网络信号流图_如何画信号流图

‘壹’ 用梅森公式必须要画信号流图吗

(1)梅逊公式基于网络拓扑学导出，直接用于信号流图而代替流图化简，而很少把该公式直接用于方块图。这是因为方块图与信号流图尽管相似，但基本定义和概念都各自不同，应用时诸多不便。所以多数情况是把描述系统更直观的方块图画成信号流图后，再应用该公式。
这就多了一层“环路法”所不需要的“手续”，所以常常要比“环路法”麻烦和易出错。
(2)仅就“环路法”公式和梅逊公式相比，前者比后者简单、形象和直观(传递函数的表达式与方块图的结构、特征相对应)、表达式清楚、简练，解题速度快、方法灵活、…等等。
梅逊公式仅△这一项，都无法用封闭的数学表达式描述，并且其中的每一项都必须逐项找出。
(
3)
对于有多个不接触回路的系统，即使不画信号流图而直接在方块图应用梅逊公式求解，也是十分不便的。
(4)应用“环路法”公式和方块图可图解设计最佳状态状变量反馈系统。而梅逊公式没有这种功能。
(5)
小结：
梅逊公式求解系统的传递函数非常烦琐，仅△中的这项均需一项一项的逐项找出，不仅非常麻烦，又因事先不知其项数，对于复杂的问题，很难作到不丢项；
梅逊公式解此类题目所需时间往往是“环路法的好几倍，乃至更多，梅逊公式解题，如果一旦出错，则很难发现和查找。
而“环路法”由于解题简便以及一题往往有多种解法，所以可作校验。同时又由于“环路法”可用环路q的形式表示传递函数，它与方块图的结构特点相对应，所以不易出错，即使在出错后也容易查找、改正。“环路法”同样也可以用于信号流图。
很显然，环路法应用于信号流图也远比梅逊公式简便，当系统的结构越复杂时，“环路法”的优点就越突出。

‘贰’ 画自动控制原理的信号流图用什么软件

微软office visio。这个软件可以画出包括工程、电气、管理等很多图形。

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书名：信号流图和系统

作者：赵永昌

出版社：科学出版社

出版年份：1988-6

页数：347

‘肆’ 跪求网络监控系统的数据流图

摘要：介绍了一种嵌入式于单片机的Web服务器的设计过程，给出了单片机控制下的网络控制器RTL8019AS硬件平台的设计、精简的TCP/IP协议栈通过LAN访问Internet的应用方案。同时简明介绍了实时内核uC/OS-II对整个系统的管理方案，完成了对连接在系统I/O总线上的现有设备的监控。

关键词：Web服务器单片机 uC/OS-II TCP/IP协议栈动态IP配置

随着信息时代的到来，特别是互联网的迅速普及，人们开始越来越多地接触到一个新概念--嵌入式产品。将嵌入式系统接入Internet。不仅实现了设备的远程控制、维护和升级，而且可实现资源共享。通过网络对设备进行监控，一个外部界面是必不可少的，利用Web浏览器可使用户通过网络对远程系统实现管理和更新，大大简化了人机界面的设计。若在系统中嵌入实时操作系统，将使系统具有极强的可移植性，另外，硬件设备的添加与裁剪也具有极庞大的灵活性。采用DHCP协议动态获得IP相关信息，使TCP/IP软件不再依赖于存储在芯片中的固定IP地址，这将为大型系统的安装提供方便条件。

本设计的关键是如何在内存资源有限的单片机系统上，利用实时内核uC/OS-II把信息变成可以在互联网上传输的IP数据包，以便通过IE浏览器监控远程设备的状态。

1 网络监控系统概述

本设计采用Internet监控远程设备，整个系统相当于一个网络服务器。客户端通过IE浏览器对该服务器进行访问，实时地获得设备的状态信息，以便对设备进行控制和维护。这样，就要求服务器提供WWW服务，即实现HTTP协议。它应被所有浏览器支持，以保证任何地方的用户都可通过浏览器下达命令。在网络接口上，本系统选择以太网为其运行的网络环境。图1所示为HTTP设计模型。首先，客户端的浏览器与Web服务器使用一个或多个TCP连接，通过80号端口进行通信，浏览器通过HTTP协议浏览事先存储在EEROM中的控制网页，通过该网页传递控制命令到网络服务器，然后服务器对命令进行解析，调用相应的函数控制外部I/O设备。

