計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)主要是什么
計(jì)算機(jī)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)所組成,沒(méi)有安裝任何軟件的計(jì)算機(jī)稱為裸機(jī)。那你知道它有什么特點(diǎn)嗎?下面是百分網(wǎng)小編給大家整理的計(jì)算機(jī)的特點(diǎn),希望能幫到大家!
計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)
運(yùn)算速度快:計(jì)算機(jī)內(nèi)部電路組成,可以高速準(zhǔn)確地完成各種算術(shù)運(yùn)算。當(dāng)今計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)算速度已達(dá)到 每秒萬(wàn)億次,微機(jī)也可達(dá)每秒億次以上,使大量復(fù)雜的科學(xué)計(jì)算問(wèn)題得以解決。例如:衛(wèi)星軌道的計(jì)算、大型水壩的計(jì)算、24小時(shí)天氣算需要幾年甚至幾十年,而在現(xiàn)代社會(huì)里,用計(jì)算機(jī)只需幾分鐘就可完成。
計(jì)算精確度高:科學(xué)技術(shù)的發(fā)展特別是尖端科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,需要高度精確的計(jì)算。計(jì)算機(jī)控制的導(dǎo)彈之所以能準(zhǔn)確地?fù)糁蓄A(yù)定的目標(biāo),是與計(jì)算機(jī)的精確計(jì)算分不開(kāi)的。一般計(jì)算機(jī)可以有十幾位甚至幾十位(二進(jìn)制)有效數(shù)字,計(jì)算精度可由千分之幾到百萬(wàn)分之幾,是任何計(jì)算工具所望塵莫及的。
邏輯運(yùn)算能力強(qiáng):計(jì)算機(jī)不僅能進(jìn)行精確計(jì)算,還具有邏輯運(yùn)算功能,能對(duì)信息進(jìn)行比較和判斷。計(jì)算機(jī)能把參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)、程序以及中間結(jié)果和最后結(jié)果保存起來(lái),并能根據(jù)判斷的結(jié)果自動(dòng)執(zhí)行下一條指令以供用戶隨時(shí)調(diào)用。
存儲(chǔ)容量大:計(jì)算機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)器具有記憶特性,可以存儲(chǔ)大量的信息,這些信息,不僅包括各類數(shù)據(jù)信息,還包括加工這些數(shù)據(jù)的程序。
自動(dòng)化程度高:由于計(jì)算機(jī)具有存儲(chǔ)記憶能力和邏輯判斷能力,所以人們可以將預(yù)先編好的程序組納入計(jì)算機(jī)內(nèi)存,在程序控制下,計(jì)算機(jī)可以連續(xù)、自動(dòng)地工作,不需要人的干預(yù)。
性價(jià)比高:幾乎每家每戶都會(huì)有電腦,越來(lái)越普遍化、大眾化,22世紀(jì)電腦必將成為每家每戶不可缺少的電器之一。計(jì)算機(jī)發(fā)展很迅速,有臺(tái)式的還有筆記本。
計(jì)算機(jī)的主要分類
超級(jí)計(jì)算機(jī)
超級(jí)計(jì)算機(jī)(Supercomputers)通常是指由數(shù)百數(shù)千甚至更多的處理器(機(jī))組成的、能計(jì)算普通PC機(jī)和服務(wù)器不能完成的大型復(fù)雜課題的計(jì)算機(jī)。超級(jí)計(jì)算機(jī)是計(jì)算機(jī)中功能最強(qiáng)、運(yùn)算速度最快、存儲(chǔ)容量最大的一類計(jì)算機(jī),是國(guó)家科技發(fā)展水平和綜合國(guó)力的重要標(biāo)志。超級(jí)計(jì)算機(jī)擁有最強(qiáng)的并行計(jì)算能力,主要用于科學(xué)計(jì)算。在氣象、軍事、能源、航天、探礦等領(lǐng)域承擔(dān)大規(guī)模、高速度的計(jì)算任務(wù)。在結(jié)構(gòu)上,雖然超級(jí)計(jì)算機(jī)和服務(wù)器都可能是多處理器系統(tǒng),二者并無(wú)實(shí)質(zhì)區(qū)別,但是現(xiàn)代超級(jí)計(jì)算機(jī)較多采用集群系統(tǒng),更注重浮點(diǎn)運(yùn)算的性能,可看著是一種專注于科學(xué)計(jì)算的高性能服務(wù)器,而且價(jià)格非常昂貴。
網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)
1、服務(wù)器
專指某些高性能計(jì)算機(jī),能通過(guò)網(wǎng)絡(luò),對(duì)外提供服務(wù)。
相對(duì)于普通電腦來(lái)說(shuō),穩(wěn)定性、安全性、性能等方面都要求更高,因此在CPU、芯片組、內(nèi)存、磁盤(pán)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)等硬件和普通電腦有所不同。服務(wù)器是網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn),存儲(chǔ)、處理網(wǎng)絡(luò)上80%的數(shù)據(jù)、信息,在網(wǎng)絡(luò)中起到舉足輕重的作用。它們是為客戶端計(jì)算機(jī)提供各種服務(wù)的高性能的計(jì)算機(jī),其高性能主要表高速度的運(yùn)算能力、長(zhǎng)時(shí)間的可靠運(yùn)行、強(qiáng)大的外部數(shù)據(jù)吞吐能力等方面。服務(wù)器的構(gòu)成與普通電腦類似,也有處理器、硬盤(pán)、內(nèi)存、系統(tǒng)總線等,但因?yàn)樗轻槍?duì)具體的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用特別制定的,因而服務(wù)器與微機(jī)在處理能力、穩(wěn)定性、可靠性、安全性、可擴(kuò)展性、可管理性等方面存在差異很大。服務(wù)器主要有網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器(DNS、DHCP)、打印服務(wù)器、終端服務(wù)器、磁盤(pán)服務(wù)器、郵件服務(wù)器、文件服務(wù)器等。
