粉末冶金成形模具模架3課件

第八章粉末冶金成形模具與模架第一節(jié)普通壓機(jī)用成形模具結(jié)構(gòu)示例第二節(jié)粉末冶金專用壓機(jī)用成形模具

結(jié)構(gòu)示例1.普通壓機(jī)用成形模具結(jié)構(gòu)示例等高壓坯模具結(jié)構(gòu)示例(a)單向壓模1-上模沖；2-陰模；3-模套；4-下模沖；5-墊塊(b)雙向壓模1-陰模；2-模套；3-上模沖；4-下模沖；5-芯棒；6-浮動(dòng)桿；7-浮動(dòng)套；8-調(diào)節(jié)圈；9-螺絲釘；10-座墊(c)摩擦芯棒壓模1-上模沖；2-芯棒；3-陰模；4-模套；5-下模沖；6-壓墊；7-脫模座；8-脫模頂桿8圖8-1(a)為單向壓制手動(dòng)模具，

該類模具具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造容易的優(yōu)點(diǎn)。但生產(chǎn)率低，勞動(dòng)強(qiáng)度大，操作繁雜，適用壁厚較大、高度較小的壓坯。圖8-1(b)是雙向壓制手動(dòng)模，該類模具壓坯密度均勻，在液壓機(jī)上使用，也可在沖床上使用，并且浮動(dòng)量取決于彈簧力的大小。圖8-1(c)為套類壓坯的摩擦芯棒手動(dòng)模，該模具適用于壓制壁厚小于1.5mm的薄壁且高度較長(zhǎng)的壓坯，其特點(diǎn)是通過在壓制中增大芯棒移動(dòng)量來達(dá)到壓坯密度均勻。此模具宜在液壓機(jī)上使用。圖8-2有孔類壓坯浮動(dòng)壓制成形模1-模柄；2-上模沖；3-導(dǎo)套；4-陰模；5,9,13-彈簧；6-下模沖；7-上橫梁；8-裝粉調(diào)節(jié)板；10-下模板；11-芯棒；12-板蓋；14-頂桿；15-螺桿；16-下橫梁圖8-3有孔類壓坯雙向摩擦壓制浮動(dòng)壓模1-壓墊；2-上模沖；3-脫模墊；4-芯棒；5-上導(dǎo)柱；6-陰模板；7-陰模；8-法蘭；9-壓墊；10-連接座；11-下導(dǎo)柱；12-彈簧；13-下模板宜壓制壁厚和高度較大壓坯適用于壓制薄壁細(xì)長(zhǎng)類零件帶臺(tái)階壓坯模具結(jié)構(gòu)示例圖8-4雙聯(lián)齒輪壓坯的手動(dòng)成形模1-限位墊；2-上模沖；3-大陰模；4-大模套；5-小模套；6-芯棒；7-小陰模；8-下模沖；9-裝粉墊；10-上模墊；11-上壓蓋；12-彈簧；13-壓套；14-限位墊abcd該結(jié)構(gòu)可用于成型壓坯密度要求較高大小齒輪直徑尺寸相差較小的零件。如圖7-12所示產(chǎn)品，必須采用上下陰模才能成形的，因而適用于該手動(dòng)模結(jié)構(gòu)。對(duì)于低密度且大小齒輪直徑相差較大時(shí)，可采用類似壓制帶外臺(tái)階面壓坯的壓模結(jié)構(gòu)。多臺(tái)階壓坯圖8-5壓制多臺(tái)階面類壓坯的成形模1-限位墊；2-頂柱；3-外模沖；4-內(nèi)模沖；5-臺(tái)階模沖；6-模套；7-陰模；8-脫模座；9-下模沖；10-螺母；11-裝粉座；12,13-調(diào)節(jié)螺塞；14-承壓座ajk=

1有向支路k

背離

j節(jié)點(diǎn)。

-1有向支路k指向

j節(jié)點(diǎn)。

0有向支路k

與j

節(jié)點(diǎn)無關(guān)。1.關(guān)聯(lián)矩陣：Aa={ajk}nb節(jié)點(diǎn)數(shù)支路數(shù)643521①②④③Aa=1234

123456

支節(jié)

100-101

-1-11000

0100-1-1

00-11

10設(shè)④為參考節(jié)點(diǎn)，劃去第4行。

-1-11000A=123

123456

支節(jié)

100-101

0100-1-1稱A為降階關(guān)聯(lián)矩陣

(n-1)b

，表征獨(dú)立節(jié)點(diǎn)與支路的關(guān)聯(lián)性質(zhì)。也稱關(guān)聯(lián)矩陣。各行不獨(dú)立。

一、關(guān)聯(lián)矩陣、割集矩陣和回路矩陣的定義2.割集矩陣支路k與割集j方向一致。-1支路k與割集j方向相反。0支路k

不在割集j中。qjk=12345678(a)Q1

Q2Q3

Q4Q={qjk}n-1

b基本割集數(shù)支路數(shù){(1,2,3)，(1,4,5)，(2,6,8)，(5,7,8)}是該圖的一組獨(dú)立割集，流出閉合面方向?yàn)楦罴较颉?/p>

Q1Q2Q3Q414283576úúúú?ùêêêê?é-----=11010000101000100001100100000111Q支路割集(2)支路排列順序?yàn)橄葮渲Ш筮B支。約定:(1)割集方向與樹支方向相同。12345678(b)Q1

Q2Q4Q3基本割集矩陣Qf選2、

4、5、8為樹支，連支為1、3、6、7。Q1Q2Q3Q428475163支路割集=[1

Ql]EtQl3.回路矩陣B={bjk}lb基本回路數(shù)支路數(shù)1支路k與回路j關(guān)聯(lián)，方向一致。-1支路k

與回路j關(guān)聯(lián)，方向相反。0支路k

不在回路j中。bjk=(a)12345678l2l3

l4l114283576l1l2l3l4支路回路12345678

(2)支路排列順序?yàn)橄冗B支后樹支。約定:(1)回路電流的參考方向取連支電流方向。基本回路矩陣Bf選2、

4、5、8為樹支，連支為1、3、6、7。17386254b1b3b6b7支路回路=[1

Bt]ElBt1.用矩陣A描述的基爾霍夫定律的矩陣形式(1)KCL的矩陣形式以節(jié)點(diǎn)④為參考節(jié)點(diǎn)Aib

=111000000-111000000-1-11n-1個(gè)獨(dú)立方程矩陣形式的KCL:Aib=0二、用矩陣A、Q、B表示的基爾霍夫定律的矩陣形式1234567①②③④(2)KVL的矩陣形式矩陣形式=úúúúúúúúú?ùêêêêêêêêê?é---=n3n3n3n2n2n2n1n2n1uuuuuuuuu矩陣形式的KCL：矩陣形式的KCL：Qfib=0

(1)KCL的矩陣形式?。?，3，6）為樹，1234567Q2Q1Q32.用矩陣Qf描述的基爾霍夫定律的矩陣形式電路中的（n-1）個(gè)樹支電壓可用（n-1）階列向量表示，即(2)KVL的矩陣形式，，，

，l個(gè)獨(dú)立KVL方程矩陣形式的KVL：Bf

ub=03.用矩陣Bf表示的基爾霍夫定律的矩陣形式1234567(1)KVL的矩陣形式(2)KCL的矩陣形式獨(dú)立回路電流1234567矩陣形式的KCL：ib=BfTilQQi=0QTut=u小結(jié)：ul=

