DDR设计基础指南
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第1章前言 (3)
第2章内存简介 (3)
2.1 基本存储原理 (3)
2.2 内存的频率 (4)
2.3 内存基本参数 (7)
2.3.1物理Bank (7)
2.3.2逻辑Bank (7)
2.3.3 tRCD解析 (8)
2.3.4 CL解析 (9)
2.3.4 tDQSS解析 (9)
2.3.5 tRP(行预充电有效周期) (10)
2.3.6 Burst Length(突发长度) (10)
2.3.7 DQM（数据掩码） (11)
2.3.8 DQS（数据选取脉冲） (12)
2.3.9 Refresh(刷新) (13)
2.3.10 DDR3与DDR2的区别 (14)
2.3.11 ODT简介 (16)
2.4 内存的工作原理 (18)
2.4.1 内存工作流程图 (18)
2.4.2 数据“读”过程 (19)
2.4.3 数据“写”过程 (21)
第3章硬件设计要求 (23)
3.1 DDR的电源设计 (23)
3.1.1 DDR的核心电源设计（VDD&VDDQ） (23)
3.1.2 参考电压（Vref）设计 (24)
3.2 电路设计介绍 (25)
3.3 Vtt简介及设计 (28)
3.4 内存的布局 (29)
第4章DDR仿真及测试方法 (30)
4.1 DDR PCB设计仿真 (30)
4.2 DDR测试参数介绍 (31)
4.3 简要可靠性测试方法 (34)
参考文献 (35)
第1章前言
近年来CPU的发展速度之快让人目不暇接，新产品的运算能力成倍提升；而内存在发展的过程中从DDR到DDR2、DDR3甚至DDR4，运行速度也在显著提升。此时对内存的设计也提出了更为苛刻的要求，尤其在工业控制领域和车载应用领域，恶劣的运行环境以及用户对系统的苛刻要求，就需要更为稳定的硬件系统作为保证。
内存设计，作为硬件系统中核心的部分，越来越受到重视。规范的硬件设计，能在系统方案设计之初，就能避免很多诸如量产后EMC、高低温下不稳定，容易死机，蓝屏等一些列的各种问题。我们在使用内存芯片的时候，遇到的困难比较多，其相对复杂的时序和较多的专用英文名词经常让人摸不到头脑，因此需要我们对其名词和基本的时序有很好的理解，这对以后的开发应用有很大的帮助。
内存的规范化设计，需要工程师对内存的工作原理，性能参数，layout布局以及可靠性测试方面有比较深入的了解。不足之处，请各位提出宝贵意见，不胜感激！
本文主要从以下几个方面进行了介绍和总结：
1、内存的简介
2、硬件设计规范
3、layout走线规范以及检查方法
4、测试要求以及方法
5、Hyperlynx仿真
主要目的是让开发人员更好的了解内存的相关知识，规范公司板载内存产品的设计，提高内存板卡的兼容性，减少错误的发生，降低开发的成本。
第2章 内存简介
2.1 基本存储原理
内存（Memory），有的地方也叫记忆体，全名是动态随机存储（Dynamic Random Access Memory，DRAM）。基本原理就是利用电容存储电荷的多少来代表0和1，这就是一个二进制位元（bit），内存的最小单位。
行选与列选信号将使存储电容与外界间的传输电路导通，从而可进行放电（读取）与充电（写入）。
图1 DRAM的存储单元结构图
DRAM的结构可谓是简单高效，每一个bit只需要一个晶体管加一个电容。但是电容不可避免的存在漏电现象，如果电荷不足会导致数据出错，因此电容必须被周期性的刷新（预充电），这也是DRAM的一大特点。而且电容的充放电需要一个过程，刷新频率不可能无限提升（频障），这就导致DRAM的频率很容易达到上限，即便有先进工艺的支持也收效甚微。
2.2 内存的频率
众所周知，内存的发展经历了SDRAM，DDR SDRAM,DDR2,DDR3,而现在显存的发展更为迅猛，达到了DDR4甚至更高。下面就简单的介绍了内存有关频率的一些内容。
通常大家所说的DDR-400、DDR2-800、DDR3-1600等，其实并非是内存的真正频率，而是业界约定俗成的等效频率，这些DDR1/2/3内存相当于老牌SDR内存运行在400MHz、800MHz、1600MHz时的带宽，因此频率看上去很夸张，其实真正的核心频率都只有200MHz而已。
内存有三种不同的频率指标，它们分别是核心频率、时钟频率和有效数据传输频率。核心频率即为内存Cell阵列(Memory Cell Array，即内部电容)的刷新频率，它是内存的真实运行频率；时钟频率即I/O Buffer（输入/输出缓冲）的传输频率；
而有效数据传输频率就是指数据传送的频率（即等效频率）。我们通常比较关注等效频率，测试的时候关注时钟频率。
图2 内存对应频率实例
图3 SDR和DDR1/2/3全系列频率对照表
通过上表就能非常直观的看出，近年来内存的频率虽然在成倍增长，可实际上真正存储单元的频率一直在133MHz-200MHz之间徘徊，这是因为电容的刷新频率受制于制造工艺而很难取得突破。而每一代DDR的推出，都能够以较低的存储单元频率，实现更大的带宽，并且为将来频率和带宽的提升留下了一定的空间。
相信很多人都知道，DDR1/2/3内存最关键的技术就是分别采用了2/4/8bit数据预取技术（Prefetch），由此得以将带宽翻倍，与此同时I/O控制器也必须做相应的改进。
预取，顾名思义就是预先/提前存取数据，也就是说在I/O控制器发出请求之前，存储单元已经事先准备好了2/4/8bit数据。简单来说这就是把并行传输的数据转换为串行数据流，我们可以把它认为是存储单元内部的Raid多通道技术，可以说是以电容矩阵为单位的。
图4 内存数据预取技术示意图：并行转串行
这种存储阵列内部的实际位宽较大，但是数据输出位宽却比较小的设计，就是所谓的数据预取技术，它可以让内存的数据传输频率倍增。试想如果我们把一条细水管安装在粗水管之上，那么水流的喷射速度就会翻几倍。
明白了数据预取技术的原理之后，再来看看DDR1/2/3内存的定义，以及三种频率之间的关系，就豁然开朗了。
2.3 内存基本参数
2.3.1物理Bank
传统内存系统为了保证CPU的正常工作，必须一次传输完CPU在一个传输周期内所需要的数据，而CPU在一个传输周期能接受的数据容量就是CPU数据总线的位宽，这个位宽就称之为物理BANK的位宽。目前我司常用的freescale芯片采用的是64bit位宽。假设内存颗粒是8bit,则需要8颗内存颗粒构成一个物理BANK。我们通常也经常听到Rank的概念，其实他与物理BANK的概念相同。例如：Dual RANK的内存模组也就是支持两组64bit 的位宽。
图5 物理bank示意图
2.3.2逻辑Bank
DDR SDRAM的内部是一个存储阵列，将数据“填”进去，你可以把它想象成一张表格。和表格的检索原理一样，先指定一个行（Row），再指定一个列（Column），我们就可以准确地找到所需要的单元格，这就是内存芯片寻址的基本原理。对于内存，这个单元格可称为存储单元,那么这个表格（存储阵列）叫什么呢？它就是逻辑Bank（Logical Bank，下文简称L-Bank）。
不可能只做一个全容量的逻辑Bank，因为单一的逻辑Bank将会造成非常严重的寻址冲突，大幅降低内存效率。所以大容量内存颗粒都是由多个逻辑Bank叠加而成的。简单来说，我们可以把一个Bank看作是一片平面的矩阵纸，而内存颗粒是由多片这样的纸叠起来的。 一个Bank的位宽就是内存颗粒的位宽，内存控制器一次只允许对一个Bank进行操作。Rank 的寻址通过CS片选信号进行，而逻辑Bank的寻址是通过对Ban信号译码实现。通常DDR3控制器中的BA[0-2],说明有8个Bank。
图6 逻辑bank示意图
通过以上的架构，行（Row）地址线复用12根，列（Column）地址线复用11根，Bank 数量为4个，IO Buffer 通过4组数位线（DQ0-DQ3）来完成对外的通信，故此单颗内存芯片的容量为2的12次方乘2的11次方乘4乘4，结果为128Mbit，因为1B包含8bit，128Mb/8=16MB。当然这只是举例，实际我们目前使用的内存单颗容量要大的多。
2.3.3 tRCD解析
在实际工作中，L-Bank地址与相应的行地址是同时发出的，此时这个命令称之为“行有效”或“行激活”（Row Active）。在此之后，将发送列地址寻址命令与具体的操作命令（是读还是写），这两个命令也是同时发出的，所以一般都会以“读/写命令”来表示列寻址。根据相关的标准，从行有效到读/写命令发出之间的间隔被定义为tRCD，即RAS to CAS Delay（RAS至CAS延迟，RAS就是行地址选通脉冲，CAS就是列地址选通脉冲），大家也可以理解为行选通周期。tRCD是一个重要时序参数，可以通过软件进行调整。广义的tRCD以时钟周期（tCK，Clock Time）数为单位，比如tRCD=2，就代表延迟周期为两个时钟周期。具体到确切的时间，则要根据时钟频率而定，例如DDR3-800，tRCD=3，代表30ns的延迟。所以通过分析我们知道，tRCD cycles越少，表明内存性能越好。
图7 tRCD示意图
2.3.4 CL解析
