自動化專業(yè)英語教程第2版王宏文主編翻譯PART3下載

自動化專業(yè)英語教程教學(xué)課件July28,20071P3U1AComputerStructureandFunction第三部分第一單元課文A計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能A計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能1.課文內(nèi)容簡介：主要介紹《計(jì)算機(jī)原理》中四個必要部件：存儲器、中央處理單元（CPU，或簡稱處理器），外部處理器總線，輸入/輸出系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、功能和作用等內(nèi)容。

2.溫習(xí)《微機(jī)原理》中有關(guān)計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)的內(nèi)容。

3.生詞與短語2P3U1AComputerStructureandFunction第三部分第一單元課文A計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能architecturen.

體系結(jié)構(gòu)instructionset指令集binary-codedadj.

二進(jìn)制編碼的centralprocessingunit(CPU)中央處理器processorn.

處理器locationn.

（存儲）單元wordlength字長accessv.

存取，接近fetchv.,n.

取來fieldn.

域，字段opcode

n.

操作碼operandn.

操作數(shù)3P3U1AComputerStructureandFunction第三部分第一單元課文A計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能addressn.

尋址single-precisionadj.

單精度的floating-pointadj.

浮點(diǎn)的terminaln.

終端complementv.

補(bǔ)充，求補(bǔ)decodev.

解碼，譯碼requestn.

請求inactiven.

不活動，停止I/O-mappedadj.

輸入/輸出映射的（單獨(dú)編址）memory-mappedadj.

存儲器映射的（統(tǒng)一編址）

4P3U1AComputerStructureandFunction第三部分第一單元課文A計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能4.難句翻譯[1]…h(huán)owtheinstructionexecutioncycleisbrokendownintoitsvariouscomponents.……指令執(zhí)行周期怎樣分解成不同的部分。[2]Onewaytoachievemeaningfulpatternsistodivideupthebitsintofields…

一種得到（指令）有效形式的方法是將（這些）位分成段……[3]ThemajorityofcomputertasksinvolvetheALU,butagreatamountofdatamovementisrequiredinordertomakeuseoftheALUinstructions.

計(jì)算機(jī)的大多數(shù)工作涉及到ALU(邏輯運(yùn)算單元)，但為了使用ALU指令，需要傳送大量的數(shù)據(jù)。5.參考譯文5P3U1AComputerStructureandFunction第三部分第一單元課文A計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能A計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能

這一節(jié)介紹計(jì)算機(jī)的內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)，描述了指令如何存儲和譯碼，并解釋了指令執(zhí)行周期怎樣分解成不同的部分。從最基本的水平來講，計(jì)算機(jī)簡單執(zhí)行存儲在存儲器中的二進(jìn)制編碼指令。這些指令按照二進(jìn)制編碼數(shù)據(jù)來產(chǎn)生二進(jìn)制編碼結(jié)果。對于通用可編程計(jì)算機(jī)，四個必要部件是存儲器、中央處理單元（CPU，或簡稱處理器），外部處理器總線，輸入/輸出系統(tǒng)。圖3-1A-1計(jì)算機(jī)的基本元件6P3U1AComputerStructureandFunction第三部分第一單元課文A計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能存儲器儲存指令和數(shù)據(jù)。

CPU讀取和解釋指令，讀每條指令所需的數(shù)據(jù)，執(zhí)行指令所需的操作，將結(jié)果存回存儲器。CPU所需的操作之一是從外部設(shè)備讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)。這利用輸入/輸出系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。外部處理器總線是一套能在其他計(jì)算機(jī)部件之間傳送數(shù)據(jù)、地址和控制信息的電導(dǎo)線。存儲器計(jì)算機(jī)的存儲器是由一套連續(xù)編號的單元所組成。每個存儲單元是一個能存二進(jìn)制信息的寄存器。單元的編號稱為地址。初始地址為0。制造商定義處理器的一個字長為單元的整數(shù)長。在每個字中，各位表示數(shù)據(jù)或指令。對于英特爾8086/87和摩托羅拉MC68000微處理器來說，一個字是16位長，但每個存儲單元僅為8位，因此兩個8位單元來存取獲得一個數(shù)據(jù)字長。7P3U1AComputerStructureandFunction第三部分第一單元課文A計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能為了使用存儲器中的內(nèi)容，處理器必須取來右邊的內(nèi)容。為了完成這一次讀取，處理器把所需單元的二進(jìn)制編碼地址放到外部處理器地址總線的地址線上，然后，存儲器允許處理器讀取所尋址的存儲單元的內(nèi)容。讀取存儲單元的內(nèi)容的這一過程并不改變該單元的內(nèi)容。存儲器中的指令 存儲器中的指令由CPU取來。除非發(fā)生程序轉(zhuǎn)移，它們按在存儲器中出現(xiàn)的順序來執(zhí)行。用二進(jìn)制形式所寫的指令叫做機(jī)器語言指令。一種得到（指令）有效形式的方法是將（這些）位分成段，如圖3-4A-2所示。每一段都包含一個不同類型信息的代碼。8P3U1AComputerStructureandFunction第三部分第一單元課文A計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能圖3-1A-2程序和數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的安排9P3U1AComputerStructureandFunction第三部分第一單元課文A計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能在簡單的計(jì)算機(jī)中，每條指令可分為四段，每段有四位。每條指令包括操作代碼（或操作碼，每條指令有唯一的操作碼）、操作數(shù)地址、立即數(shù)、轉(zhuǎn)換地址。在一個實(shí)際的指令集中，有很多指令。也有大量的存儲單元來存儲指令和數(shù)據(jù)。為了增加存儲單元的數(shù)目，如果我們使用同樣的方法，地址段的指令一定長于16位。除了增加指令長度外，還有很多增加微處理器尋址范圍的方法：可變指令段、多字指令、多尋址模式，可變指令長度。我們不將詳細(xì)討論它們。存儲數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是存儲器中代表代碼的信息。為了有效利用存儲空間和處理時間，大多數(shù)計(jì)算機(jī)提供了不同長度和表示方法的處理數(shù)據(jù)能力。能被處理器識別的各種不同表示稱作數(shù)據(jù)類型。常用的數(shù)據(jù)類型有：位、二進(jìn)制碼、十進(jìn)制數(shù)字（4位字節(jié)，BCD）、字節(jié)（8位）、字（2個字節(jié)）、雙字（4個字節(jié)）。10P3U1AComputerStructureandFunction第三部分第一單元課文A計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能有一些處理器提供了可處理其他數(shù)據(jù)類型。例如單精度浮點(diǎn)數(shù)據(jù)類（32位）和雙精度浮點(diǎn)數(shù)據(jù)（64位）等的指令。還有另一類的數(shù)據(jù)–––特征數(shù)據(jù)。通常也表示為8位。在標(biāo)準(zhǔn)鍵盤上，每個計(jì)算機(jī)終端鍵和鍵的組合（例如shift和control功能鍵）有定為美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼的7位碼。存儲器類型 在數(shù)字控制系統(tǒng)的應(yīng)用中，我們也關(guān)注不同存儲技術(shù)的特征。對主存儲器來說，我們需用它臨時存儲信息，并逐次地從不同單元寫入或獲得信息。這種類型的存儲器稱作隨機(jī)訪問存儲器（RAM）。在某些情況下，我們不想讓存儲器中的信息丟失。因此我們愿使用特殊技術(shù)寫入存儲器。如果寫入只在物理改變連接時才能實(shí)現(xiàn)，那么這種存儲器稱為只讀存儲器（ROM）。如果相互連接的模式可由程序設(shè)定，那存儲器叫做可編程只讀存儲器（PROM）。如果需要實(shí)現(xiàn)改寫的情況，我們有可擦的可編程只讀存儲器（EPROM）。電可擦除的PROM縮寫為EEPROM。11P3U1AComputerStructureandFunction第三部分第一單元課文A計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能中央處理單元CPU