2、工作站
是一種以個(gè)人計(jì)算機(jī)和分布式網(wǎng)絡(luò)計(jì)算為基礎(chǔ),主要面向?qū)I(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)運(yùn)算與圖形、圖像處理能力,為滿足工程設(shè)計(jì)、動(dòng)畫(huà)制作、科學(xué)研究、軟件開(kāi)發(fā)、金融管理、信息服務(wù)、模擬仿真等專業(yè)領(lǐng)域而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)的高性能計(jì)算機(jī)。工作站最突出的特點(diǎn)是具有很強(qiáng)的圖形交換能力,因此在圖形圖像領(lǐng)域特別是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)領(lǐng)域得到了迅速應(yīng)用。典型產(chǎn)品有美國(guó)Sun公司的Sun系列工作站。
無(wú)盤(pán)工作站是指無(wú)軟盤(pán)、無(wú)硬盤(pán)、無(wú)光驅(qū)連入局域網(wǎng)的計(jì)算機(jī)。在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中,把工作站端使用的操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件被全部放在服務(wù)器上,系統(tǒng)管理員只要完成服務(wù)器上的管理和維護(hù),軟件的升級(jí)和安裝也只需要配置一次后,則整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的所有計(jì)算機(jī)就都可以使用新軟件。所以無(wú)盤(pán)工作站具有節(jié)省費(fèi)用、系統(tǒng)的安全性高、易管理性和易維護(hù)性等優(yōu)點(diǎn),這對(duì)網(wǎng)絡(luò)管理員來(lái)說(shuō)具有很大的吸引力。
無(wú)盤(pán)工作站的工作原理是由網(wǎng)卡的啟動(dòng)芯片(Boot ROM)以不同的形式向服務(wù)器發(fā)出啟動(dòng)請(qǐng)求號(hào),服務(wù)器收到后,根據(jù)不同的機(jī)制,向工作站發(fā)送啟動(dòng)數(shù)據(jù),工作站下載完啟動(dòng)數(shù)據(jù)后,系統(tǒng)控制權(quán)由Boot ROM轉(zhuǎn)到內(nèi)存中的某些特定區(qū)域,并引導(dǎo)操作系統(tǒng)。
根據(jù)不同的啟動(dòng)機(jī)制,比較常用無(wú)盤(pán)工作站可分為RPL 和PXE。RPL 為Remote Initial Program Load 的縮寫(xiě),此技術(shù)常用于Windows95 中。PXE 是RPL 的升級(jí)品,它是Preboot Execution Environment的縮寫(xiě)。兩者不同之處在于RPL 是靜態(tài)路由,而PXE 是動(dòng)態(tài)路由,其通信協(xié)議采用TCP/IP,實(shí)現(xiàn)了與Internet 連接高效而可靠,它常用于Windows98、Windows NT、Windows2000、Windows XP中 。
3、集線器
集線器(HUB)是一種共享介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,它的作用可以簡(jiǎn)單的.理解為將一些機(jī)器連接起來(lái)組成一個(gè)局域網(wǎng),HUB 本身不能識(shí)別目的地址。集線器上的所有端口爭(zhēng)用一個(gè)共享信道的寬帶,因此隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)數(shù)量的增加,數(shù)據(jù)傳輸量的增大,每節(jié)點(diǎn)的可用帶寬將隨之減少。另外,集線器采用廣播的形式傳輸數(shù)據(jù),即向所有端口傳送數(shù)據(jù)。如當(dāng)同一局域網(wǎng)內(nèi)的A 主機(jī)給B 主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時(shí),數(shù)據(jù)包在以HUB 為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù),?duì)網(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)送同一信息,然后再由每一臺(tái)終端通過(guò)驗(yàn)證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來(lái)確定是否接收。其實(shí)接收數(shù)據(jù)的一般來(lái)說(shuō)只有一個(gè)終端節(jié)點(diǎn),而對(duì)所有節(jié)點(diǎn)都發(fā)送,在這種方式下,很容易造成網(wǎng)絡(luò)堵塞,而且絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)流量是無(wú)效的,這樣就造成整個(gè)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸效率相當(dāng)?shù)汀A硪环矫嬗捎谒l(fā)送的數(shù)據(jù)包每個(gè)節(jié)點(diǎn)都能偵聽(tīng)到,容易給網(wǎng)絡(luò)帶來(lái)一些不安全隱患。
