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燕山大学微机原理三级项目汽车轮毂生产切削

燕山大学微机原理三级项目汽车轮毂生产切削
燕山大学微机原理三级项目汽车轮毂生产切削

汽车轮毂生产专用夹具计算机控制技术的实现

班级:

学号:

姓名:

课程名称:

指导教师:

2014年5月

摘要 (3)

1项目内容 (3)

2设计思路 (3)

3实验设备 (5)

4接线图 (5)

5项目实现的模拟功能 (8)

6项目程序 (8)

7程序结果及分析 (14)

8项目不足 (14)

9项目总结 (14)

2

汽车轮毂生产专用夹具的控制系统设计摘要:本项目主要通过汇编语言进行编程,实现汽车轮毂生产专用夹具的控制系统

的设计,主要的应用有8255芯片,数码管、蜂鸣器和开关,实现的是汽车轮毂生产的这个过程的模拟。主要包括上料,夹紧,定位,切削和技术五个过程,在整个过程中完成定位和夹紧力的实时监测和调整。

1项目内容

汽车轮毂生产的最后一序是数控车削,需要使用专用夹具,该夹具使用液压装置驱动,中心定位方式。具体的动作过程是:机器手上料送到------液压定位装置启动------中心定位(使用光电传感器检测中心孔定位是否准确)------若定位满足要求,驱动液压夹紧装置夹紧工件(使用压力传感器检测是否到达工作压力)------夹紧后启动车床主轴开始工作。

要求具有计件功能,能够记录每班的生产件数并使用数码管显示。

2设计思路

按照题目要求,完成此生产需要五步。

上料,定位,加紧,车削,计数。具体流程图如下:

3

Figure 1 流程图

第一步:机器手上料送到程序开始,需要用一个灯表示料已送到,这个过程之

中要注意的是,灯一直是亮着的,表示程序一直在进行。

第二步:液压定位装置启动送料结束之后,相应的亮着灯熄灭,另一只灯开始亮,表示液压定位装置开始启动。

第三步:中心定位定位结束之后,需要相应的灯熄灭,然后要用到的是传感器,

在这个过程中,传感器可以用另一只灯表示。

第四步:定位满足要求,驱动液压装置夹紧工件定位满足要求,启动液压装置,加紧主轴,若不满足要求,需要蜂鸣器进行报警,然后进行的是调整,调整合格进行下一步,不合格继续进行调整。

第五步:夹紧后启动车床主轴开始工作液压装置夹紧工件之后,开始驱动主轴进

行工作。

在整个过程中对于主轴工作的次数进行计算,实现计数。

通过8255向相应的灯发送信号,控制整个过程中灯的亮灭,向led控制灯发送相

应的控制字,表示相关的各个过程。将计数所得值转化相应的控制字发送给数码管显示

加工的数量。

4

3实验设备

表格 1 实验设备

4接线图

Figure2 接线方式主图1

5

Figure3 接线方式主图2

表格 2 端口控制对象

6

Figure 4 8255内部线路

Figure5数码管内部线路

7

5项目实现的模拟功能

表格 4 项目实现的模拟功能

6项目程序

.model small

.stack

.data

num dw 00h

LED db 3fh,06h,5bh,4fh,66h,6dh,7dh,07h,7fh,6fh .code

start:mov ax,@data

mov ds,ax

mov dx,0f003h ;写入方式控制字

mov al,81h

out dx,al

mov dx,0f002h;防止蜂鸣器空响

mov al,11111111b

out dx,al

shangliao:mov dx,0f000h;上料开始,第一个灯亮mov al,11111110b

out dx,al

call delay

mov dx,0f000h;加紧开始,第二个灯亮

8

mov al,11111101b

out dx,al

call delay

mov dx,0f002h;定位监测

in al,dx

test al,02h

jz baojing1;不符合要求,跳到报警

jmp jiajin;符合要求,进行夹紧

baojing1:call fengming1;报警,调用子程序jiajin:mov dx,0f000h;夹紧,第三个灯亮mov al,11111011b

out dx,al

call delay

mov dx,0f002h;夹紧监测

in al,dx

test al,04h

jz baojing2;

jmp qiexue;

baojing2:call fengming2

qiexue:mov dx,0f000h;切削,第四个灯亮mov al,11110111b

out dx,al

call delay

mov dx,0f000h

mov al,11111111b;切削工作结束,第四个灯灭out dx,al

add num,01h;实现计数

mov cx,02ffh

osloy:

mov ax,num

mov bx,offset LED

mov dl,0ah ;个位数显示

div dl

9

mov al,ah

xlat LED

mov dx,0f001h

out dx,al

mov al,01111111b

mov dx,0f002h

out dx,al

call delay1

pop ax

mov ah,0h ;十位数显示

mov dl,0ah

div dl

push ax

mov al,ah

xlat LED

mov dx,0f001h

out dx,al

mov al,10111111b

mov dx,0f002h

out dx,al

call delay1

pop ax

mov ah,0h ;百位数显示

mov dl,0ah

div dl

push ax

mov al,ah

xlat LED

mov dx,0f001h

out dx,al

mov al,11011111b

mov dx,0f002h

10

call delay1

pop ax

loop osloy

mov al,11110111b;完成计数,第五个灯亮

mov dx,0f000h

out dx,al

jmp shangliao;完成一个工作进程,跳回程序首部 fengming1 proc;定位监测报警程序

push ax

push bx

push cx

push dx

warn1:mov dx,0f002h

mov al,0

out dx,al

call delay

mov dx,0f000h;

mov al,10111111b

out dx,al

call delay

mov dx,0f002h

mov al,0

out dx,al

call delay

mov dx,0f002h

mov al,10111111b

out dx,al

call delay

mov dx,0f002h

in al,dx

test al,02h

jz warn1

11

jmp next1

next1: mov dx,0f000h;

mov al,11111111b

out dx,al

pop dx

pop cx

pop bx

pop ax

endp

ret

fengming2 proc;夹紧报警子程序

push ax

push bx

push cx

push dx

warn2: mov dx,0f000h;

mov al,01111111b

out dx,al

call delay

mov dx,0f002h

mov al,0

out dx,al

call delay

mov dx,0f000h;

mov al,01111111b

out dx,al

call delay

mov dx,0f002h

mov al,0

out dx,al

call delay

mov dx,0f002h

in al,dx

12

test al,04h

jz warn2

jmp next2

next2:mov dx,0f000h;

mov al,11111111b

out dx,al

pop dx

pop cx

pop bx

pop ax

ret

fengming2 endp

delay proc;可控延时子程序

push ax

push bx

push cx

mov cx,0ffffh

again:nop

loop again

pop cx

pop bx

pop ax

ret

delay endp

delay1 proc;可控延时子程序2

push ax

push bx

push cx

mov cx,500

again1:nop

loop again1

pop cx

pop bx

13

pop ax

ret

delay1 endp

end start

7程序结果及分析

在正常的工作进程中,程序实现了由一至五号灯的依次亮灭,最后计数器实现了准确计数。

当将开关置于高电位时,模拟夹紧或者定位过程出现问题时,程序能够实现预期的报警,将开关置于低电位,模拟调整结束,程序可以顺利向下进行,实现顺利的计数。

整个计数的过程和预期的结果完全相同,达到实验要求。

8项目不足

1、只能进行百位的计数,计数范围较小。主要原因是蜂鸣器的使用,使得端口c 的输出电位减少了一个,将蜂鸣器报警和各自对应的灯亮灭进行结合改善,是可以实现更高位数计数的方法之一。