-

BtutABAi=0

BTil=iKCLKVL

ATun=uBu=013-1電路的有向圖如圖所示，(1)節(jié)點(diǎn)⑤為參考寫出其關(guān)聯(lián)矩陣A，(2)以實(shí)線為樹枝，虛線為連支，寫出其單連支回路矩陣Bf(3)寫出單樹支割集矩陣Qf。例：解：⑤123456789①②③④(1)以節(jié)點(diǎn)⑤為參考節(jié)點(diǎn)，其余4個(gè)節(jié)點(diǎn)為獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)矩陣A為應(yīng)用舉例

(2)以實(shí)線(1,2,3,4)為樹枝，虛線(5,6,7,8,9)為連支，其單連支回路矩陣Bf為⑤123456789①②③④(3)以實(shí)線(1,2,3,4)為樹枝，虛線(5,6,7,8,9)為連支，其單樹支割集矩陣Qf為⑤123456789①②③④1.對(duì)于一個(gè)含有n個(gè)節(jié)點(diǎn)b條支路的電路，關(guān)聯(lián)矩陣反映了什么關(guān)聯(lián)性質(zhì)？2.對(duì)于一個(gè)含有n個(gè)節(jié)點(diǎn)b條支路的電路，回路矩陣反映了什么關(guān)聯(lián)性質(zhì)？

檢驗(yàn)學(xué)習(xí)結(jié)果3.對(duì)于一個(gè)含有n個(gè)節(jié)點(diǎn)b條支路的電路，割集矩陣反映了什么關(guān)聯(lián)性質(zhì)？

4.對(duì)于一個(gè)含有n個(gè)節(jié)點(diǎn)b條支路的電路，用矩陣A、Qf、Bf表示的基爾霍夫定律的矩陣形式分別是什么？13.3回路電流方程的矩陣形式

Zk一、復(fù)合支路第k條支路第k條支路的阻抗，只能是單一的電阻、電感或電容，不允許是它們的組合。阻抗上電壓、電流的參考方向與支路方向相同。獨(dú)立電壓源，其參考方向和支路方向相反。獨(dú)立電流源，其參考方向和支路方向相反。支路電壓、支路電流，取關(guān)聯(lián)參考方向。1.電路中不含互感和受控源的情況(相量法)按定義寫開

Zk二、支路方程的矩陣形式2.電路中含有互感的情況設(shè)第k條、j條支路有耦合關(guān)系，編號(hào)時(shí)把它們相鄰的編在一起（設(shè)兩個(gè)電流都為流入同名端）：其余支路電壓、電流的關(guān)系為：故回路電流方程不變，只是阻抗陣Z不再為對(duì)角陣，其非對(duì)角線元素的第k行、第j列和第j行、第k列的兩個(gè)元素是兩條支路的互阻抗?；プ杩骨暗摹啊馈保娏髁魅胪说膶?duì)應(yīng)取“＋”，反之取“－”。

仍可統(tǒng)一寫為3.電路中含有受控源的情況而這時(shí)含有受控源的支路阻抗Z為非對(duì)角陣，非對(duì)角線上的元素是與受控電壓源的控制系數(shù)有關(guān)的元素。因支路方程的右端加上受控電壓源，故支路阻抗陣變?yōu)椋?/p>

Zk++－－kj取回路電流（連支電流）為未知變量?；芈贩匠叹仃囆问?/p>

支路電壓與支路電流的關(guān)系代入上面方程，整理后得Zk+-+-回路矩陣方程（回路電壓源相量）Zl（回路阻抗陣）三、回路電流方程的矩陣形式

例：解：13.2列出圖示電路矩陣形式回路電流方程的頻域表達(dá)式。124356+-μU2Z3Z6

IS6+-Z2Z5Z1+-

U2US1⑴畫出有向圖，給支路編號(hào)，選樹(1,4,6)。⑵

應(yīng)用舉例

⑶計(jì)算Zl和。矩陣形式回路電流方程的頻域表達(dá)式為13-3列出圖示電路矩陣形式回路電流方程的復(fù)頻域表達(dá)式。例：解：R1C2L3L5uS4uS5**M12435⑴畫出有向圖，給支路編號(hào)，選樹(1,4)。⑵應(yīng)用舉例

⑶計(jì)算Z(s)UlS(s)。矩陣形式回路電流方程的復(fù)頻域表達(dá)式為。小結(jié)列寫回路電流方程矩陣形式的步驟如下：(1)畫有向圖，給支路編號(hào)，選樹。(2)寫出支路阻抗矩陣Z(s)和回路矩陣Bf。按標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合支路的規(guī)定寫出支路電壓列向量(4)寫出矩陣形式回路電流方程的復(fù)頻域表達(dá)式或(3)求出回路阻抗矩陣。思考回答

1.什么是復(fù)合支路？

2.矩陣形式回路電流方程的列寫中，若電路中含有無伴電流源，將會(huì)有何問題？ajk=

1有向支路k

背離

j節(jié)點(diǎn)。

-1有向支路k指向

j節(jié)點(diǎn)。

0有向支路k

與j

節(jié)點(diǎn)無關(guān)。1.關(guān)聯(lián)矩陣：Aa={ajk}nb節(jié)點(diǎn)數(shù)支路數(shù)643521①②④③Aa=1234

123456

支節(jié)

100-101

-1-11000

0100-1-1

00-11

10設(shè)④為參考節(jié)點(diǎn)，劃去第4行。

-1-11000A=123

123456

支節(jié)

100-101

0100-1-1稱A為降階關(guān)聯(lián)矩陣

(n-1)b

，表征獨(dú)立節(jié)點(diǎn)與支路的關(guān)聯(lián)性質(zhì)。也稱關(guān)聯(lián)矩陣。各行不獨(dú)立。

一、關(guān)聯(lián)矩陣、割集矩陣和回路矩陣的定義2.割集矩陣支路k與割集j方向一致。-1支路k與割集j方向相反。0支路k

不在割集j中。qjk=12345678(a)Q1

Q2Q3

Q4Q={qjk}n-1

b基本割集數(shù)支路數(shù){(1,2,3)，(1,4,5)，(2,6,8)，(5,7,8)}是該圖的一組獨(dú)立割集，流出閉合面方向?yàn)楦罴较颉?/p>

Q1Q2Q3Q414283576úúúú?ùêêêê?é-----=11010000101000100001100100000111Q支路割集(2)支路排列順序?yàn)橄葮渲Ш筮B支。約定:(1)割集方向與樹支方向相同。12345678(b)Q1

Q2Q4Q3基本割集矩陣Qf選2、

4、5、8為樹支，連支為1、3、6、7。Q1Q2Q3Q428475163支路割集=[1

Ql]EtQl3.回路矩陣B={bjk}lb基本回路數(shù)支路數(shù)1支路k與回路j關(guān)聯(lián)，方向一致。-1支路k

與回路j關(guān)聯(lián)，方向相反。0支路k

不在回路j中。bjk=(a)12345678l2l3

l4l114283576l1l2l3l4支路回路12345678

(2)支路排列順序?yàn)橄冗B支后樹支。約定:(1)回路電流的參考方向取連支電流方向?；净芈肪仃嘊f選2、

4、5、8為樹支，連支為1、3、6、7。17386254b1b3b6b7支路回路=[1

Bt]ElBt1.用矩陣A描述的基爾霍夫定律的矩陣形式(1)KCL的矩陣形式以節(jié)點(diǎn)④為參考節(jié)點(diǎn)Aib

=111000000-111000000-1-11n-1個(gè)獨(dú)立方程矩陣形式的KCL:Aib=0二、用矩陣A、Q、B表示的基爾霍夫定律的矩陣形式1234567①②③④(2)KVL的矩陣形式矩陣形式=úúúúúúúúú?ùêêêêêêêêê?é---=n3n3n3n2n2n2n1n2n1uuuuuuuuu矩陣形式的KCL：矩陣形式的KCL：Qfib=0

