第2章工程数据的计算机处理
工程制图第二章.ppt
变量初始化
变量声明后，第一次对其进行的赋值操作称为初始化 变量初始化后，才能参与其它运算 可以在变量声明时初始化 int age=16; 也可以在变量声明后初始化 int age; age=16; 建议使用第2种方式
简单类型 sbyte byte short ushort int uint long ulong char float
常量与变量
计算机要处理的数据存放在存储区中 存储区的基本单位是字节 若干个字节作为一个数据对象用来存放数据 每个数据对象可用一个“名字”来标识，这个名 字叫标识符
如果某个数据对象存放的数据不能修改，则该数 据对象及其标识符称为常量 如果某个数据对象存放的数据可以修改，则该数 据对象及其标识符称为变量 修改变量的值，在计算机程序中叫赋值
1个字节表示的整数范围：0-255 2个字节表示的整数范围：0-65535
单字节字符编码与双字节字符编码
单字节字符编码：每个如 Unicode编码
C#的关键字
abstract event new struct as explicit null switch base extern object this bool false operator throw break finally out true byte fixed override try case float params typeof catch for private uint char foreach protected ulong checked goto public unchecked class if readonly unsafe const implicit ref ushort continue in return using decimal int sbyte virtual default interface sealed volatile delegate internal short void do is sizeof while double lock stackalloc else long static enum namespace string
计算机网络 第二章 数据通信基础 1
复习：1.我们要访问某个网站，必须打开浏览器，在地址栏中输入相关信息，这是由哪个层的哪个协议规定的？2.OSI模型中，为传输层提供直接或间接服务的有哪几个层？3.一个主机与一个中继系统能否称为一对对等实体？4.只有两个端系统的通信系统中数据的封装与拆封过程如何？增加一个或多个中继系统之后呢？5.每个中继系统都需要对数据进行拆封之后再封装，这句话如何理解？6.会话层中设置的同步控制用于完成什么功能？7.一次传输连接可以对应多个会话连接，这句话如何理解？反过来，一次会话连接也能对应多次传输连接，如何理解？1.http协议2.网络层直接为传输层提供服务，数据链路层和物理层间接为传输层提供服务3.不能，两者从网络体系结构上包含的层是不同的，完成的功能也完全不同4.数据在发送端由上到下进行封装，在接收端由下到上进行拆封；每个中继系统都会完成数据的自下而上的拆封和自上而下的封装5.中继系统中总是由一个端口接收数据，从物理接口接收开始向上逐层拆封，向外转发时则由上向下逐层封装，到物理接口发送6.当传输连接的意外中断引起会话过程的意外中断之后，只要新的传输连接建立起来，会话过程即可由断点之前最近的同步点处继续进行下去7.一次传输连接建立起来之后，完成一个会话连接后可以不断掉传输连接而继续进行下一次会话连接；从时间顺序上，多个会话连接必须是前后按顺序进行。
一个会话连接可以因为传输连接的中断而建立在多个传输连接的基础上来完成，也可以将一次会话内容分解到多个并行的传输连接中完成。
第二章数据通信基础数据通信基本知识传输媒体信号调制技术复用技术差错控制技术拥塞控制技术2.1 数据通信基本知识2.1.1 通信系统模型2.1.2 通信方式数据通信中，按信号在传输介质中的传输方向，可分三种方式：单工、半双工、全双工。
如图所示2.1.3 数字通信和模拟通信数字通信：传输系统的物理链路上传输的是数字信号（数字信号是指离散的电信号，直接用两种不同的电压表示二进制的0和1，又称基带信号）模拟通信：传输系统的物理链路上传输的是模拟信号（模拟信号是指连续的载波信号）要表示路口红灯的变化过程，要使用什么信号？要表示24小时天气温度的变化过程，要使用什么信号呢？信号传输过程的失真由于物理链路存在电阻、电感和电抗，导致信号经过物理链路时会衰减，衰减程度与物理链路的长度成正比，衰减后的信号会产生失真，失真是指组成信号的不同频率的波形的不同程度的衰减所造成的信号形状发生变化，而不仅仅是指信号幅度等比例降低。
大学计算机基础第二章 计算机信息基础
2.3 信息表示与编码
补码的概念是怎么来的？
计算机科学与工程系
所谓“模”，是指一个系统的量程，或者说一 个系统所能表示的最大的数(比如，钟的最大数 为 12 ，但 12 被溢出变为 0) 。按模运算是指运算 结果超过模时，模丢失。当模为整数时，按模 运算也可理解成除以模求余数的过程。常用符 号“mod”表示按模运算，如：18 mod 12=6 mod 12，即：18和6都是指向6点。
