工业计算机概述

工业计算机（工控机、工业电脑）概述

工控机是一种加固的增强型个人计算机，它可以作为一个工业控制器在工业环境中可靠运行。早在80年代初期，美国AD公司就推出了类似IPC的MAC-150工控机，随后美国IBM公司正式推出工业个人计算机IBM7532。由于IPC的性能可靠、软件丰富、价格低廉，而在工控机中异军突起，后来居上，应用日趋广泛。

目前，IPC已被广泛应用于通讯、工业控制现场、路桥收费、医疗、环保及人们生活的方方面面。

一、工控机的概念

工业控制计算机是为适应工业现场恶劣环境（粉尘、振动、高温、电磁干扰）而设计的专用计算机。

工控机即工业控制计算机，也叫做工业个人计算机（Industrial Personal Computer─IPC），英文简称IPC。工控机通俗的说就是专门为工业现场而设计的计算机。也可以理解为产业电脑或工业电脑。

机架式

壁挂式

一、为什么使用工控机

工控机能够适应工业现场恶劣环境，并且具有良好的稳定性，易维护。

二、工控机的特点

1、高强度钢，结构坚固，抗EMI；

2、防尘设计。具有空气滤网，机箱内微正压；

3、稳定性高，维护方便，MTTR短；

?主板、电源、磁盘驱动器、风扇维护方便

?滤网，电源更换简便

4、易扩充性好；

5、抗冲击，耐振动

?带紧固压条

?四个橡胶垫

6、宽温度湿度范围工作；

?工作湿度：5%-95%(无凝结)

?散热能力强：86CFM

?工作温度：0oC - 50oC

7、Watchdog功能；降低维护成本，提高系统可靠性。

8、架装设计，节省空间；

9、多种电源型号。AC 110V/220V；DC -48V

工控机(IPC)的主要结构

1、全钢机箱IPC的全钢机箱是按标准设计的，抗冲击、抗振动、抗电磁干扰，内部可

安装同PC-bus兼容的无源底板。

2、无源底板无源底板的插槽由ISA和PCI总线的多个插槽组成，ISA或PCI插槽

的数量和位置根据需要有一定选择，该板为四层结构，中间两层分别为地层和电源层，这种结构方式可以减弱板上逻辑信号的相互干扰和降低电源阻抗。底板可插接各种板卡，包括CPU卡、显示卡、控制卡、I/O卡等。

3、工业电源为AT开关电源，平均无故障运行时间达到250，000小时。

4、CPU卡IPC的CPU卡有多种，根据尺寸可分为长卡和半长卡，根据处理器可分为386、486、586、PII、PIII、CORE ,I3~I7主板，用户可视自己的需要任意选配。其主要特点是：工作温度0-60℃；装有“看门狗”计时器；低功耗，最大时为5V/2.5A。

5、其他配件：IPC的其他配件基本上都与PC机兼容，主要有CPU、内存、显卡、硬盘、软驱、键盘、鼠标、光驱、显示器等。

工控机箱分类

工控机箱分类：

（一）高度：一般分1U（44MM*430MM*XX），2U（88*430*XX），3U，4U （178MM*430MM * XX），5U，6U，7U，8U等，一个1U的高度是44MM，其他高度依次类推；

（二）长度：国际标准的长度有两种450MM与505MM，根据客户的具体要求还可以扩分其他长度，比如：480MM，500MM，520MM，530MM，600MM等；其中450MM~~520MM的尺寸机箱占市场需求的90%以上；加长型机箱的作用主要是有以下3个：一个是安装双CPU至强12” * 13”的主板，必须要520MM的长度才能安装这样的大板；另外一个是安装工业CPU长卡或者是300MM长的视频卡等需要足够的扩展空间；最后一个是散热空间的考虑，由于有些监控用户需要安装多路视频卡与多个硬盘，比如64路，128路等，10个硬盘就需要很好的散热效果；

（三）卧式与壁挂式

壁挂式：此外，由于某些设备制造商需要把控制中心（IPC）放置在其设备之中。因此对工控机的体积有较为严格的要求。传统的上架式19英寸机箱体积基本很难满足要求，因此针对此种客户需求，推出了壁挂式的机箱。这类机箱由于体积小，并且应用环境在某设备内部，因此设计理念也重在散热和扩展性能上。下图是应用在某测试平台的机柜内部状态。

工控机(IPC)的技术特点

1、采用符合“EIA”标准的全钢化工业机箱，增强了抗电磁干扰能力。

2、采用总线结构和模块化设计技术。CPU及各功能模块皆使用插板式结构，并带有压杆

软锁定，提高了抗冲击、抗振动能力。

3、机箱内装有双风扇，正压对流排风，并装有滤尘网用以防尘。

4、配有高度可靠的工业电源，并有过压、过流保护。

5、电源及键盘均带有电子锁开关，可防止非法开、关和非法键盘输入。

6、具有自诊断功能。

7、可视需要选配I/O模板。

8、设有“看门狗”定时器，在因故障死机时，无需人的干预而自动复位。

9、开放性好，兼容性好，吸收了PC机的全部功能，可直接运行PC机的各种应用软件。

10、可配置实时操作系统，便于多任务的调度和运行。

11、可采用无源母板（底板），方便系统升级。

工控机（IPC）和PLC相比较

一、概述

在工业自动化领域，PLC和工控机是人们不得不提的两类控制设备，它们是大多数自动化系统的基础设备。PLC和工控机的最新技术发展是工程师对设备应用性能要求的完美体现：控制器的硬件标准化，以及用户的各种控制要求通过软件来进行改变。

PLC就是一种利用计算机原理为顺序控制专门设计的、通用的、使用方便的装置。它采用了专用设计的硬件，而使用性能都是通过控制程序来确定的。

工控机则是利用了个人计算机的PCI总线和PC/104总线、采用功能板卡扩展控制

I/O点来实现计算机控制的一种方便的控制设备。它具有工业现场应用特性，同时又极大地利用了PC机的软件环境，用户可以方便地选择各制造商提供的产品。

PLC和工控机目前的技术发展水平已大大超过其出现时技术水平，并各自定位在不同的层面。PLC适合低成本自动化项目和作为大型DCS系统的I/O站，工控机在中规模小范围自动化工程中有很好的性能价格比，当然这种定位也不是绝对的。据预测，2000年我国工业自动化的市场规模达170亿至207亿人民币，其中工控机占40亿左右、PLC 占30亿左右，再加上DCS系统、FCS系统和NCC系统（占60亿）中使用的PLC和工控机，可以看出其在工业自动化领域中举足轻重的作用。这两类控制设备在各领域的自动化中扮演了不可缺少的角色。图1给出了某自来水厂工业控制系统的典型结构图，其中采用了PLC作为I/O控制站、工控机作为监控机。

图1 工业控制系统的典型结构图

目前，PLC的主流厂商有A-B、Siemens和Modicon等。工控机的主流厂商有IEI

和ADVANTECH、ADLINK、EVOC等。

PLC和工控机在其技术发展的历程中，为了适合工业现场应用的需要和用户二次开发的需要，都积极地发展高可靠性、网络化和高性能的用户开发软件方面的技术性能。以下将重点介绍PLC和工控机在硬件、软件和网络方面技术应用现状和发展趋势。

二、PLC和工控机的硬件技术现状和发展

PLC和工控机的最终用户为冶金、采矿、水泥、石油、化工、电力、机械制造、汽车、装卸、造纸、纺织、环保等行业，其主要的用途为：

1、顺序控制

顺序控制是应用最广泛的领域，它包括单机控制、多机群控制、自动生产线控制，如注塑机、印刷机械、订书机械、切纸机械、组合机床、磨床、装配机械、包装生产、电镀流水线和电梯控制等。

2、运动控制

应用在电力拖动系统或伺服电机的单轴或多轴位置控制。

3、过程控制

采用模拟量模块能控制物理参数，例如温度、压力、速度和流量等，并提供PID等闭环控制的功能。

4、数据处理

可以支持数控机床的控制和管理、多轴控制等。

由于自动化系统的要求日益提高，传统的提供I/O点服务的PLC和工控机已经无法满足复杂的工艺要求。因此，PLC和工控机在硬件系统上有了根本的变化。

PLC系统在模块上的技术发展有：

1、处理器模块

配备大容量内存，为满足实时控制的要求而优化设计，除了一般的I/O扫描和控制、远程数据交换外，支持大型的集成控制、通讯、并行运算、处理器独立后台程序和处理器输入中断等功能。如A-B公司的ControlLogix处理器模块在它的内核中设计有通信功能，借助于它的无源数据总线，系统的瓶颈得以消除。这种灵活的结构允许多个处理器、网络以及I/O在一个机架中搭配使用而没有限制。

2、信息协处理器模块

读取主处理器的数据表和状态文件，或通过高级语言程序将数据写入主处理器，程序可以在实时多任务环境下以及独立于PLC处理器的方法，单独在协处理器中运行。

3、高级语言协处理器

通过C和Basic的接口来进行复杂的计算和算法实现。

4、网络适配模块

在现场总线与处理器之间提供通讯接口，以便PLC处理器和I/O模块进行远程的数据交换。

5、具有特殊功能的I/O模块

如A-B公司在其产品中提供了智能变送器模块、温度控制模块、称重模块、开环速度控制模块、塑料制造模块、力矩控制模块、绝对编码模块、可组态流量计模块、电流同步模块等。这些模块的设计考虑了特殊行业的需要，使得复杂的控制功能以模块化的方式得以解决，提高了可靠性和专业水平。