CPU的工作是從存儲器中取回指令并執(zhí)行。CPU的結(jié)構(gòu)如圖3-4A-3。它有四個主要部件：算術(shù)－邏輯單元，一系列存儲器，一個內(nèi)部處理器總線和控制器。

圖3-1A-3中央處理單元(CPU)12P3U1AComputerStructureandFunction第三部分第一單元課文A計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能

CPU的這些及其其他部件和它們在指令周期的分享將在后面的章節(jié)中說明。算術(shù)－邏輯單元（ALU） ALU提供很廣泛的算術(shù)操作，包括加、減、乘、除。它也完成布爾邏輯操作，例如：與、或、二進(jìn)制算術(shù)求補(bǔ)。其他操作，例如字比較也可達(dá)到。計(jì)算機(jī)任務(wù)的主要部分包括ALU，但為了利用ALU指令，需要大量的數(shù)據(jù)移動。寄存器

CPU內(nèi)的一系列寄存器是用于存儲信息的。指令寄存器 當(dāng)一條指令取回來，它被復(fù)制到指令寄存器內(nèi)，并被譯碼。譯碼意味著檢查操作代碼并用于確定執(zhí)行順序的各步

CPU的編程器模型

可由編程器檢查或修改的寄存器集稱為CPU的編程器模型。由指令集操作或明顯受硬件輸入或數(shù)據(jù)操作的結(jié)果影響的一類寄存器是模型中表示的寄存器。13P3U1AComputerStructureandFunction第三部分第一單元課文A計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能標(biāo)志寄存器 執(zhí)行順序不僅由指令而且也由前面指令的結(jié)果來確定。例如，如果在ALU中進(jìn)行加法運(yùn)算，加法的結(jié)果（不論結(jié)果是正、負(fù)或0）存儲在稱為標(biāo)志寄存器、狀態(tài)寄存器或條件寄存器中。如果下一指令是一個條件轉(zhuǎn)移指令，標(biāo)志字需要檢驗(yàn)以確定是否需要轉(zhuǎn)移。程序計(jì)數(shù)器（指令指針） 下一指令的地址位于稱作程序計(jì)數(shù)器的寄存器中。數(shù)據(jù)寄存器 當(dāng)一指令用寄存器存儲數(shù)據(jù)，指令中的寄存器參考被稱作寄存器尋址。利用內(nèi)部寄存器存數(shù)據(jù)的原因在于它們能使指令更短，執(zhí)行速度更快。地址寄存器 內(nèi)部寄存器也可用于儲存存儲器數(shù)據(jù)的地址。這種情況下，指令字包含寄存器數(shù)（例如一個寄存器地址）。寄存器中包含用于指令中的存儲器數(shù)據(jù)的地址。這種尋址方式叫做寄存器直接尋址。寄存器的內(nèi)容指向存儲器中的數(shù)據(jù)。14P3U1AComputerStructureandFunction第三部分第一單元課文A計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能內(nèi)部處理器總線 內(nèi)部處理器總線使數(shù)據(jù)在內(nèi)部存儲器間移動。總線是一套分組的電導(dǎo)線，它能在CPU的功能塊間傳送數(shù)據(jù)、地址和控制信息。當(dāng)兩個寄存器連到總線上時，源寄存器中的數(shù)據(jù)可傳到目的寄存器中?？刂破?控制器提供了程序周期內(nèi)取自寄存器每條指令的控制信號的適宜順序。一個總程序周期是由許多指令周期組成，每個指令周期可分為它部件的機(jī)器周期，每個機(jī)器周期由許多時鐘周期組成。15P3U1AComputerStructureandFunction第三部分第一單元課文A計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能

例如圖3-1A-4，為了取回一條指令，程序計(jì)數(shù)器中的地址放到在時鐘周期C1上升沿的外部總線的地址線上。同時，利用控制線上的一個代碼，CPU通知所有連接到總線上的設(shè)備，即CPU正執(zhí)行一個“操作碼取回”的機(jī)器周期。存儲器允許存儲器尋址去選擇包含指令的存儲器單元。在C2段，控制器將“讀”命令放到控制總線上，允許存儲器數(shù)據(jù)放到數(shù)據(jù)線上。圖3-1A-4“操作代碼讀取”的時序圖16P3U1AComputerStructureandFunction第三部分第一單元課文A計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能然后在C3段，控制器將數(shù)據(jù)選通到指令寄存器中，并從控制總線再移動讀命令。在C4段，控制器在地址總線上再移地址并開始譯指令的操作代碼部分，來看一看執(zhí)行需要說明步驟。譯碼操作或許會在“操作碼取回”機(jī)器周期的末端花費(fèi)幾個更多的時鐘周期。外部提示請求 停止正常的指令處理順序往往是必要的。一種外部提示請求是復(fù)位請求。在不可恢復(fù)故障的情況下，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可要求自身復(fù)位。這帶來的影響是初始化系統(tǒng)中所有重要寄存器，并從標(biāo)志存儲單元–––通常是0單元開始執(zhí)行指令。在正常事件過程中更通常的啟動服務(wù)是中斷請求。來自外部設(shè)備的一個中斷請求信號可使CPU立即執(zhí)行實(shí)施必要動作的服務(wù)子程序。當(dāng)完成服務(wù)子程序后，處理器將從最初被中斷的地方繼續(xù)執(zhí)行。17P3U1AComputerStructureandFunction第三部分第一單元課文A計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能第三種類型的輸入是總線請求，或直接存儲器尋址請求。有一個終端接口來存儲正文的所有特征，直到接到一個“回車”。然后，接口請求使用系統(tǒng)總線，此時，數(shù)據(jù)以盡可快的速度被傳遞給存儲器。這種方式下，處理器僅變?yōu)橥Ｖ梗钡絺鬟f完成。總線總線是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)最重要的通信系統(tǒng)。在CPU控制下，一個數(shù)據(jù)源設(shè)備和一個數(shù)據(jù)目的設(shè)備被允許在短時傳輸下連接到總線上。外部處理器總線 內(nèi)部處理器總線通過位于微處理器集成電路上的一組總線緩沖區(qū)連接到外部處理器總線上。系統(tǒng)總線 微計(jì)算機(jī)板能夠通過一個連接器與外部系統(tǒng)總線相聯(lián)而能與其他板進(jìn)行通信。18P3U1AComputerStructureandFunction第三部分第一單元課文A計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與功能計(jì)算機(jī)輸入和輸出

CPU外部的一組寄存器是與輸入/輸出系統(tǒng)有關(guān)的。I/O系統(tǒng)在接口處利用控制、地址、數(shù)據(jù)線通過I/O寄存器來與外部處理器總線連接。有兩種方法用于尋址I/O寄存器。第一種方法，稱為I/O映射的輸入/輸出，操作碼本身有專門的I/O指令，尋址在接口中稱為I/O口的標(biāo)號寄存器。第二種尋址I/O寄存器的方法給出了位于CPU尋址寄存器范圍內(nèi)的I/O口地址。這叫做存儲器映射的I/O。當(dāng)然，沒有任何存儲器單元在同一尋址下作I/O單元。存儲器映射方法的益處之一是存儲器尋址方式的全部范圍可用于I/O寄存器尋址。19P3U1BFundamentalsofComputerandNetworks第三部分第一單元課文B計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)B計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)1.課文內(nèi)容簡介：主要介紹《計(jì)算機(jī)原理》中計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成、操作系統(tǒng)的作用與功能、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念等內(nèi)容。

2.溫習(xí)《計(jì)算機(jī)原理》中有關(guān)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通訊方面的內(nèi)容。

3.生詞與短語20P3U1BFundamentalsofComputerandNetworks第三部分第一單元課文B計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)storedprogram存儲程序inputdevice輸入設(shè)備outputdevice輸出設(shè)備primarystorage(memory)主存儲器secondarystorage(memory)輔助存儲器arithmetic-logicunit算術(shù)邏輯部件workstationn.

工作站magnetictapedrive磁帶機(jī)displayscreen顯示屏peripheraln.外圍設(shè)備，外設(shè)schedulev.