列地址被选中之后，将会触发数据传输，但从存储单元中输出到真正出现在内存芯片的 I/O 接口之间还需要一定的时间（数据触发本身就有延迟，而且还需要进行信号放大），这段时间就是非常著名的 CL（CAS Latency，列地址脉冲选通潜伏期）。CL 的数值与 tRCD 一样，以时钟周期数表示。如 DDR3-800，时钟频率为 100MHz，时钟周期为 10ns，如果 CL=2 就意味着 20ns 的潜伏期。不过CL只是针对读取操作。图中CL=2。
图8 CL示意图
2.3.4 tDQSS解析
tDQSS参数主要描述写入延迟，在DQS（在下节中有介绍）写入时序图中，可以发现写入延迟已经不是0了，在发出写入命令后，DQS与写入数据要等一段时间才会送达。这个周期被称为DQS相对于写入命令的延迟时间（tDQSS，WRITE Command to the first corresponding rising edge of DQS），对于这个时间大家应该很好理解了。为什么要有这样的延迟设计呢？原因也在于同步，究竟一个时钟周期两次传送，需要很高的控制精度，它必须要等接收方做好充分的预备才行。tDQSS是DDR内存写入操作的一个重要参数，太短的话恐怕接受有误，太长则会造成总线空闲。tDQSS最短不能小于0.75个时钟周期，最长不能超过1.25个时钟周期。有人可能会说，假如这样，DQS不就与芯片内的时钟不同步了吗？对，正常情况下，tDQSS是一个时钟周期，但写入时接受方的时钟只用来控制命令信号的同步，而数据的接受则完全依靠DQS进行同步，所以DQS与时钟不同步也无所谓。
图9 tDQSS示意图
2.3.5 tRP(行预充电有效周期)
在数据读取完之后，为了腾出读出放大器以供同一Bank内其他行的寻址并传输数据，内存芯片将进行预充电的操作来关闭当前工作行。我们以那个Bank示意图为例。当前寻址的存储单元是B1、R2、C6。如果接下来的寻址命令是B1、R2、C4，则不用预充电，因为读出放大器正在为这一行服务。但如果地址命令是B1、R4、C4，由于是同一Bank的不同行，那么就必须要先把R2关闭，才能对R4寻址。从开始关闭现有的工作行，到可以打开新的工作行之间的间隔就是tRP（Row Precharge command Period，行预充电有效周期），单位也是时钟周期数。在不同Bank间读写也是这样，先把原来数据写回，再激活新的Bank/Row。
图10 预充电示意图
2.3.6 Burst Length(突发长度)
突发（Burst）是指在同一行中相邻的存储单元连续进行数据传输的方式，连续传输的周期数就是突发长度（Burst Length，简称BL）。在进行突发传输时，只要指定起始列地址与
突发长度，内存就会依次地自动对后面相应数量的存储单元进行读/写操作而不再需要控制器连续地提供列地址。这样，除了第一笔数据的传输需要若干个周期（主要是之前的延迟，一般的是tRCD+CL）外，其后每个数据只需一个周期的即可获得。
突发连续读取模式：只要指定起始列地址与突发长度，后续的寻址与数据的读取自动进行，而只要控制好两段突发读取命令的间隔周期即可做到连续的突发传输。
图11 BL示意图
2.3.7 DQM（数据掩码）
如上节，如果BL=4，那么也就是说一次就传送4×64bit的数据。但是，如果其中的第二笔数据是不需要的，怎么办？还都传输吗？为了屏蔽不需要的数据，人们采用了数据掩码（Data I/O Mask，简称DQM）技术。通过DQM，内存可以控制I/O端口取消那些输出或输入的数据。这里需要强调的是，在读取时，被屏蔽的数据仍然会从存储体传出，只是在“掩码逻辑单元”处被屏蔽。DQM由CPU内内存控制单元控制，为了精确屏蔽每个Rank中的每个字节，每个Rank有8个DQM信号线，这样，对于4bit位宽芯片，两个芯片共用一个DQM信号线，对于8bit位宽芯片，一个芯片占用一个DQM信号，而对于16bit位宽芯片，则需要两个DQM引脚。
图12 读取时数据掩码操作示意图
一般来讲，在读取时DQM发出两个时钟周期后生效，但是在写入时，DQM与写入命令一样是立即生效。
2.3.8 DQS（数据选取脉冲）
DQS是DDR中的重要功能，它的功能主要用来在一个时钟周期内准确的区分出每个传输周期，并便于接收方准确接收数据。每一颗芯片都有一个DQS信号线，它是双向的，在写入时它用来传送由内存控制器发来的DQS信号，读取时，则由芯片生成DQS向内存控制器端发送。完全可以说，它就是数据的同步信号。
在读取时，DQS与数据信号同时生成（也是在CK与CK#的交叉点）。而DDR内存中的CL也就是从CAS发出到DQS生成的间隔，DQS生成时，芯片内部的预取已经完毕了，由于预取的原因，实际的数据传出可能会提前于DQS发生（数据提前于DQS传出）。由于是并行传输，DDR内存对tAC(Access time from clock:时钟触发后的访问时间)也有一定的要求，对于DDR266，tAC的允许范围是±0.75ns，对于DDR333，则是±0.7ns。
DQS在读取时与数据同步传输，那么接收时也是以DQS的上下沿为准吗？不，如果以DQS 的上下沿区分数据周期的危险很大。由于芯片有预取（prefetch）的操作，所以输出时的同步很难控制，只能限制在一定的时间范围内，数据在各I/O端口的出现时间可能有快有慢，会与DQS有一定的间隔，这也就是为什么要有一个tAC规定的原因。而在接收方，一切必须保证同步接收，不能有tAC之类的偏差。这样在写入时，芯片不再自己生成DQS，而以发送方传来的DQS为基准，并相应延后一定的时间，在DQS的中部为数据周期的选取分割点（在读取时分割点就是上下沿），从这里分隔开两个传输周期。这样做的好处是，由于各数据信号都会有一个逻辑电平保持周期，即使发送时不同步，在DQS上下沿时都处于保持周期中，此时数据接收触发的准确性无疑是最高的。
图13 DQS写入示意图
在写入时，以DQS的高/低电平期中部为数据周期分割点，而不是上/下沿，但数据的接收触发仍为DQS的上/下沿。
图14 DQS读写测试波形示意图
2.3.9 Refresh(刷新)
refresh操作与预充电操作一样，都是用S-AMP(Sense Amplifier:读出放大器)先读再写。预充电是对一个或所有Bank中的工作行操作，并且是不定期的，而refresh则是有固定的周期，依次对所有行进行操作，以保留那些久久没经历重写的存储体中的数据。但与所有Bank Precharge不同的是，这里的行是指所有Bank中地址相同的行，而Precharge中各Bank中的工作行地址并不是一定是相同的。
refresh操作分为两种：（Auto Refresh，简称AR）与（Self Refresh，简称SR）。不论是何种refresh方式，都不需要外部提供行地址信息，因为这是一个内部的自动操作。对于AR， SDRAM内部有一个行地址生成器（也称refresh计数器）用来自动的依次生成行地址。refresh涉及到所有Bank，因此在refresh过程中，所有Bank都停止工作，而每次refresh所占用的时间为9个时钟周期（PC133标准），之后就可进入正常的工作状态，也就是说在这9 个时钟期间内，所有工作指令只能等待而无法执行。显然，refresh操作肯定会对SDRAM的性能造成影响，但这是没办法的事情，也是DRAM相对于SRAM（静态内存，无需刷新仍能保留数据）取得成本优势的同时所付出的代价。
SR则主要用于休眠模式低功耗状态下的数据保存，这方面最著名的应用就是STR （Suspend to RAM，休眠挂起于内存）。在发出AR命令时，将CKE置于无效状态，就进入了SR模式，此时不再依靠系统时钟工作，而是根据内部的时钟进行refresh操作。在SR
期间除了CKE之外的所有外部信号都是无效的，只有重新使CKE有效才能退出自refresh
模式并进入正常操作状态。
不过，为了最大的节省电力，DDR3采用了一种新型的自动自刷新设计 （ASR，Automatic Self-Refresh）。当开始ASR之后，将通过一个内置于DRAM芯片的温度传感器来控制刷新
的频率，因为刷新频率高的话，消电就大，温度也随之 升高。而温度传感器则在保证数据不丢失的情况下，尽量减少刷新频率，降低工作温度。不过DDR3的ASR是可选设计，并不见得市场上的DDR3内存都支持 这一功能，因此还有一个附加的功能就是自刷新温度范围（SRT，Self-Refresh Temperature）。通过模式寄存器，可以选择两个温度范围，一个是普通的的温度范围（例如0℃至85℃），另一个是扩展温度范围，比如最高到 95℃。对于DRAM内部设定的这两种温度范围，DRAM将以恒定的频率和电流进行刷新操作。如果公司的产品需要过高温的话，此项选择可以配置，这是在系统在过高温时候的一些设置，可以在可靠性测试中参考此设置，当然刷新率提高，有利于可靠性，但是系统的功耗也急剧上升，在便携式移动设备中，不利于节电。
举例DDR3,在内存温度介于85℃~95℃, 可设置MR2切换SRT(Self Refresh Temperature)和ASR (Auto Self Refresh)。建议设定值为(A7, A6)=(0,1)
图15 寄存器设置
除MRS设定外在超过85℃应用, Controller同时需注意充电间隔(tREFI)设定值改为 3.9us.
