第11章 数模与模数转换——讲义

第一篇：第11章 数模与模数转换——讲义

第11章

数-模和模-数转换

【学时分配】

2学时，周二1~2节。

【教学目的与基本要求】

1、熟练掌握A/D与D/A转换的电路结构和工作原理。主要是倒梯形电阻网络、逐次逼近型、双积分A/D转换的工作特点及适用场合。

2、正确理解D/A转换器的主要参数和衡量它们的技术指标。

【教学重点与教学难点】

教学重点：

1、各种D/A转换器的电路结构特点和工作原理；

2、掌握D/A转换器的参数计算和主要性能指标。

3、各种A/D转换器的电路结构特点和工作原理；

4、掌握A/D转换器的参数计算和主要性能指标。教学难点：

权电阻型D/A转换器、倒T型D/A转换器的电路结构与工作原理

【教学内容与时间安排】

一、数/模（D/A）和模/数(A/D)转换的概述（约0.4学时）

1、数/模和模/数转换的定义

2、ADC和DAC的两个性能指标

转换速度和转换精度是衡量A/D转换器和D/A转换器性能优劣的主要标志。

3、ADC和DAC的常见类型

常见的D/A转换器有权电阻网络D/A转换器，倒梯形电阻网络D/A转换器、权电流型D/A转换器、权电容网络D/A转换器以及开关树形D/A转换器等几种类型。

常见的A/D转换器可以分为直接A/D转换器和间接A/D转换器，在直接A/D转换器中，输入的模拟电压信号直接被转换成相应的数字信号，而在间接A/D转换器中，输入的模拟信号首先被转换成某种中间变量，然后再将这个中间变量转换为输出的数字信号。

二、D/A转换器（约0.8学时）

1、权电阻网络D/A转换器

a.电路结构：由数码锁存器、电子开关、权电阻网络及求和电路构成 b.原理：

c.电路输出V0与数字输入成比例关系

d.电路特点：结构比较简单，所用的器件少，缺点是所用的各个电阻组织相差较

大，尤其在输入信号位数较多时，问题更为突出，难以保证每个电阻具有很高的精度，不利于制作集成电路。

2、倒T形电阻网络转换器

a.电路构成：电阻网络中只有R和2R两种阻值。b.原理：

c.电路输出V0与数字输入成比例关系

d.电路特点：倒梯形电阻网络中只有R和2R两种阻值的电阻，这给集成电路的设计和制作带来很大的方便。

e.倒T形电阻网络集成D/A转换器CB7520(AD7520)为10位的输入。

3、D/A转换器的转换精度和转换速度

a.分辨率是用以说明D/A转换器在理论上可达到的精度。其定义是电路所能分辨的最小输出电压于最大输出电压之比，即分辨率=1/(2n-1)上式说明输入数字代码的位数n越多，分辨率越小，分辨能力越高。b.转换速率SR是在大信号工作时，即输入数字量各位由全0变为全1或由全1 变为全0时，输出电压的变化率。