整个设备监控系统包括硬件和软件两部分。在硬件部分嵌入了TCP/IP协议栈。因系统资源有限，在保持协议分层体系结构的前提下，应尽量精简协议内容。根据网络监控系统的原理，本系统实现了以下协议：DHCP、HTTP、TCP、IP、ICMP、ARP。

2 硬件平台设计

本设计采用以太网作为网络的运行环境，在硬件上需要有网络控制芯片。目前市场上有许多以太网络控制芯片，但其大多数都耗电量高、功能复杂，不适合用于价格低廉的嵌入式系统中。在这里选用RTL8019AS，其好处是NE2000兼容、软件移植性好、接口简单、不需转换芯片如PCI-ISA桥等。而单片机选择89C55，它有20K的ROM，内部结构简单，只要代码能够移植于它，就能较轻松地移植于其它架构的CPU，比如ARM等。图2为硬件原理框图。24C64用来存储物理地址及设备的相关信息等；外部RAM为数据处理提供缓存。系统提供了RS232接口用来进行测试，提供了RJ45接口以便连接到以太网。
3 操作系统的选择

根据监控系统的特点，系统必须满足实时性和并发性的要求，以便更好地支持TCP/IP运行时的调度，所以应用软应该基于嵌入式实时操作系统。适合于片上的实时操作系统比较多，但是代码公开且适合移植51系列单片机的却很少，主要有uC/OS-II、RTX51、Small RTOS51等。实时内核uC/OS-II是专门为单片机嵌入式应用而设计的，图3为嵌入式实时操作系统的内部结构图。它主要采用标准的ANSI C语言写成，与硬件有关的部分使用汇编语言编写，以使操作系统能很方便地移植到其它的处理器。可见，使用嵌入式操作系统时，应用软件只与上层的代码有关与处理器无关，在进行软件移植时仅需对与硬件相关的底层函数进行修改，因此这样的应用软件具有良好的可移植性和稳定的可靠性。在uC/OS-II下编写TCP/IP协议，比传统的前后台系统要方便很多；用它分析内存缓存区，使用前申请，使用后释放，可有效地利用系统资源。在程序设计时将TCP/IP协议栈做成任务，而用户程序在另外的任务中运行。这样，单片机可在完成原来控制系统功能的前提下，实现网络通信。从代码长度上看，实现基本功能的TCP/IP协议栈比Linux等其它操作系统优势更大。

4 软件设计

软件设计是网络监控系统设计的重要部分，主要完成RTL8019AS的驱动、uC/OS-II对应系统的管理及TCP/IP协议栈的实现。

4．1 uC/OS-II操作系统的应用

uC/OS-II可以根据需要进行相应裁剪后移植到51单片机上。用它对系统进行管理，使得程序易读，且便于移植。藽/OS-II主要负责管理网卡初始化、创建系统资源、创建任务等三部分工作。在系统资源的创建上，使用TxSem、RxSem信号量及TxQFIFO队列。当需要发送或接收数据时，触发RTL8019AS中断，CPU将中断向量进入中断服务子程序，进行事件处理。中断服务子程序根据RTL8019AS内部中断状态寄存器IMR的值确定系统所处状态，通过两个信号量TxSemPost和RxSemPost切换系统任务，使系统相应信号量的一个任务进入就绪态。发送数据帧的过程是通过检查信号量TxSemPost而进行的相应处理，为了保证数据正确到达客户端，这里采用了多次发送机制。当信号量RxSemPost到来时，开始接收数据。如果数据帧正确，就根据数据包的大小申请合适的内存空间存放该数据，然后根据接收帧的目的地址的正确与否决定是否将该帧提交给上层应用程序。若无误则解析数据报头，进行相应处理。

4．2 RTL8019驱动

RTL8019AS完成数据包和电信号之间的相互转换。驱动程序主要包括芯片初始化、收包、发包三部分。物理信道上的收发操作采用以太网协议802.3帧格式。系统收发数据包的原理是单片机先将待发送的数据包存入RTL8019芯片RAM，给出发送缓冲区首地址和数据包长度（写入TPSR、TBCR0，1）后，启动发送命令（CR=0x3E），即可实现RTL8019的发送功能。RTL8019会自动按以太网协议完成发送并将结果写入状态寄存器。RTL8019芯片接收缓冲区构成一个循环FIFO队列，PSTART、PSTOP两个寄存器限定了循环队列的开始和结束页，CURR为写入指针，受芯片控制，BNRY为读出指针，由主机程序控制。根据CURR==BNRY+1？可以判断出是否收到新的数据包，新收到的数据包存于以CURR指出的地址为首址的RAM中。当CURR==BNRY时，芯片停止接收数据包。
4．3 网络协议栈的实现

