名侦探柯南的精彩片段！

096 走投无路的名侦探！ 连续两大杀人事件（新一的老妈出现，柯南面临身份被识破的危机）

112 帝丹小学七大离奇事件（前面有点恐怖，后面很搞笑）

118 浪花连续杀人事件

128 黑暗组织10亿抢劫事件

129 来自黑暗组织的女子 大学教授杀人事件★

130 竞技场无差别胁迫事件(前篇)

131 竞技场无差别胁迫事件(后篇)

（上面这几集都和黑衣组织有关）

132 魔术爱好者杀人事件(事件篇)

133 魔术爱好者杀人事件(疑惑篇)

134 魔术爱好者杀人事件(解决篇)

（怪盗基德出现）

153 园子的夏日海滩冒险物语(前篇)

154 园子的夏日海滩冒险物语(后篇)

（京极真超帅的）

162 飞天密室 工藤新一最初的事件

174 二十年的杀意 圣佛尼号连续杀人事件

176 与黑暗组织的再会(灰原篇)

177 与黑暗组织的再会(柯南篇)

178 与黑暗组织的再会(解决篇)

（黑衣组织）

219 被召集的名侦探！工藤新一VS怪盗基德（N多名侦探）

263 大阪双重谜团 浪花剑士和太阁之城

286 工藤新一纽约事件(事件篇)

287 工藤新一纽约事件(推理篇)

288 工藤新一纽约事件(解决篇)

304 震动警视厅 1200万名人质

309 与黑暗组织的接触（交涉篇）

310 与黑暗组织的接触（追踪篇）

311 与黑暗组织的接触（决死篇）

345 与黑衣组织直面对决 满月之夜的双重谜案

356 怪盗基德令人惊异空中漫步

383 甲子园的奇迹！绝不能输给看不见的恶魔

425 黑色的冲击！组织之手逼近的瞬间

462 黑暗组织的影子 年幼的目击者

463 黑暗组织的影子 奇妙的照明

464 黑暗组织的影子 谜样的高额报酬

465 黑暗组织的影子 珍珠的流星

472 工藤新一少年的冒险(前篇)

473 工藤新一少年的冒险(后篇)

479 和服部平次在一起的三天

487-504（都很还看）

515 怪盗基德的瞬间移动魔术

516 风林火山 迷宫的铠甲武士

521 杀人犯 工藤新一

522 新一的真面目与兰的眼泪

558 死亡之馆 赤壁(三顾之礼)

559 死亡之馆 赤壁(掌中之物)

560 死亡之馆 赤壁(孔明之死)

561 死亡之馆 赤壁(空城之计)

579 黑与13的暗示

580 逼近黑色时刻

581 红色的摇摆目标

价值观建设提倡团队合作。提倡合作？然并卵，谁鸟你，一句现在很忙就把你憋死。作为leader，还是要搞好人际关系，靠刷脸去推合作。提倡敬业和激情。自己先要成为榜样，不过重要的还是看激励政策。绩效设计原则，重视拿结果，更重视执行过程。发现、表扬、提拔代码写得好，业务也玩的溜的人。管理不能停留在表面上，要到代码里去。重视个人技术能力，更重视技术传承、培养人。诶，说你呢，没带过人的同学别想加工资，想晋升给我先带3个徒弟出来。重视技术创新。天天重复自己的人，再老资格也要给他敲警钟，该fire就fire。挤出项目的时间余量给有想法的人做点不一样的事；必须要有一支发明家队伍，而不是码农队伍，所以，搞条鲶鱼进去动动风水，会有好处的。产品研发流程流程保护。和产品团队、业务团队磨合出固定的迭代流程和节奏，并能坚持下来，坚决抵抗不合理的需求和节奏，有理有据地向上反馈。产品话语权。一个产品设一个技术owner，要具有对该产品的需求评审，设计评审权，开发人员要参与业务调研/业务分析，影响产品设计，争取产品规划和业务模型的话语权。避免成为单纯的技术资源，疲于奔命。跨部门沟通。提前和产品部门沟通双方的预期和能力，将产品规划和技术规划结合起来考虑，3个月协调一次。

冯·偌依曼结构

(1)___ 采用二进制表示机器指令和数据

(2)__ 硬件由五大部分组成

运算器,控制器,存储器,输入设备,输出设备

(3) 将程序存入存储器中,按程序中的指令序列顺序执行

计算机基础知识

计算机发展过程

新的计算机体系结构(非冯·偌依曼)

