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工业流水控制中的定时与计数案例

例11.2 工业控制中流水作业的计数与定时装置设计

（1）要求

某罐头包装流水线，一个包装箱能装24罐，要求每通过24罐，流水线要暂停5秒，等待封箱打包完毕，然后重启流水线，继续装箱。按Esc键，停止生产。

（2）分析

为了实现上述要求，有两个工作要做：一是计数，对24罐的计数；一是定时，对5秒钟的定时。并且，两者之间又是相互关联的。因此，选用定时器的通道0作计数器，通道1作定时器，并且把通道0的计数已到的输出out

信号，

连到通道1的GATE

线上作为外部硬件启动信号去触发通道1的5秒定时，以及去控制流水线的暂停与重启。其工作流程及定时器82C54信号之间的关系如下图所示。

（3）设计

硬件设计

本例是用户自行设计的扩展的定时装置，而不是利用系统的定时资源，故需进行硬件设计和端口地址选择。电路结构原理如下图所示。82C54的端口地址为：320H（通道0），321H（通道1），322H（通道2），323H（命令口）。

途中虚线框所示的是流水线工作台。其中，罐头计数检测部分的原理是，罐头从光源和光敏电阻（R）之间通过时，在晶体管（T）发射极上会产生罐头的脉冲信号，此脉冲信号作为计数脉冲，接到82C54的CLK

，对罐头进行计数。

通道0作为计数器使用，工作在2方式，GATE

0接+5V，CLK

接罐

头的计数脉冲。输出端out

0直接连到通道1的GATE

，以作通道1定时器的

外部硬件启动信号，这样就可以实现：一点计数完24罐，out

变高，即使GATE1变高，去触发通道1的定时操作。

通道1作定时器使用，工作在1方式，GATE

1由通道0的输出out

控

制，CLK

1为100Hz始终脉冲。输出端OUT

送到了流水线工作台，进行5

秒钟的定时。OUT

的下降沿使流水线暂停，通道0也停止计数，经5秒钟后变高，其上升沿使流水线重新启动，继续工作，通道0又开始计数。

流水线的工作过程是，在向通道0写入计数初值时，即开始对流水线上

的罐头进行计数。计满24个罐头，计数器输出波形out

0（即GATE

）的上

升沿，触发通道1开始定时。定时器输出波形OUT

的下降沿使工作台暂停，

经过5秒后，OUT

的上升沿启动工作台，流水线又开始工作，通道0又继续

进行计数。 ②软件设计。

根据上述硬件设计的安排和设计目标的要求，可设定：

通道0的方式命令为00100100B=14H ，因为每箱只装24个罐头，故计数初值为24=18H ；

通道1的方式命令为01110010B=72H ，因为每次只暂停5秒钟，根据下面的式子CLK

CLK

T c ?==

ττ

/1时钟脉冲周期

要求定时的时间（其中τ为要求的定时时间），可

得定时时间常数为5?100=500=1F4H 。

汇编语言程序清单（只写出代码段）如下：

CODE SEGMENT

ASSUME CS:CODE,DS:DATA START: MOV DX,323H MOV AL,14H OUT DX,AL MOV DX,320H MOV AL,18H OUT DX,AL MOV DX,323H MOV AL,72H OUT DX,AL MOV AX,1F4H MOV DX,321H OUT DX,AL MOV AL,AH OUT DX,AL CHECK: MOV AH,0BH INT 21H CMP AL,00H JE CHECK MOV AH,08H INT 21H

CMP AL,1BH J NE CHECK

MOV AX,4C00H INT 21H CODE ENDS

END START (4)讨论

①这是82C54既作计数器使用，同时又作定时器使用，并且，用定时器的结束信号去启动定时器的开始，两者相互作用的例子。82C54的这种组合应用的方法，在实际中很

有用处。

应该指出的是，82C54作计数器使用时，计数的次数（如本例中的24罐）就是计数初值，不需经过换算，直接把计数次数写入计数器即可；而作定时器使用时，定时的时间（如本例的5秒钟）不能直接作为计数初值（定时常数），需按

CLK

?==

ττ

/1时钟脉冲周期

要求定时的时间把定时的时间换算成定时常数（如

本例的1F4H ）,然后，再写入计数器通道。

基于plc控制的流水灯设计

课程设计任务书题目:基于plc控制的流水灯课程设计专业：电气工程及其自动化姓名: 胡进森学号: 1002120121 班级: 10级电气工程（1）班完成期限：2013年05月25日指导教师签名：课程负责人签名： 2013年04月15日

课程设计说明书题目：基于plc控制的流水灯课程设计姓名：胡进森院（系）：机电工程学院专业班级：10级电气工程一班学号：10102120121 指导教师：张国栋李好丽成绩：时间：2013 年05 月20 日至2013 年05 月25 日

目录摘要 (1) 1.绪论 (3) 1.1 引言 (3) 1.2 采用流水灯的意义和目的 (3) 1.3 本次设计的主要内容 (3) 2. 流水灯系统的主要硬件设备的介绍 (4) 2.1可编程控制器的发展历史 (4) 2.1.1 可编程控制器的定义 (4) 2.1.2 可编程控制器的特点 (5) 2.1.3 PLC的基本结构和工作原理 (5) 2.2三菱FX系列PLC计数器（C） (9) 2.2.1内部计数器 (9) 2.2.2高速计数器（C235～C255） (9) 2.3三菱FX系列PLC定时器（T） (10) 2.3.1 通用定时器 (10) 2.3.2 积算定时器 (10) 2.4三菱FX系列辅助继电器（M） (10) 2.4.1通用辅助继电器（M0～M499） (11) 2.4.2断电保持辅助继电器（M500～M3071） (11) 2.4.3特殊辅助继电器 (11) 2.5三菱FX系列PLC输出继电器（Y） (11) 2.6三菱FX系列PLC输入继电器（X） (12) 3. 硬件电路设计及软件设计 (12) 3.1控制系统I/O点及地址分配 (12) 3.2电气控制系统原理图 (12) 3.3时序图 (13) 3.4梯形图 (13) 3.5指令表 (15) 4.系统调试 (16) 5.设计总结 (19) 6.参考文献 (21)