基于TCP/IP协议可以实现多种功能，本文主要讨论HTTP协议，也就是Web服务在应用层的主要构成协议。由于TCP/IP协议栈本身是一种层式结构，所以在协议栈的设计上采用模块化思想，逐层实现，然后通过对各层接口函数的调用实现完整的协议栈。实现TCP/IP协议栈的大致流程如图4所示。

要想将嵌入式系统作为一个终端并用TCP/IP连接起来，就必须设定IP地址、网关和子网掩码等信息。为了增强系统的灵活性，需要一种自动配置能力，即系统自动从中心服务器获得IP地址等信息。实现这一功能的标准方法是通过主机动态配置协议（DHCP）。DHCP是基于UDP层之上的应用，采用端口68和67以广播的形式进行通讯，它的工作主要包括探查、赋予、请求、确认等操作。

HTTP协议选择定义请求-应答机制获得Web服务器上的文件。当用户访问Web服务器中的网页时，一个HTTP请求就会以多行字符串的形式从浏览器发送到Web服务器，第一行指定一个方法GET，后面跟着一串参数。服务器对客户端的应答需包含HTTP报文头，如果请求成功，还包括文档本身，这些信息沿TCP连接发送，直至传送完成断开连接。含量少量信息的报文头包含成功或失败状态及传输文档的内容类型（文本、HTML、GIF图形等）。所有连接的相关信息如IP地址、客启端口号、序列号、应答号及TCP状态等被放入一个结构体，结构体的每个元素均可看作一个连接状态。服务器进程关闭连接表示本次响应结束。网页信息以HTML文本格式存储于EEROM中，Web服务器创建局部变理以匹配文档中的特殊字符，这些信息通过HTTP协议沿TCP连接发送到浏览器，服务器在应答文档中碰到合适的字符，就替换一个变量值，实现动态网页。

为了在服务器和客房端之间传递HTTP请求和应答信息，需要一个可靠的通信信道，这由传输控制协议TCP提供。TCP提供一种面向连接的可靠的数据流服务，它的主要任务是创建进程到进程的通信。数据传输分三个阶段进行：建立连接、传输数据、断开连接，实现起来相对复杂。由于嵌入式系统是服务器端，总是对客户的连接请求给予响应，从不主动发起连接请求，因此只要在保证嵌入式系统能够对TCP分组进行正确响应的前提下，就可以对TCP协议进行大幅度简化。嵌入式系统总是响应客户连接，始终是被动地打开连接，所以只需为建立连接过程中的嵌入式系统提供LISTEN、SYN_RCVD两种状态即可。虽然比标准状态变迁图中缺少了CLOSED、SYN_SENT状态，但LISTEN、SYN_RCVD足以描述系统建立连接时的状态。当系统在传最后一个数据包时，设置FIN，要求终止当前连接。连接主动关闭和同时关闭两种情况都是可能发生的，因此只需为系统提供主动关闭和同时关闭涉及到的状态即可。

为了在主机之间传递TCP段，需要实现IP协议。IP协议的实现比较复杂，但是从实现Web服务器这一特定的要求出发，主要需要把握如下两点设计思想：第一，对接收到的IP数据报进行处理，向上层协议进行提交；第二；负责对TCP报文、ICMP报文进行封装，交给数据链路层进行装帧。实际上这是IP协议最基本的功能，也是Web服务器在网络层必需的功能。ICMP协议负责传递差错报文及其它需要注意的信息，Ping利用ICMP协议的回响功能实现主机/服务器是否有应答的测试。Ping的实现主要由ping请求、ping应答和回显操作三个函数完成。

实时内核uC/OS-II下的网络监控系统的设计

‘伍’ 表示系统作为信号流图显示时所具有的什么

摘要你好呀，请问你想咨询什么内容呢

‘陆’ 信号流程图的介绍

控制系统中信号传递和变换关系的一种图解描述。信号流程图实质上是描述系统变量间关系的数学方程的图形表示。任何线性或非线性的数学方程都可以用信号流程图来表示。

‘柒’ 信号流图中的w2是一种什么运算符

信号流图：借助拓扑图形求线性代数方程组解的一种方法。在1953年由S.J.梅森提出，故又称梅森图。这一方法能将各有关变量的因果关系在图中明显地表示出来，常用于分析线性系统，例如求它们的传递函数。
简介编辑
由美国麻省理工学院的梅森（Mason）于20世纪50年代首先
信号流图
提出；
应用于：反馈系统分析、线性方程组求解、线性系统模拟及数字滤波器设计等方面。
实际上是用一些点和支路来描述系统：
线段表示信号传输的路径，称为支路。支路表示了一个信号与另一信号的函数关系，
信号只能沿着支路上的箭头方向通过。
信号的传输方向用箭头表示，转移函数标在箭头附近，相当于乘法器。结点可以把所有输入支路的信号叠加，并把总和信号传送到所有输出支路。