三、A/D转换器的基本原理（约0.8学时）

A/D转换器的功能是将输入的模拟电压转换为与其成比例的输出数字量。一个完整的A/D转换，通常要经过取样-保持、量化和编码等过程。

1、直接A/D转换器 1）并联比较型A/D转换器

a.电路组成：电压比较器、寄存器和代码转换器三部分构成 b.工作原理：

c.电路特点：优点是转换速度快 2）逐次逼近型A/D转换器

a.电路组成：主要有控制逻辑逐次逼近寄存器、D/A转换器、电压比较器和输出

缓冲器等部分组成。b.工作原理：

c.电路特点：因此转换速度快，转换精度高，使目前集成A/D转换器中用得最多的一种电路结构。

2、间接A/D转换器

可分为电压-时间变换（V-T变换）型和电压-频率变换（V-F变换）型。1）电压-时间变换型A/D转换器的原理

a.电路构成：由积分器、过零比较器、时钟控制与门和计数器构成。b.工作原理: c.电路特点：最突出的优点是工作性能比较稳定，输出数字与电路的R、C参数

无关；另一个优点是抗干扰能力较强。

2）电压-频率变换（V-F变换）型A/D转换器的原理

3、A/D转换器的转换速度与转换精度

1）转换精度：A/D转换器中采用分辨率和转换误差来描述转换精度。

2）转换速度：A/D转换器的转换速度主要取决于转换电路的类型。并联比较型 A/D转换器的转换速度最快，逐次逼近型A/D转换器的转换速度次之，双积

分型A/D转换器的转换速度最慢。

【教学方法与教学手段】

板书与多媒体课件结合讲述；A/D转换器的转换精度与转换速度采用学生自学。

【作业】

P548 11.5 11.11

第二篇：模数和数模转换教案

第12章

模数和数模转换

【课题】

12.1 模数转换

【教学目的】

1.了解模数转换的基本概念，列举其应用。

2.了解典型集成模数转换电路的引脚功能和应用电路的工作原理。【教学重点】

模数转换过程、集成模数转换器及应用。【教学难点】

集成模数转换器及应用。【教学方法】

讲授法 讨论法 【参考教学课时】

3学时 【教学过程】

一、复习提问

模拟信号与数字信号的区别是什么？各有何优点？

二、新授内容

概述：为什么要模数转换？ 12.1.1模数转换的基本概念

1.模数转换过程

（1）取样；（2）保持；（3）量化；（4）编码。2.模数转换器的误差、性能指标和分类（1）误差产生的原因

（2）A/D转换器的主要性能指标（3）A/D转换器的分类、特点 12.1.2集成模数转换器及其应用

1.ADC0804的结构及典型应用电路

三、课堂小结

1.模数转换的基本概念 2.集成模数转换器及应用

四、课堂思考

P266 思考与练习题1、2、4。

五、课后练习

P266 思考与练习题3。

【课题】

12.2 数模转换

【教学目的】

1.了解数模转换的基本概念，列举其应用。

2.了解典型集成数模转换电路的引脚功能和应用电路的工作原理。【教学重点】

数模转换的基本概念、集成数模转换器。【教学难点】

集成数模转换器。【教学方法】

讲授法 讨论法 【参考教学课时】

3学时 【教学过程】

一、复习提问

简述模数转换过程。

二、新授内容

12.2.1数模转换的基本概念

1.数模转换的基本依据。

2.输出模拟信号和输入数字信号的关系。3.数模转换器的主要参数指标。

12.2.2集成数模转换器

1．DAC0832应用说明。2.DAC0832典型应用电路。

三、课堂小结

1.数模转换的基本概念 2.集成数模转换器

四、课堂思考

P266 思考与练习题1、3。

五、课后练习

P266 思考与练习题2。

【课题】

实训项目

模数、数模转换集成电路的使用【实训目标】

1.会搭接模数、数模转换典型应用电路。2.学测试模数、数模转换集成电路的相关数据。【实训重点】

连接模数转换测试电路、测试模数转换电路。【实训难点】

测试模数转换电路。【实训方法】

实验实训 【参考实训课时】

2学时 【实训过程】

一、实训任务

任务一

连接模数转换测试电路

任务二

测试模数转换电路，将测量结果填入表格12.2 任务三

连接数模转换测试电路。

任务四

测试模数转换电路，将测量结果填入表格12.3

二、实训总结

1.画出实训电路连接图。2.列表整理实训数据。

3.分析实训问题，总结实训结果。

三、课堂思考

数模转换测试电路中，输入的数字信号与输出的模拟电压之间有什么关系？

四、课后作业

完成实训报告，写出本次实训的体会和收获。

第三篇：基于FPGA模数转换控制器的设计

EDA课程设计任务书

1、设计题目：基于FPGA模数转换控制器的设计

2、设计目的：

（1）熟悉掌握VHDL语言设计基本知识，熟练运用QuartusⅡ软件对各单元电路进行软件模拟、仿真；

（2）学习用状态机对A/D转换器ADC0809的采样控制电路的实现，使设计能够实现8路数据的采集；

（3）通过本次课程设计的学习，复习所学的专业知识，使课堂学习的理论知识应用于实践，通过本次课程设计的实践提高我们的实践操作能力、提高分析问题和解决问题的能力。

3、设计要求：

（1）给出模数转换采样控制电路的方案设计，利用QuartusⅡ软件进行软件模拟、仿真；要求能够实现8路数据的采集。分析A/D转换原理及时序、建立项目的实施方案，并画出控制状态图；

（2）认真完成设计后，提交课程设计报告：给出控制器的方案设计，包括综合设计概况、主要技术指标、相应模块的实现方法；模块的电路原理图；所采用的器件资料，等等。报告格式参照中原工学院毕业设计指导手册。

4、设计内容：利用QuartusⅡ软件对本次设计（模数转换采样控制电路）进行文本编辑输入和仿真测试；给出仿真波形；最后进行引脚锁定并进行测试，硬件验证编程电路对ADC0809的控制功能。

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目录

一、概述………………………………………………………(4)

二、设计内容…………………………………………………(5)

   

     2.2

设计流程

2.2.1 建立工程文件夹和编辑设计文件 2.2.2 编译前设置 2.2.3 全程编译 2.2.4 时序仿真 2.1

设计原理

2.1.1 ADC0809引脚图及功能介绍

2.1.2 用状态机对ADC0809的采样控制电路的实现 2.1.3 对ADC0809的控制功能的电路描述的程序

三、心得体会…………………………………………………(12)