同样，工控机也从I/O板卡的基础上飞速向前发展，大规模集成电路和计算机本身的革命性发展给工控机提供了舞台。工控机系列产品除了全系列的I/O板卡外，还发展

了一体化工作站、带电子盘的工控机、远程RTU、适用于仪表行业的微型工控机、适用于视频和多媒体行业的工控机、适用于通讯行业的带监控液晶屏的工控机、与PLC合一的特殊工控机以及防爆型工控机。

工业现场的应用环境要求PLC和工控机具有很高的可靠性，而可靠性是靠电磁兼容特性（EMC）和容错技术来保证的。PLC和工控机要经过严格的电磁兼容检测，如辐射敏感度检测、谐波/电压波动/电压骤降检测、静电/快速脉冲/雷击检测、电磁干扰检测等。EMC保证了设备在本质上的抗干扰特性。但是，要保证控制设备不出故障是不可能的。因此，采用容错设计的系统对要求不能停机、不能失控的高可靠系统是十分重要的。目前重要的容错设计技术有Watchdog和双机热备（包括主机、模块和通讯介质的热备）。热备系统的工作对用户来说是透明的：即当故障发生时，所有对故障点的切除和数据的备份都是在最短的控制周期内自动完成的。此项技术的完成包括了设备硬件和软件二个方面。图2给出了PLC双机冗余系统的结构。

图2 PLC双机冗余系统结构

三、PLC和工控机的软件特性

PLC、工控机和现场总线为工业自动化提供了很好的底层控制硬件基础。随着软件技术的迅猛发展，控制软件不再是单调的数字和菜单操作界面，而是图形化的人机交互工具。好的工控软件包括了从底层的数据采集、数据库、控制逻辑运算到高层的人机图形界面(MMI)。这里，我们从工控软件体系结构而不是个别软件功能的角度介绍PLC和工控机的应用软件应该具备的特性。

微软为制造业的分布式网络结构提出了一个功能强大的概念，它包括了企业资源规划（ERP）和制造资源规划（MRP）的主要功能、控制、人机界面与数据采集和监控

（SCADA）、制造执行系统（MES）、批量控制与设备界面等，但它们同时增加了用户成本以及共享数据的难度。

因此，在1998年，微软公司引入了Windows分布式互连网络应用的概念，简称Windows DNA。它是在企业内将各种商业应用软件进行无缝连接的一种结构。这种结构可以使制造业的软件开发商开发出强壮的、具有多种特性的产品，并使最终用户将其各自独立的制造和商业软件应用集成到一个数字神经系统中去。

各个控制设备生产厂家如罗克韦尔自动化公司，通过其产品和与微软的合作，正在将Windows DNA结构引入制造业。这些公司在制造业软件开发过程中具有自己的策略框架，如罗克韦尔互联网应用结构，或称RNA，就是与微软提出的为企业定义的DNA 结构紧密平行的一种。

建立在微软的Windows NT和Windows 9X操作系统和用户接受的微软Office套件、微软BackOffice工具的基础上，微软公司于1998年引入了DNA结构。Windows DNA 立刻被采纳为连接在一个单独的企业分布式大系统中多种产品的策略结构。

DNA包含了传统的计算机系统并允许组成可变结构的Client/Sever系统，该系统可以提高技术等级以及进行应用革新。Windows DNA的关键元素包括工具、集成存储、商务过程、用户界面和导航。

更详细地说，DNA具有如下特征：

?公共的操作系统和网络；

?公共数据访问；

?BackOffice工具和服务；

?公共的应用底层结构；

?与微软的Office应用集成；

?强有力的开发工具；

?可遗传的系统集成工具；

正如微软定义的那样，制造业的Windows DNA包含了企业资源规划/制造资源规划，控制(不论其为分布式、基于PC的或PLC)、人机接口和SCADA，制造执行系统、批处理和设备接口。没有制造业的DNA，那么在这些应用功能之间的鸿沟只能由用户界面和驱动设备来填补。这将会使业主系统的成本增加，并且由于数据格式问题而很难共享数据。

早在80年代中期，罗克韦尔自动化在其CIM版本中首先确定了将工厂底层与上位计算机系统连接的需求。但是，直到现在实现以上概念的软件和硬件的核心技术才成熟，

它们包括商业方面的应用如数据采集和监控、人机界面（HMI）、批量控制（Batch）、MES、ERP接口、基于PC总线的控制和通讯。

以RNA结构为例，它包括了：

1、操作系统平台

包括了从最早的Win3.1环境的人机界面和编程软件到Windows NT开发全功能人机界面。随着Windows CE的到来，一些公司正计划提供基于CE的全套的PLC编程、人机界面和控制软件。

2、COM和DCOM

建立COM（组件对象模型）和DCOM（分布式组件对象模型）使得产品具有互操作性、扩展性和灵活性。COM与其它工控软件产品的结合增加了提供集成套装软件（ProcessPak和ControlPak）的能力，还增加了各独立软件的模块化程度和促进某公司产品与其它厂家产品的集成能力。例如，罗克韦尔软件RS SQL是一个数据登入和传送处理的系统，采用COM技术提供连接控制系统和企业数据库系统的双向联系，是支持制造业DNA数据库环境的版本。

3、Visual Basic的应用

微软认为VB是在DNA框架内实现内部集成的关键技术。VBA为DNA结构提供了三大益处，首先，它为最终用户提供不需要学习特定语言而能编制自己的实际应用程序的标准方法；其次，VBA提供了多个应用间共享数据或集成功能的方法，例如，它允许人机界面软件可以利用微软的Excel表格的功能，这是一个系统模型公司的产品，具有计算功能和生产计划功能；最后，最终用户如将内嵌VBA产品集成到基于DNA的制造信息系统，它能够使目前工业界众多使用VB作为系统快速开发工具的工程师们提升其软件产品。

4、ActiveX

ActiveX技术的应用日益广泛，许多厂商推出的产品都支持ActiveX。罗克韦尔软件公司首先为制造工业的应用软件引入了ActiveX技术，并且是第一个授权的软件开发商，同时能将VBA嵌入到核心产品中去。

5、OPC－过程控制OLE

DDE是微软为front-office应用开发的共享小量相对不变的数据的技术。与DDE不同，过程控制OLE技术面向制造环境的控制性能、结构和可靠性而设计。微软的制造

业DNA确定了设备、控制应用和商业应用间应该具有开放性和互操作性接口特征（OPC）。罗克韦尔是OPC组织制定者和主要开发者。OPC负责建立基于COM技术的应用规范，它允许所有的应用程序采用同样的基于COM技术的接口去访问数据，简化了数据的采集和共享方法。

根据以上要求采用了制造业DNA的许多技术后，罗克韦尔还提供面向企业和工业的集成软件包，如用于批量控制的RSBatch、RSView32、RSLogix等可用于对功能框图进行编程。它们也利用COM集成、VBA和OPC为应用间提供互操作性和与企业的其它层连接。控制软件包还为连接I/O、PC总线的控制、编程、VBA和COM对象提供相同的互操作性。

制造业信息技术的最高境界是采用无缝连接、投资有效、规模灵活和兼顾未来的发展的思想并在企业内共享从工厂底层采集的数据。RNA的技术保证了其用户用他们的现有软件去实现基于DNA的环境。只有当企业能够得到足够的信息以制定更好的决策、将其供应渠道和运作结合起来，才能使其整个系统更接近用户。虽然计算机硬件和网络技术已有很大发展，在软件领域仍还有很多的工作要做。

四、PLC和工控机的网络特性

现场总线技术是工业自动化最深刻变革之一。PLC和工控机采用现场总线后可方便地作为I/O站和监控站连接在DCS系统中。现场总线是一种取代4～20mA标准，用于连接智能现场设备和控制设备的双向数字通讯技术，现场总线具有开放性和互操作性，它使得一些控制功能下移到现场设备中。

现场总线还可以处理复杂的事情：本质安全、危险场合、多变量的过程以及法规要求严格的环境。PLC和工控机采用现场总线有以下益处：

1、互操作性

互操作性定义为在没有任何功能损失的条件下，不同厂家的多个设备可以工作在一个系统中，互操作性允许工厂工程师可在相同的现场总线中集成不同厂家的设备，也允许工程师用别的厂家的设备来替换一台现场总线设备。

2、更低的安装费用

现场总线将极大地降低工厂最初的费用，包括简化接线、更少的接线端子排和简化了的仪表选型。此外，减少的费用还有：简化了图纸、简化了控制系统的工程实施、减少了用于连线、接线柜和接线盒的费用。通过把控制功能转移到现场，控制系统的费用也降低了：减少了DCS所需的空间，减少了控制系统的I/O点数，减少了机柜的空间

和I/O接线端子排。现场总线将能提供在线的远方数字通讯，可用来实现更快的调试、更快的诊断，降低安装和调试设备的人工费用。

3、更低的维护费用

现场总线将扩大操作人员观察整个过程的视角，这样，可以方便和有效地进行维护和过程管理，加快查找和消除故障的速度。现场总线可以实现在线诊断，更方便的标定和预测维护性。