2、由于检测报警的过程中,占用了端口C的两个端口,使得数码管显示过程中出现了干涉的问题。本程序调整了开关高低点位对应状态不同的调整,消除了干涉。应探讨一下是否还有其他更好的方法来进行调节。

9项目总结

在做这个三级项目个总体过程中,我学到了很多。首先,我学会了课本中未介绍的蜂鸣器和开关的使用,巩固了我在课本中学过的8255和数码管等很多的知识。我体会到了在实践中学习知识的乐趣。另外,在整个过程中,我觉得和同学们和老师的交流这个过程,使我受益颇多。比如蜂鸣器的使用过程中,在程序的设计过程中,有很多的程序段改变蜂鸣器的状态,使我总是不能很好的控制蜂鸣器的工作状态,在和老师交流个过程中,我发现原来可以在其他程序段产生了干涉之后,立即附加修正蜂鸣器的状态程序即可。再比如,最后数码管显示的过程中,我把cx赋值的程序写在了loop循环中,使得我的程序陷入了死循环,在同学的帮助下,我及时的发现和改正了这个错误,受益很大。

老师指导,小组配合,互相探讨,通力合作,这个过程锻炼了我的耐心,增加了我的自信。虽然做程序比较繁琐,会出现各种各样的问题,但是在克服了所有困难,最后自己的程序能够顺利实现预期结果时,内心总会充满了成就感。感谢老师的指导,使我能够顺利完成项目,体会到学习的乐趣。

参考文献:钱晓捷.16/32位微机原理、汇编语言及接口技术教程北京:机械工程出版社 2011.9

14

燕山大学2018年《自动控制原理》考研大纲

燕山大学2018年《自动控制原理》考研大纲 一、课程的基本内容要求 1.掌握自动控制系统的工作原理、自动控制系统的组成与几种不同分类。重点掌握反馈的概念、基本控制方式、对控制系统的基本要求。 2.线性系统的数学模型 掌握传递函数;极点、零点;开环传递函数、闭环传递函数、误差传递函数的概念;典型环节的传递函数。掌握建立电气系统(有源网络和无源网络)、机械系统(机械平移系统)的微分方程和传递函数模型的方法。重点掌握方框图化简或信号流图梅森增益公式获得系统传递函数的建模方法。 3.控制系统时域分析 要求能够分析系统的三大基本性能,即系统的稳(稳定性)、准(准确性)、快(快速性)。掌握如下概念:稳定性;动态(或暂态)性能指标(最大超调量、上升时间、峰值时间、调整时间);稳态(静态)性能指标(稳态误差);一阶、二阶系统的主要特征参量;欠阻尼、临界阻尼、过阻尼系统特点;主导极点。重点掌握系统稳定性判别(Routh判据);稳态误差终值计算(包括三个稳态误差系数的计算);二阶系统动态性能指标计算。掌握利用主导极点对高阶系统模型的简化与性能分析。 4.根轨迹法 要求能够利用根轨迹(闭环系统特征方程的根随系统参数变化在S平面所形成的轨迹)分析系统性能。需掌握的概念:根轨迹;常规根轨迹;相角条件、幅值条件;根轨迹增益。重点掌握常规根轨迹的绘制(零度根轨迹不作要求)。掌握增加开环零、极点对根轨迹的影响;利用根轨迹分析系统稳定性与具有一定的动态响应特性(如衰减振荡、无超调等特性)的方法。 5.控制系统频域分析 要求能够利用频域分析方法对控制系统进行分析与设计。掌握如下概念:频率特性;开环频率特性、闭环频率特性;最小相位系统;幅值穿越频率(剪切频率)、相角穿越频率、相角裕度、幅值裕度;谐振频率、谐振峰值;截止频率、频带宽度;三频段。重点掌握开环频率特性Nyquist图、Bode图的绘制;由

微机原理习题及答案

一、选择 1、在微型计算机中,微处理器的主要功能是进行( )。 D A、算术运算 B、逻辑运算 C、算术、逻辑运算 D、算术、逻辑运算及全机的控制 2、Pentium I属于()位CPU C A、16 B、8 C、32 D、64 3、Intel 8086属于()位CPU A A、16 B、8 C、32 D、64 4、CPU与I/O设备间传送的信号通常有( ) D A、控制信息 B、状态信息 C、数据信息 D、以上三种都有 5、存储器用来存放计算机系统工作时所需要的信息,即( )。 D A、程序 B、数据 C、技术资料 D、程序和数据 6、运算器的核心部件是( )。 D A、加法器 B、累加寄存器 C、多路开关 D、算逻运算单元 二、填空 1、内存可分为2大类:随机存储器RAM 和 2、数据总线是向的,地址总线是向的。 3、计算机的五大部件是:、、、、输出设备 4、总线可分为三类:、、 5、存储程序工作原理最先由提出 6、在计算机内部,一切信息的存取、处理和传送都是以形式进行的。 1、只读存储器ROM 2、双、单 3、运算器、控制器、存储器、输入设备 4、地址总线、数据总线、控制总线 5、冯·诺依曼 6、二进制 三、简答 1、冯·诺依曼型计算机的特点是什么 (1).以二进制表示指令和数据 (2).程序和数据存放在存储器中,从存储器中取指令并执行 (3).由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备构成计算机硬件系统。 一、选择 1、在机器数______中,零的表示形式是唯一的()。BD A、原码 B、补码 C、反码 D、移码 2、计算机内部表示带符号整数通常采用()。C A、原码 B、反码 C、补码 D、移码

微机原理三级项目

《微型计算机原理及应用》三级项目 ----汽车玻璃总成工装控制系统设计 班级:12级轧钢二班 姓名:贾闯 学号:120101020023 指导教师:李艳文 完成时间:2015年 05 月

前言 微机原理主要内容包括微型计算机体系结构、8088微处理器和指令系统、汇编语言设计以及微型计算机各个组成部分介绍等内容。微机原理接口技术是一门实践性强的学科,不但要求较高的理论水平,而且还要求有实际的动手能力。这次项目设计的主要目的是提高我们的实践能力,包括提高汇编语言都的编程能力,在进行项目设计的过程中,通过亲身体验、自己分析解决问题,从而系统地掌握微机原理的接口技术的相关知识。项目设计使用星研集成环境软件和STAR ES598PCI试验仪进行真,包括程序输入、调试、运行,最后进行结果分析,验证程序的正确性。该项目的实验题目为某生产线控制系统计,实验过程中用到了8255及8155芯片,LED灯和LED数码管及开关,直流电机及异步电机等。通过该实验要了解8255及8155的工作原理,熟悉8255及8155内部结构和与8088的接口逻辑及其应用,学会初始化编程方法以及输入,输出程序设计技巧。

