外文翻譯--信息時代的機(jī)械工程學(xué).doc

6500字?jǐn)?shù)外文翻譯信息時代的機(jī)械工程學(xué)早在20世紀(jì)80年代，工程師認(rèn)為需要進(jìn)行大量實驗因為縮短的產(chǎn)品開發(fā)循環(huán)促使工程師使用有效的技術(shù)。開發(fā)一種用于新產(chǎn)品中的革命性技術(shù)是冒險且易于失敗的，采取短的進(jìn)程對產(chǎn)品開發(fā)來講是安全且更易成功的途徑。短的產(chǎn)品開發(fā)循環(huán)在工程領(lǐng)域也是有利的，這個領(lǐng)域里，資本和勞動力都是整體的?？梢栽O(shè)計并制造不同產(chǎn)品的人在世界的任何地方都能夠找到，但有新思想的人就很難找到了。地理上的距離已經(jīng)不再是那些想在6個月內(nèi)將發(fā)明付諸于實踐的人的障礙了，如果你已經(jīng)獲得短的開發(fā)循環(huán)，只要你保持領(lǐng)先形勢就不會是災(zāi)難性的，但如果你已經(jīng)處于六年的開發(fā)的過程并且競爭者已經(jīng)趕上你，那么這個項目就處于更嚴(yán)峻的麻煩中。工程師們在解決任何問題時都需要進(jìn)行新的設(shè)計這種觀念很快就過事了。在現(xiàn)代設(shè)計中的第一步是瀏覽英特網(wǎng)或者其他信息系統(tǒng)，看其他人是否設(shè)計了一種類似于你所需要的產(chǎn)品，諸如傳動裝置或者換熱器等。通過這些信息系統(tǒng)，你可能發(fā)現(xiàn)有些人已經(jīng)有了制造圖紙，數(shù)控紙帶和制造你的產(chǎn)品所需要的其他所有東西。這樣，工程師們就可以把他們的職業(yè)技能集中在尚未解決的問題上。在解決這類問題時，利用工作站和進(jìn)入信息高速公路可以大大增強(qiáng)工程小組的能力和效率。這些信息時代的工具可使工程小組利用大規(guī)模的數(shù)據(jù)庫。數(shù)據(jù)庫中有材料性能、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和成功的設(shè)計方案等信息。這些經(jīng)過驗證的設(shè)計可以通過下載直接應(yīng)用，或者通過對其進(jìn)行快速、簡單的改進(jìn)來滿足特定的要求。將產(chǎn)品的技術(shù)要求通過網(wǎng)絡(luò)送出去的遠(yuǎn)程制造也是可行的。你可以建立一個沒有任何加工設(shè)備的虛擬公司，可以指示制造商，在產(chǎn)品加工往常后，將其直接送給你的客戶。定期訪問你的客戶可以保證你設(shè)計的產(chǎn)品按照設(shè)計要求進(jìn)行工作。盡管這些研制開發(fā)方式不可能對每個公司都完全適用，但是這種可能性是存在的。傳統(tǒng)設(shè)計通常用于小公司，大公司嘲諷這種做法，他們討厭處理服務(wù)市場成為少量主顧解決問題的思想：“這是我的產(chǎn)品”。一家大公司的人會說：“這是我能做的最好的產(chǎn)品了，你一定會喜歡它的，但如果你不喜歡的話。這條街下邊有一家更小的公司可以解決你的問題?！碑?dāng)今，幾乎每家市場都是服務(wù)市場，因為顧客是有選擇性的。如果你忽視了修改產(chǎn)品來滿足顧客要求的潛在可能性。你將失去市場的主要部分甚至全部，盡管這些服務(wù)市場是臨時的，但你的公司需要以一定的時間盡快答復(fù)他們所需要的。瞄準(zhǔn)機(jī)會的市場和根據(jù)客戶要求盡心干涉機(jī)這種現(xiàn)象的出現(xiàn)，改變了工程師們進(jìn)行研究工作的方式。今天，研究工作通常是針對解決特定問題進(jìn)行的。許多由政府資助或者由大公司出資開發(fā)的技術(shù)可以在非常低成本下被自由使用，盡管這種情況可能是暫時的。在對這些技術(shù)進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)后，它們通常能夠被直接用于產(chǎn)品開發(fā)，這使得許多公司可以節(jié)省昂貴的研究經(jīng)費(fèi)。