为地分割成有限个分区后的连续系统在结构上存在相似性。 1956年M..J.Turner, R.W.Clough, H.C.Martin, L.J.Topp 在纽约举行的航空学会年会上介
九大管理输入输出及工具方法记忆口诀(注释版)
九大管理输入输出及工具法记忆口诀 一、整体管理：项目整体管理就是要决定在什么时间把工作量分配到相应的资源上，有哪些潜在的问题并在其变糟之前积极处理，以及协调各项工作使项目整体上取得一个好的结果，是一项综合性和全局性的工作，是对项目管理过程组中的不同过程和活动进行识别、定义、整合、统一和协调的过程。 （信息法七全有，监控挣值指无家：项目管理信息系统PMIS 项目管理法专家判断监控挣值：挣值分析，计划：预测技术） 1、项目启动：制定项目章程，正式授权项目或者项目阶段的开始。 制定发布项目章程这个文档，正式的批准这个项目（项目的阶段）启动，为项目经理授权。 合书环组得章程 输入：1合同2项目工作说明书3环境的、组织的因素4组织过程资产输出：项目章程 2、编制项目围说明书（初步）：编制一个初步的项目围说明书，概要的描 述项目的围。 在项目的前期要编写一个围说明书，当然，这个时候还是比较初步的。 章书环组得初书 输入：1项目章程2项目工作说明书3环境的、组织的因素4组织过程资产 输出：项目围说明书（初步） 3、编制项目管理计划：将确定、编写、集成和协调所有分计划、以形成整体项 目管理计划。
和大家一起编制一个项目管理的计划，为以后项目的执行奠定了基础。 章初环组过效预----项管配管和变控 输入：1项目章程2项目围说明书（初步）3环境的、组织的因素4组织过程资产5其他管理过程的输出6工作绩效信息7预测 输出：项目管理计划配置管理系统变更控制系统） 4、指导和管理项目执行：执行在项目管理计划中所定义的工作以达到项目的目 标。 有了项目管理的计划，并不意味着可以不管了，我们需要按照项目管理计划指导和管理项目的执行。 项管纠预变缺修----交变纠预变缺效 输入：1项目管理计划2已批准的纠正措施已批准的预防措施已批准的变更申请已批准的缺陷预防3确认的缺陷修复 输出：1可交付成果2请求的变更3已实施的纠正措施已实施的预防措施已实施的变更已实施的缺陷修复4工作绩效信息 5、监督控制项目工作：监督和控制项目的启动、计划、执行和收尾过程，以达 到项目计划所定义的项目目标。 在执行的过程中，一定要注意不断的监控，进行对比分析，做好项目的纠偏控制等工作，确保项目正常进行。 项管工效上效报----纠预变缺告 输入：1项目管理计划2工作绩效信息3工作绩效报告 输出：1推荐的纠正措施推荐的预防措施推荐的变更推荐的缺陷修复2项目报告
工业控制系统的输入与输出信号