图16 tREFI设置
2.3.10 DDR3与DDR2的区别
随着DDR3在车机的逐渐普及，DDR3的设计变得越来越重要了。DDR3实际上就是DDR2的改进版，以下通过总结，对比了一下DDR3和DDR2的主要区别。
1、逻辑Bank数量
DDR2 SDRAM中有4Bank和8Bank的设计，目的就是为了应对未来大容量芯片的需求。而DDR3很可能将从2Gb容量起步，因此起始的逻辑Bank就是8个，另外还为未来的16个逻辑Bank做好了准备。
2、封装
DDR3由于新增了一些功能，所以在引脚方面会有所增加，8bit芯片采用78球FBGA封
装，16bit芯片采用96球FBGA封装，而DDR2则有60/68/84球FBGA封装三种规格。并且DDR3必须是绿色封装，不能含有任何有害物质
3、突发长度（BL）
由于DDR3的预取为8bit，所以突发传输周期（BL，Burst Length）也固定为8，而对于DDR2和早期的DDR架构的系统，BL=4是常用的。而且需要指出的是，任何突发中断操作都将在DDR3内存中予以禁止，且不予支持，取而代之的是更灵活的突发传输控制。
4、寻址时序
就像DDR2从DDR转变而来后延迟周期数增加一样，DDR3的CL周期也将比DDR2 有所提高。DDR2的CL范围一般在2至5之间，而DDR3则在5至11之间，且附加延迟（AL）的设计也有所变化。DDR2时AL的范围是0至4，而DDR3时AL有三种选项，分别是0、CL-1和CL-2。另外，DDR3还新增加了一个时序参数——写入延迟（CWD），这一参数将根据具体的工作频率而定。
5、新增功能——重置（Reset）
重置是DDR3新增的一项重要功能，并为此专门准备了一个引脚。DRAM业界已经很早以前就要求增这一功能，如今终于在DDR3身上实现。这一引脚将使DDR3的初始化处理变得简单。当Reset命令有效时，DDR3 内存将停止所有的操作，并切换至最少量活动的状态，以节约电力。在Reset期间，DDR3内存将关闭内在的大部分功能，所以有数据接收与发送器都将关闭。所有内部的程序装置将复位，DLL（延迟锁相环路）与时钟电路将停止工作，而且不理睬数据总线上的任何动静。这样一来，将使DDR3达到最节省电力的目的。
6、新增功能——ZQ校准
ZQ也是一个新增的脚，在这个引脚上接有一个240欧姆的低公差参考电阻。这个引脚通过一个命令集，通过片上校准引擎（ODCE，On-Die Calibration Engine）来自动校验数据输出驱动器导通电阻与ODT的终结电阻值。当系统发出这一指令之后，将用相应的时钟周期（在加电与初始化之后用512个时钟周期，在退出自刷新操作后用256时钟周期、在其他情况下用64个时钟周期）对导通电阻和ODT电阻进行重新校准。
7、参考电压分成两个
对于内存系统工作非常重要的参考电压信号VREF，在DDR3系统中将分为两个信号。一个是为命令与地址信号服务的VREFCA，另一个是为数据总线服务的VREFDQ，它将有效的提高系统数据总线的信噪等级。
8、根据温度自动自刷新（SRT，Self-Refresh Temperature）
见2.3.9章节，不再赘述。
9、局部自刷新（RASR，Partial Array Self-Refresh）
这是DDR3的一个可选项，通过这一功能，DDR3内存芯片可以只刷新部分逻辑Bank，而不是全部刷新，从而最大限度的减少因自刷新产生的电力消耗。这一点与移动型内存（Mobile DRAM）的设计很相似。
10、点对点连接（P2P，Point-to-Point）
这是为了提高系统性能而进行了重要改动，也是与DDR2系统的一个关键区别。在DDR3系统中，一个内存控制器将只与一个内存通道打交道，而且这个内存通道只能一个插槽。因此内存控制器与DDR3内存模组之间是点对点（P2P，Point-to-Point）的关系（单物理Bank的模组），或者是点对双点（P22P，Point-to-two-Point）的关系（双物理Bank 的模组），从而大大减轻了地址/命令/控制与数据总线的负载。而在内存模组方面，与DDR2的类别相类似，也有标准DIMM（台式PC）、SO-DIMM/Micro-DIMM（笔记本电脑）、FB-DIMM2（服务器）之分，其中第二代FB-DIMM将采用规格更高的AMB2（高级内存
缓冲器）。
总结：除了上述之外，DDR3还在功耗管理，多用途寄存器方面有新的设计，因为并不是太重要的功能，在此就不详细介绍了。面向64位构架的DDR3显然在频率和速度上拥有更多的优势，此外，由于DDR3所采用的根据温度自动自刷新、局部自刷新等其它一些功能，在功耗方面DDR3也要出色得多，因此，它可能首先受到移动设备的欢迎，就像最先迎接DDR2内存的不是台式机而是服务器一样。在CPU外频提升最迅速的PC台式机领域，DDR3应用的非常普遍。
图17 SDR与DDR1&2&3的区别示意图
2.3.11 ODT简介
主板终结是一种最为常见的终结主板内干扰信号的方法。在每一条信号传输路径的末端，都会安置一个终结电阻，它具备一定的阻值可以吸收反射回来的电子。但是目前DDR2内存的工作频率太高了，这种主板终结的方法并不能有效的阻止干扰信号。若硬要采用主板终结的方法得到纯净的DDR2时钟信号会花费巨额的制造成本。
ODT是On-Die Termination的缩写，其意思为内部核心终结。从DDR2内存开始内部集成了终结电阻器，主板上的终结电路被移植到了内存芯片中。在内存芯片工作时系统会把终结电阻器屏蔽，而对于暂时不工作的内存芯片则打开终结电阻器以减少信号的反射。由此DDR2内存控制器可以通过ODT同时管理所有内存引脚的信号终结。并且阻抗值也可以有多种选择。并且内存控制器可以根据系统内干扰信号的强度自动调整阻值的大小。
其实ODT技术的具体内部构造并不十分复杂。在内存各种引脚与内存模组的内部缓冲器中间设有一个EMRS扩展模式寄存器，通过其内部的一个控制引脚可以控制ODT的阻抗值，一旦ODT接到一个设置指令，它就会一直保持这个阻值状态。直到接到另一个设置指令才会转换到另一种阻值状态。
整个ODT的设置和控制都要通过EMRS中那个控制引脚来完成。因此这个引脚的响应
速度成为了ODT技术中的关键因素。ODT工作时有两种基本模式：断电模式和其他模式。其中其他模式还包括激活模式和备用模式。ODT从工作到关闭所用的时差叫做tAONPD延迟，最少仅2个时钟周期就可以完成，最多5个时钟周期。ODT从关闭到工作所用的时差叫做tAOFPD延迟，最少仅2个时钟周期完成，最大需要五个时钟周期。由于开启和休眠的切换如此迅速，内存可以在不影响性能的前提下充分的进行“休息”。
ODT技术的优势非常明显。第一，去掉了主板上的终结电阻器等电器元件，这样会大大降低主板的制造成本，并且也使主板的设计更加简洁。第二，由于它可以迅速的开启和关闭空闲的内存芯片，在很大程度上减少了内存闲置时的功率消耗。第三，芯片内部终结也要比主板终结更及时有效，从而减少了内存的延迟等待时间。这也使得进一步提高DDR2内存的工作频率成为可能。
图18 ODT示意图
在我们的电路设计中，按照DDR3的标准，在ZQ脚上是通过240ohm,1%的电阻拉地来计算ODT阻抗的。如下图。
图19 原理图设置示意图
在软件设置中，我们是通过A10和A9两位来设置动态ODT阻值的。
图20 软件ODT设置示意图
2.4 内存的工作原理
本节主要介绍内存工作的流程图以及在读写时候的一些时序分析。
2.4.1 内存工作流程图
了解了一些专用名词和术语之后，我们对内存的基本原理作一个总结，下面以DDR3为
例：
图21 DDR3工作流程图
首先，芯片进入上电，在上电最小为200us的平稳电平后，等待500us然后CKE 使能，在这段时间芯片内部开始状态初始化，该过程与外部时钟无关。在时钟使能信号前（CKE），必须保持最小10ns或者5个时钟周期，除此之外，还需要一个NOP命令或者Deselect命令出现在CKE的前面。
然后DDR3开始了ODT的过程，在复位和CKE有效之前，ODT始终为高阻。在CKE 为高后，等待tXPR(最小复位CKE时间)，然后开始从MRS中读取模式寄存器。然后加载MR2、MR3的寄存器，来配置应用设置；然后使能DLL，并且对DLL复位。
接着便是启动ZQCL命令，来开始ZQ校准过程。等待校准结束后，DDR3就进入了可以正常操作的状态。
对于基本的配置过程，现在就可以结束了。具体详细过程可以参考jedec standard.