在主要的技術(shù)障礙被克服后，研究工作應(yīng)該主要致力于產(chǎn)品的商品化方面，而不是開發(fā)新的，有趣的，不確定的替換產(chǎn)品。當(dāng)涉及遠(yuǎn)景的時候，采用上述觀點(diǎn)看問題，工程研究應(yīng)該致力于消除將已知技術(shù)快速商品化的障礙。工作的重點(diǎn)是產(chǎn)品的自量和可靠性，這些在當(dāng)今的顧客的頭腦中是最重要的。很明顯，一個自量差的聲譽(yù)是一個不好的企業(yè)的同義詞。企業(yè)應(yīng)該盡最大努力來保證顧客得到合格的產(chǎn)品，這個努力包括在生產(chǎn)線的終端對產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗和自動更換有缺陷的產(chǎn)品。研究必須考慮到可靠性等因素的成本利益當(dāng)可靠性提高時，制造成本和次同的最終成本內(nèi)將會降低。如果在生產(chǎn)線的終端生產(chǎn)30%的廢品，這不僅會浪費(fèi)金錢，也會給你的競爭對手創(chuàng)造一個利用你的想法制造產(chǎn)品，而且也為競爭者提供了采用你的設(shè)計賣給顧客的機(jī)會。提高可靠性并且降低成本這個過程的關(guān)鍵是深入、廣泛地利用設(shè)計軟件。設(shè)計軟件可以使工程師們加快每個階段的設(shè)計工作。然而，僅僅縮短每個階段的設(shè)計時間，可能不會顯著的縮短整個設(shè)計過程的時間。因而，必須致力于采用并行工程軟件，這樣可以使所設(shè)計組的成員都能使用共同的數(shù)據(jù)庫。隨著我們更加完全的進(jìn)入信息時代，成功需要工程師掌握一些有關(guān)發(fā)明和技術(shù)管理的獨(dú)特知識和經(jīng)驗。成功的工程師們不但應(yīng)該具有寬廣的知識和技能，而且還應(yīng)該是某些關(guān)鍵技術(shù)或?qū)W科的專家，他們還應(yīng)該在社會因素對市場的影響方面有敏銳的洞察能力。將來，花在解決日常工程問題上的花費(fèi)將會減少，工程師們將會在一些更富有挑戰(zhàn)，更亟待解決的問題上協(xié)同工作，大大縮短解決這些問題所需要的時間。我們已經(jīng)開始了工程實踐的新階段。計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)使工程師們具有越來越強(qiáng)的解決問題的能力，這也給他們的工作帶來很大的希望和喜悅。為了確保成功，我們使用的工具的性能和對更好的產(chǎn)品與系統(tǒng)的不斷要求，應(yīng)該與標(biāo)志著在工程方面所有巨大努力的創(chuàng)新工作所帶來的喜悅相適應(yīng)。機(jī)械工程是一個偉大的行業(yè)，在我們盡可能多地利用了信息時代所提供的機(jī)遇后，它將變得更加美好。微處理器系統(tǒng)可以在許多復(fù)雜程度不同的層次上進(jìn)行描述。最簡單復(fù)雜形式是描述不同功能上調(diào)解信息的相互作用和流動的簡單的素描簡圖并且會用于測試微處理系統(tǒng)的操作。所有微機(jī)系統(tǒng)包含一個中央處理單元（CPU）、程序和數(shù)據(jù)存儲器以及輸入、輸出（I/O）設(shè)備。存儲部分包含了用作程序存儲器的掉電不易失信息的只讀存儲器（ROM）和用作讀/寫的掉電易失的隨機(jī)訪問數(shù)據(jù)存儲器（RAM），每種存儲器都有許多不同類型的元件，如可寫的ROM以及靜態(tài)或動態(tài)的RAM，應(yīng)用時根據(jù)價格、功能來選擇應(yīng)用的。微處理器的模擬輸入路線是由模擬數(shù)字轉(zhuǎn)化器提供的，并且可用于連接，如模擬感應(yīng)元件的裝置，模擬輸出路線是又?jǐn)?shù)字模擬轉(zhuǎn)化器提供的并且可用于控制，像電動機(jī)一樣的輸出換能器，平行I/O裝置提供了大量單獨(dú)的路線。