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一.概述

随着现代芯片工艺的改进，FPGA的等效系统门达到到几百万门，而且工作频率也随之提高。FPGA也就大量的在电子产品中出现，得到了广泛的应用。芯片设计的工艺的改进，45nm工艺的出现，使得FPGA成为必不可少的流行的实惠的器件。FPGA 最大的特点就是灵活，实现你想实现的任何数字电路，可以定制各种电路。减少受制于专用芯片的束缚。真正为自己的产品量身定做。在设计的过程中可以灵活的更改设计。而且它强大的逻辑资源和寄存器资源可以让你轻松的去发挥设计理念，其并行执行，硬件实现的方式可以应对设计中大量的高速电子线路设计需求。FPGA比DSP拥有更快的速度，可以实现非常复杂的高速逻辑，FPGA比ASIC（专用芯片）有更短的设计周期和灵活性，免去昂贵的开版费用，而且可以随时裁减，增加你想要的功能达到规避设计风险，回避芯片厂商的限制。另外知识产权的概念不断涌现，仿制别人抄袭，FPGA完全让设计的智慧得以保护。让公司的利益在较长时间内得到保证。随FPGA芯片供应商的重视和第三方公司的重视，现在有非常现成的IP核被提供，进一步缩短设计周期缩短，减小开发成本。

FPGA具有可编程逻辑器件现场可编程的灵活性，又具有门陈列器件功能强、高集成度和高速度的优点，因此在要求功能越来越强，体积越来越小，功耗越来越低的现代通信系统设计中被越来越广泛的应用。随着超大规模集成电路的发展，尤其是微电子技术和计算机技术的迅猛发展和广泛应用，数字化成为目前通信技术发展的趋势，它具有可靠性高，灵活性强，易大规模集成等优点，日益受到重视。目前，数字化的手段主要有专用集成电路(ASIC)和通用数字信号处理器(DSP)。专用集成电路优点是处理速度快，缺点是灵活性差。DSP能完成十分复杂的算法，使用灵活，易实现模块化，缺点是受处理器速度的限制。FPGA提供了实现数字信号处理的第三种解决方案，它结合了ASIC和DSP两种方式的优势，既具有很高的处理速度，又具有一定的灵活性。大规模可编程逻辑器件FPGA因其成本低，静态可重复编程和动态在系统重构等优点，已成为目前应用最为广泛的可编程专用集成电路。

Quartus II 是Altera的综合性PLD开发软件，支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL（Altera Hardware Description Language）等多种设计输入形式，内嵌自有的综合器以及仿真器，可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。Quartus II可以在XP、Linux以及Unix上使用，除了可以使用Tcl脚本完成设计流程外，提供了完善的用户图形界面设计方式。具有运行速度快，界面统一，功能集中，易学易用等特点。Quartus II支持Altera的IP核，包含了LPM/MegaFunction宏功能模块库，使用户可以充分利用成熟的模块，简化了设计的复杂性、加快了设计速度。对第三方EDA工具的良好支持也使用户可

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以在设计流程的各个阶段使用熟悉的第三方EDA工具.此外，Quartus II 通过和DSP Builder工具与Matlab/Simulink相结合，可以方便地实现各种DSP应用系统；支持Altera的片上可编程系统（SOPC）开发，集系统级设计、嵌入式软件开发、可编程逻辑设计于一体，是一种综合性的开发平台。Maxplus II 作为Altera的上一代PLD设计软件，由于其出色的易用性而得到了广泛的应用。目前Altera已经停止了对Maxplus II 的更新支持，Quartus II 与之相比不仅仅是支持器件类型的丰富和图形界面的改变。Altera在Quartus II 中包含了许多诸如SignalTap II、Chip Editor和RTL Viewer的设计辅助工具，集成了SOPC和HardCopy设计流程，并且继承了Maxplus II 友好的图形界面及简便的使用方法。Altera Quartus II 作为一种可编程逻辑的设计环境, 由于其强大的设计能力和直观易用的接口，越来越受到数字系统设计者的欢迎。

本次设计以FPGA芯片ADC0809为核心利用VHDL语言设计来实现模数转换采样控制电路。其顶层采用原理图设计方式，各模块采用VHDL语言设计，完成了对模数转换采样控制电路的软件仿真和硬件电路设计。FPGA设计人体分为系统规范、设计输入、综合、功能仿真（前仿真）、实现、时序仿真（后仿真）、配置下载等六个步骤整个系统是在QuartusⅡ环境下，利用VHDL语言实现的，在Ⅱ环境下经系统仿真实现模数转换采样控制系统。

二.设计内容

2.1 设计原理

2.1.1 ADC0809引脚图及功能介绍

ADC0809是CMOS的8位A/D转换器，片内有8路模拟开关，可控制8个模拟量中的一个进入转换器中。转换时间约100μs，含锁存控制的8路多路开关，输出有三态缓冲器控制，单5V电源供电。

