計算機輔助設計與制造(第二版)-第2章計算機輔助設計系統(tǒng)ppt課件

1、第2章 計算機輔助設計系統(tǒng) 由一定的硬件和軟件組成的供輔助設計使用的系統(tǒng)稱為CAD系統(tǒng)。 2.1 CAD系統(tǒng)的硬件 CAD系統(tǒng)的硬件由主機和外圍設備組成，如圖2.1所示 圖2.1 CAD系統(tǒng)硬件的組成,一主機 中央處理器 控制器：解釋指令并控制指令的執(zhí)行順序 主機 運算器：執(zhí)行算術運算和邏輯運算 內(nèi)存貯器組成。 衡量主機的指標主要有以下三項： (1) 字長。 (2) 運行速度。常用以下指標來度量主機的運行速度：MIPS（百萬條指令/秒）、Mflops（百萬次浮點運算/秒）或時鐘頻率。 (3) 內(nèi)存容量,二外存貯器 外存貯器又稱為輔助存貯器，簡稱外存，用來存放需要永久保存的或相對來說暫時不用的程

2、序、數(shù)據(jù)等信息。 磁帶: (2) 磁盤: 軟磁盤、硬盤、移動硬盤 (3) 光盤: 只讀型光盤CD-ROM 、DVD-ROM 可寫型光盤CD-R、 DVD-R 可重寫型光盤CD-RW 、DVD-RW (4) U盤,三輸入設備 輸入設備是向計算機輸入數(shù)據(jù)、信息的設備總稱。 (1) 鍵盤 (2) 鼠標器 鼠標器是一種定位輸入設備，可很方便地完成定位、拾取和選擇等功能。在CAD作業(yè)中，可用它來選擇繪圖位置，拾取圖形上的目標，選擇菜單中的選項等。 目前微機上最常見的是串行口鼠標器，它通過微機上的串行接口與主機相連。 (3) 數(shù)字化儀 數(shù)字化儀因制作原理不同而有多種型式，目前常用電磁感應式數(shù)字化儀，它是一

3、種電子圖數(shù)轉(zhuǎn)換設備，該數(shù)字化,儀通常由一塊矩形臺板和一個電子感應筆或游標指示器組成，如圖2.2所示。 (4) 掃描儀 掃描儀是一種圖像輸入設備，利用光電轉(zhuǎn)換原理，通過掃描儀光電管的移動或原稿的移動，把黑白或彩色的原稿信息數(shù)字化后輸入到計算機中，它還用于文字識別、圖像識別等新的領域。 掃描儀是一種能將圖紙及文件快速輸入到計算機的高速輸入設備,5) 數(shù)碼相機 數(shù)碼照相機使用電荷耦合器件作為成像部件。它把進入鏡頭照射于電荷耦合器件上的光影信號轉(zhuǎn)換為電信號，再經(jīng)模/數(shù)轉(zhuǎn)換器處理成數(shù)字信息，并把數(shù)字圖像數(shù)據(jù)存儲在相機內(nèi)的磁介質(zhì)中。 數(shù)碼相機可以將拍攝的圖像儲存在軟盤、Flash卡、PCMAIC卡等存儲裝

4、置中，用戶可通過電纜線將儲存卡中的圖像輸入計算機，并利用軟件可對相片進行二次處理,掃描儀的工作原理如圖2.3所示。 圖2.3 掃描儀工作原理圖,CAD系統(tǒng)中常用的掃描儀，其輸出的是矢量化的圖形，即掃描儀掃描圖紙時，得到一個光柵文件，接著進行矢量化處理，輸出一種格式緊湊的二進制矢量文件。對于不同的CAD 系統(tǒng)，還需對上述的二進制矢量文件進行格式轉(zhuǎn)換，才能變成特定的CAD系統(tǒng)可接受的圖形文件格式，如圖2.4所示。 圖2.4 采用掃描儀的圖形輸入系統(tǒng),四輸出設備 (1) 打印機： 撞擊式打印機：24針點陣打印機 打印機 激光打印機 非撞擊式打印機： 噴墨打印機 (2) 繪圖機： 平板式繪圖機 筆式繪