2.4.2 数据“读”过程
在数据读和写之前，我们看看他的大致流程：
图22 命令操作流程
对于Data (DQ)是由DQS采用源同步的方式同时在上升沿和下降沿对数据进行采样，当Read命令时数据方向为内存颗粒到内存控制器，DQS相对于DQ为edge align，在Memory controller端会对DQS或者DQ作一个45度的相位偏移。读命令流程如下：
1：通过Pre-charge命令根据CS#选择Rank，根据BA0-2选择Bank。
2：通过Active-Row 选择行地址。
3：通过Read-Col address 选择列地址。
4: 经过一个CAS latency(1.5,2,3 cycle…)。
5: 读一个Burst 的数据流（4,8)。
下图是用泰克示波器测试的数据读入实例。我们从图中可以看到读到的数据是:0101010101010101。
图23 数据读时序图
地基基础课程设计 学生：何昕桐 学号： 指导教师：少东 专业班级：14土木升本 所在学院：工程学院 中国· 2015年11月
目录 1、设计资料 (1) 2、设计要求 (3) 3、确定持力层基础埋深 (3) 4、确定基础尺寸 (5) 5、下卧层强度验算 (6) 6、柱基础沉降计算 (7) 7、调整基底尺寸 (8) 8、基础高度验算 (8) 9、配筋计算 (10) 10、绘制施工图 (12)
地基基础课程设计任务书 1.设计资料 某多层现浇的钢筋混凝土框架结构，其柱网布置如图1所示，柱截面尺寸为500×600mm，室外地坪标高同天然地面，室外地面高差为0.45m。建筑场地地质条件见表A，作用于基础顶面的荷载见表B。 图1 柱网布置图 表A（地下水位在天然地面下2.2m） 编 号 土层名称 土层厚度 (m) γ (kN/m3) ω(%) еI L Es (MPa ) C(kPa) Φ(°) F ak (kPa) Ⅰ多年素填土 1.6 17.8 94 Ⅱ粉土 5.2 18.9 26.0 0.82 0.65 7.5 28 15 167 Ⅲ 淤泥质粉质 黏土 2.2 17.0 51 1.44 1.0 2.5 24 12 78 Ⅳ粉、细砂10.1 19.0 10 30 160
表B B-1 柱底荷载标准组合 表B B-2 柱底荷载准永久组合 2.选择持力层、确定基础埋深 根据工程地质资料和设计要求：本持力层选用Ⅱ土层，故初定基础埋置深度取d=1.6m 地基承载力特征值确定，根据工程地质资料和基础埋置深度的选择，可知地基承载力特征值 167ak f Kpa = 3.确定基础尺寸 3.1 地基承载力特征值的确定 《建筑地基规》规定：当基础宽度大于3m 或埋置深度大于0.5m 时从荷载试验或其他原则测试，经验值等方法确定的地基承载力特征值尚应按下式修正： (3)(0.5)a ak b d m f f b d ηγηγ=+-+- 由于基础高度尚未确定，假定b ＜3m ，首先进行深度修正。 根据粉土10%ρ≤， 查表7.10得b η=0.5 ，d η=2.0，持力层承载力特征值a f （先不考虑对基础宽度进行修正）： 3117.8/m kN m γ= 1(0.5)167 2.017.8(1.60.5)206.2a ak d m f f d kPa ηγ=+-=+??-= 初步选择基底尺寸计算基础和回填土k G 时的基础埋深 d= 1.6 2.05 1.8252 m +=
1 工程概况 （1）工程名称：中外运天竺空港物流中心改扩建项目 （2）工程位置：北京天竺空港经济开发区A区12号，北侧为天纬三街，东侧为天柱东路。 （3）工程描述：本工程勘察单位为建设综合勘察研究设计院有限公司。本工程±0.0=29.677m，勘察时假定高程50m（北侧传达室台阶上）=28.277m（相对标高-1.4m）。 拟建建筑物结构特征及复合地基技术要求见下表： 拟建建筑物结构特征及复合地基技术要求表1 2 岩土工程条件 根据建设综合勘察研究设计院有限公司提供的《中外运天竺空港物流中心改扩建项目岩土工程详细勘察报告》（2013YT1148），拟建场地工程地质条件分述如下。 2.1拟建场地地质背景及地形地貌 北京市市区处于华北台地北缘，市区西、北及东北三面环山，东、东南为广阔的华北平原，第四纪以来受构造运动的影响，山区部分不断抬升，平原不断下降，并接受巨厚的河流相沉积物。自西北部的山前地带向东南部平原区河流相沉积物逐渐增厚，地貌单元由冲洪积扇过渡为冲积平原，地层岩性由以卵石类土、砂类土为主渐变为以粉土、粘性土为主的交互地层。 拟建场地地处北京市区东北部，主要受温榆河冲积扇影响，沉积土层为互层状粘性土、粉土和细砂。根据有关资料，场区第四系覆盖层厚度约300m。本次勘察范围内钻孔孔口处地面标高在49.86m～50.58m之间，现场地开阔，地形基本平坦，局部存在混凝土基础及地下管沟。 2.2场区气象条件 北京市平原区属暖温带半湿润、半干旱大陆性季风气候，年平均气温11～12℃。1 月份气温最低，月平均气温-4～-5℃；7 月份气温最高，月平均气温25～26℃。标准冻深为0.8m，年平均降水量550～660mm，且集中在雨季7～9 月份，年平均风速2～3m/s，最大风速可超过20m/s。 2.3场地地层构成 拟建场地钻孔揭露25m 深度范围内，表层为人工填土层，其下为新近沉积 层和一般第四纪沉积地层。现从上至下分别描述如下： 填土层 ①粘质粉土素填土：黄褐色，湿，以粘质粉土为主，局部为粉质粘土，夹少量砖渣、灰渣等杂质，无层理，结构松散。夹①1 杂填土。本层揭露的厚度为2.00～3.80m，层底标高为46.17～48.58m。①1 杂填土：杂色，稍湿，主要为混凝土块，含少量灰渣、砖块等，部分为混凝土和钢筋混凝土面层，夹少量粘质粉土，结构松散，无层理。本层揭露的最大厚度为2.40m。 新近沉积地层 ②粘质粉土、砂质粉土：褐黄～黄褐色；湿～很湿；中密～密实；中高压缩性，含云母、氧化铁；土质不均，局部夹粉质粘土薄层，本层揭露的厚度为0.40～2.30m，层底标高为45.03～47.08m。 一般第四纪地层 ③粉、细砂：褐黄～黄褐色；湿～饱和；中密；含云母、石英，砂质不均，局部夹砂质粉土、粉质粘土薄层或透镜体。本层揭露的厚度为3.00～7.00m，层底标高为39.59～42.68m。 ④细砂：褐灰～浅灰色，饱和，中密～密实，含云母、石英及少量有机质等，砂质不均，夹粘质粉土、粘土薄层或透镜体，夹④1 重粉质粘土、粘土。本层揭露的厚度为1.50～13.00m，层底标高为 29.58～39.87m。 ④1 重粉质粘土、粘土：灰色；很湿；可塑；含云母、氧化铁和少量有机质；土质不均，局部夹粉质粘土薄层，中～中高压缩性。本层分布不均，在场地东北部的厚度较厚，揭露的最大厚度为4.40m。 ⑤重粉质粘土、粘土：褐灰～灰色；很湿；可塑；含云母、氧化铁和少量有机质；土质不均，局部夹粉质粘土薄层或透镜体，中～中高压缩性。夹⑤1 粘质粉土、砂质粉土，部分钻孔未揭穿该层，揭露的厚度为0.50～3.30m，层底标高为26.54～29.95m。 ⑤1 粘质粉土、砂质粉土：褐灰色；含云母、氧化铁及少量有机质；湿；密实；中～中低压缩性。土质不均，局部夹粉细砂薄层。本层揭露的最大厚度为3.20m。 ⑥细砂：褐灰～黄灰色，饱和，密实，含云母、石英及氧化铁等，本层未揭穿，揭露的最大厚度为3.30m。 地层结构详见工程地质剖面图。
1、设计资料 1、1上部结构资料 某教学实验楼,上部结构为7层框架，其框架主梁、次梁均为现浇整体式,混凝土强度等级C30。底层层高３、４m(局部１0ｍ,内有10ｔ桥式吊车,其余层高3、3ｍ,底层柱网平面布置及柱底荷载如图２所示。 1、2建筑物场地资料 (1）拟建建筑物场地位于市区内,地势平坦,建筑物平面位置如图1所示 图1建筑物平面位置示意图 （2)建筑场地位于非地震区,不考虑地震影响。 场地地下水类型为潜水，地下水位离地表２、1m,根据已有分析资料，该场地地下水对混凝土无腐蚀作用。 (3)建筑地基得土层分布情况及各土层物理、力学指标见表1。 表1 地基各土层物理、力学指标表1地基各土层物理、力学指标
2、１选择桩型 根据施工场地、地基条件以及场地周围环境条件,选择桩基础。采用预应力高强混凝土薄壁管桩，这样可以较好得保证桩身质量,并在较短得施工工期完成沉桩任务。桩截面尺寸选用:D＝５0０mm ,壁厚t=５0mｍ。混凝土强度C3０。 考虑承台埋深1、5 m,以4层黄褐色粉土夹粉质粘土为持力层,