調(diào)度21P3U1BFundamentalsofComputerandNetworks第三部分第一單元課文B計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)electronicmessages(mail)電子信息，郵件localcommunicationnetworks局域網(wǎng)sharedresource共享資源proliferatev.

激增PSDN公共交換數(shù)據(jù)網(wǎng)privateLAN專用局域網(wǎng)irrespectiveadj.

不考慮的attachedadj.

附加的protocoln.協(xié)議underlyingadj.

根本的22P3U1BFundamentalsofComputerandNetworks第三部分第一單元課文B計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)4.難句翻譯[1]SomeINPUTDEVICESallowdirecthuman/machinecommunication,whilesomefirstrequiredatatoberecordedonaninputmediumsuchasamagnetizablematerial.

有些輸入設(shè)備允許直接的人機(jī)對話，而有些輸入設(shè)備則需要先將數(shù)據(jù)存儲在諸如磁性材料等輸入介質(zhì)上。由while連接的并列復(fù)合句，有轉(zhuǎn)折的意思，譯成“而”、“可是”等。[2]…connecteddirectlyto(orONLINEto)acomputer…online與“直接連接”的概念不同，前者是“聯(lián)機(jī)”，此處是指工作站鍵盤與主機(jī)連在一起工作，后者是指“物理連接”。[3]Similarly,atalocallevelwithin,say,asinglebuilding…

句中的say是“比如說”的意思。5.參考譯文23P3U1BFundamentalsofComputerandNetworks第三部分第一單元課文B計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)B計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成

在說明了什么是計(jì)算機(jī)之后，讓我們在來看一下計(jì)算機(jī)的定義：計(jì)算機(jī)是一種能接收、存儲和處理數(shù)據(jù)，并能產(chǎn)生輸出結(jié)果的快速、精確的符號加工系統(tǒng)，這一系統(tǒng)是在存儲指令程序控制下工作的。本文說明為什么計(jì)算機(jī)是一個系統(tǒng)以及計(jì)算機(jī)是如何組成的。系統(tǒng)的主要部件包括輸入設(shè)備、處理機(jī)和輸出設(shè)備。現(xiàn)在詳細(xì)介紹每一部件。輸入設(shè)備 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)使用多種輸入設(shè)備。其中有些輸入設(shè)備直接進(jìn)行人－機(jī)通信，另一些則首先要求把數(shù)據(jù)記錄在諸如磁性材料那樣的輸入介質(zhì)上。常用的是讀取以磁化方式記錄在專門涂敷的塑料帶或軟盤上的數(shù)據(jù)的輸入設(shè)備。直接輸入設(shè)備有與計(jì)算機(jī)的工作站直接連接或在線連接的鍵盤，以及鼠標(biāo)器、輸入器、觸摸式屏幕和話筒等。不論使用哪種設(shè)備，所有這些都是人與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的解釋和通信的部件。24P3U1BFundamentalsofComputerandNetworks第三部分第一單元課文B計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)中央處理機(jī) 中央處理機(jī)（CPU）是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心。一臺典型計(jì)算機(jī)的CPU由三部分組成：主存儲器部分、算術(shù)邏輯部分和控制部分。不僅個人計(jì)算機(jī)如此，各種規(guī)模的計(jì)算機(jī)的CPU都有這三部分。輸出設(shè)備 與輸入設(shè)備類似，輸出設(shè)備也是人與計(jì)算機(jī)系統(tǒng)之間的解釋和通信的設(shè)備。輸出設(shè)備從CPU中取出機(jī)器代碼形式的結(jié)果，然后將其轉(zhuǎn)換成（a）人們可讀的形式（例如打印或顯示報告）或（b）另一處理周期的機(jī)器輸入。在個人計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，常用的輸出設(shè)備是顯示屏和臺式打印機(jī)。比較大型的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)通常要配備更大、更快的打印機(jī)，多臺在線工作站和磁帶機(jī)。有時也將輸入/輸出設(shè)備和輔助存儲器稱為外圍設(shè)備，這是因?yàn)檫@些設(shè)備不屬于CPU，但又位于CPU附近。25P3U1BFundamentalsofComputerandNetworks第三部分第一單元課文B計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)朝著兩個主要目標(biāo)已發(fā)展了三十多年。第一，為程序的開發(fā)和執(zhí)行提供了一個方便的環(huán)境。第二，操作系統(tǒng)試圖通過對計(jì)算任務(wù)的調(diào)度以確保計(jì)算系統(tǒng)的良好性能。操作系統(tǒng)必須確保計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正確操作。為避免用戶程序影響系統(tǒng)的正常操作，對硬件進(jìn)行修改以建立兩種方式：用戶方式和監(jiān)控方式。各種指令（如I/O指令，HALT指令）被賦予特權(quán)，只能在監(jiān)控方式中執(zhí)行。監(jiān)控程序存放在內(nèi)存，同樣業(yè)應(yīng)避免用戶對其修改。另外采用一個時鐘避免無限循環(huán)。這樣，一旦基本的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)生了變動（兩種方式，特權(quán)指令，存儲器保護(hù)，時鐘中斷），仍有可能寫出正確的操作系統(tǒng)。正如我們前面所說，操作系統(tǒng)對于生產(chǎn)它們的廠家及其運(yùn)行的硬件環(huán)境通常是唯一的。一般，安裝一臺新計(jì)算機(jī)的同時購買了與該硬件相應(yīng)的操作系統(tǒng)。用戶需要有效地支持其處理任務(wù)的可靠操作軟件。26P3U1BFundamentalsofComputerandNetworks第三部分第一單元課文B計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)盡管各廠家的操作軟件各不相同，但都具有類似的性能?，F(xiàn)代硬件系統(tǒng)，由于其復(fù)雜性，需要有操作系統(tǒng)來滿足某些特定的標(biāo)準(zhǔn)。例如，考慮到該領(lǐng)域的現(xiàn)狀，操作系統(tǒng)應(yīng)支持某種形式的聯(lián)機(jī)處理。通常，與操作軟件相關(guān)的功能有：作業(yè)管理；資源管理；

I/O操作控制；錯誤恢復(fù)；存儲器管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)

分布式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)間需要進(jìn)行通信有許多原因，例如在一個國家內(nèi)，處于各地的計(jì)算機(jī)使用公共通信設(shè)施交換電子信息（郵件），從一個計(jì)算機(jī)向另一個計(jì)算機(jī)傳送文件。27P3U1BFundamentalsofComputerandNetworks第三部分第一單元課文B計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)同樣，在一個局部區(qū)域內(nèi)，例如在一個大樓或機(jī)關(guān)內(nèi)，分布式的計(jì)算機(jī)工作站間使用局部通信網(wǎng)絡(luò)訪問昂貴的共享資源，例如打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、磁盤和磁帶等，這些設(shè)備也由計(jì)算機(jī)管理。很明顯，隨著基于計(jì)算機(jī)的產(chǎn)品和相應(yīng)的公共和局部通信網(wǎng)絡(luò)的激增，計(jì)算機(jī)－計(jì)算機(jī)通信也將得到迅速的發(fā)展，最終將在分布式系統(tǒng)中占統(tǒng)治地位。雖然相互通信的計(jì)算機(jī)間的實(shí)際距離因應(yīng)用類型不同有很大變化，但一般來講，任何一個計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)的核心數(shù)據(jù)通信設(shè)備，這些設(shè)備可以是PSTN，專用LAN或很多這種網(wǎng)絡(luò)的互聯(lián)系統(tǒng)。但是如果不考慮數(shù)據(jù)通信設(shè)備的類型，那么為處理相應(yīng)的與網(wǎng)絡(luò)有關(guān)的協(xié)議，需在聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)上配備很多硬件和軟件。一般來講這些都與跨網(wǎng)通信信道的建立，與通過該信道的信息流控制有關(guān)。提供這種設(shè)備僅是網(wǎng)絡(luò)要求的一部分，但是在很多應(yīng)用中，通信的計(jì)算機(jī)類型可以不同。這表面它們可以使用不同的編程語言，而更重要的是可以使用不同的操作系統(tǒng)，因而用戶應(yīng)用程序（通常叫做應(yīng)用處理程序或AP）與基本通信服務(wù)程序之間的接口也不同。例如，一臺計(jì)算機(jī)可能是小型單用戶機(jī)，而另一臺可能是大型多用戶系統(tǒng)。28P3U2AInterfacestoExternalSignalsandDevices第三部分第二單元課文A外部信號與設(shè)備的接口A外部信號與設(shè)備的接口1.課文內(nèi)容簡介：主要介紹《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》中接口的概念和作用、并行輸入接口、并行輸出接口、數(shù)－模轉(zhuǎn)換接口、模擬－數(shù)字轉(zhuǎn)換接口等內(nèi)容。

2.溫習(xí)《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》中有關(guān)A/D、D/A、PIO板卡的內(nèi)容。

3.生詞與短語29P3U2AInterfacestoExternalSignalsandDevices第三部分第二單元課文A外部信號與設(shè)備的接口autonomousadj.