二进制、八进制、十六进制
例：
计算机科学与工程系
十进制
位权相加法：各位数码乘位权，再相加。
八进制 十进制 (113.5231)8 = 1×82 + 1×81 + 3×80 + 5×8-1 + 2×8-2+3×8-3+1×8-4
= 64 + 8 + 3 + 0.625 + 0.03125+0.005859375
计算机科学与工程系
十六进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 10
教学进度
常 用 数 制 的 对 应 关 系
2.1 计算机所使用的数制
2.1.2 二进制的运算
计算机科学与工程系
二进制的算术运算
加： 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10
本位为0， 向高位进位1
例：对于模为28=256时，[-5]补=[-5]反后再在最后一位 加1=[11111011]2=25110，180-5=180+ [-5]补 =180+251=256+175=175（256溢出了，因为模是256)
教学进度
2.3 信息表示与编码
计算机导论(第2版)课后习题答案
计算机导论(第2版)【清华大学出版社】课后习题答案第一章绪论一、简答题1．什么是计算机？（P1）计算机是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速的对数据进行输入、处理、输出和存储的系统。
一个计算机系统包括硬件和软件两大部分。
2．解释冯?诺依曼所提出的“存储程序”概念。
（P6）把计算机程序与数据都以二进制的形式统一存放在存储器中，由机器自动执行。
不同的程序解决不同的问题，实现了计算机通用计算的功能。
3．计算机有哪些主要的特点？（P3-P4）○1运算速度快○2运算精度高○3具有记忆能力○4具有逻辑判断能力○5存储程序4．计算机有哪些主要的用途？（P4-P5）○1科学计算○2数据处理○3实时控制○5人工智能○5计算机辅助工程和辅助教育○6娱乐与游戏5．计算机发展中各个阶段的主要特点是什么？（P6-P8）第一代计算机（1946年—1957年）○1逻辑器件使用电子管○2用穿孔卡片机作为数据和指令的输入设备○3用磁鼓或磁带作为外存储器○4使用机器语言编译第二代计算机（1958年—1964年）○1用晶体管代替了电子管○2内存储器采用了磁心体○3引入了寄存器和浮点运算硬件○4利用I/O处理机提高了输入输出能力○5在软件方面配置了子程序库和批处理管理程序，并且推出了FORTRAN、COBOL、ALGOL等高级程序设计语言及相应的编译程序第三代计算机（1965年—1971年）○1用小规模或中小规模的集成电路来代替晶体管等分立元件○2用半导体存储器代替磁心存储器○3使用微程序设计技术简化处理机的结构○4在软件方面则广泛引入多道程序、并行处理、虚拟存储系统以及功能完备的操作系统，同时还提供了大量的面向用户的应用程序第四代计算机（1972年至今）○1使用了大规模和超大规模集成电路○2使用了大容量的半导体存储器作为内存储器○3在体系结构方面进一步发展了并行处理、多机系统、分布式计算机系统和计算机网络系统○4在软件方面则推出了数据库系统、分布式操作系统以及软件工程标准等第五代计算机主要特征是人工智能，具有一些人类智能的属性。
第2章 计算机网络体系结构
2．1．1．研究制定计算机网络体系结构的科学方法 在初期的自由竞争中，计算机网络体系结构在短时间内得 到了迅速发展，但是伴随着计算机网络形式的多样化、复杂 性，也出现了许多问题。 例如，用户的资源和数据存储在采用不同操作系统的主 机中，这些主机分布在网络的不同地方，需要在不同的传输 媒体上实现采用不同操作系统的主机之间的通信；如何解决 异种机和异种网络互连问题；特别是系统的互连成为一个大 问题。
4．美国电气电子工程师学会 美国电气电子工程师学会(Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE)于1963年由美国电气工程师 学会(AIEE)和美国无线电工程师学会(IRE)合并而成，是美 国规模最大的制定标准的专业学会。 IEEE由大约17万名从事电气工程、电子和有关领域的专 业人员组成，分设1O个地区和206个地方分会，设有31个技 术委员会。 IEEE制定的标准内容有：电气与电子设备、试验方法、元 器件、符号、定义以及测试方法等。 IEEE最引人注目的成就之一是通过802方案对LAN和城域网 MAN进行的标准化。802方案含局域网和城域网各方面上百个 单独的规范，符合IEEE的LAN包括以太网(IEEE 802．3)和令 牌环网(802，5)，802系列标准和所有规范限于物理层和／ 或数据链路层。
