硬布线控制器组合逻辑单元

计算机组成原理实验课

常规型硬布线控制器 的设计与调试

科 目：计算机组成原理

指导教师： 实 验 人： 实验时间： 实验背景

硬布线控制器是早期设计计算机的一种方法。这种方法是把控制部件看作为产生专门固定时序控制信号的逻辑电路，二次逻辑电路以示用最少元件和取得最高操作速度为设计目标。一旦控制部件构成后，除非重新设计和物理上对它重新布线，否则要想增加新的控制功

计算机组成原理实验课

能是不可能的。

硬布线控制器是计算机中最复杂的逻辑部件之一，由于其结构上的缺陷使得对它进行设计和调试非常复杂且代价很大。正因为如此，硬布线控制器被微程序控制器所取代。但是随着新一代机器及VLSI技术的发展，硬布线逻辑设计思想又得到了重视。

设计要求

针对TEC-4实验台利用ispLSI1032芯片设计一个硬布线控制器，本控制器可以执行五条控制台指令：PR,KRD,KWE,KLD,KRR以及九条机器指令:ADD,SUB,MUL,AND,STA,LDA,JMP, JC,STP。

实验目的

融会贯通计算机组成原理课程和计算机系统结构课程的内容，通过知识的综合运用，加深对计算机系统各模块的工作原理及相互联系的认识，特别是对硬联线控制器的认识。

学习运用ISP技术进行设计和调试的基本步骤和方法，熟

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控制器部件是计算机的五大功能部件之一,其作用是向整机每个部件(包括控制器本身)提供协同运行的需要的控制信号.因而,控制器在计算机组成原理过程中是非常重要的内容,但学生在学习过程中,对其工作原理却常常感到难以理解.教师在讲述这一部分内容时,也常常觉得难以叙述清楚,通过本实验,轻而易举的解决了这一问题。 一．实验设备和运行环境

在组合程序控制器方式下，同样可以做汇编语言程序设计、主存储器扩展、I/O接口扩展和中断实验。这几项实验的操作步骤与在微逻辑控制器方式下的实验操作相同，用户也可参照后面给出的参考步骤。本节只给出组合逻辑控制器实验的操作步骤。 二.实验目的、原理、实验具体步骤和内容

2.1 实验原理 控制器的设计实现有两种方式:一种是微程序,另一种是组合逻辑线路,微程序控制器的工作原理,是用一条微指令的控制命令字段来提供一条机器指令的一个执行步骤所需要的控制信号,用这条微指令的下地址字段,指明下一条微指令在控制器存储器中的地址,以便从控制器存储器中读出下一条微指令.换句话说,每一条微指令对应一条机器指令的一个执行步骤。 1、微指令格式

微指令由下地址字段及控制字段组成.TH—UNION教学机的微指令格式如下

成绩

中国农业大学

课程设计报告

（2015-2016学年夏季学期）

设计题目： 硬布线控制器设计与调试 课程名称： 计算机组成原理课程设计 任课教师： 黄岚 班 级： 计算机141 学 号： 1408010112 姓 名：

目录

一、

1. 2. 3.

课程设计简述： ........................................................................................................................................ 3 教学目的： ................................................................................................................................................ 3 课设任务： .