在輸出模型中這些可以編成程序來提供邏輯符1或0采用激活電平裝置，例如燈在輸入模型中允許微處理器度曲轉(zhuǎn)變狀況和其他電平裝置，串行的I/O裝置用來提供。同其他微處理系統(tǒng)或用于不同操作模型的成型系統(tǒng)中的操作控制臺的對話。微處理系統(tǒng)的接口信號的等級和能量規(guī)格通常和與之接口的裝置的信號規(guī)格不相匹配，例如D/A轉(zhuǎn)換器所輸出電壓一般在0-5V范圍內(nèi)，反能提高小伏安電流，而電機(jī)需要在范圍（-12V-12V）控制電壓最大電流安培。因此，附加的模擬接口電路系統(tǒng)通常有必要發(fā)揮功能，例如信號平轉(zhuǎn)化擴(kuò)大和過濾。所有這些裝置都通過系統(tǒng)總線與CPU連接，用一種系統(tǒng)母線的方法。系統(tǒng)母線本身由地址母線，數(shù)據(jù)母線和控制母線組成的。實際上，母線是兩個或多個裝置間平行線的簡單連接。每條母線中包括的線條數(shù)是根據(jù)用于系統(tǒng)中的微處理器類型和母線功能決定的。我們假設(shè)地址母線有十六條線，數(shù)據(jù)母線有八條線，控制母線包括CPU提供的控制功能而定的一定數(shù)量的線路。地址和數(shù)據(jù)是運(yùn)行計算機(jī)儲存的程序、形成所有微處理器和計算機(jī)特征的基礎(chǔ)。存儲器由許多能由CPU通過數(shù)據(jù)總線寫如數(shù)據(jù)的存儲單元構(gòu)成。每個存儲單元具體位置由CPU用地址來唯一標(biāo)識。為了從存儲器或I/O設(shè)備中寫或讀信息，CPU控制著地址和控制總線，CPU希望將二進(jìn)制信息寫入地址的存儲單元，CPU首先將該地址送到地址總線上，然后作為數(shù)據(jù)送到數(shù)據(jù)總線上，控制總線中的控制線激活，啟動數(shù)據(jù)寫入適當(dāng)?shù)拇鎯卧Ｏ囝愃频那闆r用于CPU只讀存儲單元的地址送到地址的過程，這時數(shù)據(jù)流不是從存儲器到CPU，那么在CPU將要求的存儲單元的地址送到地址總線上后，CPU通過啟動控制總線相關(guān)的控制線，指示存儲器要讀數(shù)據(jù)，存儲器則做出反應(yīng)，將該存儲單元的內(nèi)容當(dāng)作數(shù)據(jù)，送上數(shù)據(jù)總線，然后CPU讀取到該數(shù)據(jù)。在系統(tǒng)總線中，地址總線對CPU來說是輸出總線，但對其他設(shè)備是輸入總線，控制總線包含許多線或者是CPU輸出控制線，或者是輸入控制線。數(shù)據(jù)總線既當(dāng)作輸入總線，又作輸出總線，這要看CPU是讀還是寫數(shù)據(jù)，系統(tǒng)中所有元件都通過數(shù)據(jù)總線連接在一起，這意味著，最低限度上存儲器和I/O設(shè)備的輸出是連在一起的。例如感實際情況就是這樣，則將引起所有連接的元件中幾個或全部元件破壞，因為一些元件將試圖驅(qū)動總線到邏輯1狀態(tài)，而其他一些則試圖驅(qū)動其為邏輯0狀態(tài)。為了避免這個問題，連接到每個元件的數(shù)據(jù)總線有第三種狀態(tài)即高阻態(tài)，在這種狀態(tài)下元件對總線不再有負(fù)載的影響，這就使連接到數(shù)據(jù)總線上的其他元件在需要時能將數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，這也就意味著在某一時刻僅有一個元件與數(shù)據(jù)總線相通。一個元件處于數(shù)據(jù)總線的邏輯1、邏輯0或處于有關(guān)于數(shù)據(jù)母線的高電阻條件下的能力被稱為tristate條件。這是共享相同的數(shù)據(jù)總線的設(shè)備重要的特性。