天，正運(yùn)動小助手給大家分享一下運(yùn)動控制器之ZMC408SCAN的硬件接口。
一ZMC408SCAN硬件介紹
1.功能介紹
ZMC408SCAN總線控制器支持EtherCAT總線連接，支持最多達(dá)8軸運(yùn)動控制，支持直線插補(bǔ)、任意圓弧插補(bǔ)、空間圓弧、螺旋插補(bǔ)、電子凸輪、電子齒輪、同步跟隨、虛擬軸設(shè)置等；采用優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)通訊協(xié)議可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的運(yùn)動控制。ZMC408SCAN總線控制器支持脈沖軸/總線軸/振鏡軸混合插補(bǔ)。
ZMC408SCAN系列運(yùn)動控制器支持以太網(wǎng)，RS232通訊接口和電腦相連，接收電腦的指令運(yùn)行，可以通過CAN總線去連接各個(gè)擴(kuò)展模塊，從而擴(kuò)展輸入輸出點(diǎn)數(shù)或運(yùn)動軸。
ZMC408SCAN系列運(yùn)動控制卡的應(yīng)用程序可以使用 VC,VB，VS，C++，C#等軟件來開發(fā)，程序運(yùn)行時(shí)需要?jiǎng)討B(tài)庫zmotion.dll。調(diào)試時(shí)可以把ZDevelop軟件同時(shí)連接到控制器，從而方便調(diào)試、方便觀察。
2.硬件接口
本地脈沖軸說明
3.IPG激光器控制
IPG激光器使用模擬量控制能量，輸出信號為24V高電壓控制激光器輸出，因此控制器本身帶有一個(gè)特殊24V控制接口，內(nèi)置模擬量控制激光器的動作，可通過接口直接與激光器相連接，控制對應(yīng)動作。
408SCAN控制器IPG接口功能：
(1)可通過直接控制器發(fā)送激光，紅光，使能等輸出信號進(jìn)行操作激光器讓激光器進(jìn)行對應(yīng)響應(yīng)。
(2)DB口中帶有16位模擬量輸入輸出，精準(zhǔn)控制能量輸出大小。
(3)可接收激光器信號，顯示in作出對應(yīng)響應(yīng)。
4.fiber激光器控制過程
為了擴(kuò)展控制其他類型激光器，408SCAN控制器本體上增設(shè)有一個(gè)擴(kuò)展接口，目前可支持?jǐn)U展fiber激光器類型，通過擴(kuò)展接口進(jìn)行連接擴(kuò)展板，轉(zhuǎn)換TTL信號后進(jìn)行對應(yīng)控制激光器的激光使能，紅光開關(guān)以及8位數(shù)字量控制能量，使用指令配置EXIO接口，配置連接擴(kuò)展板。
EXIO擴(kuò)展接口介紹:EXIO同時(shí)映射到輸入與輸出。
指令原型:EXIO_DIR(isel, dirbit)
isel: -0(指定激光器類型，目前只支持fiber激光器)
dirbit: 按位設(shè)置是否輸出, 0- 輸入, 1-輸出。(自定義配置轉(zhuǎn)接口對應(yīng)的信號類型)。
EXIO接口經(jīng)轉(zhuǎn)換板轉(zhuǎn)接之后，對應(yīng)激光器引腳如表所示，表中紅色字體為輸入信號，其他為輸出信號。因此，需要通過指令EXIO_DIR進(jìn)行配置對應(yīng)位映射輸入輸出。
5.振鏡控制過程
激光振鏡是一種專門用于激光加工領(lǐng)域的特殊的運(yùn)動器件，激光振鏡頭內(nèi)包含的主要元件是激光發(fā)生器，兩個(gè)電機(jī)和兩個(gè)振鏡片，它靠兩個(gè)電機(jī)分別控制兩個(gè)振鏡片X和Y反射激光，形成XY平面的運(yùn)動，這兩個(gè)電機(jī)使用控制器上的振鏡軸接口控制。
激光振鏡不同于一般的電機(jī)，激光振鏡具有非常小的慣量，且在運(yùn)動的過程中負(fù)載非常小，只需要帶動反射鏡片，系統(tǒng)的響應(yīng)非常快。
ZMC408SCAN支持XY2-100振鏡協(xié)議，支持運(yùn)動控制與振鏡聯(lián)合插補(bǔ)運(yùn)動。同時(shí)支持XY2-100E振鏡協(xié)議，支持瑞雷振鏡閉環(huán)，振鏡運(yùn)動過程中會實(shí)施反饋mpos的振鏡位置，可通過讀取的位置進(jìn)行對應(yīng)處理實(shí)現(xiàn)閉環(huán)，并且會對應(yīng)報(bào)警。
上位機(jī)通過網(wǎng)口與控制器相連，通過XY2-100振鏡協(xié)議進(jìn)行控制振鏡軸的運(yùn)動，通過總線協(xié)議或者脈沖模式控制伺服軸運(yùn)動。
使用ZMC408SCAN控制器的振鏡軸接口連接激光振鏡頭，每個(gè)振鏡軸接口內(nèi)包含兩路振鏡通道信號，分別控制振鏡片X、Y的偏轉(zhuǎn)，從而控制了激光打到工件的位置。
4.控制器PWM模擬量介紹
ZMC408SCAN的激光電源接口內(nèi)置輸出口8，9控制激光器輸出可配置PWM，PWM 輸出受正常輸出功能的控制，只有輸出口狀態(tài)ON的時(shí)候PWM才能實(shí)際輸出，這樣可以用來控制激光能量。
ZMC408SCAN控制器存在三路模擬量輸入輸出，可進(jìn)行控制激光器能量輸出，其中兩路在控制器端口上，模擬量精度為12位。還有一路模擬量在激光電源接口上面，專門控制ipg的激光器能量，模擬量精度為16位。（ZMC408SCAN內(nèi)部DA采用了內(nèi)部電源）
5.控制器基本信息
軸0-3為普通脈沖軸，振鏡0為軸4、軸5控制振鏡XY，振鏡1為軸6、軸7控制XY。
二C++進(jìn)行振鏡+運(yùn)動控制開發(fā)
1.新建MFC項(xiàng)目并添加函數(shù)庫
(1)在VS2015菜單“文件”→“新建”→ “項(xiàng)目”，啟動創(chuàng)建項(xiàng)目向?qū)А?/span>
(2)選擇開發(fā)語言為“Visual C++”和程序類型“MFC應(yīng)用程序”。
(3)點(diǎn)擊下一步即可。
(4)選擇類型為“基于對話框”，下一步或者完成。
(5)找到廠家提供的光盤資料，路徑如下(64位庫為例)。
A.進(jìn)入廠商提供的光盤資料找到“8.PC函數(shù)”文件夾，并點(diǎn)擊進(jìn)入。
B.選擇“函數(shù)庫2.1”文件夾。
C.選擇“Windows平臺”文件夾。
D.根據(jù)需要選擇對應(yīng)的函數(shù)庫這里選擇64位庫。
E.解壓C++的壓縮包,里面有C++對應(yīng)的函數(shù)庫。