一、 判断对错

1、 可编程序控制器是一种数字运算操作的电子系统，专为在工业环境下应用而设计，它采用可编程序的存储器。（√ ）

2、 可编程序控制器的输出端可直接驱动大容量电磁铁、电磁阀、电动机等大负载。（ × ）

3、 可编程序控制器只具数字量或模拟量输入输出控制的能力。（× ）

4、 可编程序控制器的输入端可与机械系统上的触点开关、接近开关、传感器等直接连接。（√ ）

5、 PLC的I/O点数是指某台PLC能够输入PLC内和从PLC内向外输出的开关量、模拟量的总点数。（ √ ）

6、 PLC输出端电流较大时，可在被控元件处串联一个电阻来分流PLC输出的漏电流。（ × ）

7、 PLC 采用了典型的计算机结构，主要是由CPU、RAM、ROM和专门设计的输入输出接口电路等组成。（√ ）

8、 PLC机中的用户程序执行的结果能直接驱动输出设备。（ × ）

9、 PLC的输入输出端口都采用光电隔离。（√ ）

10、梯形图是程序的一种表示方法，也是控制电路。（ √ ）

11、PLC的指令语句表达形式是由操作码、表示符和参数组成。（ √ ）

12、指令表是

可编程逻辑控制器

可编程逻辑控制器（PLC）或可编程序控制器是用于机电过程自动化的数字计算机，例如控制机械厂生产线、游乐设施或照明装置。可编程控制器在许多工业和机器中使用。与通用的计算机不同的是，PLC是专为多个输入和输出管理，扩展温度范围、不受电磁噪音影响、抗震动和冲击所设计。控制器的操作程序通常存储在电池供电或非易失性的内存中。PLC是实时的系统，因为系统产生的输出结果必须在有限的时间内回馈到输入，否则会导致错误操作。

1历史

PLC发明是针对于美国汽车制造行业的需要。可编程逻辑控制器最初通过了在软件版本更换硬连线的控制板生产模式更改时的汽车工业。

在PLC之前，控制、程序化和安全联锁逻辑制造汽车是使用上百或上千的继电器、凸轮计时器、鼓定序仪和专用的闭环控制器来完成的。在每年更新模型等设施转变过程是非常耗时并且成本高昂的，这是因为电工需要单独地再接电线给每个中转。

在1968年 GM Hydramatic（自动输电分局）发布通用汽车公司的提议，电子替代布线中继系统。获奖的提案来自贝得福得，马萨诸塞的贝得福得同事。第一个PLC选定084，因为它是贝得福得同事的第八十四个项目。贝得福得同事建立了一家新的公司致力开发、生产、销售，和服务这一新

湖南涉外经济学院

课程设计报告

课程名称：EDA技术与应用

报告题目：洗衣机控制器的设计 学生姓名： 所在学院： 专业班级： 学生学号： 指导教师：

2016年12月28日

1

课程设计任务书

报告题目 学生姓名 洗衣机控制器的设计 专业班级 指导教师 完成时间 职称 教授 总体设计要求和技术要点 设计一个洗衣机控制器，要求如下： 1．设计一个洗衣机控制器，要求洗衣机有正转、反转、暂停三种状态。设定洗衣机的工作时间，要洗衣机在工作时间内完成：定时启动?正转20秒?暂停10秒?反转20秒?暂停10秒?定时未到回到“正转20秒?暂停10秒???”，定时到则停止，同时发出提示音。 2．若定时到，则停机发出声音信号 3．用两个数码管显示洗涤的预置时间（分钟数），按倒计时方式对洗涤过程作计时显示，直到时间到停机；洗涤过程由“开始”信号开始； 4．三只LED灯表示“正转”、“反转”、“暂停”三个状态。 工作内容及时间进度安排 第15周： 周1---周3 ：立题、论证方案设计 周4---周5 ：预答辩 第16周： 周1---周3 ：仿真实验7 周4---周5 ：验收答辩 课程设计成果 1．与设计内容对应的软件程序 2．课程设计总结报告

摘要

可编程逻辑控制器（Programmable Logic Controller，PLC），它采用一类可编程的存储器，用于其内部存储程序，执行逻辑运算、顺序控制、定时、计数与算术操作等面向用户的指令，并通过数字或模拟式输入/输出控制各种类型的机械或生产过程。




