計算機(jī)輔助機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計0901-31

1、第三章 計算機(jī)及軟件應(yīng)用與開發(fā)技術(shù)引子機(jī)械產(chǎn)品輔助設(shè)計的工具是計算機(jī)，計算機(jī)又是一個簡單而復(fù)雜的機(jī)器，簡單在于其硬件構(gòu)造，復(fù)雜在于其軟件描述。對于計算機(jī)輔助來說，最關(guān)心的是軟件，軟件又不得不和硬件特性相關(guān)，談一點(diǎn)硬件，更要談在硬件上運(yùn)行的軟件的基本原理，可提高對軟件應(yīng)用與開發(fā)的本質(zhì)的理解，對計算機(jī)語言及其表征的理解，從而更深刻的理解計算機(jī)輔助技術(shù)及未來發(fā)展。本章論述的中心內(nèi)容是計算機(jī)知識，而落腳點(diǎn)卻是關(guān)于計算機(jī)在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計中的運(yùn)用，也就是軟件應(yīng)用。由于軟件開發(fā)（軟件設(shè)計與制造）與機(jī)械產(chǎn)品開發(fā)相當(dāng)，也就是說會設(shè)計制造機(jī)械產(chǎn)品的人員，對于其應(yīng)用自然簡單。為此分三個層次闡述，一是對計算機(jī)硬件構(gòu)造及

2、其工作原理的簡述，以便獲得計算機(jī)處理信息的基本原理，從而理解計算機(jī)語言的本質(zhì)及其人機(jī)交互方式。二是對計算機(jī)軟件應(yīng)用的計算機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行簡述，從一般原理說明軟件操作的人機(jī)交互形式與思想，從而掌握各種軟件操作的基本原理及該軟件的機(jī)械設(shè)計方式基礎(chǔ)。三是對計算機(jī)軟件開發(fā)的計算機(jī)基礎(chǔ)進(jìn)行簡述，從一般原理說明軟件開發(fā)的思想與方式，從而掌握機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計軟件開發(fā)的基本原理及實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)?？傊?，本章圍繞計算機(jī)闡述，其它問題后續(xù)章節(jié)闡述。通過以上簡述，把握計算機(jī)的基本構(gòu)造與工作原理、計算機(jī)對機(jī)械產(chǎn)品及其設(shè)計過程涉及到的內(nèi)容的表達(dá)方式與轉(zhuǎn)換、計算機(jī)處理對象的特性、輔助方法與技術(shù)等，僅而對問題作一個整體的了解。起步在硬件，落

3、腳在軟件。應(yīng)用有助理解開發(fā)，開發(fā)促進(jìn)軟件的零活應(yīng)用。機(jī)械設(shè)計的計算機(jī)輔助問題涉及到：1) 計算機(jī)是什么？它是怎樣工作的？這是所有問題的出發(fā)點(diǎn)。2) 作為一種信息處理和表達(dá)工具，計算機(jī)是怎樣轉(zhuǎn)換信息的？3) 自然表述與大腦內(nèi)的描述和表達(dá)，是怎樣被用計算機(jī)語言轉(zhuǎn)換的？4) 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計者認(rèn)為計算機(jī)是什么？在機(jī)械產(chǎn)品形成中起什么作用？怎樣起作用？5) 如何通過軟件應(yīng)用了解軟件開發(fā)，通過軟件開發(fā)了解軟件應(yīng)用？ 回答這些問題的知識架構(gòu)如下：1) 計算機(jī)與軟件技術(shù)概要：硬件與顯示、輸入輸出、內(nèi)部處理與人的認(rèn)知的關(guān)系。2) 計算機(jī)的程序指令與語言表達(dá)：機(jī)器、匯編、高級、語言構(gòu)造事實(shí)與人的自然語言的關(guān)系。3)

