建设工程项目信息管理ppt课件.pptx

项目6.0,建设工程项目信息管理,项目导读,主要内容及要求 本项目主要介绍了建筑工程项目信息管理的目的和任务，建设工程项目信息的分类、编码和处理，工程管理信息化，施工文件档案管理，项目沟通管理的概念、特点、程序、类型、内容及作用，施工项目沟通计划等方面的内容。通过本项目学习，应了解建筑工程项目信息管理的目的及任务，掌握项目信息的分类、编码和处理，熟悉工程项目管理信息化，熟悉施工文件档案管理；了解项目沟通的概念、特点，熟悉项目沟通的程序、类型、内容及作用，熟悉施工项目沟通计划的编制。重点 工程项目信息化管理、项目沟通管理。难点 项目沟通计划。,子项目6.1 建设工程项目信息管理的目的和任务,6.1.1 建设工程项目信息管理的目的,数据和信息之间有什么联系与区别？ 联系：数据和信息都是是反映客观实体的属性值，均可以用数字、文字、声音、图像或者图形等形式表示。 区别：数据本身无特定的意义，只是记录事物的性质、形态、数量特征的抽象符号，是中性的概念。而信息则是被赋予一定含义的，经过加工处理以后的数据，如报表、账本和图纸等都是经过对数据加工处理以后产生的信息。如果说数据是原材料，而信息就是成品。,6.1.1 建设工程项目信息管理的目的,什么是信息管理？ 信息管理就是对信息的收集、整理、储存、传播和利用的过程。什么是建设工程项目信息管理的目？ 建设工程项目信息管理的目的旨在通过有效地对项目信息进行传输、组织和控制（信息管理），为项目的建设提供增值服务。,6.1.2 建设工程项目信息管理的任务,建设工程项目信息管理的任务主要有哪些？ 负责主持编制信息管理手册，在项目实施过程中进行信息管理手册的必要修改和补充，并检查和督促其执行。 负责协调和组织项目管理班子中各个工作部门的信息处理工作。 负责信息处理工作平台的建立和运行维护。 与其他工作部门协同组织收集信息、处理信息和形成各种反映项目进展和项目目标控制的报表和报告。 负责工程档案管理等。,子项目6.2 建设工程项目信息的分类、编码和处理,6.2.1 建设工程项目信息的分类,建设工程项目管理中信息的主要形式 文字图像信息 语言信息 新技术信息,6.2.1 建设工程项目信息的分类,建设工程项目信息的分类原则和方法（1）信息分类的原则 稳定性原则 兼容性原则 可扩展性原则 逻辑性原则 综合使用性原则,6.2.1 建设工程项目信息的分类,（2）项目信息分类的基本方法 线分类法 面分类法,6.2.1 建设工程项目信息的分类,（3）建设工程项目信息的种类 按照建设工程项目管理的目标划分 按照建设工程项目管理的工作流程划分 按信息来源划分 按照信息的稳定程度划分 按照信息的性质划分 按照信息的层次划分,6.2.2 建设工程项目信息编码的方法,什么是信息编码？ 为了信息在收集、处理、表示上的方便、规范，我们用一组数字或字符描述客观实体或实体的属性，这就是信息编码，一般表示一定的实际含义。,6.2.2 建设工程项目信息编码的方法,建设工程项目信息编码应该遵循哪些原则？ 唯一性原则 规范性原则 标准化原则,项目8.0,工程项目收尾管理,8.1.2 竣工验收的范围和依据,竣工验收的范围是什么？ 凡列入固定资产投资计划的建设项目或单项工程，按照上级批准的设计文件所规定的内容和施工图纸的要求全部建成，工业项目经符合试车考核或生产期能够正常生产合格产品，非工业项目符合设计要求、能够正常使用，不论新建、扩建、改造项目，都要及时组织验收,8.1.2 竣工验收的范围和依据,工程竣工验收的依据有哪些？ 工程竣工验收的依据是经过上级审批机关审批的可行性研究报告、初步或扩大初步设计（技术设计）、施工图纸和说明、设备技术说明书、招标文件和过程承包合同、施工过程中的设计修改签证、现行的施工技术验收标准、规范以及主管部门有关审批、修改、调整文件等。,8.1.3 竣工验收的标准,工程项目竣工验收必须满足什么条件？ 生产性工程和辅助公用设施，已按设计要求建完，能满足生产使用。 主要工艺设备配套，设备经联动符合试车合格，形成生产能力，能够产生出设计文件所规定的产品。 必要的生活设施已按设计要求建成。 环境保护设施，劳动安全卫生设施、消防设施等已按设计要求与主体工程同时建成使用。,8.1.4 竣工验收的程序和内容,（1）由施工单位做好竣工验收准备（2）进行工程初验（3）正式验收,8.1.4 竣工验收的程序和内容,工程项目竣工验收的准备工作有哪些？ 做好施工项目的收尾工作。 