硬连线控制器设计

模型机硬连线控制器设计

一、实验目的

（1）融会贯通计算机组成原理与体系结构课程各章教学内容，通过知识的综合运用，加深对CPU个模块工作原理及相互联系的认识；

（2）掌握硬连线控制器的设计方法；

（3）培养科学研究能力，取得设计和调试的实践经验。

二、实验设备

（1）TEC-8实验系统1台

（2）Pentium 3 以上的PC 1台

（3）双踪示波器1台

（4）直流万用表1块

（5）逻辑测试笔（在TEC-8实验台上）1支

三、设计与调试任务

（1）设计一个硬连线控制器，和TEC-8模型计算机的数据通路结合在一起，构成一个完整的CPU，对该CPU要求：

●能顾完成控制台操作，包括启动程序运行、读存储器、写存储器、读寄存

器、写寄存器。

●能够执行表3.1中的指令，完成规定的指令功能。

表3.1中，XX代表任意值，Rs代表源寄存器号，Rs代表目的寄存器号。

在条件转移指令中，@代表当前PC的值，offset是一个四位的有符号数，第三位是符号位，0代表正数，1代表负数。注意：@不是当前指令的PC 值，而是当前指令的PC值加1。

表错误！文档中没有指定样式的文字。.1新设计CPU的指令系统

●在Quartus||下对硬连线控制器进行编程的编译。

●将编译后的硬连线控制器下载到TEC-8实验台的可编程器件EPM7128S中

去，使得EPM7128S成为一个硬连线控制器。

●根据指令系统，编写检测硬连线控制器正确性的测试程序，并用测试程序

对硬连线控制器在单微指令方式下进行调试，直到成功。

（2）在调试成功的基础上，整理出设计文件。

1.硬连线控制器逻辑模块图；

2.硬连线控制器指令周期流程图；

3.硬连线控制器的硬件描述语言源程序；

4.测试程序；

5.设计说明书；

6.调试总结。

四、硬连线控制器逻辑模块图

本实验要求设计硬连线控制器，而仍然利用实验台的数据通路和其他模块。因此我们只需对硬连线控制器部分进行编程就行了。TEC-8模型计算机电路框图如下图1。

图1TEC-8模型计算机电路框图

从电路框图中可知，硬连线控制器与微程序控制器不同，其产生的控制信号除了受译码器输出信号SWC~SWA、IR7~IR4，节拍电位信号T1~T3，状态条件信号Z、C，以及CLR#的控制外，还受时序发生器产生的节拍脉冲信号W3~W1的控制。硬连线控制器的逻辑模块图为：

图2硬连线控制器的逻辑模块图

五、硬连线控制器指令周期流程图

与微程序控制器不同，硬连线控制器以节拍电位W3~W1为时间单位。其指令周期流程图为：

图3硬连线控制器参考流程图

一个执行框代表一个节拍电位时间，TEC-8实验系统中采用了可变节拍数来执行一条机器指令。从上图中可知，大部分指令只需要两个节拍电位W1和W2，少数指令还需要W3。因此当需要W3时在W2时产生一个信号LONG。时序信号发生器收到信号LONG后产生W3。有的操作如写寄存器需要四个节拍电位，将该操作化成两条机器指令的节拍，通过信号ST0联系在一起。还可以只产生W1，通过SHORT信号实现。

根据硬连线流程图还可以得到组合逻辑译码表，如下表2：

表2 组合逻辑译码表

根据译码表，对以后的编程和错误查找有很大的帮助。

六、程序编写过程

利用Verilog语言，在Modelsim环境下进行编程和仿真。

刚开始做实验时心里是茫然的，不知道从哪里开始，无从下手，不知道采用什么方法，加上对Verilog语言的掌握还不够熟练，因此第一次实验课几乎没有什么进展。后来通过王教员和唐教员的耐心讲解和指导，明白了可以用两种不同的实现方法进行编程，但因为个人觉得利用状态机的方法进行编程理解起来思路较为简单，而且逻辑较为清楚，于是决定利用状态机的方法进行编程。本程序是在唐教员的程序基础上进行修改的（唐教员的还没有完成），但在编程过程中还是遇到了很多的问题，比如时序问题等。在同学和教员的帮助下，完成了一部分工作，但程序依然存在着一些问题，结果实验还是没有完全做完。

把整个控制器分为四个状态：state0表示初始状态，对所有的信号进行初始

化，表示clear以后的状态，只有STOP有效；state1表示W1有效时的状态，具体又可以按照SWC~SWA的不同进行不同的赋值与操作；state2表示W2有效时的状态，再根据SW的不同进行赋值；state3表示W3有效时的状态。

正常情况下一个状态完成以后进入下一状态，但有很多情况下是不行的，比如写存储器、读存储器、写寄存器等操作。于是需要根据对ST0信号、SHORT信号、LONG信号等进行判别来进行不同状态之间的转化。具体为：从state0开始，若sw符合要求（<5），进入state1，否则回到state0；

state1：若执行程序且ST0=0或读存储器或写存储器，则下一状态仍为state1，否则下一状态为state2；

state2：若为执行指令的LD或ST，则下一状态为state3，若为写寄存器操作且ST0=0或执行指令但不为LD或ST，则下一状态为W1，若都不符合，下一状态为初始状态state0；

state3：直接回到state1；

源程序压缩包：CPU为源程序，其余程序为测试程序，程序名字表示所测试的指令或工作台模式。

七、Modelsim仿真过程

程序编译成功后，开始编写仿真程序，进行仿真。因为对仿真程序的掌握不是很完善，刚开始我们组就出了很多问题，不是时序的问题就是赋值的问题。感谢同学和教员的耐心指导和帮助。因为篇幅问题，在此仅贴出操作台操作和部分有代表性的指令的仿真过程，（ADD，AND，LD，JC，JMP，STP）其余仿真代码在程序包里，因为并没有烧到芯片里，也没有真正的实现，所以实际源程序可能还存在着一些问题。