4、 計算機(jī)的輸入與輸出、管理與運(yùn)行：操作方式與界面、人機(jī)會話、輸出形式與目的。4) 產(chǎn)品與設(shè)計過程的計算機(jī)表征：數(shù)學(xué)基礎(chǔ)-邏輯與構(gòu)造、圖形與非圖形、2D-3D、靜態(tài)與動畫。5) 軟件應(yīng)用與開發(fā)：問題性質(zhì)、轉(zhuǎn)換、軟件特點(diǎn)、應(yīng)用，開發(fā)目標(biāo)。計算機(jī)技術(shù)及其應(yīng)用已經(jīng)在許多課程中反復(fù)討論過。各個科目都有自己的講述目的、內(nèi)容、方法與知識（概念）架構(gòu)。通過電子數(shù)字計算機(jī)器的內(nèi)外表達(dá)方式，強(qiáng)調(diào)計算機(jī)的數(shù)字化特征；強(qiáng)調(diào)計算機(jī)的電子設(shè)備特點(diǎn)；強(qiáng)調(diào)計算機(jī)的電子數(shù)字化計算機(jī)器的本質(zhì)。尤其是關(guān)于運(yùn)算器、控制器、存儲器“三器”為基礎(chǔ)的軟件語言表征基礎(chǔ)。以消息機(jī)制為基礎(chǔ)的操縱與控制原理及其對軟件使用和開發(fā)架構(gòu)的影響。通過對電

5、子數(shù)字計算機(jī)基本構(gòu)造與工作原理的簡述，加深對機(jī)械產(chǎn)品計算機(jī)輔助設(shè)計問題數(shù)字化、軟件化本質(zhì)的認(rèn)識；加深對問題轉(zhuǎn)換為計算機(jī)語言本質(zhì)的認(rèn)識與理解；加深對問題模型化及其轉(zhuǎn)換方法的理解；對工程數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)倉庫等問題的認(rèn)識。出于對機(jī)械設(shè)計問題的關(guān)注，此處并沒有用嚴(yán)格科學(xué)的計算機(jī)專業(yè)方式論述問題，以利于機(jī)械工程專業(yè)的讀者理解、掌握和應(yīng)用。計算機(jī)輔助使用者要清醒的認(rèn)識到，想把機(jī)械設(shè)計工作交給這個高級機(jī)器，首先必須進(jìn)行至關(guān)重要的、恰當(dāng)?shù)那捌跍?zhǔn)備工作（前處理），進(jìn)行必要的信息表征的轉(zhuǎn)換工作等。31 計算機(jī)與軟件基礎(chǔ)概要本節(jié)主要論述硬件組成與顯示技術(shù)、輸入輸出目的與形式和方法、內(nèi)部處理方式與軟件的關(guān)系、計算機(jī)與人的

6、認(rèn)知的關(guān)系及其交互問題等。硬件闡述是為了加深對軟件的理解。1 電子數(shù)字計算機(jī)基本構(gòu)造人類在生存和發(fā)展的過程中，通過蒸汽機(jī)和電動機(jī)的應(yīng)用，制造出機(jī)械替代自身進(jìn)行體力勞動，又探索出替代腦力勞動的電子計算機(jī)這個機(jī)器。隨著生產(chǎn)力的發(fā)展需求，尤其是計算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域的擴(kuò)展,信息成了一刻也離不開的東西。信息向人們提供著有關(guān)現(xiàn)實(shí)世界新的事實(shí)的知識，信息可從歷史中挖掘出新的經(jīng)驗與知識。人們通過感覺系統(tǒng)從環(huán)境、情景、現(xiàn)象、言語、圖像、文字諸多方面的形式中獲得信息。現(xiàn)代社會勢如潮涌的信息，浩如煙海的信息量。人類窮于應(yīng)付那些歷史的東西，難于抽身對未來進(jìn)行研究。必須制造更為先進(jìn)的信息處理機(jī)器來承擔(dān)這些任務(wù)，使人類能集中精