(完整word版)51单片机流水灯

51单片机的流水灯控制班级：100712 姓名：全建冲学号：10071047

一、设计要求用51单片机设计一个流水灯的控制方案，要求采用定时器定时，利用中断法控制流水灯的亮灭，画出电路图和程序流程图，写出程序代码以及代码注释。二、电路原理图原理图分析：本原理图采用STC89S52单片机控制8个LED灯，其中8个LED灯的负极接单片机的P1端口，正极通过1KΩ排阻连接到电源上。原理图中还给出了晶振与复位端，以保证控制器的稳定工作。

三、程序流程图

四、程序代码及注解 1.非中断定时器控制 #include #include//包含了_crol_函数的头文件 #define uchar unsigned char #define uint unsigned int uint i=0; uchar a=0xfe; void main() { TMOD=0x01;//设置工作方式为定时器0，16位手动重装初值 TH0=(65536-46080)/256;//50毫秒定时赋初值 TL0=(65536-46080)%256; TR0=1;//启动定时器0 while(1) { If(TF==1)//读溢出标志位 { TH0=(65536-46080)/256;//重新赋初值 TL0=(65536-46080)%256;

i++; if(i==10)//500毫秒定时 { i=0; P1=a;//P1端口赋值 a=_crol_(a,1);//循环左移 } TF=0;//清除定时器溢出标志 } } } 程序分析：本程序采用非中断定时器法控制流水灯，核心语句在于读取标志位TF位，TF为定时器溢出标志位，溢出时硬件自动置一，所以循环读取标志位以判断定时器是否溢出，而每次溢出需要手动清零，否则定时器无法再次溢出，利用标志i读取10次即可达到500毫秒的定时。另外需要注意的是单片机晶振为11.0592MHz,所以计时一个数的时间为12/11.0592=1.085us，故定时50毫秒的计数为50000/1.085=46080。 2.中断定时器控制 #include

自动控制系统案例分析

北京联合大学实验报告课程（项目）名称：过程控制学院：自动化学院专业：自动化班级：0910030201 学号：2009100302119 姓名：张松成绩：

2012年11月14日实验一交通灯控制一、实验目的熟练使用基本指令，根据控制要求，掌握PLC的编程方法和程序调试方法，掌握交通灯控制的多种编程方法，掌握顺序控制设计技巧。二、实验说明信号灯受一个启动开关控制，当启动开关接通时，信号灯系统开始工作，按以下规律显示：按先南北红灯亮，东西绿灯亮的顺序。南北红灯亮维持25秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持20秒；到20秒时，东西绿灯闪亮，闪亮3秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时，东西黄灯亮，并维持2秒。到2秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭，绿灯亮。东西红灯亮维持25秒，南北绿灯亮维持20秒，然后闪亮3秒后熄灭。同时南北黄灯亮，维持2秒后熄灭，这时南北红灯亮，东西绿灯亮……如此循环，周而复始。如图1、图2所示。图 1

图 2 三、实验步骤 1．输入输出接线输入SD 输出R Y G 输出R Y G I0.4 东西Q0.1 Q0.3 Q0.2 南北Q0.0 Q0.5 Q0.4 2.编制程序，打开主机电源编辑程序并将程序下载到主机中。 3.启动并运行程序观察实验现象。四、参考程序方法1：顺序功能图法设计思路：采用中间继电器的方法设计程序。这个设计是典型的起保停电路。

方法2：移位寄存器指令实现顺序控制移位寄存器位（SHRB）指令将DATA数值移入移位寄存器。S_BIT指定移位寄存器的最低位。N指定移位寄存器的长度和移位方向（移位加=N，移位减=-N）。SHRB指令移出的每个位被放置在溢出内存位（SM1.1）中。该指令由最低位（S_BIT）和由长度（N）指定的位数定义。

微机原理课程设计流水灯控制系统.doc

微机原理课程设计流水灯控制系统姓名 :XX 学院：物理电气信息学院班级： 2010 电子姓名 :12010245

流水灯控制系统一、设计内容：本课程设计选用8086 对 8255A的 A口控制来实现模拟流水灯功能的实现。编写相关程序，通过proteus仿真软件来实现我名字“安亮” 两个字的闪烁，“安”字接 8255 的 A 口的 P0，“亮”字接 A 口的 P1。先让“安”字和“亮”字同时点亮，再让两个字同时暗，接着让“安”字点亮，再让“亮”字点亮，然后让“安”字和“亮”字同时亮暗闪烁八次，再跳到开始，以此循环。二、设计目的： 1、了解流水灯的基本工作原理 2、熟悉 8255A 并行接口的各种工作方式和应用 3、利用 8255A 接口，LED 发光二极管，设计一个流水灯模拟系统，让我的名字“安亮”两个字按一定规律点亮。三、实验原理在 8086 系统中，采用 16 位数据总线，进行数据传输时，CPU