4、交換機(jī)
交換機(jī)(Switch)是按照通信兩端傳輸信息的需要,用人工或設(shè)備自動(dòng)完成的方法把要傳輸?shù)男畔⑺偷椒弦蟮南鄳?yīng)路由上的技術(shù)統(tǒng)稱。廣義的交換機(jī)就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備,它是集線器的升級(jí)換代產(chǎn)品,外觀上與集線器非常相似,其作用與集線器大體相同。但是兩者在性能上有區(qū)別:集線器采用的是共享帶寬的工作方式,而交換機(jī)采用的是獨(dú)享帶寬方式。即交換機(jī)上的所有端口均有獨(dú)享的信道帶寬,以保證每個(gè)端口上數(shù)據(jù)的快速有效傳輸,交換機(jī)為用戶提供的是獨(dú)占的、點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的連接,數(shù)據(jù)包只被發(fā)送到目的端口,而不會(huì)向所有端口發(fā)送,其它節(jié)點(diǎn)很難偵聽(tīng)到所發(fā)送的信息,這樣在機(jī)器很多或數(shù)據(jù)量很大時(shí),不容易造成網(wǎng)絡(luò)堵塞,也確保了數(shù)據(jù)傳輸安全,同時(shí)大大的提高了傳輸效率,兩者的差別就比較明顯了。
5、路由器
路由器(Router)是一種負(fù)責(zé)尋徑的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,它在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中從多條路徑中尋找通訊量最少的一條網(wǎng)絡(luò)路徑提供給用戶通信。路由器用于連接多個(gè)邏輯上分開(kāi)的網(wǎng)絡(luò),為用戶提供最佳的通信路徑,路由器利用路由表為數(shù)據(jù)傳輸選擇路徑,路由表包含網(wǎng)絡(luò)地址以及各地址之間距離的清單,路由器利用路由表查找數(shù)據(jù)包從當(dāng)前位置到目的地址的正確路徑,路由器使用最少時(shí)間算法或最優(yōu)路徑算法來(lái)調(diào)整信息傳遞的路徑。路由器是產(chǎn)生于交換機(jī)之后,就像交換機(jī)產(chǎn)生于集線器之后,所以路由器與交換機(jī)也有一定聯(lián)系,并不是完全獨(dú)立的兩種設(shè)備。路由器主要克服了交換機(jī)不能向路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的不足。
交換機(jī)、路由器是一臺(tái)特殊的網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī),它的硬件基礎(chǔ)CPU、存儲(chǔ)器和接口,軟件基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)操作系統(tǒng)IOS。
交換機(jī)、路由器和PC機(jī)一樣,有中央處理單元CPU,而且不同的交換機(jī)、路由器,其CPU一般也不相同,CPU是交換機(jī)、路由器的處理中心。
內(nèi)存是交換機(jī)、路由器存儲(chǔ)信息和數(shù)據(jù)的地方,CISCO交換機(jī)、路由器有以下幾種內(nèi)存組件:
ROM(Read Only Memory)存儲(chǔ)交換機(jī)、路由器加電自檢(POST:Power-On Self-Test)、啟動(dòng)程序(Bootstrap Program)和部分或全部的IOS。交換機(jī)、路由器中的ROM是可擦寫(xiě)的,所以IOS是可以升級(jí)的。
RAM(Random Access Memory)與PC機(jī)上的隨機(jī)存儲(chǔ)器相似,提供臨時(shí)信息的存儲(chǔ),同時(shí)保存著當(dāng)前的路由表和配置信息。
NVRAM(Nonvolatile Random Access Memory)存儲(chǔ)交換機(jī)、路由器的啟動(dòng)配置文件。NVRAM是可擦寫(xiě)的,可將交換機(jī)、路由器的配置信息拷貝到NVRAM中。
FLASH閃存,是可擦寫(xiě)的,也可編程,用于存儲(chǔ)CISCO IOS的其它版本,用于對(duì)交換機(jī)、路由器的IOS進(jìn)行升級(jí)。
接口用作將交換機(jī)、路由器連接到網(wǎng)絡(luò),可以分為局域網(wǎng)接口和廣域網(wǎng)接口兩種。由于交換機(jī)、路由器型號(hào)的不同,接口數(shù)目和類型也不盡一樣。常見(jiàn)的接口主要有以下幾種:
高速同步串口,可連接DDN,幀中繼(Frame Relay),X.25,PSTN(模擬電話線路)。
同步/異步串口,可用軟件將端口設(shè)置為同步工作方式。
AUI端口,即粗纜口。一般需要外接轉(zhuǎn)換器(AUI-RJ45),連接10/100Base-T以太網(wǎng)絡(luò)。
ISDN端口,可以連接ISDN網(wǎng)絡(luò)(2B+D),可作為局域網(wǎng)接入Internet 之用。
AUX端口,該端口為異步端口,主要用于遠(yuǎn)程配置,也可用于拔號(hào)備份,可與MODEM連接。支持硬件流控制(Hardware Flow Control)。
Console端口,該端口為異步端口,主要連接終端或運(yùn)行終端仿真程序的計(jì)算機(jī),在本地配置交換機(jī)、路由器。不支持硬件流控制。
工業(yè)控制