7、力處理更有挑戰(zhàn)性的創(chuàng)造性工作。從1946年為了彈道的設(shè)計需要而研制的第一臺計算機(jī)至今，計算機(jī)已發(fā)展到具有自學(xué)習(xí)功能、可部分替代人的思維的智能型計算機(jī)。在硬件高度集成化的同時，軟件更加自然化。尤其是與計算機(jī)相適應(yīng)、相配套的外圍設(shè)備更趨多樣化，人開始為計算機(jī)的應(yīng)用尋找更廣闊的天地,讓計算機(jī)為人們做更多的工作。計算機(jī)由處理數(shù)據(jù)發(fā)展到處理文字（尤其是中文象形文字）、處理圖形、圖像等。尤其是圖形處理技術(shù)，使計算機(jī)的應(yīng)用進(jìn)入到機(jī)械工程中來。計算機(jī)功能強(qiáng)大，體系多樣，構(gòu)造復(fù)雜，而其用數(shù)字式電子線路、通過（開關(guān)、高低電平）二進(jìn)制運(yùn)算來實(shí)現(xiàn)各種數(shù)據(jù)計算的本質(zhì)沒有任何改變。由初期的數(shù)字運(yùn)算工具到具有一定“智能”的

8、自動化機(jī)器，使得人們可以處理具有模擬大腦功能的本領(lǐng)。電子數(shù)字計算機(jī)的構(gòu)造與工作原理（可以在單片機(jī)構(gòu)造與原理中得到這些知識）是以處理二進(jìn)制數(shù)字的晶體管集成電路為基礎(chǔ)的（參見圖3-1）。首先是由工作在截止?fàn)顟B(tài)與飽和狀態(tài)下的晶體管構(gòu)成的邏輯電路（門電路等），再由基本的邏輯電路經(jīng)過組合構(gòu)成計數(shù)器、寄存器、譯碼器、算術(shù)邏輯運(yùn)算單元、控制器等數(shù)字電路（邏輯電路）。其構(gòu)成方法有多種形式。例如：已知邏輯要求繪制邏輯圖：確定的邏輯要求、列真值表、寫邏輯式、運(yùn)用布爾代數(shù)化簡或變換、繪制邏輯圖、設(shè)計門電路、獲得滿足功能的集成化的元器件。具有記憶功能的雙穩(wěn) A B C F1 F2D1 D2 D3 A B C F R

9、+v A1 B1 A2 B2 F圖3-1 二極管“與”門電路 圖3-2 場效應(yīng)管“與非”門電路組成的觸發(fā)器態(tài)觸發(fā)器就是由若干個門電路構(gòu)成的。例如R-S觸發(fā)器就是由兩個“與非”門電路交叉連接而成的，如圖3-2所示。這也是半導(dǎo)體存儲器的基本電路，計算機(jī)將各種數(shù)據(jù)以有無電壓（高低電壓）的形式存儲在門電路中。微處理器CPU是整個計算機(jī)系統(tǒng)的核心，它是由算術(shù)邏輯運(yùn)算單元（ALU）和控制器組CPU結(jié)構(gòu)內(nèi)總線控制器ALUCPU內(nèi)存儲器輸入輸出接口鍵盤、顯示器、繪圖機(jī)等外存儲器圖3-3 CPU與計算機(jī)的工作原理圖成的。參見圖3-3所示。它的功能是進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并且控制數(shù)據(jù)和指令在計算機(jī)中運(yùn)行。實(shí)質(zhì)上，所有的工

10、作都是進(jìn)行算術(shù)邏輯運(yùn)算，使得計算機(jī)根據(jù)給定的要求進(jìn)行操作（所謂的操作實(shí)質(zhì)上還是算術(shù)邏輯運(yùn)算）。將邏輯電路組成的具有某種計算或說處理信息功能的電路，隱藏其電路的物理結(jié)構(gòu)，用抽象的邏輯符號來表達(dá)其工作原理，即一個用方框和連線表述工作原理的符號組合，這就是計算機(jī)的工作原理圖。輸入設(shè)備運(yùn)算器存儲器控制器輸出設(shè)備圖3-4 馮諾伊曼型計算機(jī)組成與工作原理高速自動化的計算機(jī)器的發(fā)展和演變，可以從機(jī)械產(chǎn)品的自動化進(jìn)程中獲得許多啟發(fā)。自動化由機(jī)器的手動、按鍵控制、單命令控制到半自動的連鎖控制、多命令控制，再到全自動控制，這些都依賴于指令存儲功能。按照1946年馮諾伊曼等提出的自動化的計算機(jī)器的設(shè)計方案，計算機(jī)至