总是将低 8 位数据线上的数据送往偶地址端口，而过高8位数据线上的数据送往奇地址端口反过来，从偶地址端口取得的数据总是通过低 8 位数据线传送到CPU，从奇地址端口取得的数据总是通过高8 位数据线送到 CPU。在 8086 系统中，将 8255A的 A1端和地址总线的 A29255A 在对 CPU并且，相连， A1 端和地址总线的 A0 的 8255A 而将相连，的端口进行访问时，将地址总线的 A0 位总是设置为 0。本课程设计通过对 8255A 的 A 口控制来实现模拟流水灯功能的实现。“安”接 A 口的 P0，“亮”接 A口的 P1，实现两个字按一定规律的一个闪烁。 8255 的内部结构 255A 内部结构由以下四部分组成：数据端口A、B、C；A组控制和 B 组控制；读 / 写控制逻辑电路；数据总线缓冲器。端口 A：包括一个 8 位的数据输出锁存 / 缓冲器和一个 8 位的数据输入锁存器，可作为数据输入或输出端口，并工作于三种方式中的任何一种。

定时器控制流水灯

成绩信息与通信工程学院实验报告（操作性实验）课程名称：微机原理与微控制器应用实验题目：c51单片机的定时器实验指导教师：班级: 学号：学生姓名：一、实验目的和任务 1.掌握定时器中断的编程方法。 2.掌握keil C51集成开发环境在硬件仿真条件下各参数的设置。二、实验仪器及器件硬件：电脑一台、微机原理与单片机试验箱：51开发板、开关及LED显示单元、导线若干软件：keil uVision4 三、实验内容及电路图利用实验板上的八个LED灯作显示，利用定时器中断编写中断一次为50ms的定时程序，控制单片机定时器进行定时，总定时时间为0.75ms。

四、流程图与程序 #include "SST89x5x4.h" #include int temp=0x01,num=0; void T0Int() interrupt 1 { TH0=(65536-45872)/256; TL0=(65536-45872)%256; num++; if(num==15) { num=0; P1=_crol_(temp,1);

temp=P1; } } void main() { EA=1; ET0=1; TMOD=0X01; TH0=(65536-45872)/256; TL0=(65536-45872)%256; TR0=1; while(1); } 五、实验结果八个LED灯由左往右依次亮起，并且每个LED灯点亮时间大约为0.75m。

六、实验数据分析及处理从实验现象来看，LED灯从左到右依次点亮，符合实验要求，说明实验操作正确，实验结果正确。七、实验结论与感悟（或讨论）

流水灯控制系统设计

微机原理课程设计目录第1章方案的论述以及与最终方案的确定·····································- 1 - 1.1第一种方案的论述 (1) 1.2第二种方案的论证 (1) 1.3第三种方案的论述 (1) 1.4最终方案的确定 (1) 第2章硬件设计 .................................................................................- 2 -2.1总体方案设计分析 .. (2) 2.2系统逻辑框图 (2) 2.3主要元器件简介 (2) 2.3.1 8086CPU ················································································································ - 2 - 2.3.2 地址锁存器74LS373的内部电路与工作原理····················································· - 4 - 2.3.3 可编程外围接口芯片8255A的简介···································································· - 5 -第3章软件设计 ·················································································- 9 - 3.1程序流程设计 (9) 3.1.1 主程序流程··········································································································· - 9 - 3.1.2 程序流程图········································································································· - 10 - 3.1.3 系统硬件连接图 ································································································· - 11 - 3.1.4 源程序设计(附录) ............................................................................................... - 11 -3.2设计最终理想结果及原理 (11) 3.2.1 左向移动流水灯 ································································································· - 11 - 3.2.2 右向移动流水灯 ································································································· - 11 -设计心得 ·····························································································- 12 -参考文献 ·····························································································- 13 -附录······································································································- 14 - - 1 -

第05章流水线课后习题

第5章课后习题 1．填空题 (1) 衡量流水线性能的主要指标有 (2) 指令乱序流动可能造成 (3) 解决数据相关主要有 (4) 超标量处理机开发的是行性。 (1). 吞吐率、加速比、效率 (2). 先写后读、先读后写、写写 (3). 推后分析、设置专用路径 (4). 空间、时间 2．假设一条指令的执行过程分为"取指令"、"分析"和"执行"三段，每一段的时间分别为△t、2△t和3△t。在下列各种情况下，分别写出连续执行n条指令所需要的时间表达式。 (1) 顺序执行方式。 (2) 仅"取指令"和"执行"重叠。 (3) "取指令"、"分析"和"执行"重叠。第2题 (1) 顺序执行时每条指令用时=△t+2△t+3△t=6△t，因此n条指令所需要的时间=6n*△t (2) 第一条指令完成需要时间=△t+2△t+3△t=6△t，根据题义，下一条指令的"取指令"与上一条指令"执行"的最后一个△t重叠。因此，自从第一条指令完成后，每隔4△t完成一条指令。所以余下的n-1条指令用时(n-1)*4△t. 所以，n条指令所需要的时间=6△t+(n-1)*4△t=2(2n+1)△t。 (3) 第一条指令完成需要时间=△t+2△t+3△t=6△t，由于一条指令的"取指令"和"分析"阶段和下一条指令的"执行"阶段重叠，因此，此后每3△t 完成一条指令，余下的n-1条指令用时(n-1)*3△t. 因此n条指令所需要的时间=6△t+(n-1)*3△t=3(n+1)△t