5．美国电子工业协会 美国电子工业协会(Electronic Industries Association， EIA)创建于1924年，当时名为无线电制造商协会(Radio Manufacturers Association，RMA)，总部设在弗吉尼亚的 阿灵顿。
全国计算机等级考试二级_公共基础知识精品PPT课件
14
三、线性表 线性表是最简单的、最常用的一种线性结构。 1.线性表的定义:线性表是n个元素的有限序列，它们
之间的关系可以排成一个线性序列：a1，a2，…… ，ai，…… ，an ，其中n称作表的长度，当n=0 时，称作空表。 线性表（非空线性表）必须同时满足以下3个条件： （1）有且只有一个根结点a1，它无前件。 （2）有且只有一个终端结点an，它无后件。 （3）除根结点与终端结点外，其他所有结点有且只 有一个前件，也有且只有一个后件。
线性表的定义、线性表的顺序存储结构及其插入与删除运算。
栈和队列的定义、栈和队列的顺序存储结构及其基本运算。
线性单链表、双向链表与循环链表的结构及其基本运算。
树的基本概念，二叉树的定义及其存储结构，二叉树的前序、 中序和后序遍历。
顺序查找与二分法查找算法、基本排序算法（交换类排序、选 择类排序与插入类）。
8
A.二元关系表示方法：一个数据结构可以表示为B=（ D、R），其中R用二元组来表示(a、b)。 a表示前 件， b表示后件。 例如，一年四季的数据结构可以表示成: B=（D、R） D={春，夏，秋，冬} R={（春，夏），（夏，秋），（秋，冬）}
B.在图形表示方法中，用中间标有元素值的方框来表示 数据元素，称为数据结点，简称为结点；用一条有 向线段从前件结点指向后件结点（注意：有时可以 省略箭头）来表示元素之间的前后关系。
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例：正确表示线性表(A1，A2，A3，A4)的顺序结 构是( )
二级公共基础知识
二级公共基础知识
第一章 算法与数据结构 第二章 程序设计基础 第三章 软件工程基础 第四章 数据库设计基础
2
本章要求
第二章CADCAM技术基础工程数据的计算机处理
2.2 工程数据的文件化处理
【例2.5】在进行圆锥齿轮传动的疲劳强度校核计算时，需要用到结点区域系数ZH， 结点区域系数可从图2.1所示的线图中查取。试对该图进行程序化处理。
CAD/CAM技术基础
2.2 工程数据的文件化处理
将表 2-5 中的平键和键槽尺寸建立数据文件，然后利用所建数据文件， 通过设计所给出的轴径尺寸检索所需的平键尺寸和键槽尺寸。 基本过程：
x x2 x1 x2
A2
x x1 x2 x1
g1 ( x) A1 y1 A2 y2
可见，g1(x)是两个基本插值多项式A1(x)和A2(x)的线性组合。
CAD/CAM技术基础
2.3 工程数据的解析化处理
2．抛物线插值
线性插值只利用了两个结点(x1,y1)、(x2,y2)上的信息，因此精度 很低。若给定三个结点xi-1、xi与xi＋1，同样简化为x1、x2、x3， 其对应函数值为y1、y2、y3，则与线性插值类似，可构造出相应的二 次多项式y= g2(x)并使其满足：
g2 (x)
(x (x1
x2 )(x x3 ) x2 )(x1 x3 )
y1
(x (x2
x1)(x x3 ) x1)(x2 x3 )
y2
(x (x3
x1)(x x2 ) x1)(x3 x2 )
y3
上式是一个不超过二次的多项式，称为二次插值。实际上，它是通 过三个结点(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)的一条抛物线y=f (x)，因此，
若插值曲线通过(x1,y1)、(x2,y2)、…，(xn,yn) n个结点，则可 构建出n个结点的(n-1)阶插值多项式：
gn1 ( x)
n k 1
第九次课--工程数表的计算机处理(数表的公式化、线图的计算机处理)
分割离散原则：各分割点间的函数值不致相差很大。
随堂测试
C2.3.4（单选题）对于数据量比较大，又没有规律的 数表，一般采用以下哪种处理方法（） 。
A.程序化 B.公式化 C.文件化
随堂测试
C2.3.5（判断题）在线图离散为数表时，离散的原则是 按照横坐标平分（ ）。
数据管理技术 03
机械CAD/CAM系统涉及的数据的特点
35 2.10
分析：a为压缩率，b为单位压力值，可以通过定义数组的形式一一对应 #include <stdio.h> int main(void) //函数不带参数，返回值为整型 { int i,a;//定义整数变量i， a float b;//定义单精度浮点型变量b float u[6]={0.26,0.50,0.74,1.06,1.52,2.10};//定义一维数组 printf("请输入压缩率");//请输入压缩量 scanf("%d",&a);//输入数，赋值给a i=a/5-2;
if(n>=0&&n<=9)break;//如果输入满足条件则跳出循环 } printf("得到基本额定功率%f,",p[d][n]);//最后输出v带的基本额定功率p
14组
5组