自治的bus-compatibleadj.

總線兼容的temporaladj.

暫時的handshakingn.

握手directmemoryaccess(DMA)直接存儲器訪問strobev.

選通，發(fā)選通脈沖pollv.

登記，通信，定時詢問latchv.

抓住，占有；n.

寄存器full-scall

adj.

滿量程的most-significantbit(MSB)最高有效位30P3U2AInterfacestoExternalSignalsandDevices第三部分第二單元課文A外部信號與設(shè)備的接口least-significantbit(LSB)最低有效位resolutionn.

分辨率slewrate轉(zhuǎn)換速度samplev.

采樣successiveapproximation逐次逼近dualslop雙積分flashconverter閃速轉(zhuǎn)換器sample-and-holdn.

采樣保持spectrumn.

（光）譜，領(lǐng)域，范圍multiplexern.

多路器（開關(guān)）

31P3U2AInterfacestoExternalSignalsandDevices第三部分第二單元課文A外部信號與設(shè)備的接口4.難句翻譯[1]Inthisinterface,thereisa“tristate”bufferwhichwhenitisenabledwillforcetheprocessorbustohavethesamebinaryvalueastheexternaldatalines.

在這種接口中，有一個三態(tài)緩沖器，它能迫使處理器總線與外部數(shù)據(jù)線有相同的二進(jìn)制值。[2]

UiisthenremovedandaknownnegativeconstantreferencevoltageUisintegratedwhichproducesarampdown.

然后去掉Ui，對一個已知的負(fù)常數(shù)參考電壓U積分以產(chǎn)生一個下降的斜坡。5.參考譯文32P3U2AInterfacestoExternalSignalsandDevices第三部分第二單元課文A外部信號與設(shè)備的接口A外部信號與設(shè)備的接口概述 系統(tǒng)總線上的信號以非常有序的順序發(fā)生。每個信號以事件的特定順序來啟動并在一固定時間后或被另外時間的順序而終止。在僅有存儲器和微處理器的系統(tǒng)中，由微處理器直接啟動總線事件。獨(dú)立的外部設(shè)備和無總線兼容的信號以及與系統(tǒng)總線信號無時態(tài)關(guān)系的信號都不能直接連到系統(tǒng)總線上。系統(tǒng)總線通信是通過輸入/輸出接口來完成的。輸入/輸出接口的主要作用是協(xié)調(diào)處理器與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸，以及轉(zhuǎn)換為處理器可識別形式的數(shù)據(jù)。接口的其他作用可提供電隔離、噪聲抑制、臨時數(shù)據(jù)存儲或數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換。有幾種類型的接口，例如并行輸入/輸出、數(shù)字－模擬轉(zhuǎn)換、模擬－數(shù)字轉(zhuǎn)換、實(shí)時時鐘、直接存儲器訪問，都是常用的。這里，我們僅限于討論并行I/O和A/D及D/A。33P3U2AInterfacestoExternalSignalsandDevices第三部分第二單元課文A外部信號與設(shè)備的接口并行輸入接口術(shù)語“輸入”和“輸出”通常指CPU和CPU的輸出。如圖3-2A-1所示的一個簡單接口的標(biāo)準(zhǔn)圖。輸入接口僅受處理器控制。無論何時處理器尋址輸入口，外部數(shù)據(jù)總線上的數(shù)據(jù)被允許放到處理器數(shù)據(jù)總線上，并且當(dāng)CPU把數(shù)據(jù)放到總線上時，這一數(shù)據(jù)是可用的。在這種接口中，有一個三態(tài)緩沖器，它能迫使處理器總線與外部數(shù)據(jù)線有相同的二進(jìn)制值。當(dāng)在不允許狀態(tài)時，緩沖器輸出進(jìn)入高阻“第三態(tài)”，它能從總線上有效地移開數(shù)據(jù)線，允許其他數(shù)據(jù)利用系統(tǒng)總線。

圖3-2A-1簡單的并行輸入接口圖3-2A-2帶有寄存器的并行輸入接口34P3U2AInterfacestoExternalSignalsandDevices第三部分第二單元課文A外部信號與設(shè)備的接口在某些情況下，同步交換信號的使用是必要的，如圖3-2A-2。當(dāng)數(shù)據(jù)可用時，外設(shè)使可用數(shù)據(jù)線求反，且數(shù)據(jù)存在接口內(nèi)。同時，在狀態(tài)寄存器中設(shè)定“準(zhǔn)備好”標(biāo)志以指示給CPU數(shù)據(jù)可使用。為了了解這一點(diǎn)，CPU必須連續(xù)查詢接口（讀狀態(tài)寄存器），最終鎖存數(shù)據(jù)。輸入任務(wù)也可由DMA（直接存儲器尋址）I/O來實(shí)現(xiàn)。并行輸出接口輸入與輸出接口的一個區(qū)別是輸出接口必須有個數(shù)據(jù)寄存器，因?yàn)樵贑PU數(shù)據(jù)總線上，處理器數(shù)據(jù)僅在很短的時間內(nèi)是一個常數(shù)。圖3-2A-3所示為一簡單接口形式，無論何時CPU發(fā)布接口數(shù)據(jù)寄存器的正確地址并完成一個“寫”操作，便可接收數(shù)據(jù)。鎖存后，數(shù)據(jù)可用于外部世界。35P3U2AInterfacestoExternalSignalsandDevices第三部分第二單元課文A外部信號與設(shè)備的接口數(shù)－模轉(zhuǎn)換接口 圖3-2A-4所示的數(shù)字－模擬轉(zhuǎn)換器是用于產(chǎn)生一個模擬電壓和電流，在給定的“滿標(biāo)度”范圍內(nèi)，與二進(jìn)制數(shù)字成比例。圖3-2A-4數(shù)模轉(zhuǎn)換器36P3U2AInterfacestoExternalSignalsandDevices第三部分第二單元課文A外部信號與設(shè)備的接口模擬電壓的數(shù)字表示 直接二進(jìn)制表示，任何一個數(shù)字值的輸出電壓可從下式得到：

Vout=VFS(b72-1+…+b02-8)

對于偏移二進(jìn)制，例如在-1和+1V電壓之間可獲得一個雙極型輸出。雙補(bǔ)碼 表示極性輸出的另一種方法是用雙補(bǔ)碼數(shù)。如果最高有效位表示一個符號，那么最高正數(shù)為01111111，最高負(fù)數(shù)為10000000。其他可能的表示是二進(jìn)制碼十進(jìn)制和加號大小。也有幾種可生產(chǎn)的可選跨接模擬電壓范圍。最常用的電壓為5/10，5/12或10/24V。根據(jù)數(shù)字表示和可用的滿標(biāo)度電壓，D/A轉(zhuǎn)換器的說明書應(yīng)至少給出它的1.分辨率；2.轉(zhuǎn)換速率；3.穩(wěn)定時間；4.線性化；5.增益和偏移的溫度系數(shù)。37P3U2AInterfacestoExternalSignalsandDevices第三部分第二單元課文A外部信號與設(shè)備的接口模擬－數(shù)字轉(zhuǎn)換接口