（一）操作台模式仿真过程

1.写存储器过程仿真（SW为001）

写存储器只需要W1,仿真图如图4所示：

图4写存储器过程仿真图

2.读存储器过程仿真（SW为010）

读存储器的过程在时序上与写存储器类似，都只需W1。仿真图如图5所示：

图5读存储器过程仿真图3.读寄存器过程仿真（SW为011）

读寄存器过程需要W1和W2。

图6读寄存器过程仿真图

4.写寄存器过程仿真（SW为100）

写寄存器过程各需要两个W1，W2。并用ST0作为时序判定条件

图7写寄存器过程仿真图

（二）指令执行过程仿真

1.ADD指令执行过程仿真（SW为000，IR7~4为0001）

SUB与ADD类似。

图8 ADD指令执行仿真图

2.AND指令仿真过程（SW为000，IR7~4为0011）

INC与AND类似。

图9 AND指令执行仿真图

3.LD指令仿真过程（SW为000，IR7~4为0101）

ST与LD类似。

图10 LD指令执行仿真图

4.JC指令仿真过程（SW为000，IR7~4为1000，此时C=1）

JZ与JC类似。

图11 JC指令执行仿真图

5.JMP指令仿真过程（SW为000，IR7~4为1001）

图12 JMP指令执行仿真图

6.STP指令仿真过程（SW为000，IR7~4为1110）

图13 STP指令执行仿真图

八、测试程序

测试程序是在源程序编写完成并仿真成功并烧到芯片里以后用于在模型计算机上完整的测试源程序的。

测试程序的编写过程中，我们组尽可能的利用上所有的指令，使得每条指令都能测试一遍，以便更好的测试性能和正确性，但因为并没有烧到芯片里，所以测试程序并没有起到作用。

九、设计说明书

1.源程序的设计

利用状态机的思想，把整个控制器分为四个状态：state0、state1、state2、state3。不同state表示的状态为：

state0表示初始状态，对所有的信号进行初始化，表示clear以后的状态，只有STOP有效；state1表示W1有效时的状态，具体又可以按照SWC~SWA的不同进行不同模式下的赋值与操作；state2表示W2有效时的状态，再根据SW的不同进行赋值；state3表示W3有效时的状态，主要是指执行指令LD和ST时才有可能会进入的状态（其他情况下不需要W3）。定义两个变量，state和next_state。state表示当前状态，next_state表示下一状态。

state完成本状态内的所有操作以后进入next_state，正常情况下next_state 就是state加1，但有很多情况下是不行的，比如写存储器、读存储器、写寄存器等操作不能直接的加一。于是需要根据对ST0信号、SHORT信号、LONG信号等进行判别来确定下一状态。具体为：

从state0开始，判断SW，若SW符合要求（值<5），进入state1

（next_state=state1），否则回到state0（next_state=state0）；

state1：判断SW、ST0，若执行程序（SW=000）且ST0=0或读存储器（SW=010）或写存储器（SW=001），则next_state=state1，否则next_state=state2；

state2：判断SW、IR、ST0，若为执行指令（SW=000）的LD（IR7~4=0101）或ST(IR7~4=0110)，则next_state=state3，若为写寄存器操作(SW=100)且ST0=0

或执行指令但不为LD或ST，则next_state=W1，若都不符合，next_state=state0；

state3：next_state=state1；

因此，参考流程图可知，对于不同的操作模式和指令的状态转换为：

写存储器：state0——state1——state1

读存储器：state0——state1——state1

读寄存器：state0——state1——state2

写寄存器：state0——state1——state2——state1——state2

指令：

LD/ST：state0——state1——state1——state2——state3

其他：state0——state1——state1——state2

2.测试程序的设计

源程序完成以后，要进行仿真，因此需要设计测试程序。设计测试程序是为了给出各输入信号的值，并产生与工作台模式或指令要求相符的机器周期（如执行LD指令时，依据指令产生的机器周期为W1，W1，W2,W3,W1）,观察仿真波形是否会产生有效的输出信号。

因此，在设计测试程序时，重点和难点便是产生符合源程序执行情况的机器周期。因为测试的目的主要是看源程序在正确的机器周期下，对于不同的模式和指令是否会产生正确的信号，因此可以把每个工作台模式和各个指令都写一个仿真程序进行单独仿真。

十、实验总结

表面上看，本次实验仅仅是要我们设计一个CPU的硬连线控制器部分，而实际上却需要我们综合运用以往所学的很多关于计算机组成结构方面的知识。

这次的实验让我真正明白了什么叫大实验，相比前几次的实验。因为实验的前期准备不充分，使得进展较为缓慢，不知道从何下手，浪费了很多时间。通过教员的讲解和指导，并经过组内的讨论决定运用状态机的方法进行编程。因为对Verilog语言的掌握还不够熟练，所以编程过程中也出现了很多或大或小的问题，比如说赋值的时候是用=还是<=（=和<=表达的意义是不同的，只有在assign 语句中用=，而在其他的赋值语句中一般用<=），状态之间的转化条件的确定，判断转移条件时是用信号判断（LONG、SHORT等）还是利用操作模式和IR值判断（我们后来利用SW、IR和ST0判断）等等。遇到问题，积极的向同学和教员请教，在大家的帮助下，我们也确实解决了很多问题。很感谢教员和其他同学的帮助和耐心讲解，帮助我们找到了一些程序上的错误，让我们少走了一些弯路。

但在编写仿真程序时，又遇到了很多障碍，很多概念有点搞不清，比如说刚开始对于知道了T3和W1~3的关系，却不明白怎么实现QD和T3，W1~3之间的协同配合，多亏了教员的仿真程序，看了很多遍以后才慢慢理解了如何实现它。

总的来说，没有在规定的实验课程安排里完成本次实验，还是觉得很遗憾，也有一点失落感。因为没有烧到芯片里，程序中存在的一些问题也没法找出来，可能依然存在着很多的漏洞和不足。通过这次实验也让我对CPU各模块的工作原理和相互联系有了更加清晰的认识，收获良多。

十一、心得体会

这次实验让我收获了很多，让我真正的明白了理解和掌握是不一样的！以前总觉得自己对于CPU的原理已经理解了，但本次实验不仅仅需要我们动脑，更重要的是要求我们动手。由画出控制器流程图到Verilog语言的源代码的实现，再到编写仿真程序进行仿真，其间过程会出现很多的问题，需要很大的耐心和细心，当中不仅要对TEC-8实验台的操作相当熟悉，而且要对机器周期与时序的关系以及控制器各模块的理解很透彻才行。而自己显然还需要很大的提高。从这次实验中我也发现了自己身上的很多不足，如基础知识的掌握还不够全面，分析问题往往不够透彻，做一件事情时自己的思路往往会受到各种因素的打扰，不够清

晰。我也会在以后的学习生活中努力加以改正。

通过本次实验我也明白了坚持和合作的重要性。科学需要一种探究精神，而在这个过程中会遇到很多的问题与障碍，会做很多无头绪或者繁琐的工作，比如这次的面对源程序的编译产生的各种错误，面对仿真波形得不到想要的结果，这个时候就需要我们坚持下去，耐下心去一点点分析，请教。只要踏实的静下心去，肯付出努力，问题终会解决。合作是必须的，团结就是力量，很多的事情和工作一个人是完不成的，团队之间的互相配合和相互帮助会使得很多麻烦的事情简单很多，遇到问题时通过和同学或教员进行交流，也都得到了较好的解决。

计算机组成原理的实验终于全部做完了，整体来讲效果还是很好的，对于自己的帮助也还是很大的，通过这几次实验，我也更加明白了计算机的运行原理和基本构造，锻炼了自己的动手实践能力，收获很多！