5组
#include<stdio.h> int main() {
int i=0,j=0; float a; float C[15][19]={ {0.8,1.2,2,3,4,5,6,10,14,25,40,60,100,140,250,400,600,1000,1400}, {1,1.5,2.5,4,5,8,12,18,30,48,75,120,180,300,480,750,1200,1800}, {1,1.5,2.5,4,6,9,15,22,36,58,90,150,220,360,580,900,1500,2200}, {1.2,2,3,5,8,11,18,27,43,70,110,180,270,430,700,1100,1800,2700}, {1.5,2.5,4,6,9,13,21,33,52,84,130,210,330,520,840,1300,2100,3300}, {1.5,2.5,4,7,11,16,25,39,62,100,160,250,390,620,1000,1600,2500,3900}, {2,3,5,8,13,19,30,46,74,120,190,300,460,740,1200,1900,3000,4600}, {2.5,4,6,10,15,22,35,54,87,140,220,350,540,870,1400,2200,3500,5400}, {3.5,5,8,12,18,25,40,6.3,100,160,250,400,630,1000,1600,2500,4000,6300}, {4.5,7,10,14,20,29,46,72,115,185,290,460,720,1150,1850,2900,4600,7200}, {6,8,12,16,23,32,52,81,130,210,320,520,810,1300,2100,3200,5200,8100}, {7,9,13,18,25,36,57,89,140,230,360,570,890,1400,2300,3600,5700,8900}, {8,10,15,20,27,40,63,97,155,250,400,630,970,1550,2500,4000,6300,9700}, {9,11,16,22,32,44,70,110,175,280,440,700,1100,1750,2800,4400,7000,11000}, {10,13,18,25,36,50,80,125,200,320,500,800,1250,2000,3200,5000,8000,12500}};//定义数组 printf("公称尺寸至800mm的标准公差数值（GB/T 1800.1—2009摘录），机械设计课程设计p197\n");
第二章 计算机组成原理
时钟频率的发展：
400MHZ---533MHZ---800MHZ，即将达到1066MHZ [单选]用MHz来衡量计算机的性能，它指的是计算机__________。
ACM 图灵奖
1966年由ACM（美国计算机学会）创建，该奖有计 算机界的诺贝尔奖之称。
IEEE 计算机先驱奖
1980年由IEEE-CS(美国电气与电子工程师学会-计 算机学会)创建，是世界范围内计算机科学技术领域另 一个最重要的奖项，和图灵奖是互为补充的。
计算机的诞生与发展
对计算机的诞生发展做出重大贡献的两个人：
(a) NEC SX-6/64MB巨 型计算机外形
(b) 全球气温分布与 变化趋势图
计算机的分类
大型计算机（Mainframe）
运算速度快、存储容量大、通信联网功能完善、可靠性高、安 全性好、有丰富的系统软件和应用软件的计算机， CPU 通常有 4 、 8、16、32个甚至更多处理器。
功能： 为企业或政府的数据提供集中的存储、管理和处理，作为主服务 器（企业级服务器），在信息系统中起着核心作用。
内存储器
控制器CU RAM
外部存储器－－硬盘 、软盘、光盘、磁带
外设
输入设备－－键盘、鼠标器、扫描仪 输出设备－－显示器、打印机、绘图仪 其他设备－－调制解调器
计算机的组成
台 式 机
PC机的物理组成
机箱、显示器、键盘、鼠标器等
机箱内包含:
主板、硬盘、软驱、光驱、
电源、风扇等
主板上安装
CPU、芯片组、内存条、
第二章
计算机组成原理
计算机科学导论学习课件教学课件PPT
-6-
1、数据处理器
在讨论图灵模型之前，将计算机定义为数据处理器
计算机是一个接收输入数据、处理数据并产生输出数据 的黑盒
该模型过于宽泛，按照该模型定义，计算器也可以算做 一种计算机
-7-
2、可编程数据处理器
图灵模型是一种适用于通用计算机的模型
该模型增加了额外的元素：程序 程序是用来告诉计算机对数据进行处理的指令集合 输出数据依赖于两方面因素，即输入数据和程序
-32-
6、操作系统
在程序设计过程中，有一些指令序列对所有程序都 是公用的、通用的。
早期的操作系统是为程序访问计算机部件提供方便 的一种通用管理程序。
现代操作系统已经成为管理计算机软硬件及资源的 系统软件。(第7章讨论)
-33-
