外文翻譯--信息時(shí)代的機(jī)械工程學(xué).doc

6500字?jǐn)?shù)外文翻譯信息時(shí)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(shí)驗(yàn)因?yàn)榭s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(xiǎn)且易于失敗的，采取短的進(jìn)程對(duì)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(gè)領(lǐng)域里，資本和勞動(dòng)力都是整體的。可以設(shè)計(jì)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(gè)月內(nèi)將發(fā)明付諸于實(shí)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(shì)就不會(huì)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(jìng)爭(zhēng)者已經(jīng)趕上你，那么這個(gè)項(xiàng)目就處于更嚴(yán)峻的麻煩中。工程師們?cè)诮鉀Q任何問題時(shí)都需要進(jìn)行新的設(shè)計(jì)這種觀念很快就過事了。在現(xiàn)代設(shè)計(jì)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(jì)了一種類似于你所需要的產(chǎn)品，諸如傳動(dòng)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(shí)，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(shí)代的工具可使工程小組利用大規(guī)模的數(shù)據(jù)庫(kù)。數(shù)據(jù)庫(kù)中有材料性能、標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)和成功的設(shè)計(jì)方案等信息。這些經(jīng)過驗(yàn)證的設(shè)計(jì)可以通過下載直接應(yīng)用，或者通過對(duì)其進(jìn)行快速、簡(jiǎn)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(gè)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(jì)的產(chǎn)品按照設(shè)計(jì)要求進(jìn)行工作。盡管這些研制開發(fā)方式不可能對(duì)每個(gè)公司都完全適用，但是這種可能性是存在的。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)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(chǎng)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(huì)說：“這是我能做的最好的產(chǎn)品了，你一定會(huì)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(chǎng)都是服務(wù)市場(chǎng)，因?yàn)轭櫩褪怯羞x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(chǎng)的主要部分甚至全部，盡管這些服務(wù)市場(chǎng)是臨時(shí)的，但你的公司需要以一定的時(shí)間盡快答復(fù)他們所需要的。瞄準(zhǔn)機(jī)會(huì)的市場(chǎng)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(duì)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(shí)的。在對(duì)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(shí)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(gè)自量差的聲譽(yù)是一個(gè)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(gè)努力包括在生產(chǎn)線的終端對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗(yàn)和自動(dòng)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(shí)，制造成本和次同的最終成本內(nèi)將會(huì)降低。如果在生產(chǎn)線的終端生產(chǎn)30%的廢品，這不僅會(huì)浪費(fèi)金錢，也會(huì)給你的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手創(chuàng)造一個(gè)利用你的想法制造產(chǎn)品，而且也為競(jìng)爭(zhēng)者提供了采用你的設(shè)計(jì)賣給顧客的機(jī)會(huì)。提高可靠性并且降低成本這個(gè)過程的關(guān)鍵是深入、廣泛地利用設(shè)計(jì)軟件。設(shè)計(jì)軟件可以使工程師們加快每個(gè)階段的設(shè)計(jì)工作。然而，僅僅縮短每個(gè)階段的設(shè)計(jì)時(shí)間，可能不會(huì)顯著的縮短整個(gè)設(shè)計(jì)過程的時(shí)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(jì)組的成員都能使用共同的數(shù)據(jù)庫(kù)。隨著我們更加完全的進(jìn)入信息時(shí)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(shí)和經(jīng)驗(yàn)。成功的工程師們不但應(yīng)該具有寬廣的知識(shí)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(huì)因素對(duì)市場(chǎng)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(huì)減少，工程師們將會(huì)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(shí)間。我們已經(jīng)開始了工程實(shí)踐的新階段。計(jì)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(duì)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(gè)偉大的行業(yè)，在我們盡可能多地利用了信息時(shí)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(jiǎn)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(dòng)的簡(jiǎn)單的素描簡(jiǎn)圖并且會(huì)用于測(cè)試微處理系統(tǒng)的操作。所有微機(jī)系統(tǒng)包含一個(gè)中央處理單元（CPU）、程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器以及輸入、輸出（I/O）設(shè)備。