计算机的逻辑判断与推理能力,学习能力

新材料,新工艺

新一代

系统软件

辅助存储器

主存储器

使用元器件

时代

面向对象的高级语言,数据库管理系统,更为完善的 *** 作系统

磁盘,光盘

半导体

大,超大规模

第四代

高级语言, *** 作系统

磁带,磁盘

磁芯,半导体

中小规模集成电路

第三代

高级语言,管理程序,监控程序

磁鼓

磁芯

晶体管

第二代

机器语言,汇编语言

磁鼓,磁带

水银延迟线,静电

电子管

第一代

计算机的应用

(1)科学计算 科学工程中的数值求解

(2)数据处理 把数据进行记录,分类,排序,制表

(3)实时控制 对生产现场进行自动控制

(4)人工智能 用计算机代替人脑的思维

(5)计算机辅助设计,制造和教学 CAD CAM CAI

(6)娱乐 利用多媒体技术将游戏机,家庭影院,电脑合为一体

计算机基础知识

计算机发展趋势

1巨型化

2微型化

3网络化

4智能化

计算机基础知识

计算机发展趋势

1巨型化

2微型化

3网络化

4智能化

高速,大存储容量,增强功能

以微处理器为核心,

是计算机技术和通信技术结合的产物

是在计算机技术和控制论研究的基础上发展起来的,是自动化发展的高级阶段

计算机基础知识

12 计算机运算基础

计算机常用的数值

十进制,二进制,八进制,十六进制

计算机内部 处理数据采用二进制

输入/输出采用十进制

0010 0011 0100 0101

1

+1

-----

10

10

+ 1

------

11

11

+ 1

-----

100

计算机基础知识

1十进制

(1)具有十个数码

(2)以10为基数,每个数值具有一定的位置值(权)

(3)进退值 逢十进一,退一当十

(4)具有按权的展开式

98734=9×102+8×10+7×100+3×10-1+4×10-2

计算机基础知识

2___ 二进制

具有二个数码 逢二进一,退一当二101101=1×23+0×22+1×2+1×20+0×2-1+1×2-2

3十六进制

34A9H=3 × 163+4 × 162+10 × 16+9 ×1

常用的进制

122 不同数字间的转换

1二进制转换为十进制数

方法:按权展开,得到相应的十进制数

(101111)2=(1175)10

2十进制转换为二进制数

方法:整数,小数分别转换

整数部分除2取余

小数部分乘2取整

若不归0,则多算一位小数按"0舍1入"

十进制转换为二进制数

(175)10=(10101111)2

(08325)10=(01101)2

(186378)10

=(10111010011)2

计算机运算基础

二进制,十六进制之间的转换

4位合并成1位 1位扩充成4位

(111011110001)2=(EF1)16=EF1H

(40D08)16=(01000000110100001)2

十六进制转换为十进制

(1E76)16=(0001111001110110)2

=256+128+64+32+4+2+1+025+0125 =1162+1416+7+616-1=(487375)10

计算机基础知识

123___________ 布尔(逻辑)运算

0 表示"假""非"

1 表示"真""是" 逻辑值

1 逻辑与(乘) "" "AND"

0·0=0 0·1=0 1·0=0 1·1=1

英语>=90 AND 英语>四级

2 逻辑或(加) "+" "OR"

0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1

英语>=90 OR 英语>四级

计算机基础知识

3 逻辑非 NOT "-" _ _

英语=90) 0=1 1=0

4 真值表

0

1

1

1

1

0

1

0

1

0

1

1

0

0

1

1

0

0

0

0

~B

A+B

A·B

B

A

计算机基础知识

A B C A+B BC A+BC ~A+B

0 0 0

0 0 1

0 1 0

0 1 1

1 0 0

1 0 1

1 1 0

1 1 1

0 0 0 1

0 0 0 1

1 0 0 1

1 1 1 1

1 0 1 0

1 0 1 0

1 0 1 1

1 1 1 1

12____计算机中的数据表示

数据

数值数据 (可以计算的数据)

非数值数据(文字,符号,图象,声音等)

字符(非数字)数据在计算机中的表示

ASCII码 美国信息交换标准码

7位二进制 (一个字节)高位为0

128种符号 (33个控制字符)(33个可见字符)