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图1 ADC0809的引脚图

图2 ADC0809工作时序图

上图1和图2分别是ADC0809的引脚图、A/D转换时序，下图3为其采样控制状态图。时序图中，START为转换启动控制信号，上升沿有效；一旦START有效后，状态信号EOC即变为低电平，表示进入转换状态，转换时间约100微秒。转换结束后，EOC将变为高电平。此后外部控制可以使OE由低电平变为高电平（输出有效），此时，0809的输出数据总线D[7..0]从原来的高阻态变为输出数据有效。由状态图也可以看到，在状态st2中需要对0809工作状态信号EOC进行测试，如果为低电平，表示转换没有结束，仍需要停留在st2状态中等待，直到变成高电平后才说明转换结束，在下一时钟脉冲到来时转向状态st3.在状态st3，由状态机向0809发出转换好的8位数据输出允许命令，这一状态周期同时可作为数据输出稳定周期，以便能在下一状态中向锁存器中锁入可靠的数据。在状态st4，由状态机向FPGA中的锁存器发出锁存信号（LOCK的上升沿），将0809输出的数据进行锁存。

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图3 控制ADC0809采样状态图

2.1.2用状态机对ADC0809的采样控制电路的实现

Quartus II 是Altera的综合性PLD开发软件，支持原理图、VHDL、VerilogHDL以及AHDL（Altera Hardware Description Language）等多种设计输入形式，内嵌自有的综合器以及仿真器，可以完成从设计输入到硬件配置的完整PLD设计流程。利用QuartusⅡ对电路进行文本编辑输入和仿真测试；给出仿真波形。最后进行引脚锁定并进行测试，硬件验证电路对ADC0809的控制功能。本次设计描述的状态机属于Moore机，由二个主控进程构成，外加一个辅助进程，即锁存器进程LATCH1,各进程分工明确。状态及结构框图1如下所示：

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图4

采样状态机结构框图

在一个完整的采样周期中，状态机中最先被启动的是以CLK为敏感信号的时序进程，接着组合进程COM被启动，因为他们以信号current_state为敏感信号。最后被启动的是锁存器进程，它是在状态机进入状态st4后才被启动的，即此时LOCK产生了一个上升沿信号，从而启动进程LATCH1，将0809在本采样周期输出的8位数据锁存到寄存器中，以便外部电路能从Q端读到稳定正确的数据。

2.1.3 对ADC0809的控制功能的电路描述程序如下：

LIBRARY IEEE;USE IEEE.STD_LOGIC_1164.ALL;ENTITY ADCINT IS PORT(D : IN STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);CLK : IN STD_LOGIC;

EOC : IN STD_LOGIC;

ALE : OUT STD_LOGIC;

START : OUT STD_LOGIC;

OE : OUT STD_LOGIC;

ADDA : OUT STD_LOGIC;

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LOCK0 : OUT STD_LOGIC;

Q : OUT STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0));

END ADCINT;ARCHITECTURE behav OF ADCINT IS TYPE states IS(st0, st1, st2, st3,st4);

SIGNAL current_state, next_state: states :=st0;

SIGNAL REGL

: STD_LOGIC_VECTOR(7 DOWNTO 0);

SIGNAL LOCK

: STD_LOGIC;

BEGIN ADDA <= '1';

Q <= REGL;LOCK0 <= LOCK;

COM: PROCESS(current_state,EOC)BEGIN

CASE current_state IS

WHEN st0=>ALE<='0';START<='0';LOCK<='0';OE<='0';

next_state <= st1;

-WHEN st1=>ALE<='1';START<='1';LOCK<='0';OE<='0';next_state <= st2;--启动采样

WHEN st2=> ALE<='0';START<='0';LOCK<='0';OE<='0';

IF(EOC='1')THEN next_state <= st3;

ELSE next_state <= st2;END IF;

WHEN st3=> ALE<='0';START<='0';LOCK<='0';OE<='1';next_state <= st4;

WHEN st4=> ALE<='0';START<='0';LOCK<='1';OE<='1';next_state <= st0;

WHEN OTHERS => next_state <= st0;

END CASE;END PROCESS COM;

REG: PROCESS(CLK)

BEGIN

IF(CLK'EVENT AND CLK='1')THEN current_state<=next_state;END IF;

END PROCESS REG;

LATCH1: PROCESS(LOCK)

BEGIN

IF LOCK='1' AND LOCK'EVENT THEN

REGL <= D;END IF;

END PROCESS LATCH1;

END behav;

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2.2 设计流程

2.2.1 建立工程文件夹和编辑设计文件

（1）新建文件夹ADCINT（2）输入源程序。打开QuartusⅡ，选择File→New，在New窗口中的Device Design Files中选择编译文件的语言类型为VHDL File，输入2.1.3中的程序。