3．用一条5个功能段的浮点加法器流水线计算F＝。每个功能段的延迟时间均相等，流水线的输出端与输入端之间有直接数据通路，而且设置有足够的缓冲寄存器。要求用尽可能短的时间完成计算，画出流水线时空图，计算流水线的实际吞吐率、加速比和效率。第3题假设每个功能段的延迟时间为△t。 F＝=[(A1+1A2)+6(A3+2A4)+8(A5+3A6)]+9[(A7+4A8)+7(A9+5A10)] 由上面的时空图可以看出，在20△t时间内共完成9个加法操作。因此：吞吐率为：TP= 9/20=0.45 加速比为：Sp= 9*5/20=2.5 效率为：E= 45/(20*5)=45% 4．设有一个15000条指令的程序在一台时钟速率为25MHz的线性流水线处理机上执行。假设该指令流水线有5段，并且每个时钟周期发射一条指令。忽略由于转移指令和无序执行造成的损失。 (1) 用该流水线执行这一程序，并用流过延迟与其相等的一个等效非流水线处理机执行同一程序，将两者加以比较，并计算其加速比。 (2) 该流水线处理机的效率是多少？ (3) 计算该流水线的吞吐率。第4题 (1) 等效的非流水处理机执行一条指令需要的时间是5个时钟周期。依照加速比定义， (2) 效率E为

嵌入式系统流水灯、按键、定时器实验报告

嵌入式系统应用实验报告姓名：学号：学院：专业：班级：指导教师：

实验1、流水灯实验 1.1实验要求编程控制实验板上LED灯轮流点亮、熄灭，中间间隔一定时间。1.2原理分析实验主要考察对STM32F10X系列单片机GPIO的输出操作。参阅数据手册可知，通过软件编程，GPIO可以配置成以下几种模式：◇输入浮空 ◇输入上拉 ◇输入下拉 ◇模拟输入 ◇开漏输出 ◇推挽式输出 ◇推挽式复用功能 ◇开漏式复用功能根据实验要求，应该首先将GPIO配置为推挽输出模式。

由原理图可知，单片机GPIO输出信号经过74HC244缓冲器，连接LED灯。由于74HC244的OE1和OE2都接地，为相同电平，故A端电平与Y端电平相同且LED灯共阳，所以，如果要点亮LED，GPIO应输出低电平。反之，LED灯熄灭。 1.3程序分析软件方面，在程序启动时，调用SystemInit()函数（见附录1），对系统时钟等关键部分进行初始化，然后再对GPIO进行配置。 GPIO配置函数为SZ_STM32_LEDInit()（见附录2），函数中首先使能GPIO 时钟： RCC_APB2PeriphClockCmd(GPIO_CLK[Led], ENABLE); 然后配置GPIO输入输出模式： GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_PP；再配置GPIO端口翻转速度： GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz；最后将配置好的参数写入寄存器，初始化完成： GPIO_Init(GPIO_PORT[Led], &GPIO_InitStructure)。

通用技术必修二教案：《控制系统的工作过程与方式》

通用技术必修二教案：《控制系统的工作过程与方式》通用技术必修二教案：《控制系统的工作过程与方式》控制系统的工作过程与方式教材：（凤凰国标教材）普通高中课程标准实验教科书通用技术（必修2）章节：第四单元控制与设计第二节控制系统的工作过程与方式课时：第1课时一、教学目标 1.通过案例分析，归纳控制系统的基本特征； 2.了解开环控制和闭环控制的特点； 3.分析典型案例，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程

闭环控制系统的一般方法二、教学内容分析本节是“控制与设计”第二节的内容，其内容包括“控制系统”、“开环控制系统与闭环控制系统的组成及其工作过程”是学生在学习控制在我们的生活和生产中的应用后，进一步学习有关控制系统的组成、工作方式以及两种重要的控制系统：开环控制和闭环控制，并熟悉它们工作原理和作用。本课教学内容，从学生生活经验出发，从实例分析入手，归纳出对控制系统的一般认识，以及根据控制系统方式分类的开环控制系统和闭环控制系统两类，并侧重对开环控制系统的工作过程、方框图、重要参数进行分析。三、学习者分析学生在前面的学习中已经学习和分析了控制在生活生产中的应用，获得了有关控制及其应用的初步感性认识和体验，但是对控制的基本工作方式和工作机理还缺乏了解，他们对进一步了解控制系统的知识是有探究的欲望的。结合前面的应用案例分析，进一步分析案例中控制是如何工作的，以及有怎样的工作方式，是学生学习的最近发展区。四、教学策略：

本章的教学结合具体的教学内容和目标我们采用“案例情景—机理分析—总结归纳－认识提升”的模式展开。让学生本着“回想—分析—联想—猜想”的思维过程，对教学内容进行步步展开，使学生亲历自主探索和思维升华的过程。 2. 学法：鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。注意引导学生体会控制系统的工作过程和方式，特别是引导学生会学用系统框图来抽象概括控制系统、帮助分析和理解控制系统的组成及其工作过程的方法五、教学用具：多媒体设备、相关图片资料等六、教学过程指出下列事例是否是控制系统，如果是控制系统，请指出系统的输入、输出分别是什么？（1）电饭煲