本章内容安排
图灵模型 冯.诺伊曼模型 计算机组成 历史 社会问题和道德问题 计算机科学
-18-
2、存储程序的概念
冯.诺依曼模型要求程序必须存储在存储器中，早 期的计算机只将数据存储在存储器中，执行程序通 过操作开关或改变配线完成。
现代计算机的存储器主要用来存储程序和数据。程 序和数据都以二进制(0和1的序列)模式存储在存储 器中。
-19-
3、指令的顺序执行
冯.诺依曼模型中的一段程序是由一组数量有限的 指令组成
控制单元从内存中提取指令、解释指令、执行指令；指 令按照顺序执行
一条指令可能会请求跳转到前面或后面的某个地方去执 行，跳转后仍然会顺序执行。
-20-
本章内容安排
图灵模型 冯.诺伊曼模型 计算机组成 历史 社会问题和道德问题 计算机科学
-21-
计算机组成
计算机系统由3大部分构成
计算机硬件 数据 计算机软件
《机械CAD CAM技术》课件第2章
2.1.4 CAD/CAM系统的工作方式 目前，计算机硬件的水平正以莫尔定律的规律飞速发展，
CAD/CAM系统的软件功能也日益强大。但是，要发挥出 CAD/CAM系统的作用，关键在人。没有掌握CAD/CAM技 术的人才，CAD/CAM系统的价值将无法体现。CAD/CAM 对人的要求包括：
1. 基础知识 必须包括以下三方面的基础知识： (1) 计算机基础，主要包括系统软件和硬件的基本原理 和应用基础。 (2) 专业基础，如机械制图、机械设计与制造、电路设 计等。 (3) 外语基础。
第2章 CAD/CAM系统
2.1 CAD/CAM系统基础 2.2 CAD/CAM系统的硬件与软件 2.3 国内外典型CAD/CAM软件简介 2.4 工程数据库与计算机网络技术
在CAD/CAM系统中的应用
2.1 CAD/CAM系统基础
2.1.1 CAD/CAM系统的组成 所谓系统，是指为某个共同目标而组织在一起的相互关
人才才能把CAD/CAM系统的先进性能充分发挥出来，为企 业创造效益。图2.1.1为CAD/CAM系统组成简图。
图2.1.1 CAD/CAM系统的组成
2.1.2 CAD/CAM系统的功能 一般来说，CAD/CAM系统应具有以下主要功能： (1) 交互图形输入及输出功能。可用于基本的产品结构
设计等任务。 (2) 几何建模功能，包括实体建模、线框建模及自由曲
计算机辅助设计可以分为以下几个方面： (1) 计算机辅助绘图(Computer Aided Drafting)。它是用 计算机代替传统的手工绘图。CAD发展初期即计算机辅助 绘图，在企业中很多人所理解的CAD也是指计算机辅助绘 图。虽然用计算机代替手工绘图可以减少图纸上的错误、提 高工作效率、减轻劳动强度，但计算机辅助绘图并不是真正 意义上的CAD。 (2) 计算机辅助设计(Computer Aided Design)。计算机辅 助设计是真正意义上的CAD，它包括以下几个方面：
软件工程课件第2章
精选ppt
6
可行性研究的内容： 首先进一步分析和澄清问题定义，导出系统的
逻辑模型； 然后从系统逻辑模型出发，探索若干种可供选
择的主要解法(即系统实现方案)； 对每种解法都研究它的可行性，至少应该从三
方面研究每种解法的可行性 。
精选ppt
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关于系统规模和目标的报告书
1.项目名称：教材销售系统 2.问题：人工发售教材手续繁杂，且易出错。 3.项目目标：建立一个高效率、无差错的微机教材销售
系统。 4.项目规模：利用现有微型计算机，软件开发费用不超
过5000元。 5.初步想法：建议在系统中增加对缺书的统计与采购功
能。 6.可行性研究：建议进行大约10天的可行性研究，研究
该装配厂使用一台小型计算机，处理更新库存清单主文 件和产生定货报告。零件库存量的每一次变化称为一个事务， 由放在仓库中CRT终端输入到计算机中；系统中的库存清单 程序对事务进行处理，更新存储在磁盘上的库存清单主文件， 并且把必要的订货信息写在磁带上。最后，每天由报告生成 程序读一次磁带，并且打印出订货报告。
包括开发和运行该系统所需要的各种资源 如硬件、软件、人员和组织机构等 3. 费用预算：分阶段的人员费用、机时费用及其他费用 4. 进度安排：各阶段起始时间、完成文档及验证方式 5. 要交付的产品清单
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8. 书写文档提交审查 把可行性研究各个步骤的工作结果写成清晰的
文档，请用户、客户组织的负责人及评审组审 查，以决定是否继续这项工程及是否接受分析 员推荐的方案。
库存清单 主文件
报告生成程序
定货报告
第三层：合成后的系统流程图
工程数据的计算机处理
计算机辅助设计与制造
第二章 计算机数据处理技术
3.数表拟合公式化
对于数据量需求较大旳计算程序需要利用数 学公式，即拟合公式来表述数表中旳数据， 其中最常用旳是最小二乘法拟合公式计算机辅助设计与制造来自第二章 计算机数据处理技术
最小二乘法