圖3-2A-5為一個模擬信號采集系統(tǒng)。它的作用是在特定的瞬時時間，即采樣時間對N個模擬輸入信道其中之一的電壓產(chǎn)生一個數(shù)字表示。象在D/A轉(zhuǎn)換器中，希望的數(shù)字表示是一個設(shè)計(jì)參數(shù)，其可能根據(jù)不同的A/D接口而有所不同（二進(jìn)制、偏移二進(jìn)制、雙補(bǔ)碼）。圖3-2A-5模擬信號采集系統(tǒng)38P3U2AInterfacestoExternalSignalsandDevices第三部分第二單元課文A外部信號與設(shè)備的接口A/D轉(zhuǎn)換器可分為模擬邊和數(shù)字邊。在數(shù)字邊，設(shè)計(jì)者必須考慮：1．集成電路技術(shù)； 2．邏輯電平和三態(tài)能力；3．分辨率；4．轉(zhuǎn)換速度；5．CPU信息交換；6．外部控制。在接口的模擬處，設(shè)計(jì)者必須關(guān)注：輸入電壓范圍（產(chǎn)生最大、最小數(shù)字值的的模擬電壓的差值）；各種不同的誤差源；在A/D模擬部分產(chǎn)生的等效輸入噪聲。就如同D/A轉(zhuǎn)換器，有一個可能出現(xiàn)的增益和偏移誤差及線性誤差。這些誤差的溫度系數(shù)也很重要，它們對于總誤差的作用應(yīng)在溫度范圍內(nèi)計(jì)算出來。39P3U2AInterfacestoExternalSignalsandDevices第三部分第二單元課文A外部信號與設(shè)備的接口逐次逼近型A/D

應(yīng)用在A/D轉(zhuǎn)換器結(jié)構(gòu)上有很廣泛的技術(shù)。最普通的是逐次逼近型轉(zhuǎn)換器。它具有適度速度和適度分辨率的優(yōu)點(diǎn)。它的作用：第一次將輸入電壓與設(shè)為滿量程A/D參考電壓一半的測試電壓相比較。利用標(biāo)準(zhǔn)的D/A轉(zhuǎn)換器來得到測試電壓。如果第一次比較后，輸入電壓大于滿量程的一半，那么設(shè)定最高有效輸出位。如果輸入電壓小于滿量程的一半，那么從測試電壓中刪掉滿量程電壓的一半，否則電壓保持同一值。下一次，四分之一的滿量程參考電壓加到測試電壓上，將輸入電壓與測試電壓再一次比較，如果輸入電壓超過測試電壓，那么下一個最高有效位被設(shè)定，測試電壓，第二位設(shè)為0，四分之一滿量程參考電壓被刪除。這一過程逐次以更小的加權(quán)二進(jìn)制電壓重復(fù)，直到測試完最低有效位。40P3U2AInterfacestoExternalSignalsandDevices第三部分第二單元課文A外部信號與設(shè)備的接口雙積分A/D

雙積分A/D轉(zhuǎn)換器適于性能頻譜的高精度端。這種轉(zhuǎn)換器，在一確定的時間T內(nèi)，一個未知正輸入電壓Ui作用在電子集成塊上，從0伏開始，產(chǎn)生一個斜比為UiT的正向增長輸出電壓。然后去掉Ui

，讓一個已知的頁常數(shù)參考電壓U積分以產(chǎn)生一個下降的斜坡。從參考電壓作用時間的UiT/U秒后，第二個斜坡通過零點(diǎn)，時間由高速計(jì)數(shù)器測量；由于T和U是常數(shù)，因此計(jì)數(shù)器保持的值正比于輸入電壓。例如，如果輸入電壓等于參考電壓U，兩個積分時間相等，計(jì)數(shù)器將設(shè)為達(dá)到最大值。這種類型的轉(zhuǎn)換器通常為線性的，轉(zhuǎn)換器可達(dá)到20位，但轉(zhuǎn)換時間相對長一些?？焖俎D(zhuǎn)換器 在性能頻譜的高速端，并行（快速）轉(zhuǎn)換器可提供大于100MHz的轉(zhuǎn)換率。這由將模擬電壓分為2N-1份，通過對每一份來提供內(nèi)部電壓參考來完成。由一串其輸出產(chǎn)生二進(jìn)制輸出量的高速比較器將模擬信號立刻與所有參考電壓相比較。由于這種A/D所要求的部件的數(shù)目和質(zhì)量的原因，設(shè)備更常為8位或小于8位的?？焖俎D(zhuǎn)換器常常是很貴的。41P3U2AInterfacestoExternalSignalsandDevices第三部分第二單元課文A外部信號與設(shè)備的接口采樣保持電路 模擬轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中A/D轉(zhuǎn)換器前面常有一個采樣保持電路。在逐次逼近轉(zhuǎn)換器中特別需要一個恒定輸入，因?yàn)樵谵D(zhuǎn)換過程中，輸入量要與參考量比較幾次。多路器 圖3-2A-5所示的多路器概念上更象旋轉(zhuǎn)開關(guān)，它能在處理器控制下旋轉(zhuǎn)“尋址”任何一個輸入通道。對有N個通道的多路器，每個通道都有效。機(jī)械開關(guān)和固態(tài)設(shè)備都能構(gòu)成多路器。多路轉(zhuǎn)換可用不同方法，例如“單端的”和“差分”連接來實(shí)現(xiàn)。當(dāng)是參考地的信號，單端連接很有用。當(dāng)你對兩電壓例如應(yīng)變儀兩橋臂電壓的差值感興趣時，差分多路器會很有用的。42P3U2BTheApplicationsofComputers第三部分第二單元課文B計(jì)算機(jī)的應(yīng)用B計(jì)算機(jī)的應(yīng)用1.課文內(nèi)容簡介：這是一篇介紹計(jì)算機(jī)應(yīng)用的綜述性文章。文章從科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、自動控制等九個方面闡述了使用計(jì)算機(jī)的優(yōu)越性，通過本篇文章的學(xué)習(xí)，可使學(xué)生從更廣泛的層面上理解在現(xiàn)代社會中使用計(jì)算機(jī)的重要性。

2.查閱計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)研發(fā)、應(yīng)用方面的文章。

3.生詞與短語43P3U2BTheApplicationsofComputers第三部分第二單元課文B計(jì)算機(jī)的應(yīng)用artilleryshell炮彈censusn.

人口統(tǒng)計(jì)overwhelmingadj.

壓倒一切的retrievev.

檢索inventoryn.

倉庫管理servocontrolsystem伺服控制系統(tǒng)groupcontrolsystem群控系統(tǒng)virtualreality虛擬現(xiàn)實(shí)computersimulation

計(jì)算機(jī)仿真prototypen.

原型（機(jī)）44P3U2BTheApplicationsofComputers第三部分第二單元課文B計(jì)算機(jī)的應(yīng)用cost-effectiveadj.

性能價格比（高）的iterativeadj.

重復(fù)的，反復(fù)的interactiveadj.

交互式的 stepmotorn.

步進(jìn)電動機(jī)endeffector

終端執(zhí)行機(jī)構(gòu)embarkv.

從事，著手auxiliarymaterial輔助材料specificationn.

（復(fù)）規(guī)格machinetool機(jī)床fabricationn.

構(gòu)成，組成，制作allowanceforfinish加工余量45P3U2BTheApplicationsofComputers第三部分第二單元課文B計(jì)算機(jī)的應(yīng)用comprehensiveadj.

綜合（性）的realestate不動產(chǎn)asynchronousadj.

異步的topologyn.

拓樸結(jié)構(gòu)transpondern.

發(fā)射機(jī)應(yīng)答器terminaln.