(1)KCL的矩陣形式?。?，3，6）為樹，1234567Q2Q1Q32.用矩陣Qf描述的基爾霍夫定律的矩陣形式電路中的（n-1）個(gè)樹支電壓可用（n-1）階列向量表示，即(2)KVL的矩陣形式，，，

，l個(gè)獨(dú)立KVL方程矩陣形式的KVL：Bf

ub=03.用矩陣Bf表示的基爾霍夫定律的矩陣形式1234567(1)KVL的矩陣形式(2)KCL的矩陣形式獨(dú)立回路電流1234567矩陣形式的KCL：ib=BfTilQQi=0QTut=u小結(jié)：ul=

-

BtutABAi=0

BTil=iKCLKVL

ATun=uBu=013-1電路的有向圖如圖所示，(1)節(jié)點(diǎn)⑤為參考寫出其關(guān)聯(lián)矩陣A，(2)以實(shí)線為樹枝，虛線為連支，寫出其單連支回路矩陣Bf(3)寫出單樹支割集矩陣Qf。例：解：⑤123456789①②③④(1)以節(jié)點(diǎn)⑤為參考節(jié)點(diǎn)，其余4個(gè)節(jié)點(diǎn)為獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)矩陣A為應(yīng)用舉例

(2)以實(shí)線(1,2,3,4)為樹枝，虛線(5,6,7,8,9)為連支，其單連支回路矩陣Bf為⑤123456789①②③④(3)以實(shí)線(1,2,3,4)為樹枝，虛線(5,6,7,8,9)為連支，其單樹支割集矩陣Qf為⑤123456789①②③④1.對(duì)于一個(gè)含有n個(gè)節(jié)點(diǎn)b條支路的電路，關(guān)聯(lián)矩陣反映了什么關(guān)聯(lián)性質(zhì)？2.對(duì)于一個(gè)含有n個(gè)節(jié)點(diǎn)b條支路的電路，回路矩陣反映了什么關(guān)聯(lián)性質(zhì)？

檢驗(yàn)學(xué)習(xí)結(jié)果3.對(duì)于一個(gè)含有n個(gè)節(jié)點(diǎn)b條支路的電路，割集矩陣反映了什么關(guān)聯(lián)性質(zhì)？

4.對(duì)于一個(gè)含有n個(gè)節(jié)點(diǎn)b條支路的電路，用矩陣A、Qf、Bf表示的基爾霍夫定律的矩陣形式分別是什么？13.3回路電流方程的矩陣形式

Zk一、復(fù)合支路第k條支路第k條支路的阻抗，只能是單一的電阻、電感或電容，不允許是它們的組合。阻抗上電壓、電流的參考方向與支路方向相同。獨(dú)立電壓源，其參考方向和支路方向相反。獨(dú)立電流源，其參考方向和支路方向相反。支路電壓、支路電流，取關(guān)聯(lián)參考方向。1.電路中不含互感和受控源的情況(相量法)按定義寫開

Zk二、支路方程的矩陣形式2.電路中含有互感的情況設(shè)第k條、j條支路有耦合關(guān)系，編號(hào)時(shí)把它們相鄰的編在一起（設(shè)兩個(gè)電流都為流入同名端）：其余支路電壓、電流的關(guān)系為：故回路電流方程不變，只是阻抗陣Z不再為對(duì)角陣，其非對(duì)角線元素的第k行、第j列和第j行、第k列的兩個(gè)元素是兩條支路的互阻抗。互阻抗前的“±”，電流流入同名端的對(duì)應(yīng)取“＋”，反之取“－”。

仍可統(tǒng)一寫為3.電路中含有受控源的情況而這時(shí)含有受控源的支路阻抗Z為非對(duì)角陣，非對(duì)角線上的元素是與受控電壓源的控制系數(shù)有關(guān)的元素。因支路方程的右端加上受控電壓源，故支路阻抗陣變?yōu)椋?/p>

Zk++－－kj取回路電流（連支電流）為未知變量。回路方程矩陣形式

支路電壓與支路電流的關(guān)系代入上面方程，整理后得Zk+-+-回路矩陣方程（回路電壓源相量）Zl（回路阻抗陣）三、回路電流方程的矩陣形式

例：解：13.2列出圖示電路矩陣形式回路電流方程的頻域表達(dá)式。124356+-μU2Z3Z6

IS6+-Z2Z5Z1+-

U2US1⑴畫出有向圖，給支路編號(hào)，選樹(1,4,6)。⑵

應(yīng)用舉例

⑶計(jì)算Zl和。矩陣形式回路電流方程的頻域表達(dá)式為13-3列出圖示電路矩陣形式回路電流方程的復(fù)頻域表達(dá)式。例：解：R1C2L3L5uS4uS5**M12435⑴畫出有向圖，給支路編號(hào)，選樹(1,4)。⑵應(yīng)用舉例

⑶計(jì)算Z(s)UlS(s)。矩陣形式回路電流方程的復(fù)頻域表達(dá)式為。小結(jié)列寫回路電流方程矩陣形式的步驟如下：(1)畫有向圖，給支路編號(hào)，選樹。(2)寫出支路阻抗矩陣Z(s)和回路矩陣Bf。按標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合支路的規(guī)定寫出支路電壓列向量(4)寫出矩陣形式回路電流方程的復(fù)頻域表達(dá)式或(3)求出回路阻抗矩陣。思考回答

1.什么是復(fù)合支路？

2.矩陣形式回路電流方程的列寫中，若電路中含有無伴電流源，將會(huì)有何問題？

13.4節(jié)點(diǎn)電壓方程的矩陣形式一、復(fù)合支路—

元件電流—

支路電流—

受控電流—

支路的復(fù)導(dǎo)納（阻抗）—

支路電壓—

獨(dú)立電壓源—

獨(dú)立電流源按復(fù)合支路的規(guī)定，電路中不允許有受控電壓源，也不允許存在“純電壓源支路”。復(fù)合支路規(guī)定了一條支路可以最多包含的元件數(shù)，可以缺少某些元件，但不能缺少阻抗。Zk

(Yk)+-+-二、支路方程的矩陣形式分三種不同情況進(jìn)行分析。1.電路中不含互感和受控源

Zk(Yk)+-+-支路阻抗陣、支路導(dǎo)納陣為

b×b

矩陣：按定義列寫2.具有互感情況下的節(jié)點(diǎn)電壓分析設(shè)第k條、j條支路有耦合關(guān)系，編號(hào)時(shí)把它們相鄰的編在一起（設(shè)兩個(gè)電流都為流入同名端）。則3.具有受控電流源的節(jié)點(diǎn)分析+對(duì)第k條支路有(1)VCCS時(shí)：(2)CCCS時(shí)：考慮b條支路31245Ut1(s)Ut2(s)Ut3(s)iS2R2R1L4L3C5iS1則割集電壓方程的矩陣形式為：由此可得：(1)兩個(gè)割集互電導(dǎo)中的公共支路若同時(shí)與兩個(gè)割集同(或反)方向，該支路電導(dǎo)取正號(hào)，反之取負(fù)號(hào)。