11、少應(yīng)由五個部分組成，即運(yùn)算器、控制器（邏輯控制裝置）、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備。這五部分的職能和關(guān)系如圖3-4所示。迄今為止的各類計算機(jī)（單片機(jī)、單板機(jī)、PC機(jī)、大型機(jī)、工作站等）的基本組成仍沒有根本改變，都屬于馮諾伊曼型計算機(jī)，也就是由運(yùn)算器、控制器、存儲器這“三器”構(gòu)成的。三器的關(guān)系對計算機(jī)輔助設(shè)計的軟件操作、軟件開發(fā)架構(gòu)、語言編程等問題的概念定位與思考作用是非常重要的。稍后會看到這一點(diǎn)。2 電子數(shù)字計算機(jī)的工作原理如前所述，迄今為止的各類計算機(jī)在工作前，都必須首先在存儲器中裝入為所需功能而編制的程序（機(jī)器指令序列）。為了完成某項工作，應(yīng)該將一系列有序組合的指令，或說要求計算機(jī)執(zhí)行某種操

12、作（運(yùn)算）的有效命令匯集在一起，以便計算機(jī)可以高效工作。將一系列有序組合的指令，或說要求計算機(jī)執(zhí)行某種操作（運(yùn)算）的命令有效的匯集在一起的工作便是程序編制。計算機(jī)操作指令的發(fā)展，隨著機(jī)器性能與結(jié)構(gòu)的改變而進(jìn)步，從半自動化到自動化?？梢岳米詣涌刂葡到y(tǒng)知識來理解這一點(diǎn)。硬件控制可以借鑒分離元件式（電磁開關(guān)、電磁閥、按鈕開關(guān)、限位開關(guān)、各種電子元器件、電子管、繼電器、晶體管、集成電路）、控制指令從手動控制指令、機(jī)械式控制指令等到預(yù)設(shè)置指令、預(yù)存儲指令、軟件控制等來理解。軟件控制是將一系列的運(yùn)行指令（二進(jìn)制代碼，0或1），用高級語言編寫，經(jīng)編譯程序轉(zhuǎn)換來的二進(jìn)制指令預(yù)先存放，按預(yù)定順序執(zhí)行。參見圖3

13、-3。在預(yù)先存入計算機(jī)的有序指令的控制下，計算機(jī)逐條運(yùn)行而完成規(guī)定的作業(yè)。計算機(jī)要完成每一項工作，必須有序的執(zhí)行一系列的指令。指令分為操作碼和地址碼兩部分。操作碼規(guī)定了計算機(jī)操作的類型，地址碼（操作數(shù)）直接或間接的給出參與操作的數(shù)據(jù)的存放地址。計算機(jī)先從存儲器中取出指令，并把指令譯碼，以便明確該指令執(zhí)行的具體操作工作以及操作數(shù)的存放地址（操作數(shù)存放在存儲器中的具體單元位置），由這個地址獲取操作數(shù)。經(jīng)過取指令階段后，計算機(jī)按照操作碼指明的操作類型對獲取的操作數(shù)進(jìn)行操作（實(shí)質(zhì)是計算或運(yùn)算），命令便得到執(zhí)行。完成一條指令后，程序計數(shù)器自動增1指向下一條指令地址，準(zhǔn)備取出和執(zhí)行下一條指令，逐條進(jìn)行，直