128=33+26+26+10+33

12____计算机中的数据表示

常用ASCII码

'0' 00110000 (48) 30H

'9' 00111001 (57) 39H

'A' 01000001 (65) 41H

'Z' 01011010 (90) 5AH

'a' 01100001 (97) 61H

'z' 01111010 (122) 7AH

空格 00100000 (32) 20H

0~9 A~Z a~z ASII码从小到大排列,便于排序

计算机基础知识

汉字编码

1国标码

国家标准GB2312-80《信息交换用汉字字符集(基本集)》简体中文 GB2312 HZ 繁体中文 Big5

7445个 =3755+3008+682

汉字的特殊符号(682)

一级汉字(3755) 按拼音字母顺序存放

二级汉字(3008) 按偏旁部首的笔画顺序存放

2个字节 高位为0 127127=16129种组合

计算机基础知识

2机内码

计算机中按字节表示数据,没有标志区别是汉字的一部分还是ASCII码

国标码的双字节高位置1就为机内码

"啊"

国标码 00110000 00100001 (30 21H)

机内码 10110000 10100001(B0 A1H)

计算机基础知识

3区位码(外码)

汉字输入编码(拼音,五笔,区位)统称外码

区位码:将国标码双字节按十进制重新流水编号

(21H——7EH)

-20H (01H——5EH)

(01——94)

4位十进制数的汉字编码 区号:高字节 (1—94区)

1601 9456 位号:低字节(1—94位)

计算机基础知识

国标码,机内码与区位码三种码之间的转换

计算机基础知识

"啊" 国标码 00110000 00100001 (30 21H)(48 33)

机内码 10110000 10100001(B0 A1H)(176 161)

区位码 00010000 00000001 (10 01H)(16 01)

"≯" 国标码 00100001 01011011 (21 5BH)

机内码 10100001 11011011 (A1 DBH)

区位码 00010000 00111011 (01 3BH)(01 59)

计算机基础知识

家

十进制 2850(区位)→28+32 50+32→60 82(国标)

2850(区位)→28+160 50+160→188 210(机内)

十六进制

1C32(区位)→1C+20 32+20→3C52 (国标)

(60 82)

1C32(区位)→1C+A0 32+A0→BCD2 (机内)

(188 210)

2850→1C32H+2020H=3C52(国标)+8080H=BCD2H(机内)

完成下列表格

B1 E4H

变

36 28H

定

2850

家

区位码

机内码

国标码

汉字编码

汉字输入码→汉字国标码→汉字机内码→汉字地址码→汉字字型码

区位码(外码)

