CAD-數(shù)據(jù)處理技術(shù)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)制作：房亞?wèn)|

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)本章

學(xué)習(xí)目標(biāo)

學(xué)會(huì)采用適當(dāng)方式處理工程設(shè)計(jì)中不同形式數(shù)據(jù)了解數(shù)據(jù)管理幾種方法的特點(diǎn)掌握數(shù)據(jù)庫(kù)的基礎(chǔ)知識(shí)重點(diǎn)：數(shù)據(jù)處理技術(shù)

數(shù)據(jù)庫(kù)管理基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)學(xué)習(xí)內(nèi)容數(shù)表的計(jì)算機(jī)處理技術(shù)

線圖的計(jì)算機(jī)處理技術(shù)

數(shù)據(jù)庫(kù)基本原理與應(yīng)用

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)1.數(shù)表的計(jì)算機(jī)處理技術(shù)數(shù)表的數(shù)組化

數(shù)表的文件化

數(shù)表的公式化

CAD/CAM中需要將各種表格數(shù)據(jù)和曲線圖表編入程序預(yù)先存入計(jì)算機(jī)中，以便設(shè)計(jì)時(shí)由程序自動(dòng)檢索和調(diào)用，提高設(shè)計(jì)的自動(dòng)化程度

這就涉及各種計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理技術(shù)

設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)或資料的計(jì)算機(jī)常用處理方法：將數(shù)表或線圖轉(zhuǎn)化為公式編入程序，再根據(jù)已知數(shù)據(jù)計(jì)算出所需數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)數(shù)表的數(shù)組化將數(shù)表(含線圖離散化而成數(shù)表)中的數(shù)據(jù)編入程序，存入一維、二維或多維數(shù)組，再根據(jù)已知條件自動(dòng)檢索和調(diào)用所需數(shù)據(jù)例1：將表中為標(biāo)準(zhǔn)螺孔底孔尺寸進(jìn)行數(shù)組化處理標(biāo)準(zhǔn)螺孔底孔尺寸公稱尺寸M

M4M5M6M7M8M9M10M12M14M16M18M20

底孔尺寸d

3.34.25.06.06.77.78.510.211.913.915.417.4

定義2個(gè)一維數(shù)組，將數(shù)表中的數(shù)值賦值于各自的數(shù)組，使之初始化

數(shù)表程序化的C語(yǔ)言初始化賦值語(yǔ)句：

floatm[12]={4,5,6,7,8,9,10,12,14,16,18,20};floatd[12]={3.3,4.2,5.0,6.0,6.7,7.7,8.5,10.2,11.9,13.9,15.4,17.4};可用d[0]=3.3表示M4的底孔尺寸，d[1]=4.2表示M5螺孔的底孔尺寸…若已知螺孔公稱尺寸m[i]，就可相應(yīng)的檢索出螺孔底孔尺寸d[i]計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)例2：二維數(shù)表

決定齒輪工況系數(shù)KA值有兩個(gè)自變量，即原動(dòng)機(jī)的載荷特性和工作機(jī)的載荷特性。它們?cè)緹o(wú)數(shù)值概念，現(xiàn)用i=0~2及j=0~2分別代表原動(dòng)機(jī)和工作機(jī)不同的載荷特性，用一個(gè)二維數(shù)組ka[3][3]記載表中的系數(shù)

齒輪傳動(dòng)工況系數(shù)KA工作機(jī)載荷特性

工作平穩(wěn)

中等沖擊較大沖擊j=0j=1j=2工作平穩(wěn)

i=01.00

1.25

1.75

輕度沖擊

i=11.25

1.50

2.00

中等沖擊

i=21.50

1.75

2.25

原動(dòng)機(jī)載荷特性工況系數(shù)