计算机组成原理课程设计硬布线控制器的设计与实现

硬布线控制器的设计与调试 教学目的、任务与实验设备 教学目的 熟练掌握实验5和硬布线控制器的组成原理与应用。 复习和应用数据通路及逻辑表达式。 学习运用ISP（在系统编程）技术进行设计和调试的基本步骤和方法，熟 悉集成开发软件中设计调试工具的使用，体会ISP技术相对于传统开发技术的优点。 教学任务 按给定的数据格式和指令系统，在所提供的器件范围内，设计一台硬布线 控制器控制的模型计算机。 根据设计图纸，在通用实验台上进行组装，并调试成功。 在组装调试成功的基础上，整理出设计图纸和其他文件。 实验设备 微操作控制信号·····CnC1结果反馈信息指B1硬布线控制器指令（组合

逻辑网络）令Bn译寄码ispLSI1032E-70LJ84存模器块 T1W1T1W4启动 TJ停止节拍脉冲节拍电位/时钟发生器SKIP复位硬布线控制器结构方框图 计算机组成原理实验系统一台－4TEC 直流万用表一只 器件，则需要一台ISP）ispLSI1032。采用集成电路建议使用ISP芯片（一片 作设计、编程和下载使用。ispEXPERT)机运行设计自动化软件(例如PC 总体设计思路（描述指令系统，给数据通路） 条机器指令。实验设计中采用12采用与模型计算机相同的指令系统，即 条指令93条机器指令，只保留该指令系统的子集：去掉中断指令后的。采用的数据通路和微程序控制器方案相同。 ·数据通路图和数据通路控制信号 DBUS

CINS S2T4CEL#CER端口指令口端数据S1ALUALU_BUS LRW(T3)口端A口端BS0RAM LDAR1(T4) LDDR1(T3)LDDR2(T3)AR1_INC LDAR2(T2)AR1AR2DR2DR1M3MUX3M1M2MUX2MUX1DBUS LDPC(T4)RS_BUS#IAR_BUS#PC PC_ADD LDIAR IAR ALU2PC_INCRD0、RS0RD1、RS1端口B端口A RF WR0、 WR1WRD(T2)LDR4(T2)R4LDER(T4)ER M4MUX4DBUS SW_BUS#WR0、WR1RD0RD1、RS0、RS1控SW7—SW0制器控制..LDIR(T4)信IR.INTQ、C号 图4数据通路总体图2． 控制器的设计思路 硬布线控制器能够实现控制功能，关键在于它的组合逻辑译码电路。译码 电路的任务就是将一系列有关指令、时序等的输入信号，转化为一个个控制信号，输出到各执行部件中。 根据硬布线控制器的基本原理，针对每个控制信号S，可以列出它的译码

各种接线方式的优缺点

单母线接线 优点：接线简单，清晰，设备少，操作方便，便于扩建和采用 成套配电装置。 缺点：可靠性差，母线或母线隔离开关检修或故障时，所有回 路都要停止工作，也就是要造成全厂或全站长期停 电，调度不方便，电能只能并列运行，并且线路侧 发生短路时，有较大的短路电流。 2.1双母线接线 优点：有两组母线，可以互为备用，运行可靠性和灵活性高，调度灵方便、便于扩建，可以向母线左右任意一个方向顺延扩建，检修任一 母线时，隔离开关仅仅使本回路断开。 缺点：造价高，因为增加了一组母线及其隔离开关，增加了配电装置构架及 占地面积；当母线故障或检修时，隔离开关作倒换操作电器， 容易误操作，但可以装断路器的连锁装置加以克服。 单元接线 （1）优点：单元接线简单，开关设备少，操作简单以及因不设发电机电压级母线，而在发电机和变压器之间采用封闭母线，使得在发电机和变 压器低压侧短路的几率和短路电流相对于具有发电机电压级母线时， 有所减小。 （2）缺点：存在如下技术问题： 1）当主变压器或厂总变压器发生故障时，除了跳主变压器高压 侧出口断路器外，还需跳发电机磁场开关。 2）发电机定子绕组本身故障时，若变压器高压侧断路器失灵拒 跳，则只能通过失灵保护出口启动母差保护或发远方跳闸信 号使线路对侧断路器跳闸；若因通道原因远方跳闸信号失效， 则只能由对侧后备保护来切除故障，这样故障切除时间大大 延长，会造成发电机、主变压器严重损坏。 单母线分段接线 （1）优点： 1）供电可靠性和灵活性相对于单母线接线高，操作简单，接线方便，便于检修，投资较小，对重要用户可以从不同段引出两回馈电线路， 由两个电源供电。 2）当一段母线发生故障分段断路器自动将故障段切除，保证正常断母线

硬连线控制器CPU设计

目录 目录 (i) 摘要 (ii) Abstract (iii) 第一章课题背景 (1) 1.1 设计目的 (1) 1.2 设计原理 (1) 第二章设计简介及设计方案论述 (2) 2.1 单元电路设计 (2) 第三章详细设计 (4) 3.1 芯片介绍 (4) 3.2 指令系统结构及功能确定 (6) 第四章设计结果及分析 (7) 4.1 设计结果分析 (7)

摘要 硬连线控制器是由基本逻辑电路组成的，对指令中的操作码进行译码，并产生相应的时序控制信号的部件，又称组合逻辑控制器。硬连线控制器由指令部件、地址部件、时序部件、操作控制部件和中断控制部件等组成(参见“中央处理器”条目中的控制器部分)。其中操作控制部件用来产生各种操作控制命令，它根据指令要求和指令流程，按照一定顺序发出各种控制命令。操作控制部件的输人信号有:指令译码器的输出信号、时序信号和运算结果标志状态信号等。设计时根据指令流程、操作时间表得到各种操作控制命令的逻辑表达式，可采用由基本逻辑电路（与门、或门、与非门等）组成的逻辑网络来实现。也可采用可编程逻辑器件PLD来实现。PLD的“与”阵列及“或”阵列和操作控制命令的“与一或”逻辑表达式相对应，为设计组合逻辑控制器提供了一种理想器件。80年代出现的通用阵列逻辑电路〔GAL与PAL(参见专用逻辑集成电路)）具有与可编程逻辑器件PLD类似的结构，它不但可编程并且是可擦除的，为设计提供了更大的灵活性。组合逻辑控制器的最大优点是速度快。但因其线路复杂而且不规整，不便于调试、维护、修改，也不便于仿真不同的机器的指令集。 关键词：硬连线控制器；基本逻辑

Abstract Hard wired controller is composed of the basic logic circuits, decodes the instruction in the operation code, andproduce the corresponding sequential control signal components, also called combined logic controller. Hard wired controller by the instruction unit, address components, temporal parts, operation control part and the interrupt controlcomponents etc. (see "the controller part central processor" in entry). The operation control unit is used for generating various operation control command, it according to the instructions and instruction process, according to the order of the control commands issued. The operation of part of the control input signal: the instruction decoderoutput signals, timing signals and operation results indicating the status signal. The design according to theinstruction flow, operation schedule obtained logical expression of various operation control command, can beadopted by the basic logic circuits (and gate, or gate and NAND gate logic network composition etc.) to realize. Can also adopt the programmable logic device PLD to realize. PLD "and" and "or" array and array operation control command "and or" logical expression corresponding, providing an ideal device for the design of combinational logic controller. GAL and PAL generic array logic circuit (80 of the 1980s (see special logic integrated circuit)) withprogrammable logic device structure similar to the PLD, it is not only a programmable and erasable, provides more flexibility to design. The biggest advantage combinational logic controller is fast. But because of the circuit complex and irregular, not easy to debug, maintain, modify, also not easy for machines with different instruction set simulation. Keywords：Hard wired controller；basic logic