4、改进性能

随着控制功能从DCS转移到单独的控制回路，由于就地控制更快，更准确，系统的集成度和可靠性也增加了。现场总线还能充分利用具有多传感器设备的优点，因为在一对导线上允许多个信息流动。

由于现场总线使得更容易从现场获取设备信息，工厂操作员和管理人员能够对其过程进行更严格的控制，从而改进性能、增加过程的可用性和一致性。

现场总线不仅是一种信号通讯协议，还是一种全新的控制过程的方法。目前，在PLC 和工控中使用的主流现场总线协议有西门子的ProfiBus，罗克韦尔自动化的ControlNet 和DeviceNet以及基金会现场总线FF等。以下以ControlNet和DeviceNet为例介绍工业自动化中的网络体系结构和通讯技术。

控制网（ControlNet）是近年来推出的一种新的面向控制层的实时性现场总线网络，在同一物理介质链路上提供时间关键性I/O数据和报文数据，包括程序的上载/下载，组态数据和点对点的报文传递等通讯支持，是具有高度确定性、可重复的高速控制和数据采集的网络，I/O性能和端到端通讯性能都较传统网络有较大提高。

ControlNet是基于生产者/消费者（Producer/ Consumer）模式的网络，允许在同一链路上有多个主控制器共存，支持输入数据或点对点信息的多路发送，大大减少了网络上的交通量，提高了网络效率和网络性能。

ControlNet 是高度确定性、可重复的网络。所谓确定性就是预见数据何时能够可靠传输到目标的能力，而可重复性则是指数据的传输时间不受网络节点添加/删除情况或网络繁忙状况影响而保持恒定的能力。在实际应用中，通过网络组态时选择性设定有计划I/O分组或互锁时间，这些要求能得到更进一步的保证。因此，ControlNet非常适用于一些控制关系有复杂关联，要求控制信息同步、协调实时控制、数据传输速度要求较高的应用场合。如协同工作的驱动系统，焊接控制，运动控制，视觉系统，复杂的批次控制，有大量数据传送要求的过程控制系统，有多个控制器和人机界面共存的系统等。

对于有多个基于PC的控制器之间，不同PLC之间或PLC和DCS之间存在通讯要求的场合，ControlNet非常适用。ControlNet允许多个各自拥有自己独立或共享的I/O的控制器之间相互通讯或以灵活的互锁方式组织。由于其突出的实时性、确定性、可选的本征安全等特性，越来越多地应用于过程控制等要求较高的应用场合。

ControlNet是开放的现场总线，截止1999年底在全世界范围内已经拥有包括Rockwell Autom-ation、ABB、Honeywell等近70家著名厂商组成的成员单位，由独立国际组织——控制网国际（ControlNet International）负责管理，该组织旨在维护和发行ControlNet技术规范，管理成员单位的共同的市场推广工作。同时提供各个厂商产品之间的一致性和互操作性测试服务，保证ControlNet的开放性。

控制网的通讯是基于一种全新的通讯模式：生产者/消费者通讯模式。工业控制要求控制网络提供越来越高的生产率、更高的系统性能，同时又提供确定性的、可重复的、可估计的设备间通讯。单纯提高波特率或单纯提高协议效率，都不能从根本上解决问题。传统的网络通讯模型是源/目的型或者称点到点的通讯方式，这种方式的优点是通讯的内容和形式都十分明确，在传送的报文中都包含了明确的源和地址信息，但是在源/目的网络模式下，当同一数据源上的数据向网络上其它多个节点发送数据时，必须经过多次才能实现，这就大大增加了网络的负担，降低了通讯的效率。另外，由于数据到达不同网络节点的时间可能因网络上节点数目的不同而变化，不同节点之间的同步就变得困难，通讯的实时性不能得到保障。

不同于以往的通讯模式，生产者/消费者模式允许网络上的不同节点同时存取同一个源的数据。在生产者/消费者模式下，数据被分配一个唯一的标识，根据具体的标识，网络上多个不同的节点可以接收到来自同一发送者的数据，其结果是，数据的传输更为经济，每个数据源一次性把数据发送到网络，其它节点选择性的收取这些数据，不浪费带宽，提高了系统生产率，通讯效率提高，数据只须产生一次，不管有多少个节点需要接收这个数据。数据经过同样的时间传送到不同的节点，可以实现通讯的精确同步。

DeviceNet是一种用于连接工业设备(如限位开关、光电传感器、阀门、电动机启动器、过程传感器、条型码读入器、变频器、屏幕显示和操作界面等)与网络的现场总线，其特点是成本低、开发容易、支持的厂家多并且不需要昂贵的连接线路。

DeviceNet是一个开放式的协议，它最初是由美国罗克韦尔自动化公司开发应用。目前，DeviceNet技术属“开放DeviceNet厂商协会”归ODVA组织(Open DeviceNet Vendor Associaiton)所有和推广。ODVA在世界范围拥有300多家著名自动化设备厂商的会员（如罗克韦尔自动化、ABB、欧姆龙）。中国的ODVA组织由上海电器科学研究所牵头成立，目前正积极推广该技术。设备厂商只要参加ODVA组织，就可以得到有关DeviceNet协议标准，还可以加入产品讨论组来得到产品开发的帮助。DeviceNet产品的

开发并不复杂。设备DeviceNet是基于CAN的技术。作为一种串行通讯技术，CAN是80年代中后期适应汽车控制网络化要求而产生并迅速发展起来的，并已成为开放的国际标准通讯协议（ISO 11898），在包括工业自动化在内的众多领域得到了广泛的应用。

DeviceNet在1994年问世，1995年成为开放协议，并由ODVA负责推广，在北美及亚太地区都有日益广泛的应用。DeviceNet网络介质可采用五线制电缆，它包括了二条信号线，二条24V电源线和一条屏蔽线。DeviceNet设备可以从网络上直接获得电源，并能在线地从网络上连接和切下设备。

DeviceNet的应用优点有：

?它是一种支持多方厂家产品互操作的开放式通讯标准；

?能快速方便地安装；

?是一种考虑未来的设计，能根据扩展和变化需要来方便地增加功能；

?由设备内部的智能机制提高运行效率；

?通过数据生成源/消费源通讯结构提供高效的带宽；

?可不断电地在线对设备组态和增加设备。

现场总线网、智能化设备仪表的发展，不可避免地影响着DCS的体系结构，现在可以看到的一个明显的趋势是DCS的进一步分散化。传统的DCS，在I/O控制站这一层仍然是一个集中式的结构，有些系统出于成本或其它方面的考虑，将I/O控制站的规模做得很大。这种考虑包括：高性能CPU的价格己降得很低，为了充分发挥CPU的能力，可以将一个I/O控制站的点数、回路数扩充，以降低成本。但是这种设计提高了危险性的集中度，如果为了提高可靠性增加冗余措施，系统成本仍然会上升，因此并不是一个理想的解决方案。从当前的发展趋势看，利用现场总线网和智能化设备、智能化仪表，加上通用的工控机完全可以组成一个小型的DCS，这就对传统的DCS提出了挑战，因为基于现场总线网的DCS具有很多优越性，无论从系统的成本上、可靠性上，安装使用、维护的方便性及可扩充性上都有很大的优势。那么，传统的DCS将如何发展才能接受这个挑战呢？

答案是明确的，只有在I/O控制站这一层进一步分散化，采用现场总线网技术，形成以现场总线网基础的、以智能I/O模块构成的分布式控制站。也就是说，将过去DCS 中集中式的I/O控制站变成分布式的控制站，在传统DCS网络的下一层再引入一层现场网络，形成设备级网络、控制级网络和管理级网络这样三层网络结构，以此来满足不断提高的应用需求。

DCS在形成了三层网络结构以后，基本控制单元深入到了设备控制这一级，向上，DCS的功能延伸到管理控制级，逐步形成了一个较完整的控制、管理一体化的体系结构。

图3给出了一个典型的工业自动化系统的三层网络结构，其低层是以DeviceNet现场总线将设备、PLC的远程I/O点连接在一起的设备层、中间是以ControlNet（或DH+、DH485等）将PLC、工控机以及操作员界面连接在一起的控制层网络，而上层的Ethernet 以PC或工作站为主完成管理和信息服务任务。三层网络各司其职，代表了工业控制的典型结构。

图3 典型工业自动化系统的网络结构

五、结论

随者微机的软硬件技术和网络通讯技术的飞速发展，工业自动化领域发生了革命性的技术进步。而PLC及工控机作为工业控制的设备基础，通过技术的不断革新，在工业控制中的地位日益加强，并且成为实现工业控制技术进步的主要工具。