因?yàn)槊恳粯渲е荒艹霈F(xiàn)在本割集中，所以割集互導(dǎo)不可能包含樹支，全部由連支構(gòu)成。任一連支若是某兩單樹支割集的共有支路，則該兩樹支必包含在這個(gè)連支的單連支回路中，則：當(dāng)沿著樹繞行，兩個(gè)樹支方向相同時(shí)其割集互導(dǎo)為正，反之為負(fù)。(2)當(dāng)電壓源正極性對(duì)著該割集方向時(shí)取正號(hào)，反之取負(fù)號(hào)。檢驗(yàn)學(xué)習(xí)結(jié)果

1.列寫割集電壓方程的矩陣形式的步驟是什么？

2.節(jié)點(diǎn)電壓方程和割集電壓方程有何區(qū)別和聯(lián)系？13.6狀態(tài)方程一、狀態(tài)和狀態(tài)變量1.狀態(tài):電路在任何時(shí)刻所必需的最少信息,它們和自該時(shí)刻以后的輸入(激勵(lì))足以確定該電路的性狀。2.狀態(tài)變量:描述電路的一組最少數(shù)目獨(dú)立變量,如果某一時(shí)刻這組變量已知，且自此時(shí)刻以后電路的輸入亦已知，則可以確定此時(shí)刻以后任何時(shí)刻電路的響應(yīng)。選定系統(tǒng)中一組最少數(shù)量的變量X=[x1，x2，…，xn]T,如果當(dāng)t=

t0時(shí)這組變量X(t0)和t

t0后的輸入e(t)為已知,就可以確定t0及t0以后任何時(shí)刻系統(tǒng)的響應(yīng)。二、狀態(tài)方程用狀態(tài)變量和激勵(lì)所描述的電路的一階微分方程組。特點(diǎn)：1.聯(lián)立一階微分方程組；2.左端為狀態(tài)變量的一階導(dǎo)數(shù)；3.右端僅含狀態(tài)變量和輸入量；[x]=[x1

x2xn]T式中:一般形式:\nn\nmn1m1RuLCuS(t)+-uCiLiCuR+-+-+-LiR選uC,iL

為狀態(tài)變量，列微分方程。整理得狀態(tài)方程三、狀態(tài)方程的列寫1.直觀法13-6電路圖如圖所示，選uC，iL為狀態(tài)變量，列寫狀態(tài)方程。解：例：應(yīng)用舉例

矩陣形式RuLCuS(t)+-uCiLiCuR+-+-+-LiR(4)把狀態(tài)方程整理成標(biāo)準(zhǔn)形式。對(duì)于簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)，用直觀法比較容易，列寫狀態(tài)方程的步驟為：(1)選擇獨(dú)立的電容電壓和電感電流作為狀態(tài)變量；(2)對(duì)只接有一個(gè)電容的節(jié)點(diǎn)列寫KCL方程；對(duì)只包含一個(gè)電感的回路列KVL方程；(3)列寫其他必要的方程，消去方程中的非狀態(tài)變量；直觀編寫法的缺點(diǎn)：1)編寫方程不系統(tǒng)，不利于計(jì)算機(jī)計(jì)算。

2)對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的非狀態(tài)變量的消除很麻煩。步驟：

(1)選擇一個(gè)樹，也稱為特有樹，它包含電容和電壓源，

而不包含電容和電流源。(2)對(duì)包含電容的單樹支割集列寫KCL方程。(3)對(duì)包含電感的單連支割集列寫KVL方程。(4)列寫其他必要的方程，消去非狀態(tài)變量。(5)整理并寫出矩陣形式。2.系統(tǒng)法：對(duì)于比較復(fù)雜的電路，僅靠觀察法列寫狀態(tài)方程有時(shí)是很困難的，有必要尋求一種系統(tǒng)的編寫方法。簡(jiǎn)單的說，系統(tǒng)編寫法就是尋求一個(gè)適當(dāng)?shù)臉?，使其包含全部電容而不包含電感。?duì)含電容的單樹支割集用KCL可列寫一組含有的方程。對(duì)于含電感的用KVL可列寫出一組含有的方程。這些方程中含有一個(gè)導(dǎo)數(shù)項(xiàng)，若再加上其他約束方程，便可求得標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)方程。單連支回路運(yùn)13.7列寫如下圖所示電路的狀態(tài)方程。解：例：+_1F+_+__uSiSuiLiC11對(duì)圖示的兩個(gè)樹支，按基本割集列寫KCL方程對(duì)圖示的兩個(gè)連支，按基本回路列KVL方程應(yīng)用舉例

整理得矩陣形式狀態(tài)方程為檢驗(yàn)學(xué)習(xí)結(jié)果

1.狀態(tài)方程系統(tǒng)列寫法的步驟是什么？

2.如何選取特有樹？13.7應(yīng)用實(shí)例——計(jì)算機(jī)輔助電路分析

電路的矩陣表示用計(jì)算機(jī)程序分析電路時(shí)，應(yīng)根據(jù)電路圖寫出這些電路數(shù)據(jù)，在程序運(yùn)行時(shí)，從鍵盤將這些數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，或者將這些數(shù)據(jù)先存入到某個(gè)數(shù)據(jù)文件(例如D.DAT)中，讓計(jì)算機(jī)從這個(gè)文件中自動(dòng)讀入這些數(shù)據(jù)。

13.4節(jié)點(diǎn)電壓方程的矩陣形式一、復(fù)合支路—

元件電流—

支路電流—

受控電流—

支路的復(fù)導(dǎo)納（阻抗）—

支路電壓—

獨(dú)立電壓源—

獨(dú)立電流源按復(fù)合支路的規(guī)定，電路中不允許有受控電壓源，也不允許存在“純電壓源支路”。復(fù)合支路規(guī)定了一條支路可以最多包含的元件數(shù)，可以缺少某些元件，但不能缺少阻抗。Zk

(Yk)+-+-二、支路方程的矩陣形式分三種不同情況進(jìn)行分析。1.電路中不含互感和受控源

Zk(Yk)+-+-支路阻抗陣、支路導(dǎo)納陣為

b×b

矩陣：按定義列寫2.具有互感情況下的節(jié)點(diǎn)電壓分析設(shè)第k條、j條支路有耦合關(guān)系，編號(hào)時(shí)把它們相鄰的編在一起（設(shè)兩個(gè)電流都為流入同名端）。則3.具有受控電流源的節(jié)點(diǎn)分析+對(duì)第k條支路有(1)VCCS時(shí)：(2)CCCS時(shí)：考慮b條支路31245Ut1(s)Ut2(s)Ut3(s)iS2R2R1L4L3C5iS1則割集電壓方程的矩陣形式為：由此可得：(1)兩個(gè)割集互電導(dǎo)中的公共支路若同時(shí)與兩個(gè)割集同(或反)方向，該支路電導(dǎo)取正號(hào)，反之取負(fù)號(hào)。