桩端进入持力层深度2倍桩径即０、６m,桩顶嵌入承台０、1m。这时桩端一下持力层厚度大于4倍桩径,满足要求。 3、确定单桩承载力特征值 初步设计时,单桩竖向承载力特征值估算 + + .3 ? 16002= ? ? ? = ? + 14 ? ? 12 7 24 6.0 kN 429 3.8 12 .3 25 14 5.0 ( .0 作施工图设计时，根据单桩竖向静荷载试验,得到单桩竖向承载力特征值 ４、确定桩数、桩位布置、拟定承台底面尺寸 先不计承台及承台上覆土重及偏心荷载估算桩得数量 取桩数n=6根 为进一步减轻挤土效应,软土中桩距取4倍径，即2m,桩得布置如图,承台尺寸,满足构造要求。承台及上覆重度取,则 现在按偏心受荷,验算桩数 取n＝6就是合理得 ５、确定复合基桩竖向承载力设计值 该桩属于非端承桩，并ｎ>3,承台底面下并非欠固结土、新填土等，故承台底面不会与土脱离,所以宜考虑桩群土承台得相互作用效应,按复合基桩计算竖向承载力设计值 ５、1六桩承台承载力计算 承台净面积
《机械设计基础》 实 验 指 导 书 《机械设计基础》课题组编 景德镇陶瓷学院机电学院机设教研室2006年5月 目录 实验一:机构和机械传动的陈列演示 实验二、低碳钢拉伸时力学性能的测定实验三、平面机构运动简图测绘 实验四、渐开线齿廓的范成实验 实验五、减速器的拆装 实验六、渐开线直齿圆柱齿轮的参数测定实验七、轴系结构组合设计 实验八、机械传动测试实验 实验九、回转体动平衡实验
实验一:机构和机械传动的陈列演示 一、实验目的 1、“机械基础”是高校工科有关专业的一门重要的技术基础课,主要研究机械中的常用机构和通用零件的工作原理、结构特点、基本的设计理论和计算方法,是一门实践性很强的课程。学生在学习这门课程中必须做到理论联系实际。通过本实验学生可以初步了解机构及机械零件的组成,建立一定的工程背景知识。 2、通过本实验使学生更具体的了解本课程的具体内容,初步了解平面机构和机械传动及通用零部件结构特点、组成、运动和传动特点。 3、增加学生的感性认识,培养他们对机械基础课程学习的兴趣,使学生对于学习本科程的具体内容及学习方法做到心中有数。 二、实验步骤 1、实验室有两种模型陈列柜:一组为机械原理部分,另一组为机械设计部分。首先让同学观看机械原理部分(平面机构的结构、组成、运动特点,然后观看机械传动部分。实验时让平面机构和机械传动动起来,老师对每一部分进行介绍。 2、观看通用零部件。因每种零部件上都有说明。所以这一部分可以采取教师介绍的方法和同学自己观看的办法,让学生初步了解各种通用零部件的结构特点及用处。 三、实验设备 模型陈列柜,分机械原理部分和机械设计部分。 机械原理部分有:
地基基础设计的注意事项 1、正确使用地勘报告，基础选型由自己定，而不能地勘报告建议什么基础型式就用什么型式，总的来说，结构设计人员对地基基础设计比地勘人员内行。 2、冲击振动沉管灌注桩慎用：缩颈现象较普遍。 3、人工挖孔桩：在砂夹卵石层内施工（特别是扩孔）跨孔的可能性较大，施工有危险。桩太短（如小于6m），不能按桩算，应按墩算。 4、地基处理：换填、振冲、CFG桩（应算沉降，地基处理规范9.1.3条）。 5、地下室底板不按筏板设计，而采用所谓“抗水板”，其厚度不宜小于300，除地下水浮力，还有地基反力，应计算其配筋及裂缝宽度不应大于0.2mm（地下工程防水技术规范GB 50108-2001第4.1.6条2款）。 6、伸缩缝、抗震缝处可不必设沉降缝。笔者见有一砌体结构6层住宅，设有100mm宽抗震缝兼沉降缝，因此抗震缝两边的条形基础为大偏心基础，极为不妥。 7、地下室底板下的垫层应采用C15混凝土（地下工程防水技术规范4.1.5条）。 8、地下室墙竖筋及水平筋应注意最小配筋率ρmin。 9、地下室墙应有水平施工缝。 10、超长地下室只留后浇带不能解决使用期间的温度及混凝土收缩问题，应采取加强配筋、加防裂剂、采用预应力混凝土等措施。地下室
外墙、底板、顶板的钢筋间距不宜大于150mm。 11、沉降观测点应布置并应有观测点大样，观测方法应有说明，不能只说按某规范。 12、地基软弱下卧层验算：可用《地基基础设计规范GB 50007-2002》5.2.7条简化公式（应力扩散角θ），但Es1/Es2＜3时查不到θ，也可用基底应力公式计算。 13、桩基（包括桩身质量、单桩承载力）检测，应有检测方法、检测数量等说明，不能只说按某规范。 14、无上部结构的纯地下室在地震区应不应该进行抗震设计？这个问题本来规范已有明确说法，如《建筑抗震设计规范GB 50010-2002》第6.1.3条3款规定“……地下室中无上部结构的部分，可根据具体情况采用三级或更低等级”，《高层建筑混凝土结构技术规程JGJ 3-2002》第4.8.5条也规定“……地下室中超出上部主楼范围且无上部结构的部分，其抗震等级可根据具体情况采用三级或四级。9度抗震设计时，地下室结构的抗震等级不应低于二级。”众所周知，地震发生时，地震作用（能量）是以地震波的形式由地面传播的，而不是由空气传播的，地表以下也都会出现破坏现象，如“滑坡、崩塌、液化（喷砂）、震陷”和地表撕裂等，说明地表以下仍然存在地震的破坏作用，所以基础工程也会受到破坏。
《机械设计基础》实验指导书 二O一五年五月
目录 目录 (2) 实验一机构认知实验 (3) 一、实验目的 (3) 二、实验方法 (3) 三、实验内容 (3) 四、实验要求 (5) 五、实验报告 (5) 实验二机构运动简图的测绘及分析 (6) 一、实验目的 (6) 二、实验设备和工具 (6) 三、实验原理 (6) 四、实验方法与步骤 (6) 1、观察机构的运动，弄清构件的数目 (6) 2、判别运动副类型 (6) 3、合理选择视图 (6) 4、画出机构运动简图的草图，计算机构的自由度 (7) 5、画正式的机构运动简图 (7) 五、实验报告 (7) 实验三渐开线齿廓的范成实验 (10) 一、实验目的 (10) 二、实验设备和用具 (10) 三、实验原理 (10) 四、实验步骤 (11) 五、实验报告： (12) 实验四机械零件认识实验 (15) 一、实验目的 (15) 二、实验方法 (15) 三、实验内容 (15) 四、实验要求 (17) 五、实验步骤 (17) 六、实验报告 (18) 七、思考题 (18) 实验五标准直齿圆柱齿轮参数的测定 (19) 一、实验目的： (19) 二、实验设备和工具： (19) 三、实验方法： (19) 四、实验步骤： (20) 五、实验报告： (20)
实验一机构认知实验 一、实验目的 1、初步了解《机械原理》课程所研究的各种常用机构的结构、类型、特点及应用实例，以便对所学理论知识产生一定的感性认识。 2、分析常用机构基本构造及原理，了解常用机构的实际使用情况。 二、实验方法 通过观察所展示的各种常用机构的模型，增强学生对机构与机器的感性认识。实验教师只作简单介绍，提出问题，供学生思考；学生通过观察，对常用机构的结构、类型、特点有一定的了解；以便对学习《机械原理》课程产生一定的兴趣。 三、实验内容 观摩陈列机构包括：连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、槽轮机构、棘轮机构、齿轮间歇机构、空间机构以及其他教学模型等。陈列了大多数常用的机构，要求对相应的机构进行了结构和基本受力分析，对连接和安装的基本方法的作简要说明，有些常用的机构还给出了简单的应用举例。 通过本实验的观摩，学生可以对照书本所学的基本内容，初步领会机械原理的一些常用机构的基本设计与应用原理，从而达到举一反三的教学目的，对其所学的课本理论知识进一步巩固和深化。 （一）对机器的认识 通过对实物模型和机构的观察，学生可以认识到：机器是由一个机构或几个机构按照一定运动要求组合而成的。所以只要掌握各种机构的运动特性，再去研究任何机器的特性就不困难了。在机械原理中，运动副是以两构件的直接接触形成的可动连接及运动特征来命名的。如：高副、低副、转动副、移动副等。（二）平面四杆机构 平面连杆机构中结构最简单，应用最广泛的是四杆机构，四杆机构分成三大类：即铰链四杆机构，单移动副机构，双移动副机构。 1．铰链四杆机构分为：曲柄摇杆机构、双曲柄机构、双摇杆机构，即根据两连