计算机发展史简介

第一章计算机发展史简介 一．先驱者的贡献 帕斯卡（Biaise Pascal，1623~1662） ↖法国数学家、物理学家 ↖19 岁受机械时钟的启发发明第一个齿轮式机械计算器（1642 年），只能做加、减法 巴贝奇（C.Babbage，1791～1871） ↖英国数学家 ↖公认的计算机之父 ↖研制出差分机和分析机 ↖提出程序控制的思想 ↖提出了完整的通用计算机的设计方案，已经有许多的现代计算机的元素在里面，最终100 年后由艾肯实现 爱达.拜伦(Ada Augusts Lovelace，1815～1852) ↖英国数学家 ↖为巴贝奇的分析机编制程序 ↖虽然还没出现?°循环?±，?°子程序?±的概念，但其中已经蕴含了现在程序的思想。 ↖被称为世界上第一位程序员 艾肯（Howard Aiken，1900～1973) ↖美国数学教授 ↖制造出第一台机电式计算机MarkI ，后又制造出MarkII ↖MarkI 的一些参数： 以机电的方法代替机械的方法实现分析机，1944 年完成，在哈佛大学用了15 年 15.5米,高2.4米,75万个零部件 乘法速度是3 秒 图灵(Alan Turing，1912～1954) ↖英国科学家 ↖现代计算机诞生过程中最重要的两个 人物之一，另一个是冯. 诺依曼 ↖他对现代计算机的贡献有两个： 建立图灵机理论模型 提出定义机器智能的图灵测试 冯.诺依曼(Von.Neumann,1903～1957) ↖美国数学教授 ↖现代计算机之父 ↖两个方面的重要贡献 提出了存储程序的思想 在EDVAC设计中提出的计算机结构奠定了现代 计算机体系结构框架,被称为冯.诺依曼结构 二．现代计算机的诞生 第一台电子数字计算机电子计算机ENIAC的诞生 (Electronic Numerical Integrator And Computer) 电子数字积分计算机

计算机基础知识概述

计算机基础知识概述 一、概述 1.计算机的发展 （1）1946年，美国宾夕法尼亚大学成功研制了世界上第一台电子数学积分计算机。（计算机简称：ENIAC） （2）ENIAC的特点 a.采用二进制 b.储存程序控制 2.计算机的特点、用途和分类 （1）特点 a.高速、精确的运算能力 b.准确的逻辑判断能力 c.强大的存储能力 d.自动功能 e.网络与通讯功能 （2）用途 a.科学计算 b.信息处理 c.过程控制 d.辅助功能 e.网络通信 f.人工智能

g.多媒体应用 h.嵌入式系统 （3）分类 a.按处理数据的类型分类 数字计算机、模拟计算机、数字和模拟计算机（混合计算机） b.按用途分类 专用计算机、通用计算机 c.按性能、规模和处理能力分类 巨型机、大型计算机、微型计算机、工作站和服务器 二、信息的表示和储存 1.计算机中的单位及换算 （1）单位 位（bit）是计算机中数据的最小单位，代码只有0和1，采用多个数码表示一个数，其中每一个数码称为1位。 字节（Byte）是存储容量的基本单位，一个字节由8位二进制位组成。 1KB=1024B=210B 1MB=1024KB=220B 1GB=1024MB=230B 1TB=1024GB=240B 2.进位计数制及其转换（见笔记）

3.字符的编码 （1）字符包括西文字符和中文字符。ASCII码是常用的字符编码，被指定为国际标准。国际通用ASCII码是7位，即用7位二进制数来表示一个字符的编码，共有27=128个不同的编码值。 （2）特殊字符的编码 a字符的编码为1100001，十进制为97；b为98 A字符的编码为1000001，十进制为65；B为66 0字符的编码为0110000，十进制为48；1为49 空格（SP）编码为0100000 回车（CR）编码为0001101 删除（DEL）编码为1111111 退格（BS）编码为0001000 小写比大写字母的码值大32 计算机内一个字节存放一个7位ASCII码，最高位置为0 （3）汉字输入码分类 音码、音形码、形码数字码 三、计算机硬件系统 1.组成 a.运算器（加法器+寄存器+累加器） b.控制器（指令寄存器+指令译码器+操作控制器+程序计数器） c.存储器

第一章计算机软件技术概述(精)

第一章计算机软件技术概述 ?了解以下知名公司的发展历史,掌握公司业务范围及主流产品的应用 领域 Microsoft、Apple、IBM、Oracle(Sun、 Google、Adobe、Amazon、Symbian 1.1 软件的组成要素 1.2 软件技术的组成体系 1.3 软件的主要属性与特点 1.4 软件的工作与存储空间 1.1 软件的组成要素 ?引子:使用计算机就是使用软件,我们会用到许多感兴趣的应用软件, 而应用软件还需要一个“看不见的引擎”的支撑和驱动。我们不能真正看到或触摸这个“引擎”—也称软件平台,但在现代产品中它却无处不在,有的甚至家喻户晓 1、软件(Software的三要素 ?计算机软件:程序、数据及相关文档组成 ?文档(Document:指软件开发、维护和使用相关的图文资料,包括对软件程序和数据的描述等 2、软件与程序 ?软件的组成中,程序和数据是主体,核心是程序。有时软件和程序可

以相互替换使用,并不严格区分,也有称软件程序 ?但要了解,两者区别是很明显 ?程序侧重描述软件实现的指令代码,并且源程序中的代码通常是可以 阅读的,但是不能被计算机直接执行,而可执行程序的代码通常是无法被阅读的,但可以提交计算机执行。从这个角度,我们所购买的软件只是程序的可执行版本而不是(软件的源代码 ?软件包含程序,其内涵与外延更广泛 ?计算机系统由软件与硬件组成。硬件(Hardware作为有形、可触摸 的物理设备构成一个“裸机”,须加载软件(即装入程序才能构成可以运行和发挥功用的计算机系统以服务于用户 ?计算机软硬件协同工作、相互支持、相互制约,推动着计算机应用的 发展 1.2 软件技术的组成体系 ?计算机软件技术是与软件开发及软件使用相关的理论和技术的总称。 软件使用体现软件在各行各业的具体应用 ?从学科角度,软件技术体系非常丰富、广泛,可概括为软件理论、软 件系统及软件开发三大组成部分 ?软件系统由系统软件、支撑软件及应用软件组成,涉及软件整体含义 的内容组成,不同软件根据其作用按不同的层次环绕硬件。上述也是一种常用软件分类方法

中国计算机发展史综述

. 中国计算机发展史 关键词：中国计算机晶体管 . 大型电子计算机集成电路“银河I”巨型计算机 微处理器（CPU）遭重创龙芯 一中国的计算机事业起步与发展 .. 中国电子计算机的科研、生产和应用是从上世纪五十年代中后期开始的。1956年，周总理亲自主持制定的《十二年科学技术发展规划》中，就把计算机列为发展科学技术的重点之一，并筹建了中国第一个计算技术研究所 以逻辑电路器件作为标志，到目前为止的电子计算机可以分为四代。每一代计算机，都比前一代更小、更快，技术工艺要求更高，价钱也更便宜。 . 第一代计算机采用电子管。美国研制出第一代计算机用了4年，而中国通过学习苏联的技术，仅用3年就完成了，并生产了50台左右 . . 第二代计算机采用晶体管。美国从第一代计算机进入第二代计算机花了9年时间生产了约200台 . . 第三代计算机采用中、小规模集成电路。这段发展过程美国用了11年中国用了7年时间我国研制的第三代计算机品种非常多。例如，北京大学、北京有线电厂和燃化部等单位联合研制的150机于1973

年完成；借鉴美国IBM公司16位小型机技术的DJS-100机也于该年（1973）研制成功，它的硬件为自行设计，软件兼容；1976年11月，中国科学院计算所研制成功1000万次大型电子计算机“013机” . 第四代计算机采用大规模和超大规模集成电路，今天的计算机都属于第四代计算机。这个过程美国用了9年研制的ILLIAC-IV中国用了8年。77型机是中国第一台自行设计研制的，采用大规模集成电路的16位微型计算机。另外，参照美国Intel8008机型的国产DJS-050微机，也于该年（1977）由清华大学等单位仿制成功并通过鉴定。 .. 二.中国掌握了大规模集成电路制造技术 . . 1965年，中国自主研制的第一块集成电路在上海诞生，仅比美国晚了5年。在此后的岁月里，尽管国外对我国进行技术封锁，但这一领域的广大科研工作者和工人阶级，发扬自力更生和艰苦奋斗的精神，依靠自己的力量建起了中国早期的半导体工业，掌握了从拉单晶、设备制造，再到集成电路制造全过程，积累了大量的人才和丰富的知识，相继研制并生产了DTL、TTL、ECL等各种类型的中小规模双极型数字逻辑电路，支持了国内计算机行业。当时具备这种能力的国家除中国外，只有美国、日本和苏联 . . 中国从小规模集成电路经过中规模集成电路，再发展到大规模集成电路，仅用了7年时间，这以1972年四川永川半导体研究所。研制成功的我国第一块PMOS型大规模集成电路为标志，而美国用了8年 .