F.函數(shù)庫具體路徑如下。
（6）將廠商提供的C++的庫文件和相關(guān)頭文件復(fù)制到新建的項(xiàng)目里面。
(7)在項(xiàng)目中添加靜態(tài)庫和相關(guān)頭文件。
A.先右擊項(xiàng)目文件，接著依次選擇:“添加”→“現(xiàn)有項(xiàng)”。
B.在彈出的窗口中依次添加靜態(tài)庫和相關(guān)頭文件。
(8)聲明用到的頭文件和定義控制器連接句柄。
至此項(xiàng)目新建完成，可進(jìn)行MFC項(xiàng)目開發(fā)。
2.查看PC函數(shù)手冊，熟悉相關(guān)函數(shù)接口
(1)PC函數(shù)手冊也在光盤資料里面，具體路徑如下：“光盤資料.PC函數(shù)\函數(shù)庫2.1\ZMotion函數(shù)庫編程手冊 V2.1.pdf”
(2)鏈接控制器，獲取鏈接句柄。
ZAux_OpenEth()接口說明：
(3)振鏡運(yùn)動接口。
為振鏡運(yùn)動單獨(dú)封裝了一個(gè)運(yùn)動接口，使用movescanabs指令進(jìn)行運(yùn)動，采用FORCE_SPEED參數(shù)設(shè)置運(yùn)動過程中的速度，運(yùn)動過程中基本不存在加減速過程，支持us級別的時(shí)間控制。
3.MFC開發(fā)控制器振鏡運(yùn)動例程
（1）例程界面如下。
（2）鏈接按鈕的事件處理函數(shù)中調(diào)用鏈接控制器的接口函數(shù)ZAux_OpenEth（），與控制器進(jìn)行鏈接,鏈接成功后啟動定時(shí)器1監(jiān)控控制器狀態(tài)。
//網(wǎng)口鏈接控制器
void CSingle_move_Dlg::OnOpen()
{
char buffer[256];
int32 iresult;
//如果已經(jīng)鏈接，則先斷開鏈接
if(NULL !=g_handle)
{
ZAux_Close(g_handle);
g_handle=NULL;
}
//從IP下拉框中選擇獲取IP地址
GetDlgItemText(IDC_IPLIST,buffer,255);
buffer[255]='>buffer[255]='\0';<';
//開始鏈接控制器
iresult=ZAux_OpenEth(buffer, &g_handle);
if(ERR_SUCCESS !=iresult)
{
g_handle=NULL;
MessageBox(_T("鏈接失敗"));
SetWindowText("未鏈接");
return;
}
//鏈接成功開啟定時(shí)器1
SetWindowText("已鏈接");
SetTimer( 1, 100, NULL );
}
（3）通過定時(shí)器監(jiān)控控制器狀態(tài)。
void CSingle_move_Dlg::OnTimer(UINT_PTR nIDEvent)
{
// TODO: Add your message handler code here and/or call default
if(NULL==g_handle)
{
MessageBox(_T("鏈接斷開"));
return ;
}
if(1==nIDEvent)
{
CString string;
float position=0;
ZAux_Direct_GetDpos( g_handle,m_nAxis,&position); //獲取當(dāng)前軸位置
string.Format("振鏡X軸當(dāng)前位置：%.2f", position );
GetDlgItem( IDC_CURPOS )->SetWindowText( string );
float NowSp=0;
ZAux_Direct_GetVpSpeed( g_handle,m_nAxis,&NowSp); //獲取當(dāng)前軸速度
string.Format("振鏡X軸當(dāng)前速度：%.2f", NowSp );
GetDlgItem( IDC_CURSPEED)->SetWindowText( string );
ZAux_Direct_GetDpos(g_handle, m_nAxis+1, &position); //獲取當(dāng)前軸位置
string.Format("振鏡Y軸當(dāng)前位置：%.2f", position);
GetDlgItem(IDC_CURPOS2)->SetWindowText(string);
ZAux_Direct_GetVpSpeed(g_handle, m_nAxis+1, &NowSp); //獲取當(dāng)前軸速度
string.Format("振鏡Y軸當(dāng)前速度：%.2f", NowSp);
GetDlgItem(IDC_CURSPEED2)->SetWindowText(string);
int status=0;
ZAux_Direct_GetIfIdle(g_handle, m_nAxis,&status); //判斷當(dāng)前軸狀態(tài)
if (status==-1)
{
GetDlgItem( IDC_CURSTATE )->SetWindowText( "當(dāng)前狀態(tài)：停 止" );
}
else
{
GetDlgItem( IDC_CURSTATE )->SetWindowText( "當(dāng)前狀態(tài)：運(yùn)動中" );
}
}
CDialog::OnTimer(nIDEvent);
}
（4）通過啟動按鈕的事件處理函數(shù)獲取編輯框的移動軌跡，并設(shè)置振鏡軸參數(shù)操作振鏡軸運(yùn)動。
void CSingle_move_Dlg::OnStart() //啟動運(yùn)動
{
if(NULL==g_handle)
{
MessageBox(_T("鏈接斷開狀態(tài)"));
return ;
}
UpdateData(true);//刷新參數(shù)
int status=0;
ZAux_Direct_GetIfIdle(g_handle, m_nAxis,&status); //判斷當(dāng)前軸狀態(tài)
if (status==0) //已經(jīng)在運(yùn)動中
{
return;
}
//設(shè)定軸類型 1-脈沖軸類型
for (int i=4; i < 6; i++)
{
ZAux_Direct_SetAtype(g_handle, i, m_Atype);