Ka[i][j]計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)檢索齒輪傳動(dòng)工況系數(shù)的C程序：#include<stdio.h>main(){

int

i,j;floatka[3][3]={{1.0,1.25,1.75},{1.25,1.5,2.0},{1.5,1.75,2.25}};while(1){printf(“請(qǐng)輸入原動(dòng)機(jī)的載荷特性(0,1,2):”);

scanf（“%d”，&i）;

if(i>=0&&i<=2)break;}while(1){printf(“請(qǐng)輸入工作機(jī)的載荷特性(0,1,2):”)；

scanf（“%d”，&j）;

if(j>=0&&j<=2)break;}

printf(“您檢索的齒輪工況系數(shù)為%f,”,ka[i][j]);}計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)數(shù)表的文件化數(shù)據(jù)量很大，用數(shù)組不便于處理，可將數(shù)表中（含線圖離散化而成數(shù)表）的數(shù)據(jù)，存入數(shù)據(jù)文件或數(shù)據(jù)庫(kù)中，數(shù)據(jù)獨(dú)立于應(yīng)用程序

使用時(shí)通過(guò)檢索程序查詢和調(diào)用所需數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)例：建立平鍵和鍵槽尺寸數(shù)據(jù)文件

平鍵和鍵槽的剖面尺寸（部分）

軸徑d

鍵

鍵槽

b

h

t

t1

>17-22

6

6

3.5

2.8

>22-30

8

7

4.0

3.3

>30-38

10

8

5.0

3.3

>38-44

12

8

5.5

3.3

>44-50

14

9

6.0

3.8

>50-58

16

10

6.5

4.3

>58-65

18

11

7.0

4.4

>65-75

20

12

7.5

4.9

>75-85

22

14

9.0

5.4

>85-95

25

14

9.0

5.4

>95-110

28

16

10.0

6.4

>110-130

32

18

11.0

7.4

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)1：數(shù)表的文件化1)了解和掌握工程數(shù)據(jù)文件化的處理過(guò)程和方法。2)掌握數(shù)據(jù)文件的查詢方法。3)熟悉c語(yǔ)言編程并掌握基本的繪圖指令。工程數(shù)據(jù)的計(jì)算機(jī)處理，可以采用程序化或文件化的方法。程序化是直接將數(shù)表以數(shù)組的形式編到程序中去，數(shù)組賦值的方法文件化則是將數(shù)表以文件形式保存在磁盤(pán)中，早期CAD系統(tǒng)采用該方法存儲(chǔ)數(shù)據(jù)為了用C語(yǔ)言進(jìn)行編程，對(duì)C語(yǔ)言中有關(guān)文件操作及繪圖指令進(jìn)行介紹：C語(yǔ)言繪圖函數(shù)

D:\TURBOC2

建立數(shù)據(jù)文件程序：GB2226A.C

讀取數(shù)據(jù)繪圖程序：GB2226B.C

數(shù)據(jù)文件：GB2226.TXT作業(yè)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)2.線圖的計(jì)算機(jī)處理技術(shù)線圖的離散化處理

線圖的公式化處理

設(shè)計(jì)資料中，常用部分由直線、折線或各種曲線構(gòu)成線圖直觀地表示出參數(shù)間的函數(shù)關(guān)系

線圖不能直接存儲(chǔ)，需進(jìn)行計(jì)算機(jī)化處理

一般做法：①若能查到線圖原有的公式，將公式編寫(xiě)到程序中；②將線圖離散為數(shù)表，然后將數(shù)表進(jìn)行程序化處理；③用曲線插值或擬合的方法求出線圖的近似公式，再將公式編寫(xiě)到程序中。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)線圖的離散化處理分割離散的原則：

各分割點(diǎn)間的函數(shù)值相差不大

分割點(diǎn)的選取隨曲線的形狀而異，陡峭部分分割密集一些，平坦部分分割稀疏一些為了將曲線圖變換成數(shù)表，可將曲線進(jìn)行分割離散，用這些分割離散點(diǎn)的坐標(biāo)值列成一張數(shù)表當(dāng)變位系數(shù)x=0，漸開(kāi)線齒輪的當(dāng)量齒數(shù)Zv