工业控制系统的输入与输出信号 工业生产过程实现计算机控制的前提是，必须将工业生产过程的工艺参数、工况逻辑和设备运行状况等物理量经过传感器或变送器转变为计算机可以识别的电信号（电压或电流）或逻辑量。 传感器和变送器输出的信号有多种规格，其中毫伏（mV）信号、0~5V电压信号、1~5V 电压信号、0~10mA电流信号、4~20mA电流信号、电阻信号是计算机测控系统经常用到的信号规格。在实际工程中，通常将这些信号分为模拟量信号和数字量信号两大类。 针对某个生产过程设计一套计算机控制系统，必须了解输入输出信号的规格、接线方式、精度等级、量程范围、线性关系、工程量换算等诸多要素。 1．模拟量信号 许多来自现场的检测信号都是模拟信号，如液位、压力、温度、位置、PH值、电压、电流等，通常都是将现场待检测的物理量通过传感器转换为电压或电流信号；许多执行装置所需的控制信号也是模拟量，如调节阀、电动机、电力电子的功率器件等的控制信号。 模拟信号是指随时间连续变化的信号，这些信号在规定的一段连续时间内，其幅值为连续值。 模拟信号有两种类型：一种是由各种传感器获得的低电平信号；另一种是由仪器、变送器输出的4~20mA的电流信号或1~5V的电压信号。这些模拟信号经过采样和A/D转换输入计算机后，常常要进行数据正确性判断、标度变换、线性化等处理。 模拟信号非常便于传送，但它对干扰信号很敏感，容易使传送中信号的幅值或相位发生畸变。因此，有时还要对模拟信号做零漂修正、数字滤波等处理。 模拟量输出信号可以直接控制过程设备，而过程又可以对模拟量信号进行反馈。闭环PID控制系统采取的就是这种形式。模拟量输出还可以用来产生波形，这种情况下D/A变换器就成了一个函数发生器。 模拟信号的常用规格： 1）1~5V电压信号 此信号规格有时称为DDZ-Ⅲ型仪表电压信号规格。1~5V电压信号规格通常用于计算机控制系统的过程通道。工程量的量程下限值对应的电压信号为lV，工程量上限值对应的电压信号为5V，整个工程量的变化范围与4V的电压变化范围相对应。过程通道也可输出1~5V电压信号，用于控制执行机构。 2）4~20mA电流信号 4~20mA电流信号通常用于过程通道和变送器之间的传输信号。工程量或变送器的量程下限值对应的电流信号为4mA，量程上限对应的电流信号为20mA，整个工程量的变化范围与16mA的电流变化范围相对应。过程通道也可输出4~20mA电流信号，用于控制执行机构。 有的传感器的输出信号是毫伏级的电压信号，如K分度热电偶在l000℃时输出信号为41.296mV。这些信号要经过变送器转换成标准信号（4~20mA）再送给过程通道。热电阻传感器的输出信号是电阻值，一般要经过变送器转换为标准信号（4~20mA），再送到过程通道。 对于采用4~20mA电流信号的系统，只需采用250Ω电阻就可将其变换为1~5V直流电压信号。 有必要说明的是，以上两种标准都不包括零值在内，这是为了避免和断电或断线的情况混淆，使信息的传送更为确切。这样也同时把晶体管器件的起始非线性段避开了，使信号值与被测参数的大小更接近线性关系，所以受到国际的推荐和普遍的采用。
输入输出控制