ZAux_Direct_SetMerge(g_handle,i,1);
//設(shè)置脈沖當(dāng)量
ZAux_Direct_SetUnits(g_handle, i, m_units);
//設(shè)定速度，加減速
ZAux_Direct_SetLspeed(g_handle, i, m_lspeed);
ZAux_Direct_SetSpeed(g_handle, i, m_speed);
ZAux_Direct_SetForceSpeed(g_handle, i, m_speed);
ZAux_Direct_SetAccel(g_handle, i, m_acc);
ZAux_Direct_SetDecel(g_handle, i, m_dec);
//設(shè)定S曲線時(shí)間 設(shè)置為0表示梯形加減速
ZAux_Direct_SetSramp(g_handle, i, m_sramp);
}
//使用MOVESCANABS運(yùn)動
int axislist[2]={ 4,5 };
CString str;
GetDlgItem(IDC_EDIT_POSX1)->GetWindowText(str);
float dbx=atof(str);
GetDlgItem(IDC_EDIT_POSY1)->GetWindowText(str);
float dby=atof(str);
float dposlist[2]={ dbx ,dby};
ZAux_MoveScanAbs(2, axislist, dposlist);
GetDlgItem(IDC_EDIT_POSX2)->GetWindowText(str);
dbx=atof(str);
GetDlgItem(IDC_EDIT_POSY2)->GetWindowText(str);
dby=atof(str);
dposlist[0]=dbx;
dposlist[1]=dby;
ZAux_MoveScanAbs(2, axislist, dposlist);
GetDlgItem(IDC_EDIT_POSX3)->GetWindowText(str);
dbx=atof(str);
GetDlgItem(IDC_EDIT_POSY3)->GetWindowText(str);
dby=atof(str);
dposlist[0]=dbx;
dposlist[1]=dby;
ZAux_MoveScanAbs(2, axislist, dposlist);
GetDlgItem(IDC_EDIT_POSX4)->GetWindowText(str);
dbx=atof(str);
GetDlgItem(IDC_EDIT_POSY4)->GetWindowText(str);
dby=atof(str);
dposlist[0]=dbx;
dposlist[1]=dby;
ZAux_MoveScanAbs(2, axislist, dposlist);
GetDlgItem(IDC_EDIT_POSX5)->GetWindowText(str);
dbx=atof(str);
GetDlgItem(IDC_EDIT_POSY5)->GetWindowText(str);
dby=atof(str);
dposlist[0]=dbx;
dposlist[1]=dby;
ZAux_MoveScanAbs(2, axislist, dposlist);
UpdateData(false);
}
(5)通過斷開按鈕的事件處理函數(shù)來斷開與控制卡的連接。
void CSingle_move_Dlg::OnClose() //斷開鏈接
{
// TODO: Add your control notification handler code here
if(NULL !=g_handle)
{
KillTimer(1); //關(guān)定時(shí)器
KillTimer(2);
ZAux_Close(g_handle);
g_handle=NULL;
SetWindowText("未鏈接");
}
}
（6）通過坐標(biāo)清零按鈕的事件處理函數(shù)移動振鏡軸到中心零點(diǎn)位置，不直接使用dpos=0，修改振鏡軸坐標(biāo)回零
void CSingle_move_Dlg::OnZero() //清零坐標(biāo)
{
if(NULL==g_handle)
{
MessageBox(_T("鏈接斷開狀態(tài)"));
return ;
}
// TODO: Add your control notification handler code here
int axislist[2]={ 4,5 };
float dposlist[2]={ 0 };
ZAux_Direct_MoveAbs(g_handle,2,axislist,dposlist); //設(shè)置運(yùn)動回零點(diǎn)
}
三調(diào)試與監(jiān)控
編譯運(yùn)行例程，同時(shí)通過ZDevelop軟件連接控制器對控制器狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控。
1.ZDevelop軟件連接控制器監(jiān)控控制器的狀態(tài)，查看振鏡軸對應(yīng)參數(shù)，并可搭配示波器檢測振鏡軌跡。
設(shè)置振鏡軸運(yùn)動，首先需要將軸類型配置成21振鏡軸類型，并對應(yīng)配置振鏡軸的速度加減速等參數(shù)才可操作振鏡進(jìn)行運(yùn)動。
2.通過ZDevelop軟件的示波器監(jiān)控振鏡運(yùn)動運(yùn)行軌跡。
本次，正運(yùn)動技術(shù)開放式激光振鏡+運(yùn)動控制器(五)：ZMC408SCAN控制器硬件介紹，就分享到這里。
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家好呀，我是小芝
研芝士，是一個(gè)服務(wù)于廣大計(jì)算機(jī)考生的
專業(yè)&貼心的服務(wù)團(tuán)隊(duì)
堅(jiān)持?jǐn)?shù)據(jù)驅(qū)動教育
持續(xù)研發(fā)高性價(jià)比的題庫、圖書、課程
陪伴你上岸各種計(jì)算機(jī)考試
時(shí)間已經(jīng)來到了6月中旬
已經(jīng)有75%的同學(xué)已經(jīng)進(jìn)入
到22考研計(jì)算機(jī)專業(yè)課的復(fù)習(xí)中
