数字逻辑电路知识总结(12篇)
1.数字逻辑电路知识总结 篇一
数字逻辑论文
摘要:随着数字逻辑技术的发展,数字逻辑电路也逐步应用于我们生活的方方面面。在数字机顶盒,数字电冰箱,数字洗衣机等领域均有所体现。本文将大体介绍数字逻辑电路的发展历程、分类方法、数值、用途与特点,最后详细介绍数字逻辑电路的实际应用。
一.
数字电路的发展历程与分类方法
数字电路的发展:数字电路的发展与模拟电路一样经历了由电子管、半导体分立器件到集成电路等几个时代。但其发展比模拟电路发展的更快。从60年代开始,数字集成器件以双极型工艺制成了小规模逻辑器件。随后发展到中规模逻辑器件;70年代末,微处理器的出现,使数字集成电路的性能产生质的飞跃。逻辑门是数字电路中一种重要的逻辑单元电路。TTL逻辑门电路问世较早,其工艺经过不断改进,至今仍为主要的基本逻辑器件之一。随着CMOS工艺的发展,TTL的主导地位受到了动摇,有被CMOS器件所取代的趋势。近年来,可编程逻辑器件PLD特别是现场可编程门阵列FPGA的飞速进步,使数字电子技术开创了新局面,不仅规模大,而且将硬件与软件相结合,使器件的功能更加完善,使用更灵活。数字逻辑电路分类:
1、按功能来分:
(1)组合逻辑电路:简称组合电路,它由最基本的的逻辑门电路组合而成。特点是:输出值只与当时的输入值有关,即输出惟一地由当时的输入值决定。电路没有记忆功能,输出状态随着输入状态的变化而变化,类似于电阻性电路,如加法器、译码器、编码器、数据选择器等都属于此类。
(2)时序逻辑电路:简称时序电路,它是由最基本的逻辑门电路加上反馈逻辑回路或器件组合而成的电路,与组合电路最本质的区别在于时序电路具有记忆功能。时序电路的特点是:输出不仅取决于当时的输入值,而且还与电路过去的状态有关。它类似于含储能元件的电感或电容的电路,如触发器、锁存器、计数器、移位寄存器、储存器等电路都是时序电路的典型器件。
2、按电路有无集成元器件来
可分为分立元件数字电路和集成数字电路。
3、按集成电路的集成度进行分类 可分为小规模集成数字电路(SSI)、中规模集成数字电路(MSI)、大规模集成数字电路(LSI)和超大规模集成数字电路(VLSI)。
4、按构成电路的半导体器件来分类 可分为双极型数字电路和单极型数字电路。
二.数字逻辑电路的用途和特点
数字电子电路中的后起之秀是数字逻辑电路。把它叫做数字电路是因为电路中传递的虽然也是脉冲,但这些脉冲是用来表示二进制数码的,例如用高电平表示“ 1 ”,低电平表示“ 0 ”。声音图像文字等信息经过数字化处理后变成了一串串电脉冲,它们被称为数字信号。能处理数字信号的电路就称为数字电路。
这种电路同时又被叫做逻辑电路,那是因为电路中的“ 1 ”和“ 0 ”还具有逻辑意义,例如逻辑“ 1 ”和逻辑“ 0 ”可以分别表示电路的接通和断开、事件的是和否、逻辑推理的真和假等等。电路的输出和输入之间是一种逻辑关系。这种电路除了能进行二进制算术运算外还能完成逻辑运算和具有逻辑推理能力,所以才把它叫做逻辑电路。
由于数字逻辑电路有易于集成、传输质量高、有运算和逻辑推理能力等优点,因此被广泛用于计算机、自动控制、通信、测量等领域。一般家电产品中,如定时器、告警器、控制器、电子钟表、电子玩具等都要用数字逻辑电路。
数字逻辑电路的第一个特点是为了突出“逻辑”两个字,使用的是独特的图形符号。数字逻辑电路中有门电路和触发器两种基本单元电路,它们都是以晶体管和电阻等元件组成的,但在逻辑电路中我们只用几个简化了的图形符号去表示它们,而不画出它们的具体电路,也不管它们使用多高电压,是 TTL 电路还是 CMOS 电路等等。按逻辑功能要求把这些图形符号组合起来画成的图就是逻辑电路图,它完全不同于一般的放大振荡或脉冲电路图。
数字电路中有关信息是包含在 0 和 1 的数字组合内的,所以只要电路能明显地区分开 0 和 1,0 和 1 的组合关系没有破坏就行,脉冲波形的好坏我们是不大理会的。所以数字逻辑电路的第二个特点是我们主要关心它能完成什么样的逻辑功能,较少考虑它的电气参数性能等问题。也因为这个原因,数字逻辑电路中使用了一些特殊的表达方法如真值表、特征方程等,还使用一些特殊的分析工具如逻辑代数、卡诺图等等,这些也都与放大振荡电路不同。
三.数字电路的数制
在我们的日常生活中常用的进制主要是十进制(因为我们有十个手指,所以十进制是比较合理的选择,用手指可以表示十个数字,0的概念直到很久以后才出现,所以是1-10而不是0-9)。例如:在早期设计的机械计算装置中,使用的不是二进制,而是十进制或者其他进制,利用齿轮的不同位置表示不同的数值,这种计算装置可能更加接近人类的思想方式。比如说一个计算设备有十个齿轮,它们级连起来,每一个齿轮有十格,小齿轮转一圈大齿轮走一格。这就是一个简单的十位十进制的数据表示设备了,可以表示0到999999999的数字。配合其他的一些机械设备,这样一个简单的基于齿轮的装置就可以实现简单的十进制加减法了。而在如今的信息化、数字社会,十进制不能满足人们的使用要求,从而出现了不同的进制,如我们常说的二进制、八进制、十六进制等
二进制是计算技术中广泛采用的一种数制。计算机运算基础采用二进制。电脑的基础是二进制,电子计算机出现以后,使用电子管来表示十种状态过于复杂,所以所有的电子计算机中只有两种基本的状态,开和关。也就是说,电子管的两种状态决定了以电子管为基础的电子计算机采用二进制来表示数字和数据。这种通过不同的位置上面不同的符号表示数值的方法就是进制表示方法。一个字是电脑中的基本存储单元,根据计算机字长的不同,字具有不同的位数,现代电脑的字长一般是32位的,也就是说,一个字的位数是32。字节是8位的数据单元,一个字节可以表示0-255的数据。对于32位字长的现代电脑,一个字等于4个字节,对于早期的16位的电脑,一个字等于2个字节。八进制的数较二进制的数书写方便,常应用在电子计算机的计算中。十六进制常用在单片机的编程里。数制应用领域范围之广,一时难以一一举例,未来的世界数字化,期待着。
四、数字逻辑设计在生活中的应用
随着数字机顶盒、数字高清电视和液晶平板电视的迅猛发展,日常消费电子产品中的数字视频解调接收器和视频图像处理信号接收前端的重要模块-模数转换器的应用越来越广泛,而且随着整机产品的功能和性能要求越来越高,功耗低面积小的数字视频片上系统(SoC)单芯片已经成为10位分辨率、多通道模数转换器的主要应用芯片,例如3通道采集RGB和YUV信号的视频模拟前端。但是由于片上系统单芯片集成了大量的模拟电路和数字逻辑电路,内部时钟频率也非常高,因此导致电路噪声偏大,影响模数转换器的性能。如何使模数转换器既拥有较强的抗干扰能力,同时达到低功耗的要求,越来越成为模拟集成电路研究的热点和难点。论文主要研究了兼容0.18um 1.8V标准数字逻辑CMOS工艺应用于数字视频领域的流水线模数转换器,通过matlab的分析和优化,建立了系统级的设计框架,然后根据系统需求的采样率、输出分辨率等要求计算出影响模数转换器性能参数的限制指标。再根据工艺参数和EDA工具设计出了晶体管级电路并进行了全电路性能仿真。最后设计了整个模数转换器和测试芯片的布局及版图,完成了整个芯片设计的全部流程。期间主要的研究成果和工作有以下几个方面:(1)一般流水线模数转换器常用的动态比较器需要从外部输入参考源与输入信号进行比较然后输出数字域的结果,而本文提出的无输入参考源动态比较器不需要在比较器之外引入参考源而是利用比较器输入对管的差别产生比较阈值,这样减轻了参考源驱动电路的负载,排除了外部电路对动态比较器组成的子模数转换器模块的干扰,另外减少了外部引入参考源走线的数量进而减小了硅面积。(2)论文设计的低功耗高速模数转换器使用了1.8V电源,为了减少开关电容电路采样的信号失真,提出了一种新型的开关栅增压电路,使得信号开关器件的栅电压与输入信号无关,保持开关的导通电阻是常数,而且在增压传输路径中的开关导通电阻也与信号无关,从而降低了信号的谐波失真,提高了电路的动态范围。此外,所有的NMOS开关电路的衬底始终接在电路的最低电平上,这样就使该电路可以在普通的0.18um 1.8V数字标准逻辑CMOS工艺上实现,从而降低了芯片制造成本。(3)虽然流水线模数转换器的冗余位数字校正(RSD)能够消除一定的误差,但是在低电压应用中,由于信号输入幅度相对较高,因此冗佘校正后的误差仍较大,为了保证整个模数转换器依然有良好的线性度和良好的信噪比,论文提出了内插冗余校正技术。该技术的原理是:由于根据系统定义的噪声限制指标和制造工厂提供的工艺匹配参数可以计算出第i级之后插入一级冗余校正级。因此内插冗余校正级可以把第i级的输出大于正常输入范围数倍之内的信号做为输入(主要是第1级到第i级累积的误差并被MDAC电路放大引起的)然后输出时校正到后级能接受的正常输入范围,这样就可以避免最终模数转换器输出钳位和饱和引起整个ADC的线性度和动态范围的下降。(4)为了兼容标准数字逻辑工艺,MDAC中没有使用线性度较高的MiM电容,而是选择了三明治式金属层间电容(stack capacitor),这需要通过仔细提取金属层间电容的寄生参数以确保电容的线性度能保证整个ADC的性能。(5)为了优化电路的功耗和面积,论文设计的流水线模数转换器采用了运算放大器复用技术,这样可以让相邻的两个MDAC共用一个运算放大器,有效地降低了功耗和面积。论文进行了两次硅实验,实验一是使用0.5um 2层多晶硅3层金属CMOS混合信号工艺实现了1MHz采样的10位流水线模数转换器电路,验证满足静态参数特性和动态参数性能的设计方法;实验二是使用0.18um 1.8V单层多晶硅6层金属标准逻辑工艺实现了100MHz采样的10位流水线模数转换器。在模数转换器的测试方面主要设计了高速电路应用的PCB板和整个测试平台环境搭建。实验一和实验二的DNL分别为0.71 LSB和0.47LSB;INL分别为0.8LSB和0.55LSB;实现的有效位(ENOB)分别为9.7位(1MHz采样)和9.3位(100MHz采样);芯片面积分别为1.7mm~2和0.98mm~2;功耗分别为45mW和63mW,其中实验二的功耗优质因子(FOM)和面积优质因子(FOM_A)分别为0.995pJ.V/Sa和1.55e-11mm~2/Sa,这两个指标达到了近几年收录在JSSC和ISSCC等国际核心刊物的流水线模数转换器的研究成果,能够实现低功耗低硅面积数字视频及SoC嵌入式应用。