終端（機(jī)）stereotypedadj.

僵化的AI人工智能comprehensiveadj.

綜合（性）的realestate不動產(chǎn)asynchronousadj.

異步的topologyn.

拓樸結(jié)構(gòu)transpondern.

發(fā)射機(jī)應(yīng)答器terminaln.

終端（機(jī)）stereotypedadj.

僵化的46P3U2BTheApplicationsofComputers第三部分第二單元課文B計(jì)算機(jī)的應(yīng)用4.難句翻譯[1]Computersimulationasapowerfulanalytictoolwidelyusedinscientificresearchandengineeringdesigndemonstratesunrivalledadvantages.

作為一種廣泛應(yīng)用于科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)的有力分析工具，計(jì)算機(jī)仿真顯示出無與倫比的優(yōu)點(diǎn)。[2]Data,diagrams,tables,etc.showingitsshape,dimension,structure,fabricationandthematerialitismadefromareinputasthesoftwarerequires.

表示產(chǎn)品形狀、尺寸、結(jié)構(gòu)、組成和制造材料的數(shù)據(jù)、圖形和表格等將按軟件的需求輸入。[3]Thesolutiontothatproblemwasthenbasedonasynchronouslow-speedlinesorganizedineitherastartopologywithalinededicatedtoeachterminal,oratreetopologywithmultidroplines.47P3U2BTheApplicationsofComputers第三部分第二單元課文B計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

此問題的解決基于異步低速的傳輸線，其結(jié)構(gòu)可以是每臺終端單配一線的星狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，也可以是多分支線的樹狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

solution、answer、key、guide等詞在表示所屬關(guān)系時用介詞to而不用of。5.參考譯文B計(jì)算機(jī)的應(yīng)用在發(fā)達(dá)國家，計(jì)算機(jī)的使用幾乎遍及備行各業(yè)。這里列舉計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一些例子：

1.科學(xué)計(jì)算。最早的計(jì)算機(jī)就是為作科學(xué)計(jì)算而創(chuàng)造出來的，計(jì)算涉及復(fù)雜的高難的數(shù)學(xué)或消耗時間的、令人厭煩的、重復(fù)性的數(shù)值計(jì)算。例如，計(jì)算炮彈的軌跡要求在幾秒鐘內(nèi)解一組微分方程，設(shè)計(jì)一座大壩涉及解包含數(shù)百個變量的聯(lián)立代數(shù)方程組可能要耗費(fèi)數(shù)學(xué)家?guī)啄甑臅r間，但計(jì)算機(jī)程序可以在幾小時內(nèi)完成此計(jì)算。48P3U2BTheApplicationsofComputers第三部分第二單元課文B計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

2.數(shù)據(jù)處理。計(jì)算機(jī)已被廣泛地用于數(shù)據(jù)處理，例如，會計(jì)，統(tǒng)計(jì)，人口調(diào)查。涉及的計(jì)算非常簡單——加，減，乘和除，但數(shù)據(jù)量極大，超出人類的能力和耐心的限度。數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品如Lotus-1，2，3給使用者提供正式的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用來對數(shù)據(jù)作分類，歸類，貯存，選取，檢索。安裝了數(shù)據(jù)庫軟件，計(jì)算機(jī)就能處理數(shù)據(jù)，令使用者滿意。

3.自動控制。以前，只有那些有專門技能和知識的人才可以做的事，例如，控制生產(chǎn)過程，操縱機(jī)器，檢驗(yàn)產(chǎn)品質(zhì)量，管理生產(chǎn)計(jì)劃，管理庫存，等等，現(xiàn)在都可由計(jì)算機(jī)來接管，全都實(shí)現(xiàn)自動化，效率和精度都高。NC(數(shù)字控制)系統(tǒng)，PID控制系統(tǒng)，伺服控制系統(tǒng)，群控控制系統(tǒng)，最優(yōu)控制和自適應(yīng)控制系統(tǒng)中，計(jì)算機(jī)作為中央控制單元把自動控制過程涉及的一切計(jì)算都接管過去，而且為系統(tǒng)中的所有的其他工作單元規(guī)定時刻表。CIMS(計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng))不僅包含生產(chǎn)控制系統(tǒng)，還有生產(chǎn)計(jì)劃和管理系統(tǒng)，旨在把工廠自動化(FA)與辦公室自動化(OA)結(jié)合起來，構(gòu)成全家公司的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。49P3U2BTheApplicationsofComputers第三部分第二單元課文B計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

HIMS(人類一體化制造系統(tǒng))是高水平計(jì)算機(jī)控制的一種形式。通過使用高性能的計(jì)算機(jī)和特定的軟件，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)被用來為人類操作員創(chuàng)造虛擬的空間。

4.計(jì)算機(jī)仿真。計(jì)算機(jī)仿真是廣泛地用于科研和工程設(shè)計(jì)的強(qiáng)有力的分析工具，表現(xiàn)出無與倫比的優(yōu)點(diǎn)。有了計(jì)算機(jī)仿真，科學(xué)家和工程師們在觀察未知現(xiàn)象，分析復(fù)雜過程，設(shè)計(jì)機(jī)器或建筑物時就不需建造真實(shí)的硬件模型了。當(dāng)被研究對象很昂貴，或者不可能把它建造成模型時，那么，計(jì)算機(jī)仿真就特別重要了。事實(shí)上，計(jì)算機(jī)仿真是建立在反映被研究或被考察對象的實(shí)質(zhì)的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)之上的。數(shù)學(xué)模型包含一系列用數(shù)學(xué)的思維和方法描述該對象的內(nèi)在過程的方程式。每一計(jì)算機(jī)仿真程序都包括從這些方程式推導(dǎo)出來的算法。已開發(fā)出許多計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，已證明它們在成本--效果上是合算的。因?yàn)椴捎昧擞?jì)算機(jī)仿真程序，工程師們每次輸入不同的方案和參數(shù)到他們的計(jì)算機(jī)模型中即可完成重復(fù)性的設(shè)計(jì)過程而不必建造許多的、不同的真實(shí)模型。50P3U2BTheApplicationsofComputers第三部分第二單元課文B計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

5.機(jī)器人學(xué)。在機(jī)器人中的控制器大多數(shù)是計(jì)算機(jī)---從微型計(jì)算機(jī)到小型計(jì)算機(jī)。NC(數(shù)值控制)和SC(伺服控制)用得很廣泛。它們可重復(fù)編程以產(chǎn)生機(jī)器人根據(jù)該程序?qū)⒁扇〉倪\(yùn)動和行動所需的指令序列。舉例來說，控制器把一系列脈沖發(fā)送到機(jī)器人臂的一個關(guān)節(jié)內(nèi)的步進(jìn)電機(jī)，正如那程序所要求的那樣使它旋轉(zhuǎn)一角度。當(dāng)所有的關(guān)節(jié)都以這種方式驅(qū)動時，機(jī)器人臂將伸到預(yù)期的位置，具有預(yù)期的姿態(tài)，裝在臂端的終端執(zhí)行機(jī)構(gòu)就按照控制器的指示做它的工作。運(yùn)動的精度決定于控制器本身。

6.CAD和CAM。CAD(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì))是一種軟件，能幫助工程師們設(shè)計(jì)新產(chǎn)品、建筑物、印刷電路板、土木工程如橋梁、機(jī)場，把他們從令人厭煩的、勞累的和消耗時間的工作中解放出來，如畫圖(草圖和工程圖)。當(dāng)工程師們從事設(shè)計(jì)時，他們常常參閱各種手冊，其中列出了有關(guān)結(jié)構(gòu)、零件、材料和輔助材料的細(xì)節(jié)，供設(shè)計(jì)者為他們的設(shè)計(jì)而選擇。CAD產(chǎn)品把所有這些手冊的內(nèi)容歸入到軟件產(chǎn)品的庫中，為工程師們提供信息，如產(chǎn)品名稱、尺寸、功能、性能、規(guī)格、形狀、顏色、制造廠家、機(jī)器、零伴、組件、工具、材料等等和價格，都是工程設(shè)計(jì)所必需的。51P3U2BTheApplicationsofComputers第三部分第二單元課文B計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)是幫助工程師們分析一種產(chǎn)品或一項(xiàng)工程并對制造或建造它提出建議的軟件。要按照軟件的要求輸入表示它的形狀、大小、結(jié)構(gòu)、裝配、制造它所用的原材料等的數(shù)據(jù)、圖、表等。然后，該軟件就會給出有關(guān)它的制造的建議，例如，機(jī)器加工過程，要使用的機(jī)床和設(shè)備，技術(shù)參數(shù)如完成限期，精度以及特殊的處理等。