电气主接线方式优缺点

电气主接线方式优缺点 IMB standardization office【IMB 5AB- IMBK 08- IMB 2C】

电气主接线方式优缺点 1、单母线接线 优点：接线简单、清晰、操作方便、扩建容易； 缺点：运行方式不灵活、供电可靠性差。 2、单母线分段接线 单母线分段接线就是将一段母线用断路器分为两段或多段 优点：母线故障或检修时缩小停电范围； 缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开该分段上的所有电源或出现，这样就减少了系统的发电量，并使该分段单回路供电的用户停电。 3、双母线接线 双母线接线就是将工作线、电源线和出线通过一台断路器和两组隔离开关连接到两组(一次/二次)母线上,且两组母线都是工作线,而每一回路都可通过母线联络断路器并列运行。 优点：与单母线相比,它的优点是供电可靠性大,可以轮流检修母线而不使供电中断。 缺点：每一回路都增加了一组隔离开关,使配电装置的构架及占地面积、投资费用都相应增加;同时由于配电装置的复杂,在改变运行方式倒闸操作时容易发生误操作,且不宜实现自动化;尤其当母线故障时,须短时切除较多的电源和线路,这对特别重要的大型发电厂和变电站是不允许的。4、双母线分段接线

优点：可缩小母线故障停电范围、提高供电可靠性； 缺点：保护及二次接线复杂。 5、双母线带旁路接线 双母线带旁路接线就是在双母线接线的基础上,增设旁路母线。 优点：具有双母线接线的优点,当线路(主变压器)断路器检修时,仍可继续供电。 缺点：旁路的倒换操作比较复杂,增加了误操作的机会,也使保护及自动化系统复杂化,投资费用较大。 6、双母线分段带旁路接线? 双母线分段带旁路接线就是在双母线带旁路接线的基础上,在母线上增设分段断路器。 优点：具有双母线带旁路的优点。 缺点：投资费用较大,占用设备间隔较多。 一般采用此种接线的原则为: (1)当设备连接的进出线总数为12～16回时,在一组母线上设置 分段断路器; (2)当设备连接的进出线总数为17回及以上时,在两组母线上 设置分段断器。 7、3/2接线 3/2断路器接线就是在每3个断路器中间送出2回回路,一般只用于500kV(或重要220kV)电网的母线主接线。 优点:

电气主接线各种连接方式优缺点与实际应用

电气主接线各种连接方式优缺点与实际应用 摘要:结合自身工作经验,通过大量文献资料分析了电气主接线各种连接方式优缺点,总结了电气主接线8种接线方式的设计要求和应用原则,并通过案例进行了论证? 关键词:电气主接线;连接方式;优缺点;分析;实际;应用 电气主接线主要是指在发电厂?变电所?电力系统中,为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的?表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路?电路中的高压电气设备包括发电机?变压器?母线?断路器?隔离刀闸?线路等?它们的连接方式对供电可靠性?运行灵活性及经济合理性等起着决定性作用?一般在研究主接线方案和运行方式时,为了清晰和方便,通常将三相电路图描绘成单线图?在绘制主接线全图时,将互感器?避雷器?电容器?中性点设备以及载波通信用的通道加工元件(也称高频阻波器)等也表示出来? 1 电气主接线接线要求 对一个电厂而言,电气主接线在电厂设计时就根据机组容量?电厂规模及电厂在电力系统中的地位等,从供电的可靠性?运行的灵活性和方便性?经济性?发展和扩建的可能性等方面,经综合比较后确定?它的接线方式能反映正常和事故情况下的供送电情况?电气主接线又称电气一次接线图? 电气主接线应满足以下几点要求: (1)运行的可靠性:主接线系统应保证对用户供电的可靠性,特别是保证对重要负荷的供电? (2)运行的灵活性:主接线系统应能灵活地适应各种工作情况,特别是当一部分设备检修或工作情况发生变化时,能够通过倒换开关的运行方式,做到调度灵活,不中断向用户的供电?在扩建时应能很方便的从初期建设到最终接线? (3)主接线系统还应保证运行操作的方便以及在保证满足技术条件的要求下,做到经济合理,尽量减少占地面积,节省投资? 2 电气主接线常见8种接线方式优缺点分析 2.1 线路变压器组接线 线路变压器组接线就是线路和变压器直接相连,是一种最简单的接线方式?线路变压器组接线的优点是断路器少,接线简单,造价省?相应220kV采用线路变压器组,110kV宜采用单母分段接线,正常分段断路器打开运行,对限制短路电流效果显著,较适合于110kV开环运行的网架?但其可靠性相对较差,线路故障检修停运时,变压器将被迫停运,对变电所的供电负荷影响较大?其较适合用于正常二运一备的城区中心变电所,如上海中心城区就有采用? 2.2 桥形接线 桥形接线采用4个回路3台断路器和6个隔离开关,是接线中断路器数量较少?也是投资较省的一种接线方式?根据桥形断路器的位置又可分为内桥和外桥两种接线?由于变压器的可靠性远大于线路,因此中应用较多的为内桥接线?若为了在检修断路器时不影响和变压器的正常运行,有时在桥形外附设一组隔离开关,这就成了长期开环运行的四边形接线? 2.3 多角形接线