用单片机实现流水灯的控制设计知识分享

用单片机实现流水灯的控制设计

用单片机实现流水灯的控制设计 1.引言当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，本设计课题是流水灯的控制设计，流水灯是一串按一定的规律像流水一样连续闪亮。流水灯控制是可编程控制器的一个应用，其控制思想在工业控制技术领域也同样适用。 2.硬件组成 2.1 总体方案设计分析要求用8255的A口和B口做为输出，接16个发光二极管，从而实现16位流水灯的显示效果，基本的界限可如下图A所示，在C口的地两位接两个开关，实现两个扩展功能的控制。 i：基本流水灯显示电路 A口和B口两个端口不能同时复制，从而在试验中可以用BX进行需要复制的数据的存储，因为BX可以分从BH BL两个部分进行独立的操作，在本次试验中用BH对A口进行赋值，用BL对B口进行赋值，通过演示一段时间再对BH BL进行移位和输出，实现流水灯的效果。

ii:正反方向选择把PC.0口接在开关上，编写程序对C端口的数据进行读取，并进行判断，使得当PC.0为高电平的时候则灯进行左移，同时B口与A口相反。 iii：快慢速度控制把PC.1口接在开关上，编写程序对C端口的数据进行读取，并进行判断，使得当PC.1为高电平的时候则延时的时间缩短，使得流水灯的流水速度加快，低电平的时候则进行延时的时间变长，使得流水灯的流水速度加快。 3硬件原理设计 A该模块的WR.RD分别练到PC总线接口模块的XIOW和XIOR B该模块的数据（AD0~AD7）、地址线（A0~A7）分别连到PC总线接口模块的数据（D0~D7）、地址线（A0~A7） C 8255模块选通线CA连到PC总线接口模块的IOY3 D 8255的PA0~PA7连到发光二极管的L1~L8;8255的PB0~PB7连到发光二极管的L9~L16 E 8255的PC0 PC1分别练到开关 K0 K1 F 软件流程框图及程序清单按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。AT89C51单片机是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，具有丰富的内部资源：4kB闪存、128BRAM、32根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有4.25～5.50V的电压工作范围和0～24MHz工作频率，使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极

3.12 有一指令流水线如下所示

3.12 有一指令流水线如下所示出 50ns 50ns 100ns 200ns （1）求连续输入10条指令，该流水线的实际吞吐率和效率；（2）该流水线的“瓶颈”在哪一段？请采取两种不同的措施消除此“瓶颈”。对于你所给出的两种新的流水线，连续输入10条指令时，其实际吞吐率和效率各是多少？解：（1） 2200(ns) 2009200)10050(50t )1n (t T max m 1 i i pipeline =?++++=?-+?=∑= )(ns 220 1 T n TP 1pipeline -== 45.45%11 5 4400TP m t TP E m 1 i i ≈=? =?? =∑= （2）瓶颈在3、4段。 ? 变成八级流水线（细分） 850(ns) 509850t 1)(n t T max m 1 i i pipeline =?+?=?-+?=∑= )(ns 85 1 T n TP 1pipeline -== 58.82%17 10 8400TP m ti TP E m 1 i ≈=? =?? =∑= ? 重复设置部件

)(ns 851T n TP 1pipeline -== 58.82%17 10 8 85010 400E ≈=??= 3.13 4段组成，3段时，一次，然4段。如果需要的时间都是t ?，问：（1）当在流水线的输入端连续地每t ?时间输入任务时，该流水线会发生什么情况？（2）此流水线的最大吞吐率为多少？如果每t ?2输入一个任务，连续处理 10个任务时的实际吞吐率和效率是多少？（3）当每段时间不变时，如何提高该流水线的吞吐率？仍连续处理10个任务时，其吞吐率提高多少？（2）

控制系统的工作过程及方式

控制系统的工作过程与方式一、教学目标 1.通过案例分析，归纳控制系统的基本特征； 2.了解开环控制和闭环控制的特点； 3.分析典型案例，熟悉简单的开环控制系统的基本组成和简单的工作过程 4.学会用框图来归纳控制系统实例的基本特征，逐步形成理解和分析简单开环和闭环控制系统的一般方法二、教学内容分析本节是“控制与设计”第二节的内容，其内容包括“控制系统”、“开环控制系统与闭环控制系统的组成及其工作过程”是学生在学习控制在我们的生活和生产中的应用后，进一步学习有关控制系统的组成、工作方式以及两种重要的控制系统：开环控制和闭环控制，并熟悉它们工作原理和作用。生活中不乏简单控制系统的应用，人们对此往往象看待日出日落一类自然景色般的习以为常。本部分内容的学习，正是要引导学生，从技术的角度、用控制的思维看周围的存在，分析其道理，理解其基本的组成和工作过程。本课教学内容，从学生生活经验出发，从实例分析入手，归纳出对控制系统的一般认识，以及根据控制系统方式分类的开环控制系统和闭环控制系统两类，并侧重对开环控制系统的工作过程、方框图、重要参数进行分析。本课要解决的重点是：开环控制系统的工作过程分析，用方框图描述开环控制系统的工作过程。三、学习者分析学生在前面的学习中已经学习和分析了控制在生活生产中的应用，获得了有关控制及其应用的初步感性认识和体验，但是对控制的基本工作方式和工作机理还缺乏了解，他们对进一步了解控制系统的知识是有探究的欲望的。结合前面的应用案例分析，进一步分析案例中控制是如何工作的，以及有怎样的工作方式，是学生学习的最近发展区。四、教学策略： 1. 教法：本章的教学结合具体的教学内容和目标我们采用“案例情景—机理分析—总结归纳－认识提升”的模式展开。在教学中把知识点的教与学置于具体的案例情景当中，通过丰富而贴近生活的案例使学生从生活体验到理性分析的思维升华过程。同时关注学生能否用不同的语言表达、交流自己的体验和想法。通过富有吸引力的现实生活中的问题，使学生回想和体会控制系统的工作过程，激发学生的好奇心和主动学习的欲望。让学生本着“回想—分析—联想—猜想”的思维过程，对教学内容进行步步展开，使学生亲历自主探索和思维升华的过程。 2. 学法：鼓励学生自主探究和合作交流，引导学生自主观察、总结，在与他人的交流中丰富自己的思维方式，获得不同的体验和不同的发展。注意引导学生体会控制系统的工作过程和方式，特别是引导学生会学用系统框图来抽象概括控制系统、帮助分析和理解控制系统的组成及其工作过程的方法五、教学资源准备多媒体设备、相关图片资料、技术试验工具、材料等