其中有47%的同學(xué)選擇
計(jì)算機(jī)統(tǒng)考408的備考
每年都有大量的學(xué)校選擇改考408（戳此了解22考研改408的院校>>>）?？?08的學(xué)校越來越多，而且只接受408調(diào)劑的學(xué)校越來越多。導(dǎo)致備考408已經(jīng)成為了大多數(shù)同學(xué)的第一選擇。
大多數(shù)同學(xué)已經(jīng)進(jìn)入到了408的第一輪的復(fù)習(xí)中。在復(fù)習(xí)的時(shí)候先了解一下408考試大綱，明確考綱范圍，并且能夠了解到要備考的知識點(diǎn)體系，是非常重要的，會對接下來的備考起到一定的指導(dǎo)作用。
研芝士22新版《精深解讀》，對408考試大綱進(jìn)行了分析，對歷年考試考點(diǎn)分布、分值分布都做了統(tǒng)計(jì)，進(jìn)行了知識點(diǎn)的梳理和講解，劃出了常考重難點(diǎn)，預(yù)估22考研的考察方向，并精選了408真題、各院校真題和模擬習(xí)題專項(xiàng)練習(xí)。
每年最新版的考試大綱都會在9月份進(jìn)行公布，所以22考研的同學(xué)可以先參照21的408考試大綱進(jìn)行復(fù)習(xí)。
特別地，21考試大綱較20考試大綱有14處改動，也是這么多年以來唯一一次的變動，可以預(yù)見的是，22考試大綱不會再有太多的變動，可以按照21考試大綱進(jìn)行復(fù)習(xí)備考。
接下來的全文為《2021計(jì)算機(jī)學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)綜合考試大綱》，建議添加到微信“我的收藏”，經(jīng)常翻看！
408考試大綱
1考試性質(zhì)
計(jì)算機(jī)學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)綜合考試是為高等院校和科研院所招收計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的碩士研究生而設(shè)置的具有選拔性質(zhì)的聯(lián)考科目。其目的是、科學(xué)、公平、有效地測試考生掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科大學(xué)本科階段專業(yè)基礎(chǔ)知識、基本理論、基本方法的水平和分析問題、解決問題的能力，評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)是高等院校計(jì)算機(jī)學(xué)科與計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科優(yōu)秀本科畢業(yè)生所能達(dá)到的及格或及格以上水平，以利于各高等院校和科研院所擇優(yōu)選拔，確保碩士研究生的招生質(zhì)量。
2考察目標(biāo)
計(jì)算機(jī)學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)綜合考試是為高等院校和科研院所招收計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的碩士研究生而設(shè)置的具有選拔性質(zhì)的聯(lián)考科目。其目的是、科學(xué)、公平、有效地測試考生掌握計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科大學(xué)本科階段專業(yè)基礎(chǔ)知識、基本理論、基本方法的水平和分析問題、解決問題的能力，評價(jià)的標(biāo)準(zhǔn)是高等院校計(jì)算機(jī)學(xué)科與計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)學(xué)科優(yōu)秀本科畢業(yè)生所能達(dá)到的及格或及格以上水平，以利于各高等院校和科研院所擇優(yōu)選拔，確保碩士研究生的招生質(zhì)量。
3試卷滿分及試卷結(jié)構(gòu)
1、試卷滿分及考試時(shí)間
本試卷滿分為150分，考試時(shí)間為180分鐘。
2、答題方式
答題方式為閉卷、筆試。
3、試卷內(nèi)容結(jié)構(gòu)
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 45分
計(jì)算機(jī)組成原理 45分
操作系統(tǒng) 35分
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 25分
4、分試卷題型結(jié)構(gòu)
單項(xiàng)選擇題 80分（40小題，每小題2分）
綜合應(yīng)用題 70分
4數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 考查內(nèi)容
[考察目標(biāo)]
1、掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本概念、基本原理和基本方法。
2、掌握數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的邏輯結(jié)構(gòu)、存儲結(jié)構(gòu)及基本操作的實(shí)現(xiàn)，能夠?qū)λ惴ㄟM(jìn)行基本的時(shí)間復(fù)雜度與空間復(fù)雜度的分析。
3、能夠運(yùn)用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本原理和方法進(jìn)行問題的分析與求解，具備采用C或C++語言設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)算法的能力。
一、線性表
（一）線性表的基本概念
（二）線性表的實(shí)現(xiàn)
1.順序存儲
2.鏈?zhǔn)酱鎯?/p>
（三）線性表的應(yīng)用
二、棧、隊(duì)列和數(shù)組
（一）棧和隊(duì)列的基本概念
（二）棧和隊(duì)列的順序存儲結(jié)構(gòu)
（三）棧和隊(duì)列的鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)
（四）多維數(shù)組的存儲