5、圖機 繪圖機 滾筒式繪圖機 噴墨繪圖機 非筆式繪圖機 激光繪圖機 靜電繪圖機,五圖形顯示設備 顯示器件有陰極射線管（CRT）、液晶顯示（LCD）、激光顯示、等離子體顯示等。當前最常用的是陰極射線管顯示器和液晶顯示器。 顯示器所顯示的數(shù)字、字符和圖像是由一個個象素組成的，象素是顯示屏上的最小信息，每個小點稱作一個象素。組成顯示網(wǎng)絡的象素多少決定了圖形的清晰程度，通常用分辨率表示，象素越多，分辨率越高。目前微機顯示器的分辨率通常有中分辨率（600350，640480）和高分辨率（800600，1024768，12801024）兩類,2.2 CAD 系統(tǒng)的軟件 系統(tǒng)軟件 CAD系統(tǒng)的軟件可分為三個層

6、次 支撐軟件 應用軟件 一系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件指操作系統(tǒng)和系統(tǒng)實用程序等，它用于計算機的管理、控制和維護。 1操作系統(tǒng)。 2編譯系統(tǒng)。 3系統(tǒng)實用程序,二支撐軟件 1圖形處理軟件。負責CAD的繪圖。 2幾何建模軟件。Pro/E等 3數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。如FoxBASE，F(xiàn)oxPRO，工程數(shù)據(jù)庫等 計算方法庫：如解線性方程組。 優(yōu)化方法軟件： 4工程分析及計算軟件 有限元分析軟件：如ADINA等 機構分析及機構綜合的軟件： 系統(tǒng)動態(tài)分析軟件。 5文檔制作軟件。WPS，WORD2003等,三 應用軟件 應用軟件是用戶為解決各類實際問題，在系統(tǒng)軟件的支持下而設計、開發(fā)的程序，或利用支撐軟件進行二次開發(fā)形成

7、的程序，應用軟件的功能和質(zhì)量直接影響CAD系統(tǒng)的功能和質(zhì)量。 2.3 CAD系統(tǒng)的型式 一大（中）型機系統(tǒng) 這種系統(tǒng)以大（中）型機為主機，擁有強大的運算能力和豐富的信息資源，可直接集中支持十幾個，甚至幾十個CAD終端，還可集中配備某些公用的外部設備，如圖形輸入/輸出設備等。這種系統(tǒng)的優(yōu)點是主機功能強，可以完成大型、復雜的CAD作業(yè),二工作站系統(tǒng) CAD工作站是一種適用于單用戶、使用UNIX操作系統(tǒng)、具有極高的運算速度和強大的圖形處理功能的計算機系統(tǒng)。工作站在性能上優(yōu)于微機，目前在我國市場上的國內(nèi)外工作站產(chǎn)品有HP、SUN、IBM、DEC、三星、華勝、海信等。 三微機系統(tǒng) 以32位微機作為主機，為單用戶系統(tǒng)，配備有一個圖形終端、圖形輸入設備、圖形輸出設備、外部存儲器等設備。微機系統(tǒng)有如下兩個特點： (1) 微機性能價格比高。 (2) 微機的硬件和軟件配置靈活、豐富。 四網(wǎng)絡型系統(tǒng) 網(wǎng)絡型CAD系統(tǒng)是將分布于各處的多臺各類計算機以網(wǎng)絡形式連接起來。目前常用的網(wǎng)絡型CAD系統(tǒng)大多采用局域網(wǎng)（LAN,下面介紹三種常見的局域網(wǎng)網(wǎng)絡拓撲結(jié)構： （1）總線拓撲結(jié)構： 由電纜形成網(wǎng)絡的主干（總線），各個節(jié)點直接或通過較短電纜連到這個總線上，信號沿著總線傳輸。 （2