（3）文件存盘。File→Save As命令，注意存盘文件名应与实体名一致。当出现下图5时，就直接单击“是”按钮，则直接创建工程。

2.2.2 2.2.3 编译前设置 全程编译

选择Processing菜单的Start Compilation项，启动全程编译。

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2.2.4 时序仿真

（1）打开波形编译器。

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（2）设计仿真时间区域。（3）波形文件存盘。

（4）将工程ADCINT的端口名选入波形编辑器中。选择View菜单中的Utility Windows项的Node Finder选项。

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（5）编辑输入波形（输入激励信号）。（6）总线数据格式设计，仿真参数设计。（7）启动仿真器，观察仿真结果如下：

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三.心得体会

第四篇：能源转换效率讲义

1、能源加工转换企业转换效率问题

能源加工转换效率直接影响到企业综合能源消费量的准确与否，也是目前出现问题比较多的地方。分类别来看：

1）火力发电效率及其煤耗问题

火力发电转换效率一般情况下是相对稳定的。一组发电设备的投产运行，在没有大的技术改造和发生大的运行事故，导致机组停机和点火的次数、频率加大的情况下，其转换效率是相当稳定的。2007年全国规模以上工业企业火力发电效率为35%左右，中国电力联合会的统计口径为6000千瓦以上机组的发电企业，其发电效率数据略高于35%，而全部工业企业火力发电效率则会低一些。

火力发电转换效率的变化：要重点审核不同时期企业填报能源转换效率，及发生大幅波动的原因。在修订本期数据的同时，要注意统计口径，同时要对去年同期数据进行修订，以保证数据的可比性。

火力发电标准煤耗：火力发电标准煤耗是检验火力发电转换效率的重要指标，火力发电效率越高，其发电煤耗就越低。一般情况单机20万千瓦以上机组正常运行，发电标准煤耗一般在340克/千瓦小时左右，而单机几千千瓦到几万千瓦的综合利用小电厂的机组，发电标准煤耗则达到500克/千瓦小时以上，有的高达近1000克/千瓦小时左右。同时，发电机组的运行状况对煤耗影响也很大，要关注停机和点火的次数和频率。

2）供热效率及相关问题

生产热力对工业企业来讲，是个普遍存在的生产活动，按照制度规定，如果企业产出的热力完全自产自用，可不填报加工转换表，也不反映其供热效率。但产出的热力部分或全部外供时，则需要填报

加工转换表，计算加工转换投入、产出和效率，目前企业服役期锅炉热效率有60%到90%不等。

热电联产。热电联产企业的投入量，需要将能源投入分劈，在供热和发电两方面分别填报投入量，热电联产企业能源投入量，无法事先划分，而又确需划分的，可参照下面两种事后划分方法划分。

方法一：产出分劈方法。将热力和电力产出折算为标准量，然后按这个比例再分摊投入量，如果投入的是多种能源，也要按比例分别分摊，例如：原煤需要按比例分摊，如果还有油或者其他的能源，每一个能源品种都要使用相同比例分摊。

方法二：能源转换效率推算。如果方法一计算获得的能源转换效率，与本地区电力和热力转换效率或相同机组填报差异比较大，可以依据本地区供热和发电企业平均的能源转换效率计算，推算出各自的投入比例。

在选择能源分劈方式的时候，还要关注同一企业不同时期的数据衔接问题。

3）原煤入洗效率问题

能源统计反映的只是炼焦洗煤，不包括动力洗煤。原煤入洗效

率和煤质的好坏关系非常密切。目前，全国原煤入洗效率在75%到95%不等。原煤入洗在核算产出量，计算洗煤加工转换效率时，不能把煤矸石计算在洗煤厂产品的产出量中，如果煤矸石计算产出，洗煤的加工转换就是100%，如果洗煤厂用煤矸石发电，应该在煤矸石对应的“回收利用”，填出它的回收利用量，用其发电的再填投入，之后填报发出电的产出量，电用于本企业消费则再填电的消费量。

4）炼焦效率问题

目前，随着炼焦企业深加工的开展，加大副产品回收，使炼焦转换效率不断提高，有的高达95%以上，而有些落后地方的改良焦和土焦转换效率还有低到50、60%的。焦炉煤气不能填报回收利用，而要填产出量，但不包括其放散量。

5）制气（煤气生产）效率问题

煤质的好坏对制气的能源转化效率有着至关重要的影响，其效率大体在75%到95%以上，但不会超过100%。

炼焦制气问题。填报炼焦和制气能源加工转换投入时，以企业为划分对象，炼焦为主则只填报炼焦转换类别，制气为主则只填报制气转换类别，不要按照炼焦和制气的产出分劈能源投入量。

6）炼油效率问题

炼油的能源转化效率，大的炼油厂和小炼油厂的效率差别也是比较大的，大厂可高到90%以上，小的也有80%左右的。要多考察、月度、季度能源转化效率的变化情况，对于特大型企业，还需要考察分品种产出的能源转化效率。