是一種采用總線結(jié)構(gòu),對(duì)生產(chǎn)過(guò)程及其機(jī)電設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行檢測(cè)與控制的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)總稱。簡(jiǎn)稱工控機(jī)。它由計(jì)算機(jī)和過(guò)程輸入輸出(I/O)通過(guò)兩大部分組成。計(jì)算機(jī)是由主機(jī)、輸入輸出設(shè)備和外部磁盤(pán)機(jī)、磁帶機(jī)等組成。在計(jì)算機(jī)外部又增加一部分過(guò)程輸入/輸出通道,用來(lái)完成工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程的檢測(cè)數(shù)據(jù)送入計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理;另一方面將計(jì)算機(jī)要行使對(duì)生產(chǎn)過(guò)程控制的命令、信息轉(zhuǎn)換成工業(yè)控制對(duì)象的控制變量的信號(hào),再送往工業(yè)控制對(duì)象的控制器去。由控制器行使對(duì)生產(chǎn)設(shè)備運(yùn)行控制。工控機(jī)的主要類別有:IPC(PC總線工業(yè)電腦)、PLC(可編程控制系統(tǒng))、DCS(分散型控制系統(tǒng))、FCS(現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng))及CNC(數(shù)控系統(tǒng))五種。
1、IPC
即基于PC總線的工業(yè)電腦。據(jù)2000年IDC統(tǒng)計(jì)PC機(jī)已占到通用計(jì)算機(jī)的95%以上,因其價(jià)格低、質(zhì)量高、產(chǎn)量大、軟/硬件資源豐富,已被廣大的技術(shù)人員所熟悉和認(rèn)可,這正是工業(yè)電惱熱的基礎(chǔ)。其主要的組成部分為工業(yè)機(jī)箱、無(wú)源底板及可插入其上的各種板卡組成,如CPU卡、I/O卡等。并采取全鋼機(jī)殼、機(jī)卡壓條過(guò)濾網(wǎng),雙正壓風(fēng)扇等設(shè)計(jì)及EMC(Electro Magnetic Compatibility)技術(shù)以解決工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的電磁干擾、震動(dòng)、灰塵、高/低溫等問(wèn)題。
IPC有以下特點(diǎn):
可靠性:工業(yè)PC具有在粉塵、煙霧、高/低溫、潮濕、震動(dòng)、腐蝕和快速診斷和可維護(hù)性,其MTTR(Mean Time to Repair)一般為10萬(wàn)小時(shí)以上。
實(shí)時(shí)性,工業(yè)PC對(duì)工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行實(shí)時(shí)在線檢測(cè)與控制,對(duì)工作狀況的變化給予快速響應(yīng),及時(shí)進(jìn)行采集和輸出調(diào)節(jié)(看門(mén)狗功能這是普通PC所不具有的),遇險(xiǎn)自復(fù)位,保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
擴(kuò)充性,工業(yè)PC由于采用底板+CPU卡結(jié)構(gòu),因而具有很強(qiáng)的輸入輸出功能,最多可擴(kuò)充20個(gè)板卡,能與工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的各種外設(shè)、板卡如與道控制器、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、車(chē)輛檢測(cè)儀等相連,以完成各種任務(wù)。
兼容性,能同時(shí)利用ISA與PCI及PICMG資源,并支持各種操作系統(tǒng),多種語(yǔ)言匯編,多任務(wù)操作系統(tǒng)。
2、可編程序控制器(PLC)
PLC英文全稱ProgrammableLogicController,中文全稱為可編程邏輯控制器,定義是:一種數(shù)字運(yùn)算操作的電子系統(tǒng),專為在工業(yè)環(huán)境應(yīng)用而設(shè)計(jì)的。它采用一類可編程的存儲(chǔ)器,用于其內(nèi)部存儲(chǔ)程序,執(zhí)行邏輯運(yùn)算,順序控制,定時(shí),計(jì)數(shù)與算術(shù)操作等面向用戶的指令,并通過(guò)數(shù)字或模擬式輸入/輸出控制各種類型的機(jī)械或生產(chǎn)過(guò)程。可編程控制系統(tǒng)(ProgrammableLogicController)是一種專門(mén)為在工業(yè)環(huán)境下應(yīng)用而設(shè)計(jì)的數(shù)字運(yùn)算操作電子系統(tǒng)。它采用一種可編程的存儲(chǔ)器,在其內(nèi)部存儲(chǔ)執(zhí)行邏輯運(yùn)算、順序控制、定時(shí)、計(jì)數(shù)和算術(shù)運(yùn)算等操作的指令,通過(guò)數(shù)字式或模擬式的輸入輸出來(lái)控制各種類型的機(jī)械設(shè)備或生產(chǎn)過(guò)程。
可編程控制器是計(jì)算機(jī)技術(shù)與自動(dòng)化控制技術(shù)相結(jié)合而開(kāi)發(fā)的一種適用工業(yè)環(huán)境的新型通用自動(dòng)控制裝置,是作為傳統(tǒng)繼電器的替換產(chǎn)品而出現(xiàn)的。隨著微電子技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展,可編程控制器更多地具有了計(jì)算機(jī)的功能,不僅能實(shí)現(xiàn)邏輯控制,還具有了數(shù)據(jù)處理、通信、網(wǎng)絡(luò)等功能。由于它可通過(guò)軟件來(lái)改變控制過(guò)程,而且具有體積小、組裝維護(hù)方便、編程簡(jiǎn)單、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn),已廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制的各個(gè)領(lǐng)域,大大推進(jìn)了機(jī)電一體化的進(jìn)程。