14、至程序運(yùn)行終結(jié)。實(shí)際上，在程序運(yùn)行中，還有重要的或突發(fā)事件的中斷要求，有給計算機(jī)提供按照節(jié)拍工作的專用時鐘振蕩器控制電路等?？傊?，計算機(jī)的工作過程表明了它的數(shù)字化本質(zhì)和電子元器件構(gòu)成的電路的運(yùn)行實(shí)質(zhì)，這對于理解機(jī)械產(chǎn)品的建模、軟件設(shè)計、數(shù)據(jù)構(gòu)造與管理等抽象問題，都可以提供形象而具體的理解途徑。預(yù)存儲思想是高速全自動化運(yùn)行的計算機(jī)實(shí)現(xiàn)的里程碑。存儲包括存儲和外存，內(nèi)存儲器簡稱內(nèi)存或主存，通常由半導(dǎo)體存儲器具有記憶功能的觸發(fā)器二極或三極晶體管組成。它用來存放直接與CPU通訊的指令、數(shù)據(jù)及運(yùn)算結(jié)果（包括運(yùn)算的中間結(jié)果）。內(nèi)存一般包括：隨機(jī)讀寫存儲器（RAM：Random Access Memory）

15、存放各種輸入、輸出數(shù)據(jù)及運(yùn)算的中間結(jié)果，并與外存儲器交換信息。只讀存儲器（ROM：Read Only Memory）中信息只能讀出，不可寫入，故ROM中的信息是固化的，即使斷電也不會丟失。一般用來存放固定程序，如計算機(jī)的管理、監(jiān)控、匯編、診斷程序等。 外存儲器主要有硬盤（磁介質(zhì)）、軟盤（磁介質(zhì)）、光盤、優(yōu)盤（半導(dǎo)體）、磁帶機(jī)等，長久存放數(shù)據(jù)，存取速度慢，容量大（海量），容易交換信息等。通常以文件的形式（各種格式）存放和管理。而操作系統(tǒng)的作用是專門用于幫助使用者管理、運(yùn)行計算機(jī)硬件及其應(yīng)用軟件的。進(jìn)行機(jī)械CAD作業(yè)時，大都要占很大的存儲空間。這是因為在機(jī)械CAD中使用的軟件，所要處理的字符、圖形

16、量大，速度快。要求計算機(jī)內(nèi)部字長（數(shù)字位數(shù)）要大，計算機(jī)每次處理的信息量則大，速度快，精度高。相應(yīng)的軟件指令多，操作方便。其次是時鐘頻率（震蕩晶體）要高。內(nèi)存容量是表征計算機(jī)大小的標(biāo)記。而今，由于微電子技術(shù)的進(jìn)步，微型機(jī)與小型機(jī)，乃至大型機(jī)的分級有了很大的變化。如PC機(jī)（Personal Computer ）的內(nèi)存已達(dá)GB級以上，這為機(jī)械CAD的普及提供了良好的硬件基礎(chǔ)。在弄清楚計算機(jī)工作原理的基礎(chǔ)上，問題會轉(zhuǎn)向為完成機(jī)械設(shè)計工作而編制的指令序列的編排方面，為此應(yīng)該回顧計算機(jī)指令的發(fā)展過程。由極少數(shù)人使用的僅用于特定計算機(jī)工作的機(jī)器指令到使用助記符的匯編語言，進(jìn)而演變成不依賴于機(jī)器又便于人們理

17、解、交流、轉(zhuǎn)換的高級語言。機(jī)器與人之間交流的鴻溝在逐步縮小。當(dāng)前仍需要人的思維建立軟件模型，以便轉(zhuǎn)化和填補(bǔ)當(dāng)前計算機(jī)語言所存在的語言鴻溝。因此要將注意力轉(zhuǎn)向軟件化模型的建立和應(yīng)用高級語言對軟件的實(shí)現(xiàn)方面。如從面向數(shù)據(jù)與過程的結(jié)構(gòu)化設(shè)計模式轉(zhuǎn)向面向問題域的類與對象的設(shè)計模式。這些程序指令集的組織方式，體現(xiàn)了軟件開發(fā)方式向人的思維方式靠攏的基本原則，軟件架構(gòu)及其描述的表達(dá)方式向人可以高效理解的層面發(fā)展的必然趨勢。3 CAD外圍設(shè)備的工作原理重述這個問題，目的是通過對CAD外圍設(shè)備的工作原理簡述，再次加深對機(jī)械產(chǎn)品計算機(jī)輔助設(shè)計問題數(shù)字化本質(zhì)的認(rèn)識；加深對機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計問題軟件化本質(zhì)的認(rèn)識與理解；加深