计算机技术领域简介

计算机技术领域简介 计算机技术领域：（分嵌入式系统与集成电路、计算机应用二个方向）（一）嵌入式系统与集成电路 小型化、智能化是现代计算机系统发展的一个非常重要的方向。因此，以应用为中心、具备低功耗、高集成度、高可靠性萦绕等特点的多功能嵌入式系统在通讯、医疗、安防等领域得到了广泛的应用，迫切需要掌握相关技能的高级技术人才。针对这个发展趋势，本方向依托深圳大学计算机与软件学院在嵌入式系统研究方面雄厚的师资及科研力量，将在数字信号处理器（Digital Signal Processor, DSP）、现场可编程(FPGA/CPLD)、VLSI设计、嵌入式操作系统与软件等多方面对学生进行全面的培养。 深圳大学计算机与软件学院在嵌入式系统研究方面拥有一支20人的研究队伍，其中教授5人，副教授7人，拥有海外学位8人，师资力量雄厚。教学指导委员会成员分别来自北京大学、浙江大学、美国德州仪器公司、西安微电子所、中兴通讯、迈瑞等单位。 本方向拥有深圳市最为重要的嵌入式系统设计公共平台——“深圳市嵌入式系统设计重点实验室”，该实验室完全依托深圳大学计算机与软件学院运行，包括“深圳大学德州仪器DSPs技术中心”（网页https://www.doczj.com/doc/2e10465807.html,；国内高校仅4个，其他为清华、上海交大、成电），“国家集成电路设计深圳产业化基地—深圳大学集成电路设计联合实验室”，“深圳大学—ARM联合实验室”，“深圳大学—国家Linux推广与培训中心”（国内高校共40个，华南地区共3个，其他为中大、华南理工）等高水平的研究机构作为平台，广泛开展和国家集成电路设计深圳产业化基地、本领域内的国内外知名企业及专业人士的资源合作、技术合作、教学合作，引入企业的产品研发与管理理念，以特色化强调设计实践的办学方式，系统、专业地为社会各界提供嵌入式系统方向的正规工程硕士学位教育。 本方向拥有完整的嵌入式系统和集成电路设计设备，包括美国德州仪器公司的MSP430、C2000、C5000、C6000、Da Vinci、OMAP平台，ARM9/11、Cortex－M3平台，Freescale平台，Synopsys仿真平台、Cadence仿真平台，各类频谱分析仪、逻辑分析仪。设备总额超过1000万元，近五年承担课题费超过1300万元。 本方向主要设定公共基础课程、专业设计技术训练、项目设计实践三大类课程，通过SOC与嵌入式系统设计的系统理论与案例相结合的课堂教学、多级课程实践、设计实习以及前沿技术讲座等多种形式的教学与实训，学生将掌握扎实的嵌入式系统的基础理论、开发技术和工具，并具备嵌入式系统在测量、监控、智能控制、全自动处理等多方面的软件与系统的开发、设计能力，并且了解嵌入式

计算机基础概述

计算机基础概述 部门： xxx 时间： xxx 整理范文，仅供参考，可下载自行编辑

一、计算机分类： 1、按原理分类： 数字计算机：按位不连续的跳动运算，用数字0<关）和1<开）来表示数据，数字计算的计算方式，程序控制控制方式，高精度大数据量，很强的逻辑判断能力。b5E2RGbCAP 模拟计算机：数值由连续量来表示，连续的运算过程，用电压来表示数据，电压组合和测量值计算方式，盘上连线控制方式，低精度小数据量，没有逻辑判断能力。p1EanqFDPw 2、计算机按大小分类： 微型机：如PC机；个人、家庭、办公、娱乐。 嵌入式计算机：工业控制：汽车、电视、空调、电梯。 小型机：最高并行工作的CPU为4个；银行、大型企业、科研机构。 中型机：最高并行工作的CPU为8个；银行、大型企业、科研机构。 大型机：最高并行工作的CPU最少16个；银行、大型企业、科研。 巨型机：科学、军事、航天。 3、PC机分类： A、台式机： 品牌机：性能稳定、售后服务好IBM、DELL、联想、长城

组装机：价格便宜、个性化配置、需要一定的技术基础 B、便携机：笔记本电脑：移动办公、方便、扩容不方便 C、掌上电脑：PDA、商务通、联想、文曲星、手机 二、现代计算机系统的结构： 现代计算机采用了“存储程序”工作原理,是1946年由 冯· 诺依曼和他的同事们提出并论证的。 1、计算机硬件由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、 输入设备、输出设备。 2、计算机内部采用二进制来表示程序和数据。 3、采用“存储程序”的方式，将程序和数据放入同一个存储器中 <内存储器）。

DXDiTa9E3d 三、计算机系统的主要性能指标： 1、时钟频率<主频）和机器周期：时钟频率<主频）它是指CPU内部 晶振的频率，常用单位为兆

计算机仿真技术的发展概述及认识

计算机仿真技术的发展概述及认识 摘要：随着经济的发展和社会的进步，计算机技术高速发展，使人类社会进入了信息时代，计算机作为后期新秀渗入到人们生活中的每一个领域，给人们的生活带来了前所未有的变化。作为新兴的技术，计算机技术在人类研究的各个领域起到了只管至关重要的作用，帮助人类解决了许多技术难题。在科研领域，计算机技术与仿真技术相结合，形成了计算机仿真技术，作为人们科学研究的一种新型方法，被人们应用到各个领域，用来解决人们用纯数学方法或者现实实验无法解决的问题，对科研领域技术成果的形成有着积极地促进作用。 本文在计算机仿真技术的理论思想基础上，分析了计算机仿真技术产生的基本原因，也就是人们用计算机模拟解决问题的优点所在，讨论了模拟、仿真、实验、计算机仿真之间的联系和区别，介绍了计算机仿真技术的发展历程，并查阅相关资料介绍了计算机仿真技术在不同领域的应用，分析并预测了计算机仿真的未来发展趋势。经过查阅大量数据资料并加以分析对比，这对于初步认识计算机仿真技术具有重要意义。 关键词：计算机仿真；模拟；仿真技术；发展 一、引言 计算机仿真技术是以多种学科和理论为基础，以计算机及其相应的软件为工具，通过虚拟试验的方法来分析和解决问题的一门综合性技术。计算机仿真（模拟）早期称为蒙特卡罗方法，是一门利用随机数实验求解随机问题的方法。其原理可追溯到1773年法国自然学家G.L.L.Buffon为估计圆周率值所进行的物理实验。根据仿真过程中所采用计算机类型的不同，计算机仿真大致经历了模拟机仿真、模拟－数字混合机仿真和数字机仿真三个大的阶段。20世纪50年代计算机仿真主要采用模拟机；60年代后串行处理数字机逐渐应用到仿真之中，但难以满足航天、化工等大规模复杂系统对仿真时限的要求；到了70年代模拟－数字混合机曾一度应用于飞行仿真、卫星仿真和核反应堆仿真等众多高技术研究领域；80年代后由于并行处理技术的发展，数字机才最终成为计算机仿真的主流。现在，计算机仿真技术已经在机械制造、航空航天、交通运输、船舶工程、经济管理、工程建设、军事模拟以及医疗卫生等领域得到了广泛的应用。 二、基本概念 模拟：（Simulation）应用模型和计算机开展地理过程数值和非数值分析。不是去求系统方程的解析解，而是从系统某初始状态出发，去计算短暂时间之后接着发生的状态，再以此为初始状态不断的重复，就能展示系统的行为模式。模拟是对真实事物或者过程的虚拟。模拟要表现出选定的物理系统或抽象系统的关键特性。模拟的关键问题包括有效信息的获取、关键特性和表现的选定、近似简化和假设的应用，以及模拟的重现度和有效性。可以认为仿真是一种重现系统外在表现的特殊的模拟。 仿真：（Emulation）利用模型复现实际系统中发生的本质过程，并通过对系统模型的实验来研究存在的或设计中的系统，又称模拟。即使用项目模型将特定于某一具体层次的不确定性转化为它们对目标的影响，该影响是在项目仿真项目

中国计算机发展史

编年(1956-2006)1956年，周恩来总理亲自提议、主持、制定我国《十二年科学技术发展规划》，选定了“ 计算机、电子学、半导体、自动化”作为“发展规划”的四项紧急措施，并制定了计算机科研、生产、教育发展计划。我国计算机事业由此起步。1956年3月，由闵乃大教授、胡世华教授、徐献瑜教授、张效祥教授、吴几康副研究员和北大的党政人员组成的代表团，参加了在莫斯科主办的“ 计算技术发展道路” 国际会议。这次参会可以说是到前苏联“取经”，为我国制定12年规划的计算机部分作技术准备... 1956年，周恩来总理亲自提议、主持、制定我国《十二年科学技术发展规划》，选定了“计算机、电子学、半导体、自动化”作为“发展规划”的四项紧急措施，并制定了计算机科研、生产、教育发展计划。我国计算机事业由此起步。 1956年3月，由闵乃大教授、胡世华教授、徐献瑜教授、张效祥教授、吴几康副研究员和北大的党政人员组成的代表团，参加了在莫斯科主办的“计算技术发展道路”国际会议。这次参会可以说是到前苏联“取经”，为我国制定12年规划的计算机部分作技术准备。随后在制定的12年规划中确定中国要研制计算机，批准中国科学院成立计算技术、半导体、电子学及自动化四个研究所。 1956年8月25日我国第一个计算技术研究机构──中国科学院计算技术研究所筹备委员会成立，著名数学家华罗庚任主任。这就是我国计算技术研究机构的摇篮。 1956年，夏培肃完成了第一台电子计算机运算器和控制器的设计工作，同时编写了中国第一本电子计算机原理讲义。 1957年，哈尔滨工业大学研制成功中国第一台模拟式电子计算机。 1958年8月1日我国第一台小型电子管数字计算机103机诞生。该机字长32位、每秒运算30次，采用磁鼓内部存储器，容量为1K字。 1958年我国第一台自行研制的331型军用数字计算机由哈尔滨军事工程学院研制成功。 1959年9月我国第一台大型电子管计算机104机研制成功。该机运算速度为每秒1万次，该机字长39位，采用磁芯存储器，容量为2K～4K,并配备了磁鼓外部存储器、光电纸带输入机和1/2寸磁带机。 1960年，中国第一台大型通用电子计算机──107型通用电子数字计算机研制成功。 1964年我国第一台自行研制的119型大型数字计算机在中科院计算所诞生，其运算速度每秒5万次，字长44位，内存容量4K字。在该机上完成了我国第一颗氢弹研制的计算任务。 1965年，中国第一台百万次集成电路计算机“ＤＪＳ－?”型操作系统编制完成。 1965 年6月我国自行设计的第一台晶体管大型计算机109乙机在中科院计算所诞生，字长32位，运算速度每秒10万次，内存容量为双体24K字。 1967年9月中科院计算所研制的109丙机交付用户使用。该机为用户服役15年，有效算题时间10万小时以上，平均使用效率94%以上，被用户誉为“功勋机”。 1972年华北计算所等十几个单位联合研制出容量为7.4兆字节的磁盘机。这是我国研制的能实际使用的最早的重要外部设备。 1974年8月DJS 130小型多功能计算机分别在北京、天津通过鉴定，我国DJS 100系列机由此诞生。该机字长16位，内存容量32K字，运算速度每秒50万次，软件与美国DG公司的NOV A系列兼容。该产品在十多家工厂投产，至1989年底共生产了1000台。