7.管理。管理是一切銀行、公司、商店、大學(xué)、研究機(jī)關(guān)在競爭中成功還是失敗的決定性因素之一。管理是綜合性技術(shù)，涉及該單位的每一方面——任務(wù)(產(chǎn)品、發(fā)明、創(chuàng)造、專利)、人員(管理人員、職員、技術(shù)人員、服務(wù)人員)，財政、不動產(chǎn)、設(shè)備，等等。計(jì)算機(jī)化的管理是指在任何專業(yè)中提供管理手段的軟件，例如，對各種人員，會計(jì)，銷售，倉庫，稅收，工資等的管理。每一種軟件都體現(xiàn)了該軟件所涉及的專業(yè)的最新理論和方法，而且相當(dāng)容易就能學(xué)會。越來越多的管理軟件出現(xiàn)了，取代了人的管理。52P3U2BTheApplicationsofComputers第三部分第二單元課文B計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

8.計(jì)算機(jī)化的通訊。在這一領(lǐng)域的進(jìn)步始于60年代初，那時的問題是把偏僻地區(qū)的計(jì)算機(jī)終端聯(lián)入中央計(jì)算機(jī)。這一問題的解決辦法是以異步的、低速的線為基礎(chǔ)，或者按星形拓樸結(jié)構(gòu)組織用專線聯(lián)絡(luò)每一臺終端機(jī)，或者以樹形拓樸結(jié)構(gòu)用多端線，聯(lián)結(jié)多臺終端機(jī)。到了60年代末，由于出現(xiàn)分布式資源共享網(wǎng)絡(luò)，這一領(lǐng)域向前邁進(jìn)一大步。目的是把地理上分布各處的計(jì)算機(jī)和用戶互聯(lián)起來，使聯(lián)結(jié)到網(wǎng)絡(luò)中的全部用戶都可共享在這些地點(diǎn)開發(fā)出來的硬件和軟件資源。這類網(wǎng)絡(luò)的最顯著的一個例子就是ARPANET，它是在1969年開始實(shí)施的一個網(wǎng)絡(luò)。一個以無線電為基礎(chǔ)的終端訪同網(wǎng)絡(luò)稱為ALOHA，是在1970年在夏威夷大學(xué)建造的。INTERNET上的衛(wèi)星轉(zhuǎn)發(fā)器裝備了一具復(fù)蓋全球的天線，能利用地面站傳輸數(shù)據(jù)，因而達(dá)到在地面站間的全聯(lián)接。用光纖纜把偏遠(yuǎn)地區(qū)的用戶終端聯(lián)接到中央計(jì)算機(jī)設(shè)施，可傳輸數(shù)據(jù)、圖形、電視和音頻信號，比現(xiàn)存的任何網(wǎng)絡(luò)都更好。53P3U2BTheApplicationsofComputers第三部分第二單元課文B計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

9.先進(jìn)的應(yīng)用。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個分支。它的目的是開發(fā)用于創(chuàng)造“智能，，計(jì)算機(jī)程序的理論和方法;它們的工作方式象人，而不是要把使用計(jì)算機(jī)的人類屈從計(jì)算機(jī)支配的、死板的工作方式。在類比的意義上，人類的智能被加到計(jì)算機(jī)程序上，它們就顯示出更聰明的行為和更廣泛的能力，例如，思維和推理，獲取知識并把知識用于解決今天的計(jì)算機(jī)不能解決的、更復(fù)雜和更困難的問題。專家系統(tǒng)是人工智能最成功的例子。面向一種專業(yè)的專家系統(tǒng)就象該專業(yè)領(lǐng)域的人類專家那樣工作，對用戶提出的問題提供建議。(從人類專家)抽取來的專業(yè)知識被組織在它的知識庫中，準(zhǔn)備好讓使用者檢索。現(xiàn)在，許多專家系統(tǒng)已可從市場購得，更多的專家系統(tǒng)正在開發(fā)中。知識工程是人工智能的另一課題。知識工程是為了研究怎樣用程序模仿人類的的頭腦，特別是，模擬人腦獲取知識和應(yīng)用知識的能力。換句話說，知識工程是要創(chuàng)造出能夠?qū)W習(xí)，也就是靠它自己能擴(kuò)大其知識貯存量的計(jì)算機(jī)。54P3U2BTheApplicationsofComputers第三部分第二單元課文B計(jì)算機(jī)的應(yīng)用計(jì)算機(jī)視覺是人工智能的另一種應(yīng)用。計(jì)算機(jī)視覺就是使用計(jì)算機(jī)去分析和評價視覺信息;換句話說，計(jì)算機(jī)能夠看見東西。計(jì)算機(jī)視覺系統(tǒng)能從，譬如說，照片、圖畫、影物等等的視覺信息中辨認(rèn)或分辨那些在計(jì)算機(jī)程序中已確定地分類的物體，這種系統(tǒng)可以比人類的眼睛更有效地工作。例如，檢查空中攝影圖片以辨認(rèn)特定的物體，例如，導(dǎo)彈、轟炸機(jī)、戰(zhàn)艦，可以幫助戰(zhàn)場上的總司令作出決定。教育可能是人工智能的另一種應(yīng)用。與傳統(tǒng)的CBT(計(jì)算機(jī)輔助訓(xùn)練)不同，人工智能的CBT能根據(jù)學(xué)生的知識、經(jīng)驗(yàn)、強(qiáng)點(diǎn)與弱點(diǎn)調(diào)整教學(xué)。結(jié)果，人工智能的CBT比常規(guī)的CBT有效得多。55P3U3APLCOverview第三部分第三單元APLC概述APLC概述1.課文內(nèi)容簡介：主要介紹《PLC控制技術(shù)》中可編程序控制器的起源、結(jié)構(gòu)、工作方式、編程與發(fā)展前景等內(nèi)容。

2.溫習(xí)《PLC控制技術(shù)》中緒論的內(nèi)容。

3.生詞與短語56P3U3APLCOverview第三部分第三單元APLC概述hard-wiredn.

硬接線supervisionn.監(jiān)督,管理socketn.插座kerneln.內(nèi)核vendorn.賣主，供應(yīng)商harmonizev.協(xié)調(diào)pollingn.

輪詢reusabilityn.可用性CAN控制器局域網(wǎng)，一種現(xiàn)場總線accommodatev.容納，使適應(yīng)rackn.架子，導(dǎo)軌57P3U3APLCOverview第三部分第三單元APLC概述4.難句翻譯[1]OnecanalsoimplementagatewaybymeansofanOPCDXserver,aSCADAapplicationoraspecificcommunicationcardsuchastheAPPLICOMone.