摘要: (3) 一.项目要求 (3) 三.设计流程图 (4) 四.硬件及插口连线图 (5) 4.1 连线说明 (5) 4.2 原理图 (5) 五.程序端口设置 (7) 六.程序代码 (7) 七.调试与结果分析 (12) 7.1程序调试 (12) 7.2运行结果 (12) 7.3运行结果分析 (13) 八.心得体会 (13) 九.参考文献 (13)

摘要: 该项目的主要内容为在某工位上装配玻璃插片,并记录每班生产件数。经过项目分析,方案转换及确定,编写出相关程序,经实验台布线,调试,测试试验结果并最终得出正确结果达到项目要求。项目用到了8255及8155,实验过程中要了解8255及8155的工作原理,熟悉8255及8155内部结构。 一.项目要求 汽车玻璃总成工装控制系统设计:某生产线生产汽车玻璃,需要在某工步中装配两个插片,装配插片时需要一种自动化装置,要采用三个定位点检测,两个粘接动作和一个计数装置记录每班生产件数。 二.项目分析 ○1直流电机模拟传送带的运转 ○2用三个开关模拟三点定位 ○3 ○4

燕山大学图像处理课后作业之超限像素平滑法和k个邻点平均法

一、超限像素平滑法 I=imread('m3.png'); I=rgb2gray(I); subplot(2,2,1),imshow(I); [m,n]=size(I); l=3;%模版尺寸 L=ones(l);%l*l模版 S=ones(m-l+1,n-l+1); for i=1:m-l+1 for j=1:n-l+1 S(i,j)=1/(l*l)*sum(sum(I(i:i+l-1,j:j+l-1)));%求平均 end end subplot(2,2,2),imshow(S,[]); P=imnoise(I,'salt & pepper',0.05);%加入椒盐躁声 subplot(2,2,3),imshow(P); T=30;%设置阈值 A=P; for i=1:m-2 for j=1:n-2 if (abs(P(i,j)-S(i,j))>T) A(i,j)=P(i,j); else A(i,j)=S(i,j); end end end subplot(2,2,4),imshow(A); 思路:获取原始图像的灰度图与大小(m,n),假设一个方阵模版和(m-1,n-1)的矩阵,将方阵在图像上移动,每移动一次进行一次方阵大小范围内的平均值运算,得到由平均值组成的矩阵S,引入椒盐噪声函数,设定滤波阈值T,当灰度值与平均值的差大于阈值时,该点像素值保持不变,否则,取平均值。 程序结果:

体会:模版方阵在图像上移动,实质上是卷积运算,如何让模版方阵在图像移动,for语句的循环条件就需要计算准确。后面的滤波使用选择语句即可。 二、灰度最相近的K个邻点平均法 I=imread('m3.png'); I=rgb2gray(I); I=im2double(I); [m,n]=size(I); for i=2:m-1 for j=2:n-1 I1=I(i-1,j-1)-I(i,j);%求邻域内的值与中心值的差值 I2=I(i-1,j)-I(i,j); I3=I(i-1,j+1)-I(i,j); I4=I(i,j-1)-I(i,j); I5=I(i,j)-I(i,j); I6=I(i,j+1)-I(i,j); I7=I(i+1,j-1)-I(i,j); I8=I(i+1,j)-I(i,j); I9=I(i+1,j+1)-I(i,j); G=[I1,I2,I3,I4,I5,I6,I7,I8,I9]; %将差值保存在数组里

微机原理与接口技术作业(含答案)剖析

浙江大学远程教育学院 《微机原理与接口技术》课程作业 姓名:学号: 年级:学习中心: 第2章P52 2.80C51单片机引脚有哪些第二功能? 第一功能第二功能 P0.0~P0.7 地址总线Ao~A7/数据总线D0~D7 P2.0~P2.7 地址总线A8~A15 P3.0 RXD(串行输入口) P3.1 TXD(串行输出口) P3.2 INT0外部中断0) P3.3 IINT1(外部中断1) P3.4 TO(定时器/计数器0的外部输入) P3.5 T1(定时器/计数器0的外部输出) P3.6 WR(外部数据存储器或I/O的写选通) P3.7 RD外部数据存储器或I/O的读选通) 4.80C51单片机的存储器在结构上有何特点?在物理上和逻辑上各有哪几种地址空间?访问片内RAM和片外RAM的指令格式有何区别? 1、80C5l单片机采用哈佛结构,即将程序存储器和数据存储器截然分开,分别进行寻址。不仅在片内驻留一定容量的程序存储器和数据存储器及众多的特殊功能寄存器,而且还具有较强的外部存储器扩展能力,扩展的程序存储器和数据存储器寻址范围都可达64 KB。 2、在物理上设有4个存储器空间 ·片内程序存储器; ·片外程序存储器; ·片内数据存储器;. ·片外数据存储器。 在逻辑上设有3个存储器地址空间 ●片内、片外统一的64 KB程序存储器地址空间。 ●片内256字节(80C52为384字节)数据存储器地址空间。 片内数据存储器空间在物理上又包含两部分: ●对于80C51型单片机,0~127字节为片内数据存储器空间;128~255字节为特殊 功能寄存器(SFR)空间(实际仅占用了20多个字节)。 ●对于80C52型单片机,O~127字节为片内数据存储器空间;128~255字节共128 个字节是数据存储器和特殊功能寄存器地址重叠空间。 片外64 KB的数据存储器地址空间。 3、在访问3个不同的逻辑空间时,应采用不同形式的指令,以产生不同存储空间的选

最新微机原理试题

燕山大学试卷密圭寸线共10页第1 题号总分分数

燕山大学试卷页 2. CPU在中断响应过程中_____________ ,是为了能正确地实现中断返回 A)识别中断源B)断点压栈 C)获得中断服务程序入口地址D)清除中断允许标志IF 4 .下列程序执行后,AX寄存器的值为_______________ o A1 DD 10 DUP(2 DUP(2 , 1, 0), 3) MOV AX , A1 + 5 A) 2 B) 3 C) 0 D) 1 5.以下指令中,使AX清零的指令是_________________ o A) MOV AH , 0 B) XOR AX , AX C) SBB AX, AX D) MOV AX , AX o 6 .若(AL) = 39H,则AND AL,0FH 与TEST AL , 0FH执行后,AL中的内容分别 为 A) 39H , 39H B) 09H , 09H C) 09H , 39H D) 39H , 09H 7. 当使用串处理指令CMPSB寻找两串中的不同数据时,应使用的重复前缀 为_______________ o A) REP B) RPT C) REPZ D) REPNZ 8. ______________________________ 下面的中断中,只有需要硬件提供中断类型码。 A) INTO B) INTR C) NMI D) INT n 9. 8086CPU 中,已知(SP)= 0100H, (AX) = 5678H,则指令PUSH AX 执行后,寄 存器SP和当前栈顶(字节)的内容分别为_________________ A) 00FEH , 78H B) 0l02H , 56H C) 00FEH , 56H D) 0l02H, 78H