（五）特殊矩陣的壓縮存儲
（六）棧、隊(duì)列和數(shù)組的應(yīng)用
三、樹和二叉樹
（一）樹的基本概念
（二）二叉樹
1.二叉樹的定義及其主要特性
2.二叉樹的順序存儲結(jié)構(gòu)和鏈?zhǔn)酱鎯Y(jié)構(gòu)
3.二叉樹的遍歷
4.線索二叉樹的基本概念和構(gòu)造
（三）樹、森林
1.樹的存儲結(jié)構(gòu)
2.森林與二叉樹的轉(zhuǎn)換
3.樹和森林的遍歷
（四）樹和二叉樹的應(yīng)用
1.二叉搜索樹
2.平衡二叉樹
3.哈夫曼（Huffman）樹和哈夫曼編碼
四、圖
（一）圖的基本概念
（二）圖的存儲及基本操作
1.鄰接矩陣法
2.鄰接表法
3.鄰接多重表、十字鏈表
（四）圖的基本應(yīng)用
1.最?。ù鷥r(jià)）生成樹
2.最短路徑
3.拓?fù)渑判?/p>
4.關(guān)鍵路徑
五、查找
（一）查找的基本概念
（二）順序查找法
（三）分塊查找法
（四）折半查找法
（五）B樹及其基本操作、B+樹的基本概念
（六）散列（Hash）表
（七）字符串模式匹配
（八）查找算法到的分析及應(yīng)用
六、排序
（一）排序的基本概念
（二）插入排序
1.直接插入排序
2.折半插入排序
（三）起泡排序（Bubble Sort）
（四）簡單選擇排序
（五）希爾排序（Shell Sort）
（六）快速排序
（七）堆排序
（八）二路歸并排序（Merge Sort）
（九）基數(shù)排序
（十）外部排序
（十一）各種排序算法到的比較
5計(jì)算機(jī)組成原理 考查內(nèi)容
[考察目標(biāo)]
1、理解單處理器計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各部件的內(nèi)部工作原理、組成結(jié)果以及相互連接方式，具有完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的整機(jī)概念。
2、理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次化結(jié)構(gòu)概念，熟悉硬件與軟件之間的界面，掌握指令集體系結(jié)構(gòu)的基本知識和基本實(shí)現(xiàn)方法。
3、能夠綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)組成的基本原理和基本方法，對有關(guān)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中的理論和實(shí)際問題進(jìn)行計(jì)算、分析，對一些基本部件進(jìn)行簡單設(shè)計(jì)；并能對高級程序設(shè)計(jì)語言（如C語言）中的相關(guān)問題進(jìn)行分析。
一、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述
（一）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)
1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成
2.計(jì)算機(jī)硬件的基本組成
3.計(jì)算機(jī)軟件和硬件的關(guān)系
4.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作過程
（二）計(jì)算機(jī)性能指標(biāo)
吞吐量、響應(yīng)時(shí)間、CPU時(shí)鐘周期、主頻、CPI、CPU執(zhí)行時(shí)間、MIPS、MFLOPS、GFLOPS、TFLOPS、PFLOPS、EFLOPS、ZFLOPS。
二、數(shù)據(jù)的表示和運(yùn)算
（一）數(shù)制與編碼
1.進(jìn)位計(jì)數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換
2.真值和機(jī)器數(shù)
3.字符和字符串
（二）定點(diǎn)數(shù)的表示和運(yùn)算
1.定點(diǎn)數(shù)的表示
無符號數(shù)的表示，帶符號整數(shù)的表示
2.定點(diǎn)數(shù)的運(yùn)算
定點(diǎn)數(shù)的移位運(yùn)算，原碼定點(diǎn)數(shù)的加/減運(yùn)算，補(bǔ)碼定點(diǎn)數(shù)的加/減運(yùn)算，定點(diǎn)數(shù)的乘/除運(yùn)算，溢出概念和判別方法。
（三）浮點(diǎn)數(shù)的表示和運(yùn)算
1.浮點(diǎn)數(shù)的表示
IEEE 754標(biāo)準(zhǔn)
2.浮點(diǎn)數(shù)的加/減運(yùn)算
（四）算術(shù)邏輯單元ALU
1.串行加法器和并行加法器
2.算術(shù)邏輯單元ALU的功能和結(jié)構(gòu)
三、存儲器層次結(jié)構(gòu)
（一）存儲器的分類
（二）存儲器的層次化結(jié)構(gòu)
（三）半導(dǎo)體隨機(jī)存取存儲器
1.SRAM存儲器
2.DRAM存儲器
3.只讀存儲器
4.Flash存儲器
（四）主存儲器與CPU的連接
（五）雙口RAM和多模塊存儲器
（六）高速緩沖存儲器（Cache）
1.Cache的基本工作原理
2.Cache和主存之間的映射方式
3.Cache中主存塊的替換算法
4.Cache寫策略
（七）虛擬存儲器
1.虛擬存儲器的基本概念
2.頁式虛擬存儲器
3.段式虛擬存儲器
4.段頁式虛擬存儲器
5.TLB（快表）
四、指令系統(tǒng)
（一）指令格式
1.指令的基本格式
2.定長操作碼指令格式
3.擴(kuò)展操作碼指令格式
（二）指令的尋址方式
1.有效地址的概念
2.數(shù)據(jù)尋址和指令尋址
3.常見尋址方式
（三）CISC和RISC的基本結(jié)構(gòu)
五、中央處理器（CPU）
（一）CPU的功能和基本結(jié)構(gòu)
（二）指令執(zhí)行過程
（三）數(shù)據(jù)通路的功能和基本結(jié)構(gòu)
（四）控制器的功能和工作原理
1.硬布線控制器
2.微程序控制器
微程序、微指令和微命令、微指令格式、微命令的編碼方式、微地址的形成方式。
（五）指令流水線
1.指令流水線的基本概念
2.指令流水線的基本實(shí)現(xiàn)
3.超標(biāo)量和動態(tài)流水線的基本概念
六、總線
（一）總線概述