计算机基础知识 Word 文档

计算机应用基础 计算机基础 第一章计算机概述第二章 WINDOWS操作系统 第三章 WORD20 第四章 EXCLE2000 第五章 PowerPoint2000 第六章计算机网络基础 第七章网页第八章信息安全 第一章计算机概述 §1.1 计算机的诞生和发展§1.2 计算机的组成 - 硬件 §1.3计算机的数据处理方式§1.4 计算机软件§1.5 计算机安装与维护 1.1 计算机的诞生和发展 一、ABOUT COMPUTER … 二、计算机的发展 三、多媒体计算机 1.1 计算机的诞生和发展 ABOUT COMPUTER … ●计算机是一种按程序高速、自动处理信息的现代化电子设备 ●自1946年2月世界第一台计算机诞生至今已有50多年的历史。 ●随着计算机的诞生和发展，信息的交流和传播起了质的变化，产生了相对于人类传 统文化（哲学、自然科学、数学等）的第二文化—计算机文化。 ●计算机能干什么？ §1.1 计算机的诞生和发展 ABOUT COMPUTER … 学习、办公、娱乐、设计、排版、金融、炒股、医疗、购物、通讯…… 信息社会的主要特征 1. 信息处理能力倍增 2. 信息网络成为社会活动中心 3. 信息的速传使人类互相间时空“缩短” 4. 信息产业称为重要的支柱产业 5. 科技人员成为重要的社会阶层，而对科技的投入相对增加 第一台计算机ENIAC 1946年2月，诞生在美国宾夕法尼亚大学。 ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator 电子数字积分计算机）, 1900个电子管，重30t，占地约167m2 运算速度5000次/秒，只能存储20个字长为10位的十进制数，不能存储程序 第一台计算机不具备现代计算机的主要原理特征：存储程序和程序控制 §1.1 计算机的诞生和发展 计算机的发展 B 最早的有存储功能的计算机： 1946～1950 EDVAC 美国冯· 诺依曼 ★1947～1949 EDSAC 英国剑桥大学维尔克斯 (EDSAC是第一台存储程序式计算机） 1946年，冯·诺依曼首次提出了电子计算机中存储程序的概念（存储程序和程序控制），并提出了计算机的基本构造—存储器、计算器、控制器、输入设备和输出设备。 计算机的发展 C

计算机专业基础综合计算机组成原理(计算机系统概述)历年真题试卷汇编1

计算机专业基础综合计算机组成原理（计算机系统概述）历年真 题试卷汇编1 (总分：70.00，做题时间：90分钟) 一、单项选择题(总题数：29，分数：58.00) 1.电了计算机问世至今，新型机器不断推陈出新，但不管怎么更新，依然具有“存储程序”的特点，最早 提出这种概念的是____。【上海交通大学1999年】 （分数：2.00） A.巴贝奇 B.冯.诺依曼√ C.帕斯卡 D.贝尔 解析：解析：考查计算机发展历程。 2.对有关数据加以分类、统计、分析，这属于计算机在——方面的应用。 （分数：2.00） A.数值计算 B.辅助设计 C.数据处理√ D.实时控制 解析：解析：考查计算机的发展及应用。 3.冯.诺依曼型计算机的最根本特征是____。【中科院计算所2001年】 （分数：2.00） A.以运算器为中心 B.采用存储程序原理√ C.存储器按地址访问 D.数据以二进制编码，并采用二进制运算 解析：解析：考查冯.诺依曼型计算机基本概念。冯.诺依曼型计算机的最根本特征是采用存储程序原理， 基本工作方式是控制流驱动方式，工作方式的基本特点是按地址访问并顺序执行指令。 4.冯.诺依曼型计算机的基本工作方式是____。【中科院计算所1998年】 （分数：2.00） A.控制流驱动方式√ B.多指令流多数据流方式 C.微程序控制方式 D.数据流驱动方式 解析：解析：考查冯.诺依曼型计算机基本概念。解析同上。 5.计算机系统采用层次化结构组成系统，从最上层的最终用户到最底层的计算机硬件，其层次化构成为____。（分数：2.00） A.高级语言机器一操作系统机器一汇编语言机器一机器语言机器一微指令系统 B.高级语言机器一汇编语言机器一机器语言机器一操作系统机器一微指令系统 C.高级语言机器一汇编语言机器一操作系统机器一机器语言机器一微指令系统√ D.高级语言机器一汇编语言机器一操作系统机器一微指令系统一机器语言机器 解析：解析：考查计算机系统层次化结构。 6.计算机系统是由____组成的。【武汉大学2007年】 （分数：2.00） A.CPU和存储器 B.CPU和接口

2021版审计科计算机审计工作总结

2021版审计科计算机审计工作 总结 Summary of computer audit in audit department ( 个人总结 ) 汇报人：_________________________ 职务：_________________________ 日期：_________________________ 适用于工作总结/工作汇报/年终总结/全文可改

2021版审计科计算机审计工作总结 一、提高了审计的工作效率 **市审计局经济责任科对某局局长开展任期经济责任审计过程中，拷贝来该局及所属单位**年至**年五年的备份电子数据，每年各一套，数据共七万余条。针对庞大的数据库，通过ao系统，采集和数据转换，利用sql语句进行查询，对各种审计资料进行整理、分类、汇总和计算，解脱审计人员繁杂的手工劳动，提前二十天完成了审计任务。通过使用ao实施该项目，不仅使我们审计小组人员缩短了现场审计时间，提高了审计效率，而且都熟练掌握了ao软件的业务数据采集、数据分析、审计底稿编写等功能。 二、实现了审计方法的转变 以往的审计，主要是采用手工审计的方式，计算机的应用也只是停留在文字处理和表格处理等方面。这次审计，我们尝试了从单

一手工审计向计算机审计与手工审计结合的模式过渡，从审计方法上有了新的突破。在数据准备和基础数据核实等方面，我们完全是运用计算机完成的，没有使用手工账簿，另外，审计中的很多问题也是通过运用计算机进行了数据的查询、筛选、汇总后再进行手工核实。一些问题通过手工发现了线索后，又是通过计算机进行全面查询，将同类问题全部查找出来的。由传统的账薄式审计向数据式审计转变。 三、降低了审计的风险 传统手工审计条件下，审计人员为了提高工作效率常采用抽样审计方法，而抽样审计本身就具有一定的风险。计算机辅助审计正是解决这一矛盾的有效途径，这次利用计算机不仅使抽样技术更科学，还能对某些重要项目进行详细审计，这就在大大提高审计效率的同时，也降低了审计风险。 四、扩展了审计的范围 手工审计条件下，面对大量的业务只能进行抽查，容易挂一漏万，而计算机审计可将手工无从查找的问题从众多的数据中很方便、

计算机审计基础知识

讲课目录 讲课目录(01为了中国内部审计的新辉煌.doc) 开场白(02文盲新定义.doc) 第一讲计算机审计的进展动力 (一) 审计工作面临的挑战( 03-1计算机审计的进展动力.doc) (二) 内部审计的定位调整(03-2计算机审计的进展动力.doc) (三) 改日审计师的素养要求(03-3计算机审计的进展动力.doc) (四) 审计学科的进展必定(03-4计算机审计的进展动力.doc) 第二讲计算机审计的要紧内容与差不多方法 (一) 会计信息系统的演变(04-1计算机审计的要紧内容与方法.doc) (二) 计算机审计的要紧内容(04-2计算机审计的要紧内容与方法.doc) (三) 计算机审计的差不多方法04-3计算机审计的要紧内容与方法.doc)

第三讲计算机审计的操作流程 (一) 会计电子数据的猎取(05-1计算机审计的操作流程.doc) (二) 计算机审计的作业流程(05-2计算机审计的操作流程.doc) (三) 《审易软件V2.0》的操作流程（05-3计算机审计的操作流程.doc） 第四讲计算机审计的法律依据 计算机审计的法律依据（06计算机审计的法律依据.doc）第五讲计算机审计的进展趋势 (一) 计算机审计的作用（07-1计算机审计的进展趋势.doc） (二) 计算机审计软件的概况07-2计算机审计的进展趋势.doc (三) 计算机审计的进展趋势（07-3计算机审计的进展趋势.doc） (四) 计算机审计理论的孕育（07-4计算机审计的进展趋势.doc）