汉字输入编码(拼音,五笔,区位)统称外码

区位码:将国标码双字节按十进制重新流水编号

国标码 GB2312 2个字节 高位为0

机内码 汉字在计算机内的存储格式

国标码+80 80H=机内码

国标码 -20 20H=区位码

数值数据在计算机中的表示

132 数值数据在计算机中的表示

数值数据可进行算术运算,在计算机中的表示形式称为机器数

定点数 如 127 二进制 01111111

浮点数表示数值范围很广的数,用浮点数

如:十进制 3156×10 6 0213×10-3

二进制 011011×2-2 011001×25

数值数据在计算机中的表示

1定点数

事先约定机器中所有数据的小数点位置是固定不变的,通常表示纯小数或纯整数

运算简单 所表示的数范围有限 运算精度低

容易溢出 结果超出能表示的最大绝对值

+ 01101001 01101001 整数 +122 0111 1010

- 01101001 11101001 -17 1001 0001

+ 1101001 01101001 最大:01111111 +127

- 1101001 11101001 最小:11111111 -127

数值数据在计算机中的表示

2浮点数

表示数值范围很广的数,用浮点数

如:十进制 3156×10 6 0213×10-3

二进制 011011×2-2 011001×25

二进制 N= ±S × 2±P

数符 N的尾数 阶符 N的阶码

数值数据在计算机中的表示

阶符 阶码 P 数符 尾数S

如: 0 011 1 0011011

阶码部分 尾数部分 阶码为整数 尾数S是绝对值小于1的纯小数

由数的表示范围决定 决定浮点数的精度

(0421875)10=(0011011)=011011×2-1

(-0421875)10=(-0011011)=-011011×2-1

(-27)10=-11011=-011011×25

原码,反码与补码

原码

最高位为符号位 0表示正 1表示负

反码

正数的反码与其原码相同

负数的反码 符号位不变 逐位取反

补码

正数的补码与其原码相同

负数的补码 反码+1(最末位) 负数在机器中的形式——机内码

x1=+1010111 [x1]原= 01010111 [x1]反=01010111 [x1]补=01010111

x2=-1010111 [x2]原= 11010111 [x2]反=10101000 [x2]补=10101001

对于2进制,我们利用补码把减法变成加法

01000000 64 01000000 64

-00001010 -10 +11110110 +246

00110110 54 100110110 310-256=54

原码,反码与补码

14 微型计算机

计算机系统组成

中央处理器:运算器(ALU),控制器(CU),寄存器

主机 协处理器和高速缓存

内存储器:只读存储器(ROM),读写存储器(RAM)

计 硬件

算 输入设备:键盘,鼠标,扫描仪,光笔等

机 外部设备 输出设备:显示器,打印机,绘图仪等

系 外存储器:软磁盘,硬磁盘,光盘,磁带等

统

软件 系统软件: *** 作系统,语言及语言处理程序,编译诊断系统,

数据库管理系统

应用软件:CAD软件等

硬件系统

CPU:中央处理器

1 功能:

用来执行命令,完成各种运算和控制功能

运算器(ALU),控制器(CU),寄存器, 协处理器和高速缓存

2 技术指标:

时钟频率:CPU586/166,既主频为166MHZ

位数: CPU可以同时处理的二进制的位数,32位机,64位机

3 名称:Pentium : 简称为P5

Pentium MMX : 增加多媒体扩展功能

Pentium Pro : P6 高能奔腾

Pentium Ⅱ : P-Ⅱ,在P6上加MMX功能,奔腾二代

Pentium Ⅲ : 奔腾三代 PⅢ 500/800

Pentium Ⅳ :奔四 PⅣ 14G/15G/16G

1G=1000M=106k=109Hz

硬件系统

内存储器

1存储容量单位: 位 (bit) 字节(Byte)

1B = 8 bit 1KB=1024B

1MB = 1024KB 1GB=1024MB

2分类:

ROM:只读存储器,存储生产厂家事先写入的一系列程序和数据,存储的信息不会因为掉电或者关机而丢失

RAM:随机存储器,称为内存或主存,可读可写,掉电或者关机后,存储的信息会丢失通常容量有64MB,128MB,256MB

(显示器上往往为了提高处理图像的速度,在显卡上配显示内存和带有图形加速的芯片)

外部设备

外存储器:(辅助存储器)

软磁盘:存储信息的一种介质,可读可写,格式化后才能使用

512字节×18扇区× 80磁道× 2面=1474568字节=1440千字节=14兆字节

磁道

扇区

写保护

硬件系统

1 软磁盘:

特点:容量小,速度慢,便于携带,价格便宜

放在软磁盘驱动器内进行读写 *** 作

2 硬磁盘:

特点:容量大,速度快,一般固定在主机箱内

在硬磁盘驱动器内进行读写,密封

3 光盘:常用的是CD-ROM

PC机基本配置

机箱 电源

主板,内存

CPU

声卡,显卡,音箱

硬盘

显示器

光驱,软驱

键盘,鼠标

modem

软件系统

软件(Software)是程序,文档与使用说明三者的总称

分系统软件与应用软件两大类

系统软件:

1 功能:处于硬件和应用程序之间,具有计算机系统各种应用所需的各种功能

2 种类:

*** 作系统:如MS-DOS,OS/2,Windows和Unix

功能:处理器管理,存储器管理,设备管理 ,信息管理,提供用户使用计算机的接口

高级语言与语言处理程序:

机器语言 汇编语言 高级语言 面向对象的可视化语言

语言处理程序

将各类不同的语言"翻译"成CPU能识别的二进制机器语言

软件系统

应用软件

专门为某个特定的应用目的而编制的软件,例如:文字处理软件,电子表格软件,电子讲演稿制作软件

都必须在系统软件的平台上运行

支持软件

例如 DBMS:数据库管理系统,为数据库的建立,使用和维护而配置的系统支持软件, 是建立在 *** 作系统的基础上,对数据库进行统一的控制和管理

计算机病毒

计算机病毒是一组隐藏于计算机系统中的程序,它不仅能破坏计算机系统的正常运行,而且还具有很强的传染性计算机系统一旦有了计算机病毒,就会很快扩散到其它计算机系统中,正像生物体传染上生物病毒一样,从而该程序得此名称