应用实例:
三路抢答器
图 1 是智力竞赛用的三路抢答器电路。裁判按下开关 SA4,触发器全部被置零,进入准备状态。这时 Q1 ~ Q3 均为 1,抢答灯不亮;门 1 和门 2 输出为 0,门 3 和门 4 组成的音频振荡器不振荡,扬声器无声。
竞赛开始,假定 1 号台抢先按下 SA1,触发器 C1 翻转成 Q1=1、Q1=0。于是: ① 门 2 输出为 1,振荡器振荡,扬声器发声; ②HL1 灯点亮; ③ 门 1 输出为 1,这时 2 号、3 号台再按开关也不起作用。裁判宣布竞赛结果后,再按一下 SA4,电路又进入准备状态。
彩灯追逐电路
图 2 是 4 位移位寄存器控制的彩灯电路。开始时按下 SA,触发器 C1 ~ C4 被置成 1000,彩灯 HL1 被点亮。CP 脉冲来到后,寄存器移 1 位,触发器 C1 ~ C4 成 0100,彩灯 HL2 点亮。第 2 个 CP 脉冲点亮 HL3,第 3 个点亮 HL4,第 4 个 CP 又把触发器 C1 ~ C4 置成 1000,又点亮 HL1。如此循环往复,彩灯不停闪烁。只要增加触发器可使灯数增加,改变 CP 的频率可变化速度。
2.数字逻辑电路知识总结 篇二
更新观念, 优化教学内容
更新观念教师必须首先更新观念, 实现由传统教育观念向创新教育观念的转变, 逐步形成真正以学生为中心, 以掌握知识为基础, 以能力培养为主线, 以素质提高为目标的新教学方法。教学中要将传统的以教师为主的教学模式改变为以学生为主体, 采用启发式、讨论式和研究式等教学方法, 切忌死守课本, 从头到尾按大纲“满堂灌”。要把考试作为促进教学的手段, 而不是学习的目的, 使我们培养的技能人才在掌握基本理论、基本知识的同时, 能够在独立分析和解决问题的能力、创新能力等综合素质方面得到提高。
教师应站在本学科的前沿创新教育对教师的要求已不再只是“传道、授业、解惑”的传统功能和作用, 而是要在学生创新教育过程中起引导和示范作用, 即以自身的创新意识、思维和能力等因素去感染、带动学生, 使其创新能力得以形成和发展。笔者认为, 只有创新型的教师才能实施创新教育, 才能培养出创新型的学生。因此, 任课教师对本课程的新知识和新发展都应给予高度关注, 了解新技术和最新成果, 自觉学习新知识, 提高自身的综合素质, 开阔视野, 提高应用新知识的能力。在教学过程中, 自觉地将知识传授与创新思维相结合, 发掘学生的创新潜能, 捕捉学生创新思维的闪光点, 使教与学融为一体, 取得好的教学效果。
优化、调整教学内容新概念、新器件和新方法的出现, 必然引起课程内容的调整、优化。根据电子技术发展的客观实际和“厚基础、宽口径、大专业”及多层次人才培养的要求, 教学内容的改革要符合“打好基础, 精选内容, 逐步更新, 利于教学”的要求。在此基础上, 笔者确立了加强集成、削弱分立;重视外部特性, 淡化内部分析;强化基本功能, 突出应用设计的教学内容优化、调整的原则。为此, 笔者在教案上结合考试要求做了如下调整: (1) 削减集成电路内部结构及详细工作过程的内容, 着重于集成电路的逻辑功能、外部特性和典型应用。如对三态门、传输门、异或门等, 只介绍其功能、符号及应用, 删去内部结构及工作过程的分析。将原触发器一章内容压缩为二节, 介绍集成触发器的功能、符号及应用。 (2) 增强大规模集成电路的内容, 在数字电路第六章, 以及增加了可编程阵列PAL、通用阵列逻辑GAL、高密度可编程器件CPLD中及现场可编程门阵列FPGA、数字系统设计等反映数字电子技术新成果的内容。在实施过程中, 笔者深感优化课程内容符合课程发展和学生素质能力培养的需要。
大胆创新, 改革教学方法
采用启发式教学方法所谓启发式教学就是在教师主导下, 为学生创造一个好的环境, 调动学习的主动性、积极性、创造性, 引导学生举一反三, 激励他们的内在动机, 促进学生自学能力、创造能力和组织能力的发展。为此, 每一节课教师都要精心设计教案, 注重知识点的引入和综合运用, 使课堂教学有声有色、教与学互相激励。具体做法如下: (1) 知识点的引入是一个新知识点的起点, 是课堂教学中的首要环节。笔者在教学中逐渐意识到:知识点的恰当引入, 可以激发学生的学习热情, 启迪思维, 引发求知欲。好的开始是成功的一半, 教师要善于提出问题, 揭示矛盾, 激发学生的强烈求知欲望, 加强学生的联系能力、发散思维能力, 特别是培养学生发现问题的能力。因此, 在讲课中, 可根据知识点的特点,
采用不同的引入方式。如在讲计数器一节时, 笔者选用一个生活中常用的数字钟作为实例引入, 提出“如何实现计时”, 引出计数的概念, 进入计数器的逻辑功能的学习, 再通过“如何实现计时所需的60进制”, 引出集成计数器的扩展应用——反馈预置和反馈清零法。 (2) 挖掘知识的内在联系, 注意知识点的综合运用是教学中重要的一环。当讲完一章时, 除了本章内容小结外, 笔者常用一两道典型例题融合一章内容, 使概念和分析、设计方法具体化。如在讲完组合逻辑电路一章后, 笔者举了一个血型配对电路的例子, 先用小规模门电路设计, 再分别用中规模器件译码器、选择器、比较器 (附加少量门电路) 设计, 不但使知识系统和深化, 而且达到了举一反三, 触类旁通的作用, 使学生对这一章中的几个重点、难点容易掌握, 印象深刻。 (3) 对教学内容精讲、少讲, 给学生留出充分的思维空间, 留出一些问题让学生去想, 去自学, 去研究, 去讨论。引导、训练学生思维, 而不要代替他们思维, 更不要制约他们的思维。 (4) 针对学生的不同情况, 实行个性化教学, 做到因人施教, 尤其是对于学习能力较差的学生, 应加强他们的知识积累, 通过分析例题的思路, 训练学生的思维能力, 使这类学生在解决类似问题时, 能在理解的基础上逐渐形成自己的思考方式, 提高其自学的能力。
发挥考试的导向作用应抓住考试这一教学环节, 引导和教育学生, 端正考试动机, 巩固课程教学质量。笔者始终坚持“提高学生素质, 巩固知识结构”的原则, 在拟制测验题中, 除了考查基本知识和能力外, 有意出一些扩展、超纲的题目, 考查学生的综合分析和应用能力。根据做题情况分类进行分析、辅导讲解。通过复习, 不仅巩固了学生所学的知识, 而且提高了学生的学习能力和创新意识。
加强理论与应用的结合《数字逻辑电路》课程是一门实践性和应用性都很强的课程。在教学中, 教师如果只注重从理论到理论, 而忽视应用, 学生就会感到枯燥无味, 听课情绪低落。笔者在教学中十分注重理论与实际应用的结合。例如, 在讲组合逻辑电路的设计时, 尽量举一些实际中常见的报警电路、密码锁电路、控制电路 (如怎样实现三个卧室分别控制客厅灯的亮灭) 等例子, 激发了学生的学习兴趣, 提高了课堂效率, 收到了较好的效果。
合理安排各个教学环节在教学过程中, 笔者始终坚持“工夫花在平时, 注重打牢基础, 不留知识死角”的施教原则。通过合理安排自学、重点讲解、课内外辅导答疑、作业讲评、单元测验等各个教学环节, 加强教学效果。
综上所述, 优化教学内容, 精心设计教学方案是提高课程教学质量的重要基础;激发和调动教师、学生双方积极性是提高课程教学质量的不竭动力;注重创新教育是从根本上提高教学质量的力量源泉。
摘要:计算机技术和微电子技术迅速发展以及数字技术的广泛应用, 对《数字逻辑电路》课程教学提出了新的要求。作为电类专业一门重要的专业基础理论课程, 《数字逻辑电路》教学还存在许多问题, 必须在教学内容、教学方法等方面进行改进。
关键词:数字逻辑电路,教学改革
参考文献
[1]钟肇新, 范建东.可编程序控制器原理及应用 (第三版) [M].广州:华南理工大学出版社, 2004.
[2]劳动和社会保障部教材办公室.电子技术基础 (第三版) [M].北京:劳动社会保障出版社, 2001.
3.数字逻辑电路知识总结 篇三
【关键词】逻辑代数;运算顺序;描述;教学应用
逻辑代数又称布尔代数,是研究逻辑电路的数学工具,它为分析和设计逻辑电路提供了理论基础。逻辑代数是按一定逻辑规律进行运算的代数。它的运算顺序不能简单套用初等代数的运算规则,它有自己一套运算规则,包括运算顺序、基本公式、基本定律等。对于基本公式和基本定律,一般的职业技术学校的数字电路教材都有较详细的描述。但不知何故,对于逻辑代数运算顺序,多种教材对它的描述都不太全面,甚至有的不加以描述。本人在职业技术学校从事数字电路教学多年,从实践中体会到逻辑运算顺序的准确和明确的讲述,对学生正确理解和运用逻辑代数是有很大作用的。
一、职业技术学校数字电路教材对逻辑运算顺序的的描述
张兴龙主编高等教育出版社出版的《电子技术基础(第一版)》中对逻辑代数运算顺序有具体的描述。
王道生等编著电子工业出版社出版的《微型计算机电路基础(第二版 )》中对逻辑运算顺序作如下的描述(第182页)。逻辑运算的约定顺序为:括号、与、或,可按先“与”后“或”的规则省去括号,如 ,但 。对一组变量进行“非”运算不必加括号。在这里,没有时确说明“非”运算所处的位置,而是根据不同的实际情况同,有时是先“非”后“或”,有时是先“或”后“非”。
胡锦主编高等教育出版社出版的《数字电路与逻辑设计》中有两处描述,其一(第12页)。与或非运算:逻辑表达式为。与或非运算的规律遵从与运算、或运算、非运算的规律,运算的先后顺序为:先与运算,其次或运算,最后非运算。其二(第16页):利用反演律规则可以很容易地求出一个函数的反函数。需要注意的是,在运用反演律规则求一个函数的反函数时,必须按照逻辑运算的优先顺序进行:先算括号,接着与运算,然后或运算,最后非运算,注意公共非号要保留。从上面的描述中我们似乎可以总结得到逻辑运算的优先顺序:括号、与、或、非。但是对下面的逻辑函数式,使用上面的运算顺序就有矛盾出现:按上面的运算顺序应先“或”后“非”,但如果不先算和又怎能算 “或”?显然这样的运算顺序是不能适用于所有的逻辑函数表达式的。
以上教材对逻辑运算的优先顺序的描述对具体的逻辑函数式是正确的。但要根据不同的实际情况,采用不同的逻辑运算顺序。即对单个变量的“非”运算最优先,对一组(两个或两个以上的变量)的“非”运算是先“与”、“或”后“非”。如果是“非”运算下还有“非”运算和“与”、“或”运算,则……有没有一个适用于所有的逻辑函数表达式运算顺序描述呢?