3、分散型控制系統(tǒng)(DCS)
是一種高性能、高質(zhì)量、低成本、配置靈活的分散控制系統(tǒng)系列產(chǎn)品,可以構(gòu)成各種獨(dú)立的控制系統(tǒng)、分散控制系統(tǒng)DCS、監(jiān)控和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(SCADA),能滿足各種工業(yè)領(lǐng)域?qū)^(guò)程控制和信息管理的需求。系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)、合理的軟硬件功能配置和易于擴(kuò)展的能力,能廣泛用于各種大、中、小型電站的分散型控制、發(fā)電廠自動(dòng)化系統(tǒng)的改造以及鋼鐵、石化、造紙、水泥等工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程控制。
4、現(xiàn)場(chǎng)總線系統(tǒng)(FCS)
是全數(shù)字串行、雙向通信系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)測(cè)量和控制設(shè)備如探頭、激勵(lì)器和控制器可相互連接、監(jiān)測(cè)和控制。在工廠網(wǎng)絡(luò)的分級(jí)中,它既作為過(guò)程控制(如PLC,LC等)和應(yīng)用智能儀表(如變頻器、閥門(mén)、條碼閱讀器等)的局部網(wǎng),又具有在網(wǎng)絡(luò)上分布控制應(yīng)用的內(nèi)嵌功能。由于其廣闊的應(yīng)用前景,眾多國(guó)外有實(shí)力的廠家競(jìng)相投入力量,進(jìn)行產(chǎn)品開(kāi)發(fā)。國(guó)際上已知的現(xiàn)場(chǎng)總線類型有四十余種,比較典型的現(xiàn)場(chǎng)總線有:FF,Profibus,LONworks,CAN,HART,CC-LINK等。
5、數(shù)控系統(tǒng)(CNC)
現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)是采用微處理器或?qū)S梦C(jī)的數(shù)控系統(tǒng),由事先存放在存儲(chǔ)器里系統(tǒng)程序(軟件)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制邏輯,實(shí)現(xiàn)部分或全部數(shù)控功能,并通過(guò)接口與外圍設(shè)備進(jìn)行聯(lián)接,稱為計(jì)算機(jī)數(shù)控,簡(jiǎn)稱CNC系統(tǒng)。
數(shù)控機(jī)床是以數(shù)控系統(tǒng)為代表的新技術(shù)對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的滲透形成的機(jī)電一體化產(chǎn)品;其技術(shù)范圍覆蓋很多領(lǐng)域:
(1)機(jī)械制造技術(shù);
(2)信息處理、加工、傳輸技術(shù);
(3)自動(dòng)控制技術(shù);
(4)伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù);
(5)傳感器技術(shù);
(6)軟件技術(shù)等。
個(gè)人電腦
1、臺(tái)式機(jī)(Desktop)
也叫桌面機(jī),是一種獨(dú)立相分離的計(jì)算機(jī),完完全全跟其它部件無(wú)聯(lián)系,相對(duì)于筆記本和上網(wǎng)本體積較大,主機(jī)、顯示器等設(shè)備一般都是相對(duì)獨(dú)立的,一般需要放置在電腦桌或者專門(mén)的工作臺(tái)上。因此命名為臺(tái)式機(jī)。為非常流行的微型計(jì)算機(jī),多數(shù)人家里和公司用的機(jī)器都是臺(tái)式機(jī)。臺(tái)式機(jī)的性能相對(duì)較筆記本電腦要強(qiáng)。臺(tái)式機(jī)具有如下特點(diǎn):
散熱性。臺(tái)式機(jī)具有筆記本計(jì)算機(jī)所無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn)。臺(tái)式機(jī)的機(jī)箱具有空間大、通風(fēng)條件好的因素而一直被人們廣泛使用。
擴(kuò)展性。臺(tái)式機(jī)的機(jī)箱方便用戶硬件升級(jí),如光驅(qū)、硬盤(pán)。如臺(tái)式機(jī)箱的光驅(qū)驅(qū)動(dòng)器插槽是4-5個(gè),硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器插槽是4-5個(gè)。非常方便用戶日后的硬件升級(jí)。
保護(hù)性。臺(tái)式機(jī)全方面保護(hù)硬件不受灰塵的侵害。而且防水性就不錯(cuò);在筆記本中這項(xiàng)發(fā)展不是很好。
明確性。臺(tái)式機(jī)機(jī)箱的開(kāi)、關(guān)鍵、重啟鍵、USB、音頻接口都在機(jī)箱前置面板中,方便用戶的使用。
但臺(tái)式機(jī)的便攜性差,相比筆記本是非常方便。
2、電腦一體機(jī)
電腦一體機(jī),是由一臺(tái)顯示器、一個(gè)電腦鍵盤(pán)和一個(gè)鼠標(biāo)組成的電腦。它的芯片、主板與顯示器集成在一起,顯示器就是一臺(tái)電腦,因此只要將鍵盤(pán)和鼠標(biāo)連接到顯示器上,機(jī)器就能使用。隨著無(wú)線技術(shù)的發(fā)展,電腦一體機(jī)的鍵盤(pán)、鼠標(biāo)與顯示器可實(shí)現(xiàn)無(wú)線鏈接,機(jī)器只有一根電源線。這就解決了一直為人詬病的臺(tái)式機(jī)線纜多而雜的問(wèn)題。有的電腦一體機(jī)還具有電視接收、AV功能,也整合專用軟件,可用于特定行業(yè)專用機(jī)。