可编程逻辑控制器实质是一种专用于工业控制的计算机，其硬件结构基本上与微型计算机相同，基本构成为：
一、电源
可编程逻辑控制器的电源在整个系统中起着十分重要的作用。如果没有一个良好的、可靠的电源系统是无法正常工作的，因此，可编程逻辑控制器的制造商对电源的设计和制造也十分重视。一般交流电压波动在+10%(+15%)范围内，可以不采取其它措施而将PLC直接连接到交流电网上去
二、中央处理单元(CPU)
中央处理单元(CPU)是可编程逻辑控制器的控制中枢。它按照可编程逻辑控制器系统程序赋予的功能接收并存储从编程器键入的用户程序和数据；检查电源、存储器、I/O以及警戒定时器的状态，并能诊断用户程序中的语法错误。当可编程逻辑控制器投入运行时，首先它以扫描的方式接收现场各输入装置的状态和数据，并分别存入I/O映象区，然后从用户程序存储器中逐条读取用户程序，经过命令解释后按指令的规定执行逻辑或算数运算的结果送入

数字逻辑综合性实验设计报告

课程名称 数字逻辑实验 题目名称 洗衣机定时控制器 班 级 学 号 学生姓名 同组班级 同组学号 同组姓名

指导教师 武俊鹏、孟昭林、刘书勇、赵国冬

摘 要

关键词： 预置洗涤时间；倒计时显示；发出信号提醒用户；洗衣机状态转换提示功能；甩干功能

洗衣机已经进入了千家万户，其控制逻辑和功能也为人熟知，本课题要求设计一个带有洗涤时间设定并显示功能的简易洗衣机控制电路，当时间到后，报警提醒。根据要求，该电路需要有三个基础功能：第一，能在10分钟内自行设定洗涤时间；第二，用三位数码管显示预置洗涤时间，并对洗涤过程做倒计时显示，直到时间到零；第三，当时间到达终点时，会发出信号

路灯控制器

摘 要：本电路设计路灯控制器，路灯控制器由声控电路，光控电路、延时电路、电源电路组成，具有节能作用延时等特点。

关键词：路灯控制器 555定时器 延时开关

1引言

随着社会的发展，能源问题逐渐突出，节能将是未来科学的发展方向，而现代科学技术的迅猛发展，尤其是微电子技术的发展，近年来出现了不少具有声光控功能的电子元器件产生，使照明电路更加符合节能效果，这些器件将逐渐代替原来的耗能装臵，成为未来科学的研究方向。而且经过我多方查阅，此电路所需元器件均为我们所熟知且常用，有利于我们对知识的巩固和加深。选用一些熟知的电器件，做起来也更加有信心。鉴于以上考虑，我选择了此电路设计，希望对此有更广泛的认识。

2总体设计方案

2.1 设计思路

整个电路由电源电路，电路，光控电路及延时电路等部分组成。电源由太阳能电池供电，光敏控电路对外界光程度进行检测，输出与光亮程度相对应的电压信号。从而实现白天灯泡不亮晚上遇到声响时，通声控过电路使灯泡自动点亮，声控电路主要将声音信号转变为电信号，从而要实现自动控制，延时电路声音消失后延长一段光照时间。必要时可加一个手动开关，以增强电路的实用性。 2.2总体方框图如图1所示。

图1 总体框架图

一、风光互补控制器二、太阳能控制器三、风力发电机四、太阳能板五、风光互补发电系统六、证书?

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概述风光互补控制器主要为夜间照明使用，该设备通过太阳能和风力发电机对蓄电池进行智能充电。控制器采用先进的微电脑处理器，工作稳定，抗干扰性强。外观设计大方，操作方便，具有多窗口切换显示。?

参数与图解太阳能电池板最大电压风机最大电压最大输入功率受控输出电压最大输出电流系统额定电压最大充电电流最大卸荷电流30V/60V （直流）30V/60V （三相交流线电压）300W/600W12V/24V10A12V/24V20A20A?

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特性1、数码管显示直观，操作方便，多窗口切换显示。2、有电池过放保护，电池防接反保护，负载电流过大保护3、有数码管屏保（可节约电池耗电），智能PI调节4、光控、时控相结合控制方式，具有显示偏差修正5、内部时钟芯片小于5PPM6、PWM脉宽调制充电方式7、根据环境温度的变化，对电池进行智能充电，有效地延长电池寿命8、可自适应12V或24V供电系统???

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