最小二乘法就是将离散数据（数表中旳数据）近似地表达为 一连续函数pn(x)，经过找出一条平滑旳最佳拟合曲线来替 代离散旳数表数据，其详细算法如下 设最小二乘多项式为pn(x)，令
第二章 计算机数据处理技术
2）抛物线插值
抛物线插值是利用经过三个节点（x1，y1）、(x2， y2) 和（x3，y3）旳抛物线方程p(x)来替代原来旳 数表函数f(x)，其抛物线插值公式为:
抛物线插值原理图
抛物线插值比线 性插值精度高
计算机辅助设计与制造
第二章 计算机数据处理技术
程序举例:
float parabola (n,x,xi,yi) int n; float x,xi[],yi[]; {
y=y+m*yi[i];
} return(y); }
阐明：n 为插值结点数减1；xi,yi为为插值结
点和相应旳函数值 计算机辅助设计与制造
第二章 计算机数据处理技术
3）拉格朗日一元n次插值
设有n+1个互不相等旳一元函数节点（xi，yi）,(i=0， 1，2···，n)，xi为插值节点，yi为相应旳函数值，即 插值成果,现存在一种阶次不超出n次旳代数多项式p(x) 为
int i,j,k; float y,m; k=0; for (i=0;i<=n-1;i++) if ((x-xi[i])*(x-xi[i+1])<=0) { k=i;break;} if (k==i) k=i; else if (fabs(x-xi[0])<fabs(x-xi[n])) k=0; else k=n-1; if ((k==n-1) || (k != 0) && (fabs(x-xi[k])<(x-xi[k+1])) k=k-1;
(完整word版)上海理工计算机辅助一纸开卷(完美版)
一、CAD: CAD是以设计者为主体，设计者利用计算机辅助设计系统的资源，对产品设计进行规划、分析、综合、模拟、评价、修改、决策并形成工程文档的创造性活动.特点：提高设计效率；提高设计质量；利于成组设计；修改设计方便;设计与分析统一；易于实现产品数据的标准化；易于实现网络的协同设计;无图纸化生产的前提；为实现产品生命周期管理系统（PLM)提供基础。
工作过程：1、进行功能设计，选择合适的科学原理或构造原理；2、进行产品结构的初步设计，产品的造型和外观的初步设计；3、从总图派生出零件，对零件的造型、尺寸、色彩等进行详细设计，对零件进行有限元分析,是结构与尺寸与应力相适应；4、对零件进行加工模拟，如注塑、压铸、锻压或机械加工等过程进行模拟，从模拟过程中发现制造的问题，进而提出对零件设计的修改方案；5、对产品实施运动模拟或功能模拟,对其性能做出评价、分析和优化，最终完成零件的结构设计。
CAD系统的硬件：主机、输入设备（鼠标、键盘、数字化仪、扫描仪、三坐标测量仪)、输出设备（显示器、绘图仪、打印机、快速成形机）、信息存储设备（外存、硬盘阵列、光盘、磁带机)、网络设备多媒体设备。
软件:系统软件（主要用于计算机的管理、维护、控制及运行,以及对计算机程序得翻译和运行。
包括操作系统、编译系统）、支撑软件、应用软件（设计计算型、检索绘图型、交互设计型)接口：是一种能够实现两个以上系统间信息交换的程序或方法.其核心内容就是由其中一个系统（文件)读出信息,将信息写入另一个系统(文件）。
数据交换标准：IGES/STEP/STEP-NC。
参数化设计（将模型中的定量信息变量化，使之成为任意调整的参数。
用约束来表达产品几何模型，定义一组参数来控制设计结果,从而能够通过调整参数来修改设计模型。
特点:基于特征、全尺寸约束、尺寸驱动设计修改、全数据相关）。
变量化设计特点：将形状约束和尺寸约束分开来处理；工程关系可以作为约束直接和几何方程耦合，然后再通过约束解算器统一解算，方程求解顺序上无所谓；解决任意约束情况下的产品设计问题，不仅可以做到尺寸驱动,也可以做到约束驱动。
计算机二级第二章
固态驱动器（SSD）
采用闪存技术存储信息，具有速度快、 价格高、容量适中的特点。
网络存储
通过网络连接远程服务器进行数据存 储和访问，具有灵活性高、可扩展性 强的特点。
04
输入输出系统
输入输出原理
输入输出系统的基本概念
输入输出系统是计算机与外部设备之间的接口，负责数据的输入和输出。
输入输出操作的过程
处理方法。
移位运算
包括算术移位、逻辑移位和循环移位 等运算的规则和性质。
数据加密与解密运算
包括常见加密算法如DES、AES等的 基本原理和实现方法，以及数据加密 标准的发展历程和趋势。
03
存储系统
存储器的层次结构
寄存器
位于CPU内部，速度最快，容量最小，用于暂存 指令和数据。
主存储器（内存）
位于主机内部，速度与Cache相比较慢，容量较 大，用于存放正在运行的程序和数据。
Mac OS系列
由苹果公司开发的专有操作 系统，具有优雅的界面设计 和强大的多媒体处理能力， 广泛应用于苹果计算机和移 动设备领域。
Android系列
由Google公司和开放手机联 盟联合开发的基于Linux的 开源移动操作系统，具有广 泛的应用软件支持和良好的 用户体验，广泛应用于智能 手机和平板电脑等领域。