计算机病毒

来源: 1恶作剧 2为软件保护 3恶意制造 4程序失控

特点: 1隐蔽性 2传染性 3潜伏性 4可激活性 5破坏性

组成: 1病毒安装模块 2传染模块 3表现和破坏模块

传染途径: 1复制传染 2执行传染 3网络传染

分类: 1按入侵方式:

i源码型攻击高级语言的源程序 ii *** 作系统型攻击 *** 作系统

iii 外壳型自已加载到命令头或尾 iv 入侵型病毒程序插入程序中

2按传染和隐藏方式:

BOOT型 文件型 命令型

计算机病毒的防治关键是做好预防工作 2,反病毒软件

第一讲 计算机与信息技术

电子计算机分为:模拟计算机和数字计算机

通用计算机和专业计算机

未来的计算机将是微电子技术,光学技术,超导技术和电子仿生技术相结合的产物

电脑病毒静态时存储于硬盘中，被激活时驻留在内存中，因此对电脑病毒的检测可以分为对硬盘的检测和对内存的检测。

一般对硬盘进行病毒检测时，要求内存中不带病毒，因为某些电脑病毒会向检测者报告假情况。例如“4096”病毒在内存中时，查看被它感染的文件，不会发现该文件的长度已发生变化，而当在内存中没有病毒时，才会发现文件长度已经增lk了4096字节;又例如，“DIR2”病毒在内存中，用Debug程序查看被感染文件时，根本看不到“DIR2”病毒的代码，很多检测程序因此而漏过了被感染的文件;还有引导区型的“巴基斯坦智囊”病毒，当它活跃在内存中时，检查引导区就看不到病毒程序而只看到正常的引导扇区。因此，只有在要求确认某种病毒的类型和对其进行分析、研究时，才能在内存中带毒的情况下作检测工作。

从原始的、未受病毒感染的DOS系统软盘启动，可以保证内存中不带病毒。启动必须是上电启动而不是按键盘上的“Alt+Ctrl+Del”三键的那种热启动，因为某些病毒可以通过截取键盘中断，将自己驻留在内存中。检测硬盘中的病毒，启动系统软盘的DOS版本号应该等于或高于硬盘内DOS系统的版本号。如果硬盘上使用了硬盘管理软件DM、ADM，硬盘压缩存储管理软件Stacker、DoubleSpace等，启动系统软盘时应把这些软件的驱动程序包括在软盘上，并把它们写入configsys文件中，否则用系统软盘引导启动后，将不能访问硬盘上的所有分区，使躲藏在其中的病毒逃过检查。

检测硬盘中的病毒可分成检测引导区型病毒和检测文件型病毒。这两种检测的原理上相同，但由于病毒的存储方式不同，检测方法还是有差别的。主要是基于下列四种方法：比较被检测对象与原始备份的比较法;利用病毒特征代码串进行查找的搜索法;搜索病毒体内特定位置的特征字识别法;运用反汇编技术分析被检测对象，确证是否为病毒的分析法。

比较法这是用原始备份与被检测的引导扇区或被检测的文件进行比较的方法，可以用打印的代码清单(比如Debug的D命令输出格式)进行比较，也可用程序来进行比较(如DOS的DISKCOMP、COMP或PCTOOLS等其它软件)。比较法不需要专用的查病毒程序，只要用常规DOS软件和PCTOOLS等工具软件就可以进行，而且还可以发现那些尚不能被现有的杀毒软件发现的计算机病毒。因为病毒传播得很快，新病毒层出不穷，而目前还没有能查出一切病毒的通用程序，或通过代码分析，可以判定某个程序中是否含有病毒的查毒程序，所以只有靠比较法和分析法，或这两种方法相结合来发现新病毒。

对硬盘的主引导区或对DOS的引导扇区作检查，用比较法能发现其中的程序源代码是否发生了变化。由于要进行比较，因此保留好原始备份是非常重要的。制作备份时必须在无电脑病毒的环境里进行，制作好的备份必须妥善保管，写好标签，贴好写保护。比较法的好处是简单、方便，不用专用软件;缺点是无法确认病毒的种类名称。另外，造成被检测程序与原始备份之间差别的原因尚需进一步验证，以查明是电脑病毒造成的，还是DOS数据被偶然原因，如突然停电、程序失控、恶意程序等破坏的。这些要用到以后讲的分析法，查看变化部分代码的性质，以此来确认是否存在病毒。