一)计算机审计的重要性 二)计算机审计的要紧内容与差不多方法 三)计算机审计的操作流程 四)计算机审计的相应法规 为了中国内部审计的新辉煌 中国内部审计协会 北京中审华科软件技术有限公司

计算机的发展历史与未来展望

电子信息工程1班201207020122 杨若雯

计算机的发展历史与未来展望 杨若雯 电子信息工程1班 201207020122 摘要：无处不在、无所不能的电脑，已历经了50多个春华秋实。50余年在人类的历史长河中只是一瞬间，电脑却彻底改变了我们的生活。回顾电脑发展的历史，并依此上溯它的起源，真令人惊叹沧海桑田的巨变；历数电脑史上的英雄人物和跌宕起伏的发明故事，将给后人留下了长久的思索和启迪。 关键词：机械、电子、晶体管、集成电路计算机、第五代计算机 引言：计算的历史十分悠久，可以追溯到原始人用手指计算、石头计算或绳结计算，当文化越来越复杂、社会越来越进步，计算工具也在相应变化，现代计算机的出现就源于这种需求。而计算机无疑是人类历史上最伟大的发明之一。如果说，蒸汽机的发明导致了工业革命，使人类进入了工业社会，那么计算机的发明则导致了信息革命，使人类社会进入了信息社会。 世界上第一台电子计算机于1946年诞生于美国宾夕法尼亚大学，名叫ENIAC。60余年来，计算机及计算机科学与技术发展之迅猛是当初发明者所始料未及的，如今，“计算”已经无所不在，计算机及计算机技术已经深入生产、生活各个方面。而再从头回顾，我们会惊喜而又毫无意外地发现，其实这一切，都是人类文明史的必然产物，是长期的客观需求和技术准备的结果，那些令人惊艳的天才们与无数的专家们用毕生的精力创造了今天的一切——那么庞大迅捷的联系网与媒介，而我们这些站在巨人肩膀上的人，所要做的，就是在计算机的未来历史上，添上浓墨重彩的一笔。 计算机的史前时代 计算机的史前史至少可以追溯到我们祖先用手指或者石头绳结帮助计数的远古时代。数学的萌芽让公元前四五千年的苏美尔人开始了“数字化生存”的初次尝试，他们在发明楔形文字的同时，也在泥板上刻下了人类最早的数字符号。 随后，计算工具开始了快速的演变。中国古代的筹算发展成了算盘，这是人类经过加工制造出来的第一种计算工具，是我国古代发明创造的重要成就之一。而西方自17世纪初起，也开始出现了计算尺，至1957年，卡西欧公司制作了世界上第一台商用小型电子计算器。 机械式计算机 在电子计算机出现之前，从17世纪至19世纪长达两百多年的时间里，一批杰出的科学家相继进行了“机械计算机”的研究，这些计算机虽然构造简单、性能不够好，但其工作原理与现代计算机极为相似，为现代计算机的产生奠定了基础。 世界上第一台机械计算机的荣誉应归功于德国图宾根大学的教授威廉·契克卡德，他的发明早于1642年法国数学家、物理学家和思想家布莱斯·帕斯卡的加法机。1674年，德国伟大的数学家、因独立发明微积分而与牛顿齐名的戈特弗里德·莱布尼茨发明了乘法机。1805年，法国一位机械大师约瑟夫·杰卡德完成了法国纺织机械师贝斯莱·布乔关于“穿孔纸带”的构想，设计制造了“自动提花编织机”，这意味着程序控制思想的萌芽。1822年，被誉为“现代计算机的奠基人”的英国剑桥大学教授查尔斯·巴贝奇从杰卡德的“自动提花编织机”上获得灵感，制成了差分机，并提出了“分析机”的构想，为现代计算机的诞生奠定了理论基础。1873年，美国人弗兰克·鲍德温制造出手摇式计算机，这在电子计算器发明之前是办公室和家庭主要的计算装置。 从机械到电子的进程 机械式计算机采用的都是机械零件，利用机械转动原理工作，而在社会的发展中，电气控制技术逐渐取代了纯机械装置，这代表了计算机发展史上的一次重大飞跃，也标志着由机械计算机时代向电子计算机时代迈进。 1888年，美国统计专家赫尔曼·霍列瑞斯博士首次使用了穿孔卡技术的数据处理机器，

专业概论(计算机科学类)主观题()

西南交通大学网络教育学院 SCHOOL OF DISTANCE EDUCATION SWJTU (主观题作业部分) 学习中心：知金上海 姓名：凌颖 学号：16921499 层次：本科 专业：计算机科学与技术 科目：专业概论（计算机科学类） 2016年11月27日

第一次作业 一、主观题(共23道小题) 1. 什么是计算机科学与技术学科？该学科的特点是什么？ “计算机科学与技术”是研究计算机的设计与制造；利用计算机进行信息获取、表示、储存、处理、控制的理论、原理、方法和技术的学科。 2.计算机科学与技术学科包括科学和技术两方面 （1）科学侧重于研究现象、揭示规律； （2）技术侧重研制计算机和研究使用计算机进行信息处理的方法与技术手段。 科学是技术的依据，技术是科学的体现；技术得益于科学，它又向科学提出新的课题。科学与技术相辅相成，互为作用，二者高度融合是计算机科学技术学科的突出特点。 2. 计算机科学与技术专业的研究范畴主要包括哪些？ 该专业的研究范畴主要包括计算机理论，计算机硬件，计算机软件，计算机网络以及计算机应用等五个方面。计算机理论研究内容包括算法分析理论、程序设计语言理论、程序设计方法学。计算机软件研究软件设计、开发、维护和使用过程中涉及的软件理论、方法和技术。具体内容有数据结构、操作系统、程序设计基础、信息管理、软件工程、图形学与可视化计算等。计算机网络的研究内容涉及网络结构、数据通信、网络安全和网络管理等。计算机应用研究应用计算机到各个领域的原理、方法和技术，所涉及的研究内容非常广泛。 3. 结合计算机科学与技术专业人才培养目标谈谈你的专业发展规划，你将成为哪类人才？ 该专业的人才培养目标分为3个类型: 研究型、工程型和应用型。 研究型人才以知识创新为基本使命，研究的内容可以是计算机系统结构，也可以是计算机软件与理论，还可以是计算机应用技术。 工程型人才需要考虑基本理论和原理的综合应用，不仅要考虑建造一个系统的性能，还需要考虑代价以及其他可能带来的副作用；而具体的工程可以是以硬件为主的计算机系统，也可以是软件的系统，包括应用软件或者系统软件。 应用型人才在各种企事业单位承当信息化建设的核心任务。同具体应用领域的人才相比，他们更了解各种计算机软硬件系统的功能和性能，更善于系统的集成和配置，更有能力管理和维护复杂信息系统的运行。 各种类型人才的社会需求呈金字塔形，从上至下依次为研究型，工程型和应用型。 网络学院的人才培养目标为：旨在培养适应经济全球化、信息化及计算机行业发展需要，掌握信息科学的相关理论知识和专业技能，具有研究计算机软、硬件的基本能力的应用型人才。 因此我希望我能够成为应用型人才，因为虽然它位于金字塔形的底端，但确是提供数据支持最需要的。 4. 计算机科学与技术专业的学习特点是什么？ 计算机科学与数理化学科不太一样，它常常需要建造实际的系统。除了计算机科学理论外，它常常是一个工程性很强的学科。学生的动手能力不强现在是一个比较普遍的问题。用人单位有反映，学生自己也有反映。这种现象不改变，计算机专业的学生在就业市场上就会越来越被动。 课堂讲授书本知识仅仅是一个开始，同学们的大部分时间不是花在上课和做作业这样传

计算机发展历史

计算机的发展历史 一、第一台计算机的诞生 第一台计算机(ENIAC)于1946年2月,在美国诞生。 ENIAC PC机 耗资 100万美圆 600美圆 重量 30吨 10kg 占地 150平方米 0．25平方米 电子器件 1．9万只电子管 100块集成电路 运算速度 5000次/秒 500万次/秒 二、计算机发展历史 1、第一代计算机（1946~1958) 电子管为基本电子器件；使用机器语言和汇编语言；主要应用于国防和科学计算；运算速度每秒几千次至几万次。 2、第二代计算机(1958~1964) 晶体管为主要器件；软件上出现了操作系统和算法语言；运算速度每秒几万次至几十万次。 3、第三代计算机(1964~1971) 普遍采用集成电路；体积缩小；运算速度每秒几十万次至几百万次。 4、第四代计算机(1971~ ) 以大规模集成电路为主要器件；运算速度每秒几百万次至上亿次。 三、我国计算机发展历史 从1953年开始研究，到1958年研制出了我国第一台计算机 在1982年我国研制出了运算速度1亿次的银河I、II型等小型系列机。 计算机的历史 计算机是新技术革命的一支主力，也是推动社会向现代化迈进的活跃因素。计算机科学与技术是第二次世界大战以来发展最快、影响最为深远的新兴学科之一。计算机产业已在世界范围内发展成为一种极富生命力的战略产业。 现代计算机是一种按程序自动进行信息处理的通用工具,它的处理对象是信息，处理结果也是信息。利用计算机解决科学计算、工程设计、经营管理、过程控制或人工智能等各种问题的方法，都是按照一定的算法进行的。这种算法是定义精确的一系列规则，它指出怎样以给定的输入信息经过有限的步骤产生所需要的输出信息。 信息处理的一般过程，是计算机使用者针对待解抉的问题,事先编制程序并存入计算机内，然后利用存储程序指挥、控制计算机自动进行各种基本操作，直至获得预期的处理结果。计算机自动工作的基础在于这种存储程序方式，其通用性的基础则在于利用计算机进行信息处理的共性方法。 计算机的历史 现代计算机的诞生和发展现代计算机问世之前，计算机的发展经历了机械式计算机、机电式计算机和萌芽期的电子计算机三个阶段。 早在17世纪，欧洲一批数学家就已开始设计和制造以数字形式进行基本运算的数字计算机。1642年，法国数学家帕斯卡采用与钟表类似的齿轮传动装置，制成了最早的十进制加法器。1678年，德国数学家莱布尼兹制成的计算机，进一步解决了十进制数的乘、除运算。