自动控制系统案例分析资料

学合大北京联告报实验制控：目）名称过程课程（项化：专业院：学自动化学院自动学：级班20091003021190910030201号：：张名：姓绩松成日14 11 年2012 月制灯控实验一交通验目的一、实编程方法和程序调试方法，掌握交通灯控制的多PLC 的熟练使用基本指令，根据控制要求，掌握种编程方法，掌握顺序控制设计技巧。二、实验说明南按以下规律显示：按先关控制，当启动开关接通时，信号灯系统信号灯受一个启动开开始工作， 20 秒，在南北红灯亮的同时东西绿灯也亮，并维持北红灯亮，东西绿灯亮的顺序。南北红灯亮维持 25 到秒。，东西黄灯亮，并维持 2 秒；到 20 秒时，东西绿灯闪亮，闪亮 3秒后熄灭。在东西绿灯熄灭时北绿秒，南，

绿灯亮。东西红灯亮维持 25 2 秒时，东西黄灯熄灭，东西红灯亮，同时，南北红灯熄灭东西绿秒后熄灭，这时南北红灯亮，23 秒后熄灭。同时南北黄灯亮，维持灯亮维持 20秒，然后闪亮。所示……如此循环，周而复始。如图1、图2灯亮 1图 2图三、实验步骤 1．．输入输出接线1 G输出R Y G RSD输入输出YQ0.4I0.4东西Q0.1Q0.0Q0.3Q0.5Q0.2南北 2.编制程序，打开主机电源编辑程序并将程序下载到主机中。 3.启动并运行程序观察实验现象。四、参考程序方法 1：顺序功能图法设计思路：采用中间继电器的方法设计程序。这个设计是典型的起保停电路。

2．

：移位寄存器指令实现顺序控制方法 2指指定移位寄存器的最低位。N 数值移入移位寄存器。）指令将移位寄存器位（SHRB DATA S_BIT 在溢出内存，移位减N=-N）。SHRB指令移出的每个位被放置=定移位寄存器的长度和移位方向（移位加）指定的位数定义。）和由长度（）中。该指令由最低位（位（SM1.1S_BITN 3．

流水灯控制系统的设计正文

黄河科技学院毕业设计说明书第1页 1 绪论 1.1 课题背景及目的今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，数字逻辑电路的发展也日趋迅速，通常流水灯的设计会选择单片机编程，虽然单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，但是，选择单片机更大的增加了设计费用，并且对设计者的编程语言要求高，而在数字电路中，中规模集成电路以其功能强大、种类繁多，得到广泛应用。很多中规模集成电路都具有通用性，它的应用已不仅仅局限于其本身所具有的功能。如本文所设计的流水灯电路，就是利用中规模集成电路的功能扩展，将移位寄存器构成移存型计数器，将其输出端接到多个LED指示上。利用数字电路来控制灯的状态，并显示设计结果。其主要的电路原理：整个流水灯电路由时钟产生，流水程序控制驱动及功率控制元件电源供给电路等电路组成。 1.2 课题研究方法常见的流水灯控制系统中，是使用微机控制，设备复杂，成本较高；另外应用单片机控制，虽然简单，但系统智能化及传输可靠性低，且对语言的编程能力要求较高，均不理想。为了提高系统可靠性、实用性，从而研究了一种基于模拟电子技术和数字电子技术的循环控制系统。这种设计不仅仅应用到流水灯的控制，也在工业生产中提高自动化循环控制得到利用。为了发光二极管形成流水效果，将电源加在555定时器中，定时发送脉冲，通过CD4017循环计数，由CD4066控制开关，使发光二极管逐个接受高电平，循环亮起，设计中，选用四种颜色的发光二极管，从而形成更好的流水效果。 1.3 基本要求设计方案（1）设计一个彩灯控制电路，使其能够产生一个控制信号控制彩灯实现灯光变换的功能。（2）该彩灯控制电路，在完成基本变化的基础上，可以实现彩灯的流向性，间歇性变化的要求，从而使彩灯更加丰富化。