搜索法这种方法主要是对每一种病毒含有的特定字符串进行扫描，如果在被检测对象内部发现了某一种特定字节串，就表明发现了该字节串所代表的病毒。国外称这种按搜索法工作的病毒扫描软件为“Scanner”。这种病毒扫描软件由两部分组成：一部分是病毒代码库，含有经过特别选定的各种电脑病毒的代码串;另一部分是利用该代码库进行扫描的扫描程序，病毒扫描程序能识别的电脑病毒的数目完全取决于病毒代码库内所含病毒种类的多少。

病毒代码串的选择是非常重要的，短小的病毒代码只有一百多个字节，长的也只有10KB字节。一定要在仔细分析程序之后选出最具代表特性的，足以将该病毒区别于其它病毒和该病毒的其它变种的代码串。一般情况下，代码串是由连续若干个字节组成的，但是有些扫描软件采用的是可变长串，即在串中包含有一个到几个“模糊”字节。扫描软件遇到这种串时，只要除“模糊”字节之外的字串都能完好匹配，就也能够判别出病毒。另外，特征串还必须能将病毒与正常的非病毒程序区，不然就会出现“假报、误报”。

特征字识别法

这是基于特征串扫描法发展起来的一种方式，运行速度较快、误报频率较低。特征字识别法只须从病毒体内抽取很少的几个关键特征字，组成特征字库。由于需要处理的字节很少，又不必进行串匹配，因此大大加快了识别速度，当被处理的程序很大时，用这种办法比较合适。由于特征字识别法更注意电脑病毒的“程序活性”，因此减少了错报的可能性。使用基于特征串扫描法的查病毒软件方法与使用基于特征字识别法的查病毒软件方法是一样的，只要运行查毒程序，就能将已知的病毒检查出来。这两种方法的使用，都须要不断地对病毒库进行扩充，一旦捕捉到病毒，经过提取特征并加入到病毒库，就能使查病毒程序多检查出一种新病毒来。

分析法这种方法一方面可以确认被观察的磁盘引导区和程序中是否含有病毒，另一方面可以辨认病毒的类型和种类，判定是否为一种新病毒，另外还可以搞清楚病毒体的大致结构，提取用于特征识别的字节串或特征字，增添到病毒代码库中供病毒扫描和识别程序使用。同时，详细地分析病毒代码，还有助于制定相应的反病毒方案。与前三种检测病毒的方法不同，使用分析法检测病毒，除了要具有相关的知识外，还需要使用Debug、Proview等分析工具程序和专用的试验用计算机。因为即使是很精通病毒的技术人员，使用性能完善的分析软件，也不能完全保证在短时间内将病毒代码分析清楚;而病毒则有可能在被分析阶段继续传染甚至发作，把软盘、硬盘内的数据完全毁坏掉，所以分析工作必须在专门的试验用PC机上进行，不怕其中的数据被破坏。

不具备必要的条件，不要轻易开始分析工作。很多电脑病毒采用了自加密、抗跟踪等技术，使得分析病毒的工作经常是冗长枯燥的。特别是某些文件型病毒的源代码可达10KB以上，与系统的牵扯层次很深，使详细的剖析工作十分复杂。病毒检测的分析法是反病毒工作中不可或缺的重要技术，任何一个性能优良的反病毒系统的研制和开发都离不开专门人员对各种病毒详尽、认真的分析。分析法分为静态和动态两种。静态分析是指利用Debug等反汇编程序将病毒代码打印成反汇编后的程序清单进行分析，看病毒分成哪些模块，使用了哪些系统调用，采用了哪些技巧，如何将病毒感染文件的过程翻转为清除病毒、修复文件的过程，哪些代码可被用做特征码以及如何防御这种病毒等等。分析人员的素质越高，分析过程就越快，理解也就越深;动态分析则是指利用Debug等程序调试工具在内存带毒的情况下，对病毒作动态跟踪，观察病毒的具体工作过程，以进一步在静态分析的基础上理解病毒工作的原理。在病毒编码比较简单的情况下，动态分析不是必须的。但是，当病毒采用了较多的技术手段时，就必须使用动、静相结合的分析方法才能完成整个分析过程。