二、本文对逻辑运算优先顺序的的描述
逻辑运算优先顺序:括号、非、与、或,可按先“与”后“或”的规则省去括号。对一组变量(两个或两个以上的变量,下同)进行“非”运算。由于不容易引起误解,书写时括号均省略,但是在运算时这一组变量视为有括号。
这样的逻辑运算顺序的约定,适用于所有的逻辑函数表达式运算。学生在学习过程中不再需要根据不同的表达式采用不同的逻辑运算顺序。而且,利用这逻辑运算顺序的约定的描述,以前在逻辑函数的计算中和在逻辑函数转换为逻辑电路图时所遇到的难题都迎刃而解。
三、逻辑运算顺序在逻辑函数的计算中的应用
在逻辑函数的计算中,对所有的对逻辑函数式只要我们先把所有的一组变量“非”运算都加上括号,然后按运算优先顺序运算即可。例如:和其运算顺序如下:
四、逻辑运算顺序在逻辑函数转换为逻辑电路图时的应用
根据逻辑函数的表达式,画出逻辑电路图,是组合逻辑电路设计的一个步骤。教材提供具体的方法是:根据逻辑函数式中的逻辑运算关系,用相应门的逻辑符号来表示。学生对这个我们看似简单的方法,往往感到不知从何入手。我为学生提供的方法是:按逻辑代数运算顺序,逐层画出逻辑电路图。
例:已知逻辑函数,,画出它们的逻辑电路图
当然在上面的逻辑图中,或门和其后的非门可组合为与或非门。
五、逻辑运算顺序在理解逻辑函数的另一种表达式时的应用
逻辑函数在一些计算机的软件中往往有另外一种表达式,例如在电子仿真软件MULTISIM2001中,表达式就会被写成这样:Y=A’+(B+C’)’ 在这里,无非是用“ ’ ”来表示“非”。逻辑运算的顺序完全就是我们在第二点所描述的,在教学时不用多加讲解,学生就非常容易理解。
实践证明,在教学中,明确和全面的描述逻辑代数运算顺序,重视逻辑代数运算順序的教学,促使学生熟练运用逻辑代数的运算顺序,教学效果非常好,不仅有助于确理解和运用逻辑代数,也为后面学习数字电路的分析和设计奠定基础。
参考文献:
[1]张龙兴主编.电子技术基础.高等教育出版社
[2]王道生等主编.微型计算机电路基础.电子工业出版社
4.数字逻辑电路知识总结 篇四
A.两个同时为1 B.两个同时为0 C.两个互为相反 D.两个中至少有一个为0 4.某4变量卡诺图中有9个“0”方格7个“1”方格,则相应的标准与或表达式中共有多少个与项?
A. 9B.7 C.16 D.不能确定
5.下列逻辑函数中,与FA相等的是。
(A)F1A1(B)F2A⊙1(C)F3A1(D)F4A0
20.n个变量的最小项是。
A.n个变量的积项,它包含全部n个变量 B.n个变量的和项,它包含全部n个变量
C.每个变量都以原变量或者反变量的形式出现,且仅出现一次。D.n个变量的和项,它不包含全部变量。
23.以下表达式中符合逻辑运算法则的是。
A.C·C=C
2B.1+1=10
C.0<1
D.A+1=1 25.当逻辑函数有n个变量时,共有个变量取值组合? A.n B.2n C.n2 D.2n 26.逻辑函数的表示方法中具有唯一性的是。
A.真值表 B.表达式 C.逻辑图 D.卡诺图 27.F=AB+BD+CDE+AD=。
A.ABD B.(AB)D C.(AD)(BD)D.(AD)(BD)
28.逻辑函数F=A(AB)=。
A.B B.A
C.AB D.AB 29.求一个逻辑函数F的对偶式,可将F中的。
A.·”换成“+”,“+”换成“·”
B.原变量换成反变量,反变量换成原变量 C.变量不变
D.常数中“0”换成“1”,“1”换成“0” E.常数不变 30.A+BC=。
A.A+B B.A+C C.(A+B)(A+C)D.B+C 31.在输入情况下,“与非”运算的结果是逻辑0。
A.全部输入是0 B.任一输入是0 C.仅一输入是0 D.全部输入是1 32.在种输入情况下,“或非”运算的结果是逻辑0。
A.全部输入是0 B.全部输入是1 C.任一输入为0,其他输入为1 D.任一输入为1 1.要使异或门输出为0,必须令两个输入。2.n个变量的全部最小项相“或”为。
3.逻辑函数F=ABAB的对偶函数F′=___________________。4.一个由n变量构成的最小项有个相邻最小项
函数的反函数=。
1.逻辑代数又称为代数。最基本的逻辑关系有、、三种。常用的几种导出的逻辑运算为、、、、。
2.逻辑函数的常用表示方法有、、。
3.逻辑代数中与普通代数相似的定律有、、。摩根定律又称为。4.逻辑代数的三个重要规则是、、。5.逻辑函数F=A+B+CD的反函数F=。6.逻辑函数F=A(B+C)·1的对偶函数是。7.添加项公式AB+AC+BC=AB+AC的对偶式为。8.逻辑函数F=ABCD+A+B+C+D=。
9.逻辑函数F=ABABABAB=。
10.已知函数的对偶式为AB+CDBC,则它的原函数为。
11.同一逻辑函数的两种逻辑表达式中的最大项 Mi 与最小项 mi 之间的关系有 Mi=___,Mi+mi=___。12.多变量异或运算时,若,则 Xi=1 的个数必为 ___数。(奇或偶)
13.F(A,B,C,D)=1,其最小项表达式F=Σm(______________)。14.函数F*=____________。
15.将逻辑函数F(A , B)AB化成最小项之和的标准形式:F(A , B)mi(i=)。
16.与模拟信号相比,数字信号的特点是它的性。一个数字信号只有种
取值分别表示为和。
17.18.布尔代数中有三种最基本运算:、和,在此基础上又派生出四种基本运算,分别为、、和。
19.函数式F=AB+BC+CD 写成最小项之和的形式结果应为∑m(), 写成最大项之积的形式结果应为∏M()。,其反函数
=_______________;对偶式20.判断下列逻辑运算说法是否正确。(1)若X+Y=X+Z,则Y=Z;()(2)若XY=XZ,则Y=Z;()(3)若X⊕Y=X⊕Z,则Y=Z;()、分析下图所示的逻辑电路,写出表达式并进行简化。
5.逻辑判断必考知识点总结 篇五
题型:必然性推理,可能性推理。矛盾关系:
矛盾的性质:一真一假
最基本的矛盾形式:P与非P 常见的矛盾关系:某个是/某个非
所有是/有些非
所有非/有些是 充分必要条件:考试必考
解题方法:看推理形式
推理形式:A→B:如果A那么B 只要A就B 要想有A必须有B,都是前推后 推理形式:B→A:只有A才B 除非A否则不B 除非A,否则B:非B→A 等价推理:A→B等价于非B→非A 下反对:必有一真,不同假,关键看第三句。可能性推理:
论证模型:
已知现象A→结论B削弱方法:A推不出B
B不成立,用事实支撑 已知B,原因是A 削弱方法:原因是C(另有他因)
已知AB→A是B的原因 削弱方法:B是A的原因(因果倒置)加强型和前提型:
核心思想:弥补漏洞,使结论成立。
加强形式:在论据和结论间建立联系 直接支持结论 作答技巧:选择相关项,排除无关项 评价型:
核心思想:对论证方式方法进行评述 评价方式:论证结构相似
作答技巧:仔细对比,找最相似的 结论型:
6.初中物理电路知识点总结 篇六
电路
⒈电路由电源、电键、用电器、导线等元件组成。要使电路中有持续电流,电路中必须有电源,且电路应闭合的。电路有通路、断路(开路)、电源和用电器短路等现象。
⒉容易导电的物质叫导体。如金属、酸、碱、盐的水溶液。不容易导电的物质叫绝缘体。如木头、玻璃等。
绝缘体在一定条件下可以转化为导体。
⒊串、并联电路的识别:串联:电流不分叉,并联:电流有分叉。
【把非标准电路图转化为标准的电路图的方法:采用电流流径法。】
7.数字逻辑电路知识总结 篇七
《数字电路与逻辑设计》是电子、信息、计算机等专业的一门非常重要的学科基础课。学习本课程是为了给《微机系统与接口技术》、《单片机原理与应用》、《数字信号处理》、《自动控制》等后续课程打下基础。本课程具有很强的逻辑推理和实践性,能培养学生的思维能力和适应工作和科研的动手能力。它的任务是使学生掌握数字逻辑的基本理论,了解常用数字器件的结构、工作原理、逻辑功能和使用方法,掌握数字电路的分析、设计方法。当前科学技术的发展非常迅速,特别是电子技术、计算机技术的发展更是日新月异。因此,数字电路与逻辑设计课程也需要经历一场与时俱进的教学变革;同时多年来,我们通达学院一直依靠母体高校的课程体系,比较注重教学内容的理论性和系统性,注重理论知识的灌输。但是,独立学院的人才培养模式应该定位于“应用+技能+素质”型。这种培养模式是以能力为中心,以适应社会需求为目标,以培养技术应用能力为主线,以学生未来发展潜力为着眼点来设计人才培养的知识结构、能力结构和素质结构,努力为社会培养综合素质较高、适用面较宽、技术应用能力较强的高素质的应用型、技能型人才。所以,也必须进行课程的改革。
当前教学存在的问题表现在以下几个方面。