组织工程技术绘制竣工图，清理和准备各项需要向建设单位移交的工程档案资料，编制工程档案、资料移交清单。 组织预算人员（为主）、生产、管理、技术、财务、劳资等专职人员编制竣工结算表。 准备工程竣工通知书、工程竣工报告、工程竣工验收说明书、工程保修证书。,8.1.4 竣工验收的程序和内容,组织好工程自检，报请上级领导部门进行竣工验收检查，对查出的问题及时进行处理和修补。 准备好工程质量评定的各项资料。,8.1.5 竣工验收的组织,竣工验收组织的构成是什么？ 竣工验收组织由银行、物资、环保、劳动、统计、消防及其它有关部门构成，建设单位、接管单位、施工单位、勘察设计的单位、施工监理单位参加验收工作。,8.1.5 竣工验收的组织,竣工验收组织的职责是什么？ 制定竣工验收工作计划 审查各种交工技术资料 审查工程决算 按验收规范对工程质量进行鉴定 负责试生产的监督与效果评定 签发工程项目竣工验收证书 对遗留问题做出处理和解决 提出竣工验收总结报告,8.1.6 竣工资料的移交,技术资料主要包括哪几个方面 土建方面 安装方面 建设单位和设计单位方面,8.1.7 竣工图的绘制,工程竣工图的编制有哪些具体要求？ 按图施工没有变动的，可由施工单位（包括总包和分包）在原施工图上加盖“竣工图”标志，即作为竣工图。 结构形式改变、工艺改变、平面布置改变、项目改变以及其它的重大改变，不宜在原施工图上修改、补充的，应重新绘制改变后的竣工图。 各项基本建设工程，在施工过程就应着手准备，现场技术人员负责，在施工时做好隐蔽工程检验记录整理好设计变更文件，确保竣工图质量。,8.1.7 竣工图的绘制,施工图一定要与实际情况相符，要保证图纸质量，做到规格统一、图面整洁、字迹清楚，不得用圆珠笔或其它易于褪色的墨水绘制，并要经过承担施工的技术负责人签字审核。,8.1.8 工程技术档案资料管理,在工程建设过程中，现场的指挥管理机构要有位负责人分管档案资料工作，并建立与档案资料工作相适用的管理部门，配备能胜任工作的人员，制定管理制度，集中统一地管理好项目的档案资料。 对于引进技术、引进设备的建设项目，应做好引进技术、设备的各种技术图纸、文件的收集工作。 竣工图是建设项目的实际反应，是工程的重要档案资料，施工单位的施工中要做好施工记录、检验记录、整理好变更文件，并及时做出竣工图，保证竣工图质量。,8.2.1 工程项目管理全面分析,工程项目管理全面分析的评价指标有哪些？ 质量指标 工期指标 利润 产值利润率 劳动生产率 劳动消耗指标,材料消耗指标 机械消耗指标 成本指标,8.2.2 工程项目管理的单项分析,工程项目管理可以从那几个方面进行单项分析？ 工程质量分析 工期分析 工程成本分析 安全分析,8.2.3 工程项目管理考核与评价,工程项目管理考核评价的主体和对象是什么？ 工程项目管理考核评价的主体是派出项目经理的单位。工程项目管理考核评价的对象是项目经理部，其中应突出对项目经理的管理工作进行考核评价。,8.2.3 工程项目管理考核与评价,项目管理考核评价的依据 项目管理考核评价的依据是项目经理与承包人签订的“项目管理目标责任书”，内容应包括完成工程施工合同、经济效益、回收工程款、执行承包人各项管理制度、各种资料归档等情况，以及“项目管理目标责任书”中其他要求内容的完成情况。,8.2.3 工程项目管理考核与评价,项目管理考核评价的方式 （1）年度考核评价 （2）阶段性考核评价 （3）终结性考核评价,8.2.3 工程项目管理考核与评价,工程项目管理考核评价的资料中，由项目经理部提供的有什么？ “项目管理实施规划”、各种计划、方案及其完成情况 项目所发生的的全部来往文件、函件、签证、记录、鉴定、证明 各项经济技术指标的完成情况及分析资料 项目管理的总结报告，包括技术、质量、成本、安全、分配、物资、设备、合同履约及思想工作等各项管理的总结 使用的各种合同、管理制度、工资发放标准,8.2.3 工程项目管理考核与评价,考核评价的定量指标 工程质量指标 工程成本指标 工期指标 安全指标,8.2.3 工程项目管理考核与评价,考核评价的定性指标 执行企业各项制度的情况 项目管理资料的收集、整理情况 思想工作方法与效果 发包人及用户的评价 在项目管理中应用的新技术、新材料、新设备、新工艺的情况,在项目管理中采用的现代化管理方法和手段 环境保护,8.2.4 现代施工项目管理规范的规定,项目考核评价的主体应是派出项目经理的单位。