基于单片机编程的流水灯设计原理++含程序

1.引言当今时代是一个新技术层出不穷的时代，在电子领域尤其是自动化智能控制领域，传统的分立元件或数字逻辑电路构成的控制系统，正以前所未见的速度被单片机智能控制系统所取代。单片机具有体积小、功能强、成本低、应用面广等优点，可以说，智能控制与自动控制的核心就是单片机。目前，一个学习与应用单片机的高潮正在工厂、学校及企事业单位大规模地兴起。学习单片机的最有效方法就是理论与实践并重，本文笔者用AT89C51单片机自制了一款简易的流水灯，重点介绍了其软件编程方法，以期给单片机初学者以启发，更快地成为单片机领域的优秀人才。 2.硬件组成按照单片机系统扩展与系统配置状况，单片机应用系统可分为最小系统、最小功耗系统及典型系统等。AT89C51单片机是美国ATMEL公司生产的低电压、高性能CMOS 8位单片机，具有丰富的内部资源：4kB闪存、128BRAM、32根I/O口线、2个16位定时/计数器、5个向量两级中断结构、2个全双工的串行口，具有4.25～5.50V的电压工作范围和0～24MHz工作频率，使用AT89C51单片机时无须外扩存储器。因此，本流水灯实际上就是一个带有八个发光二极管的单片机最小应用系统，即为由发光二极管、晶振、复位、电源等电路和必要的软件组成的单个单片机。其具体硬件组成如图1所示。图1 流水灯硬件原理图从原理图中可以看出，如果要让接在P1.0口的LED1亮起来，那么只要把P1.0口的电平变为低电平就可以了；相反，如果要接在P1.0口的LED1熄灭，就要把P1.0口的电平变为高电平；同理，接在P1.1～

P1.7口的其他7个LED的点亮和熄灭的方法同LED1。因此，要实现流水灯功能，我们只要将发光二极管LED1～LED8依次点亮、熄灭，8只LED灯便会一亮一暗的做流水灯了。在此我们还应注意一点，由于人眼的视觉暂留效应以及单片机执行每条指令的时间很短，我们在控制二极管亮灭的时候应该延时一段时间，否则我们就看不到“流水”效果了。 3.软件编程单片机的应用系统由硬件和软件组成，上述硬件原理图搭建完成上电之后，我们还不能看到流水灯循环点亮的现象，我们还需要告诉单片机怎么来进行工作，即编写程序控制单片机管脚电平的高低变化，来实现发光二极管的一亮一灭。软件编程是单片机应用系统中的一个重要的组成部分，是单片机学习的重点和难点。下面我们以最简单的流水灯控制功能即实现8个LED灯的循环点亮，来介绍实现流水灯控制的几种软件编程方法。 3.1位控法这是一种比较笨但又最易理解的方法，采用顺序程序结构，用位指令控制P1口的每一个位输出高低电平，从而来控制相应LED灯的亮灭。程序如下： ORG 0000H ；单片机上电后从0000H地址执行 AJMP START ；跳转到主程序存放地址处 ORG 0030H ；设置主程序开始地址 START：MOV SP，#60H ；设置堆栈起始地址为60H CLR P1.0 ；P1.0输出低电平，使LED1点亮 ACALL DELAY ；调用延时子程序 SETB P1.0 ；P1.0输出高电平，使LED1熄灭 CLR P1.1 ；P1.1输出低电平，使LED2点亮 ACALL DELAY ；调用延时子程序 SETB P1.1 ；P1.1输出高电平，使LED2熄灭 CLR P1.2 ；P1.2输出低电平，使LED3点亮 ACALL DELAY ；调用延时子程序 SETB P1.2 ；P1.2输出高电平，使LED3熄灭 CLR P1.3 ；P1.3输出低电平，使LED4点亮

资金管理系统案例分析

[石化]中石化资金管理系统案例为了加强中国石油化工股份部资金的统一计划、统一调度、统一结算和统一借贷，达到控制债务规模、合理安排债务结构、加快资金周转、降低融资成本、控制财务风险的目的，股份公司资金管理部门对公司的资金业务进行了统一管理。由于资金管理业务量大，处理过程复杂，并且需要多种专业理论对过程进行相应的管理，必须以较为全面、先进、稳定的资金管理信息系统来支撑，以规各类资金业务流程，实现对整个公司各类资金业务的预算控制、日常业务管理、资金分析、预警和预测等。应中国石油化工股份公司资金处的要求，浪潮通软依托在金融行业、石化行业积累的丰富经验，结合中石化自身的企业发展规划，开发一套具有中石化资金管理特色的综合资金业务管理系统，作为股份公司资金业务管理的支撑平台。项目难点及重点一、中石化资金业务管理涉及的种类繁多、业务量大，全靠手工操作，工作量非常大，并且存在业务信息收集不及时、统计口径不一致、数据不准确、不全面等问题，需要通过信息系统提高业务处理数据的质量和效率。二、目前资金业务采用的管理工具繁杂，无法实现对资金管理标准和业务流程的统一控制。三、种类繁多、大量的资金业务分布在异地各分子公司处理，传统的定期报表方式不能对整个公司资金业务实时掌控。四、缺少必要的资金预算、资金分析、决策支持工具，全靠手工作业不易做到有效地进行资金的分析、预测和辅助决策。需要建立一套资金预算/分析模型，以提供更灵活、强大的资金管理与分析平台。所以，需要通过信息化的管理手段，规资金业务的流程和标准，加强资金监控管理的宽度、深度和力度。在整个中石化部实现资金的统一计划、统一调度、统一借贷和集中监管，为合理安排债务结构、控制债务规模、加快资金周转、降低融资成本、控制财务风险提供决策依据和控制手段。中石化资金管理系统要实现股份公司资金业务的全面管理，具体包括以下几个方面： 1.覆盖业务容（管理广度）。 2.分级管理模式（管理深度）。同时支持总部和分子公司的分级应用，按组织管理层次分角色授权，实现总部和分子公司两级单位的业务管理流程，并逐步将应用层次向二级单位延伸。 3.业务集中管理。确保数据的一致性、提高数据归集的及时性。 4.与其他系统的集成。实现外部业务系统之间的流程控制和数据共享。解决方案系统覆盖围 1. 管理规（制度）：统一制定各类资金业务管理制度，规各类资金业务的处理流程和代码标准，确保数据的一致性、可比性。如：申请及审批流程、企业代码、合同代码等。 2. 规模控制（事前）：统一制定全公司的资金预算、计划和信用额度，控制债务规模。如：资金预算、授信额度等。 3. 日常业务（事中）：提高各类资金业务的处理效率和信息质量、完成基础业务数据采集；包括各类资金业务过程（筹融资、租赁、投资、担保、票据、应收、账户等管理系统）。 4. 决策支持（事后）：集中监控各类资金业务进展和运行状况，统一资金分析与预测，提高