和齒形系數(shù)Y

之間的關(guān)系曲線漸開(kāi)線齒輪的當(dāng)量齒數(shù)和齒形系數(shù)的關(guān)系

當(dāng)量齒數(shù)Zv

121416182226304050齒形系數(shù)Y

3.483.223.032.912.732.602.522.402.32計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)把變位系數(shù)x取不同數(shù)值時(shí)所對(duì)應(yīng)的曲線都畫(huà)在同一坐標(biāo)平面內(nèi)，就得到不同x值時(shí)當(dāng)量齒數(shù)Zv與齒形系數(shù)Y之間的關(guān)系曲線圖每條曲線可變換成一張一維數(shù)表，則m條曲線的線圖就可變換成m張一維數(shù)表，這些數(shù)表組合在一起就是一張二維數(shù)表

轉(zhuǎn)換后的數(shù)表只能表示曲線上有限點(diǎn)處的變量關(guān)系，若要查找曲線上任意點(diǎn)處的變量值，要用插值方法漸開(kāi)線齒輪的齒形系數(shù)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)序號(hào)N

1

2

3

4

5

6

7

8

9

變形系數(shù)

x

齒形系數(shù)

Y(M,N)

當(dāng)

量

齒

數(shù)

Zv(N)

12

14

16

18

22

26

30

40

50

X=1Y(1,N)1.861.871.881.901.911.931.95X=0.9Y(2,N)1.91.901.911.921.931.931.951.97X=0.8Y(3,N)1.981.971.961.971.961.971.971.981.99X=0.7Y(4,N)2.072.052.032.022.022.012.012.022.02X=0.6Y(5,N)2.192.152.122.12.082.072.062.052.05X=0.5Y(6,N)2.322.262.222.22.162.142.122.102.09X=0.4Y(7,N)2.492.422.362.322.252.222.192.152.13X=0.3Y(8,N)2.672.562.482.432.352.302.252.202.17X=0.2Y(9,N)2.892.742.632.562.462.392.342.262.21X=0.1Y(10,N)3.172.972.832.722.582.492.432.332.26X=0Y(11,N)3.483.223.052.912.732.602.522.402.32……漸開(kāi)線齒輪當(dāng)量齒數(shù)和齒形系數(shù)的關(guān)系

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)線圖的公式化處理由于數(shù)據(jù)的離散性和離散數(shù)量的有限性，相鄰兩數(shù)值點(diǎn)之間的函數(shù)值只能選取相近的數(shù)據(jù)，會(huì)給計(jì)算帶來(lái)誤差。數(shù)表的存儲(chǔ)和使用，會(huì)占用較多的計(jì)算機(jī)資源和存儲(chǔ)空間，增加計(jì)算機(jī)檢索時(shí)間；數(shù)表公式化處理方法：函數(shù)插值

曲線擬合

數(shù)據(jù)間存在某些聯(lián)系或函數(shù)關(guān)系的列表函數(shù)應(yīng)盡量進(jìn)行公式化處理，充分利用計(jì)算機(jī)高速計(jì)算功能計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)函數(shù)插值已知插值點(diǎn)P的相鄰兩點(diǎn)：

P1=f(x1)P2=f(x2)

近似認(rèn)為此區(qū)域函數(shù)呈線性變化，用過(guò)P1、P2兩點(diǎn)連線的直線g(x)代替原來(lái)函數(shù)f(x)，則插值點(diǎn)函數(shù)為：

函數(shù)插值分：線性插值、拋物線插值和拉格朗日插值

線性插值（兩點(diǎn)插值）計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)拋物線插值為提高插值精度，可采用拋物線插值。拋物線插值又稱三點(diǎn)插值