18、對機(jī)械產(chǎn)品計算機(jī)輔助設(shè)計問題模型化本質(zhì)的認(rèn)識；加深對機(jī)械產(chǎn)品計算機(jī)輔助設(shè)計問題工程數(shù)據(jù)庫問題的認(rèn)識；加深對計算機(jī)輸出表征方式的認(rèn)識與理解。實(shí)際上熟悉機(jī)械行業(yè)的人們，可以將其理解為：都是利用電子技術(shù)進(jìn)行工作的機(jī)器，而且也都開始帶有微處理器和存儲器，以便使主機(jī)工作效率大大提高。這里簡述的CAD外圍設(shè)備是為了幫助理解機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計的數(shù)字化機(jī)輸出表征方式的，因此主要包括顯示器和繪圖機(jī)等輸出設(shè)備。1）顯示器顯示設(shè)備是CAD系統(tǒng)中必不可少的核心裝置，主要用于人機(jī)對話時的信息輸出，調(diào)試、更改非常方便。通常分為字符顯示和圖形顯示，如圖形、文字、數(shù)據(jù)、仿真過程與試驗結(jié)果等。目前主要使用的是陰極射線管（CRT Ca

19、thode Ray Tube）圖3-5所示。它利用電磁場產(chǎn)生高速的、經(jīng)過聚焦的電子束，偏轉(zhuǎn)到屏幕的不同位置，轟擊屏幕表面的螢光材料，產(chǎn)生可見信息。在屏幕內(nèi)部涂有許多組成三角形形狀的熒光材料，每一組有三個熒光點(diǎn)，在受到各自的電子束激發(fā)時，分別發(fā)出紅、綠、藍(lán)三中光的強(qiáng)度，混合成各種色彩的顏色。主要參數(shù)是用以確定象素位置的計算機(jī)的字長、存儲像素信息的介質(zhì)、數(shù)模轉(zhuǎn)換的精度和速度。主要組成部分有：燈絲，用于加熱陰極。陰極，當(dāng)陰極被加熱時，便發(fā)射電子?？刂茤?，控制由陰極發(fā)射處的電子構(gòu)成的電子束的偏轉(zhuǎn)方向和電子的運(yùn)動速度（速度影響亮度）。加速電極，用來提高的電子束運(yùn)動加速度。聚焦系統(tǒng)，電子束在轟擊熒光屏?xí)r，

20、它能保證控制電子束匯聚成很細(xì)的點(diǎn)。偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，控制電子束在轟擊熒光屏?xí)r的運(yùn)動軌跡。衡量顯示器性能的重要指標(biāo)是分辨率和顯示速度。分辨率指顯示器所能表示的象素個數(shù)（參見圖3-6），或說在熒光屏的單位長度上能識別的最大光點(diǎn)個數(shù)。象素個數(shù)則是屏幕水平方向分辨線的數(shù)目與每條分辯線上的掃描點(diǎn)數(shù)的乘積。象素越多，分辨率越高，顯示的圖形越清晰。分辨率主要有640×480、800×600×、1024×768、1280×1024、1600×1280、1800×1440等。CRT的顯示速度通常用每秒顯示矢量線段的條數(shù)來衡量。顯示速度取決于偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)的

21、速度、矢量發(fā)生器的速度、計算機(jī)發(fā)送顯示命令的速度等。參見圖3-7。通常CRT所用熒光材料的刷新頻率在2030幀/秒。 加速電極 聚焦系統(tǒng) 螢光層 燈絲 陰極 控制柵 偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)圖3-5 陰極射線管（CRT） 圖3-6 CRT熒光屏的光柵（點(diǎn)陣、象素）指令寄存器控制器件指令計數(shù)器X寄存器Y寄存器X向偏轉(zhuǎn)Y向偏轉(zhuǎn)CRT矢量字符發(fā)生器 來自CPU返回CPU 亮度控制圖3-7 隨機(jī)掃描式顯示器的工作過程顯示器除陰極射線管以外，還有液晶顯示器、激光顯示器、等離子顯示器等。其中液晶顯示器已經(jīng)快速取代陰極射線管顯示器。陰極射線管顯示器又有隨機(jī)掃描式、存儲管式、光柵掃描式等。前兩者為線段顯示形式，顯示一條直線，