项目考核评价的对象应是项目经理部，其中应突出对项目经理的管理工作进行考核评价。项目终结性考核的内容应包括确认阶段性考核的结果，确认项目管理的最终结果，确认项目经理部是否具备“解体”的条件。经考核评价后，兑现“项目管理目标责任书”确定的奖励和处罚。,子项目8.3 工程项目产品回访与保修,8.3.1 工程项目的保修,施工单位建立保修制度有什么意义？ 工程竣工投产交付使用之后，建立保修制度，是施工单位对工程正常发挥工程项目功能负责的集体体现，通过保修与回访可以听取和了解使用单位对工程施工质量的评价和改进意见，维护自己的信誉，提高企业的管理水平。,8.3.1 工程项目的保修,保修时间 民用与公用建筑、一般工业建筑、构筑物的土建工程为一年，其中屋面防水工程为三年。 建筑物的电器管线、上下水管线安装工程为6个月。 建筑物的供热及供冷为一个采暖期及供冷期。 室外的上下水和小区道路等市政公用工程为一年。 其它特殊要求的工程，其保修期限由建设单位和施工单位在合同中规定。,8.3.1 工程项目的保修,工程项目保修做法的步骤有哪些？ 发送保修书（或称房屋保修卡） 要求检查和修理 验收,8.3.1 工程项目的保修,简述工程项目保修的经济责任。 施工单位未按国家有关规范、标准和设计要求施工，造成的质量缺陷，由施工单位负责返修并承担经济责任。 由于设计方面造成质量缺陷，由设计单位承担经济责任。由施工单位负责维修，其费用按有关规定通过建设单位向设计单位索赔，不足部分由建设单位负责。 因建筑材料、构配件和设备质量不合格引起的质量缺陷，属于施工单位采购的或经其验收同意的，由施工单位承担经济责任；属于建设单位采购的，由建设单位承担经济责任。,8.3.1 工程项目的保修,因使用单位使用不当造成的质量缺陷，由使用单位自行负责。 因地震、洪水、台风等不可抗拒原因造成的质量问题，施工单位、设计单位不承担经济责任。,8.3.2 工程项目的回访,回访的方式： 季节性回访 技术性回访 保修期满前回访,8.3.3 现代规范中对项目回访保修管理的规定,回访工作计划应包括什么内容？ 主管回访保修业务的部门 回访保修的执行单位 回访的对象（发包人或使用人）及其工程名称 回访时间安排和主要内容 回访工程的保修期限,6.2.3 建设工程项目信息处理的方法,基于网络的处理平台（1）局域网（2）城域网（3）广域网,6.2.3 建设工程项目信息处理的方法,项目参与方之间的信息交流 通过电子邮件收集信息和发布信息 通过基于互联网的项目信息门户的众多项目服务的公用信息平台 通过基于互联网的项目专用网站 召开网络会议 基于互联网的远程教育与培训,子项目6.3 工程管理信息化,6.3.1 项目管理信息系统的功能,项目信息系统的含义 项目管理信息系统是一个由多个子系统组成的系统，是处理项目信息的人-机系统，它通过收集、储存及分析工程项目过程中的有关数据，辅助工程项目的管理人员和决策者规划、决策和检查，其核心是用于项目的目标控制。,6,1 0 0 -1 0 1,-1 -1 1 0 0 0,0 1 0 0 -1 -1,0 0 -1 1 1 0,设为参考节点，划去第4行。,称A为降阶关联矩阵 (n-1)b ，表征独立节点与支路的关联性质。也称关联矩阵。,各行不独立。,一、关联矩阵、割集矩阵和回路矩阵的定义,2. 割集矩阵,(1,2,3)，(1,4,5)，(2,6,8)，(5,7,8)是该图的一组独立割集，流出闭合面方向为割集方向。,基本割集矩阵Qf,选 2 、 4、5、8为树支，连支为1、3、6 、7。,3. 回路矩阵,基本回路矩阵Bf,选 2 、 4、5、8为树支，连支为1、3、6 、7。,1.用矩阵A描述的基尔霍夫定律的矩阵形式,(1)KCL的矩阵形式,以节点为参考节点,矩阵形式的KCL:Aib = 0,二、用矩阵A、Q、B表示的基尔霍夫定律的矩阵形式,(2) KVL的矩阵形式,矩阵形式,矩阵形式的KCL：,矩阵形式的KCL：Qf ib =0,(1)KCL的矩阵形式,取（2，3，6）为树，,2.用矩阵Qf 描述的基尔霍夫定律的矩阵形式,电路中的（n-1）个树支电压可用（n-1）阶列向量表示，即,(2) KVL的矩阵形式,，,，,，,，,l个独立KVL方程,矩阵形式的KVL：Bf ub= 0,3. 用矩阵Bf表示的基尔霍夫定律的矩阵形式,(1) KVL的矩阵形式,(2)KCL的矩阵形式,独立回路电流,Q,Qi = 0,QTut = u,小结：,ul = - Btut,A,B,Ai = 0,BTil = i,ATun = u,Bu = 0,13-1电路的有向图如图所示，(1)节点为参考写出其关联矩阵A，(2)以实线为树枝，虚线为连支，写出其单连支回路矩阵Bf (3)写出单树支割集矩阵Qf。