计算机基础知识概念题

计算机基础知识概念题 一、单选题 1．在信息技术整个发展过程中，经历了语言的利用、文字的发明、印刷术的发明、____和计算机技术的发明和利用五次革命性的变化。 Ａ.电信革命Ｂ.农业革命Ｃ.文化革命Ｄ.工业革命 2．信息获取技术也可看作是人____。 A.感觉器官的延伸 B.分析能力的延伸 C.记忆能力的延伸 D.脑的延伸 3．一般认为，信息(information)是____。 A．数据B．人们关心的事情的消息 C．反映物质及其运动属性及特征的原始事实D．记录下来的可鉴别的符号 4．美国科学家莫尔斯成功发明了有线电报和莫尔斯电码，拉开了____信息技术发展的序幕。 A．古代B．近代C．现代D．第五次 5．信息技术是指在信息处理中所采取的技术和方法，也可看作是____的一种技术。 A．信息存储功能B．扩展人的感觉和记忆功能C．信息采集功能D．信息传递功能6．现代信息技术以微电子技术为基础，以____为核心。 A．通信技术B．计算机技术C．信息应用技术D．自动控制技术7．摩尔定律主要是说集成电路的集成度每____翻一番。 A.18个月 B.1年 C.10年 D.3年 8．信息可以通过声、图、文等信息传播媒体在空间转播是指信息的____性。 A.传递 B.时效 C.存储 D.可识别 9．“过时的信息没有利用价值几乎是众所周知的事实”是指信息的____。 A.普遍性 B.时效性 C.传递性 D.存储性 10．通常信息技术主体中的“3C技术”是指通讯技术、计算机技术和____。 A.微电子技术 B.控制技术 C.感测技术 D.激光技术 11．信息资源的开发和利用已经成为独立的产业，即____。 A.第三产业 B.信息产业 C.第二产业 D.房地产业 12．信息安全的定义包括数据安全和____。 A.人员安全 B.通信安全 C.计算机设备安全 D.网络安全 13．信息安全的四大隐患是：计算机犯罪、计算机病毒、__C__和计算机设备的物理性破坏。 A．自然灾害B．网络盗窃C．误操作D．软件盗版 14．十进制数153转换成二进制数是____。 A. B. C. D. 15．十进制数7777转换为二进制数是____。 A.11 B.11 C.00111 D.11 16．十进制89转换成十六进制是____。 A．95H B．59H C．950H D．89H 17．十六进制数ABCDEH转换为十进制数是____。 A.371070 B.703710 C.713710 D.693710 18．二进制数中右起第10位上的1相当于2的____次方。 A.10 B.9 C.8 D.11 19．8个二进制位组成的字节能存放的不带符号的数，转换成十进制整数，其最大值是____。 A.128 B.127 C.255 D.256 20．在计算机系统内部使用的汉字编码是____。

关于计算机审计概论

计算机审计概论 1．两个方面的原因促进计算机审计的产生 （1）审计业务范围的不断扩大 （2）对电子数据处理的不断深入 2．中国计算机审计的发展 （1）报表检查阶段： 在20世纪80年代以前，计算机主要应用于人民银行合同联行队长和专业统计工作，在这个阶段的稽查基本是由计算机应用的业务部门和科技部门负责，主要对象是数据正确性，报表平衡关系，是否及时上报，设备安全和程序安全。 （2）程序功能审计阶段： 20世纪80年代后期，计算机应用于各个行业的各个领域，这些应用领域都是各行业业务工作的重要领域，直接关系着各个行业资金的运营，期间出现了一些地方利用计算犯罪的案例，在这种情况下，计算机审计应运而生，设置计算机审计机构，开始培训专业人员学习计算机知识。 （3）全面网络审计阶段： 进入21世纪，计算机审计工作在各个行业已经得到了普遍的重视，范围也涉及打各行业各个领域，随着计算应用领域不断扩大，涉及工作越来越跟不上各个行业信息化发展的需求。在这种情况下，许多行业单位的审计部门开始配备自己的计算机审计人员，现在计算机审计已经成为各个行业审计的重要组成部分。 金审工程：总体目标是：用若干年时间，建成对依法接受审计监督的财政收支或者财务收支的真实、合法和效益实施有效审计监督的信息化系统。逐步实现审计监督的三个“转变”，即从单一的事后审计转变为事后审计与事中审计相结合，从单一的静态审计转变为静态审计与动态审计相结合，从单一的现场审计转变为现场审计与远程审计相结合。增强审计机关在计算机环境下查错纠弊、规范管理、揭露腐败、打击犯罪的能力，维护经济秩序，促进廉洁高效政府的建设，更好地履行审计法定监督职责。 3．计算机审计包括两方面内容 (1)对会计信息系统的设计进行审计，对会计信息系统的数据处理过程与处理结果进行审 计。 (2)审计人员利用计算辅助审计。将计算机及网络技术等各种手段引入审计工作，建立审计 信息系统，实现审计办公自动化。

多媒体技术概述及多媒体计算机系统的组成

多媒体技术概述及多媒体计算机系统的组成 清点人数，组织教学。 复习： 计算机系统的组成 授新： ￥ 一、多媒体技术的概念 在计算机领域，媒体有两种含义：一是指存储信息的实体，例如磁盘、磁带、光盘、半导体存储器等；二是指传递信息的载体，例如声音、图像、图形、文字等。多媒体技术中的“媒体”是指后者，是一种能够表达信息的形式。 国际电话电报咨询委员会CCITT把媒体分成了以下五类，即感觉媒体、表示媒体、表现媒体、存储媒体和传输媒体。 1、感觉媒体（Perception Medium）： 指直接作用于人的感觉器官，使人产生直接感觉的媒体。如引起听觉反应的声音，引起视觉反应的图像等。 — 2、表示媒体（Representation Medium）： 指传输感觉媒体的中介媒体，即用于数据交换的编码。如图像编码、文本编码和声音编码等。这是为了加工、处理和传输感觉媒体而人为地研究、构造出来的一类媒体。 3、表现媒体（Presentation Medium）： 指进行信息输入和输出的媒体。如键盘、鼠标、扫描仪、话筒、摄像机等为输入媒体；显示器、打印机、喇叭等为输出媒体。 4、存储媒体（Storage Medium）： 《 指用于存储表示媒体的物理介质。如硬盘、软盘、磁盘、光盘、ROM及RAM等。

5、传输媒体（Transmission Medium）： 指传输表示媒体的物理介质。如双绞线、同轴电缆和光缆等。 多媒体（Multimedia）从字面上理解就是两种及两种以上媒体的集成。多媒体技术是对多种媒体进行综合处理的技术。确切地说，多媒体技术是把数字、文字、声音、图形、图像和动画等各种媒体有机组合起来，利用计算机、通信和广播电视技术，使它们建立起逻辑联系，并能进行加工处理的技术。 二、多媒体技术的特点 多媒体具有多样性、集成性、交互性和实时性的特点。 1. 多媒体信息的多样性 信息载体的多样性是多媒体的主要特性之一，也是多媒体研究需要解决的关键问题。信息载体的多样化是相对计算机而言的，在多媒体技术中，计算机所处理的信息空间范围拓展了，不再局限于数值、文本、图形和特殊对待的图像，并且强调计算机与声音、活动图像（或称为影像）相结合，以满足人的感官对多媒体信息的需求，这在计算机辅助教育以及产品广告、动画片制作等方面有很大的发展前途。 2. 多媒体技术的集成性 多媒体的集成性主要体现在两个方面： , 一是多媒体信息的集成，是指各种媒体信息应能按照一定的数据模型和组织结构集成为一个有机的整体，以便媒体的充分共享和操作使用； 二是操作这些媒体信息的工具和设备的集成，是指与多媒体相关的各种硬件设备的集成和软件的集成，为多媒体系统的开发和实现建立一个理想的集成环境，以提高多媒体的生产力。 3. 多媒体系统的交互性 多媒体的另一个关键特性是交互性。多媒体系统采用人机对话方式，对计算机中存储的各种信息进行查找、编辑及同步播放，操作者可通过鼠标或菜单选择自己感兴趣的内容。