存儲(chǔ)部分包含了用作程序存儲(chǔ)器的掉電不易失信息的只讀存儲(chǔ)器（ROM）和用作讀/寫的掉電易失的隨機(jī)訪問數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），每種存儲(chǔ)器都有許多不同類型的元件，如可寫的ROM以及靜態(tài)或動(dòng)態(tài)的RAM，應(yīng)用時(shí)根據(jù)價(jià)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(dòng)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(tái)的對(duì)話。微處理系統(tǒng)的接口信號(hào)的等級(jí)和能量規(guī)格通常和與之接口的裝置的信號(hào)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(hào)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(shí)際上，母線是兩個(gè)或多個(gè)裝置間平行線的簡(jiǎn)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(jì)算機(jī)儲(chǔ)存的程序、形成所有微處理器和計(jì)算機(jī)特征的基礎(chǔ)。存儲(chǔ)器由許多能由CPU通過數(shù)據(jù)總線寫如數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單元構(gòu)成。每個(gè)存儲(chǔ)單元具體位置由CPU用地址來唯一標(biāo)識(shí)。為了從存儲(chǔ)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(chǔ)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(dòng)數(shù)據(jù)寫入適當(dāng)?shù)拇鎯?chǔ)單元。相類似的情況用于CPU只讀存儲(chǔ)單元的地址送到地址的過程，這時(shí)數(shù)據(jù)流不是從存儲(chǔ)器到CPU，那么在CPU將要求的存儲(chǔ)單元的地址送到地址總線上后，CPU通過啟動(dòng)控制總線相關(guān)的控制線，指示存儲(chǔ)器要讀數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)器則做出反應(yīng)，將該存儲(chǔ)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(duì)CPU來說是輸出總線，但對(duì)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(chǔ)器和I/O設(shè)備的輸出是連在一起的。例如感實(shí)際情況就是這樣，則將引起所有連接的元件中幾個(gè)或全部元件破壞，因?yàn)橐恍┰⒃噲D驅(qū)動(dòng)總線到邏輯1狀態(tài)，而其他一些則試圖驅(qū)動(dòng)其為邏輯0狀態(tài)。為了避免這個(gè)問題，連接到每個(gè)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(duì)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(shí)能將數(shù)據(jù)送上數(shù)據(jù)總線，這也就意味著在某一時(shí)刻僅有一個(gè)元件與數(shù)據(jù)總線相通。一個(gè)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(gè)數(shù)據(jù)被8位二進(jìn)制數(shù)所限制，八位指一個(gè)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(gè)數(shù)字常常被縮寫成與二進(jìn)制等價(jià)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(duì)于CPU而言，系統(tǒng)就像一連串的64K的連續(xù)的存儲(chǔ)單元，每個(gè)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?yàn)榈刂房偩€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(duì)微處理操作時(shí)用十六進(jìn)制（基于16）值代表二進(jìn)制數(shù)，因?yàn)橐粋€(gè)十六進(jìn)制數(shù)與四位連續(xù)的二進(jìn)制數(shù)相對(duì)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(jiǎn)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(shí)，這是在C變成語言中所采用的。硬件設(shè)計(jì)者沒有必要使用整個(gè)CPU的地址空間，所要求的存儲(chǔ)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(gè)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(chǔ)器是以普通存儲(chǔ)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(chǔ)排雷和I/O地址通過系統(tǒng)存儲(chǔ)圖描述。存儲(chǔ)圖是為了滿足設(shè)計(jì)應(yīng)用的要求，并且被硬件設(shè)計(jì)者用來分割空間以便使系統(tǒng)中存儲(chǔ)設(shè)備的地址范圍與存儲(chǔ)映象圖詳細(xì)列出的地址相一致，所以系統(tǒng)中存儲(chǔ)裝置的地址域相當(dāng)于存儲(chǔ)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(gè)貢獻(xiàn)于系統(tǒng)存儲(chǔ)圖的芯片分割出獨(dú)立的良好的芯片信號(hào)。英文原文MechanicalEngineeringintheInformationAgeIntheearly1980s,engineersthoughtthatmassiveresearchwouldbeneededbecauseshortenedproductdevelopmentcyclesencourageengineerstouseavailabletechnology.Developingarevolutionarytechnologyforuseinanewproductisriskyandpronetofailure.Takingshortstepsisasaferandusuallymoresuccessfulapproachtoproductdevelopment.Shorterproductdevelopmentcyclesarealsobeneficialinanengineeringworldinwhichbothcapitalandlaborareglobal.Peoplewhocandesignandmanufacturevariousproductscanbefoundanywhereintheworld,butcontaininganewideaishard.Geographicdistanceisnolongerabarriertoothersfindingoutaboutyourdevelopmentsixmonthsintotheprocess.Ifyouvegotashortdevelopmentcycle,thesituationisnotcatastrophicaslongasyoumaintainyourlead.Butifyouveinthemidstofasix-yeardevelopmentprocessandacompetitor