1.總線的基本概念
2.總線的分類
3.總線的組成及性能指標(biāo)
（二）總線操作和定時(shí)
1.同步定時(shí)方式
2.異步定時(shí)方式
（三）總線標(biāo)準(zhǔn)
七、輸入輸出（I/O）系統(tǒng)
（一）I/O系統(tǒng)基本概念
（二）外部設(shè)備
1.輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標(biāo)
2.輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)
3.外存儲器：硬盤存儲器、磁盤陣列
（三）I/O接口（I/O控制器）
1.I/O接口的功能和基本結(jié)構(gòu)
2.I/O端口及其編址
（四）I/O方式
1.程序查詢方式
2.程序中斷方式
中斷的基本概念，中斷的響應(yīng)過程，中斷處理過程，多重中斷和中斷屏蔽的概念。
3.DMA方式
DMA控制器的組成，DMA傳送過程。
6操作系統(tǒng) 考查內(nèi)容
[考察目標(biāo)]
1.掌握操作系統(tǒng)的基本概念、基本原理和基本功能、理解操作系統(tǒng)的整體運(yùn)行過程。
2.掌握操作系統(tǒng)進(jìn)程、內(nèi)存、文件和I/O管理的策略、算法、機(jī)制以及相互關(guān)系。
3.能夠運(yùn)用所學(xué)的操作系統(tǒng)原理、方法與技術(shù)分析問題和解決問題，并能利用C語言描述相關(guān)算法。
一、操作系統(tǒng)概述
（一）操作系統(tǒng)的概念、特征、功能和提供的服務(wù)
（二）操作系統(tǒng)的發(fā)展與分類
（三）操作系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境
1.內(nèi)核態(tài)與用戶態(tài)
2.中斷、異常
3.系統(tǒng)調(diào)用
（四）操作系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)
二、進(jìn)程管理
（一）進(jìn)程與線程
1.進(jìn)程概念
2.進(jìn)程的狀態(tài)與轉(zhuǎn)換
3.進(jìn)程控制
4.進(jìn)程組織
5.進(jìn)程通信
共享存儲系統(tǒng)，消息傳遞系統(tǒng)，管道通信。
6.線程概念與多線程模型
（二）處理機(jī)調(diào)度
1.調(diào)度的基本概念
2.調(diào)度時(shí)機(jī)、切換與過程
3.調(diào)度的基本準(zhǔn)則
4.調(diào)度方式
5.典型調(diào)度算法
先來先服務(wù)調(diào)度算法，短作業(yè)（短進(jìn)程、短線程）優(yōu)先調(diào)度算法，時(shí)間片輪轉(zhuǎn)調(diào)度算法，優(yōu)先級調(diào)度算法，高響應(yīng)比優(yōu)先調(diào)度算法，多級反饋隊(duì)列調(diào)度算法；
（三）同步與互斥
1.進(jìn)程同步的基本概念
2.實(shí)現(xiàn)臨界區(qū)互斥的基本方法
軟件實(shí)現(xiàn)方法，硬件實(shí)現(xiàn)方法。
3.信號量
4.管程
5.經(jīng)典同步問題
生產(chǎn)者-消費(fèi)者問題，讀者-寫者問題，哲學(xué)家進(jìn)餐問題。
（四）死鎖
1.死鎖概念
2.死鎖處理策略
3.死鎖預(yù)防
4.死鎖避免
系統(tǒng)安全狀態(tài)，銀行家算法。
5.死鎖檢測和解除
三、內(nèi)存管理
（一）內(nèi)存管理基礎(chǔ)
1.內(nèi)存管理概念
程序裝入與鏈接，邏輯地址與物理地址空間，內(nèi)存保護(hù)。
2.連續(xù)分配管理方式
3.非連續(xù)分配管理方式
分頁管理方式，分段管理方式，段頁式管理方式。
（二）虛擬內(nèi)存管理
1.虛擬內(nèi)存基本概念
2.請求分頁管理方式
3.頁面置換算法
最佳置換算法（OPT），先進(jìn)先出置換算法（FIFO），最近最少使用置換算法（LRU），時(shí)鐘置換算法（CLOCK）。
4.頁面分配策略
5.工作集
6.抖動
四、文件管理
（一）文件系統(tǒng)基礎(chǔ)
1.文件概念
2.文件的邏輯結(jié)構(gòu)
順序文件，索引文件，索引順序文件。
3.目錄結(jié)構(gòu)
文件控制塊和索引節(jié)點(diǎn)，單級目錄結(jié)構(gòu)和兩級目錄結(jié)構(gòu)，樹形目錄結(jié)構(gòu)，圖形目錄結(jié)構(gòu)。
4.文件共享
5.文件保護(hù)
訪問類型，訪問控制。
（二）文件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
1.文件系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu)
2.目錄實(shí)現(xiàn)
3.文件實(shí)現(xiàn)
（三）磁盤組織與管理
1.磁盤的結(jié)構(gòu)
2.磁盤調(diào)度算法
3.磁盤的管理
五、輸入/輸出（I/O）管理
（一）I/O管理概述
1.I/O控制方式
2.I/O軟件層次結(jié)構(gòu)
（二）I/O核心子系統(tǒng)
1.I/O調(diào)度概念
2.高速緩存與緩沖區(qū)
3.設(shè)備分配與回收
4.假脫機(jī)技術(shù)（SPOOLing）
7操作系統(tǒng) 考查內(nèi)容
[考察目標(biāo)]
1.掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念、基本原理和基本方法。
2.掌握計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的體系結(jié)構(gòu)和典型網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，了解典型網(wǎng)絡(luò)的組成特點(diǎn)，理解典型網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的工作原理。
3.能夠運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本概念、基本原理和基本方法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的分析、設(shè)計(jì)和應(yīng)用。