,(1)以节点为参考节点，其余4个节点为独立节点的关联矩阵A为,应用举例,(2)以实线(1,2,3,4)为树枝，虚线(5,6,7,8,9)为连支，其单连支回路矩阵Bf为,(3)以实线(1,2,3,4)为树枝，虚线(5,6,7,8,9)为连支，其单树支割集矩阵Qf为,1.对于一个含有n个节点b条支路的电路，关联矩阵反映了什么关联性质？,检验学习结果,3.对于一个含有n个节点b条支路的电路，割集矩阵反映了什么关联性质？,4.对于一个含有n个节点b条支路的电路，用矩阵A、Qf、Bf表示的基尔霍夫定律的矩阵形式分别是什么？,13.3 回路电流方程的矩阵形式,一、复合支路,第k条支路,第k条支路的阻抗，只能是单一的电阻、电感 或电容，不允许是它们的组合。阻抗上电压、 电流的参考方向与支路方向相同。,独立电压源，其参考方向和支路方向相反。,独立电流源，其参考方向和支路方向相反。,支路电压、支路电流，取关联参考方向。,1.电路中不含互感和受控源的情况(相量法),按定义写开,二、支路方程的矩阵形式,2.电路中含有互感的情况,设第k条、j条支路有耦合关系，编号时把它们相邻的编在一起（设两个电流都为流入同名端）：,其余支路电压、电流的关系为：,故回路电流方程不变，只是阻抗阵Z不再为对角阵， 其非对角线元素的第k行、第j列和第j行、第k列的两个元 素是两条支路的互阻抗。互阻抗前的“” ，电流流入同名 端的对应取“ ”，反之取“”。,仍可统一写为,3.电路中含有受控源的情况,而,这时含有受控源的支路阻抗 Z 为非对角阵，非对角线上的元素是与受控电压源的控制系数有关的元素。因支路方程的右端加上受控电压源，故支路阻抗阵变为：,取回路电流（连支电流）为未知变量。,回路方程矩阵形式,支路电压与支路电流的关系,代入上面方程，整理后得,回路矩阵方程,（回路电压源相量）,三、回路电流方程的矩阵形式,13.2列出图示电路矩阵形式回路电流方程的频域表达式。, 画出有向图，给支路编号，选树(1,4,6)。,应用举例,矩阵形式回路电流方程的频域表达式为,13-3列出图示电路矩阵形式回路电流方程的复频域表达式。,画出有向图，给支路编号，选树(1,4)。,应用举例,矩阵形式回路电流方程的复频域表达式为,。,小结,列写回路电流方程矩阵形式的步骤如下：,(1)画有向图，给支路编号，选树。,(2)写出支路阻抗矩阵Z(s)和回路矩阵Bf。按标准 复合支路的规定写出支路电压列向量,(4)写出矩阵形式回路电流方程的复频域表达式,或,思考 回答,1.什么是复合支路？,2.矩阵形式回路电流方程的列写中，若电路中含有无伴电流源，将会有何问题？,13.4 节点电压方程的矩阵形式,一、复合支路, 元件电流, 支路电流, 受控电流, 支路的复导纳（阻抗）, 支路电压, 独立电压源, 独立电流源,按复合支路的规定，电路中不允许有受控电压源，也不允许存在“纯电压源支路”。,复合支路规定了一条支路可以最多包含的元件数，可以缺少某些元件，但不能缺少阻抗。,二、支路方程的矩阵形式 分三种不同情况进行分析。,1.电路中不含互感和受控源,支路阻抗阵、支路导纳阵为 bb 矩阵：,按定义列写,2.具有互感情况下的节点电压分析,设第k条、j条支路有耦合关系，编号时把它们相邻的编在一起（设两个电流都为流入同名端）。,则,3.具有受控电流源的节点分析,对第k条支路有,(1)VCCS时 ：,(2)CCCS时 ：,考虑b条支路,则割集电压方程的矩阵形式为：,由此可得：,(1)两个割集互电导中的公共支路若同时与两个割集同(或反)方向，该支路电导取正号，反之取负号。,因为每一树支只能出现在本割集中，所以割集互导不可能包含树支，全部由连支构成。任一连支若是某两单树支割集的共有支路，则该两树支必包含在这个连支的单连支回路中，则： 当沿着树绕行，两个树支方向相同时其割集互导为正，反之为负。,(2)当电压源正极性对着该割集方向时取正号，反之取负号。,检验学习结果,1.列写割集电压方程的矩阵形式的步骤是什么？,2.节点电压方程和割集电压方程有何区别和联系？,13.6 状态方程,一、状态和状态变量,1.状态:电路在任何时刻所必需的最少信息,它们和自该时刻以后的输入(激励)足以确定该电路的性状。,2.