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第十一章 装配图,1,2,3,11.1 装配图的作用与内容, 作 用：, 内容:,(1) 一组视图。,(2) 必要的尺寸。,(3) 技术要求。,(4) 标题栏、零件编号及 明细栏。,节流阀,节流阀是一种控制液体流量的装置,装配图的作用和内容如下：,装配图,是制定装配工艺规程，进行装配、检验、安装及维修的技术文件。,4,11.2 装配图的表达方法,一、规定画法, 相邻零件的接触表面和配合表面只画一条 线；不接触表面和非配合表面画两条线。,5, 两个(或两个以上)零件邻接时，剖面线的倾 斜方向应相反或间隔不同。但同一零件在各 视图上的剖面线方向和间隔必须一致。, 标准件和实心件按不剖画,6,沿轴承盖与轴承座的结合面剖开，拆去上面部分，以表达轴瓦与轴承座的装配情况。,二、特殊画法,假想沿某些零件的结合面剖切，绘出其图形，以表达装配体内部零件间的装配情况。, 沿零件结合面的剖切画法,7, 假想画法,与本装配体有关但不属于本装配体的相邻零部件，以及运动机件的极限位置，可用双点画线表示。,运动机件的极限位置轮廓线画双点画线。,8, 简化画法, 夸大画法,零件的工艺结构， 如倒角、圆角、退刀槽等可不画。,薄垫片的厚度、小间隙等可适当夸大画出。,滚动轴承、螺栓联接等可采用简化画法。,9,11.3 装配图的视图选择,一、视图选择的要求, 完全 部件的功用、工作原理、装配关系 及安装关系等内容表达要完全。, 清楚 读图时清楚易懂。,二、视图选择的步骤和方法, 部件分析,工作原理,结 构,配合关系,联接固定关系,相对位置关系, 正确 视图、剖视、规定画法、及装配关系 等的表示方法正确，符合国标规定。,10,工作原理：,图示柱塞泵是用于机床供油系统的供油装置。,小轮上面的凸轮（未画出）旋转时，由于升程的改变，使得柱塞上下往复移动，引起泵腔容积的变化，压力也随之改变，油被不断吸进、排出，起到供油作用。,11,柱塞与柱塞套装配在一起，柱塞套用螺纹与泵体连接。柱塞下部压在弹簧上。,装配及连接固定关系：,共四条装配线：, 柱塞、轴套、泵体：, 吸油、排油部分的 单向阀体, 小轮、小轴部分,由小球、弹簧、和螺塞等组成。,用开口销固定在柱塞上部。,12, 选择主视图, 符合部件的工作位置。,选择原则：, 选择其它视图,表达主视图没能表达的内容。, 能清楚表达部件的工 作原理、主要的装配 关系或其结构特征。,柱塞泵,13,俯视图,A,往,复, 方案比较,多考虑几种表达方案，比较后确定最佳方案。,A,为了清楚表明柱塞在凸轮作用下,上下往复运动的动作原理，特增加了A向视图。,为了将吸油系统的装配关系及工作原理表达完全，需选择局部剖的俯视图。,柱塞泵,14,6,1 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,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,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,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,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,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,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。,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,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。,11.4 装配图的尺寸标注、 零件编号和明细栏,1. 性能（规格）尺寸,2. 装配尺寸,表示部件的性能和规格的尺寸。,零件之间的配合尺寸及影响其性能的重要相对位置尺寸。,一、装配图的尺寸标注,装配图,例如：节流阀的进、出口尺寸5。,3. 安装尺寸,4. 外形尺寸,将部件安装到机座上所需要的尺寸。,部件在长、宽、高三个方向上的最大尺寸。,例如：节流阀的进、出口的M141.5。,105,二、零件编号、明细栏和技术要求,1.