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2010年2月8日初稿

附录B:个人计算机与软件系统


B.1 个人计算机

      对计算机的表述通常是这样的:计算机是一种在存储的指令集控制下,接受输入(键盘、鼠标),处理数据(通过CPU),存储数据(硬盘、CD、DVD)并产生输出的多用途设备[A1]。
      对于现代的个人计算机我认为可以这样来表述:计算机是在可视化操作系统的控制下接受输入(键盘、鼠标),处理数据(通过CPU),存储数据(硬盘、CD、DVD)并产生输出的多用途设备。本书中所提到的计算机通常是指此类计算机。
      这里突出强调两点:一是现代可视化操作系统,比如现代的Windows、Mac OS、Linux操作系统;二是多用途输出。比如苹果公司的iPhone手机尽管具备了上述的很多条件,但它也不能称为个人计算机,应为它使用的是iPhone操作系统,以及无法做到多用途输出,它被称为是个人助理或掌上电脑是可以的。


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      个人计算机出现在1976年,采用DOS操作系统。因为当时缺乏引人注意的应用软件,所以它的销量并不尽如人意。后来随着应用软件种类的增加,这种局面得到了一定的改善,人们慢慢开始对计算机产生了兴趣。
      1982年,美国著名的《时代》周刊杂志将当年的“年度人物”奖项授予了计算机,这表示出计算机终于得到了人们的认可。
      虽然在1982年《时代》杂志认同了计算机,但当时美国家庭中的计算机拥有量也仅为10%。直到90年代后期,互联网的急速发展才导致计算机的使用量大增[A1]。

      计算机被大众广泛接受及广泛使用的最主要原因是可视化操作系统和互联网的出现。它们的出现改变了人们对计算机使用、操作上的认识。同时也降低了对计算机使用者的技能要求。并通过互联网改善和增强了人们的沟通能力。从此计算机象汽车一样跨入大众化的行列,迅速普及起来。

      今天,计算机的发展可以说是爆炸性的,以至于有人曾用这样的方式进行过类比:“假如汽车能赶上计算机的发展周期的话,今天的一辆劳斯莱斯仅值100美元,而每加仑要跑100万英里。”虽然这话略有些调侃的味道,但的确是对计算机性价比不断提高的最好诠释。


B.2 个人计算机的接口

      现代的个人计算机都配有很多接口供用户使用,常见的接口有:

USB接口
RS232接口
1394接口
网络接口
PCI 插槽
PCIe 插槽
ExpressCard 插槽

内置 Wi-Fi 无线网络2(基于 IEEE 802.11a/b/g/n )
内置蓝牙 2.1

      LabVIEW硬件体系包含了可以使用这些接口的硬件板卡。


B.3 个人计算机软件系统

      个人计算机软件系统可以简单的分成两大类:系统软件和应用软件。

B.3.1  系统软件

      个人计算机的操作系统是一种系统软件,它是计算机系统中发生的所有活动的最高管理者,是不可侵犯的。早期的个人计算机的操作系统是DOS(Disk Operating System)操作系统,它是命令的(基于字符集),它对使用计算机的人有一定的专业技能要求,在操控计算机做比较复杂的事情时,人们通常需要不停的查阅DOS手册。

      前面附录A中曾提到过的我用IBM PC上编写BASICA自动测试应用程序,就是在DOS操作系统下完成的(在DOS环境下编写BASIC应用程序)。

      现在大多数的个人计算机在出售时就已经安装了可视化的操作系统(如 Windows、Mac OS和Linux操作系统等)。在本书所介绍的内容中,除非另有说明,都是基于Windows操作系统下的。
      可视化又被称为:图形用户界面(Graphical User Interface,简称GUI)。它提供用鼠标、键盘(快捷键)点击来选择屏幕上显示的菜单选项或按钮。
      图形用户界面最初是由著名的Xerox PARC公司的研究机构设想出来的。1984年,Apple计算机公司的研制者将这一概念成功的运用到商业计算机中,并在Macintosh计算机上首次使用了图形用户界面的操作系统和应用程序。但是直到1992年Windows3.1成为绝大多数PC机的标准配置后,图形用户界面才真正成为PC机市场的主流。

      由于本书的内容与Windows操作系统关系密切,所以有必要对Windows操作系统做更深入的了解。

Windows视窗操作系统发展简史
      
Windows 1.0——1985年11月发布。它将屏幕分割为众多矩形“窗口”(平铺),使得用户可以同时运行多个程序。

Windows 2.0——1987年11月发布。它采用了重叠式“窗口”,扩展了内存。增强了鼠标和键盘接口,特别是加入了菜单和对话框。

Windows 3.0——1990年5月发布。它采用了图形控件,可以访问高达16MB的内存。Windows 3.0是第一个进入用户家庭和办公室的版本。

Windows 3.1——1992年4月发布。它采用了True-Type字体技术、多媒体技术、对象连接和嵌入(OLE)和通用对话框。要求至少配置1MB内存的286或386处理器。

Windows NT——1993年7月发布。它支持386、486、Pentium等32位处理器。提供网络服务器和NTFS文件系统的管理工具和安全工具。

Windows 95——1995年8月发布。以修改过的用户图形界面为特点,支持32位处理器、TCP/IP协议、拨号上网和长文件名。需要的硬件资源少于Windows NT。

Windows 98——1998年6月发布。最大的特点是稳定性增加,包括IE。更好的硬件支持,以及与Internet和Web的紧密结合。

Windows 2000——2000年2月发布。适用于各种形式的商用多目的的网络操作系统,具有强化的Web服务功能。

Windows Me——2000年9月发布。是最后一个基于DOS的混合16位/32位的Windows 9X系列的Windows。

Windows XP——2001年10月发布。更新用户图形界面,使用Windows2000的32位内核,支持FAT32和NTFS文件系统。

Windows Vista——2007年1月正式发布。支持64位处理器,强化了安全性能,更好的搜索体验,并且文档缩略图的图标更生动。

Windows 7——2009年10月发布。主要新特性有无限应用程序、实时缩略图预览、增强视觉体验(仍无Aero)、高级网络支持(ad-hoc无线网络和互联网连接支持ICS)、移动中心 (Mobility Center)。

      我们要强调的是:在Windows操作系统中,“窗口”和“事件消息”是极为重要的概念,所以在这个平台上所运行的应用程序中也会强烈的表现出这一特性。

B.3.2  应用软件

      系统软件是用来管理计算机的,运行在计算机上除系统软件之外的软件被称为:应用软件。应用软件是用来帮助用户在计算机上完成实际任务的。根据任务的不同应用软件还可以分成:办公软件、数据库软件、音乐软件、视频软件等。
      应用软件还可以按其运行的操作系统来区分,比如Windows应用软件、Mac OS应用软件、Linux应用软件等。
      除操作系统所带的一些应用软件之外(比如浏览器等),应用软件大多都是由第三方开发的,比如我们要介绍的LabVIEW。
      应用软件有付费和不付费的两种,不付费的如Adobe Reader等。付费的象MS的 Word、NI的LabVIEW等。
      应用软件还有不需要付费的开源软件,比如象OpenG等。

    我们需要再次强调的是:在Windows操作系统中,“窗口”和“事件消息”是极为重要的概念,所以在这个平台上所运行的应用程序中也会强烈的表现出这一特性。


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