根據(jù)插值點(diǎn)x值，選取三個(gè)相鄰自變量xi-1,xi和xi+1，簡(jiǎn)化為x1、x2、x3

滿足x1≤x≤x3

，過(guò)這三點(diǎn)作拋物線g(x)替代f(x)，與線性插值類似可寫(xiě)出拋物線插值公式：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)曲線擬合用插值法對(duì)列表函數(shù)進(jìn)行公式化處理是一種比較簡(jiǎn)便的方法，但存在兩方面不足：①插值函數(shù)嚴(yán)格通過(guò)列表函數(shù)中的每個(gè)節(jié)點(diǎn)，而這些節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)往往由試驗(yàn)所得，不可避免的帶有試驗(yàn)誤差，這樣得到的插值公式復(fù)印了原有的節(jié)點(diǎn)誤差；②仍需將各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)，占用存儲(chǔ)空間工程上常采用數(shù)據(jù)的函數(shù)擬合方法（又稱曲線擬合），所擬合的曲線不要求嚴(yán)格通過(guò)所有的節(jié)點(diǎn)，而是盡量反映數(shù)據(jù)的變化趨勢(shì)

函數(shù)擬合有多種方法，最常用的為最小二乘法

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)最小二乘法原理若列表函數(shù)所有節(jié)點(diǎn)基本上呈現(xiàn)線性變化規(guī)律，用直線方程f(x)=a+bx

描述

選取系數(shù)a,b，使偏差平方和φ最小，就是最小二乘法的實(shí)質(zhì)

最小二乘法處理的任務(wù)就是求直線方程中的待定系數(shù)a和b

最小二乘法步驟①在坐標(biāo)紙上標(biāo)出列表函數(shù)各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)，并根據(jù)其趨勢(shì)繪出大致的曲線②根據(jù)曲線確定近似的擬合函數(shù)類型，擬合函數(shù)可為代數(shù)多項(xiàng)式、對(duì)數(shù)函數(shù)、指數(shù)函數(shù)…③用最小二乘法原理確定函數(shù)中的待定系數(shù)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)圖示各結(jié)點(diǎn)到所擬合直線偏差的平方和為：則令：

根據(jù)函數(shù)求極值性質(zhì)，函數(shù)對(duì)自變量的偏導(dǎo)為零求偏導(dǎo)數(shù)，得：

求得：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)例：以表中的5次實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為例，擬合線性方程

i

xi

yi

xi2

xiyi

1

10102

22443

32964

4516205

542520Σ

15135550將表中數(shù)據(jù)代入前式得方程組：

求解得：a=-0.7b=1.1

則：f(x)=1.1x-0.7計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)實(shí)訓(xùn)2：最小二乘法的應(yīng)用1)了解和掌握工程工程數(shù)據(jù)公式化的處理過(guò)程和方法。2)掌握最小二乘法的原理，并能應(yīng)用于列表函數(shù)的公式化處理過(guò)程。在某車削過(guò)程中，車刀前角對(duì)切削力的影響有如表2-2所示的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)：試建立車刀前角與切削力的線性經(jīng)驗(yàn)公式，并在屏幕上畫(huà)出相應(yīng)曲線

D:\TURBOC2\

最小二乘法程序：curveSimulate.C作業(yè)實(shí)驗(yàn)表2-3是在某實(shí)驗(yàn)中獲得的空氣溶解度與壓力間的關(guān)系數(shù)據(jù)，試建立二者的線性函數(shù)的經(jīng)驗(yàn)公式，并在屏幕上畫(huà)出相應(yīng)的曲線。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)3.數(shù)據(jù)庫(kù)的基本原理與應(yīng)用數(shù)據(jù)庫(kù)的基本原理

數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型

FOXPro數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

工程數(shù)據(jù)庫(kù)

數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)可有效管理產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造的數(shù)據(jù)信息，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，保持程序與數(shù)據(jù)的獨(dú)立性，保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)在CAD中得到廣泛的應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的基本原理數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)是在人工管理，文件管理技術(shù)上發(fā)展起來(lái)的數(shù)據(jù)管理技術(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)管理

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)應(yīng)用程序2應(yīng)用程序1應(yīng)用程序n