(1)对以电工基础及电子电路为基本的理论基础知识,由于其逻辑性极强、极具抽象性、并枯燥无味,学生都感到难学、学不懂、不会学,并且,普遍都掌握不好,从而对各种电子产品的结构特别是在电路结构、电路工作原理分析方面,更是觉得困难重重,所以大部分学生在学习的过程中,对理论知识都感到难以学懂。
(2)课堂秩序较差大班课堂由于人数较多,学生之间的相互干扰程度高,所以课堂秩序差,纪律涣散。很多学生把大班课堂当作是可以放松的“休闲课”,严重影响了教学质量。
(3)教学手段亟待改进。目前,《数字电路与逻辑设计》课程的教学方式基本上还是比较传统的。随着教育教学技术手段的发展,《数字电路与逻辑设计》课程也应当积极探索教学方法和手段的改革,利用计算机技术、多媒体技术等,实现课程的教学方式的现代化。
(4)《数字电路与逻辑设计》是电子、信息、计算机等专业的一门非常重要的专业基础课。近年来,随着微电子、计算机和信息处理技术的飞速发展以及新世纪对人才培养目标的重新定位,因此,数字电路与逻辑设计课程也收到了一定的影响。
(5)独立学院的学生群体与一般高校学生相比,由于家庭、学校教育环境的差异,以及个人发展方向的不同,呈现出自身的特点。根据近几年的调查,可以归纳为“政治热情高,学习热情低”、“学习目标高,学习自觉性低”、“活动参与意识高,组织观念低”、“自我中心意识高,自律意识低”、“家庭经济收入高,责任意识低”等特征。这“五高五低”的归纳虽然不完全准确、完整,但至少说明以下几点:(1)由于相对优越的家庭教育,他们有较为宽广的视野和知识素养,易于接受新思想、新事物:(2)由于学习自觉性较低,对知识的深入把握、对问题的深入思考以及刻苦钻研精神相对缺乏,使他们在激烈竞争的创新活动中犹豫徘徊;(3)强烈的自我表现欲和团队观念集体意识的缺乏,极大地限制了他们才能的发挥。
2 提高教学质量和效果的策略
(1)加强课堂管理,对学生进行适当的听课方法指导。
《数字电路与逻辑设计》是大班教学,大班教学的最大弊病就是课堂管理差,教师应和学生的辅导员加强联系,建立有效的课堂管理与监督机制。对于睡觉、看报、迟到等课堂不良现象教师要大胆管理,对于距离教师边、远、后的学生,教学过程中也要格外关注,以达到全班学生全面发展的目的。
为了最大限度地提高学生的听课效率,教师在采取科学地讲授方法的同时,还必须加强对学生听课方法的指导。听课方法的基本要求是善听、善思、善记。善听,即注意理解教师讲授的基本内容,善于把握教师的讲课方式,了解教师讲的教材上没有的新材料、新观点、新方法。善思,即善于通过自己的思考,将教师对教材的理解转化为自己对教材的理解,同时领会教师讲授中所使用的方法,从中吸取有价值的东西。善记,即善于做听课笔记。它是以善听、善思为基础的活动,所记的东西应是讲授的要点、教材上没有的材料和观点、自己认为精彩的地方以及存在的问题。引导学生学会这些听课方法,能够灵活应用这些方法,从而达到培养学生的创造能力、训练学生思维的深刻性和创造性的目的[1]。
(2)改革教学方法。
任课教师充分利用学校优良的教学条件,采用多种形式的课堂教学,活跃课堂气氛,激发学生的学习热情。
(1)以计算机技术为核心的教学技术手段的运用,将为课程改革注入强大的动力。我们应当充分利用计算机技术加强教学手段和教学方法的改革。我们可以在本课程教学中引入计算机工具软件,例如将EDA软件引进课堂,做到教、学、练、用四位一体的全面训练。数字逻辑电路研究的就是电路的分析与设计方法,在理论授课的同时,如果能借助E W B、M A X+P L U SⅡ等E D A软件来进行辅助教学,学生便可以通过观察仿真结果,轻松的理解比较抽象的理论知识,使抽象电路投影与平面电路图在学生的头脑中形成清晰的印象,从而使学生建立起良好的感性认识。同时教师也在潜移默化中使学生掌握了先进的电子电路分析与设计的方法,达到事半功倍的教学效果。
(2)利用多媒体技术辅助电子教学;
多媒体技术是运用计算机对文本、图形、图像、动画和声音多种媒体信息进行综合处理与控制,使之变成图、文、声三位一体的集成,并可直接输出的技术。对信息进行加工处理,显示与重放;模拟、仿真与动画技术的应用可以使一些在普通条件下无法实现或无法观察到的过程生动、形象的显示出来,可以大大增强学生对看不到、摸不着的抽象事物、过程的理解和感受。例如:可以利用F L A S H、A u t o C A D等计算机绘图软件在备课时制作出教学内容素材,利用Power Point软件制作出电子教案。课堂教学中,可以根据教学情况随时选用各种电子电路,并在电子电路中讲解,达到传统教学中所无法实现的效果。这样可以不但彻底的从传统板书绘图中解脱出来,节约了大量时间,而且可游刃有余的组织教学,增大课堂上信息交流量,同时让学生对复杂的内容有了感性的认识,激起了学生的兴趣。
(3)再比如在讲解A/D、D/A时,我们可以以日常生活中的电话等课题为例,精心组织课堂讨论,激发学生的学习热情,开拓学生的思维[2]。
(4)经过市场调查,我们发现,目前用人单位对人才能力的要求更大部分是专在某个方面,而非广而浅。所以通过开设选修课,在此基础上,让学生运用所学的知识开展设计竞赛,通过奖金和荣誉来激发学生学习的兴趣,培养了他们的动手能力,同时也了培养他们的独立思考和创新能力,这样就能缩短了理论知识和社会应用之间的差距,让学生走上社会能更快的适应自己的岗位。
(5)重视作业批改,注重信息反馈。
作业是反映学生各方面信息的一面镜子,也是师生情感交流的一个平台。批改作业是教师的一项常规工作,是课堂教学的延续。它能督促学生巩固知识、夯实基础、查漏补缺,也能帮助教师掌握学生情况,调整教学进度,选择教学方法。我们可以把数字逻辑电路课程的作业分为两类,一类是书面作业,要求所有的学生每次都要上交的,这样虽然教师会辛苦些,但是可以了解全班学生对所学知识的掌握情况;另一类作业是E D A设计题目,这类作业不需交给教师检查,学生自己就可以通过仿真结果验证作业的正确与否,EDA设计作业不但减轻了教师的负担,而且使学生将所学理论知识应用到了实践中,大大提高了自己的动手能力[1]。
(3)教学内容的改革。
(1)通过进行社会调研,了解市场需求、社会前沿技术,在经典内容的基础之上,把新技术和新内容不断地注入到课程中。如:大规模可编程逻辑器件(CPLD、FPGA)、硬件描述语言(VHDL、Verilog)、EDA工具(Multisim、Quartus II、ISE Fundation、isp LEVER)、现代数字设计方法等;目前,社会上这些类的人才需求量比较大。所以,我们在教学中可以增加可编程逻辑器件、数字系统设计、VHDL等新技术和新内容的讲解,比如我们在讲述可编程逻辑器件时,可以讲解可编程逻辑器件的新发展,比如FPGA等,让学生了解社会的发展趋势[3]。或者对这些知识点(包括:数字系统设计、PLD、硬件描述语言等)开设新的课程,让其成为通信专业、信息工程等专业的必选课,这部分32学时,而传统内容部分48学时,分两个学期开设,这同时解决了《数字电路与逻辑设计》内容多、学时少的尴尬局面,从而让学生更好的掌握知识和技能,满足社会的需求。
(2)克服理论性过重的倾向。独立学院倾向于培养应用型人才,应用型人才的培养应加强基础课程教学内容的应用性部分,同时侧重专业知识的加强和实践应用能力的培养。如果强调课程的理论性和知识的系统性,不仅没有实际意义,而且在实施过程中也很难做到。所以,从实际出发,改革课程内容,打破学科性、减少理论性势在必行。例如:1)数字逻辑理论部分,以建立必要的概念为一种尺度,目前有比较多的计算机软件可以对逻辑函数自动化简(比如:卡诺图软件),所以我们不必在逻辑函数运算和各种化简方法上花大量理论课时,让学生了解最基本的化简方法就可以了。2)逻辑门部分,也只需按建立基本概念来处理,不必详细讲解各种逻辑门内部电路的原理。3)数制和码制部分,这里面有些知识点在先修课程中已经介绍过,不必再次详细讲解。4)触发器部分,对于我们独立学院的学生来说重工程应用,所以我们只要了解触发器内部的结构及工作原理等。
(4)鼓励学生继续深造。
有的学生因为有一两门课是弱项,在高考中拖了后腿,或者其余的某种原因导致总分偏低而进了独立学院,所以对于这些学生我们要积极鼓励他们考研继续深造,提高他们学习的积极性;同时我们可以对他们进行适当的辅导。
3 结语
总之,《数字电路与逻辑设计》课程改革,对教师的教学能力提出了更高的要求,同时对学生也提出了要求。但只要教育工作者和学生共同努力,不断总结教学和学习过程中的经验教训,具体问题具体分析,大胆尝试适合我们独立学院和社会发展的教学方法,并将其有效地运用到教学当中去,必将取得良好的教学效果,更有利于素质教育的实施。
参考文献
[1]张弛.美国大学与学院的生师比和班级规模[J].教育发展研究,2002(1):66~69.
[2]朱幼莲.数字电路课程的教学改革与实践[J].江苏技术师范学院学报,2005(11):4.