操作系统的分类和特点
批处理操作系统
将用户提交的作业成批地处理，分为单道和多道批处理系统 。
分时操作系统
允许多个用户通过终端同时与计算机交互，共享主机资源。
操作系统的分类和特点
80%
实时操作系统
对外部输入的信息在规定的时间 内做出响应，适用于实时控制和 实时信息处理等领域。
100%
网络操作系统
大学计算机基础 第2章 简明教程(补充硬件部分)
2.1 计算机系统概述
2.2 计算机硬件系统和工作原理 2.3 计算机软件系统 2.4 微型计算机硬件组成
1
2.1 计算机系统概述
硬件
软件 系统软件 应用软件
计算机系统=硬件系统+软件系统
2
计算机系统的组成
CPU 主机
内存
运算器 控制器 随机存储器(RAM) 只读存储器(ROM) 高速缓冲存储器(Cache)
17
常用高级语言
Fortran语言 1954年推出，适用于科学和工程计算。 COBOL语言 是面向商业的通用语言，1959年推出，主要用于数 据处理，随着数据库管理系统的迅速发展，很少使用。 Pascal语言 结构化程序设计语言，1968年推出，适用于教学、科 学计算、数据处理和系统软件等开发，目前已被C语言取代. C与C++语言 1972年推出C语言，1983年加入面向对象的概念， 改名为C++。语言简练、功能强，适用面广。 BASIC语言 初学者语言，1964年推出；1991年微软推出可视化的 、基于对象的VisualBasic开发环境，发展到现在的开 发环境，则是完全面向对象、功能更强大。 Java语言 一种新型的跨平台的面向对象设计语言，1995年推出， 适用于网络应用 .
18
语言处理程序
在所有的程序设计语言中，除了用机器语言编制的程序能够
被计算机直接理解和执行外，其他的程序设计语言编写的程
序都必须经过一个翻译过程才能转换为计算机所能识别的机 器语言程序，实现这个翻译过程的工具是语言处理程序，即
翻译程序。用非机器语言写的程序称为源程序；通过翻译程
序翻译后的程序称为目标程序。翻译程序也称为编译器。针 对不同的程序设计语言编写出的程序，有各自的翻译程序， 互相不通用。
现代设计方法(2200)自学考试大纲
《现代设计方法》（2200）自学考试大纲Ⅰ课程的性质与设置目的1、课程性质、特点与设置目的现代设计方法是全国高等教育自学考试机械制造与自动化专业的一门专业课。
随着科学技术的发展，特别是计算机的广泛应用，机械设计方法也在迅速发展，大大加速了企业的改造和新产品的开发。
本课程正是为了满足这一要求而设置的。
For personal use only in study and research; not for commercial use通过本课程的学习，使考生初步了解这种发展趋势和近年出现的几种常用的现代设计方法，掌握其中的计算机辅助设计、有限元法、优化设计及可靠性设计的基本概念和用法，学习后续课程以及从事机电一体化系统设计和产品开发打下一定的基础。
本课程的特点使实践性非常强，应有必要的习题和上机实验。
2、本课程与相关课程的关系For personal use only in study and research; not for commercial use学习本课程前，考生应具有“工程力学”、“机械设计”、“复变函数与概率论”、“线性代数”和“计算机软件基础”方面的知识。
本课程为学习“机电一体化系统设计”等课程打下基础，并将在毕业设计中得到应用。
本课程的重点是：CAD、有限元法、优化设计及可靠性设计的基本要领和简单应用。
For personal use only in study and research; not for commercial useⅡ课程内容与考核目标第一章计算机辅助设计（CAD）一、学习目的与要求For personal use only in study and research; not for commercial use通过本章的学习，使考生了解计算机辅助设计的硬件系统的基本组成，常用软件的构成及特点；掌握二维、三维图形的处理，数据的管理，工程数据、图表、线表等的处理方法。
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y=0; for (i=k;i<=k+2;i++) { m=1.0; for (j=k;j<=k+2;j++) if (j!=i) m=m*(x-xi[j])/(xi[i]-xi[j]); y=y+m*yi[i]; } return(y); } m=1.0; for (j=k;j<=k+2;j++) if (j!=i) m=m*(x-xi[j])/(xi[i]-xi[j]); y=y+m*yi[i]; } 说明：n 为插值结点数减1；xi,yi为为插值结 return(y); 点和对应的函数值 }
第二章 计算机数据处理
引言 在机械产品的设计过程中，经常需要引用一