因?yàn)槊恳粯渲е荒艹霈F(xiàn)在本割集中，所以割集互導(dǎo)不可能包含樹支，全部由連支構(gòu)成。任一連支若是某兩單樹支割集的共有支路，則該兩樹支必包含在這個(gè)連支的單連支回路中，則：當(dāng)沿著樹繞行，兩個(gè)樹支方向相同時(shí)其割集互導(dǎo)為正，反之為負(fù)。(2)當(dāng)電壓源正極性對(duì)著該割集方向時(shí)取正號(hào)，反之取負(fù)號(hào)。檢驗(yàn)學(xué)習(xí)結(jié)果

1.列寫割集電壓方程的矩陣形式的步驟是什么？

2.節(jié)點(diǎn)電壓方程和割集電壓方程有何區(qū)別和聯(lián)系？13.6狀態(tài)方程一、狀態(tài)和狀態(tài)變量1.狀態(tài):電路在任何時(shí)刻所必需的最少信息,它們和自該時(shí)刻以后的輸入(激勵(lì))足以確定該電路的性狀。2.狀態(tài)變量:描述電路的一組最少數(shù)目獨(dú)立變量,如果某一時(shí)刻這組變量已知，且自此時(shí)刻以后電路的輸入亦已知，則可以確定此時(shí)刻以后任何時(shí)刻電路的響應(yīng)。選定系統(tǒng)中一組最少數(shù)量的變量X=[x1，x2，…，xn]T,如果當(dāng)t=

t0時(shí)這組變量X(t0)和t

t0后的輸入e(t)為已知,就可以確定t0及t0以后任何時(shí)刻系統(tǒng)的響應(yīng)。二、狀態(tài)方程用狀態(tài)變量和激勵(lì)所描述的電路的一階微分方程組。特點(diǎn)：1.聯(lián)立一階微分方程組；2.左端為狀態(tài)變量的一階導(dǎo)數(shù)；3.右端僅含狀態(tài)變量和輸入量；[x]=[x1

x2xn]T式中:一般形式:\nn\nmn1m1RuLCuS(t)+-uCiLiCuR+-+-+-LiR選uC,iL

為狀態(tài)變量，列微分方程。整理得狀態(tài)方程三、狀態(tài)方程的列寫1.直觀法13-6電路圖如圖所示，選uC，iL為狀態(tài)變量，列寫狀態(tài)方程。解：例：應(yīng)用舉例

矩陣形式RuLCuS(t)+-uCiLiCuR+-+-+-LiR(4)把狀態(tài)方程整理成標(biāo)準(zhǔn)形式。對(duì)于簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)，用直觀法比較容易，列寫狀態(tài)方程的步驟為：(1)選擇獨(dú)立的電容電壓和電感電流作為狀態(tài)變量；(2)對(duì)只接有一個(gè)電容的節(jié)點(diǎn)列寫KCL方程；對(duì)只包含一個(gè)電感的回路列KVL方程；(3)列寫其他必要的方程，消去方程中的非狀態(tài)變量；直觀編寫法的缺點(diǎn)：1)編寫方程不系統(tǒng)，不利于計(jì)算機(jī)計(jì)算。

2)對(duì)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的非狀態(tài)變量的消除很麻煩。步驟：

(1)選擇一個(gè)樹，也稱為特有樹，它包含電容和電壓源，

而不包含電容和電流源。(2)對(duì)包含電容的單樹支割集列寫KCL方程。(3)對(duì)包含電感的單連支割集列寫KVL方程。(4)列寫其他必要的方程，消去非狀態(tài)變量。(5)整理并寫出矩陣形式。2.系統(tǒng)法：對(duì)于比較復(fù)雜的電路，僅靠觀察法列寫狀態(tài)方程有時(shí)是很困難的，有必要尋求一種系統(tǒng)的編寫方法。簡(jiǎn)單的說，系統(tǒng)編寫法就是尋求一個(gè)適當(dāng)?shù)臉?，使其包含全部電容而不包含電感。?duì)含電容的單樹支割集用KCL可列寫一組含有的方程。對(duì)于含電感的用KVL可列寫出一組含有的方程。這些方程中含有一個(gè)導(dǎo)數(shù)項(xiàng)，若再加上其他約束方程，便可求得標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)方程。單連支回路運(yùn)13.7列寫如下圖所示電路的狀態(tài)方程。解：例：+_1F+_+__uSiSuiLiC11對(duì)圖示的兩個(gè)樹支，按基本割集列寫KCL方程對(duì)圖示的兩個(gè)連支，按基本回路列KVL方程應(yīng)用舉例

整理得矩陣形式狀態(tài)方程為檢驗(yàn)學(xué)習(xí)結(jié)果

1.狀態(tài)方程系統(tǒng)列寫法的步驟是什么？

2.如何選取特有樹？13.7應(yīng)用實(shí)例——計(jì)算機(jī)輔助電路分析

電路的矩陣表示用計(jì)算機(jī)程序分析電路時(shí)，應(yīng)根據(jù)電路圖寫出這些電路數(shù)據(jù)，在程序運(yùn)行時(shí)，從鍵盤將這些數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，或者將這些數(shù)據(jù)先存入到某個(gè)數(shù)據(jù)文件(例如D.DAT)中，讓計(jì)算機(jī)從這個(gè)文件中自動(dòng)讀入這些數(shù)據(jù)。ajk=

1有向支路k

背離

j節(jié)點(diǎn)。

-1有向支路k指向

j節(jié)點(diǎn)。

0有向支路k

與j

節(jié)點(diǎn)無關(guān)。1.關(guān)聯(lián)矩陣：Aa={ajk}nb節(jié)點(diǎn)數(shù)支路數(shù)643521①②④③Aa=1234

123456

支節(jié)

100-101

-1-11000

0100-1-1

00-11

10設(shè)④為參考節(jié)點(diǎn)，劃去第4行。

-1-11000A=123

123456

支節(jié)

100-101

0100-1-1稱A為降階關(guān)聯(lián)矩陣

(n-1)b

，表征獨(dú)立節(jié)點(diǎn)與支路的關(guān)聯(lián)性質(zhì)。也稱關(guān)聯(lián)矩陣。各行不獨(dú)立。

一、關(guān)聯(lián)矩陣、割集矩陣和回路矩陣的定義2.割集矩陣支路k與割集j方向一致。-1支路k與割集j方向相反。0支路k

不在割集j中。qjk=12345678(a)Q1

Q2Q3

Q4Q={qjk}n-1

b基本割集數(shù)支路數(shù){(1,2,3)，(1,4,5)，(2,6,8)，(5,7,8)}是該圖的一組獨(dú)立割集，流出閉合面方向?yàn)楦罴较颉?/p>

Q1Q2Q3Q414283576úúúú?ùêêêê?é-----=11010000101000100001100100000111Q支路割集(2)支路排列順序?yàn)橄葮渲Ш筮B支。約定:(1)割集方向與樹支方向相同。12345678(b)Q1

Q2Q4Q3基本割集矩陣Qf選2、

4、5、8為樹支，連支為1、3、6、7。Q1Q2Q3Q428475163支路割集=[1

Ql]EtQl3.回路矩陣B={bjk}lb基本回路數(shù)支路數(shù)1支路k與回路j關(guān)聯(lián)，方向一致。-1支路k

與回路j關(guān)聯(lián)，方向相反。0支路k

不在回路j中。bjk=(a)12345678l2l3

l4l114283576l1l2l3l4支路回路12345678

(2)支路排列順序?yàn)橄冗B支后樹支。約定:(1)回路電流的參考方向取連支電流方向?；净芈肪仃嘊f選2、

4、5、8為樹支，連支為1、3、6、7。17386254b1b3b6b7支路回路=[1

Bt]ElBt1.用矩陣A描述的基爾霍夫定律的矩陣形式(1)KCL的矩陣形式以節(jié)點(diǎn)④為參考節(jié)點(diǎn)Aib

=111000000-111000000-1-11n-1個(gè)獨(dú)立方程矩陣形式的KCL:Aib=0二、用矩陣A、Q、B表示的基爾霍夫定律的矩陣形式1234567①②③④(2)KVL的矩陣形式矩陣形式=úúúúúúúúú?ùêêêêêêêêê?é---=n3n3n3n2n2n2n1n2n1uuuuuuuuu矩陣形式的KCL：矩陣形式的KCL：Qfib=0