8.初二物理电路的组成知识点总结 篇八
1.定义:把电源、用电器、开关、导线连接起来组成的电流的路径。2.各部分元件的作用:(1)电源:提供电能的装置;(2)用电器:工作的设备;(3)开关:控制用电器或 用来接通或断开电路;(4)导线:连接作用,形成让电荷移动的通路
二、电路的状态:通路、开路、短路 1.定义:(1)通路:处处接通的电路;(2)开路:断开的电路;(3)短路:将导线直接连接在用电器或电 源两端的电路。2.正确理解通路、开路和短路
三、电路的基本连接方式:串联电路、并联电路
四、电路图(统一符号、横平竖直、简洁美观)
五、电工材料:导体、绝缘体 1. 导体
(1)定义:容易导电的物体;(2)导体导电的原因:导体中有自由移动的电荷; 2. 绝缘体
(1)定义:不容易导电的物体;(2)原因:缺少自由移动的电荷
六、电流的形成
1.电流是电荷定向移动形成的;
2.形成电流的电荷有:正电荷、负电荷。酸碱盐的水溶液中是正负离子,金属导体中是自由电子。
七.电流的方向
1.规定:正电荷定向移动的方向为电流的方向; 2.电流的方向跟负电荷定向移动的方向相反;
3.在电源外部,电流的方向是从电源的正极流向负极。
八、电流的效应:热效应、化学效应、磁效应
九、电流的大小:I=Q/t
十、电流的测量
1.单位及其换算:主单位安(A),常用单位毫安(mA)、微安(μA)2.测量工具及其使用方法:(1)电流表;(2)量程;(3)读数方法(4)电流表的使 用规则。
十一、电流的规律:(1)串联电路:I=I1+I2;(2)并联电路:I=I1+I2 【方法提示】
1.电流表的使用可总结为(一查两确认,两要两不要)(1)一查:检查指针是否指在零刻度线上;
(2)两确认:①确认所选量程。②确认每个大格和每个小格表示的电流值。两要:一 要让电流表串联在被测电路中;二要让电流从“+”接线柱流入,从“-”接线柱流出;③两不要:一不要让电流超过所选量程,二不要不经过用电器直接接在电源上。在事先不知道电流的大小时,可以用试触法选择合适的量程。2.根据串并联电路的特点求解有关问题的电路
(1)分析电路结构,识别各电路元件间的串联或并联;(2)判断电流表测量的是哪段电路中的电流;
9.实验01 基本逻辑门电路实验 篇九
一、实验目的
1、通过实验学习掌握Quartus II软件的基本操作流程。
2、通过实验理解全加器电路的设计方法,并掌握在Quartus II软件中通过绘制电路图的形式进行芯片设计的过程。
3、学习Quartus II软件的“仿真”功能。
二、实验步骤
1、在“我的电脑”中新建一个目录。(注意:目录尽量建立在自带的U盘上,以防实验工程被还原)
2、打开QuartusII软件,点击菜单中的“File->New Project Wizard”选项,启动新建工程向导程序,新建一个Quartus II工程。工程文件保存在第1步创建的目录中,工程命名为:“Exp01”。
图1 新建工程向导启动
图2 向导开始直接点击“Next”按钮
图3 向导第1步,设置工程的路径和工程名
向导第2步的设置是向新建工程中导入已经存在的设计文件,这里不用导入所以直接点击“Next”按钮跳过这一步。
向导第3步选择FPGA芯片,这里要按照实验箱上的芯片型号选择:Family选择“Cyclone II”,Available devices选择“EP2C5T144C8”,其它地方保持默认选择。
图4 向导第3步设置工程用芯片
向导程序第4、5步不用做设置,直接点击完成按钮就可以完成工程的建立了。
图5 工程建立完成,Project Navigator出现工程列表
3、点击菜单“File->New”选项,打开新建文件窗口,选择“Design Files->Block Diagram/Schematic File”,再点击“OK”按钮,创建一个电路图设计文件。
图6 新建文件窗口
4、点击菜单“File->Save As”选项,将新建的电路图设计文件保存在工程目录中,注意:文件名要与工程名保持一致:Exp01.bdf。
图7 新建文件保存
图8 文件名与工程名保持一致
5、点击设计文件窗口上的“Symbol Tool”工具按钮,如图所示:中输入“xor”异或门,单击“OK”按钮。
。弹出组件浏览窗口。在窗口的Name文本框
图9 空白电路设计文档上的“Symbol Tool”按钮
图10 组件浏览窗口
6、这时的鼠标光标会变成异或门的样子,在电路图设计文件的空白处点击鼠标左键,就可以向设计文件中添加一个异或门,添加过程可以连续进行。如果点击键盘上的“Esc”按键,鼠标恢复到箭头图案,添加操作结束。
7、用同样的办法,我们再向设计文件中添加两个“输入input”和一个“输出output”组件。然后将电路连接如下图11所示。连线需要点击设计文件窗口的“Orthogonal Node Tool”工具按钮,然后在设计文件空白处,按下鼠标左键不松开,移动鼠标就可以将连线绘制出来,按照图11将添加的远件连接起来。可以通过双击组建弹出“Pin Propertis”窗口,这个窗口可以对组建命名。这里讲异或门的输入端命名为“A、B”,输出端命名为“Y”。
图11 电路连接图示,双击input或output组建可以给它们命名
图12 输入端命名A、B,输出端命名Y
8、保存设计文件后,点击工具栏上的“Start Compilation”按钮后,开始进行工程的编译。
图13 开始编译
9、点击菜单“File->New”选项,打开新建文件窗口,选择“Verification/Debugging Files->Vector Waveform File”,再点击“OK”按钮,创建一个波形仿真文件。
图14 新建仿真文件
10、点击菜单“File->Save As”选项,将新建的仿真文件保存在工程目录中,注意:文件名要与工程名保持一致:Exp01.vwf。
图15 保存仿真文件和工程名一致
11、双击仿真文件的左侧空白区域,弹出“Insert Node or Bus”窗口,再点击“Node Finder”按钮弹出“Node Finder”窗口。在这个窗口的“Filter”中选择“Pins:all”,然后,单击“List”按钮。将“Nodes Found”框中列出的管脚A加入到右侧的“Selected Nodes”框中。最后“OK”按钮,得到如图19所示。
图16 双击左侧空白区
图17 弹出“Insert Node or Bus”窗口
图18 插入电路图中的输入和输出端
图19 选择A端点。
12、用同样的办法添加B和Y,得到如图20所示的效果。
图20 加入A、B、Y端点
13、如图21所示,点选A这一行,再点击左侧的按钮“Overwrite Clock”“Period”设置为1ns。同样的方式将B设置为“2ns”。
。在弹出的“Clock”窗口中将A的图21 加入A、B设置频率后的效果
图22 设置A的周期为1ns
14、选择菜单栏的“Processing”菜单项,首先点击“Start Compilation”“Generate Functional Simulation Netlist”生成功能仿真网表,最后点击“Simulator Tool”真工具窗口
进行编译,然后点击
弹出仿
图23 Processing菜单
15、在仿真工具窗口首先将仿真模式设置为“Functional”,再点击开始按钮得到仿真结果。
图24 仿真工具窗口
10.数字逻辑电路知识总结 篇十
1 控制板主要组成和实现方式
1.1 电源部分
控制板整体采用5V供电,由电源板提供12V交流电经整流滤波后再经电源管芯片变压后实现,具体实现原理如图1所示:市电220V经变压器变压后变为12V交流电由VACA和VACB两脚输入,经整流桥B2整流后经磁珠FB1,FB2,电容C2,C3,C4,整流滤波后输入电源芯片T1,T1输出5V电压为整块控制板供电。
1.2 时钟单元
本设计采用交流电50HZ作为脉冲信号,具体实现过程如图2所示:市电220V经变压器变压后变为12V交流电由VACA和VACB两脚输入,经整流桥B1整流后变为频率为100HZ的正弦波经由限流电阻R21,二极管D8后从光耦G1的正端输入,G1的负半端由电阻R22和电容C9组成脉冲输出部分,在光耦未导通时CLKB被电阻R21上拉为5V高电平,当光耦导通时CLKB为低电平,从而在CLKB端实现了100HZ脉冲输出功能,CLKB作为后续电路设计的时钟单元。
1.3 触发信号输入单元
触发信号由T+,T-端输入,当输入端为+5V时,D1不导通TRGIN端输出为高电平,当T+,T-端输入端为低电平时,D1导通TRGIN端输出为低电平,从而实现触发信号的输入。具体实现方式如图3所示:
1.4 充电周期设置
电源板通过倍压电路实现电容充电,充电周期要能满足将电压倍压至750V,在使用过程中个路口由于使用条件不同,电压峰峰值也不同,要使电压达到使用条件就必须满足使用周期可调节功能。具体实现过程由图4所示:SN54LS161A为4位二进制计数器,有一个异步主复位(清除)输入重写CLR,A、B、C、D为数据值装载端,LOAD为数据装载端,Qa、Qb、Qc、Qd为数据输出端,CHEN输出低电平时数据全部清零,在CLK上升沿计数器开始计数,当Qa、Qb、Qc、Qd四个端口都输出为高电平时U3_A1和U3_B1都输出为高电平,此时充电周期完毕。
1.5 控制逻辑单元
U3及其外围器件组成了控制板的控制逻辑单元,74HC00为异或门电路芯片,作为控制板信号处理单元,其具体实现过程如图5所示:当U3_A1和U3_B1都输出为高电平时A1,A2异或后Y1输出为低电平输出,接计数器芯片ENP信号,失能计数功能,计数器计数功能停止,Qa、Qb、Qc、Qd四个端口都输出端口电平不再有变化,即充电周期完成。CHEN为触发输入信号,当触发信号输入时,CHEN为低电平,多级门电路异或后输出。当计数器在向上计数时ENP端输出为高电平CHEN为高电平时,即触发信号没有输入时,充电端CHG为高电平,即进入充电状态。其余状态如CHEN为低电平状态,电源板均不充电。TF端为触发信号输入端,当TF端输入状态为0时FLH端输出为高电平、即触发信号输出。
1.6 触发比较单元
U1为四通道差分比较器,在本设计中作为电压比较输出模块,同时也作为信号滤波作用,以得到较低噪声干扰的控制信号,具体功能和实现过程如图6所示:TRGIN为外部触发信号输入端经电压比较后输出为TRG触发信号。经通道4电压比较后输出CHEN信号。当充电周期完成后ENP被置为底电平即Y-ENP信号输出为低电平,作为触发输出信号的一部分。四通道电压比较器的负端均为串联电阻通过5V分压后获得的比较电压,此处不再赘述。
1.7 触发输出信号生成单元
当充电周期完成并且有外部触发信号输入这两个条件同时具备后,就会有触发信号输出,即触发闪光灯爆闪,具体功能实现如图7所示:Y-ENP在充电周期完成后被置为底电平,当有外部触发信号输入时即TRG为低电平时,TF端输出为低电平,信号输入反相器后转换为高电平触发信号输出。
1.8 触发输出部分
触发部分的主要功能是将控制板产生的触发信号可靠输出,要求输出可靠性高,具体实现过程如图8所示:CHG为充电输出信号,当CHG为高电平时,三极管Q1导通,CHG+和CHG-形成压差为5V的差分电压输出,电源板进入充电状态。同理当FLH输出为高电平时TRG+和TRG-输出一对电压为5V的差分电压对,触发闪光灯爆闪功能。
2 结束语
综上所述为一套完整的数字电路模块实现的闪光灯控制板,它具有可靠性高,耐高温能力强等功能,极大地改善了传统单片机作为主要控制元器件的实现方式中的不足,解决了传统闪光灯控制电路可靠性不高的问题,具有很强的实用性和推广性[1]。
参考文献
11.数字证书知识点总结 篇十一
一,定义
在因特网上,用来标志和证明网络通信双方身份的数字信息文件。网上的身份证。
二,基本简介
a)数字证书必须由一个权威CA机构颁发,目前我国经国家工业和信息化部批准的可信的权威可信的CA机构有30家左右。b)有了数字证书,人们可以在网上用它来识别对方的身份。
c)数字证书包含证书拥有者信息 以及其公开密钥的文件,同时还附有认证中心的签名信息。
三,颁发过程
a)用户首先产生自己的密钥对,并将公共密钥及部分个人身份信息传送给认证中心。
b)认证中心在核实
c)认证中心发给用户一个数字证书。
d)数字证书各不相同,每种证书可提供不同级别的可信度。
四,作用
a)数字证书,通过运用对称和非对称密码体制等密码技术建立起一套严密的身份认证系统,从而保证:
i.信息除发送方和接收方外不被其它人窃取;
ii.信息在传输过程中不被篡改;
iii.发送方能够通过数字证书来确认接收方的身份;
iv.发送方对于自己的信息不能抵赖。
五,工作原理 a)数字证书采取非对称密钥体制 私钥+公钥。其中公钥公开。
b)当发送一份保密文件时,发送方使用接收方的公钥对数据加密,而接收方则使用自己的私钥解密,这样信息就可以
安全无误地到达目的地了。
c)也可以采用自己的私钥对信息加以处理,由于密钥仅为本人所有,这样就产生了别人无法生成的文件,也就形成了
数字签名。采用数字签名,能够确认以下两点:
i.保证信息是由签名者自己签名发送的,签名者不能否认或难以否认。
ii.保证信息自签发后到收到为止未曾作过任何修改,签发的文件是真实文件。
d)
六,数字签名
a)将报文按双方约定的HASH算法计算得到一个固定位数的报文摘要。只要改动报文中任何一位,重新计算出的报文
摘要值就会与原先的值不相符,保证报文与摘要一一对应。
b)
c)
d)
e)报文摘要值用发送者的私人密钥加密,而产生的报文即称数字签名发送者将数字签名连同原报文一起发送给接收者。接收方收到原报文和数字签名后,用同样的HASH算法对原报文计算摘要值。然后与用发送者的公开密钥进行解密解开的报文摘要值相比较。如相等则说明报文确实来自所对应的发送者,且没
有被恶意修改过。
七,常见证书分类
a)服务器证书
i.安装于服务器设备上,用来证明服务器的身份。服务器上安装服务器证书后,浏览器会自动验证服务器证书
是否有效,验证所访问的站点是否是假冒站点。
ii.进行通信加密。在服务器上安装服务器证书后,客户端浏览器可以与服务器证书建立SSL连接,在SSL连接
上传输的任何数据都会被加密。通过https建立连接。
b)电子邮件证书
i.证明邮件地址的真实性。
ii.确信该邮件从被发出后没有被篡改过。
iii.发送加密邮件,只有接收方的持有者才可能打开该邮件。
c)客户端个人证书
i.ii.八,客户端证书主要被用来进行身份验证和电子签名。安全的客户端证书我被存储于专用的usbkey中,储于key中的证书不能被导出或复制,且key使用时需要输入key的保护密码。常见应用于银行。证书申请
a)用户要携带有关证件到各地的证书受理点,或者直接到证书发放机构即CA中心填写申请表并进行身份审核。b)审核通过后交纳费用。
c)得到装有证书的相关介质(磁盘或usbKey)和写有密码口令的密码信。
九,常见证书使用方法
a)
b)
c)
12.数字逻辑电路知识总结 篇十二
一、名词解释
1、大地水准面:把一个假象的、与静止的平均海水面重合并向陆地延伸且包围整个地球的特定重力等位面称为大地水准面。
2、视准轴:物镜光心与十字丝交点的连线称为视准轴。
3、系统误差:在相同的观测条件下,对某一量进行一系列的观测,如果出现的误差在符号和数值大小都相同,或按一定的规律变化,这种误差称为“系统误差”。
4、偶然误差:在相同的观测条件下,对某一量进行一系列的观测,如果误差出现的符号和数值大小都不相同,从表面上看没有任何规律性,这种误差称为“偶然误差”。
5、方位角:由直线一端的基本方向起,顺时针方向至该直线的水平角度称为该直线的方位角。方位角的取值范围是0°~360°。
6、危险圆:待定点P 不能位于由已知点A、B、C 所决定的外接圆的圆周上,否则P 点将不能唯一确定,故称此外接圆为后方交会的危险圆。
7、全站仪:全站仪是全站型电子速测仪的简称,它集电子经纬仪、光电测距仪和微处理器于一体。
8、等高距:地形图上相邻两高程不同的等高线之间的高差,称为等高距。
9、数字测图系统:是以计算机为核心,在硬件和软件的支持下,对地形空间数据进行数据采集、输入、处理、输出及管理的测绘系统,它包括硬件和软件两个部分。
10、数字地面模型(DTM):是表示地面起伏形态和地表景观的一系列离散点或规则点的坐标数值集合的总称。
11、数字高程模型(DEM):数字高程模型DEM,是以数字的形式按一定结构组织在一起,表示实际地形特征空间分布的模型,是定义在x、y 域离散点(规则或不规则)上以高程表达地面起伏形态的数字集合。
二、简答题
1、实际测绘工作中,一般采用的基准面和基准线各是什么?