3、筆記本電腦(Notebook或Laptop)
也稱手提電腦或膝上型電腦,是一種小型、可攜帶的個(gè)人電腦,通常重1-3公斤。筆記本電腦除了鍵盤(pán)外,還提供了觸控板(TouchPad)或觸控點(diǎn)(Pointing Stick),提供了更好的定位和輸入功能。
筆記本電腦可以大體上分為6類:商務(wù)型、時(shí)尚型、多媒體應(yīng)用、上網(wǎng)型、學(xué)習(xí)型、特殊用途。商務(wù)型筆記本電腦一般可以概括為移動(dòng)性強(qiáng)、電池續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)、商務(wù)軟件多;時(shí)尚型外觀主要針對(duì)時(shí)尚女性;多媒體應(yīng)用型筆記本電腦則有較強(qiáng)的圖形、圖像處理能力和多媒體的能力,尤其是播放能力,為享受型產(chǎn)品。而且,多媒體筆記本電腦多擁有較為強(qiáng)勁的獨(dú)立顯卡和聲卡(均支持高清),并有較大的屏幕。上網(wǎng)本(Netbook)就是輕便和低配置的筆記本電腦,具備上網(wǎng)、收發(fā)郵件以及即時(shí)信息(IM)等功能,并可以實(shí)現(xiàn)流暢播放流媒體和音樂(lè)。上網(wǎng)本比較強(qiáng)調(diào)便攜性,多用于在出差、旅游甚至公共交通上的移動(dòng)上網(wǎng)。學(xué)習(xí)型機(jī)身設(shè)計(jì)為筆記本外形,采用標(biāo)準(zhǔn)電腦操作,全面整合學(xué)習(xí)機(jī)、電子辭典、復(fù)讀機(jī)、點(diǎn)讀機(jī)、學(xué)生電腦等多種機(jī)器功能。特殊用途的筆記本電腦是服務(wù)于專業(yè)人士,可以在酷暑、嚴(yán)寒、低氣壓、高海拔、強(qiáng)輻射、戰(zhàn)爭(zhēng)等惡劣環(huán)境下使用的機(jī)型,有的較笨重,比如奧運(yùn)會(huì)前期在“華碩珠峰大本營(yíng)IT服務(wù)區(qū)”使用的華碩筆記本電腦。
4、掌上電腦(PDA)
掌上電腦是一種運(yùn)行在嵌入式操作系統(tǒng)和內(nèi)嵌式應(yīng)用軟件之上的、小巧、輕便、易帶、實(shí)用、價(jià)廉的手持式計(jì)算設(shè)備。它無(wú)論在體積、功能和硬件配備方面都比筆記本電腦簡(jiǎn)單輕便。掌上電腦除了用來(lái)管理個(gè)人信息(如通訊錄,計(jì)劃等),而且還可以上網(wǎng)瀏覽頁(yè)面,收發(fā)Email,甚至還可以當(dāng)作手機(jī)來(lái)用外,還具有:錄音機(jī)功能、英漢漢英詞典功能、全球時(shí)鐘對(duì)照功能、提醒功能、休閑娛樂(lè)功能、傳真管理功能等等。掌上電腦的電源通常采用普通的堿性電池或可充電鋰電池。掌上電腦的核心技術(shù)是嵌入式操作系統(tǒng),各種產(chǎn)品之間的競(jìng)爭(zhēng)也主要在此。
在掌上電腦基礎(chǔ)上加上手機(jī)功能,就成了智能手機(jī)(Smartphone)。智能手機(jī)除了具備手機(jī)的通話功能外,還具備了PDA分功能,特別是個(gè)人信息管理以及基于無(wú)線數(shù)據(jù)通信的瀏覽器和電子郵件功能。智能手機(jī)為用戶提供了足夠的屏幕尺寸和帶寬,既方便隨身攜帶,又為軟件運(yùn)行和內(nèi)容服務(wù)提供了廣闊的舞臺(tái),很多增值業(yè)務(wù)可以就此展開(kāi),如股票、新聞、天氣、交通、商品、應(yīng)用程序下載、音樂(lè)圖片下載等等。
5、平板電腦
平板電腦是一款無(wú)須翻蓋、沒(méi)有鍵盤(pán)、大小不等、形狀各異,卻功能完整的電腦。其構(gòu)成組件與筆記本電腦基本相同,但它是利用觸筆在屏幕上書(shū)寫(xiě),而不是使用鍵盤(pán)和鼠標(biāo)輸入,并且打破了筆記本電腦鍵盤(pán)與屏幕垂直的J 型設(shè)計(jì)模式。它除了擁有筆記本電腦的所有功能外,還支持手寫(xiě)輸入或語(yǔ)音輸入,移動(dòng)性和便攜性更勝一籌。 平板電腦由比爾蓋茨提出,至少應(yīng)該是X86架構(gòu),從微軟提出的平板電腦概念產(chǎn)品上看,平板電腦就是一款無(wú)須翻蓋、沒(méi)有鍵盤(pán)、小到足以放入女士手袋,但卻功能完整的PC。
嵌入式
即嵌入式系統(tǒng)( Embedded Systems) ,是一種以應(yīng)用為中心、以微處理器為基礎(chǔ),軟硬件可裁剪的,適應(yīng)應(yīng)用系統(tǒng)對(duì)功能、可靠性、成本、體積、功耗等綜合性嚴(yán)格要求的專用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它一般由嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序等四個(gè)部分組成。它是計(jì)算機(jī)市場(chǎng)中增長(zhǎng)最快的領(lǐng)域,也是種類繁多,形態(tài)多種多樣的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)幾乎包括了生活中的所有電器設(shè)備,如掌上pda、計(jì)算器、電視機(jī)頂盒、手機(jī)、數(shù)字電視、多媒體播放器、汽車(chē)、微波爐、數(shù)字相機(jī)、家庭自動(dòng)化系統(tǒng)、電梯、空調(diào)、安全系統(tǒng)、自動(dòng)售貨機(jī)、蜂窩式電話、消費(fèi)電子設(shè)備、工業(yè)自動(dòng)化儀表與醫(yī)療儀器等。
嵌入式系統(tǒng)的核心部件是嵌入式處理器,分成4類,即嵌入式微控制器( Micro Contrller Unit ,MCU,俗稱單片機(jī))、嵌入式微處理器( Micro Processor Unit ,MPU )、嵌入式DSP 處理器( Digital Signal Processor,DSP) 和嵌入式片上系統(tǒng)( System on Chip,SOC)。嵌入式微處理器一般具備4個(gè)特點(diǎn):