一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)
（一）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)概述
1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的概念、組成與功能
2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的分類
3.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要性能指標(biāo)
（二）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)與參考模型
1.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)
2.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、接口、服務(wù)等概念
3.ISO/OSI參考模型和TCP/IP模型
二、物理層
（一）通信基礎(chǔ)
1.信道、信號、帶寬、碼元、波特、速率、信源與信宿等基本概念
2.奈奎斯特定理與香農(nóng)定理
3.編碼與調(diào)制
4.電路交換、報(bào)文交換與分組交換
5.數(shù)據(jù)報(bào)與虛電路
（二）傳輸介質(zhì)
1.雙絞線、同軸電纜、光纖與無線傳輸介質(zhì)
2.物理層接口的特性
（三）物理層設(shè)備
1.中繼器
2.集線器
三、數(shù)據(jù)鏈路層
（一）數(shù)據(jù)鏈路層的功能
（二）組幀
（三）差錯(cuò)控制
1.檢錯(cuò)編碼
2.糾錯(cuò)編碼
（四）流量控制與可靠傳輸機(jī)制
1.流量控制、可靠傳輸與滑動窗口機(jī)制
2.停止-等待協(xié)議
3.后退N幀協(xié)議（GBN）
4.選擇重傳協(xié)議（SR）
（五）介質(zhì)訪問控制
1.信道劃分
頻分多路復(fù)用，時(shí)分多路復(fù)用，波分多路復(fù)用，碼分多路復(fù)用的概念和基本原理。
2.隨機(jī)訪問
ALOHA協(xié)議，CSMA協(xié)議，CSMA/CD協(xié)議，CSMA/CA協(xié)議。
3.輪詢訪問
令牌傳遞協(xié)議。
（六）局域網(wǎng)
1.局域網(wǎng)的基本概念與體系結(jié)構(gòu)
2.以太網(wǎng)與IEEE 802.3
3.IEEE 802.11
4.令牌環(huán)網(wǎng)的基本原理
（七）廣域網(wǎng)
1.廣域網(wǎng)的基本概念
2.PPP協(xié)議
3.HDLC協(xié)議
（八）數(shù)據(jù)鏈路層設(shè)備
1.網(wǎng)橋的概念及其基本原理
2.局域網(wǎng)交換機(jī)及其工作原理
四、網(wǎng)絡(luò)層
（一）網(wǎng)絡(luò)層的功能
1.異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)互連
2.路由與轉(zhuǎn)發(fā)
3.擁塞控制
（二）路由算法
1.靜態(tài)路由與動態(tài)路由
2.距離-向量路由算法
3.鏈路狀態(tài)路由算法
4.層次路由
（三）IPv4
1.IPv4分組
2.IPv4地址與NAT
3.子網(wǎng)劃分、路由聚集、子網(wǎng)掩碼與CIDR
4.ARP協(xié)議、DHCP協(xié)議、ICMP協(xié)議
（四）IPv6
1.IPv6的主要特點(diǎn)
2.IPv6地址
（五）路由協(xié)議
1.自治系統(tǒng)
2.域內(nèi)路由與域間路由
3.RIP路由協(xié)議
4.OSPF路由協(xié)議
5.BGP路由協(xié)議
（六）IP組播
1.組播的概念
2.IP組播地址
（七）移動IP
1.移動IP的概念
2.移動IP通信過程
（八）網(wǎng)絡(luò)層設(shè)備
1.路由器的組成和功能
2.路由表與路由轉(zhuǎn)發(fā)
五、傳輸層
（一）傳輸層提供的服務(wù)
1.傳輸層的功能
2.傳輸層尋址與端口
3.無連接服務(wù)與面向連接服務(wù)
（二）UDP協(xié)議
1.UDP數(shù)據(jù)段
2.UDP校驗(yàn)
（三）TCP協(xié)議
1.TCP段
2.TCP連接管理
3.TCP可靠傳輸
4.TCP流量控制與擁塞控制
六、應(yīng)用層
（一）網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用模型
1.客戶/服務(wù)器模型
2.P2P模型
（二）DNS系統(tǒng)
1.層次域名空間
2.域名服務(wù)器
3.域名解析過程
（三）FTP
1.FTP協(xié)議的工作原理
2.控制連接與數(shù)據(jù)連接
（四）電子郵件
1.電子郵件系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)
2.電子郵件格式與MIME
3.SMTP協(xié)議與POP3協(xié)議
（五）WWW
1.WWW的概念與組成結(jié)構(gòu)
2.HTTP協(xié)議
用學(xué)校/專業(yè)：任何統(tǒng)考408計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)的學(xué)校以及專業(yè)
輔導(dǎo)科目：專業(yè)課（數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)）
授課老師：新祥旭老師
考研形勢分析：
近年來，全國各高校計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)從自命題改考為408的趨勢逐漸加強(qiáng)，另一個(gè)客觀局勢是國家提高了專業(yè)型碩士的招生指標(biāo)，降低了學(xué)術(shù)型碩士的招生指標(biāo)。408的難度一直適中，主要在于知識范圍繁雜，偶爾有些年份考查簡單，偶爾有些年份考查困難，但是目前的大趨勢是考查408的院校的復(fù)試線都是在逐漸升高，往年330有書讀，現(xiàn)在復(fù)試線350、360等，當(dāng)然這與考研人數(shù)基數(shù)大、跨考計(jì)算機(jī)人數(shù)多都有直接關(guān)系，不過也側(cè)面反映了計(jì)算機(jī)專業(yè)在考研中的熱門程度。因此有志于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的同學(xué)更要求對于知識點(diǎn)要清楚把握，做到有一點(diǎn)學(xué)一點(diǎn)，不可偷懶，要對教材、習(xí)題、真題等都要做多次深入的分析。