电气主接线的基本形式及优缺点

第四章电气主接线 第2节单母线接线 主接线的基本形式，就是主要电气设备常用的几种连接方式。概括的讲可分为两大类：有汇流母线的接线形式；无汇流母线的接线形式。 变电所电气主接线的基本环节是电源（变压器）、母线和出线（馈线）。各个变电所的出线回路数和电源数不同，且每路馈线所传输的功率也不一样。在进出线数较多时（一般超过4回），为便于电能的汇集和分配，采用母线作为中间环节，可使接线简单清晰，运行方便，有利于安装和扩建。但有母线后，配电装置占地面积较大，使用断路器等设备增多。无汇流母线的接线使用开关电器较少，占地面积小，但只适于进出线回路少，不再扩建和发展的变电所。有汇流母线的接线形式主要有：单母线接线和双母线接线。 一、单母线接线 单母线接线的特点是整个配电装置只有一组母线，每个电源线和引出线都经过开关电器接到同一组母线上。供电电源是变压器或高压进线回路，母线即可以保证电源并列工作，又能使任一条出线路都可以从电源1或2获得电能。每条回路中都装有断路器和隔离开关，靠近母线侧的隔离开关称作母线隔离开关，靠近线路侧的称为线路隔离开关（在实际变电所中，通常把靠近电源侧的隔离开关称为甲刀闸，把靠近负荷侧的隔离开关称为乙刀闸。 断路器具有开合电路的专用灭弧装置，可以开断或闭合负荷电流和开断短路电流，用来作为接通或切断电路的控制电器。 隔离开关没有灭弧装置，其开合电流能力极低，只能用作设备停运后退出工作时断开电路，保证与带电部分隔离，起着隔离电压的作用。同一回路中在断路器可能出现电源的一侧或两侧均应配置隔离开关，以便检修断路器时隔离电源。 同一回路中串接的隔离开关和断路器，在运行操作时，必须严格遵守下列操作顺序：如对馈线L1送电时，须先合上隔离开关QS1和QS2，再投入断路器QF2；如欲停止对其供电，须先断开QF2，然后再断开QS3和QS2。为了防止误操作，除严格按照操作规程实行操作票制度外，还应在隔离开关和相应的断路器之间，加装电磁闭锁、机械闭锁。接地开关（又称接地刀闸）QS4是在检修电路和设备时合上，取代安全接地线的作用。当电压在110kV及以上时，断路器两侧的隔离开关和线路隔离开关的线路侧均应配置接地开关。对35kV及以上的母线，在每段母线上亦应设置1~2组接地开关或接地器，以保证电器和母线检修时的安全。

各种发电方式的优缺点对比

火力发电： 火电厂是利用煤、石油、天然气作为燃料生产电能的工厂，它的基本生产过程是：燃料在锅炉中燃烧加热水使成蒸汽，将燃料的化学能转变成热能，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能 火电的缺点 火电需要燃烧煤、石油等化石燃料。一方面化石燃料蕴藏量有限、越烧越少，正面临着枯竭的危险。据估计，全世界石油资源再有30年便将枯竭。另一方面燃烧燃料将排出二氧化碳和硫的氧化物，因此会导致温室效应和酸雨，恶化地球环境。 水力发电： 以水具有的重力势能转变成动能的水冲水轮机，水轮机即开始转动，若我们将发电机连接到水轮机，则发电机即可开始发电。如果我们将水位提高来冲水轮机，可发现水轮机转速增加。因此可知水位差愈大则水轮机所得动能愈大，可转换之电能愈高。这就是水力发电的基本原理。 能量转化过程是：上游水的重力势能转化为水流的动能，水流通过水轮机时将动能传递给汽轮机，水轮机带动发电机转动将动能转化为电能。因此是机械能转化为电能的过程。 由于水电站自然条件的不同，水轮发电机组的容量和转速的变化范围很大。通常小型水轮发电机和冲击式水轮机驱动的高速水轮发电机多采用卧式结构，而大、中型代速发电机多采用立式结构。由于水电站多数处在远离城市的地方，通常需要经过较长输电线路向负载供电，因此，电力系统对水轮发电机的运行稳定性提出了较高的要求：电机参数需要仔细选择；对转子的转动惯量要求较大。所以，水轮发电机的外型与汽轮发电机不同，它的转子直径大而长度短。水轮发电机组起动、并网所需时间较短,运行调度灵活,它除了一般发电以外，特别适宜于作为调峰机组和事故备用机组。 水电的缺点 水电要淹没大量土地，有可能导致生态环境破坏，而且大型水库一旦塌崩，后果将不堪设想。另外，一个国家的水力资源也是有限的，而且还要受季节的影响。 太阳能发电 利用太阳能发电的方法有三种: 其一为利用光电池，直接将日光转换为电流。（也称光伏发电） 基本原理就是“光伏效应” 光子照射到金属上时，它的能量可以被金属中某个电子全部吸收，电子吸收的能量足够大，能克服金属内部引力做功，离开金属表面逃逸出来，成为光电子。 “光生伏特效应”，简称“光伏效应”。指光照使不均匀半导体或半导体与金属结合的不同部位之间产生电位差的现象。它首先是由光子（光波）转化为电子、光能量转化为电能量的过程；其次，是形成电压过程。有了电压，就像筑高了大坝，如果两者之间连通，就会形成电流的回路。 光伏发电，其基本原理就是“光伏效应”。太阳能专家的任务就是要完成制造电压的工作。因为要制造电压，所以完成光电转化的太阳能电池是阳光发电的关键。 太阳能电池，通常称为光伏电池。目前的主要的太阳能电池是硅太阳能电池。用的硅是“提纯硅”，其纯度为“11个9”，比半导体或者说芯片硅片“只少两个9”；

硬布线控制器控制的CPU设计

硬布线控制器控制的CPU设计 ＆硬布线控制器控制的CPU设计步骤： 1、确定CPU用途； 2、设计指令集，同时，设计指令访问寄存器； 3、设计CPU状态图； 4、建立数据通路； 5、设计控制器。 ＆设计过程： 一.确定CPU用途： CPU指令执行包括三个阶段： 1、取指令阶段：从存储器取出一条指令； 2、指令译码阶段：对取出的指令进行译码，即确定取到的指令是何种指令，然后转移到该种指令的执行阶段； 3、指令执阶段：执行指令。 指令执行完毕，又转移到下一条指令的取指令阶段，开始新一轮的循环。 CPU状态图二设计指令集: 执行

内存有32个存储单元，每个存储单元8位（一个字节）；CPU有5根地址线，即A4、…、A0，8根 三.指令格式 指令格式 专用寄存器： 1、程序计数器PC：5位； 2、地址寄存器AR：5位，接地址总线A[4..0]； 3、数据寄存器DR：8位，接数据总线D[7..0]； 4、指令寄存器IR：8位； 5、程序状态字寄存器PSW：只有进位C一个标志值，可用C代表PSW。 三.设计CPU状态图

5.3.4 取指令和译码周期 5.3.5 取指令和指令执行过程

四.建立数据通路 数据通路：数据在各功能部件之间传送路径。 有两种数据通路设计方案： 1、专用数据通路方式：在需要传送数据的部件之间创建一条专门的直接通路 。特点：数据传输性能高，但硬件设计量大。 2、内部总线方式：所有寄存器的输入端和输出端都连接到一条或多条公共通路上。特点：结构简单，但可能存在冲突现象 控制信号说明 ARLD ：AR 锁存信号 PCLD ：PC 锁存信号 PC+1：PC 自加1控制信号 DRLD ：DR 锁存信号 ACLD ：AC 锁存信号 ALU(-)：ALU 减法触发信号 IRLD ：IR 锁存信号 PCBUS ：PC 三态输出控制信号 DRBUS ：DR 三态输出控制信号 ACBUS ：AC 三态输出控制信号 IRBUS ：IR 三态输出控制信号 MBUS ：存储器三态输出控制信号 RD ：存储器读信号 WR ：存储器写信号 寄存器及总线设计 CPU 状态及其控制信号 T 4T T