微机原理作业答案

微机原理作业 1.8086C P U由哪两部分组成?它们的主要功能是什么? 答:8086CPU由总线接口单元(BIU)和指令执行单元(EU)组成。总线接口单元(BIU)的功能是:地址形成、取指令、指令排队、读/写操作数和总线控制。指令执行单元(EU)的功能是指令译码和指令执行。 2.微型计算机系统由微处理器、存储器和I/O接口等 组成。 3.8086CPU中的指令队列可存储6个字节的指令代码,当指令队列 至少空出 2 个字节时,BIU单元便自动将指令取到指令队列中; 4.8086系统中,1MB的存储空间分成两个存储体:偶地址存储体 和 奇地址存储体,各为512 字节。 5.8086系统中存储器采用什么结构?用什么信号来选中存储体? 答:8086存储器采用分体式结构:偶地址存储体和奇地址存储体,各为512K。用AO和BHE来选择存储体。当AO=0时,访问偶地址存储体;当BHE=0时,访问奇地址存储体;当AO=0,BHE=0时,访问两个存储体。 6.在8086CPU中,指令指针寄存器是 C 。 (A) BP (B) SP (C) IP (D) DI 7.8086CPU中的SP寄存器的位数是 B 。 (A) 8位(B) 16位(C) 20位(D) 24位 8.8086CPU中指令指针寄存器(IP)中存放的是 B 。 (A)指令(B)指令偏移地址(C)操作数(D)操作数偏移地址 9.若当前SS=3500H,SP=0800H,说明堆栈段在存储器中的物理地址(最 大),若此时入栈10个字节,SP内容是什么?若再出栈6个字节,SP为什么值?答:堆栈段的物理地址范围:35000H~357FFH

自动控制原理试题(含答案)

题号 一 二 三 四 五 六 七 总 分 分数 16 12 24 16 12 9 11 成绩 一、(共16分,每空2分)填空题。 1、根据有无反馈,控制系统可分为两类:( )。 2、传递函数的定义是( )。 3、2 33 )(2+++=s s s s F 的拉氏反变换为( )。 4、非最小相位系统是指( )。 5、某闭环传递函数为121 )()(+= s s R s C 的控制系统的截止频率b ω为( )s rad /。 6、线性采样系统稳定的充要条件是其特征根均位于z 平面( )。 7、已知某控制系统开环传递函数为1 2+s ,则该系统的剪切频率c ω为( )s rad /, 相角储备γ为( )度。 二、(共12分)系统的方块图如下,试求: 1、通过方块图化简求闭环传递函数()() s R s C (用梅逊公式也可)。(8分) 2、误差传递函数)()(s R s E 。(4分) G 1R (s )C (s )-+- G 7 +G 5 G 2G 3G 6 E (s )G 4 +-

三、(共24分)某单位负反馈控制系统如图,阻尼比5.0=ζ,试求: R (s )C (s ) - + ) 1(+s s K 1、 系统类型、阶次。(2分) 2、 K 、无阻尼振荡角频率n ω、有阻尼振荡角频率d ω的值。(6分) 3、 系统的开环传递函数)(s G K 。(2分) 4、 静态误差系数K p ,K v 和K a 。(3分) 5、 系统对单位阶跃、单位斜坡、单位加速度输入的稳态误差ssp e ,ssv e ,ssa e 。(3分) 6、 峰值时间p t ,最大超调量%p σ。(4分) 7、 输入信号为2)(=t r 时,系统的稳态输出)(∞c 、输出最大值m ax c 。(4分) 四、(共16分)传递函数题。 1、(从图(a ),(b )中选作一题)求系统输入为i x ,输出为o x 时的传递函数 ) () (s X s X i o 。(6分) m f k 2 k 1 i x o x x i x o R 1 R 2C 注:图(a )中,i x ,o x 是位移量;图(b )中,i x ,o x 是电压量。 (a ) (b )

微机原理习题集以及答案

第一部分 例题与习题 第1章 微型计算机基础 例 题 1.把十进制数转化为二进制数。P7 解:把十进制数转换成二进制数时,需要对一个数的整数部分和小数部分分别进行处理,得出结果后再合并。 整数部分:一般采用除2取余法 小数部分:一般采用乘2取整法 余数 低位 整数 高位 2 | 137 2 | 68 × 2 2 | 34 2 | 17 × 2 2 | 8 2 | 4 × 2 2 | 2 1 高位 低 位 (137)10=()2 10=2 所以,10=(.111)2 2.把二进制数转换为八进制数和十六进制数。P9 解:八进制、十六进制都是从二进制演变而来,三位二进制数对应一位八进制数,四位二进制数对应一位十六进制数,从二进制向八进制、十六进制转换时,把二进制数以小数点为界,对小数点前后的数分别分组进行处理,不足的位数用0补足,整数部分在高位补0,小数部分在低位补0。 (10 1)2=(010 100)2=8 (1 2=(0001 2=16 3.将八进制数转换为二进制数。P9 解:8=(010 100)2=2 4.X=,Y=-,求[X -Y]补,并判断是否有溢出P11 解:[X -Y]补=[X]补+[-Y]补 [X]补= [Y]补= [-Y]补= + -------------- 1 -------------- 0 -------------- 0 -------------- 1 -------------- 0 -------------- 0 -------------- 0 -------------- 1 ------------- 1 ------------- 1 ------------- 1

微机原理第3章习题与答案

习题 一、选择题 1.寻址方式指出了操作数的位置,一般来说_______。 A.立即寻址给出了操作数的地址 B.寄存器直接寻址的操作数在寄存器内,而指令给出了存储器 C.直接寻址直接给出了操作数本身 D.寄存器直接寻址的操作数包含在寄存器内,由指令指定寄存器的名称 答案:D 2.寄存器寻址方式中,操作数在_________。 A.通用寄存器 B.堆栈 C.内存单元 D.段寄存器 答案:A 3.寄存器间接寻址方式中,操作数在_________。 A.通用寄存器 B.堆栈 C.内存单元 D.段寄存器 答案:C 4.下列指令中的非法指令是______。 A.MOV[SI+BX],AX B.MOVCL,280 C.MOV[0260H],2346H D.MOVBX,[BX] 答案:B 5.设(SP)=0100H,(SS)=2000H,执行PUSHBP指令后,栈顶的物理地址是_____。 A.200FEH B.0102H C.20102H D.00FEH 答案:A 6.指令LEABX,TAB执行后,其结果是______。 A.将TAB中内容送BX B.将TAB的段基址送BX C.将TAB的偏移地址送BX D.将TAB所指单元的存储内容送BX 答案:C 7.下列正确的指令格式有______。 A.MOV[BX],1 B.MOVAL,0345H C.MOVES:PTR[CX],3 D.XLAT 答案:D 8.设(AX)=C544H,在执行指令ADDAH,AL之后,______。 A.CF=0,OF=0 B.CF=0,OF=1 C.CF=1,OF=0D,CF=1,OF=1 答案:C 9.若AL、BL中是压缩BCD数,且在执行ADDAL,BL之后,(AL)=0CH,CF=1,AF=0。再执行DAA后,(AL)=_____。 A.02H B.12H C.62H D.72H 答案:B 10.执行下列程序后AL的内容为_____。 MOVAL,25H SUBAL,71H DAS A.B4H B.43H C.54H D.67H