状态变量:描述电路的一组最少数目独立变量,如果某一时刻这组变量已知，且自此时刻以后电路的输入亦已知，则可以确定此时刻以后任何时刻电路的响应。,选定系统中一组最少数量的变量X = x1，x2，xnT ,如果当t = t0 时这组变量X(t0)和t t0 后的输入e(t)为已知,就可以确定 t0 及 t0 以后任何时刻系统的响应。,二、状态方程,用状态变量和激励所描述的电路的一阶微分方程组。,特点：,1. 联立一阶微分方程组；,2. 左端为状态变量的一阶导数；,3. 右端仅含状态变量和输入量；,一般形式:,nn,nm,n1,m1,选uC , iL 为状态变量，,列微分方程。,整理得,三、状态方程的列写,1.直观法,13-6电路图如图所示，选uC，iL为状态变量，列写状态方程。,应用举例,矩阵形式,(4)把状态方程整理成标准形式。,对于简单的网络，用直观法比较容易，列写状态方程的步骤为：,(1) 选择独立的电容电压和电感电流作为状态变量；,(2) 对只接有一个电容的节点列写KCL方程；对只包含一个电感 的回路列KVL方程；,(3)列写其他必要的方程，消去方程中的非状态变量；,直观编写法的缺点： 1)编写方程不系统，不利于计算机计算。 2)对复杂网络的非状态变量的消除很麻烦。,步骤： (1)选择一个树，也称为特有树，它包含电容和电压源， 而不包含电容和电流源。 (2)对包含电容的单树支割集列写KCL方程。 (3)对包含电感的单连支割集列写KVL方程。 (4)列写其他必要的方程，消去非状态变量。 (5)整理并写出矩阵形式。,13.7 列写如下图所示电路的状态方程。,对图示的两个树支，按基本割集列写KCL方程,对图示的两个连支，按基本回路列KVL方程,应用举例,整理得,矩阵形式状态方程为,检验学习结果,1.状态方程系统列写法的步骤是什么？,2.如何选取特有树？,13.7 应用实例计算机辅助电路分析,电路的矩阵表示,用计算机程序分析电路时，应根据电路图写出这些电路数据，在程序运行时，从键盘将这些数据输入计算机，或者将这些数据先存入到某个数据文件(例如D.DAT)中，让计算机从这个文件中自动读入这些数据。,6.3.1 项目管理信息系统的功能,项目管理信息系统的功能（1）投资控制（2）成本控制（3）进度控制（4）质量控制（5）合同控制,6.3.2 工程管理信息化,工程管理信息化的含义 工程管理信息化指的是工程管理信息资源的开发和利用，以及信息技术在工程管理中的开发和应用。工程管理信息化属于领域信息化的范畴，它和企业信息化也有联系。,6.3.2 工程管理信息化,工程管理的信息资源 组织类工程信息 管理类工程信息 经济类工程信息 技术类工程信息 法规类信息,子项目6.4 施工文件档案管理,6.4.1 施工文件档案管理的内容,文档管理的任务和基本要求 文档管理指的是对作为信息载体的资料进行有序地收集、加工、分解、编目、存档，并为项目各参与者提供专用的和常用的信息的过程。要求： 文档要有系统性 各个文档要有单一标志，能够相互区分 文档管理责任要落实 内容正确、使用,6.4.1 施工文件档案管理的内容,项目文件资料的种类 内容性数据 说明性数据,6.4.2 施工文件的立卷,施工文件的立卷应遵循两个原则： 立卷应遵循工程文件的自然形成规律，保持卷内文件的有机联系，便于档案的保管和利用。 一个建设工程由多个单位工程组成时，工程文件应按单位工程组卷。,6.4.3 施工文件的归档,施工文件的归档应遵循两个要求： 归档文件必须完整、准确、系统，能够反映工程建设活动的全过程。 归档的文件必须经过分类整理，并应组成符合要求的案卷。,子项目6.5 项目沟通管理概述,6.5.1 沟通,沟通是组织协调的手段，是解决组织成员间障碍的基本方法。组织协调的程度和效果常依赖于各项目参加者之间沟通的程度。通过沟通，不但可以解决各种协调的问题，而且还可以解决各参加者心理的和行为的障碍和争执。,6.5.2 项目沟通管理的概念,什么是项目沟通管理？ 工程项目沟通管理就是为保证项目信息及时、正确地提取、收集、传播、储存，以及最终进行处置所需实施的一系列过程。其目的是保证项目组织内部的信息畅通。,6.5.3 项目沟通管理的特点,（1）系统性（2）复杂性,6.5.4 项目沟通管理的程序,6.5.5 项目沟通管理的类型,项目沟通管理按照信息流向的不同，可分为下向沟通、上向沟通、平行沟通、单项沟通、双向沟通；按沟通方式的不同，可分为正式沟通、非正式沟通、书面沟通、口头沟通、言语沟通、体语沟通；按沟通渠道的不同可分为链式沟通、轮式沟通、环式沟通、Y式沟通、全通道式沟通。