1、對(duì)實(shí)時(shí)和多任務(wù)有很強(qiáng)的支持能力,能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時(shí)間,從而使內(nèi)部的代碼和實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)的執(zhí)行時(shí)間減少到最低限度;
2、具有功能很強(qiáng)的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能,這是由于嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)已模塊化,而為了避免在軟件模塊之間出現(xiàn)錯(cuò)誤的交叉作用,需要設(shè)計(jì)強(qiáng)大的存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)功能,同時(shí)也有利于軟件診斷;
3、可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu),以能迅速地?cái)U(kuò)展出滿足應(yīng)用的高性能的嵌入式微處理器;
4、嵌入式微處理器的功耗必須很低,尤其是用于便攜式的無(wú)線及移動(dòng)的計(jì)算和通信設(shè)備中靠電池供電的嵌入式系統(tǒng)更是如此,功耗只能為mw 甚至μw 級(jí)。
計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域
信息管理
信息管理是以數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)為基礎(chǔ),輔助管理者提高決策水平,改善運(yùn)營(yíng)策略的計(jì)算機(jī)技術(shù)。信息處理具體包括數(shù)據(jù)的采集、存儲(chǔ)、加工、分類、排序、檢索和發(fā)布等一系列工作。信息處理已成為當(dāng)代計(jì)算機(jī)的主要任務(wù)。是現(xiàn)代化管理的基礎(chǔ)。據(jù)統(tǒng)計(jì),80%以上的計(jì)算機(jī)主要應(yīng)用于信息管理,成為計(jì)算機(jī)應(yīng)用的主導(dǎo)方向。信息管理已廣泛應(yīng)用與辦公自動(dòng)化、企事業(yè)計(jì)算機(jī)輔助管理與決策、情報(bào)檢索、圖書(shū)館里、電影電視動(dòng)畫(huà)設(shè)計(jì)、會(huì)計(jì)電算化等各行各業(yè)。
計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已滲透到社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域,正在日益改變著傳統(tǒng)的工作、學(xué)習(xí)和生活的方式,推動(dòng)著社會(huì)的科學(xué)計(jì)算
科學(xué)計(jì)算是計(jì)算機(jī)最早的應(yīng)用領(lǐng)域,是指利用計(jì)算機(jī)來(lái)完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)值計(jì)算問(wèn)題。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)工作中,科學(xué)計(jì)算的任務(wù)是大量的和復(fù)雜的。利用計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度高、存儲(chǔ)容量大和連續(xù)運(yùn)算的能力,可以解決人工無(wú)法完成的各種科學(xué)計(jì)算問(wèn)題。例如,工程設(shè)計(jì)、氣象預(yù)報(bào)、火箭發(fā)射等都需要由計(jì)算機(jī)承擔(dān)龐大而復(fù)雜的計(jì)算量。
過(guò)程控制
過(guò)程控制是利用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)采集數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù),按最優(yōu)值迅速地對(duì)控制對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)或自動(dòng)控制。采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行過(guò)程控制,不僅可以大大提高控制的自動(dòng)化水平,而且可以提高控制的時(shí)效性和準(zhǔn)確性,從而改善勞動(dòng)條件、提高產(chǎn)量及合格率。因此,計(jì)算機(jī)過(guò)程控制已在機(jī)械、冶金、石油、化工、電力等部門(mén)得到廣泛的應(yīng)用。
輔助技術(shù)
計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)包括CAD、CAM和CAI。
1、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computer Aided Design,簡(jiǎn)稱CAD)
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)輔助設(shè)計(jì)人員進(jìn)行工程或產(chǎn)品設(shè)計(jì),以實(shí)現(xiàn)最佳設(shè)計(jì)效果的一種技術(shù)。CAD技術(shù)已應(yīng)用于飛機(jī)設(shè)計(jì)、船舶設(shè)計(jì)、建筑設(shè)計(jì)、機(jī)械設(shè)計(jì)、大規(guī)模集成電路設(shè)計(jì)等。采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì),可縮短設(shè)計(jì)時(shí)間,提高工作效率,節(jié)省人力、物力和財(cái)力,更重要的是提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量。