1 总则 1．0．1 为了在地基基础设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境，制定本规范。 1．0．2 本规范适用于工业与民用建筑（包括构筑物）的地基基础设计。对于湿陷性黄土、多年冻土、膨胀土以及在地震和机械振动荷载作用下的地基基础设计，尚应符合国家现行相应专业标准的规定。 1．0．3 地基基础设计，应坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则；根据岩土工程勘察资料，综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素，精心设计。1．0．4 建筑地基基础的设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号 2．1 术语 2．1．1 地基Subgrade, Foundation soils 支承基础的土体或岩体。 2．1．2 基础Foundation 将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。 2．1．3 地基承载力特征值Characteristic value of subgrade bearing capacity 由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。 2．1．4 重力密度（重度）Gravity density, Unit weight 单位体积岩土体所承受的重力，为岩土体的密度与重力加速度的乘积。2．1．5 岩体结构面Rock discontinuity structural plane 岩体内开裂的和易开裂的面，如层面、节理、断层、片理等，又称不连续构造面。2．1．6 标准冻结深度Standard frost penetration 在地面平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于10年的实测最大冻结深度的平均值。 2．1．7 地基变形允许值Allowable subsoil deformation 为保证建筑物正常使用而确定的变形控制值。 2．1．8 土岩组合地基Soil-rock composite subgrade 在建筑地基的主要受力层范围内，有下卧基岩表面坡度较大的地基；或石芽密布并有出露的地基；或大块孤石或个别石芽出露的地基。 2．1．9 地基处理Ground treatment, Ground improvement 为提高地基强度，或改善其变形性质或渗透性质而采取的工程措施。 2．1．10 复合地基Composite subgrade，Composite foundation 部分土体被增强或被置换，而形成的由地基土和增强体共同承担荷载的人工地基。 2．1．11 扩展基础Spread foundation 为扩散上部结构传来的荷载，使作用在基底的压应力满足地基承载力的设计要求，且基础内部的应力满足材料强度的设计要求，通过向侧边扩展一定底面积的基础。2．1．12 无筋扩展基础Non-reinforced spread foundation 由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的，且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。 2．1．13 桩基础Pile foundation
《机械设计基础》实验 实验归属：课内实验 课程编码：0BH01207 课程性质：专业基础课 实验学时：8 适用专业：工业工程 一、实验教学的地位、任务及作用 实验教学是本课程教学体系的重要组成部分，是对学生进行科学试验训练、使学生对所学理论知识强化音响、深化理解并从中传授实用仪器设备、探索试验科学理论的基本方法。实验与工程实践教学，是培养学生实践能力和创新能力，提高学生综合素质的重要环节。 二、实验教学的目的及学生应达到的实验能力标准 通过实验课使学生获得实验技能和科研能力的基本训练，提高学生观察分析事物和动手解决问题的能力，使学生养成实事求是和严肃认真的科学作风，巩固、深化和验证课堂教学中掌握的机械设计基本理论和方法。 三、实验内容及基本要求 序号 实验项目名称 学 时 实验内容与要求 必开 / 选开 1 机构运动简图绘 制与结构认识实 验 2 绘制插齿机、小型冲床、油泵模型、摆动导杆机构、内燃机模型、 缝纫机的机针机构、缝纫机的脚踏驱动机构、缝鞋机的机针机构、 机车驱动机构等机构的机构运动简图，并计算自由度，分析机构 的运动，机构的组成，了解组成机构需要的各种结构。 必开 2 渐开线齿轮范成 实验 2 在一张图上，一半画标准齿轮的范成图，另一半画变位齿轮的范 成图；并计算所画的标准齿轮和变位齿轮的基本参数，并分析实 验结果。 必开 3 带传动实验 2 测定带传动主、从动轮的转速n1、n2，测定带传动主、从动轮的 转转矩T1、T2，绘制带传动的滑动率和效率随带传动负载的变化 测定带传动主、从动轮的转速曲线，分析带传动的涨紧力对这些 曲线的影响。 必开 4 轴系结构测绘与 分析实验 2 分析和测绘轴系模型，明确轴系结构设计需要满足的要求（固定 与定位要求，装拆要求，调整要求，加工工艺性要求等），画两种 轴系的结构装配图。 必开四、主要设备与器材配置 主要设备有用于测绘与分析的机构25个：缝纫机，插齿机，抛光机，牛头刨床，颚式 破碎机，机械手腕部机构，制动机构，急回简易冲床，步进输送机，假支膝关节机构，装订 机机构，铆机机构等；齿轮范成仪10个；插齿演示机一台 ；用于齿轮参数的测定与分析的 齿轮啮合对12个；机构运动参数测定实验台两台；机械原理陈列柜一套；带传动实验机三 台；拆装减速器8种：单级直齿圆柱齿轮减速器，单级斜齿圆柱齿轮减速器，单级直齿圆锥 齿轮减速器，双级同轴式圆柱齿轮减速器，双级展开式圆柱齿轮减速器，双级分流式圆柱齿
地基基础-桩基施工组织设计方案 编制依据 1、按照《建筑桩基技术规范JGJ94-94》、《建筑地基基础设计规范GBJ50007-2002》、《建筑地基基础工程施工质量验收规范GB50202-2002》等有关国家的法律法规及规范，进行编制。 2、本工程的招标文件、施工图纸、地质资料。 3、参照了国际标准ISO9001中有关的程序文件、质量手册、技术标准等。 4、现场踏勘、工程周边环境的了解。 5、公司类似工程经验。 目录 第一章工程概况3 第二章质量、进度、安全目标4 第三章施工部署5 第四章主要工艺技术措施12 第五章施工工期保证措施19 第六章工程质量保证措施22 第七章安全生产、文明施工管理措施28 第八章施工材料管理34 第一章工程概况 。工程建设地点位于镇针织工业功能区。 本工程为主厂房和烟囱钻孔灌注桩桩基础，±0.000m相当于黄海标高17.400m，自然标高为17.00m。桩砼强度等级C30,其中主厂房为直径Ф600桩141根、直径Ф800桩59根，要求桩端全截面进入6-3岩土（中风化凝灰岩）的长度不小于0.8米，有效桩长现场确定，单桩极限承载力标准值ZH-1为7000KNZH-2为4000KN，静载试验桩5根，另有3根做破坏性实验，大、小应变检测按规范规定执行;烟囱直径Ф600桩61根，要求桩端全截面进入6-3岩土（中风化凝灰岩）的长度不小于0.7米，有效桩长现场确定，单桩极限承载力标准值为3300KN，设计值为1650KN，静载实验桩2根，其中一根桩需确定单桩极限承载力，
大、小应变检测按规范执行。 招标编号为： 承包方式：包工包料；施工工期要求：总工期60日历天。 质量要求：符合（工程施工质量验收规范）标准。 工程地质情况:详见浙江省地矿勘察院对本工程的岩土工程勘察报告。 本工程为中硬场地,上部卵石层厚度达3-8m，进入持力层中强风化厚度较深、极易造成漏浆、坍孔、扩孔现象直接影响成桩质量，普通桩机难以施工,应采用冲击成孔桩机施工。在成孔期间将邀请建设设计勘察监理各方参加,并提出对设计桩型变更的合理化建议,使工程成桩质量提高到最佳状态。 第二章质量、进度、安全目标 根据招标文件要求，我公司将工程质量、进度、安全目标确定如下： 质量目标：工程施工质量和管理质量目标达到（工程施工质量验收规范）的合格标准。 进度目标：自甲方签字确认的开工日期后60天内完成投标范围内工作。（不包括不可抗力停待时间）。（具体以开工报告为准）。 安全文明施工目标：确保施工期内安全零事故；争创杭州安全、文明施工标化工地。 第三章施工部署 第一节施工策划和施工准备 一、施工策划 根据本工程地质条件，结合我公司的技术水平，机械装备和施工经验，使工期尽可能提前，实行桩基施工和保护周围环境二位一体的原则。同时考虑现场实际情况及配备的用水、用电情况，我公司拟投入8台CZ30-60型钻机。 针对本工程特定的地质条件，届时将针对实际情况采用改进钻头等措施，抽调精兵强将，科学合理安排各道工序，采用平行作业，交叉作业相结合的施工方法，精心组织，精心施工，确保质量；按期完成任务。 二、施工程序 按设计及工程要求，桩基工程按下图所示程序进行：
地基基础设计规范 1 总则 1．0．1 为了在地基基础设计中贯彻执行国家的技术经济政策，做到安全适用、技术先进、经济合理、确保质量、保护环境，制定本规范。 1．0．2 本规范适用于工业与民用建筑（包括构筑物）的地基基础设计。对于湿陷性黄土、多年冻土、膨胀土以及在地震和机械振动荷载作用下的地基基础设计，尚应符合国家现行相应专业标准的规定。 1．0．3 地基基础设计，应坚持因地制宜、就地取材、保护环境和节约资源的原则；根据岩土工程勘察资料，综合考虑结构类型、材料情况与施工条件等因素，精心设计。 1．0．4 建筑地基基础的设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