,6.5.6 项目沟通管理的内容,核心信息 各种文件与证件 项目内部信息 监理方信息 相关方意见,6.5.7 项目沟通管理的作用,作为决策和计划的基础 作为组织和控制管理过程的依据和手段 保证项目经理成功领导 有利于建立和改善人际关系,子项目6.6 项目沟通计划,6.6.1 项目沟通的要求,项目组织和项目涉及人责任关系 涉及项目的纪律、行政部门、专业 项目所需人员的推算以及应分配的位置 外部信息需求（如同媒体的沟通）,2、总线接口部件BIU,6）总线控制逻辑总线控制逻辑发出总线控制信号，实现存储器的读/写控制和I/O的读写控制。它将CPU内部总线与外部总线相连，是CPU与外部电路进行数据交换的路径。总线控制逻辑控制8086通过20条引脚线分时传送20位地址线、16位数据和4位状态信息。,3、BIU和EU的工作过程,8086的总线BIU和EU在很多时候可以并行工作，使得取指令、指令译码和执行指令这些操作构成操作流水线。当指令队列中有两个空字节，且EU没有访问存储器和I/O接口的要求时，BIU会自动把指令取到指令队列中。,3、BIU和EU的工作过程,当EU准备执行一条指令时，它会从指令队列前部取出指令执行。在执行指令的过程中，如果需要访问存储器或者I/O设备，那么EU会向BIU发出访问总线的请求，以完成访问存储器或者I/O接口的操作。如果此时BIU正好处于空闲状态，那么，会立即响应EU的总线请求；但如果BIU正在将某个指令字节取到指令队列中，那么，BIU将首先完成这个取指令操作，然后再去响应EU发出的访问总线的请求。,3、BIU和EU的工作过程,当指令队列已满，而且EU又没有总线访问时，BIU便进入空闲状态。在执行转移指令、调用指令和返回指令时，下面要执行的指令就不是在程序中紧接着的那条指令了，而BIU往指令队列装入指令时，总是按顺序进行的。在这种情况下，指令队列中已经装入的指令就没有用了，会被自动消除。随后，BIU会往指令队列中装入另一个程序段中的指令。,2.2.2 8086的工作模式,把8086CPU与存储器、外设构成一个计算机系统时，根据所连的存储器和外设的规模，8086CPU具有两种不同的工作模式来适应不同的应用场合：最小模式最大模式 8086的工作模式由硬件设计决定： 引脚连电源（5V），则8086处在最小模式； 引脚接地，则8086处在最大模式。,MN/MX,MN/MX,2.2.2 8086的工作模式,最小模式最小模式也称为单处理器模式，是指系统中只有一片8086微处理器，所连的存储器容量不大、片子不多，所要连的I/O端口也不多，系统的控制总线就直接由CPU的控制线供给，从而使得系统中的总线控制电路被减到最少。最小模式适用于较小规模的系统。,2.2.2 8086的工作模式,最大模式最大模式是相对于最小模式而言的，适用于中、大型规模的系统。在最大模式的系统中有多个微处理器，其中一个是主处理器8086，其他的处理器称为协处理器，承担某方面专门的工作。和8086配合的协处理器有数值运算协处理器8087，和输入/输出协处理器8089。8086通过一个总线控制器8288来形成各种总线周期，控制信号由8288供给。,数据总线为16位地址总线为20位40条引脚 部分引脚分时复用,2.3 8086的引脚特性,2.3 8086的引脚特性,描述方面：引脚的功能信号的有效电平信号的流向引脚的复用三态能力,2.3.1 两种工作模式的公共引脚,2.3.1 两种工作模式的公共引脚,状态信息S6总是为低电平。S5反映当前允许中断标志的状态。S4与S3一起指示当前哪一个段寄存器被使用。其规定如表所示。,2.3.1 两种工作模式的公共引脚,2.3.1 两种工作模式的公共引脚,2.3.1 两种工作模式的公共引脚,2.3.1 两种工作模式的公共引脚,2.3.1 两种工作模式的公共引脚,与模式有关的引脚,2.3.2 最小模式下的引脚,2.3.2 最小模式下的引脚,2.3.2 最小模式下的引脚,Q,Qi = 0,QTut = u,小结：,ul = - Btut,A,B,Ai = 0,BTil = i,ATun = u,Bu = 0,2.电路中含有互感的情况,设第k条、j条支路有耦合关系，编号时把它们相邻的编在一起（设两个电流都为流入同名端）：,其余支路电压、电流的关系为：,故回路电流方程不变，只是阻抗阵Z不再为对角阵， 其非对角线元素的第k行、第j列和第j行、第k列的两个元 素是两条支路的互阻抗。