數(shù)據(jù)庫(kù)以文件方式存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)的一種高級(jí)組織形式。在應(yīng)用程序和數(shù)據(jù)庫(kù)之間，由數(shù)據(jù)庫(kù)管理軟件DBMS把所有應(yīng)用程序中使用的相關(guān)數(shù)據(jù)匯集起來(lái)，按統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型，以記錄為單位存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中，為各個(gè)應(yīng)用程序提供方便、快捷的查詢、使用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的人工管理數(shù)據(jù)的人工管理是計(jì)算機(jī)發(fā)展中最早采用的、也是最直接的數(shù)據(jù)管理方式。程序中用到的數(shù)據(jù)，包括數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、操作都必須由程序員自己編程管理應(yīng)用程序1應(yīng)用程序2

應(yīng)用程序n

數(shù)據(jù)組1

數(shù)據(jù)組2

數(shù)據(jù)組n

…

…

數(shù)據(jù)與應(yīng)用程序呈對(duì)應(yīng)、依賴關(guān)系，應(yīng)用程序中的數(shù)據(jù)無(wú)法被其他程序利用，程序與程序之間存在著大量重復(fù)數(shù)據(jù)，稱為數(shù)據(jù)冗余；

由于數(shù)據(jù)是對(duì)應(yīng)某一應(yīng)用程序的，數(shù)據(jù)的獨(dú)立性很差。如果數(shù)據(jù)的類型、結(jié)構(gòu)、存取方式或輸入輸出方式發(fā)生變化，處理它的程序必須相應(yīng)改變，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)性差，而且數(shù)據(jù)不能長(zhǎng)期保存計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的文件管理數(shù)據(jù)的文件管理指數(shù)據(jù)可用統(tǒng)一格式，在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器中以文件形式長(zhǎng)期保存的方式

操作系統(tǒng)應(yīng)用程序n應(yīng)用程序2數(shù)據(jù)組2數(shù)據(jù)組n應(yīng)用程序1數(shù)據(jù)組1文件管理階段，文件系統(tǒng)為程序與數(shù)據(jù)之間提供了一個(gè)公共接口，應(yīng)用程序采用統(tǒng)一的存取方法存取、操作數(shù)據(jù)，程序與數(shù)據(jù)之間不再是直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系，因而程序和數(shù)據(jù)有了一定的獨(dú)立性。文件系統(tǒng)只簡(jiǎn)單地存放數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)的存取在很大程序上仍依賴于應(yīng)用程序，不同程序難于共享同一數(shù)據(jù)文件，數(shù)據(jù)獨(dú)立性較差。文件系統(tǒng)沒(méi)有相應(yīng)的模型約束數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，仍有較高的數(shù)據(jù)冗余，極易造成數(shù)據(jù)的不一致性。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理特點(diǎn)特點(diǎn)

說(shuō)明

數(shù)據(jù)模型復(fù)雜

描述數(shù)據(jù)的同時(shí)，也描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化

數(shù)據(jù)共享性好，冗余度低

數(shù)據(jù)庫(kù)從整體觀點(diǎn)處理數(shù)據(jù)，面向系統(tǒng)，因而彈性大，使用靈活，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享

數(shù)據(jù)具有獨(dú)立性

數(shù)據(jù)可獨(dú)立于程序存在，應(yīng)用程序也不必隨數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的變化而修改

數(shù)據(jù)具有安全性和完整性

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)的控制功能，保護(hù)數(shù)據(jù)，防止不合理使用；

保證數(shù)據(jù)的確定性、有效性和相容性，即數(shù)據(jù)的完整性

數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)所有數(shù)據(jù)實(shí)行統(tǒng)一、集中、獨(dú)立的管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性，提高了數(shù)據(jù)管理效率計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理特點(diǎn)特點(diǎn)

說(shuō)明

數(shù)據(jù)模型復(fù)雜

描述數(shù)據(jù)的同時(shí)，也描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，即數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化

數(shù)據(jù)共享性好，冗余度低

數(shù)據(jù)庫(kù)從整體觀點(diǎn)處理數(shù)據(jù)，面向系統(tǒng)，因而彈性大，使用靈活，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)共享