(1)KCL的矩陣形式?。?，3，6）為樹，1234567Q2Q1Q32.用矩陣Qf描述的基爾霍夫定律的矩陣形式電路中的（n-1）個(gè)樹支電壓可用（n-1）階列向量表示，即(2)KVL的矩陣形式，，，

，l個(gè)獨(dú)立KVL方程矩陣形式的KVL：Bf

ub=03.用矩陣Bf表示的基爾霍夫定律的矩陣形式1234567(1)KVL的矩陣形式(2)KCL的矩陣形式獨(dú)立回路電流1234567矩陣形式的KCL：ib=BfTilQQi=0QTut=u小結(jié)：ul=

-

BtutABAi=0

BTil=iKCLKVL

ATun=uBu=013-1電路的有向圖如圖所示，(1)節(jié)點(diǎn)⑤為參考寫出其關(guān)聯(lián)矩陣A，(2)以實(shí)線為樹枝，虛線為連支，寫出其單連支回路矩陣Bf(3)寫出單樹支割集矩陣Qf。例：解：⑤123456789①②③④(1)以節(jié)點(diǎn)⑤為參考節(jié)點(diǎn)，其余4個(gè)節(jié)點(diǎn)為獨(dú)立節(jié)點(diǎn)的關(guān)聯(lián)矩陣A為應(yīng)用舉例

(2)以實(shí)線(1,2,3,4)為樹枝，虛線(5,6,7,8,9)為連支，其單連支回路矩陣Bf為⑤123456789①②③④(3)以實(shí)線(1,2,3,4)為樹枝，虛線(5,6,7,8,9)為連支，其單樹支割集矩陣Qf為⑤123456789①②③④1.對(duì)于一個(gè)含有n個(gè)節(jié)點(diǎn)b條支路的電路，關(guān)聯(lián)矩陣反映了什么關(guān)聯(lián)性質(zhì)？2.對(duì)于一個(gè)含有n個(gè)節(jié)點(diǎn)b條支路的電路，回路矩陣反映了什么關(guān)聯(lián)性質(zhì)？

檢驗(yàn)學(xué)習(xí)結(jié)果3.對(duì)于一個(gè)含有n個(gè)節(jié)點(diǎn)b條支路的電路，割集矩陣反映了什么關(guān)聯(lián)性質(zhì)？

4.對(duì)于一個(gè)含有n個(gè)節(jié)點(diǎn)b條支路的電路，用矩陣A、Qf、Bf表示的基爾霍夫定律的矩陣形式分別是什么？13.3回路電流方程的矩陣形式

Zk一、復(fù)合支路第k條支路第k條支路的阻抗，只能是單一的電阻、電感或電容，不允許是它們的組合。阻抗上電壓、電流的參考方向與支路方向相同。獨(dú)立電壓源，其參考方向和支路方向相反。獨(dú)立電流源，其參考方向和支路方向相反。支路電壓、支路電流，取關(guān)聯(lián)參考方向。1.電路中不含互感和受控源的情況(相量法)按定義寫開

Zk二、支路方程的矩陣形式2.電路中含有互感的情況設(shè)第k條、j條支路有耦合關(guān)系，編號(hào)時(shí)把它們相鄰的編在一起（設(shè)兩個(gè)電流都為流入同名端）：其余支路電壓、電流的關(guān)系為：故回路電流方程不變，只是阻抗陣Z不再為對(duì)角陣，其非對(duì)角線元素的第k行、第j列和第j行、第k列的兩個(gè)元素是兩條支路的互阻抗?；プ杩骨暗摹啊馈?，電流流入同名端的對(duì)應(yīng)取“＋”，反之取“－”。

仍可統(tǒng)一寫為3.電路中含有受控源的情況而這時(shí)含有受控源的支路阻抗Z為非對(duì)角陣，非對(duì)角線上的元素是與受控電壓源的控制系數(shù)有關(guān)的元素。因支路方程的右端加上受控電壓源，故支路阻抗陣變?yōu)椋?/p>

Zk++－－kj取回路電流（連支電流）為未知變量?；芈贩匠叹仃囆问?/p>

支路電壓與支路電流的關(guān)系代入上面方程，整理后得Zk+-+-回路矩陣方程（回路電壓源相量）Zl（回路阻抗陣）三、回路電流方程的矩陣形式

例：解：13.2列出圖示電路矩陣形式回路電流方程的頻域表達(dá)式。124356+-μU2Z3Z6

IS6+-Z2Z5Z1+-

U2US1⑴畫出有向圖，給支路編號(hào)，選樹(1,4,6)。⑵

應(yīng)用舉例

⑶計(jì)算Zl和。矩陣形式回路電流方程的頻域表達(dá)式為13-3列出圖示電路矩陣形式回路電流方程的復(fù)頻域表達(dá)式。例：解：R1C2L3L5uS4uS5**M12435⑴畫出有向圖，給支路編號(hào)，選樹(1,4)。⑵應(yīng)用舉例

⑶計(jì)算Z(s)UlS(s)。矩陣形式回路電流方程的復(fù)頻域表達(dá)式為。小結(jié)列寫回路電流方程矩陣形式的步驟如下：(1)畫有向圖，給支路編號(hào)，選樹。(2)寫出支路阻抗矩陣Z(s)和回路矩陣Bf。按標(biāo)準(zhǔn)復(fù)合支路的規(guī)定寫出支路電壓列向量(4)寫出矩陣形式回路電流方程的復(fù)頻域表達(dá)式或(3)求出回路阻抗矩陣。思考回答

1.什么是復(fù)合支路？

2.矩陣形式回路電流方程的列寫中，若電路中含有無伴電流源，將會(huì)有何問題？

13.4節(jié)點(diǎn)電壓方程的矩陣形式一、復(fù)合支路—

元件電流—

支路電流—

受控電流—

支路的復(fù)導(dǎo)納（阻抗）—

支路電壓—

獨(dú)立電壓源—

獨(dú)立電流源按復(fù)合支路的規(guī)定，電路中不允許有受控電壓源，也不允許存在“純電壓源支路”。復(fù)合支路規(guī)定了一條支路可以最多包含的元件數(shù)，可以缺少某些元件，但不能缺少阻抗。Zk