系列标准、规范、计算公式及大量的数据资料，如 数据列表、实验曲线等，在传统的设计过程中，设 计人员通过查阅相关的设计手册来获得；在设计手 册中，这些资料多以数表和线图的形式给出，故在 进行计算机辅助设计过程中，需将数表及线图转换 成计算机能够处理的形式，以方便在使用过程中通 过应用程序进行调用和检索查询，这就涉及到工程 数据的计算机处理。 教学目的 本章让学生在学习了几种工程数据计算 机处理方法后，可以比较和分析各种工程数据计算 机处理方法的特点，并自己动手利用高级语言编制 相关程序。
3）拉格朗日一元n次插值
设有n+1个互不相等的一元函数节点（xi，yi）,(i=0， 1， 2· · · ，n)，xi为插值节点，yi为对应的函数值，即 插值结果,现存在一个阶次不超过n次的代数多项式p(x) 为
它满足插值条件
则称p(x)为在n+1个互不相等节点（xi，yi）上的拉格朗日n次插 值公式。
常用设计数据或资料的计算机处理 主要包括三种方法
数组化： 将数表中的数据或将线图离散化成
数表的数据编入程序，存入一维、二维或多维 数组。
文件化： 数据量较大时，将数表中的数据或
将线图离散化成数表的数据，存入数据文件或 数据库。数据独立于应用程序
公式化：将数表或线图转化为公式编入程序。
工程数据的计算机处理主要包括三种方法
常用插值方法
线性插值 抛物线插 拉格朗日一元n次插值1）线性插值
线性插值是利用通过两节点（x1,y1）和（x2,y2）的直 线方程p(x)来代替原来的列表函数f(x)。设插值点为 （x，y），其线性插值公式为:
线性插值原理图
线性插值存在一定的 误差，当两点间隔较 小、精度要求不高时， 可以采用此种方法。
说明：n 为记录数；ai[n+1]、ki[n+1]为增设的 欲检索关键字和对应的空记录
2.插值
数表函数：在工程设计手册数表中的数据之 间多数存在一定的函数关系，将其称为数表 函数，它们有些是精确公式，有些是经验公 式。为了便于设计人员查询，在手册中多将 其以数表的形式表示 插值方法：所谓插值方法，即在插值点附近 选取几个合适的节点，过这些选取的节点构 造一个函数y=p(x)作为列表函数f(x)的近似 表达式，然后计算p(x)的值以求得f(x)的值
工程数据程序化 将工程数据直接编写在应用 程序中，在应用程序内部对数据进行查询、处 理和计算，它包括数表程序化和线图程序化 建立数据文件 将数据建立成一个独立的数据 文件，并单独存储，使它与应用程序分开，需 要时，通过应用程序来打开、调用和关闭数据 文件，并进行相关处理 建立数据库 将工程数据存放在数据库中，根 据需要通过应用程序来打开、调用和关闭数据 库文件，并进行相关处理
2）抛物线插值
抛物线插值是利用通过三个节点（ x1，y1）、(x2，
y2) 和（x3，y3）的抛物线方程p(x)来代替原来的 数表函数f(x)，其抛物线插值公式为:
抛物线插值原理图
抛物线插值比线 性插值精度高
程序举例:
float parabola (n,x,xi,yi) int n; float x,xi[],yi[]; { int i,j,k; float y,m; k=0; for (i=0;i<=n-1;i++) if ((x-xi[i])*(x-xi[i+1])<=0) { k=i;break;} if (k==i) k=i; else if (fabs(x-xi[0])<fabs(x-xi[n])) k=0; else k=n-1; if ((k==n-1) || (k != 0) && (fabs(x-xi[k])<(x-xi[k+1])) k=k-1;
2.1 数表的计算机处理技术
对于数据量小的数表，可用计算机算法语言对 一维、二维或多维数组进行赋值的方法分别对 一维、二维或多维数组进行程序化处理。 对于数据量大的数表，可存入数据文件或数据 库中。 对于列表函数，还可进行公式化处理。
2.1.1 数表的数组化
1、一维数组 2、二维数组 直接查找与插值法 3、多维数组
数组程序化方法
用数组的形式程序化数表 插值 数表拟合公式化
1.用数组的形式程序化数表
设计手册中的数表可以用数组的形式将其程序 化。对于一维数表，其数据在程序化时可用一 维数组来标识，例如对下面带轮包角系数表， 用数组的形式进行程序化，其程序代码见下页：
带轮包角系数表
用数组的形式程序化数表
2.1.2 数表的文件化
对于数据量大的数表或数图很多，需
要将数表进行文件化处理。
2.1
数表程序化
在计算机辅助设计过程中，数表程序化是指将数表中的数据 以数组、数据文件、拟合公式和插值公式的形式给出，并利 用应用程序来处理、调用和检索查询 在工程设计手册中，标准与规范多是以数表的形式给出，例 如下面表格就是工程设计手册中V带传动设计中带轮包角系 数表，通过带轮包角即可查到包角系数 带轮包角系数表
C语言程序代码如下:
float fastserach(a,ai,ki) { int i,n=10; float a, ai[12],ki[12]; ki[n+1]=0; ai[n+1]=a; for (i=1;i<n+1;i++) if (( a == ai[i] ) && ( i <= n)) return(ki[i]); }