數(shù)據(jù)具有獨(dú)立性

數(shù)據(jù)可獨(dú)立于程序存在，應(yīng)用程序也不必隨數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的變化而修改

數(shù)據(jù)具有安全性和完整性

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)的控制功能，保護(hù)數(shù)據(jù)，防止不合理使用；

保證數(shù)據(jù)的確定性、有效性和相容性，即數(shù)據(jù)的完整性

數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)所有數(shù)據(jù)實(shí)行統(tǒng)一、集中、獨(dú)立的管理，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，保證數(shù)據(jù)的完整性和安全性，提高了數(shù)據(jù)管理效率計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的功能

功能

說(shuō)明

數(shù)據(jù)庫(kù)定義功能

實(shí)現(xiàn)全局邏輯結(jié)構(gòu)、局部邏輯結(jié)構(gòu)和物理結(jié)構(gòu)定義，權(quán)限定義等。

數(shù)據(jù)庫(kù)管理功能

提供對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種應(yīng)用操作，例如：檢索、排序、統(tǒng)計(jì)、輸入、輸出的功能。

數(shù)據(jù)庫(kù)的建立和維護(hù)功能

即建立、更新、再組織數(shù)據(jù)庫(kù)等結(jié)構(gòu)維護(hù)功能。

通信功能

具備與操作系統(tǒng)的聯(lián)機(jī)處理功能分時(shí)系統(tǒng)及遠(yuǎn)程作業(yè)輸入的相應(yīng)接口。

其他功能

如應(yīng)用程序的開(kāi)發(fā)、文件管理、存儲(chǔ)變量、設(shè)備控制等。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的組成

組成部分

功能

數(shù)據(jù)描述語(yǔ)言(DataDescriptionLanguage,DDL)及其翻譯程序

用于描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)之間的定義功能

數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言(DataManipulationLanguage,DML)及其編譯程序

用于存儲(chǔ)、檢索、編譯數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)的工具

數(shù)據(jù)庫(kù)管理例行程序(DataBaseManagementRoutines,DMR)

一般包括系統(tǒng)運(yùn)行控制程序，語(yǔ)言編譯程序和DBMS的公用程序

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的抽象層次

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，用戶看到的數(shù)據(jù)與計(jì)算機(jī)中存放的數(shù)據(jù)并不是一一映像的關(guān)系，而是存在三個(gè)層次：

層次

說(shuō)明

外模型

一種局部的邏輯數(shù)據(jù)視圖，用戶使用的數(shù)據(jù)視圖，表示用戶所理解的實(shí)體、實(shí)體屬性和實(shí)體間的聯(lián)系。外模型有多個(gè)，處于系統(tǒng)的外部。概念模型

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的全局邏輯視圖。代表整個(gè)系統(tǒng)的抽象實(shí)體、實(shí)體屬性和實(shí)體間的聯(lián)系。概念模型只有一個(gè)，屬于系統(tǒng)的概念層。

內(nèi)模型

物理數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的模型。只有一個(gè)，處于系統(tǒng)的內(nèi)層，也是最低層。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)模式

1）外模式（子模式）用模式DDL定義外模型的模式子模式中包含了相應(yīng)用戶的數(shù)據(jù)記錄類的描述以及與概念模型中相應(yīng)記錄的映像的定義概念模式的子集

2）概念模式（模式）用模式DDL定義概念模型的模式

3）內(nèi)模式（物理模式）用設(shè)備介質(zhì)語(yǔ)言定義內(nèi)模型的模式用DBMS中的DDL精確地定義上述模型稱為模式

對(duì)應(yīng)于不同層次的模型，也有三個(gè)相應(yīng)的模式:計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的層次

以子模式為框架的數(shù)據(jù)庫(kù)是用戶數(shù)據(jù)庫(kù)

以模式為框架的數(shù)據(jù)庫(kù)是概念數(shù)據(jù)庫(kù)