(Yk)+-+-2、總線接口部件BIU6）總線控制邏輯總線控制邏輯發(fā)出總線控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn)存儲(chǔ)器的讀/寫控制和I/O的讀寫控制。它將CPU內(nèi)部總線與外部總線相連，是CPU與外部電路進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的路徑?？偩€控制邏輯控制8086通過20條引腳線分時(shí)傳送20位地址線、16位數(shù)據(jù)和4位狀態(tài)信息。3、BIU和EU的工作過程8086的總線BIU和EU在很多時(shí)候可以并行工作，使得取指令、指令譯碼和執(zhí)行指令這些操作構(gòu)成操作流水線。當(dāng)指令隊(duì)列中有兩個(gè)空字節(jié)，且EU沒有訪問存儲(chǔ)器和I/O接口的要求時(shí)，BIU會(huì)自動(dòng)把指令取到指令隊(duì)列中。3、BIU和EU的工作過程當(dāng)EU準(zhǔn)備執(zhí)行一條指令時(shí)，它會(huì)從指令隊(duì)列前部取出指令執(zhí)行。在執(zhí)行指令的過程中，如果需要訪問存儲(chǔ)器或者I/O設(shè)備，那么EU會(huì)向BIU發(fā)出訪問總線的請(qǐng)求，以完成訪問存儲(chǔ)器或者I/O接口的操作。如果此時(shí)BIU正好處于空閑狀態(tài)，那么，會(huì)立即響應(yīng)EU的總線請(qǐng)求；但如果BIU正在將某個(gè)指令字節(jié)取到指令隊(duì)列中，那么，BIU將首先完成這個(gè)取指令操作，然后再去響應(yīng)EU發(fā)出的訪問總線的請(qǐng)求。3、BIU和EU的工作過程當(dāng)指令隊(duì)列已滿，而且EU又沒有總線訪問時(shí)，BIU便進(jìn)入空閑狀態(tài)。在執(zhí)行轉(zhuǎn)移指令、調(diào)用指令和返回指令時(shí)，下面要執(zhí)行的指令就不是在程序中緊接著的那條指令了，而BIU往指令隊(duì)列裝入指令時(shí)，總是按順序進(jìn)行的。在這種情況下，指令隊(duì)列中已經(jīng)裝入的指令就沒有用了，會(huì)被自動(dòng)消除。隨后，BIU會(huì)往指令隊(duì)列中裝入另一個(gè)程序段中的指令。2.2.28086的工作模式把8086CPU與存儲(chǔ)器、外設(shè)構(gòu)成一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)時(shí)，根據(jù)所連的存儲(chǔ)器和外設(shè)的規(guī)模，8086CPU具有兩種不同的工作模式來適應(yīng)不同的應(yīng)用場(chǎng)合：最小模式最大模式

8086的工作模式由硬件設(shè)計(jì)決定：引腳連電源（＋5V），則8086處在最小模式；引腳接地，則8086處在最大模式。MN/MXMN/MX2.2.28086的工作模式最小模式最小模式也稱為單處理器模式，是指系統(tǒng)中只有一片8086微處理器，所連的存儲(chǔ)器容量不大、片子不多，所要連的I/O端口也不多，系統(tǒng)的控制總線就直接由CPU的控制線供給，從而使得系統(tǒng)中的總線控制電路被減到最少。最小模式適用于較小規(guī)模的系統(tǒng)。2.2.28086的工作模式最大模式最大模式是相對(duì)于最小模式而言的，適用于中、大型規(guī)模的系統(tǒng)。在最大模式的系統(tǒng)中有多個(gè)微處理器，其中一個(gè)是主處理器8086，其他的處理器稱為協(xié)處理器，承擔(dān)某方面專門的工作。和8086配合的協(xié)處理器有數(shù)值運(yùn)算協(xié)處理器8087，和輸入/輸出協(xié)處理器8089。8086通過一個(gè)總線控制器8288來形成各種總線周期，控制信號(hào)由8288供給。數(shù)據(jù)總線為16位地址總線為20位40條引腳

部分引腳分時(shí)復(fù)用

2.38086的引腳特性2.38086的引腳特性描述方面：引腳的功能信號(hào)的有效電平信號(hào)的流向引腳的復(fù)用三態(tài)能力2.3.1兩種工作模式的公共引腳AD0~AD15低16位地址/數(shù)據(jù)的復(fù)用引腳線三態(tài)、雙向采用分時(shí)復(fù)用法來實(shí)現(xiàn)對(duì)地址線和數(shù)據(jù)線的復(fù)用2.3.1兩種工作模式的公共引腳

A19/S6～A16/S3高4位地址/狀態(tài)的復(fù)用引腳線三態(tài)、輸出采用分時(shí)復(fù)用方法來實(shí)現(xiàn)對(duì)地址線和狀態(tài)線的復(fù)用狀態(tài)信息S6總是為低電平。S5反映當(dāng)前允許中斷標(biāo)志的狀態(tài)。S4與S3一起指示當(dāng)前哪一個(gè)段寄存器被使用。其規(guī)定如表所示。S4S3當(dāng)前正在使用的段寄存器名00ES01SS10CS或未用11DS2.3.1兩種工作模式的公共引腳TEST測(cè)試信號(hào)輸入低電平時(shí)有效與WAIT指令配合使用2.3.1兩種工作模式的公共引腳INTR可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)輸入高電平時(shí)有效標(biāo)志寄存器中IF位：IF=1，允許中斷IF=0，禁止中斷2.3.1兩種工作模式的公共引腳NMI非屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)輸入上升沿有效不受IF位影響8086只有NMI和INTR可以引入外部中斷。2.3.1兩種工作模式的公共引腳RESET復(fù)位信號(hào)輸入高電平有效復(fù)位后：指令隊(duì)列空CS為FFFFH其它寄存器清零2.3.1兩種工作模式的公共引腳

其它CLK輸入時(shí)鐘信號(hào)VCC輸入電源GND接地MN/MX最小/最大模式信號(hào)，輸入。與模式有關(guān)的引腳2.3.2最小模式下的引腳

INTA中斷響應(yīng)信號(hào)輸出低電平有效2.3.2最小模式下的引腳ALE地址鎖存信號(hào)輸出下降沿時(shí)鎖存地址2.3.2最小模式下的引腳

DEN數(shù)據(jù)允許信號(hào)輸出，三態(tài)低電平有效2.3.2最小模式下的引腳

DT/R數(shù)據(jù)發(fā)送/接收控制信號(hào)輸出，三態(tài)有效時(shí)控制數(shù)據(jù)傳送方向2.3.2最小模式下的引腳

M/IO訪問M或I/O控制信號(hào)輸出，三態(tài)=1，訪問M=0，訪問I/O2.3.2最小模式下的引腳WR寫信號(hào)輸出，三態(tài)低電平有效有效時(shí)表示CPU正在寫2.3.3最大模式下的引腳QS1，QS0指令隊(duì)列狀態(tài)信號(hào)輸出組合見表QS1和QS0的組合與對(duì)應(yīng)的操作QS1QS0操作00無操作01從指令隊(duì)列的第一個(gè)字節(jié)中取走代碼10隊(duì)列為空11除第一個(gè)字節(jié)外，還取走了后續(xù)字節(jié)中的代碼2.3.3最大模式下的引腳LOCK總線封鎖信號(hào)輸出，三態(tài)低電平有效2.3.3最大模式下的引腳RQ/GT總線請(qǐng)求/允許信號(hào)雙向輸入：請(qǐng)求輸出：響應(yīng)共有2個(gè)同樣的引腳RQ/GT0優(yōu)先級(jí)高2.3.3最大模式下的引腳S2~0總線周期狀態(tài)信號(hào)輸出信號(hào)