2017燕山大学三级项目实施方案(工程制图B)

工程制图B课程项目实施方案 典型零件的表达方案及绘制零件图燕山大学机械工程学院

典型零件的表达方案及绘制零件图 三级项目实施方案 一、课程项目的目标 课程项目是培养学生自主学习能力的重要形式。通过课程项目使学生加深对典型零件的表达方案及图示方法的理解、拓宽识面、具备实际零件表达与绘图的能力,提高学生综合运用本课程理论知识,分析、理解和解决实际问题的能力,并引导学生积极思考、主动学习,锻炼和提高学生之间的交流、沟通和表达能力以及团队合作能力,培养学生的责任感和职业道德。 二、课程项目的内容 本课程针对典型零件的结构和综合表达的相关问题进行讨论。课程项目选题主要包括以下内容: (a) 零件的功用与结构特点分析; (b) 表达方案的选用分析; (c) 结构合理性分析; (d) 尺寸的合理标注; (e) 技术要求的合理确定与标注; (f) 按照国标要求的线型,用正确的表达方法,完成零件图的绘制。 三、讨论思考题 (1)该零件由何种材料制成?(2)该零件的哪些表面为机加工表面? (3)该零件结构组成及所起作用?(4)选择主视图的投射方向? (5)零件需要哪些视图表达清楚?(6)哪些尺寸需要标注尺寸精度? (7)应标注哪些技术要求? 四、课程项目的实施 课程项目安排零件图授课结束后,针对典型零件进行讨论汇报。 课程项目采用分组的方式进行。每组设组长1人。以小组为单位,在组长组织下完成零件的分析、绘制草图、标注尺寸、粗糙度、填写技术要求及

标题栏,并完成Word文档形式的讨论报告。 各组制作课程项目汇报用PPT(5分钟左右),进行讲演和讨论。PPT报告及word文档文件中应附有表达方案草图的图片及有关讨论思考题解答。 课程项目汇报时,汇报人必须按规定时间完成讲解,汇报时间不足及超时者,均要酌情减分。 课程项目结束后,收齐PPT、B5纸打印的word文档讨论报告(讨论报告不低于4页);每位学生提交一份正式零件工程图,不能提交正式零件工程图的课程项目成绩为不及格。 五、课程项目的要求与成绩评定 所有参加答辩的学生必须着正装,答辩时于台前站立汇报。 根据报告内容的合理性、正确性、先进性以及PPT报告的完美性对各组成绩进行评定。小组成绩由高到低分为A、B、C、D四个等级,大体按照2、4、3、1比例确定。得出A、B、C、D四个等级后,组员个人成绩在小组成绩的基础上依据绘图质量上下波动。课程项目要求所有学生必须参加,无故不参加课程项目者,课程项目成绩按不及格计。 六、课程项目研究报告要求 项目报告要求B5纸4页以上,图文并茂,事先打印好,在汇报当天上交。 各组的研究报告应独立完成,若有雷同,将会严重影响成绩。 项目报告中应明确说明每位同学负责的内容。 研究内容的正确程度会影响到每组的最终成绩,鼓励学生自己选取感兴趣的研究内容进行创新设计和深入研究。 严禁剽窃抄袭行为,发现有剽窃抄袭行为的,研究项目成绩以零分计。剽窃抄袭行为主要指: (1)从参考资料中引用有关思想或结果,但没有在报告中指明该思想或结果的出处并且没有与你的思想或研究结果进行清晰的区分。 (2)直接拷贝别人的研究结果当作自己的研究结果。 项目报告主要包括以下主要内容: (1)封面封面按模板要求。 (2)摘要摘要应简明、确切地叙述研究报告的主要内容,150字左右,摘要后应注明3~5个关键词。

经典微机原理作业与答案第三章

8086第三章作业 3-11在实模式下,若段寄存器中装入如下数值,试写出每个段的起始地址和结束地址 (1)1000H 10000H-1FFFFH (2)1234H 12340H-2233FH (3)E000H E0000H-EFFFFH (4)AB00H AB000H-BAFFFH 3-12对于下列CS:IP组合,计算出要执行的下条指令存储器地址。 (1)CS=1000H和IP=2000H 答:下条指令存储器地址:12000H (2)CS=2400H和IP=1A00H 答:下条指令存储器地址:25A00H (3)CS=1A00H和IP=B000H 答:下条指令存储器地址:25000H (4)CS=3456H和IP=ABCDH 答:下条指令存储器地址:3F12DH 3-37 指出下列指令源操作数的寻址方式 (1)MOV AX,1200H;立即数寻址 (2)MOV BX,[1200H];直接寻址 (3)MOV BX,[SI];变址寻址 (4)MOV BX,[BX+SI+1200];相对基变址寻址 (5)MOV [BX+SI],AL;寄存器寻址 (6)ADD AX,[BX+DI+20H];相对基变址寻址 (7)MUL BL ;寄存器寻址 (8)JMP BX ;间接寻址 (9)IN AL,DX ;寄存器间接寻址 (10)INC WORD PTR[BP+50H] ;相对基址寻址 小结:虽然对存储器的访问指令、输入/输出指令(IN指令和OUT指令)、跳转指令(JMP指令)都有直接寻址和间接寻址,但是形式是有很大差别的:1.直接寻址: (1)对于存储器的访问用方括号括起来的二进制数, 如:MOV BX,[1200H] (2)对于输入/输出指令(IN指令和OUT指令)用二进制数 如:IN AX,8FH 又如: OUT 78H,AL (3)对于跳转指令(JMP指令)是以目标标号为直接地址的 如: JMP ADDR1 2.间接寻址: (1)对于存储器的访问有分为基址寻址、变址寻址、基址加变址寻址以及带位移量的所谓相对基址寻址、相对变址寻址、相对基址加变址寻址 如:MOV AX,[BP] (2)对于输入/输出指令用DX做间接寻址寄存器