2、原煤的系数问题

原煤的系数问题是目前比较麻烦的一个问题，按照制度规定，原煤折标系数的采用，企业有热值测试能力的要求按实测系数计算。而现实中这一系数的变动比较大，有的在月度间，有的在季度间，有的在间，直接对能源消费量产生较大影响。折标系数的变动，也就是一个企业所使用的煤的热值一般来讲，是变动不大的，尤其是电力、化工、炼焦类企业煤质的变化关系到设备的稳定运行问题。对于企业一年间分批次多次购煤，要对其每个批次测试的发热量采用加权平均法计算平均发热量，从而获得其折标系数。

3、综合能源消费量增速控制问题

一般情况下，尤其是企业没有完成大的节能技改工程的情况下，其综合能源消费量是随着产值的增长而增长，其主要产品单耗变化也很小，对企业可以通过其能源消费量与产值的增速相对比，来判断其能源消费量的增长情况。还可以通过与分行业工业增加值和主要产品产量增长情况来对比分析把握。

二、其它问题

1、能源库存问题

由于核算库存的时点性原则，上年末库存就是今年的年初库存量，如无核算错误需调整，年初库存是一个不变的量。

2、工业生产能源消费与非工业能源消费问题

一个企业能源消费量的划分要依据其消费的性质，按照制度规定，分别划分为工业生产消费与非工业消费，但现实中由于种种原因（基础及考核），非工业消费变动较大，如需调整要报告期和基期一起调整，保持口径的可比。

3、交通运输能源消费问题

该指标是按消费能源的载体为车辆划分的一个能源消费指标。由于是用于车辆消费，所限消费品种主要是汽油、柴油，及个别企业特殊作用的燃煤和电力驱动的车辆。除此之外，没有别的能源品种消费。

一、回收能的有关问题

1、工业企业能源购进、消费及库存附表“回收利用”指标的品种范围

“回收利用”指标主要是指“余热、余气等余能”的回收再利用，回收利用的能源品种主要涉及：热力、高炉煤气（转炉煤气）、其他能源（煤矸石、工业废料、垃圾做燃料用）等。

2、工业企业能源购进、消费及库存附表“回收利用”指标填报要求

填报该指标主要把握两个原则：第一，计算综合能源消费量时，“余热余能”不能重复。“余热余能”的产生是企业所投入的能源在消耗过程中产生的新形式的能量，如果再要计算到综合能源消费量中就等于重复计算；第二，企业回收的“余热余能”投入本企业加工转换活动，且产出的能源计算了产量，则必须填报“回收利用”指标。同时还必须再填报相应的能源加工转换投入，要反映能源转换活动的全过程。企业填报“回收利用”指标可能有以下几种情况：

第一，企业实际存在“回收利用”，全部自用。情况一，回收后全部用于本企业终端消费，而不是用于加工转换消费，可以不填报“回收利用”项，同时也不填报“工业生产消费”；情况二，回收后全部用于本企业加工转换消费，则要填报“回收利用”项，同时在相应的“工业生产消费”栏填报相应的消费量。上述两种方法对于企业综合能源消费量都没有影响。

第二，企业实际存在“回收利用”，全部计算产量且作为能源产品销售。需要填报“回收利用”，但不填报“工业生产消费”；如果不是作为能源产品销售，则不填报“回收利用”。

洗煤企业产生的煤矸石用于销售，则不填报“回收利用”项目，不能扣减综合能源消费量。

第三，企业实际存在“回收利用”，部分用于销售，部分用于本企业消费。用于消费部分可参照上面第一种情况处理，用于销售可参照上面第二种情况处理。

第四，企业不存在“回收利用”，P201-1表却填报了“回收利用”。需从企业生产工艺、生产流程、销售等方面作出判断，按实际情况修改。

第五，企业外购的各种余热、余气等余能，作为能源产品消费，视同购入其他能源处理。要全部反映其购进、消费，包括用于加工转换消费的全过程。

现举例如下：

例1：比如企业利用自产的煤矸石（或工业废料、垃圾、高炉煤气、转炉煤气）发电。在填报P201表和P201-1表时，消费量合计、工业生产消费、发电投入量、回收利用等指标应填报消费的煤矸石（或工业废料、垃圾、高炉煤气、转炉煤气）量，二次能源产出量应填报电的产量。如果所发的电，本企业又消费，则同时填报电的消费量。

例2：炼焦厂用焦炉煤气发电，炼焦厂投入洗精煤生产焦炭、焦炉煤气和其他焦化产品，焦炉煤气又用来发电。在填报P201表和P201-1表时，要填报洗精煤的消费和炼焦的投入量，同时填报焦炭、焦炉煤气和其他焦化产品的产出量，如焦炉煤气放散，则不算产出量。填报焦炉煤气的消费量和焦炉煤气用于发电的投入量，同时填报电力的产出量。如果所发的电，本企业又消费，则应同时填报电的消费量。焦炉煤气不能填报回收利用量，因为焦炉煤气是炼焦的一种副产品而不是余气，且焦炉煤气作为炼焦转换的产出已进行了统计。如果焦炉煤气不是用来发电，而是直接作为燃料消费，则填报消费量。