句中的OPCDX即OLEforProcessControlDataExchange.OLE(ObjectLinkingandEmbedding)為對象的鏈接與嵌入，SCADA（SupervisoryControlAndDataAcquisition）為數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)。5.參考譯文APLC概述許多不同的過程控制系統(tǒng)的自動化，如控制生產(chǎn)機(jī)械或工廠生產(chǎn)線，由被稱為可編程邏輯控制器（PLC）的小型計(jì)算機(jī)完成。1968年，通用汽車公司首創(chuàng)PLC并應(yīng)用于汽車工業(yè)，并開發(fā)第一個PLC工程，用電子控制器替代硬接線的繼電器系統(tǒng)。58P3U3APLCOverview第三部分第三單元APLC概述隨著PLC的出現(xiàn)，工廠過程控制的集中化，尤其在汽車工業(yè)中，得到了大幅提高。PLC的架構(gòu)

PLC是一個無盤的緊湊計(jì)算機(jī)，包含所有過程控制必需的軟硬件。他們通常用于自動化控制應(yīng)用（如閉環(huán)控制），可以獨(dú)立存在，也可以連到分布I/O，其他PLC或者監(jiān)控計(jì)算機(jī)。這些連接通過現(xiàn)場總線建立，如WorldFIP,PROFIBUS或者Ethernet.典型的PLC包含：電源程序運(yùn)行的CPU輸入輸出模塊可選通信模塊可用IO模塊支持很多電氣接口：

59P3U3APLCOverview第三部分第三單元APLC概述模擬模塊(+/-10V,+/-1V,4-20ma,電阻,等)溫度測量(pt100,Ni100,等).數(shù)字模塊(+/-24V,220V,等.)TTL模塊(BeckhoffI/O模塊,等.)RS232模塊其他圖3-3A-1一個典型的PLC系統(tǒng)60P3U3APLCOverview第三部分第三單元APLC概述這些模塊可以連接到PLC的內(nèi)部總線上，也可以通過總線連接器和現(xiàn)場總線單元（如PROFIBUS,WorldFIPorCAN）連接，并于其他PLC共享總線。用戶的硬件很難和PLC內(nèi)部總線直接連接。解決的方案是使用特定接口卡（如HMS的AnyBus卡）作為標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)場總線接口（如PROFIBUS,CAN,andWorldFIP）集成用戶硬件?，F(xiàn)在，PLC提供基于以太網(wǎng)的通信。盡管基于TCP/IP和IEEE802.2，每個廠商的PLC協(xié)議都不同。因此，默認(rèn)情況下，不同廠商的PLC不能通過以太網(wǎng)交換數(shù)據(jù)。但是，施耐德的的PLC擁有接口庫，可以用西門子PLC實(shí)現(xiàn)RFC1000，也可以使用OPCDX服務(wù)器，SCADA應(yīng)用，或者特定通信接口卡，如APPLICOMone，作為網(wǎng)關(guān)?；赑LC的方案可以很好用于兩層控制體系架構(gòu)中，前端層獨(dú)立于監(jiān)控層。過程控制（輸入輸出，讀出，閉環(huán)控制等）既不依賴于網(wǎng)絡(luò)，也不依賴于遠(yuǎn)程電腦，它更為安全。

PLC具有長期可用性，并得到支持：通常情況下，老的軟硬件可以得到各自制造商的至少10年的支持。61P3U3APLCOverview第三部分第三單元APLC概述PLC操作PLC使用制造商提供的特定操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)處理：CPU狀態(tài)(開始，停止，初始化,等);用戶程序的調(diào)用中斷內(nèi)存和編程設(shè)備和其他通信設(shè)備通信PLC采用輪詢的方式執(zhí)行精確的循環(huán)。循環(huán)包括連續(xù)執(zhí)行的三部分（如圖3-3A-2所示）：讀輸入狀態(tài)。PLC內(nèi)核讀取所有輸入模塊，并把數(shù)值復(fù)制到內(nèi)部輸入內(nèi)存區(qū)域執(zhí)行用戶程序狀態(tài)。PLC內(nèi)核訪問所有PLC內(nèi)存區(qū)域，執(zhí)行用戶程序。并把執(zhí)行結(jié)果存貯在內(nèi)部輸出內(nèi)存中。寫輸出狀態(tài)。PLC內(nèi)核復(fù)制內(nèi)部輸出內(nèi)存內(nèi)容到輸出模塊。62P3U3APLCOverview第三部分第三單元APLC概述圖3-3A-2西門子PLC掃描周期除了循環(huán)，操作系統(tǒng)還管理中斷（硬件中斷、用戶程序錯誤等）。用戶程序（控制程序）由供應(yīng)商特定的開發(fā)環(huán)境生成，然后下載到目標(biāo)CPU中。它會保存在CPU的ROM中，即使掉電也不會丟失。通常，所有的PLC都有兩種運(yùn)行狀態(tài)：運(yùn)行和停止，由鑰匙或者軟件控制。上電時，PLC會根據(jù)事先設(shè)定進(jìn)入運(yùn)行或者停止?fàn)顟B(tài)。PLC編程

PLC程序的開發(fā)包括兩個方面。定義硬件組態(tài)和生成用戶程序源代碼。硬件組態(tài)描述了模塊（IO和通信）及其在PLC中安裝順序，IO的尋址也將根據(jù)這個順序自動生成。63P3U3APLCOverview第三部分第三單元APLC概述源代碼由供應(yīng)商特定的集成開發(fā)環(huán)境生成。通常他們由一系列工具組成：設(shè)置管理應(yīng)用設(shè)置分配硬件參數(shù)設(shè)置總線和連接設(shè)備設(shè)置通信鏈路為PLC創(chuàng)建用戶程序下載程序并測試用戶程序可以用國際電工委員會的IEC1131-3推薦的五種語言中任何一種完成。IEC1131-3是一個試圖在一個國際標(biāo)準(zhǔn)之下涵蓋PLC編程語言的世界標(biāo)準(zhǔn)。它通過對編程接口的標(biāo)準(zhǔn)化，協(xié)調(diào)人們看待工業(yè)控制的方式。包括用來構(gòu)建程序內(nèi)部組織的順序功能圖定義和其他四種內(nèi)部操作語言：梯形圖、功能框圖、結(jié)構(gòu)文本和指令表。前三種語言是圖形化的，后兩種是文本的。每個生產(chǎn)商都有自己的專用語言。64P3U3APLCOverview第三部分第三單元APLC概述通過模塊化和變量的定義，每個程序都得以結(jié)構(gòu)化和簡化，增強(qiáng)了可用性。此外，IEC1131-3定義了控制系統(tǒng)的組態(tài)方式。但是，在語言方面有些不同。源代碼并非100%兼容。主要問題在于硬件尋址和PLC內(nèi)核（操作方式，如何處理中斷，如何調(diào)用用戶程序等）大多數(shù)PLC供應(yīng)商屬于PLCopen

組織，它是一個獨(dú)立于生產(chǎn)商和產(chǎn)品的世界協(xié)會，致力于通過尋求IEC1131-3開放軟件開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)，為PLC用戶帶來更多的價值。今天的

PLC

隨著PLC技術(shù)的發(fā)展，編程語言，通信能力和其他很多性能都進(jìn)一步提高?，F(xiàn)在的PLC提供了更快的掃描時間，更高效的利用內(nèi)存空間，高密度的I/O系統(tǒng)和非傳統(tǒng)設(shè)備直接連接到PLC的特殊接口。它們不但可以和其他控制系統(tǒng)進(jìn)行通信，還具有執(zhí)行報告功能，診斷自身、機(jī)器或過程的故障。通常用大小來對現(xiàn)在的PLC進(jìn)行分類，它標(biāo)志著適用的具體應(yīng)用的特點(diǎn)和類型。小型化的，非模塊化的PLC，也被稱為固定IO的PLC，通常內(nèi)存更小，適合I/O數(shù)量不多的固定場合中。模塊化PLC擁有背板或?qū)к?，可以用來安裝多個I/O模塊，適用于更復(fù)雜的應(yīng)用中。65P3U3APLCOverview第三部分第三單元APLC概述

PLC具有如此多的優(yōu)點(diǎn)，顯而易見，它們已經(jīng)成為一個工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，并將在未來繼續(xù)它們的輝煌。66P3U3BPACsforIndustrialControl,theFutureofControl第三部分第三單元BPAC－新一代工業(yè)控制系統(tǒng),可編程自動化控制的未來

BPAC—新一代工業(yè)控制系統(tǒng),可編程自動化控制的未來1.課文內(nèi)容簡