2、計(jì)算機(jī)輔助制造(Computer Aided Manufacturing,CAM)
計(jì)算機(jī)輔助制造是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品的加工控制過(guò)程,輸入的信息是零件的工藝路線和工程內(nèi)容,輸出的信息是刀具的運(yùn)動(dòng)軌跡。將CAD和CAM技術(shù)集成,可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)產(chǎn)品生產(chǎn)的自動(dòng)化,這種技術(shù)被成為計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)。有些國(guó)家已把CAD和計(jì)算機(jī)輔助制造(Computer Aided Manufacturing)、計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試(Computer Aided Test)及計(jì)算機(jī)輔助工程(Computer Aided Engineering)組成一個(gè)集成系統(tǒng),使設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試和管理有機(jī)地組成為一體,形成高度的自動(dòng)化系統(tǒng),因此產(chǎn)生了自動(dòng)化生產(chǎn)線和“無(wú)人工廠”。
3、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(Computer Aided Instruction,簡(jiǎn)稱CAI)
計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)是利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行課堂教學(xué)。教學(xué)課件可以用PowerPoint或Flash等制作。CAI不僅能減輕教師的負(fù)擔(dān),還能教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)、形象逼真,能夠動(dòng)態(tài)演示實(shí)驗(yàn)原理或操作過(guò)程激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提高教學(xué)質(zhì)量,為培養(yǎng)現(xiàn)代化高質(zhì)量人才提供了有效方法。
翻譯
1947年,美國(guó)數(shù)學(xué)家、工程師沃倫·韋弗與英國(guó)物理學(xué)家、工程師安德魯·布思提出了以計(jì)算機(jī)進(jìn)行翻譯(簡(jiǎn)稱“機(jī)譯”)的設(shè)想,機(jī)譯從此步入歷史舞臺(tái),并走過(guò)了一條曲折而漫長(zhǎng)的發(fā)展道路。機(jī)譯被列為21世紀(jì)世界十大科技難題。與此同時(shí),機(jī)譯技術(shù)也擁有巨大的應(yīng)用需求。
機(jī)譯消除了不同文字和語(yǔ)言間的隔閡,堪稱高科技造福人類之舉。但機(jī)譯的譯文質(zhì)量長(zhǎng)期以來(lái)一直是個(gè)問(wèn)題,離理想目標(biāo)仍相差甚遠(yuǎn)。中國(guó)數(shù)學(xué)家、語(yǔ)言學(xué)家周海中教授認(rèn)為,在人類尚未明了大腦是如何進(jìn)行語(yǔ)言的模糊識(shí)別和邏輯判斷的情況下,機(jī)譯要想達(dá)到“信、達(dá)、雅”的程度是不可能的。這一觀點(diǎn)恐怕道出了制約譯文質(zhì)量的瓶頸所在。
多媒體應(yīng)用
隨著電子技術(shù)特別是通信和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,人們已經(jīng)有能力把文本、音頻、視頻、動(dòng)畫(huà)、圖形和圖像等各種媒體綜合起來(lái),構(gòu)成一種全新的概念—“多媒體”(Multimedia)。在醫(yī)療、教育、商業(yè)、銀行、保險(xiǎn)、行政管理、軍事、工業(yè)、廣播、交流和出版等領(lǐng)域中,多媒體的應(yīng)用發(fā)展很快。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由一些獨(dú)立的和具備信息交換能力的計(jì)算機(jī)互聯(lián)構(gòu)成,以實(shí)現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)方面的應(yīng)用使人類之間的交流跨越了時(shí)間和空間障礙。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已成為人類建立信息社會(huì)的物質(zhì)基礎(chǔ),它給我們的工作帶來(lái)極大的方便和快捷,如在全國(guó)范圍內(nèi)的銀行信用卡的使用,火車(chē)和飛機(jī)票系統(tǒng)的使用等?梢栽谌蜃畲蟮幕ヂ(lián)網(wǎng)絡(luò)——Internet上進(jìn)行瀏覽、檢索信息、收發(fā)電子郵件、閱讀書(shū)報(bào)、玩網(wǎng)絡(luò)游戲、選購(gòu)商品、參與眾多問(wèn)題的討論、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療服務(wù)等。
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