大地水准面和铅垂线是测量外业所依据的基准面和基准线;参考椭球面和法线是测量内业计算的基准面和基准线。
2、角度观测的主要误差来源(种类)有哪些?
1)仪器误差:(1)水平度盘偏心差(2)视准轴误差(3)横轴倾斜误差(4)竖轴倾斜误差;2)仪器对中误差;3)目标偏心误差;4)照准误差与读数误差;5)外界条件的影响。
3、何谓视差?如何消除视差?
如果目标像与十字丝平面不重合,则观测者的眼睛作移动时,就会发觉目标像与十字丝之间有相对移动,这种现象称为“视差”。
消除视差的方法为:先转动目镜调焦螺旋,使十字丝十分清晰;然后转动物镜调焦螺旋,使目标像十分清晰;上下(或左右)移动眼睛,如果目标像与十字丝之间已无相对移动,则视差已消除;否则,重新进行物、目镜调焦,直至目标像与十字丝无相对移动为止。
4、水准测量中采用哪几种方法进行测站检核?
在每一测站的水准测量中,为了能及时发现观测中的错误,通常采用双面尺法或两次仪器高法进行观测,以检查高差测定中可能发生的错误。
双面尺法为每一测站上用两组不同的水平尺面的读数来测定相邻两点间的高差; 两次仪器高法为每一测站上用两次不同仪器高度的水平视线来测定相邻两点间的高差。
5、全站仪与计算机之间的数据通讯方式主要有哪几种?
全站仪与计算机之间的数据通讯方式主要有并行通信和串行通信两种。
6、小三角测量的主要布设形式有哪几种?
小三锁测量的主要布设形式有单三角形、中心多边形、大地四边形和在固定角内插点的扇形网。
7、何谓水准测量路线的高差闭合差?如何计算导线方位角闭合差的限差?
由于存在测量误差,观测高差之和一般不等于A、B 两点间的高差,其差值称为路线的高程闭合差f h,即f h =H A +h 1+h 2+ +h n-H B =[h]-(HB-H A);
导线方位角闭合差的限值,一般应为相应等级测角中误差先验值m β 的 f β容β。
8、碎部点测量方法依其原理分哪几种?
在地面数字测图中,测定碎部点的基本方法主要有极坐标法、方向交会法、量距法、方向距离交会法、直角坐标法等。
9、地形图测绘方法有哪几种?
碎部测图的方法有平板仪测图、经纬仪测图等传统测图法、航空摄影测量法及数字测图法等。
10、地形数据的采集方式有哪几种?
1)地面测量仪器数据采集;2)数字摄影测量数据采集;3)数字化仪数据采集;4)扫描仪数据采集。
11、数字测图中对地形点的描述必须同时具备哪三类信息?平面位置、高程及地形属性信息
12、建立一个数字地面模型系统必须具有哪几个基本组成部分?
DTM 是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述,包含着地面起伏和属性两个含义。
13、数字地面模型在各个领域中的应用是以哪几个方面为基础的?
1)计算单点高程;2)计算地表面积;3)计算体积;4)剖面计算;5)坡度和坡向的计算。14.测量平面直角坐标系与数学平面直角坐标系有何不同?为什么?
测量平面直角坐标系以纵轴为X 轴,表示南北方向,向北为正;横轴为Y 轴,表示东西方向,向东为正;象限顺序以顺时针方向排列。
这是由于测绘工作中以极坐标表示点位时其角度值是以北方向为准按顺时针方向计算,而解析几何中则从横轴起按逆时针方向计算的缘故。
15.何为参考椭球定位?
确定参考椭球面与大地水准面的相关位置,使参考椭球面在一个国家或地区范围内与大地水准面最佳拟合,称为参考椭球定位。
16.地形测绘对地图投影有何要求?
1)应当采用等角投影(又称正形投影);2)在所采用的的正形投影中,还要求长度和面积变形不大。17.何为距离改化和方向改化?
根据椭球面上的长度,将其拉长改化为投影面上的距离,叫做距离改化。所谓方向改化,即计算曲线的切线与直线之间的夹角。18.如何确定高程基准面?
1)在一般测量工作中是以大地水准面作为高程基准面;2)通常采用平均海水面代替大地水准面作为高程基准面;3)在局部地区,如果引用绝对高程系统有困难时,可采用假定高程系统,即假定一个水准面作为高程基准面。
19.用水平面代替水准面对距离和高程各有什么影响?
在半径为10km 的范围内进行距离的测量工作时,用水平面代替水准面所产生的距离误差可以忽略不计; S 2 当S=1km时,∆h==8cm,因此,地球曲率对高差的影响,即使在很短的距离内也2R 必须加以考虑。
20.标准方向有哪几种?它们之间有什么关系?
分类:1)真北方向:过地面某点真子午线的切线北端所指示的方向,称为真北方向; 2)坐标北方向:坐标纵轴(X 轴)正向所指示的方向,称为坐标北方向; 3)磁北方向:磁针自由静止时其指北端所指的方向,称为磁北方向。关系:1)过一点的真北方向与坐标北方向之间的夹角称为子午线收敛角,用γ
表示。γ的符号规定为:若坐标北方向在真北方向东侧时,γ为正;若坐标北方向在真北方向西侧时,γ为负。2由于地球磁极与地球南北极不重合,因此过地面上一点的磁北方向与真北方向不重合,其间的夹角称为磁偏角,用δ表示。δ的符号规定为:磁北方向在真北方向东侧时,δ为正;磁北方向在真北方向西侧时,δ为负。
21.水准测量中如何抵消或削弱球气差影响?
根据考虑球气差改正的水准测量计算高差公式知,当前、后视距离S 1和S 2相等时,则
一般可根据水准测量的精度,将S 1与S 2之差限制在某一范围内,使(r r 1与r 2互相抵消。1-r 2)可忽略不计。
22.水准测量的主要误差来源有哪些?
水准测量误差包括仪器误差、观测误差和外界条件的影响三个方面。
一、仪器误差:(1)、视准轴与水准管轴不平行的误差;(2)、水准尺误差。
二、观测误差:(1)、精平误差(2)、调焦误差(3)、估读误差(4)水准尺倾斜误差。
三、外界环境的影响:(1)、水准仪水准尺下沉误差;(2)大气折光的影响;日照及风力引起的误差。23.什么是水平角?什么是竖直角?角度测量为何要用正、倒镜观测?竖直角观测时为何只需要观测一个方向? 水平角就是相交的两条直线之间的夹角在水平面上的投影,角值0°~360°。竖直角是同一竖直面内目标方向与一特定方向之间的夹角。
角度测量时用正、倒镜观测,可以消除水平角测量时的度盘偏心误差、视准轴误差和横轴倾斜误差;也可以消除竖直角观测时的竖盘指标差的影响。
根据竖直角的基本概念,测定竖直角必然也与观测水平角一样,其角值也是度盘上两方向读数之差。所不同的是两方向中必须有一个是水平方向。不过任何注记形式的竖盘,当视线水平时,其竖盘读数应为定值,正常状态时是90°的整倍数。所以在测定竖直角时只需对视线指向的目标点读取竖盘读数,即可计算出竖直角。
24.建立平面控制网的方法有哪些?
在传统测量工作中,平面控制通常采用三角网测量、导线测量和交会测量等常规方法建
立,必要时,还要进行天文测量。目前,全球定位系统GPS 已成为建立平面控制网的主要方法。25.地面数字测图主要有哪些模工?各有什么特点?
地面数字测图的工作内容包括野外数据采集与编码,数据处理与图形文件生成,地形图与测量成果报表输出。26.数字测图提交检查验收的成果有哪些?
1)地形图图形文件;2)地形图分幅编号图;3)成果说明文件;4)控制测量成果文件; 5)数据采集原始数据文件;6)图根点成果文件;7)碎部点成果文件;8)图形信息数据文件。27.数字测图技术设计书的内容有哪几个方面?