详细说明
对于复杂的系统，方框图的简化过程是冗长的。梅森(S.J.Mason)提出了一种信号流图法，可以不需要经过任何简化，直接确定系统输入和输出变量间的联系，再利用梅森公式求出系统的传递函数。
信号流图及其术语
与图3.55所示系统方框图对应的系统信号流图如图3.56所示。由图可以看出，信号流图中的网络是由一些定向线段将一些节点连接起来组成的。下面说明这些线段和节点的含义。
(1)节点表示变量或信号，其值等于所有进入该节点的信号之和。例如：
是图3.56中的节点。
(2)输入节点它是只有输出的节点，也称源点。例如，图3.56中是一个输入节点。(3)输出节点它是只有输入的节点，也称汇点。然而这个条件并不总是能满足的。为了满足定义的要求可引进增益为1的线段。例如，图3.56中右端点为输出节点。
(4)混和节点它是既有输入又有输出的节点。例如，图3.56中是一个混和节点。
(5)支路定向线段称为支路，其上的箭头表明信号的流向，各支路上还标明了增益，即支路的传递函数。例如，图3.56中从节点到为一支路，其中为该支路的增益。(6)通路沿支路箭头方向穿过各相连支路的路径称为通路。
(7)前向通道从输入节点到输出节点的通路上通过任何节点不多于一次的通路称为前向通道。例如，图3.56中的 — — 是前向通道。
(8)回路始端与终端重合且与任何节点相交不多于一次的通道称为回路。例如，图3.56中 — — 是一条回路。
(9)不接触回路没有任何公共节点的回路称为不接触回路。
信号流图的绘制
绘制系统的信号流图，首先必须将描述系统的线性微分方程变换成以为变量的代数方程；其次，线性代数方程组中每一个方程都要写成因果关系式。且在书写时，将作为“因”的一些变量写在等式右端，而把“果”的变量写在等式左端。下面以图3.57所示的二级电路网络为例说明信号流图的绘制步骤。
对于由两个环节（这里是两个电路）串联而成的系统，由于后一环节的存在，影响前一环节的输出，因此两相邻环节间存在着负载效应。这时必须将它们视为一个整体来考虑。所以，根据基尔霍夫定律，可写出下列原始方程将以上各式作拉氏变换，得方程组。

‘捌’ 求网络监控系统设计数据流图的资料（好则追30分）

‘玖’ 如何画信号流图

电气原理图是用来表明设备电气的工作原理及各电器元件的作用，相互之间的关系的一种表示方式。运用电气原理图的方法和技巧，对于分析电气线路，排除机床电路故障是十分有益的。电气原理图一般由主电路、控制电路、保护、配电电路等几部分组成。画电气原理图的一般规律如下：
1、画主电路绘制主电路时，应依规定的电气图形符号用粗实线画出主要控制、保护等用电设备，如断路器、熔断器、变频器、热继电器、电动机等，并依次标明相关的文字符号；
2、画控制电路控制电路一般是由开关、按钮、信号指示、接触器、继电器的线圈和各种辅助触点构成，无论简单或复杂的控制电路，一般均是由各种典型电路(如延时电路、联锁电路、顺控电路等)组合而成，用以控制主电路中受控设备的“起动”、“运行”、“停止”使主电路中的设备按设计工艺的要求正常工作。对于简单的控制电路：只要依据主电路要实现的功能，结合生产工艺要求及设备动作的先、后顺序依次分析，仔细绘制。对于复杂的控制电路，要按各部分所完成的功能，分割成若干个局部控制电路，然后与典型电路相对照，找出相同之处，本着先简后繁、先易后难的原则逐个画出每个局部环节，再找到各环节的相互关系。

‘拾’ 方块图，信号流图是数学模型吗

这个应该不算吧~

框图和流图都是表示信号的走向及操作而已应该够不上模型或者我对数学模型的理解有点偏颇

网络信号流图

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