发电厂电气主接线选择和对比

看了这么多案例之后，关于电气主接线的设计，以下几个方面的问题给我留下了深刻的印象，下面是我的一些总结和感想。 一、电气主接线的设计有其基本要求和原则，设计者在设计时需要综合考虑这些因素： 发电厂、变电所在电力系统中的地位；发电厂的规划容量；负荷性质；线路、变压器连接元件参数；设备特点；供电可靠性；运行灵活性；操作检修方便性；投资成本；是否便于过渡或扩建以及环境因素等。 概括来说是可靠性，灵活性，和经济性三个方面。 从这么多案例中可以看到，所有设计均把可靠性放在了首位。对电气主接线供电可靠性进行可靠性分析可以依据以下3条准则之一执行：电气主接线至少有1条能连续供电；指定出线能够连续正常供电；所有出线都能连续正常供电。 实际应用中根据变电所的具体情况确定可靠性准则。例如在“含有3台主变的220 kV变电所主接线方案探讨”的论文中，其提出的可靠性的具体要求如下： (1)开关检修时，尽可能不影响或少影响对系统的正常供电。 (2)任何单一元件故障或无故障跳闸时，应尽可能保证正常设备的继续运行及主要负 荷的安全供电。 (3)尽量减小变电所全所停电的可能性。 (4)满足故障后可靠切除故障设备的要求。 然而，虽然考虑的因素要很多，但是通常没有一个完美的设计能同时满足这些所有要求，比如说可靠性与经济性就常常相互矛盾。这时候就需要根据实际情况进行多方面的分析，拿出具体数据，对比之后有所取舍，选出相对最优的方案。 二、有几种主要的接线形式，下面总结了一下它们的优缺点是适用范围。 1、单母线接线 优点：接线简单清晰、设备少、操作方便、便于扩建和采用成套配电装置。 缺点：灵活性和可靠性差，当母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开他所连 接的电源，与指向联的所有电力装置，在整个检修期问均需停滞工作。 适用范围：6～10kv 配电装置的出线回路数不超过5回；35~66kv配电装置的出线回路数不超过3回；1l0~220kv配电装置的出线回路数不超过2回。 2、单母线分段接线 优点：克服了单母线接线的缺点。 适用范围：6～10KV配电装置出线回路数为6回及以上时；35~66KV配电装置出线回路数为4～8回时；l10～220KV配电装置出线回路为3～4回时。 3、单母带旁路母线的接线 优点：检修出线断路器时，不中断该回路供电，提高供电可靠性。 适用范围：出线数较多的110KV及以上的配电装置中。而35KV 及以下配电装置一般不设旁路母线。 4、双母线接线 适用范围：当母线回路数或母线上电源较多，输送和穿越功率较大，母线故障后要 求迅速恢复供电，母线或母线设备检修时不允许影响对用户的供电，系统运行调度 对接线的灵活性有一定要求时采用。 5、双母线分段接线 适用范围：当进出线回路数为1O～14回时，在一组母线上用断路器分段；当进出线回路为15回及以上时，两组母线均用断路器分段。 6、双母带旁路母线接线

各种连接方式的优缺点

现有管道的连接方式： 一，法兰连接：法兰连接是将垫片放入一对固定在两个管口上的法兰的中间，用螺栓拉紧使其紧密结合起来的一种可拆卸的接头。（故法兰连接的设计中主要解决的问题是防止介质泄漏) 1，法兰连接的优缺点：法兰联接有较好的强度和紧密性，适用的尺寸范围宽，在设备和管道上都能应用，所以应用最普遍。但法兰联接时，不能很快地装配与拆卸，制造成本较高. 2，法兰的分类：整体法兰，松式法兰，任意式法兰 整体法兰：（1），平焊法兰.法兰盘焊接在设备筒体或管道上，制造容易，应用广泛，但刚性较差。法兰受力后，法兰盘的矩形截面发生微小转动，与法兰相联的筒壁或管壁随着发生弯曲变形。于是在法兰附近筒壁的截面上，将产生附加的弯曲应力。所以平焊法兰适用的压力范围较低（PN<4.0MPa）。（2），对焊法兰又称高颈法兰或长颈法兰。颈的存在提高了法兰的刚性，同时由于颈的根部厚度比筒体厚，所以降低了根部的弯曲应力。此外，法兰与筒体（或管壁）的联接是对接焊缝，比平焊法兰的角焊 缝强度好，故对焊法兰适用于压力、温度较高或设备直径较大的场合。 松式法兰：法兰不直接固定在壳体上或者虽固定而不能保证法兰与

壳体作为一个整体承受螺栓载荷的结构，均划为松式法兰，如活套法兰、螺纹法兰、搭接法兰。活套法兰的法兰盘可以采用与设备或管道不同的材料制造，用于铜制、铝制、陶瓷、石墨及其非金属材料的设备或管道上。受力后无附加弯曲应力，只适用于压力较低场合 螺纹法兰广泛用于高压管道上，法兰对管壁产生的附加应力较小。但这种法兰刚度小，它的厚度较厚，一般只适用于压力较低的容器上。 任意式法兰：任意式法兰与壳体连成一体，刚性比整体法兰差，如未焊透的焊接法兰。 3，石油化工上常用的法兰标准：一类是压力容器法兰标准，一类是管法兰标准 （1）压力容器法兰标准可分为甲型平焊法兰，乙型平焊法兰，长颈对焊法兰 甲型平焊法兰：它直接与容器的筒体或封头焊接。在上紧和工作时均会作用给容器器壁一定的附加弯矩，且法兰盘自身的刚度也较小，所以适用于压力等级较低和筒体直径较小的范围内。 乙型平焊法兰：乙型法兰有一个壁厚不小于16mm的圆筒形短节，有了这个短节，既可增大整个法兰的刚度，又可使容器器壁避免承受