例3：企业利用排放的余热（高温蒸汽或高温废气）的热能发电，以达到提高能源使用效率。统计时如果企业能够有效的计量“余热发电”的热能投入，在填报P201表和P201-1表时，可以填报热力的消费量、用于发电的热力投入量，热力的回收利用量，所发电量填报二次能源产出量。如果企业不能够有效的计量“余热发电”的热能投入，在填报P201表和P201-1表时，不用填报热力的消费、用于发电的投入量和回收利用量，只填报电力的产出量（此时全社会能源回收总量略受影响），如电力用于消费，则还应填报电的消费量。

第五篇：进制与进制转换说课稿

《数制及其转换》

尊敬的各位老师：大家好！我说课的内容是《数制及其转换》。

一、说教材

1、教材分析

《数制及其转换》是从人民邮电出版社教材《大学计算机基础》第一章第三节内容，它是理解计算机原理的重要突破点，奠定了学生对计算机处理信息最本质的认识，在大学的计算机基础教程中都有相当篇幅的讲述，要求学生必须彻底理解，记忆牢固，灵活应用。

2、教学目标（1）知识目标：

①了解各种常用数制对应的基数和位权； ②巩固各数制的简单运算及转换方法；

③掌握十进制与R进制之间相互转换的方法。（2）能力目标：

①培养学生的推断能力及归纳总结能力；

②锻炼学生对所学知识的理解能力和接受能力。（3）情感目标：

①养成学生积极思考问题的良好学习习惯； ②增强学生之间以及师生之间的情感交流。

3、教学重点：常用进位计数制的构成方法以及相互转换的方法

4、教学难点：十进制与R进制之间的相互转换

二、说学情

具体授课对象为大学一年级的动画学院的学生，其男生数量普遍多于女生，虽然女生的学习态度较好，但理解接受能力较薄弱，因此要适当放慢上课速度，注重演示、讲解和练习的三结合，耐心讲解，确保学生都能够掌握好该部分内容。

三、说教法

本节课主要采用演示、讲解和练习三结合的教学方法，这种方法充分体现了以教师为主导、学生为主体的教学原则。通过具体实例，帮助学生理解十进制与R进制之间的相互转换；通过练习，使学生进一步巩固所学到的知识。

除了传统的讲授法之外，应尽可能的选用趣味性的教学方法来激发学生的兴趣。例如，在介绍三种常用进制时，为了避免单纯的罗列知识，采用了比较教学法。利用R进制与十进制数之间的区别和联系，在对比中异中求同，同中求异，把枯燥的、陌生的R进制的学习转化为有趣的、生动的学习，使学生在学习的过程中随时有新的发现，让他们感觉到原来数字之间还有这么多的联系，从而加深学生对R进制及数制转换知识的理解，使学生在知识与技能的学习中迅速得到提高，尽快达成教学目标。

四、说学法

对于本节课内容，学生的学法是“建构知识——练习巩固——归纳总结”。

首先结合日常生活中的具体实例提出问题，让学生带着问题听老师讲解相关的知识，在此过程中，指导学生积极思考所提出的问题；然后布置相应的练习，让学生边学边练，实际操作，自我探索，自主学习，使学生在完成练习的过程中不知不觉实现知识的传递、迁移和融合；最后归纳总结，引导学生提出问题、讨论问题和解决问题，进一步加深对知识的理解和记忆，有助于知识的消化。

五、说教学环境与课前准备 一台多媒体电脑及相关的课件

六、教学过程 授课课时：2课时

教学安排：为了更好的突出教学重点和难点，让学生在知识学习中潜移默化的掌握不同进制之间的转换方法，我把第一课时分为三个部分进行讲授：引入新课（5分钟）——常用进制的构成方法（10分钟）——十进制与R进制之间的相互转换详讲（20分钟）——课堂练习（5分钟）——公布正确答案、总结归纳、交流心得、布置作业（5分钟）

（一）提出问题，引入新课（预计耗时5分钟）

首先复习数据这个概念，从而提出数据在计算机中用什么表示，进而引出数制的概念。（在计算机科学中，数据是指所有能输入到计算机并被计算机程序处理的符号的介质的总称，是用于输入电子计算机进行处理，具有一定意义的数字、字母、符号和模拟量等的通称。）