考研真題分析：
計(jì)算機(jī)專業(yè)基礎(chǔ)（408）的題型每年都是一致的：總分為150分，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)占比45分，計(jì)算機(jī)組成原理45分，操作系統(tǒng)35分，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)25分。選擇題（40*2分），綜合大題（70分）。近些年真題考察的知識深度進(jìn)一步加深，廣度進(jìn)一步拓寬，真題的類似題型幾乎年年出，但是會在重點(diǎn)章節(jié)選擇上產(chǎn)生一些變化。
必看參考書目：
王道考研教材：《2024數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)》、《2024計(jì)算機(jī)組成原理》、《2024操作系統(tǒng)》、《2024計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》
《數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)C語言》（嚴(yán)蔚敏版）
《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)第七版》（謝希仁版）
《計(jì)算機(jī)組成原理》（唐朔飛）
《計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)第四版》（湯子瀛版）
選讀參考資料:
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法分析C語言原書第2版（不建議專門看）
現(xiàn)代操作系統(tǒng)Andrew S.Tanenbaum,Herbert Bos著;陳向群等（根據(jù)時(shí)間酌情考慮）
計(jì)算機(jī)組成與設(shè)計(jì)(硬件軟件接口原書第5版RISC-V版）（推薦看）
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò):自頂向下方法(原書第6版)庫羅斯,羅斯,陳鳴（推薦看）
深入理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（CSAPP，推薦看）
學(xué)生分析：
學(xué)生為跨考計(jì)算機(jī)專業(yè)的考生，目前僅了解專業(yè)課要考查的四個(gè)科目的考查方向，但并未對科目內(nèi)容本身進(jìn)行系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。學(xué)生對計(jì)算機(jī)專業(yè)感興趣，且對未來發(fā)展前景、國家需求等看好，建議從基礎(chǔ)開始，按照數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)、計(jì)算機(jī)組成原理、操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的順序開始系統(tǒng)學(xué)習(xí)，掌握繁雜的知識點(diǎn)，進(jìn)而再繼續(xù)強(qiáng)化，可以達(dá)到熟練掌握的程度。距離2024考研還有9個(gè)月的時(shí)間，足以完成基礎(chǔ)學(xué)習(xí)、強(qiáng)化復(fù)習(xí)、綜合練習(xí)的全過程，以在考研中取得好成績。
課程目標(biāo)：
上課會進(jìn)行提前規(guī)劃，課程中老師授課輔導(dǎo)、師生一對一交流討論，結(jié)合課程后多種方式（微信、語音、線上會議）進(jìn)行答疑的方式全方位的完成專業(yè)課輔導(dǎo)。課程安排方面，前期以基礎(chǔ)知識順次講解為主，并且搭配必要的鞏固練習(xí)題；中期分模塊對大題進(jìn)行教學(xué)，并且總結(jié)每類大題的解題方法，提高熟練度；后期會進(jìn)行綜合題型講解與模擬考試以及講解。經(jīng)過前中后期的全面輔導(dǎo)與學(xué)習(xí)，學(xué)生掌握408的基礎(chǔ)重點(diǎn)知識與考查方式，做到在考場上游刃有余。課程安排為每周1-3節(jié)課程，留有時(shí)間完成練習(xí)、總結(jié)、答疑。
課程主要內(nèi)容：
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識精講
計(jì)算機(jī)組成原理知識精講
操作系統(tǒng)知識精講
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)知識精講
408綜合強(qiáng)化大題講解+總結(jié)
408歷年真題講解
模擬考試＋答疑
教學(xué)計(jì)劃分為五部分,預(yù)計(jì)學(xué)時(shí)分配如下（機(jī)動調(diào)整）：
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)知識精講（10小時(shí)），計(jì)算機(jī)組成原理知識精講（12小時(shí)），操作系統(tǒng)（9小時(shí)），計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)（8小時(shí)），綜合大題講解+總結(jié)（8小時(shí)），近三年真題講解（5小時(shí)），課下亦可安排模擬考試與答疑環(huán)節(jié)。
課程考核：
布置鞏固練習(xí)題課上完成，課后完成教材所有習(xí)題，模擬考試。
本文來源：新祥旭考研，由岑老師整理發(fā)布xxxedu66，未經(jīng)授權(quán)，嚴(yán)禁轉(zhuǎn)載