組合見表S2、S1、S0的組合與對(duì)應(yīng)的操作S2S1S0操作000中斷響應(yīng)001讀I/O端口010寫I/O端口011暫停100取指101讀存儲(chǔ)器110寫存儲(chǔ)器111無作用2.4.1基本概念微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的所有操作都按統(tǒng)一的時(shí)鐘節(jié)拍進(jìn)行。CPU執(zhí)行指令時(shí)涉及三種周期：時(shí)鐘周期總線周期指令周期2.48086微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的總線時(shí)序1、時(shí)鐘周期計(jì)算機(jī)是一個(gè)復(fù)雜的時(shí)序邏輯電路，時(shí)序邏輯電路都有“時(shí)鐘”信號(hào)。計(jì)算機(jī)的“時(shí)鐘”是由振蕩源產(chǎn)生的、幅度和周期不變的節(jié)拍脈沖，每個(gè)脈沖周期稱為時(shí)鐘周期（ClockCycle），又稱為T狀態(tài)。計(jì)算機(jī)是在時(shí)鐘脈沖的統(tǒng)一控制下，一個(gè)節(jié)拍一個(gè)節(jié)拍地工作的。時(shí)鐘周期是微機(jī)系統(tǒng)工作的最小時(shí)間單元，取決于系統(tǒng)的主頻率，系統(tǒng)完成任何操作所需要的時(shí)間，均是時(shí)鐘周期的整數(shù)倍。

例如，IBM-PC機(jī)時(shí)鐘頻率為4.77MHz，一個(gè)T狀態(tài)為210nsT2、總線周期當(dāng)CPU訪問M或I/O端口，需要通過總線進(jìn)行讀或?qū)懖僮?。與CPU內(nèi)部操作相比，通過總線進(jìn)行的操作需要較長(zhǎng)的時(shí)間。把CPU通過總線進(jìn)行某種操作的過程稱為總線周期（BusCycle），表示從M或I/O端口存取一個(gè)數(shù)據(jù)所需的時(shí)間。根據(jù)總線操作功能的不同，分為：存儲(chǔ)器讀周期存儲(chǔ)器寫周期I/O讀周期I/O寫周期一個(gè)基本的總線周期由4個(gè)時(shí)鐘周期組成（T1、T2、T3、T4）。

一個(gè)基本的總線周期2、總線周期在有些情況下，外設(shè)或存儲(chǔ)器速度較慢，不能及時(shí)地配合CPU傳送數(shù)據(jù)。這時(shí)，外設(shè)或存儲(chǔ)器會(huì)通過“READY”信號(hào)線在T3狀態(tài)啟動(dòng)之前向CPU發(fā)一個(gè)“數(shù)據(jù)未準(zhǔn)備好”信號(hào)，于是CPU會(huì)在T3之后插入1個(gè)或多個(gè)附加的時(shí)鐘周期等待狀態(tài)Tw。只有在CPU和內(nèi)存或I/O接口之間傳輸數(shù)據(jù)，以及填充指令隊(duì)列時(shí)，CPU才執(zhí)行總線周期?？梢?，如果在一個(gè)總線周期之后，不立即執(zhí)行下一個(gè)總線周期，那么，系統(tǒng)總線就處在空閑狀態(tài)，此時(shí)，執(zhí)行空閑周期TI。

三者關(guān)系：指令周期總線周期……總線周期時(shí)鐘周期時(shí)鐘周期時(shí)鐘周期時(shí)鐘周期…………2.4.2最小模式下的總線周期時(shí)序最小模式下的讀周期時(shí)序讀周期是指CPU從存儲(chǔ)器或I/O端口讀取數(shù)據(jù)的總線周期。2.4.2最小模式下的總線周期時(shí)序最小模式下的寫周期時(shí)序?qū)懼芷谑侵窩PU中的數(shù)據(jù)送到存儲(chǔ)器或I/O端口的總線周期。2.4.2最小模式下的總線周期時(shí)序中斷響應(yīng)周期時(shí)序中斷是指CPU中止當(dāng)前程序的執(zhí)行，而去執(zhí)行一個(gè)中斷服務(wù)程序的過程。8086可以處理256種不同的中斷，分為硬件中斷和軟件中斷。硬件中斷是由外部設(shè)備引發(fā)的，分為非屏蔽中斷和可屏蔽中斷兩類。非屏蔽中斷是通過CPU的NMI引腳引入的，其請(qǐng)求信號(hào)為一上升沿觸發(fā)信號(hào)，并要求維持兩個(gè)時(shí)鐘周期的高電平。當(dāng)有非屏蔽中斷請(qǐng)求時(shí)，不管CPU正在做什么事情，都會(huì)響應(yīng)，級(jí)別很高。2.4.2最小模式下的總線周期時(shí)序中斷響應(yīng)周期時(shí)序一般外部設(shè)備的中斷是通過INTR引腳向CPU發(fā)出中斷請(qǐng)求的，這個(gè)可屏蔽中斷請(qǐng)求信號(hào)的有效電平（高電平），必須維持到CPU響應(yīng)中斷為止。若標(biāo)志IF＝1，表示CPU允許中斷，此時(shí)CPU在執(zhí)行完當(dāng)前指令后響應(yīng)中斷，其中斷響應(yīng)周期時(shí)序如下圖所示。2.4.2最小模式下的總線周期時(shí)序8086的復(fù)位時(shí)序（對(duì)兩種模式都一樣）RESET引腳是用來啟動(dòng)或重新啟動(dòng)系統(tǒng)的。外部來的復(fù)位信號(hào)RST經(jīng)8284同步為內(nèi)部RESET信號(hào)，如下圖所示。2.4.2最小模式下的總線周期時(shí)序總線保持請(qǐng)求與響應(yīng)周期時(shí)序當(dāng)系統(tǒng)中CPU之外的總線主設(shè)備需要占用總線時(shí)，就向CPU發(fā)出一個(gè)有效的總線保持請(qǐng)求信號(hào)HOLD，這個(gè)HOLD信號(hào)可能與時(shí)鐘信號(hào)不同步。CPU在每個(gè)時(shí)鐘周期的上升沿進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到該信號(hào)時(shí)，在當(dāng)前總線周期的T4后或下一個(gè)總線周期的T1后，CPU發(fā)出一個(gè)有效的保持響應(yīng)信號(hào)HLDA，并讓出總線，此時(shí)，進(jìn)入了DMA傳送過程。當(dāng)DMA傳送結(jié)束后，發(fā)出總線保持請(qǐng)求的設(shè)備將HOLD恢復(fù)為低電平，CPU才收回總線控制權(quán)。這個(gè)過程稱為總線保持請(qǐng)求與響應(yīng)周期，如下圖所示。2.4.3最大模式下的總線周期時(shí)序最大模式下的讀周期時(shí)序2.4.3最大模式下的總線周期時(shí)序最大模式下的寫周期時(shí)序2.4.3最大模式下的總線周期時(shí)序3.最大模式下的總線請(qǐng)求/允許/釋放操作8086在最大模式下提供的總線控制聯(lián)絡(luò)信號(hào)是具有雙向傳輸信號(hào)的引腳，稱之為總線請(qǐng)求/總線允許/總線釋放信號(hào)。它們可以分別連接到兩個(gè)其它的總線主模塊。在最大模式下，可發(fā)出總線請(qǐng)求的總線主模塊包括：協(xié)處理器和DMA控制器等。2.58086微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成與組織2.5.18086微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成系統(tǒng)硬件組成的特點(diǎn)8086微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件組成除了包括8086微處理器外，還需要其他的部件。8086不同的工作模式對(duì)系統(tǒng)的硬件組成有不同的要求，其中共