22、則是從屏幕上的一個可編地址點(diǎn)直接畫到另一個可編地址點(diǎn)。后一個則是點(diǎn)顯示形式，顯示一條直線，對于從屏幕上的一個可編地址點(diǎn)畫到另一個可編地址點(diǎn)的直線，采用兩點(diǎn)連線上的象素點(diǎn)集來顯示，自然就有一個象素點(diǎn)的確定問題。就是必須計算最接近這條直線的象素點(diǎn)是那個。這樣就出現(xiàn)了直線走樣問題，水平直線與鉛直直線時準(zhǔn)確的，其它直線就要采用反走樣技術(shù)。2）繪圖機(jī)與打印機(jī)繪圖機(jī)主要有：平板式、卷筒式、噴墨式、激光式等?；驹硎怯嬎銠C(jī)將指令發(fā)送給驅(qū)動程序，再轉(zhuǎn)換成輸出電脈沖，控制牽引電機(jī)驅(qū)動圖紙運(yùn)動；同時，用類似的方式驅(qū)動畫筆或噴頭動作，描繪出連續(xù)、光滑的線條。打印機(jī)是把計算機(jī)內(nèi)的信息轉(zhuǎn)換成字符打印在紙上，變換成可讀

23、的材料。主要有：針式打印機(jī)、噴墨機(jī)、激光打印機(jī)等硬拷貝設(shè)備等。圖紙掃描輸入機(jī)，也是一種光學(xué)設(shè)備，利用光點(diǎn)陣列將圖紙光強(qiáng)信號轉(zhuǎn)換為計算機(jī)輸入數(shù)據(jù)，再轉(zhuǎn)換成文件存入計算機(jī)中。繪圖機(jī)與打印機(jī)的基本工作原理來自于數(shù)控機(jī)械（數(shù)控機(jī)床、數(shù)控切割機(jī)等）。它們將電子線路中存儲和表述的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為脈沖信號，由各種步進(jìn)電機(jī)或其它脈沖信號轉(zhuǎn)換設(shè)備驅(qū)動運(yùn)動系統(tǒng)準(zhǔn)確運(yùn)行。計算機(jī)中處理的數(shù)據(jù)，通過繪圖機(jī)與打印機(jī)的驅(qū)動程序，將點(diǎn)陣信號轉(zhuǎn)換成各自運(yùn)動部件的驅(qū)動元件的運(yùn)動信號，使得計算機(jī)內(nèi)的信息的以轉(zhuǎn)換為在紙介質(zhì)上表達(dá)的形式。了解以上這些知識，有助于讀者直觀形象的理解機(jī)械設(shè)計工作的軟件化問題。尤其對數(shù)據(jù)庫問題的理解會有極大的好處。計算機(jī)表達(dá)語言、文字、符號、圖形的數(shù)字化方法基礎(chǔ)，ASCII碼、美國信息交換用標(biāo)準(zhǔn)代碼集，信息交換用漢字編碼字符集基本及GB2312-804 計算機(jī)的程序指令與軟件的作用計算機(jī)硬件靠指令來達(dá)到使用者的目的，指令集合就是軟件構(gòu)成的主體。由于計算機(jī)程序指令在運(yùn)行時的隱蔽性，使用者往往只感覺到軟件的交互界面的變化，就像人們的大腦思考一樣，思考者只有說出來，表達(dá)出來，聽眾才能猜測思考者的意圖。也就是說，聽眾得到的是訴說者的結(jié)論，而不是信息處理的過程。人與人的交互，方能感覺到對方的思維過