技术计划的主要内容有:任务概述,测区情况,已有资料及其分析,技术方案的设计,组织与劳动计划,仪器配备及供应计划,财务预算,检查验收计划及安全措施等。
28、何谓大地水准面、绝对高程和相对高程?大地水准面在测量工作中有何作用?
大地水准面:把一个假象的、与静止的平均海水面重合并向陆地延伸且包围整个地球的特定重力等位面称为大地水准面。
绝对高程:在一般测量工作中是以大地水准面作为高程基准面,某点沿铅垂线方向到大地水准面的距离,称为该点的绝对高程或海拔,简称高程。
相对高程:假定一个水准面作为高程基准面,地面点至假定水准面的铅垂距离,称为相对高程或假定高程。大地水准面是测量外业所依据的基准面。
29、测量工作中常用哪几种坐标系?测量工作中采用的平面直角坐标系与数学中的平面直角坐标系有何不同之处? 测量常用坐标系:1)大地坐标系;2)空间直角坐标系;3)WGS-84坐标系;4)平面直角坐标系。
1)测量平面直角坐标系以纵轴为X 轴,表示南北方向,向北为正;2)横轴为Y 轴,表示东西方向,向东为正;3)象限顺序以顺时针方向排列。
30、何谓高斯投影?高斯平面直角坐标系是如何建立的? 高斯投影:设想有一个椭圆柱面横套在地球椭球体外面,使它与椭球上某一子午线(该子午线称为中央子午线)相切,椭圆柱的中心轴通过椭球体中心,然后用一定的投影方法,将中央子午线两侧各一定经差范围内的地区投影到椭圆柱面上,再将此柱面展开即成为投影面。
建立高斯平面直角坐标系:在投影面上,中央子午线和赤道的投影都是直线。以中央子午线和赤道的交点O 作为坐标原点,以中央子午线的投影为纵坐标轴X,规定X 轴向北为正;以赤道的投影为横坐标轴Y,Y 轴向东为正,这样便形成了高斯平面直角坐标系。
31、测量工作的原则与作用是什么?
为了防止误差的积累,提高测量精度,在实际测量中必须遵循“从整体到局部,先控制后碎部,从高级到低级,步步检核”的测量实施原则。
32、写出钢尺尺长方程式并说明式中各符号的意义。
钢尺长度随温度变化而变化,因此,在一定拉力下,可用以温度为自变量的函数来表示在某一温度时钢尺的实际长度,该函数式称做尺长方程式:l t =l +∆l +αl(t-t 0);式中,l t 为丈量温度为t 时的钢尺实际长度(m);l 为钢尺刻划上注记的长度,即名义长度(m);∆l 为钢尺在检定温度t 0时的尺长改正数;α为钢尺膨胀系数;t 0为钢尺检定时的温度,又称标
准温度,一般去20℃;t 为钢尺丈量时的温度。
33、何谓全站仪?全站仪由哪几个部分组成?何谓同轴望远镜?
全站仪是全站型电子速测仪的简称,是一种集光、机、电为一体的高技术测量仪器,是集水平角、垂直角、距离、高差测量功能于一体的测绘仪器;因其一次安置仪器就可完成该测站上全部测量工作,所以称之为全站仪。
全站仪由电源部分、测角系统、测距系统、数据处理部分、通讯接口、显示屏和键盘等组成。同轴望远镜是指望远镜光轴(视准轴)和测距光轴完全同轴的光学系统。
34、何谓坐标正、反算?试写出计算公式。
若两点间的平面位置关系由极坐标化为直角坐标,称为“坐标正算”,即按两点间的坐标方位角α和水平距离D,用下式计算两点间的坐标增量∆x 和∆y :∆x AB =D AB ⋅cos αAB,∆y AB =D AB ⋅sin αAB ;
若两点间的平面位置关系由直角坐标化为极坐标,称为“坐标反算”,即按两点间的坐标增量∆x 和∆y 用下式计算两点间的坐标方位角α和水平距离D :αAB =arctan ∆y AB y-y A =arctan B ∆ x AB x B-x A D AB ==
35、导线布设形式有哪几种?
导线可被布设成单一导线和导线网。按照不同的情况和要求,单一导线可被布设成附和导线、闭合导线和支导线,导线网可被布设为自由导线网和附和导线网。
36、何谓交会定点?常用的交会定点方法有哪几种?什么是后方交会的危险圆? 交会定点是在数个已知控制点上设站,分别向待定点观测方向或距离,也可以在待定点上设站向数个已知控制点观测方向或距离,而后计算待定点的坐标。
常用的交会测量方法有前后交会、后方交会、测边交会和自由设站法。
后方交会的前提是待定点P 不能位于由已知点A、B、C 所决定的外接圆(称为危险圆)的圆周上,否则P 点将不能唯一确定,若接近危险圆(待定点P 至危险圆圆周的距离小于危险圆半径的1/5),确定P 点的可靠性将很低。
37、GPS 全球定位系统由哪几部分组成?各部分的作用是什么?
GPS 系统由三部分组成,即空中GPS 卫星星座、地面监控部分和用户设备部分。作用:1)GPS 卫星星座中的每颗GPS 卫星都连续发出用于导航定位的信号,以导航电文提供自身的现时位置及其它卫星的概略位置,GPS 用户正是利用这些信号来进行定位的。2)地面监控部分目前由一个主控站、三个注入站和五个监控站组成。主控站的作用是接受各监控站对GPS 卫星的观测数据,计算出卫星的星历和卫星钟的改正参数等,并将这些数据通过注入站注入到卫星中去;同时,它还对卫星进行控制,向卫星发布指令,当工作卫星出现故障时,调度备用卫星,替代失效的工作卫星;另外,主控站也具有监控站的功能。监控站的作用是接收卫星信号,监测卫星的工作状态。注入站的作用是将主控站计算出的卫星星历和卫星钟的改正数等注入到卫星钟去。3)用户设备部分的作用是接收GPS 卫星所发出的信号,利用这些信号进行导航定位等工作。
38、什么是数字测图?目前其发展过程大体上可分为哪两个阶段?数字测图与常规测图相 比具有哪些特点?
数字测图是对利用各种手段采集到的地面数据进行计算机处理,而自动生成以数字形式储存在计算机存储介质上的地形图的方法。
阶段:第一阶段是数字测记法模式,主要利用全站仪采集数据,电子手簿记录,同时人工绘制标注测点点号的草图,到室内将测量数据直接由记录器传输到计算机,再由人工按草图编辑图形文件,并键入计算机自动成图,经人机交互编辑修改,最终生成数字地形图,由绘图仪绘制地形图;
第二阶段是电子平板模式,成图软件有了实质性的进展。特点:1)与传统测图相比,地面数字测图具有较高的测图精度; 2)地面数字测图具有较高的自动化程度;
3)地面数字测图的图根控制测量与碎部测量可同时进行;
4)在通视良好,定向边较长的情况下,碎部点到测站点的距离与传统测图相比,可以放得更长一些; 5)地面数字测图在测区内可不受图幅的限制;
6)地面数字测图中直接测量碎部点的数目比传统测图有所增加,且碎部点(尤其是地形特征点)的位置选择尤为重要。
39、何谓地物?何谓地貌? 地形图上的地物符号分为哪几类?
地物即地球表面上自然和人造的固定性物体,如河流、湖泊、道路、房屋和植被等; 地貌是地球表面上高低起伏、倾斜缓急的地表形态,如山地、谷地、凹地、陡崖和悬崖等。
地形图上地物符号分类:根据地物的大小及描绘方法不同,地物符号可被分为比例符号、非比例符号和半比例符号及地物注记。
40、地面数字测图外业采集数据包括哪些内容? 1)一般数据,如测区代号、施测日期、小组编号等;
2)仪器数据,如仪器类型、仪器误差、测距仪加常数、乘常数等; 3)测站数据,如测站点号、零方向点号、仪器高、零方向读数等;
4)方向观测数据,如方向点号、目标的觇标高、方向、天顶距和斜距的观测值等;
5)碎部点观测数据,如点号、连接点号、连接线型、地形要素分类码、方向、天顶距和斜距的观测值以及觇标高(或者是就算的x、y 坐标和高程)等;
6)控制点数据,如点号、类别、x、y 坐标和高程等。
41、何谓数字高程模型?何谓数字地面模型?它们之间有何区别与联系?
数字高程模型DEM,是以数字的形式按一定结构组织在一起,表示实际地形特征空间分布的模型,是定义在x、y 域离散点(规则或不规则)上以高程表达地面起伏形态的数字集合。
数字地面模型DTM,是表示地面起伏形态和地表景观的一系列离散点或规则点的坐标数值集合的总称。区别与联系:DTM 是带有空间位置特征和地形属性特征的数字描述,包含着地面起伏和属性两个含义,当DTM 中地形属性为高程时就是数字高程模型DEM,所以DEM 和DTM 是有区别的;在地理信息系统中,DEM 是建立DTM 的基础数据,其他的地形要素可由DEM 直接或间接到处,如坡度、坡向等。
42、试说明水准仪和经纬仪轴系之间的关系应满足的要求。水准仪:
主要条件:一是水准管的水准轴应与望远镜的视准轴平行;二是望远镜的视准轴不因调焦而变动位置。次要条件:一是圆水准器的水准轴应与水准仪的旋转轴平行;二是十字丝的横丝应当垂直于仪器的旋转轴。经纬仪:
1)照准部水准管轴应垂直于竖轴;2)视准轴应垂直于横轴;3)横轴应垂直于竖轴;4)观测水平角时,若用十字丝交点去瞄准目标很不方便,通常是用竖丝去瞄准目标,从而又要求竖丝应垂直于横轴;5)当经纬仪做竖角观测时,还必须满足竖盘指标差在限差范围内。
43、详细描述等高线类型,有何特性。等高线的分类:
(1)首曲线:按规定的等高距(称为基本等高距)描绘的等高线称为首曲线,亦称基本等高线;
(2)计曲线:为了识图和用图时等高线计数方便,通常将基本等高线从0m 起算每隔4条加粗描绘,称为计曲线,也成加粗等高线;
(3)间曲线:当用首曲线不能表示某些微型地貌而又表示时,可加绘等高距为1/2基本等高距的等高线,称为间曲线(又称为半距等高线);
(4)助曲线:当用间曲线仍不能表示应该表示的微型地貌时,还可在间曲线的基础上再加绘等高距为1/4基本等高距的等高线,称为助曲线。
等高线特性:
1)在同一条等高线上的各点的高程都相等;2)等高线是闭合曲线;3)除了陡崖和悬崖处之外,等高线既不会重合,也不会相交;4)等高线与山脊线和山谷线成正交;5)等高线平距的大小与地面坡度大小成反比。
44、何为测绘学?其可分为哪几个分支学科?各分支学科的主要研究内容有哪些?