单片机的分类Ⅰ 按生产厂家分

美国的英特尔(Intel) 公司、摩托罗拉（Motorola）公司、国家办导体(NS) 公司、Atmel公司、微芯片(Microchip) 公司、洛克威尔(Rockwell)公司、莫斯特克公司(Mostek)、齐洛格(Zilog)公司、仙童(Fairchid)公司、德州仪器(TI)公司等等。日本的电气(NS)公司、东芝(Toshiba)公司、富士通(Fujitsu)公司、松下公司、日立(Hitachi)公司、日电(NEC)公司、夏普公司等等。荷兰的飞利浦(Philips)公司。德国的西门子(Siemens)公司等等。

Ⅱ 按字长分（1）4-BIT 单片机

4 位单片机的控制功能较弱,CPU 一次只能处理4 位二进制数。这类单片机常用于计算器、各种形态的智能单元以及作为家用电器中的控制器。典型产品有NEC 公司的UPD 75××系列、NS 公司的COP400 系列、松下公司的MN1400 系列、ROCKWELL 公司的PPS/1系列、富士通公司的MB88 系列、夏普公司的SM××系列、Toshiba 公司的TMP47×××系列等等。

① 华邦公司的W741系列的4位单片机带液晶驱动,在线烧录,保密性高,低 *** 作电压(12V~18V)。

② 东芝单片机的4位机在家电领域有很大市场。

（2）8-BIT 单片机

8 位单片机 8 位单片机的控制功能较强，品种最为齐全。和4 位单片机相比，它不仅具有较大的存储容量和寻址范围，而且中断源、并行I/O 接口和定时器/计数器个数都有了不同程度的增加，并集成有全双工串行通信接口。在指令系统方面，普遍增设了乘除指令和比较指令。特别是8 位机中的高性能增强型单片机，除片内增加了A/D 和D/A 转换器外，还集成有定时器捕捉/比较寄存器、监视定时器(Watchdog)、总线控制部件和晶体振荡电路等。这类单片机由于其片内资源丰富和功能强大，主要在工业控制、智能仪表、家用电器和办公自动化系统中应用。代表产品有Intel 公司的MCS-48 系列和MCS-51 系列 、Microchip 公司的PIC16C××系列和PIC17C××系列以及PIC1400 系列、Motorola 公司的M68HC05 系列和M68HC11 系列、Zilog 公司的Z8 系列、荷兰Philips 公司的80C51 系列(同MCS-51 兼容)、Atmel公司的AT89 系列(同MCS-51 兼容)、NEC 公司的UPD78××系列等等。

1）51系列单片机

8031/8051/8751是Intel公司早期的产品。应用的早，影响很大，已成为世界上的工业标准。后来很多芯片厂商以各种方式与Intel公司合作，也推出了同类型的单片机，如同一种单片机的多个版本一样，虽都在不断的改变制造工艺，但内核却一样，也就是说这类单片机指令系统完全兼容，绝大多数管脚也兼容；在使用上基本可以直接互换。人们统称这些与8051内核相同的单片机为“51系列单片机”。

8031片内不带程序存储器ROM，使用时用户需外接程序存储器和一片逻辑电路373，外接的程序存储器多为EPROM的2764系列。用户若想对写入到EPROM中的程序进行修改，必须先用一种特殊的紫外线灯将其照射擦除，之后再可写入。写入到外接程序存储器的程序代码没有什么保密性可言。

8051片内有4k ROM，无须外接外存储器和373，更能体现“单片”的简练。但是所编的程序无法写入到其ROM中，只有将程序交芯片厂代为写入，并是一次性的，不能改写其内容。

8751与8051基本一样，但8751片内有4k的EPROM，用户可以将自己编写的程序写入单片机的EPROM中进行现场实验与应用，EPROM的改写同样需要用紫外线灯照射一定时间擦除后再写入。

在众多的51系列单片机中，要算 ATMEL 公司的AT89C51、AT89S52更实用，因他不但和8051指令、管脚完全兼容，而且其片内的4K程序存储器是FLASH工艺的，这种工艺的存储器用户可以用电的方式瞬间擦除、改写，一般专为 ATMEL AT89xx 做的编程器均带有这些功能。显而易见，这种单片机对开发设备的要求很低，开发时间也大大缩短。写入单片机内的程序还可以进行加密，这又很好地保护了你的劳动成果。而且，AT89C51、AT89S51目前的售价比8031还低，市场供应也很充足。