科技信息。职校论坛Ｏ ＳＣｍＮＣＥ＆ＴＥＣ删０ＬＯＧＹⅨＦＯＲＭＡＴＩｏＮ ２００８年第３期 基于８０３１的通用控制器输入输出电路设计 张宏张德泉 （兰州石化职业技术学院电子电气工程系 甘肃兰州７３００６０） 【摘 要】该通用控制器由单片机８０３１、接口芯片８２７９、８１５５、ＡＤｃ０８０９、ＤＡｃ０８３２等构成。在输入／输出电路中，配以高性能模拟量放大电 路ＡＤ６２３、ｖ／Ｉ转换电路ＡＤ６９４及数字量驱动、隔离电路。较之采用多级放大器、隔离变压器等电路，控制器的工作更加稳定、可靠，使用更加灵活、方便。 【关键词】通用控制器输入输出（Ｉ／ｏ）电路设计 Ｉ，０ＣｉｒｃｌＩｉｔＤｅｓｉ印ｏｆＧｅｎｅ随ＩＣＯｎｔｒｏｌＩ盯Ｂａｓｅｄ岫ｍｅ踟３ｌＭＣＵ Ｚｈａｎｇ Ｈ０雌 Ｚｈａ岵Ｄｅ－ｑ啪 ０Ｄｅｐ盯岫ｅｍ０ｆＥＩｅｃｔｒｏｎｉｃ ａｎｄ Ｅｌｅｃｔｒｉ咖Ｅｎｇｉｎ∞ｒｉ呜，Ｌａ北ｈｏｕＰｅｔ瑚ｈｅＩＩｌｉｃａｌ ｃｏｌｌｅ辞０ｆ Ｖ哪ａ伽ａｌ １ｋｈｎｏＩｏ留，Ｌ蚰疝伽７３００砷ＣＭ∞） 【Ａｂｓｔ娜ｔ】Ｔｌｌｅｇｅｎｅｒａｌｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ ｉｓ ｃｏｎｓｉｓｔｅｄｏｆ８０３ｌＭｃｕａｎｄ８２７９，８１５５，ＡＤｃ０８０９ＤＡｃ０８３２ｉｍｅｒｆ如ｅ ｃｈｉｐｓ．ｎｅＩ，０ｐ舐ｏｆｔｈｉ８ｃ∞咖ｕｅｒ ｕ∞８ｔｈｅ ｈｉ曲ｑｌｌａｌｉｔｙ蛐ａ１０９啪ｐｌｉｆｉｅｒ ＡＤ６２３，ｔｈｅＶ／Ｉ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ ＡＤ６９４，ｄｉ舀ｔａｌｄｒｉｖｅｒ觚ｄｉｓｏｌａｔｉ仰ｃｉｒ｝ｃｕｉｌ．Ｃ伽Ｐａｒｅ０ｆ ｕｓｉｎｇ ｍｕｌｔｉｌｅｖｅｌ锄ｐｌ滴凹锄ｄ ｉ∞ｌａｔｉｏｎ协眦ｓｆ０瑚ｅｒ，ｔｌｌｅｒｅｈａｖｅｈｉ小ｓｔａｂｉｌｉｔｙ明ｄｃｒｅｄｉｂｉｌｉｔ丫’ｉｔｉｓａｌｓｏ ｃｏｎｖｅｎｉｅｎｃｅ ａｎｄｆａｃｉｌｉｔｙｉｎｕｓｉｎｇｐｒｏｃｅ酾． 【ｌ【ｅｙｗｏｒｄｓ】ｇｅｎｅｒａｌｃｏｎｔｍｌｌｅｒ；ｉｎｐｕｔａｎｄｏｕｔｐｕｔ；ｃｉｒｃｕｉｔｄｅｓｉ印 １．引言 在以ＭＣＳ一５１系列单片机８０３１为基础的通用控制器中．单片机与外部设备的连接通常采用标准Ｉ，０芯片以及标准统一的信号。在实际被控对象中，被测物理量（或操纵变量）的信号标准往往是多种多样的。在对模拟量处理时，需要在输入（或输出）电路中适当配置放大、隔离和转换电路。当数字量输入信号与Ｉ／ｏ芯片的要求不相符时．需要进行电平变换；当被控开关设备功率较大时。需要在输出电路中设置功率放大电路，使之能够有效地驱动这些设备。为了提高Ｉ，ｏ电路工作的稳定性和可靠性，必须改变电路的传统设计思路，采用新型高性能电路器件。四 ２．概述 ２．１通用控制器的组成通用控制器硬件主要由单片机８０３１及其最小系统、键盘，显示接口８２７９及键盘／显示器单元、接口芯片８１５５、Ａ巾转换器ＡＤＣ０８０９、Ｄ，Ａ转换器ＤＡＣ０８３２、晶振电路、复位电路、模拟量Ｉ，ｏ电路和数字量Ｉ，０电路等组成．其结构原理如图ｌ所示。ｌｑ Ｐ２７—Ｐ２５ ∞３１ Ｌ０二＝二———————一 ｐ２●一Ｐ２＿０ ｌ晶擐卜－一 ×Ｔ＾Ｌ＇ⅢＬｓ ｌ ｌ ｌ电路卜＿一 ＸＴ＾Ｌ２ ｒ乙掣撼 ｊ 挑 １■ ｐｓＥＮ－ Ｉ吖ＨＬ嘲Ｉ Ｉ搿｝Ｉ８２７９匡 豇 ＾ＬＥ ｌ Ｉ岬１ 付ｐ０７．Ｐ００ ｌ箍卜 －＿ 砌怖 雌Ｓ￡Ｔ 断胁牌Ｉ∞０９ｌ Ｉ ｏＢ３２ ｌ ｆ Ｉ｝ｆｒＯ 宁甲Ｗ’ｌ ｌ。