數(shù)據(jù)總線為8根因此能得到的單個數(shù)據(jù)被8位二進(jìn)制數(shù)所限制，八位指一個字節(jié)，能代表從0到255的十進(jìn)制；同樣地，地址總線包含16根線，能代表的地址范圍從0到216-1或65535，這個數(shù)字常常被縮寫成與二進(jìn)制等價的十進(jìn)制數(shù)，表示成16K，1K在二進(jìn)制系統(tǒng)中等于1024，對于CPU而言，系統(tǒng)就像一連串的64K的連續(xù)的存儲單元，每個單元可存放8位二進(jìn)制數(shù)。CPU包含許多寄存器，它們用語處理數(shù)據(jù)和地址，在所選擇的例子中，這些數(shù)據(jù)寄存器為8位的寄存器，所有的數(shù)據(jù)操作都上都是8位，因此CPU就指8位CPU，但是支持地址操作的寄存器需16位，因為地址總線是16位的。地址總線的寬度與數(shù)據(jù)總線的寬度是獨(dú)立的，因此16位或32位CPU典型的有16位，24位或32位地址總線。通常對微處理操作時用十六進(jìn)制（基于16）值代表二進(jìn)制數(shù)，因為一個十六進(jìn)制數(shù)與四位連續(xù)的二進(jìn)制數(shù)相對應(yīng)。十六進(jìn)制數(shù)比相等的二進(jìn)制數(shù)量易讀學(xué)，并且只需簡單的換算就能將十六進(jìn)制數(shù)與二進(jìn)制數(shù)互譯，十六進(jìn)制數(shù)在文本中是用前綴OX標(biāo)識，這是在C變成語言中所采用的。硬件設(shè)計者沒有必要使用整個CPU的地址空間，所要求的存儲器可以在CPU地址空間的任何地方執(zhí)行，另外I/O裝置可以成型，并且可以提供地址，通過這個地址CPU可以讀取和記錄進(jìn)出系統(tǒng)的數(shù)據(jù)。這些存儲器是以普通存儲點(diǎn)出現(xiàn)于CPU。并占據(jù)地址空間的位置。地址空間中存儲排雷和I/O地址通過系統(tǒng)存儲圖描述。存儲圖是為了滿足設(shè)計應(yīng)用的要求，并且被硬件設(shè)計者用來分割空間以便使系統(tǒng)中存儲設(shè)備的地址范圍與存儲映象圖詳細(xì)列出的地址相一致，所以系統(tǒng)中存儲裝置的地址域相當(dāng)于存儲圖中的地址域。其可以作為輸入通過地址母線獲得并且為每個貢獻(xiàn)于系統(tǒng)存儲圖的芯片分割出獨(dú)立的良好的芯片信號。英文原文MechanicalEngineeringintheInformationAgeIntheearly1980s,engineersthoughtthatmassiveresearchwouldbeneededbecauseshortenedproductdevelopmentcyclesencourageengineerstouseavailabletechnology.Developingarevolutionarytechnologyforuseinanewproductisriskyandpronetofailure.Takingshortstepsisasaferandusuallymoresuccessfulapproachtoproductdevelopment.Shorterproductdevelopmentcyclesarealsobeneficialinanengineeringworldinwhichbothcapitalandlaborareglobal.Peoplewhocandesignandmanufacturevariousproductscanbefoundanywhereintheworld,butcontaininganewideaishard.Geographicdistanceisnolongerabarriertoothersfindingoutaboutyourdevelopmentsixmonthsintotheprocess.Ifyouvegotashortdevelopmentcycle,thesituationisnotcatastrophicaslongasyoumaintainyourlead.Butifyouveinthemidstofasix-yeardevelopmentprocessandacompetitor