零件编号, 编号方法,7,7, 画黑点, 画指引线, 横线或圆,细实线, 数字(5或7号字),(68mm长),螺纹紧固件的编号形式,106, 相同零件只对其中一个编号, 其数量填在 明细栏内。, 指引线不能相交, 在通过剖面线的区域时 不能与剖面线平行。, 零件编号应按顺时针或逆时针方向顺序 编号， 全图按水平方向或垂直方向整齐 排列。,怎样编号不易出错？,先画出需要编号零件的指引线和横线，检查无重复、无遗漏时，再统一填写序号。,107,2. 明细栏,明细栏是部件全部零件的详细目录,表中填有零件的序号、名称、数量、材料、附注及标准。,明细栏在标题栏的上方，当位置不够时可移一部分紧接标题栏左边继续填写 。,注 意,明细栏中的零件序号应与装配图中的零件编号一致，并且由下往上填写，因此，应先编零件序号再填明细栏。,108,109,1. 两个零件在同一个方向上，只能有一个接触面或配合面。,2. 轴肩处加工出退刀槽，或在孔的端面加工出倒角,正确,错误,错误,正确,11.5 装配结构的合理性,110,在分析部件，确定视图表达方案的基础上， 按下列步骤画图。,以柱塞泵为例,11.6 画装配图的方法和步骤,111,根据部件的大小，视图数量, 确定画图的比例、图幅的大小，画出图框，留出标题栏和明细栏的位置。,1 . 确定图幅,画各视图的主要基线。并注意各视图之间留有适当间隔，以便标注尺寸和进行零件编号。,2. 布置视图,112,先画主体零件（泵体）。 从主视图开始，画各视图的主要轮廓 。,3. 画主要装配线,4. 按装配顺序, 画 主装配线上其它 零件。,113,进、出口单向阀，小轮、轴等。,弹簧、销钉等。,5. 画其它装配线,6. 画细部结构,114,检查无误后加深图线，画剖面线，标注尺寸，对零件进行编号，填写明细栏、标题栏，书写技术要求等，完成装配图。,7. 完成装配图,115,1. 掌握装配图的规定画法、特殊画法。,2. 画装配图首先选好主视图，确定较好的视图 表达方案，把部件的工作原理、装配关系、 零件之间的连接固定方式和重要零件的主要 结构表达清楚。,3. 根据尺寸的作用，弄清装配图应标注哪几类 尺寸。,4. 掌握正确的画图方法和步骤。画图时必须首 先了解每个零件在轴向、径向的固定方式， 使它在装配体中有一个固定的位置。一般径 向靠配合、键、销联接固定；轴向靠轴肩或 端面固定。, 小 结 ,116,了解部件的尺寸和技术要求。,读装配图的要求：,了解部件的功用、使用性能和工作原理。,弄清各零件的作用和它们之间的相对位置、 装配关系和连接固定方式。, 弄懂各零件的结构形状。,读装配图是工程技术人员必备的一种能力，在设计、装配、安装、调试以及进行技术交流时，都要读装配图。,11.7装配图的读图方法和拆画零件图,117,2、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,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,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传送过程。当DMA传送结束后，发出总线保持请求的设备将HOLD恢复为低电平，CPU才收回总线控制权。这个过程称为总线保持请求与响应周期，如下图所示。,2.4.3 最大模式下的总线周期时序,最大模式下的读周期时序,2.4.3 最大模式下的总线周期时序,最大模式下的写周期时序,2.4.3 最大模式下的总线周期时序,3.最大模式下的总线请求/允许/释放操作8086在最大模式下提供的总线控制联络信号是具有双向传输信号的引脚 ，称之为总线请求/总线允许/总线释放信号。它们可以分别连接到两个其它的总线主模块。在最大模式下，可发出总线请求的总线主模块包括：协处理器和DMA控制器等。,2.5 8086微型计算机系统的硬件组成与组织,2.5.1 8086微型计算机系统的硬件组成系统硬件组成的特点8086微型计算机系统的硬件组成除了包括8086微处理器外，还需要其他的部件。8086不同的工作模式对系统的硬件组成有不同的要求，其中共同之处有：时钟发生器8284 (1片，提供时钟）地址锁存器8282 (3片，锁存地址信息）数据收发器8286 (2片，增加数据总线的驱动能力 ）,一、读装配图的方法和步骤, 概括了解, 看标题栏并参阅有关资料,了解部件的 名称、用途和使用 性能。, 看零件编号和明细栏，了解零件的名称、 数量和它在图中的位置。,装配图,由装配图的标题栏可知，该部件名称为齿轮油泵，是安装在油路中的一种供油装置。由明细栏和外形尺寸可知它由12个零件组成，结构不太复杂。