变电所电气主接线设计的几点思考

变电所电气主接线设计的几点思考 文章从变电所电气主接线设计的基本要求、基本原则以及设计程序等方面进行了阐述，并对现阶段常用的主接线方式进行了分析，给出了确定电气主接线设计的最佳方案。 标签：电气；主接线；设计方法 电气主接线的设计是变电所电气设计的主体。它与电力系统，电厂功能参数，基本原始资料以及电厂的运行可靠性，经济性的要求等密切相关，并对电器选择和布置，继电保护和控制方式等都有较大的影响。因此，主接线的设计显得尤为重要。 1 变电所电气主接线设计的基本要求 根据我国能源部关于该方面的规定发电厂的电气主接线应根据变电所在电力系统中的地位、发电厂的规划容量、负荷性质、线路，变压器连接元件参数，设备特点等条件。并应综合考虑供电可靠、运行灵、操作检修方便、投资节约和便于过渡或扩建等要求。对于主接线设计的基本要求，概括的说应包括可靠性、灵活性和经济性三个方面。 2 变电所电气主接线设计的原则 电气主接线设计应考虑变电所在电力系统中的地位和作用，考虑近期和远期的发展规模，负荷的重要性分级和出线回数多少对主接线的影响，主变台数对主接线的影响，备用容量的有无和大小对主接线的影响。同时，以设计任务书为依据，以国家经济建设的方针政策，技术规定标准为准绳，结合工程实际情况，在保证供电可靠、调度灵活、满足各项技术要求的前提下，兼顾运行、维护方便，尽可能的节省投资，就近取材，力争设备元件和设计的先进性与可靠性，坚持可靠、安全、技术、经济、合理的设计。 3 变电所电气主接线设计的程序 电气主接线的设计伴随着变电所的整体设计，即按照工程基本建设程序，历经可行性研究阶段、初步设计阶段、技术设计阶段和施工设计阶段等四个阶段。在各阶段中随要求、任务的不同，其深度、广度也有所差异，但总的设计思路、方法和步骤相同。 （1）对原始资料进行分析。主要包括本工程情况、电力系统情况、负荷情况、环境条件、设备制造情况。为使所设计的主接线具有可行性，必须对各主要电器的性能、制造能力和供货情况、价格等资料汇集并分析比较，保证设计的先进性、经济性和可行性。

基于VHDL硬连线控制器设计研究

东华理工大学信息工程学院 课程设计报告 课程：计算机组成与体系结构 课程设计题目：基于VHDL的硬连线控制器设计研究 学生姓名： 专业：计算机科学与技术 班级：10204102 指导教师： 2013年1月6日

目录 一、摘要-------------------------------------------------------------------------3 二、课程设计目的-------------------------------------------------------------4 三、课程设计的内容----------------------------------------------------------4 四、课程设计的分析与步骤-------------------------------------------------5 五、经验和总结---------------------------------------------------------------10 六、参考文献------------------------------------------------------------------11 七、程序清单------------------------------------------------------------------11

一、摘要 控制器是指挥计算机的各个部件按照指令的功能要求协调工作的部件，是计算机的神经中枢和指挥中心，由指令寄存器IR(InstructionRegister)、程序计数器PC(ProgramCounter)和操作控制器0C(OperationController)三个部件组成，对协调整个电脑有序工作极为重要。指令寄存器：用以保存当前执行或即将执行的指令的一种寄存器。程序计数器：指明程序中下一次要执行的指令地址的一种计数器，又称指令计数器。操作控制器:CPU内的每个功能部件都完成一定的特定功能。信息在各部件之间传送及数据的流动控制部件的实现。通常把许多数字部件之间传送信息的通路称为“数据通路”。信息从什么地方开始，中间经过哪个寄存器或多路开关，最后传到哪个寄存器，都要加以控制。在各寄存器之间建立数据通路的任务，是由称为“操作控制器”的部件来完成的。 控制器分组合逻辑控制器和微程序控制器，两种控制器各有长处和短处。组合逻辑控制器设计麻烦，结构复杂，一旦设计完成，就不能再修改或扩充，但它的速度快。微程序控制器设计方便，结构简单，修改或扩充都方便，修改一条机器指令的功能，只需重编所对应的微程序；要增加一条机器指令，只需在控制存储器中增加一段微程序，但是，它是通过执行一段微程。具体对比如下：组合逻辑控制器又称硬布线控制器，由逻辑电路构成，完全靠硬件来实现指令的功能。 硬连线控制器是由基本逻辑电路组成的，对指令中的操作码进行译码，并产生相应的时序控制信号的部件，又称组合逻辑控制器。硬连线控制器由指令部件、地址部件、时序部件、操作控制部件和中断控制部件等组成(参见“中央处理器”条目中的控制器部分)。其中操作控制部件用来产生各种操作控制命令，它根据指令要求和指令流程，按照一定顺序发出各种控制命令。操作控制部件的输人信号有:指令译码器的输出信号、时序信号和运算结果标志状态信号等。设计时根据指令流程、操作时间表得到各种操作控制命令的逻辑表达式，可采用由基本逻辑电路（与门、或门、与非门等）组成的逻辑网络来实现。也可采用可编程逻辑器件PLD来实现。PLD的“与”阵列及“或”阵列和操作控制命令的“与一或”逻辑表达式相对应，为设计组合逻辑控制器提供了一种理想器件。80年代出现的通用阵列逻辑电路〔热L与PAL(参见专用逻辑集成电路)）具有与可编程逻辑器件PLD类似的结构，它不但可编程并且是可擦除的，为设计提供了更大的灵活性。组合逻辑控制器的最大优点是速度快。但因其线路复杂而且不规整，不便于调试、维护、修改，也不便于仿真不同的机器的指令集。 组合逻辑控制器的基本组成：（1）指令寄存器用来存放正在执行的指令。指令分成两部分：操作码和地址码。操作码用来指示指令的操作性质，如加法、减法等；地址码给出本条指令的操作数地址或形成操作数地址的有关信息(这时通过地址形成电路来形成操作数地址)。有一种指令称为转移指令，它用来改变指令的正常执行顺序，这种指令的地址码部分给出的是要转去执行的指令的地址。（2）操作码译码器：用来对指令的操作码进行译码，产生相应的控制电平，完成分析指令的功能。（3）时序电路：用来产生时间标志信号。在微型计算机中，时间标志信号一般为三级：指令周期、总线周期和时钟周期。微操作命令产生电路产生完成指令规定操作的各种微操作命令。这些命令产生的主要依据是时间标志和指令的操作性质。该电路实际是各微操作控制信号表达式(如上面的A→L表达式)的电路实现，它是组合逻辑控制器中最为复杂的部分。（4）指令计数器：用来形成下一条要执行的指令的地址。通常，指令是顺序执行的，而指令在存储器中是顺序存放的。所以，一般情况下下一条要执行的指令的地址可通过将现行地址加1形成，微操作命令“ 1”就用于这个目的。如果执行的是转移指令，则下一条要执行的指令的地址是要转移到的地址。该地址就在本转移指令的地址码字段，将其直接送往指令计数器。

电气主接线方式优缺点

电气主接线方式优缺点 1、单母线接线 优点：接线简单、清晰、操作方便、扩建容易； 缺点：运行方式不灵活、供电可靠性差。 2、单母线分段接线 单母线分段接线就是将一段母线用断路器分为两段或多段 优点：母线故障或检修时缩小停电范围； 缺点：当一段母线或母线隔离开关故障或检修时，必须断开该分段上的所有电源或出现，这样就减少了系统的发电量，并使该分段单回路供电的用户停电。 3、双母线接线 双母线接线就是将工作线、电源线和出线通过一台断路器和两组隔离开关连接到两组(一次/二次)母线上,且两组母线都是工作线,而每一回路都可通过母线联络断路器并列运行。 优点：与单母线相比,它的优点是供电可靠性大,可以轮流检修母线而不使供电中断。 缺点：每一回路都增加了一组隔离开关,使配电装置的构架及占地面积、投资费用都相应增加;同时由于配电装置的复杂,在改变运行方式倒闸操作时容易发生误操作,且不宜实现自动化;尤其当母线故障时,须短时切除较多的电源和线路,这对特别重要的大型发电厂和变电站是不允许的。 4、双母线分段接线