2 术语和符号 2．1 术语 2．1．1 地基 Subgrade, Foundation soils 支承基础的土体或岩体。 2．1．2 基础 Foundation 将结构所承受的各种作用传递到地基上的结构组成部分。 2．1．3 地基承载力特征值 Characteristic value of subgrade bearing capacity 由载荷试验测定的地基土压力变形曲线线性变形段内规定的变形所对应的压力值，其最大值为比例界限值。 2．1．4 重力密度（重度） Gravity density, Unit weight 单位体积岩土体所承受的重力，为岩土体的密度与重力加速度的乘积。 2．1．5 岩体结构面 Rock discontinuity structural plane 岩体内开裂的和易开裂的面，如层面、节理、断层、片理等，又称不连续构造面。2．1．6 标准冻结深度 Standard frost penetration 在地面平坦、裸露、城市之外的空旷场地中不少于10年的实测最大冻结深度的平均值。 2．1．7 地基变形允许值 Allowable subsoil deformation 为保证建筑物正常使用而确定的变形控制值。 2．1．8 土岩组合地基 Soil-rock composite subgrade 在建筑地基的主要受力层范围内，有下卧基岩表面坡度较大的地基；或石芽密布并有出露的地基；或大块孤石或个别石芽出露的地基。 2．1．9 地基处理 Ground treatment, Ground improvement 为提高地基强度，或改善其变形性质或渗透性质而采取的工程措施。 2．1．10 复合地基 Composite subgrade，Composite foundation 部分土体被增强或被置换，而形成的由地基土和增强体共同承担荷载的人工地基。 2．1．11 扩展基础 Spread foundation 为扩散上部结构传来的荷载，使作用在基底的压应力满足地基承载力的设计要求，且基础内部的应力满足材料强度的设计要求，通过向侧边扩展一定底面积的基础。2．1．12 无筋扩展基础 Non-reinforced spread foundation 由砖、毛石、混凝土或毛石混凝土、灰土和三合土等材料组成的，且不需配置钢筋的墙下条形基础或柱下独立基础。
1 基础工程课程设计任务书 一、教学要求 根据本课程教学大纲的要求，学生应通过本设计掌握天然地基上的浅基础设计的原理与方法，培养学生的分析问题、实际运算和绘制施工图的能力，以巩固和加强对基础设计原理的理解。 二、设计任务 设计四川南充某办公楼的基础，根据上部结构及地基条件用柱下独立基础。 三、设计要求 设计依据《建筑地基基础设计规范》（GB50007-2002）和《混凝土结构设计规范》（GB50010-2002）。 四. 设计资料 1、上部结构资料： 上部结构为四层框架，层高m 2.3，框架、主梁、次梁、柱为现浇整体，主梁28030cm ?，次梁26025cm ?,楼板厚cm 10,柱截面25040cm ?,室内外高差m 3.0。 2、下部地基资料： 该建筑位于非地震区,不考虑地震影响。建筑场地地质情况复杂，地质由杂填土、亚粘土、淤泥质亚粘土及细粉砂组成（表1）。各层地基土的物理力学指标见下表。
图1 柱网平面图 3、基础选用材料： 基础混凝土选用20 C，100厚。 C，钢筋选用335 HRB，垫层采用素混凝土15 五．设计步骤 1、根据地质条件确定基础的埋置深度 2、根据地基承载力与荷载计算基底面积，并进行软弱下卧层验算： 2
对于偏心受压基础两边长之比一般L/B≤2，最大不超过3。 3、根据建筑层数及地质条件确定基础类型 4、地基变形验算 5、基础剖面设计与结构计算 （1）按冲切强度要求，设计底板高度。 （2）根据柱边或变阶处的弯矩值进行底板配筋计算。 6、绘制基础施工图，编写施工说明书。 设计要求： 1、设计A、B、C柱下独立基础； 2、计算A、B、C柱下独立基础，并按容许变形值调整基底尺寸； 3、绘制施工图（基础平面图（局部）,基础详图）及编写施工说明。提示： 1、熟悉题目要求及场地工程地质条件； 2、选择持力层、确定基础埋深； 3、确定基础类型及材料； 4、按容许承载力确定基础尺寸； 5、下卧层强度验算； 6、分别计算A、B、C柱基础沉降； 7、按允许沉降差调整基底尺寸； 8、基础高度验算； 9、配筋计算； 10、绘制施工图。 3
机械设计基础实验指导书
目录 实验一机构运动简图绘制 (1) 实验二齿轮范成原理 (2) 实验三带传动实验 (3) 实验四齿轮效率实验 (6) 实验五减速器拆装 (9) 实验报告一 (10) 实验报告二 (11) 实验报告三 (12) 实验报告四 (14) 实验报告五 (15)
实验一 机构运动简图的测绘和分析 一.实验目的 1. 学会根据实际机构或模型的构造测绘机构运动简图的技能。 2. 通过实验进一步理解机构的组成和机构自由度的意义及其计算方法。 二.实验设备 1. 机械实物及机械模型。 2. 钢板尺，游标卡尺，内、外卡尺。 3. 三角板，铅笔，橡皮，草稿纸等（自备）。 三.原理和方法 1. 原理 机构运动的性质与机构中构件的数目和运动副的类型、数目、相对位置有关。因此画机构运动简图时，应以规定的符号代表运动副，并以一定的比例尺按实际尺寸定出运动副间的相对位置，用尽可能简单的线条表示机构中各构件。这种用比例尺绘出的机构简单图形称为机构运动简图，若不按比例尺绘出，则称为机构示意图。 2. 测绘方法 ⑴缓慢驱动被测机构，仔细观察各构件的运动，分清各运动单元，从而确定机构构件的数目。 ⑵根据相连接两构件的接触情况及相对运动性质，确定各运动副的类型。 ⑶在草稿纸上绘出机构示意图。用1,2,3…依次标注各构件，用A,B,C …分别标注各运动副，在原动件上标出表示运动方向的箭头。 ⑷测量与机构运动有关的尺寸，并标注在草图上。 ⑸选长度比例尺图示长度实际长度=μ （m/mm ）。在实验报告纸上画出机构运动 简图。
实验二 齿轮范成原理 一.实验目的 1. 掌握用范成法加工渐开线齿轮的基本原理，观察齿廓曲线的形成。 2. 了解渐开线齿轮的根切现象和齿顶变尖现象，分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。 二.实验设备与工具 1. 齿轮范成仪，剪刀，绘图纸 齿轮范成仪基本参数：25.0120mm 20**a ==?==c h m ，，，α，被加工齿轮齿数z =10。 2. 同学自备：圆规，三角板，铅笔，橡皮，计算工具。 三.原理和方法 范成法是应用一对共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮齿廓的。实验时，齿条代表切削刀具，齿条节线与被加工齿轮的分度圆做纯滚动。这样，刀具刀刃各位置的包络线即为被加工齿轮的齿廓。由于刀刃是齿条型直线（相当于基圆半径无穷大的渐开线），所以包络出的齿廓必为渐开线。 当齿条中线与被加工齿轮分度圆相切并作纯滚动时，所加工的为标准齿轮；如果是齿条中线的一条平行线与被加工齿轮分度圆相切并作纯滚动时，所加工的为变位齿轮。 四.实验步骤 1. 根据齿条刀具的基本参数和被加工齿轮的齿数以及变位系数计算出标准齿轮和变位齿轮的分度圆直径、齿顶圆直径、齿根圆直径和基圆直径，并画在绘图纸上。 2. 将图纸固定在齿轮范成仪的圆盘上，对准中心，调节刀具中心线与齿轮毛坯分度圆相切，制作标准齿轮。开始时将刀具推向最右边，然后将溜板慢慢向左移动。每移动一定距离，在代表齿轮毛坯的图纸上用铅笔描下刀具的刀刃位置，直到形成三个完整的齿形为止。 3. 使刀具离开轮坯中心线，移动xm 毫米（=0.4×20），再用上法推出三个变位齿轮的齿形。
地基基础课程设计 学生姓名： xxx 学号：20142023025 指导教师：刘xx 所在学院：工程学院 专业：土木xx 中国·大庆
地基基础课程设计任务书 （柱下独立基础）--土木14-3和土木16升本 一、工程概况 某多层现浇的钢筋混凝土框架结构，其柱网布置如图1所示，柱截面尺寸为500×600mm，室外地坪标高同天然地面，室内外地面高差为0.45m。建筑场地地质条件见表A-1至表A-5，作用于基础顶面的荷载见表B-1至B-2。 图1 柱网布置图 A-1（地下水位在天然地面下2.0m） 编号土层名称土层厚度 (m) γ(kN/m3) ω(%)еI L Es(MPa) C(kPa) φ(°) f ak(kPa) Ⅰ人工填土 1.5 18.0 90 Ⅱ亚黏土 6.0 19.3 32.3 0.90 0.65 5.2 28 15 146 Ⅲ淤泥质亚黏土 4.6 18.5 36.0 1.02 1.0 1.4 24 12 80 Ⅳ粉、细砂7.0 19.0 10 30 160