互阻抗前的“” ，电流流入同名 端的对应取“ ”，反之取“”。,仍可统一写为,3.电路中含有受控源的情况,而,这时含有受控源的支路阻抗 Z 为非对角阵，非对角线上的元素是与受控电压源的控制系数有关的元素。因支路方程的右端加上受控电压源，故支路阻抗阵变为：,取回路电流（连支电流）为未知变量。,回路方程矩阵形式,支路电压与支路电流的关系,代入上面方程，整理后得,回路矩阵方程,（回路电压源相量）,三、回路电流方程的矩阵形式,13.2列出图示电路矩阵形式回路电流方程的频域表达式。, 画出有向图，给支路编号，选树(1,4,6)。,应用举例,矩阵形式回路电流方程的频域表达式为,13-3列出图示电路矩阵形式回路电流方程的复频域表达式。,画出有向图，给支路编号，选树(1,4)。,应用举例,矩阵形式回路电流方程的复频域表达式为,。,小结,列写回路电流方程矩阵形式的步骤如下：,(1)画有向图，给支路编号，选树。,(2)写出支路阻抗矩阵Z(s)和回路矩阵Bf。按标准 复合支路的规定写出支路电压列向量,(4)写出矩阵形式回路电流方程的复频域表达式,或,思考 回答,1.什么是复合支路？,2.矩阵形式回路电流方程的列写中，若电路中含有无伴电流源，将会有何问题？,13.4 节点电压方程的矩阵形式,一、复合支路, 元件电流, 支路电流, 受控电流, 支路的复导纳（阻抗）, 支路电压, 独立电压源, 独立电流源,按复合支路的规定，电路中不允许有受控电压源，也不允许存在“纯电压源支路”。,复合支路规定了一条支路可以最多包含的元件数，可以缺少某些元件，但不能缺少阻抗。,二、支路方程的矩阵形式 分三种不同情况进行分析。,1.电路中不含互感和受控源,支路阻抗阵、支路导纳阵为 bb 矩阵：,按定义列写,2.具有互感情况下的节点电压分析,设第k条、j条支路有耦合关系，编号时把它们相邻的编在一起（设两个电流都为流入同名端）。,则,3.具有受控电流源的节点分析,对第k条支路有,(1)VCCS时 ：,(2)CCCS时 ：,考虑b条支路,则割集电压方程的矩阵形式为：,由此可得：,(1)两个割集互电导中的公共支路若同时与两个割集同(或反)方向，该支路电导取正号，反之取负号。,因为每一树支只能出现在本割集中，所以割集互导不可能包含树支，全部由连支构成。任一连支若是某两单树支割集的共有支路，则该两树支必包含在这个连支的单连支回路中，则： 当沿着树绕行，两个树支方向相同时其割集互导为正，反之为负。,(2)当电压源正极性对着该割集方向时取正号，反之取负号。,检验学习结果,1.列写割集电压方程的矩阵形式的步骤是什么？,2.节点电压方程和割集电压方程有何区别和联系？,13.6 状态方程,一、状态和状态变量,1.状态:电路在任何时刻所必需的最少信息,它们和自该时刻以后的输入(激励)足以确定该电路的性状。,2.状态变量:描述电路的一组最少数目独立变量,如果某一时刻这组变量已知，且自此时刻以后电路的输入亦已知，则可以确定此时刻以后任何时刻电路的响应。,选定系统中一组最少数量的变量X = x1，x2，xnT ,如果当t = t0 时这组变量X(t0)和t t0 后的输入e(t)为已知,就可以确定 t0 及 t0 以后任何时刻系统的响应。,二、状态方程,用状态变量和激励所描述的电路的一阶微分方程组。,特点：,1. 联立一阶微分方程组；,2. 左端为状态变量的一阶导数；,3. 右端仅含状态变量和输入量；,一般形式:,nn,nm,n1,m1,2、总线接口部件BIU,6）总线控制逻辑总线控制逻辑发出总线控制信号，实现存储器的读/写控制和I/O的读写控制。它将CPU内部总线与外部总线相连，是CPU与外部电路进行数据交换的路径。总线控制逻辑控制8086通过20条引脚线分时传送20位地址线、16位数据和4位状态信息。,3、BIU和EU的工作过程,8086的总线BIU和EU在很多时候可以并行工作，使得取指令、指令译码和执行指令这些操作构成操作流水线。当指令队列中有两个空字节，且EU没有访问存储器和I/O接口的要求时，BIU会自动把指令取到指令队列中。,3、BIU和EU的工作过程,当EU准备执行一条指令时，它会从指令队列前部取出指令执行。在执行指令的过程中，如果需要访问存储器或者I/O设备，那么EU会向BIU发出访问总线的请求，以完成访问存储器或者I/O接口的操作。