燕山大学电路原理课后习题答案第三章

第三章 习 题(作业:1(a),3,5,6,8,11,13) 各位老师请注意: 更正:3-1题(b )答案有误,应由1A 改为-1A 。 3-14题:图3-14图(b)中的1I 改为:1I ? 3-1 利用叠加定理求3-1图中的U x 和I x 。 -- + +Ω 2Ω 2 Ω3 1 Ω 2I (a ) (b ) 题 3-1图 解:(a )叠加定理是指多个独立电源共同作用的结果,等于各独立源单独作用结果之和,当8V 电压源单独作用时的等效电路如题解3-1图(a1)所示。 -- + +8V Ω 2Ω 2? ? x U '。。 - -+ +3V Ω 2Ω 2? ? 。 。x U ' 'Ω 2Ω 2 (a1) (a2) (a3) 题解3-1(a)图 由此电路,得: V 482 22U =?+= 'x 当3V 电压源单独作用时等效电路如图(a2)所示,由此电路得: .5V 132 22U =?+=''x 当1A 电流源单独作用时等效电路如图(a3)所示,由此电路得: V 112 222U -=?+?-='''x 三个电源共同作用时,V 5.415.14U U U U =-+='''+''+'=x x x x

解:(b) 根据叠加定理,让每个电源单独作用,题3-1(b )图中1A 电流源单独作用时的等效电路如图(b1)所示,变形为图(b2)。由于电桥平衡,所以0I ='x 。 Ω3 1 Ω 2I (b1) (b2) 题解3-1(b)图 当3V 电压源单独作用时电路如图(b3)所示,变形为图(b4),则所求: Ω3 1 Ω 2I Ω3 1I (b3) (b4) 题解3-1(b)图 A 13 83138 484313I -=+-= +?+-=''x 因此,当两个电源共同作用时: A 110I I I -=-= ''+'=x x x 3-2 试用叠加定理求题3-2图中I 1 。 - + + - I 1 题 3-2图 解:根据叠加定理,让每个电源单独作用,让10V 电压源单独作用时电路如题解 3-2 图(a)所示,

微机原理与接口技术作业(1) 答案

《微机原理与接口技术》作业答案 第2章P52 2.80C51单片机引脚有哪些第二功能? 答:80C51单片机的P0、P2和P3引脚都具有第二功能。 第一功能第二变异功能 P0口地址总线A0~A7/数据总线D0~D7 P2口地址总线A8~A15 P3.0 RXD (串行输入口) P3.1 TXD (串行输出口) P3.2 0 INT(外部中断0) P3.3 1 INT(外部中断1) P3.4 T0 (定时器/计数器0的外部输入) P3.5 T1 (定时器/计数器0的外部输出) P3.6 WR(外部读写存储器或I/O的写选通) P3.7 RD(外部读写存储器或I/O的读选通) 4.80C51单片机的存储器在结构上有何特点?在物理上和逻辑上各有哪几种地址空间?访问片内RAM和片外RAM的指令格式有何区别? 答:80C51单片机采用哈佛(Har-yard)结构,即是将程序存储器和数据存储器截然分开,分别进行寻址。不仅在片内驻留一定容量的程序存储器和数据存储器及众多的特殊功能寄存器,而且还具有强的外部存储器扩展能力,扩展的程序存储器和数据存储器寻址范围分别可达64KB。 ⒈在物理上设有4个存储器空间 ●片内程序存储器; ●片外程序存储器; ●片内数据存储器; ●片外数据存储器。 ⒉在逻辑上设有3个存储器地址空间 ●片内、片外统一的64 KB程序存储器地址空间。 ●片内256B(80C52为384 B)数据存储器地址空间。 片内数据存储器空间,在物理上又包含两部分: -对于80C51型单片机,从0~127 字节为片内数据存储器空间;从128~255 字节为特殊功能寄存器(SFR)空间(实际仅占用了20多个字节)。 ●片外64 KB的数据存储器地址空间。 在访问三个不同的逻辑空间时,应采用不同形式的指令,以产生不同存储空间的选通信号。 访问片内RAM采用MOV指令,访问片外RAM则一定要采用MOVX指令,因为MOVX 指令会产生控制信号RD或WR,用来访问片外RAM。访问程序存储器地址空间,则应采用MOVC指令。 6.80C51单片机片内RAM低128个存储单元划分为哪4个主要部分?各部分主要功能是什么?

2017年燕山大学汇编语言实验答案

实验一汇编语言源程序的输入 一、实验目的 1.通过实验了解和熟悉微机系统的配置。 2.学习在DEBUG状态下输入汇编源程序的方法。 3.初步掌握调试(在DEBUG状态下)的过程。 二、实验原理 1. 本实验要求在DEBUG状态下输入汇编源程序,并用DEBUG命令进行调试。用单步跟踪的方法验证指令的功能。 2. 以下是给定的参考程序,并在实验时在每条指令的“;”符号右边按要求填写指令的执行结果。 注:⑴微机进入DEBUG状态下之后,一切立即数和地址数据均被默认为十六进制数,在输入时数的后面不加后缀“H”; ⑵在DEBUG状态下执行程序时,“INT 20H”指令可使系统执行完该指令前的程序时返回到“-”提示符状态,并且恢复CS和IP 寄存器原来的值。 三、实验仪器 微机一台。 四、实验步骤 1. 开机后进入DOS系统, C > DEBUG↙(↙回车符) -(为DEBUG 提示符) 当显示器出现提示符“-”时,说明已进入DEBUG状态,这时,可用DEBUG命令进行操作。 2. 用DEBUG的Register命令检查所有寄存器内容,并作记录。命令格式: R [寄存器名] 该命令的功能是显示寄存器的内容,或修改某一指定寄存器内容,若[寄存器名]缺省,则显示所有寄存器内容。例如: -R 3. 用DEBUG的Assemble命令输入汇编源程序。格式: A [内存地址] 注:用“[ ]”符号括起来的部分表示可以省略。 该命令的功能是从指定的内存地址开始(括号不要输入)逐条输入汇编语言源程序并汇编成机器码存入内存。若地址缺省,则接上一个A命令最后一条指令之后输入汇编语句,若没有用过A命令,则从CS:0100H地址开始输入。例如: -A 0CD3:0100- 在输入A命令之后,或每输入一条指令之后,显示器的左端给出了内存的段地址和偏移地址。 每条指令均用回车(↙)结束。若输入的指令有语法错误,DEBUG拒绝接收,并给出提示,此时可以重新输入。程序的最后一条指令输入完之后,再按一次回车键(↙),即可结束汇编命令,回到DEBUG提示符“-”状态。 4. 用DEBUG的Unassemble命令反汇编。命令格式: U [起始地址[终止地址]] 该命令的功能是从起始地址到终止地址反汇编目标码,缺省值是接上一个U命令或从CS:0100H地址开始。例如: -U 显示器上将显示程序的内存地址、指令机器码的汇编源程序三列对照清单。 5. 用DEBUG的Trace命令单步跟踪程序。命令格式: T [ =起始地址] [指令条数] 该命令的功能是从指定的起始地址开始逐条执行指令,每执行完一条指令,屏幕显示所有寄存器内容和下一条指令地址和指令。若[=起始地址]缺省,则T命令从CS:IP地址开始执行指令。 例如: -T↙ 重复这一过程,即可看到每条指令执行后,所有寄存器和标志寄存器的标志位内容。此时,要检查内存单元的数据,可用DEBUG的D 命令。 6. 用DEBUG的Dump命令显示存贮器单元的内容。命令格式:

微机原理及应用习题105道

《微机原理与应用》习题 1. 求ADDRI 开始单元中连续存放的两个双字数据之和,将结果存放在ADDR2开始的单元,并将结果在显示器上显示出来。(假定和不超过双字) 2. 在一个首地址为STR 、长度为N 的字符串中查找“空格”,找到则向DL 中送1,否则向DL 中送-1。 3. 将两位十六进制数转换成ASCII 码,并送屏幕显示,要求使用顺序结构实现。 4. 使用分支结构实现将1位十六进制数转换成ASCII 码。假设需要转换的十六进制数已存放在AL 的低4位上,转换结果仍存放到AL 中。 5. 一个32位数存放在以数据段的BUF 单元开始的位置。编写子程序统计该数中含“1”的个数,并将其结果存入RSLT 字节单元。 6. 用查表法将1位十六进制数转换成相应的ASCII 码,并将结果送屏幕显示。 7. 将数据段中首地址为ADDR 、长度为N 的一组数据加1,并送回原处。 8. 将数据段ADDR1地址处的200个字节数据,传送到数据段地址为ADDR2处。 9. 编写程序,已知有某字串BUF1的首址为2000H ,并且数据段与附加段重合。欲从BUF1处开始将20个字数据顺序传送至BUF2处。 10. 有First 和Second 开始的2个长度相等的字符串,交换2个字符串的内容。 11. 编写程序能够完成矩阵A 与向量B 相乘,结果存放在向量C 中。 已知:矩阵142321598765A ????=?????? ,向量[]T 2457B =。 提示:对于[][]11 121314T T 21 22232412341233132 3334a a a a a a a a b b b b c c c a a a a ?????=?????? 计算公式为:41, 1,2,3i ij j j C a b i ===∑;汇编语言程序采用双循环结构。 12. 假设在内存BUF 为首地址的数据区中,有50个字节的无符号数,编一程序能够找出数据块中的最大者,并把它送至MAX 单元中。 13. 编写程序,给一串字符加上奇校验位,采用堆栈传递参数。 14. 编写程序,分别将M1、M2、M3中两个压缩型BCD 码求和,并将结果保存。 15. 编写程序,求ARRAY 开始的100个带符号字节数据的绝对值,结果放在Result 开始的100个字节中。

微机原理与接口技术习题答案

《微机原理与接口技术》习题答案 一、单项选择题 1、80486CPU进行算术和逻辑运算时,可处理的信息的长度为( D )。 A、32位 B、16位 C、8位 D、都可以 2、在下面关于微处理器的叙述中,错误的是( C ) 。 A、微处理器是用超大规模集成电路制成的具有运算和控制功能的芯片 B、一台计算机的CPU含有1个或多个微处理器 C、寄存器由具有特殊用途的部分内存单元组成,是内存的一部分 D、不同型号的CPU可能具有不同的机器指令 3、若用MB作为PC机主存容量的计量单位,1MB等于( B )字节。 A、210个字节 B、220个字节 C、230个字节 D、240个字节 4、运算器在执行两个用补码表示的整数加法时,判断其是否溢出的规则为( D )。 A、两个整数相加,若最高位(符号位)有进位,则一定发生溢出 B、两个整数相加,若结果的符号位为0,则一定发生溢出 C、两个整数相加,若结果的符号位为1,则一定发生溢出 D、两个同号的整数相加,若结果的符号位与加数的符号位相反,则一定发生溢出 5、运算器的主要功能是( C )。 A、算术运算 B、逻辑运算 C、算术运算与逻辑运算 D、函数运算 6、指令ADD CX,55H[BP]的源操作数的寻址方式是(D )。 A、寄存器寻址 B、直接寻址 C、寄存器间接寻址 D、寄存器相对寻址 7、设(SS)=3300H,(SP)=1140H,在堆栈中压入5个字数据后,又弹出两个字数据,则(SP)=(A ) A、113AH B、114AH C、1144H D、1140H 8、若SI=0053H,BP=0054H,执行SUB SI,BP后,则( C)。 A、CF=0,OF=0 B、CF=0,OF=1 C、CF=1,OF=0 D、CF=1,OF=1 9、已知(BP)=0100H,(DS)=7000H,(SS)=8000H,(80100H)=24H,(80101H)=5AH,(70100H)=01H,(70101H)=02H,指令MOV BX,[BP]执行后,(BX)=(D ) 。 A、0102H B、0201H C、245AH D、5A24H 10、实模式下80486CPU对指令的寻址由(A )决定。 A、CS,IP B、DS,IP C、SS,IP D、ES,IP 11、使用80486汇编语言的伪操作指令定义: VAL DB 2 DUP(1,2,3 DUP(3),2 DUP(1,0)) 则

燕山大学微机原理项目

饮料生产线生产线自动检测系统的计算机 控制技术的实现 班级:12级机控2班 学号:120101010241 姓名:吴东升 课程名称:微机原理及应用 指导教师:李艳文、张庆玲、赵玉勤、王志松 朱学军、王鑫、陈子明

目录 1.摘要 (1) 2.前言 (1) 3.正文 (1) 3.1 项目概要 (2) 3.2 模拟方案 (2) 3.2.1 实验所用硬件 (2) 3.2.2 电路接线图 (2) 3.2.3 端口地址表 (4) 3.2 控制程序 (5) 3.2.1实验流程图 (5) 3.2.2实验程序 (5) 3.3 模拟实验结果 (11) 3.4项目结论 (12) 4.参考文献 (12) 5.感想 (12)

饮料生产线生产线自动检测系统设计 吴东升 (燕山大学机械工程学院) 1.摘要 生产瓶装保健饮品,本实验旨在实现自动化编程设计,运用8255、8155芯片及开关、LED灯、步进电机、数码管等。将开关全部打开,用开关1闭合表示总电源打开。用开关2闭合对应指示灯亮模拟运输空瓶,开关2打开表示空瓶到位;开关3闭合LED灯亮,起动灌装,开关3关闭LED熄灭,灌装完毕;开关4闭合与否检测合不合格,并用数码管显示不合格数,最后将合格或不合格的产品均送走。在实验室条件下,模拟生产实践,完成了其自动化编程。 2.前言 本实验要实现复杂控制功能电路的设计与自动化编程,掌握微机在机械设备控制中的应用,目前生产瓶装保健饮品的企业大都采用机电一体化,并且也注重高技术人才的培养,以期实现更好的自动化。 自动化控制不仅生产效率高,并且能以较少的劳动力完成高质量的工作,远离了生产车间,在远处可以操作控制,安全保障提高。因此,自动化是以后生产企业发展的趋势,现在初步接触并设计自动化控制编程,有助于更好的了解有关知识,结合生产实践,为以后的学习研究打基础。 3.正文