单片机流水灯设计报告资料

1.摘要：近年来，随着电子技术和微型计算机的发展，单片机的档次不断提高，应用领域也在不断的扩大，已在工业控制、尖端科学、智能仪器仪表、日用家电、汽车电子系统、办公自动化设备、个人信息终端及通信产品中得到广泛的应用、成为现代电子系统中最重要的智能化的核心部件。而AT89C51就是其中一种，它是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的低电压，高性能CMO8位微处理器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 2.关键字：单片机、流水灯 3.需求分析：随着现代社会的发展，人们越来越追求审美和新颖，而流水灯就是其中一种，以前简单的照明工具变得越来越多样化，流水灯的千姿百态恰能给人一种视觉冲击，现在不管大街小巷我们都可以随处可见这种变幻万千的流水灯，而这种流水灯我们可以产用电子电路去设计，我们主要可以用装套控制器和状态译码器来实现灯光的流水效果，但是现在我们可以用单片机AT89C51来实现，因为其相对于电子电路有明显的优越性，控制硬件电路比较简单，软件方面程序也不复杂，因此制作的远离简单，但功能作用并不低于电子电路设计的，由于它的小巧方便、通俗易懂，所以我们往往采用单片机来做流水灯。 4.系统设计 1.硬件框图

2.总设计图 3.选用AT89C51的引脚功能 XTAL1:单芯片系统时钟的反向放大器输入端。

XTAL2：系统时钟的反向放大器输出端，一般在设计上只要在XTAL1和XTAL2上接上一只石英震荡晶体系统就可以工作了，此外可以在两引脚与地之间加入20PF的小电容，可以使系统更稳定，避免噪音干扰而死机。 RESET：重置引脚，高电平动作，当要对晶体重置时，只要对此引脚电平提升至高电平并保持两个及其周期以上的时间便能完成系统重置的各项动作，使得内部特殊功能寄存器内容均被设成已知状态。 P0：端口0是一个8位宽的开路汲汲双向输出入端口，共有8个位，P0.0表示0，P0.1表示1，以此类推。 P2：端口2是具有内部提升电路的双向I/O端口，每一个引脚可以推动4个LS的TTL负载，若将端口2的输出设为高电平时，此端口便能当成输入端口来使用。 4.说明如图所示，S1为复位开关，S2、S3、S4分别为切换不同流水效果的开关，P2口控制LED灯D1~D7的显示，P0口作为LED的输出控制。当按下S2后能实现D1和D7同时亮其他不亮，然后D2和D6亮，依此类推。当按下复位S1，然后按下S2实现LED灯从D7到D1循环亮，按下S1然后按下S3实现LED从D1到D7的循环亮。硬件详细设计 1.复位电路部分如图所示，当要对晶片重置时，只要按此开关就能完成LED和开

VerilogHDL流水灯设计

V e r i l o g H D L流水灯设计 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

大规模数字逻辑题目：流水灯控制专业电子信息科学与技术班级学号学生姓名设计时间教师评分 2013年 12 月 10 日

一、概述流水灯是一串按一定的规律像流水一样连续闪亮，流水灯控制是可编程控制器的一个应用，其控制思想在工业控制技术领域也同样适用。流水灯控制可用多种方法实现，但对现代可编程控制器而言，基于EDA技术的流水灯设计也是很普遍的。二、设计目的 1、熟悉利用Quartus II 开发数字电路的基本流程和Quartus II 软件的相关操作。 2、掌握基本的设计思路，软件环境参数配置，仿真，管脚分配，利用JTAG/AS进行下载等基本操作。 3、了解VerilogHDL 语言设计或原理图设计方法。 4、通过本此设计，了解流水灯的工作原理，掌握其逻辑功能及设计方法。三、设计内容 1、用VerilogHDL语言设计一个流水灯，输入0的时候led~led7，1Hz正向流水3次，然后全亮；然后2Hz逆向流水5次全亮；循环。输入1的时候led0~led7,奇数流水2次，全亮，1Hz偶数流水4次，全亮，然后循环。 2、用QuartusII 软件进行编译，仿真，下载到实验平台进行验证。

四、设计原理图 en为可调输入，输出为8位数据，为流水灯实验，试用8个LED指示灯来表示，具体引脚分配见下。五、引脚分配情况六、源程序代码 VerilogHDL 程序： module LED( clk,led,en ); input clk; input en; output [7:0]led;国大学生电子设计获奖作品汇编[J].北京理工大学出版社，2005。 [2] 康华光 .电子技术基础-数字部分[M].高等教育出版社，1998。 [3] 谭会生等 . EDA技术及应用[M].西安电子科技大学出版社，2001 [4] 潘松，等.EDA技术实用教程[M].科学出版社，2006 [5] 雷伏容 HDL电路设计[M].清华大学出版社，2006 [6] Charles ，等.数字系统设计与HDL[M].电子工业出版社，2008