［马ｌ幔拟置Ｉ／ｏ电路｛陋宇置Ｉ／ｏ电路ｌ Ｉ—Ｉ ｌＩ 图１ 通用控制器原理框图 图中： ８０３ｌ——单片机，是控制器的核心，用来进行数据处理、控制运算 以及对各功能部件的协调和控制。 ２７６４——片外只读存储器（ＥＰＲＯＭ），容量为８ＫＢ，用来存放监控 程序和应用程序等．地址范围为００００Ｈ一１ＦＦＦＨ。 ６２６４一片外随机存储器（ＲＡＭ），容量为８ＫＢ，用来存储现场采 集的原始数据和运算结果等．地址范围为２０００Ｈ一３ＦＦＦＨ。 ８２７卜可编程通用键盘／显示控制器，用来接收键盘的输入数 据并进行预处理、数据显示管理和ＬＥＤ显示器控制，端口地址为 ６８００Ｈ。 ８１５５——可编程ＲＡＭ，１０并行接口．与数字量输入，输出电路连接，用来扩展单片机的Ｉ／０接口，指令口地址为７８００Ｈ。显示器——采用８位７段共阴极ＬＥＤ显示器．用来显示通道号 和数据等信息。 键盘——采用４×４小键盘，其中１０个为数字键，其余为自定义功 ２１０ 能键。 ＡＤＣ０８０９＿８路８位逐次逼近型加转换器．端口地址为 ７０００Ｈ。 ＤＡＣ０８３２——ｌ路８位Ｄ，Ａ转换器，端口地址为６０００Ｈ。 ２．２主要技术性能 ２．２．１模拟量输入：８路。 其中，６路为０～５Ｖ．ＤＣ输入，ｌ路为０～５ｍｖ．ＤＣ输入，ｌ路为４— ２０ｍＡ．ＤＣ输入。 ２．２．２模拟量输出：ｌ路４—２０ｍＡ．ＤＣ，转换精度不低于１％。２．２．３数字量输入：８路。低电平：ＯＶ：高电平：２４Ｖ。２．２．４数字量输出：８路。 其中，４路为２４Ｖ／ｏ．５Ａ．ＤＣ集电极开路输出；４路为２２０Ｖ，ｌＡ．ＡＣ继电器接点输出。 ３．模拟量输入／输出单元 ３．１模拟量输入电路 模拟量输入电路主要由加转换器 ＡＤＣ０８０９、仪用放大器ＡＤ６２３等组成，如图２所示。 ＾ＤＣＯ啪舯３１ ■ｐ惜 Ｄ７一∞ Ｄ７～∞ ＰＯ－７＾一ＰＯＤ 铆 ＾ＯＭ ■■●■■■■●■■●■●●一 ＾眦 嘴 ＾ＬＥ 骢 ｎｏ 陀．７—呻２５ ｓＴ＾盯竺聊吲 留羹 馒 ＲＤ ＾ＬＥ 眦 愚ＩＱｒＤ Ｕ ａ．ＯＣＫ 图２模拟量输入电路图 ８路模拟量经过ＡＤＣ０８０９转换后送８０３１进行处理。其中６路Ｏ一５Ｖ．ＤＣ信号直接送入ＡＤＣ０８０９：１路叽５ｍＶ．ＤＣ信号经过ＡＤ６２３进行１０００倍电压放大后送入ＡＤＣ０８０９：１路４．２０ｍＡ．ＤＣ电流信号先经过２５０ｎ电阻转换为１—５Ｖ．ＤＣ．然后送人ＡＤ６２３进行电压放大．同时将零点由１Ｖ迁移至０Ｖ，输出肌５Ｖ．ＤＣ信号送入ＡＤＣ０８０９处理。四３．２模拟量输出电路模拟量输出电路主要由Ｄ／Ａ转换器ＤＡＣ０８３２、变送器ＡＤ６９４等组成．如图３所示。 来自８０３１的数字量经过ＤＡＣ０８３２转换后．变成模拟电流信号，经运算放大器Ｕ７４ｌ放大．送ＡＤ６９４进行电压，电流转换，输出４— ２响Ａ．ＤＣ信号去控制被控对象。 ３．３电路特点 （１）采用美国模拟器件公司高增益仪用放大器 ＡＤ６２３，实现对低电平信号（０—５ｍＶ．ＤＣ和４～２０ｒｒＡ．ＤＣ）的放大与变换．克服了多级放大电路中分立元件多。故障率高的弊端，增强了模拟量输入电路的可靠性和通用性。 （２）采用美国模拟器件公司高性能变送器ＡＤ６９４，（下转第１９３页） 万方数据