如果此时BIU正好处于空闲状态，那么，会立即响应EU的总线请求；但如果BIU正在将某个指令字节取到指令队列中，那么，BIU将首先完成这个取指令操作，然后再去响应EU发出的访问总线的请求。,3、BIU和EU的工作过程,当指令队列已满，而且EU又没有总线访问时，BIU便进入空闲状态。在执行转移指令、调用指令和返回指令时，下面要执行的指令就不是在程序中紧接着的那条指令了，而BIU往指令队列装入指令时，总是按顺序进行的。在这种情况下，指令队列中已经装入的指令就没有用了，会被自动消除。随后，BIU会往指令队列中装入另一个程序段中的指令。,2.3.2 最小模式下的引脚,2.3.2 最小模式下的引脚,2.3.2 最小模式下的引脚,2.3.3 最大模式下的引脚,QS1和QS0的组合与对应的操作,2.3.3 最大模式下的引脚,2.3.3 最大模式下的引脚,2.3.3 最大模式下的引脚,S2、S1、S0的组合与对应的操作,2.4.1 基本概念微型计算机系统的所有操作都按统一的时钟节拍进行。CPU执行指令时涉及三种周期：时钟周期总线周期指令周期,2.4 8086微型计算机系统的总线时序,1、时钟周期,计算机是一个复杂的时序逻辑电路，时序逻辑电路都有“时钟”信号。 计算机的“时钟”是由振荡源产生的、幅度和周期不变的节拍脉冲，每个脉冲周期称为时钟周期（Clock Cycle），又称为T状态。计算机是在时钟脉冲的统一控制下，一个节拍一个节拍地工作的。时钟周期是微机系统工作的最小时间单元，取决于系统的主频率，系统完成任何操作所需要的时间，均是时钟周期的整数倍。 例如，IBM-PC机时钟频率为4.77MHz，一个T状态为210ns,T,2、总线周期,当CPU访问M或I/O端口，需要通过总线进行读或写操作。与CPU内部操作相比，通过总线进行的操作需要较长的时间。把CPU通过总线进行某种操作的过程称为总线周期（Bus Cycle），表示从M或I/O端口存取一个数据所需的时间。根据总线操作功能的不同，分为：存储器读周期存储器写周期I/O读周期I/O写周期一个基本的总线周期由4个时钟周期组成（T1、T2、T3、T4）。,一个基本的总线周期,2、总线周期,在有些情况下，外设或存储器速度较慢，不能及时地配合CPU传送数据。这时，外设或存储器会通过“READY”信号线在T3状态启动之前向CPU发一个“数据未准备好”信号，于是CPU会在T3之后插入1个或多个附加的时钟周期等待状态Tw。 只有在CPU和内存或I/O接口之间传输数据，以及填充指令队列时，CPU才执行总线周期。可见，如果在一个总线周期之后，不立即执行下一个总线周期，那么，系统总线就处在空闲状态，此时，执行空闲周期TI。,三者关系：,2.4.2 最小模式下的总线周期时序,最小模式下的读周期时序读周期是指CPU从存储器或I/O端口读取数据的总线周期。,2.4.2 最小模式下的总线周期时序,最小模式下的写周期时序写周期是指CPU中的数据送到存储器或I/O端口的总线周期。,2.4.2 最小模式下的总线周期时序,中断响应周期时序中断是指CPU中止当前程序的执行，而去执行一个中断服务程序的过程。8086可以处理256种不同的中断，分为硬件中断和软件中断。硬件中断是由外部设备引发的，分为非屏蔽中断和可屏蔽中断两类。非屏蔽中断是通过CPU的NMI引脚引入的，其请求信号为一上升沿触发信号，并要求维持两个时钟周期的高电平。当有非屏蔽中断请求时，不管CPU正在做什么事情，都会响应，级别很高。,2.4.2 最小模式下的总线周期时序,中断响应周期时序一般外部设备的中断是通过INTR引脚向CPU发出中断请求的，这个可屏蔽中断请求信号的有效电平（高电平），必须维持到CPU响应中断为止。若标志IF1，表示CPU允许中断，此时CPU在执行完当前指令后响应中断，其中断响应周期时序如下图所示。,2.4.2 最小模式下的总线周期时序,8086的复位时序（对两种模式都一样）RESET引脚是用来启动或重新启动系统的。外部来的复位信号RST经8284同步为内部RESET信号，如下图所示。,2.4.2 最小模式下的总线周期时序,总线保持请求与响应周期时序当系统中CPU之外的总线主设备需要占用总线时，就向CPU发出一个有效的总线保持请求信号HOLD，这个HOLD信号可能与时钟信号不同步。CPU在每个时钟周期的上升沿进行检测，当检测到该信号时，在当前总线周期的T4后或下一个总线周期的T1后，CPU发出一个有效的保持响应信号HLDA，并让出总线，此时，进入了DMA