微机原理作业及参考答案

第一章计算机基础(P32) 1-3写出下列机器数的真值: (1)01101110 (2) (3)01011001 (4) 答案: (1)+110 (2)-13(原码) -114(反码)-115(补码) (3)+89 (4)-78(原码)-49(反码)-50(补码) 1-4写出下列二进制数的原码、反码和补码(设字长为8位): (1)+010111 (2)+101011 (3)-101000 (4)-111111 答案: (1)[x]原=00010111 [x]反= 00010111 [x]补= 00010111 (2)[x]原=00101011 [x]反= 00101011 [x]补= 00101011 (3)[x]原= [x]反= [x]补= (4)[x]原= [x]反= [x]补= 1-5 当下列各二进制数分别代表原码,反码,和补码时,其等效的十进制数值为多少? (1)00001110 表示原码14,反码14,表示补码为14 (2)表示原码-127,反码-0,表示补码为-1 (3)表示原码-0,反码-127,表示补码为-128 (4)表示原码-1,反码-126,表示补码为-127 1-6 已知x1=+0010100,y1=+0100001,x2=-0010100,y2=-0100001,试计算下列各式。(字长8位) (1)[x1+y1]补(2)[x1-y2]补 (3)[x2-y2]补(4)[x2+y2]补 (5)[x1+2*y2]补(6)[x2+y2/8]补 答案: (1)[x1+y1]补=[00010100+00100001]补=[00110101]补=00110101 (2)[x1-y2]补=[x1]补+[-y2]补=00010100+00100001=00110101 (3)[x2-y2]补=[x2]补+[-y2]补=+00100001=00001101 (4)[x2+y2]补=[x2]补+[y2]补=+= (5)[x1+2*y2]补=[x1]补+[2*y2]补=00010100+= (6)[x2+y2/8]补=+[y2/8]补=+= 1-7 用补码来完成下列运算,并判断有无溢出产生(字长为8位): (1)85+60 (2)-85+60 (3)85-60 (4)-85-60 答案: (1)[x]补+[y]补=01010101+00111100= = -111,有溢出

燕山大学光电作业答案

1、入射到光纤端面的光并不能全部被光纤所传输,只是在某个角度范围内的入射光才可以。这个角度α的正弦值就称为光纤的数值孔径(NA = sinα),多模光纤NA的范围一般在0.18-0.23之间,所以一般有sinα= α,即光纤数值孔径NA = α。有时,为了便于表达式简便,数值孔径也有如下表达式:NA = nsinα,n为介质折射率。不同厂家生产的光纤的数值孔径不同。 在光学中,数值孔径是表示光学透镜性能的参数之一。用放大镜把太阳光汇聚起来,能点燃纸张就是一个典型例子。若平行光线照射在透镜上,并经过透镜聚焦于焦点处时,假设从焦点到透镜边缘的仰角为θ,则取其正弦值,称之为该透镜的数值孔径。 光纤的数值孔径大小与纤芯折射率,及纤芯-包层相对折射率差有关。从物理上看,光纤的数值孔径表示光纤接收入射光的能力。NA越大,则光纤接收光的能力也越强。从增加进入光纤的光功率的观点来看,NA越大越好,因为光纤的数值孔径大些对于光纤的对接是有利的。但是NA太大时,光纤的模畸变加大,会影响光纤的带宽。因此,在光纤通信系统中,对光纤的数值孔径有一定的要求。通常为了最有效地把光射入到光纤中去,应采用其数值孔径与光纤数值孔径相同的透镜进行集光。 数值孔径是多模光纤的重要参数,它表征光纤端面接收光的能力,其取值的大小要兼顾光纤接收光的能力和对模式色散的影响。CCITT 建议多模光纤的数值孔径取值范围为0.18~0.23,其对应的光纤端面接收角θc=10°~13°。 2、光电导探测器是利用半导体材料的光电导效应制成的一种光探测器件。所谓光电导效应,是指由辐射引起被照射材料电导率改变的一种物理现象。 凡禁带宽度或杂质离化能合适的半导体材料都具有光电效应。但是制造实用性器件还要考虑性能、工艺、价格等因素。常用的光电导探测器材料在射线和可见光波段有:CdS、CdSe、CdTe、Si、Ge等;在近红外波段有:PbS、PbSe、InSb、Hg0.75Cd0.25Te等;在长于8微米波段有:Hg1-xCdxTe、PbxSn1-x、Te、Si掺杂、Ge掺杂等;CdS、CdSe、PbS等材料可以由多晶薄膜形式制成光电导探测器。 工作原理:光电导效应是内光电效应的一种。当照射的光子能量hv等于或大于半导体的禁带宽度Eg 时,光子能够将价带中的电子激发到导带,从而产生导电的电子、空穴对,这就是本征光电导效应。这里h 是普朗克常数,v是光子频率,Eg是材料的禁带宽度(单位为电子伏)。因此,本征光电导体的响应长波限λc为 λc=hc/Eg=1.24/Eg(μm) 式中c为光速。本征光电导材料的长波限受禁带宽度的限制。 3、当光照射PN结时,只要入射光子能量大于材料的禁带宽度,就会在结区产生电子-空穴对。这些非平衡光生载流子在内建电场的作用下,空穴沿电场方向运动,电子逆电场方向运动;在开路状态下,最后在n区边界积累光生电子,p区积累光生空穴,产生了一个与内建电场方向相反的光生电场,即p区和n区之间产生了光生电压V oc。 (1)零偏置的光伏工作模式 若p-n结电路接负载电阻RL,如图,有光照射时,则在p-n结内出现两种相反的电流:光激发产生的电子-空穴对,在内建电场作用下形成的光生电流Ip,它与光照有关,其方向与p-n结反向饱和电流I0相同;光生电流流过负载产生电压降,相当于在p-n结施加正向偏置电压,从而产生电流ID。流过负载的总电流是两者之差:【公式】 (2)反向偏置的光电导工作模式 无光照时电阻很大,电流很小;有光照时,电阻变小,电流变大,而且流过它的光电流随照度变化而变化。类似光电导器件。 (3)正向偏置的工作模式 呈单向导电性,和普通二极管一样,光电效应无法体现。无光照时,伏安特性曲线与一般二极管的伏安特性曲线相同;受光照后,产生光电流,方向与I0相同,因此曲线将沿电流轴向下平移,平移的幅度与光照度的变化成正比。第一象限:正向偏置工作模式,光电流不起作用,这一区域工作没有意义。第三象限:反向偏置光电导工作模式,第四象限:零偏压光伏工作模式。 光伏探测器工作在零偏置工作模式。 4、1、响应率 光伏探测器的响应率与器件的工作温度及少数载流子浓度和扩散有关,而与器件的外偏压无关,这是与光电导探测器的不相同的。

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