,164,齿轮油泵装配图由三个视图表达，主视图采用了局部剖视，表达了齿轮油泵的主要装配关系。左视图沿端盖和泵体结合面剖切，并沿进油口轴线取局部剖视，表达了齿轮油泵的工作原理。俯视图采用了局部剖视，表达了齿轮油泵的外形及螺柱的连接情况。,装配图, 分析视图，弄清各个视图的名称、所采 用的表达方法和所表达的主要内容及视 图间的投影关系。,165,如图所示，当主动齿轮逆时针转动，从动齿轮顺时针转动时，齿轮啮合区右边的压力降低，油池中的油在大气压力下，从进油口进入泵腔内。随着齿轮的转动，齿槽中的油不断沿箭头方向被轮齿带到左边，高压油从出油口送到输油系统。, 分析部件的工作原理,从表达传动关系的视图入手，分析部件的工作原理 。,装配图,166,分析部件的装配关系，要弄清零件之间的配合关系、连接固定方式等。, 分析零件间的装配关系和部件结构,可根据图中配合尺寸的配合代号，判别零件配合的基准制、配合种类及轴、孔的公差等级等。, 配合关系,齿轮油泵有主动齿轮轴系和从动齿轮轴系两条装配线。,167,轴与孔的配合？,尺寸为 13H7/f7,属基孔制，间隙配合。,说明轴在泵体、端盖的轴孔内是转动的。,装配图,31.95H7/f7,基孔制，间隙配合。,齿轮的齿顶和泵体空腔的内壁间是什么配合？,168,弄清零件之间用什么方式连接，零件是如何固定、定位的。, 连接和固定方式, 端盖和泵体？,用螺钉连接，用销钉准确定位。, 填料压盖与泵体？,用螺柱连接。, 齿轮的轴向定位？,靠齿轮端面与泵体内腔底面及端盖内侧面接触而定位。,装配图,169, 密封装置,为了防止漏油及灰尘、水分进入泵体内影响齿轮传动，在主动齿轮轴的伸出端设有密封装置。,端盖与泵体之间有垫片。,垫片的另一个作用是调整齿轮的轴向间隙。,装配图,170, 装拆顺序,部件的结构应利于零件的装拆。齿轮油泵的装拆顺序：,拆螺钉 、销钉 端盖 齿轮轴 , 分析零件，弄清零件的结构形状。,先看容易分离的零件，再看其它零件；,顺序：,先看主要零件，再看次要零件；,先分离零件，再分析零件的结构形状。,螺母及垫圈填料压盖及填料。,装配图,171, 根据剖面线的方向和间隔的不同，及视图 间的投影关系等区分形体。, 看尺寸，综合考虑零件的功用、加工、装 配等情况，然后确定零件的形状。, 形状不能确定的部分，要根据零件的功用 及结构常识确定。,怎样把零件从装配图中 分离出来呢？, 看零件编号，分离不剖零件。,172,其主体部分的外形和内腔都是长圆形，腔内容纳一对齿轮，泵体上有轴孔。 前后锥台形的凸起有进、出油口与内腔相通，泵体左端面有与端盖连接固定用的螺钉孔和销孔。 底板部分是长方形，左、右各有一个固定用的螺栓孔，上面的凸台和下面的方槽，都用于减少加工面。,如: 泵体,如此，逐个零件分析之后，可知齿轮油泵的形状和结构为：,装配图,173,齿轮泵立体图,174,二、根据装配图拆画零件图,1. 拆画零件图的步骤：,(1) 按读装配图的要求，看懂部件的工作 原理、装配关系和零件的结构形状。,(2) 根据零件图视图表达的要求，确定各 零件的视图表达方案。,(3) 根据零件图的内容和画图要求，画出 零件工作图。,零件图与装配图在视图内容、表达方法、尺寸标注等方面的不同。,175,2. 拆画零件图应注意的问题 :,(1) 零件的视图表达方案应根据零件的结构 形状确定，而不能盲目照抄装配图。,( 2) 在装配图中允许不画的零件的工艺结构， 如倒角、 圆角、退刀槽等，在零件图中 应全部画出。,(3) 零件图的尺寸，除在装配图中注出者外， 其余尺寸都在图上按比例直接量取，并圆 整。与标准件连接或配合的尺寸, 如螺纹、 倒角、退刀槽等要查标准注出。有配合要 求的表面，要注出尺寸的公差带代号或偏 差数值。,176,(4) 根据零件各表面的作用和工作要求，注出 表面粗糙度代号。, 配合表面： Ra值取3.20.8，公差等级高 的Ra取较小值。, 接触面: Ra值取6.33.2，如零件的定位 底面Ra可取3.2，一般端面可取6.3等。, 需加工的自由表面（不与其它零件接触 的表面）: Ra值可取2512.5，如螺栓 孔等。,(5) 根据零件在部件中的作用和加工条件，确 定零件图的其它技术要求。,177,泵体零件图,根据齿轮泵装配图拆画的,178,3. 通过拆画零件图，提高看图和画图的能力。,读装配图的重点:,1. 分析部件的工作原理和零件间的装配关系 。,2. 确定主要零件的结构形状。这是看图中的 难点，在练习中逐步掌握。,小 结,179,返回,180,返回,181,齿轮油泵装配图,返回,182,