以物理模式為框架的數(shù)據(jù)庫(kù)是物理數(shù)據(jù)庫(kù)

不同層次數(shù)據(jù)庫(kù)之間的關(guān)系：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)的數(shù)據(jù)模型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)的一個(gè)核心問(wèn)題就是研究如何表示和處理實(shí)體間的聯(lián)系表示實(shí)體及實(shí)體間聯(lián)系的模型被稱為數(shù)據(jù)模型

層次模型

網(wǎng)狀模型

關(guān)系模型

現(xiàn)行數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)中，常用的數(shù)據(jù)模型有三種：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)層次模型（HierarchicalModel）用樹(shù)性結(jié)構(gòu)表示實(shí)體之間連系的模型稱為層次模型，它能描述一對(duì)多的關(guān)系層次模型兩個(gè)條件：只有一個(gè)根結(jié)點(diǎn)根以外的其他節(jié)點(diǎn)有且只有一個(gè)父節(jié)點(diǎn)

按照層次模型建立的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)稱為層次模型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)網(wǎng)狀模型（NetworkModel）網(wǎng)狀模型滿足兩個(gè)條件：可以有兩個(gè)以上結(jié)點(diǎn)無(wú)父點(diǎn)至少有一個(gè)結(jié)點(diǎn)有多于一個(gè)父結(jié)點(diǎn)層次模型是網(wǎng)狀模型的特殊形式，網(wǎng)狀模型能描述多對(duì)多的關(guān)系

按照網(wǎng)狀模型建立的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)稱為網(wǎng)狀模型數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)關(guān)系模型（RelationalModel）用二維表結(jié)構(gòu)表示實(shí)體之間聯(lián)系的一種模型，能描述多對(duì)多的關(guān)系

作為一個(gè)“關(guān)系”的二維表，必須滿足如下條件：表中每一列必須是基本數(shù)據(jù)項(xiàng)，而不是組合項(xiàng)表中每一列必須具有相同的數(shù)據(jù)類型表中的每一列必須有一個(gè)唯一的屬性名表中不應(yīng)有內(nèi)容相同的行行與列的順序均不影響表中所表示的信息含義關(guān)系模型的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)獨(dú)立性高，理論基礎(chǔ)堅(jiān)實(shí)，操作算法成熟、完善

關(guān)系模型的理論基礎(chǔ)是關(guān)系代數(shù)、集合論基于關(guān)系模型建立的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)稱為關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)關(guān)系模型示例表a為產(chǎn)品數(shù)據(jù)的集合，表b是零件數(shù)據(jù)的集合兩個(gè)表之間通過(guò)關(guān)鍵字段“產(chǎn)品代號(hào)”形成一對(duì)多的關(guān)系，表a為父表，表b為子表，它們共同描述了產(chǎn)品的基本的構(gòu)成信息產(chǎn)品代號(hào)產(chǎn)品名稱數(shù)量?jī)r(jià)格AA減速器2002000BB閥門2601200CC車床2056000DD銑床1064000產(chǎn)品代號(hào)零件名稱零件號(hào)數(shù)量AA齒輪AAA-2250AA傳動(dòng)軸AA-3120CC主軸CC-3100CC絲杠CC-4100CC三爪卡盤(pán)CC-7120BB連接盤(pán)BB-3220AA齒輪BAA-6130表a：產(chǎn)品數(shù)據(jù)表

表b：零件數(shù)據(jù)表

1:M計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)FOXPro數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

FoxPro是美國(guó)Fox公司80年代推出的一個(gè)全新的關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)，它具有強(qiáng)大的性能、豐富的工具、良好的圖形用戶界面、簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)存取、完備的兼容性。

FoxPro支持多種數(shù)據(jù)類型，在系統(tǒng)集成環(huán)境下可以完成數(shù)據(jù)的分類、追蹤、處理、存儲(chǔ)、打印、傳輸?shù)缺姸鄶?shù)據(jù)庫(kù)操作任務(wù)

計(jì)