介绍数制的时候是通过平时大家能接触的数制开始。在日常生活中，人们主要使用十进制，但在某些时候也使用其它进制，如十二进制（1年有12个月、1打物品有12件）、六十进制（1小时有60分钟、1分钟有60秒）、二十四进制（一天有24小时）等等。由此，我们引入数制的概念（数制就是多位数码中每一位的构成方法以及从低位向高位的进位规则）。之后，提出问题：1＋1＝？很多同学可能会回答：2，王，这时我公布我的答案是10。学生可能会觉得奇怪，从而引入今天的课题——数制及其转换，并告诉学生通过今天的学习就知道在什么情况下1＋1＝10了。

（二）搭建支架，讲授新课（预计耗时30分钟）

1.通过列举一个具体的十进制数的构成方法来引出R进制中几个重要概念，包括进位制、基数、位权和按权展开式。（预计耗时10分钟）

（1）进位制——是指用一组固定的数字符号和统一的规则表示数的方法。讨论计数制要涉及到两个基本问题：基数和位权。

（2）基数——在计数制中，每个数位（数字位置）所用到的不同数字的个数。如十进制数的基数为10。

（3）位权——一个数字处于不同位置时，它所代表的数值是不同的，其数值等于该数字乘以一个与数码所在位有关的常数，这个数称为该位上的权。如十进制数123，其百位上的权为102、十位上的权为101、个位上的权为100。

以这三个重要概念为方向，通过与十进制数的对比，利用其中的区别与联系，简要介绍二进制、八进制和十六进制数的构成方法。另外，需要说明在计算机内部是用二进制来表示各种信息的主要原因（①二进制数用电子器件比较容易实现。例如，晶体管的导通或截止，电脉冲的有或无，开关的通或断，电位的高或低等恰好都可以表示为二进制数1或0。②二进制数比较简单，这就简化了运算器等物理器件的结构设计）。

2.通过讲述必要性引出十进制与R进制之间相互转换的知识，并将整个转换过程做成动画形式，一步一步演示给学生看，讲解给学生听，这样能更直观的看到一个转换过程。同时，应该针对特殊情况下的进制转换列举相应的实例进行详细的解说和反复的强调，引起学生的注意。（预计耗时15分钟）

注意：在数制运算中，必须指明该数是什么数制的数。（1）R进制转换成十进制 位权法：把各R进制数按位权展开求和。（2）十进制转换成R进制

十进制数分为两个部分：整数部分和小数部分。这两部分转换为R进制数的方法是不同的。

整数部分的转换——除R倒取余法（直到商为0为止）主要采用逐次除以基数R取余数的方法，其步骤如下：

a）将给定的十进制数除以R，余数作为R进制数的最低位； b）把前一步的商再除以R，余数作为次低位；

c）重复b步骤，记下余数，直至最后商为0，最后的余数即为R进制的最高位。

小数部分的转换——乘R取整法（按照精度要求保留一定位数）

主要采用乘R取整法，具体操作是：将小数部分逐次乘以R，取乘积的整数部分作为R进制的各有关数位，乘积的小数部分继续乘以R，直至最后乘积为0或达到一定的精度为止。

3.在每个知识点之后布置一道相应的题目给学生做并掌握时间公布正确答案，让学生通过习题来检查自己对每个知识点的理解和掌握程度，并对开头提出的问题进行解答。（预计耗时5分钟）

（三）练习实践，巩固新知（预计耗时5分钟）

即把习题综合起来练习。可以请几个同学上黑板做，其余在下面做，适时公布正确的转换结果，请有错的同学及时改正。这样不但激发学生积极思考问题，活跃课堂气氛，而且能帮助学生检测自己是否真正掌握了该节课内容，熟能生巧，及时提出问题和解决问题。

（四）总结与布置作业（预计耗时5分钟）

在熟练掌握本节课内容之后，让学生自己归纳出十进制与其他R进制间的相互转换方法（整数部分——除R倒取余法，小数部分——乘R取整法），理清运算思路，掌握转换方法，并结合所布置的作业习题来加深理解、记忆和巩固。

七、说板书

由于本节课内容必须通过做一些典型的相关的练习题才能达到预定的效果，所以为了节省板书时间，预先将所讲内容及练习做成课件的形式，清晰明了，形象生动，让学生一目了然，这个课件除了可以作为上课用还可以作为自学用。

八、教学启示

1、讲练结合。本节课主要讲授的是数制之间的转换方法，除了要求理论上彻底理解和牢固记忆以外，更重要的一点就是要熟练、灵活的运用，因此，在课堂上要坚持精讲多练的原则。

2、改变学生的学习方式。学生变被动学习为主动愉快的学习，并且通过多种学习方式（如自主学习、协作学习等）掌握本节课的学习内容。

总之，根据课程的性质和学生的具体情况，本节课的教学设计力求体现以学生为主体的原则，着眼于学生的素质发展，通过充分的讲解、演示、练习，让学生能够更好的理解和掌握所学知识。从目标提出到过程的安排、学习方法的确定，都让学生有更大的自主性和更多的实践性。当然，在学生进步的过程中，还需要老师的爱心和慧心。