优点：可缩小母线故障停电范围、提高供电可靠性； 缺点：保护及二次接线复杂。 5、双母线带旁路接线 双母线带旁路接线就是在双母线接线的基础上,增设旁路母线。 优点：具有双母线接线的优点,当线路(主变压器)断路器检修时,仍可继续供电。 缺点：旁路的倒换操作比较复杂,增加了误操作的机会,也使保护及自动化系统复杂化,投资费用较大。 6、双母线分段带旁路接线 双母线分段带旁路接线就是在双母线带旁路接线的基础上,在母线上增设分段断路器。 优点：具有双母线带旁路的优点。 缺点：投资费用较大,占用设备间隔较多。 一般采用此种接线的原则为: (1)当设备连接的进出线总数为12～16回时,在一组母线上 设置分段断路器; (2)当设备连接的进出线总数为17回及以上时,在两组母线上 设置分段断器。 7、3/2接线 3/2断路器接线就是在每3个断路器中间送出2回回路,一般只用于500kV(或重要220kV)电网的母线主接线。 优点:

%BB接线各种连接方式优缺点与实际应用

电气主接线各种连接方式优缺点与实际应用 袁文进 (四川华能嘉陵江水电有限责任公司,四川南充637000) 摘　要:结合自身工作经验,通过大量文献资料分析了电气主接线各种连接方式优缺点,总结了电气主接线8种接线方式的设计要求和应用原则,并通过案例进行了论证。 关键词:电气主接线;连接方式;优缺点;分析;实际;应用 电气主接线主要是指在发电厂、变电所、电力系统中,为满足预定的功率传送和运行等要求而设计的、表明高压电气设备之间相互连接关系的传送电能的电路。电路中的高压电气设备包括发电机、变压器、母线、断路器、隔离刀闸、线路等。它们的连接方式对供电可靠性、运行灵活性及经济合理性等起着决定性作用。一般在研究主接线方案和运行方式时,为了清晰和方便,通常将三相电路图描绘成单线图。在绘制主接线全图时,将互感器、避雷器、电容器、中性点设备以及载波通信用的通道加工元件(也称高频阻波器)等也表示出来。 1　电气主接线接线要求 对一个电厂而言,电气主接线在电厂设计时就根据机组容量、电厂规模及电厂在电力系统中的地位等,从供电的可靠性、运行的灵活性和方便性、经济性、发展和扩建的可能性等方面,经综合比较后确定。它的接线方式能反映正常和事故情况下的供送电情况。电气主接线又称电气一次接线图。 电气主接线应满足以下几点要求: (1)运行的可靠性:主接线系统应保证对用户供电的可靠性,特别是保证对重要负荷的供电。 (2)运行的灵活性:主接线系统应能灵活地适应各种工作情况,特别是当一部分设备检修或工作情况发生变化时,能够通过倒换开关的运行方式,做到调度灵活,不中断向用户的供电。在扩建时应能很方便的从初期建设到最终接线。 (3)主接线系统还应保证运行操作的方便以及在保证满足技术条件的要求下,做到经济合理,尽量减少占地面积,节省投资。 2　电气主接线常见8种接线方式优缺点分析 2.1　线路变压器组接线 线路变压器组接线就是线路和变压器直接相连,是一种最简单的接线方式。线路变压器组接线的优点是断路器少,接线简单,造价省。相应220kV采用线路变压器组, 110kV宜采用单母分段接线,正常分段断路器打开运行,对限制短路电流效果显著,较适合于110kV开环运行的网架。但其可靠性相对较差,线路故障检修停运时,变压器将被迫停运,对变电所的供电负荷影响较大。其较适合用于正常二运一备的城区中心变电所,如上海中心城区就有采用。2.2　桥形接线 桥形接线采用4个回路3台断路器和6个隔离开关,是接线中断路器数量较少、也是投资较省的一种接线方式。根据桥形断路器的位置又可分为内桥和外桥两种接线。由于变压器的可靠性远大于线路,因此中应用较多的为内桥接线。若为了在检修断路器时不影响和变压器的正常运行,有时在桥形外附设一组隔离开关,这就成了长期开环运行的四边形接线。 2.3　多角形接线 多角形接线就是将断路器和隔离开关相互连接,且每一台断路器两侧都有隔离开关,由隔离开关之间送出回路。多角形接线所用设备少,投资省,运行的灵活性和可靠性较好。正常情况下为双重连接,任何一台断路器检修都不影响送电,由于没有母线,在连接的任一部分故障时,对电网的运行影响都较小。其最主要的缺点是回路数受到限制,因为当环形接线中有一台断路器检修时就要开环运行,此时当其它回路发生故障就要造成两个回路停电,扩大了故障停电范围,且开环运行的时间愈长,这一缺点就愈大。环中的断路器数量越多,开环检修的机会就越大,所一般只采四角(边)形接线和五角形接线,同时为了可靠性,线路和变压器采用对角连接原则。四边形的保护接线比较复杂,一、二次回路倒换操作较多。 2.4　单母线分段接线 单母线分段接线就是将一段母线用断路器分为两段,它的优点是接线简单,投资省,操作方便;缺点是母线故障或检修时要造成部分回路停电。 2.5　双母线接线 双母线接线就是将工作线、电源线和出线通过一台断路器和两组隔离开关连接到两组(一次/二次)母线上,且两组母线都是工作线,而每一回路都可通过母线联络断路器并列运行。 与单母线相比,它的优点是供电可靠性大,可以轮流检修母线而不使供电中断,当一组母线故障时,只要将故障母线上的回路倒换到另一组母线,就可迅速恢复供电,另外还具有调度、扩建、检修方便的优点;其缺点是每一回路都增加了一组隔离开关,使配电装置的构架及占地面积、投资费用都相应增加;同时由于配电装置的复杂,在改变运行方式倒闸操作时容易发生误操作,且不宜实现自动化;尤其当母 — 2 9 1 —

硬布线设计实验报告

计算机组成原理 实验报告 实验名称：使用硬连线控制器的CPU设计专业班级：计算机科学与技术01 学生姓名：贾晓冬宋丽君杨嘉宁肖迪月实验时间：

目录 1 教学目的、实验设备与任务 教学目的 (3) 实验设备........................................................... . (3) 设计与调试任务........................................................... . (3) 2 总体说明 (4) 硬连线控制器的基本原理 (4) 指令系 统..................................................... (4) 控制台指 令..................................................... (5) 数据通 路..................................................... (5) 控制器指令周期流程 图..................................................... (5) 控制台控制信号及作 用..................................................... (6) 3 设计方案 (7) 说明及流程 图..................................................... (7) 逻辑状态 表..................................................... (8)