测绘学是研究测定和推算地面的几何位置、地球形状及地球重力场,据此测量地球表面自然形态和人工设施的几何分布,并结合某些社会信息和自然信息的地球分布,编制全球和局部地区各种比例尺的地图和专题地图的理论和技术的学科,是地球科学的重要组成部分。
测绘学按照研究范围、研究对象及采用技术手段的不同,分为以下几个分支学科:大地测量学、摄影测量学、地图学、工程测量学、海洋测绘学。
大地测量学是一门研究和测定地球的形状、大小、重力场、整体与局部运动和地表面点的几何位置以及其变化的理论和技术的学科;
摄影测量学是研究摄影影像与被摄物体之间的内在几何和物理关系,进行分析、处理和解译,以确定被摄物体的形状、大小和空间位置,并判定其性质的一门学科;
地图学是研究模拟和数字地图的基础理论、设计、编绘、复制的技术方法以及应用的学科;
工程测量学是研究工程建设和自然资源开发中,在规划、勘测设计、施工和运营管理各个阶段进行的控制测量、大比例尺地形测绘、地籍测绘、施工放样、设备安装、变形监测及分析与预报等的理论和技术的学科;
海洋测绘学是以海洋水体和海底为对象,研究海洋定位、测定海洋大地水准面和平均海面、海底和海面地形、海洋重力、海洋磁力、海洋环境等自然和社会信息的地理分布及编制各种海图的理论和技术的学科。
45、何为地形图?主要包括哪些内容?地形图符号有哪几类?地形图的分幅方法有哪些?
地形图是指按照一定的数学法则,运用符号系统表示地表上的地物、地貌平面位置及基本的地理要素且高程用等高线表示的一种普通地图。
内容:1)数学要数,如比例尺、坐标格网等;2)地形要素,即各种地物、地貌;3)注记和整饰要素,包括各类注记、说明资料和辅助图标。
地形图符号有三类:地物符号、地貌符号和注记符号。
地形图分幅方法有两种:一种是按经纬线分幅的梯形分幅法;另一种是坐标格网线分幅的矩形分幅法。
46、为何要进行控制测量?控制测量分哪些内容?控制测量的主要方法有哪些?其作业包括哪些主要步骤? 由于任何一种测量工作都会产生误差,所以必须采取一定的程序和方法,即遵循一定的测量实施原则,以防止误差的积累;因此,为了防止误差的积累,提高测量精度,在实际测量中必须遵循“从整体到局部,先控制后碎部”的测量实施原则。
控制测量分为平面控制测量和高程控制测量。平面控制测量确定地面点的平面坐标,高程控制测量确定控制点高程。控制测量作业包括技术设计、实地选点、标石埋设、观测和平差计算等主要步骤。
47、GPS 定位原理是什么?GPS 控制网通常可布设为哪些形式? GPS 的定位原理是依据距离交会定位原理确定点位的。
GPS 控制网通常可布设为星形网、点连式网、边连式网、网连式网。
48、何为数据库?其有哪几个基本部分构成?地形图数据库具有哪些特点?
数据库是一种计算机数据管理技术,它是以一定的组织形式存储在一起的互相有关的数据集合。
数据库一般由三个基本部分构成:(1)数据集;(2)物理存储介质;(3)数据库软件。地形图数据库是某一区域地形图数据的集合,地形图数据包括地形要素的空间数据和属性数据。地形图数据库的主要特点是以精确的坐标来描述空间数据和属性数据定位于空间数据,因此地形图数据库具有明显的空间特征。
49、地籍测量和房产测量的主要内容有哪些?地下管线的分类和内容有哪些? 地籍测量的主要内容包括:
(1)地籍调查(2)地籍平面控制测量(3)土地界址点测定(4)地籍图绘制(5)土地面积计算等; 房产测量的主要内容包括:
(1)房产调查(2)房产平面控制测量(3)房产界址点测定(4)房产图绘制(5)房屋面积计算等。地下管线的分类(六大类)和内容有:
电力管道:包括输配电电缆、动力电缆、照明电缆等管道;
电信管道:包括光缆管线、电视管线、市话管线、长话管线、军用通信管线等管道。给水管道:包括工业和生活用水、消防用水等输配水管道;
下水管道:包括雨水、污水、工业废水等管道或渠道; 燃气管道:包括煤气、天然气、液化石油气等的输配管道;
工业管道(特种管道):包括热力、工业用气体、液体燃料、化工原料、排灰排渣等管道。50、何为地图投影?投影变形一般分哪几种?高斯投影有哪些特点?
地图投影简称投影,简略来说就是将椭球面上各元素(包括坐标、方向和长度)按一定的数学法则投影到平面上。如果将曲面上的元素,比如一段距离、一个角度、一个图形投影到平面上,就会和原来的距离、角度、图形呈现差异,这一差异称为投影变形。地图投影必然产生变形,投影变形一般分为角度变形、长度变形和面积变形三种。
高斯投影特点:
1)高斯投影是正形投影的一种,投影前后的角度相等。
2)中央子午线投影后为直线,且长度不变;距中央子午线越远的子午线,投影后弯曲 程度越大,长度变形也越大。
3)椭球面上除中央子午线外,其他子午线投影后均向中央子午线弯曲,并向两极收敛,对称于中央子午线和赤道。4)在椭球面上对称与赤道的纬圈,投影后仍成为对称的曲线,并与子午线的投影曲线互相垂直且凹向两极。
51、何为测量误差?产生测量误差的原因归纳为哪几个方面?测量误差的种类有哪些?偶然误差有哪些特性? 测量工作的实践表明,对于某一客观存在的量,尽管采用了合格的测量仪器和合理的观测方法,测量技术人员的工作态度也是认真负责的,但是,多次重复测量的结果总是有差异,这说明观测值中存在测量误差,或者说,测量误差是不可避免的。
原因有:1)人的原因;2)仪器的原因;3)外界环境的原因
种类:测量误差按其产生的原因和对观测结果影响性质的不同,可以分为系统误差、偶然误差和粗差三类。偶然误差的特性:
1)在一定的观测条件下的有限次观测中,偶然误差的绝对值不会超过一定的限值(有界性);2)绝对值较小的误差出现的频率大,绝对值较大的误差出现的频率小(聚中性);4)绝对值相等的正负误差具有大致相等的出现频率(对称性);4)当观测次数无限增大时,偶然误差的理论平均值趋近于零,即偶然误差具有抵偿性(抵偿性)。
52、测量中有哪几种衡量精度的标准?写出测距仪的精度一般表达式,并说明式中的符号含义。测量中常用来衡量精度的标准有中误差、相对误差、极限误差(平均误差、或然误差)。测距仪的精度公式为:m D =A +BD ;式中,A 为仪器标称精度中的固定误差,以mm 为单位;B 为仪器标称精度中比例误差系数,以mm/km为单位;D 为测距边长度,以km 为单位。
53、与光学水准仪相比,电子水准仪具有哪些优点?目前,电子水准仪采用的自动电子读数方法有哪几种? 电子水准仪具有光学水准仪无可比拟的优点。与光学水准仪相比,它具有速度快、精度高、自动读数、使用方便、能减轻作业劳动强度、可自动记录存储测量数据、易于实现水准测量内外业一体化的优点。
目前电子水准仪采用的自动电子读数方法有以下三种:1)相关法;2)几何法;3)相位法。
54、经纬仪安置时,对中、整平的目的是什么?方法有哪些?
对中的目的是使仪器的水平度盘中心与测站点标志中心在同一铅垂线上; 整平的目的是使仪器的竖轴竖直,并使水平度盘居于水平位置。安置经纬仪可使用垂球对中或光学对中器进行对中。
55、何为竖盘指标差? 如何消除其对竖直角的影响?
由于竖盘指标偏离了正确位置,使视线水平时的竖盘读数大了或小了一个数值x,这个偏离值x 称为竖盘指标差。用盘左、盘右观测取平均值计算竖角α,其角值不受竖盘指标差的影响。
56、在单一水准路线平差计算中,如何求取各测段高差改正数?GPS 测量误差有哪些?
对附合水准路线或闭合水准路线,按与距离(或测站数)成正比的原则,将高差闭合差反其符号进行分配,以改正各水准点间的测段的高差,使各测段的高差总和满足满足理论值,然后按改正后的测段高差计算各待定水准点的高程。对于支水准路线,则取往、返测高
差绝对值的平均值,而正负号则取往测高差的符号,作为改正后的高差。GPS 测量误差:
1)与GPS 卫星有关的误差包括卫星的星历误差和卫星钟误差;
2)与GPS 卫星信号传播有关的误差包括电离层折射误差、对流层折射误差和多路径误差;
3)与GPS 信号接收机有关的误差包括接收机的观测误差、接收机的时钟误差和接收机天线相位中心的位置误差。
57、地物在地形图上表示的原则是什么?
1)凡能按比例尺表示的地物,则将它们的水平投影位置的几何形状依照比例尺描绘在地形图上,如房屋、双线河等,或将其边界位置按比例尺表示在图上,边界内绘上相应的符号,如果园、森林、耕地等;
2)不能按比例尺表示的地物,在地形图上是用相应的地物符号表示在地物的中心位置上,如水塔、烟囱纪念碑等; 3)凡是长度能按比例尺表示,而宽度不能按比例尺表示的地物,则其长度按比例尺表示,宽度以相应符号表示。
58、在路线测量中,测设交点的坐标通常采用哪几种方法?
测设交点的坐标通常采用以下几种方法:1)极坐标法;2)前方交会法;3)距离交会法。
59、与传统地形图比较,DEM 作为地球表面的一种数字表达形式有哪些特点? 1)容易以多种形式显示地形信息; 2)精度不会损失;
3)容易实现自动化、实时化;
概括起来,数字高程模型具有以下显著的特点:便于存储、更新、传播和计算机自动处理;具有多种比例尺特性,如1m 分辨率的DEM 自动涵盖了更小分辨率如10m 和100m 的DEM 内容;特别适合于各种定量分析与三维建模。
60、水平角观测的主要误差有哪些?
1)仪器误差:(1)水平度盘偏心差,(2)视准轴误差,(3)横轴倾斜误差,(4)竖轴倾斜误差; 2)仪器对中误差; 3)目标偏心误差; 4)照准误差与读数误差; 5)外界条件的影响。
三、公式推导题
1、试推导坐标方位角传算公式。
2、在等精度观测条件下,对某一未知量X 观测n 次后,得到一组观测值L1、L2、„„Ln,如何求取观测值的算术平均值、观测值中误差和观测值算术平均值中误差。
3、试推导极坐标法测定细部点的平面位置和高程注记点的中误差公式。
4、试推导交会定点时计算待定点坐标的余切公式
四、论述题
1、试绘图说明水准测量的原理。
2、试述水准测量时,为什么要求后视与前视距离大致相等的理由。在施测一条水准测量路线时,为何要规定用偶数个测站? 三、四等水准测量在一个测站上的观测程序。
3、简述导线测量内业计算的步骤,指出计算附合导线与闭合导线有何异同。
4、以闭合导线为例,论述导线测量的近似平差计算步骤,指出其精度评定的内容。
5、已知方位角α和边长D 及其标准中误差m α和m D,如何计算坐标增量中误差m ∆x 和m ∆y ?
五、作图题
1、按要求在给出的地形图上设计坡度线
2、绘制已知方向的地形断面图
3、在给定的地形图上确定汇水范围
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