A-2（地下水位在天然地面下2.2m） 编号土层名称土层厚度 (m) γ(kN/m3) ω(%)еI L Es(MPa) C(kPa) φ(°) f ak(kPa) Ⅰ多年素填土 1.6 17.8 94 Ⅱ粉土 5.2 18.9 26.0 0.82 0.65 7.5 28 15 167 Ⅲ淤泥质粉质 黏土 2.2 17.0 51 1.44 1.0 2.5 24 12 78 Ⅳ粉、细砂10.1 19.0 10 30 160 A-3（地下水位在天然地面下1.8m） 编号土层名称土层厚度 (m) γ(kN/m3) ω(%)еI L Es(MPa) C(kPa) φ(°) f ak(kPa) Ⅰ杂填土 1.0 18.0 94 Ⅱ粉质黏土 4.0 18.3 15 0.71 0.94 6.2 15 20 130 Ⅲ黏土 6.0 20.0 27 0.75 1.0 5.0 24 12 160 Ⅳ粉、细砂8 19.0 10 30 160 A-4（地下水位在天然地面下2.4m） 编号土层名称土层厚度 (m) γ(kN/m3) ω(%)еI L Es(MPa) C(kPa) φ(°) f ak(kPa) Ⅰ粉质黏土 1.0 20.2 17 0.58 163 Ⅱ粉土 3.0 18.5 17 0.70 0.23 5.2 15 18 154 Ⅲ黏土 4.2 21.0 24 0.62 0.86 4.3 24 14 175 Ⅳ粉、细砂12.6 19.0 12 28 160 A-5（地下水位在天然地面下2.8m） 编号土层名称土层厚度 (m) γ(kN/m3) ω(%)еI L Es(MPa) C(kPa) φ(°) f ak(kPa) Ⅰ人工填土 2.0 16.9 20 93 Ⅱ亚黏土 4.5 18.2 16 0.74 0.21 6.0 21 12 148 Ⅲ粉土 4.0 18.6 26 0.85 0.84 5.2 15 15 156 Ⅳ粉、细砂11.6 19.5 13 22 173 注：1、表中粉土的黏粒含量均小于10%；
《机械设计基础》实验指导书 二零零九年十一月
机械设计基础实训规则及要求 一、作好实训前的准备工作 （1）按各次实训的预习要求，认真阅读实训指导复习有关理论知识，明确实 训目的，掌握实训原理，了解实训的步骤和方法。 （2）对实训中所使用的仪器、实训装置等应了解其工作原理，以及操作注意 事项。 （3）必须清楚地知道本次实训须记录的数据项目及其数据处理的方法。 二、严格遵守实训室的规章制度 （1）课程规定的时间准时进入实训室。保持实训室整洁、安静。 （2）未经许可，不得随意动用实训室内的机器、仪器等一切设备。 （3）作实训时，应严格按操作规程操作机器、仪器，如发生故障，应及时报告，不得擅自处理。 （4）实训结束后，应将所用机器、仪器擦拭干净，并恢复到正常状态。 三、认真做好实训 （1）接受教师对预习情况的抽查、质疑，仔细听教师对实训内容的讲解。 （2）实训时，要严肃认真、相互配合，仔细地按实训步骤、方法逐步进行。 （3）实训过程中，要密切注意观察实训现象，记录好全部所需数据，并交指 导老师审阅。 四、实训报告的一般要求 实训报告是对所完成的实训结果整理成书面形式的综合资料。通过实训报告的书写，培养学习者准确有效地用文字来表达实训结果。因此，要求学习者在自己动
手完成实训的基础上，用自己的语言扼要地叙述实训目的、原理、步骤和方法，所使用的设备仪器的名称与型号、数据计算、实训结果、问题讨论等内容，独立地写 出实训报告，并做到字迹端正、绘图清晰、表格简明。
目录 实验一平面机构运动简图的测绘和分析实验 (4) 实验二齿轮范成原理实验 (8) 实验三渐开线直齿圆柱齿轮的参数测量实验 (13) 实验四组合式轴系结构设计与分析实验 (19) 实验五机械传动性能综合测试实验 (32)
地基基础施工图设计及审查要点 地基基础施工图设计及审查要点 一、基础埋置深度 1. 天然地基：充分利用褐黄色粘性土层作为持力层（上：第5. 2.1-2条），一般埋置在2层土上： 2. 箱基：一般取建筑物高度的1／8～1／12（上：第5.2.2条）； 3. 高层建筑简体结构承台板板底的埋深不宜小于建筑物高度的1／20（上筒：第7.1.4条）； 4. 高层建筑筏形和箱形基础。天然地基上的埋置深度不宜小于建筑物高度的1／15，桩筏和桩箱基础埋置深度不宜小于建筑物高度的1／18～1／20（国：第 5.1.3条）；5. 不同埋深基础：两基础埋深高差一般取两基础间净距的1／2（上：第5.2.3-2条）； 6. 基槽开挖后，应进行验槽（国：第10.1.1条）。 二、基础类型选择 1. 独立基础： （1）矩形基础长度与宽度比宜小于等于3（上：第5.4.1条）； （2）阶梯形基础台阶高度宜为300～500，锥形基础边缘高度不宜小于200，坡度不宜大于1：2（上：第5.4.2条）； （3）杯口插入深度按（上：表5.4.6）选用，同时还应满足受力主筋锚固长度及考虑柱吊装时的稳定性，插入深度大于等于柱长的0.05倍（上：第5.4.6条）。 2. 条形基础（钢筋混凝土）
（1）墙下条形基础底板厚度不宜小于250mm，边缘高度不宜小于1 50mm （上：第5.5.2条）； （2）（2）墙下条形基础：如沿纵向遇不均匀土质，宜在墙下设置肋梁，肋中受力钢筋直径不宜小于10mm（上：第5.5.3条）； （3）柱下条形基础梁： （a）基础梁高度不宜小于柱距的1／4～1／8（上：第5.5.5条）； （b）梁底的纵向受拉主筋应有2～4根通长配置，且其面积不应少于纵向钢筋总面积的1／3.（上：第5.5.6-1条）； （c）梁顶面和底面的纵向受力钢筋的最小配筋率为0.15％（上：第5.5.6-2条）； （d）基础梁高度（不包括板的厚度）大于600mm时，在梁的两侧沿高度每300～400各配φ10的构造筋（上：第5.5.6-3条）。 3. 筏板基础 （1）设置基础梁的筏板厚度宜取200～400，当有防水要求时，最小厚度为250，且板厚与计算区段的跨度比不宜小于1／20（上：第5.6.2条）； （2）筏板基础悬臂板伸出长度不宜大于2m（上：第5.6.4条）； （3）筏板纵横向支座钢筋应有总量1／4连通，跨中钢筋按实际配筋率全部通过（上：第5.6.7条）。 4. 箱形基础 （1）平均每平方米箱形基础面积上墙体长度不小于40cm，或墙体水平截面积不小于箱形基础面积的1／10，其中纵墙配置不小于
地基基础设计内容和一般步骤： （1）选择基础的材料、类型，确定平面布置； （2）选择基础的埋置深度，即确定地基持力层； （3）确定地基承载力特征值； （4）根据传至基础底面上的荷载效应和地基承载力特征值，确定基础底面积； （5）根据传至基础底面上的荷载效应进行相应的地基验算（变形和稳定性验算）； （6）根据传至基础底面上的荷载效应确定基础构造尺寸，进行必要的结构计算； （7）绘制基础施工图。 浅基础的设计方法 ?常规设计方法 ?常规设计方法的缺陷 ?合理的设计方法 ?常规设计方法可行的条件 （1）沉降较小或较均匀。 （2）基础刚度大。对连续基础通常还要求地基、荷载分布及柱距较均匀。 基础工程设计原则 （1）对防止地基土体剪切破坏和丧失稳定性方面，应具有足够的安全度。对于高层建筑而言，满足稳定性要求时应考虑所承受的水平荷载的作用。 （2）应控制地基的特征变形量，使之不超过建筑物的地基特征变形允许值，以免引起基础和上部结构的损坏、或影响建筑．物的使用功能和外观； （3）基础的型式、构造和尺寸，除应能适应上部结构、符合使用需要、满足地基承载力（稳定性）和变形要求外，还应满足对基础结构的强度、刚度和耐久性的要求。 基础工程设计方法 常规的设计方法合理的设计方法应准备的资料 设计步骤 收集资料→ 选择方案→ 确定地基承载力→ 确定埋深→ 计算地基变形、沉降等→ 基础设定、对基础强度验算→ 绘制施工图 第二章刚性基础和独立柱基础设计 刚性基础是具有较高的抗压强度，而抗拉强度很低. 应用于多层混合结构 独立柱基础就是抗弯、抗剪、抗冲切的性能良好，被广泛的应用于多层框架结构和单层厂房结构中. 基础埋置深度的选择 基础的埋置深度一般是指从室外设计地面至基础底面的距离。 基础埋置深度的大小，对建筑物的安全及正常使用、工程的造价、施工技术以及施工工期都有密切的关系。 影响建筑物基础埋置深度的因素 1)建筑物自身的条件 建筑物的用途是选择基础埋深首先要考虑的问题。 如有地下室、设备基础和地下设施等，基础的埋置深度就需要整体或局部加深，使基础低于它们。若采用基础局部加深方案，应将基础做成台阶形，逐渐由浅至深，其台阶宽高比一般为1:2，地基条件较好的可为1:1。一般情况，上部结构荷载愈大，愈需将基础埋在较好的土层上，埋深一般较深；对于承受较大水平荷载的基础，为了保证结构的稳定，也常将埋深加大；承受上拔力的构筑物（如水塔、烟囱、输变电塔、电视塔等）也要加大埋深，以提供足够的抗拔阻力；对于地震区或有振动荷载的基础，不宜将基础浅埋或放在易液化的土层上，应加大基础埋深、将基础放在不液化的土层上。 建筑物通过其墙、柱作用将荷载传至基础，基础将上部结构传来的荷载扩散到地基上。荷载的大小对于不同地基而言是相对的，同一荷载作用在较好的土层上，可认为荷载相对较小，基础埋深可能较浅；对于较差的土层，则认为荷载相对较大，基础埋深可能较深。 2)工程地质和水文地质条件 对于一般性的建筑场地，地质构成不外乎下列五种情况：