AT89S51、52是2003年ATMEL推出的新型品种，除了完全兼容8051外，还多了ISP编程和看门狗功能。

ATMEL公司的51系列还有AT89C2051、AT89C1051等品种，这些芯片是在AT89C51的基础上将一些功能精简掉后形成的精简版。AT89C2051取掉了P0口和P2口，内部的程序FLASH存储器也小到2K，封装形式也由51的P40脚改为20脚，相应的价格也低一些，特别适合在一些智能玩具，手持仪器等程序不大的电路环境下应用；AT89C1051在2051的基础上，再次精简掉了串口功能等，程序存储器再次减小到1k，当然价格也更低。

51 单片机目前已有多种型号，市场上目前供货比较足的芯片还要算ATMEL 的51、52 芯片， HYUNDAI 的GMS97 系列，WINBOND 的78e52，78e58，77e58 等。

GMS97 系列是一次性烧写，一般只有大量生产的人才买。at89c51,52 因可以很容易地解密，一般人们只用它来做实验，或者用在一些即使解了密也无关紧要的场合。89c2051 只有20 腿，体积小巧，在一些简单应用和体积有限的场合得到广泛应用。

2）PIC系列单片机

由美国Microchip公司推出的PIC单片机系列产品，首先采用了RISC结构的嵌入式微控制器，其高速度、低电压、低功耗、大电流LCD驱动能力和低价位OTP技术等都体现出单片机产业的新趋势。

现在PIC系列单片机在世界单片机市场的份额排名中已逐年升位，尤其在8位单片机市场，据称已从1990年的第20位上升到目前的第二位。PIC单片机从覆盖市场出发，已有三种(又称三层次)系列多种型号的产品问世，所以在全球都可以看到PIC单片机从电脑的外设、家电控制、电讯通信、智能仪器、汽车电子到金融电子各个领域的广泛应用。现今的PIC单片机已经是世界上最有影响力的嵌入式微控制器之一。

① PIC 8位单片机的分类

PIC 8位单片机产品共有三个系列，即基本级、中级和高级。

a基本级系列　该级产品的特点是低价位，如PIC16C5X，适用于各种对成本要求严格的家电产品选用。又如PIC12C5XX是世界第一个8脚的低价位单片机，因其体积很小，完全可以应用在以前不能使用单片机的家电产品的空间。

b中级系列　该级产品是PIC最丰富的品种系列。它是在基本级产品上进行了改进，并保持了很高的兼容性。外部结构也是多种的，从8引脚到68引脚的各种封装，如PIC12C6XX。该级产品其性能很高，如内部带有A/D变换器、E2PROM数据存储器、比较器输出、PWM输出、I2C和SPI等接口。PIC中级系列产品适用于各种高、中和低档的电子产品的设计中。

c高级系列　该系列产品如PIC17CXX，其特点是速度快，所以适用于高速数字运算的应用场合中，加之它具备一个指令周期内(160ns)可以完成8×8(位)二进制乘法运算能力，所以可取代某些DSP产品。再有PIC17CXX具有丰富的I/O控制功能，并可外接扩展EPROM和RAM，使它成为目前8位单片机中性能最高的机种之一。所以很适用于高、中档的电子设备中使用。

上述的三层次(级)的PIC 8位单片机还具有很高的代码兼容性，用户很容易将代码从某型号转换到另一个型号中。PIC 8位单片机具有指令少、执行速度快等优点，其主要原因是PIC系列单片机在结构上与其它单片机不同。该系列单片机引入了原用于小型计算机的双总线和两级指令流水结构。这种结构与一般采用CISC(复杂指令集计算机)的单片机在结构上是有不同的。

双总线结构

具有CISC结构的单片机均在同一存储空间取指令和数据，片内只有一种总线。这种总线既要传送指令又要传送数据(如图1－a所示)。因此，它不可能同时对程序存储器和数据存储器进行访问。因与CPU直接相连的总线只有一种，要求数据和指令同时通过，显然“乱套”，这正如一个“瓶颈”，瓶内的数据和指令要一起倒出来，往往就被瓶颈卡住了。所以具有这种结构的单片机，只能先取出指令，再执行指令(在此过程中往往要取数)，然后，待这条指令执行完毕，再取出另一条指令，继续执行下一条。这种结构通常称为冯•诺依曼结构，又称普林斯顿结构。

在这里PIC系列单片机采用了一种双总线结构，即所谓哈佛结构。这种结构有两种总线，即程序总线和数据总线。这两种总线可以采用不同的字长，如PIC系列单片机是八位机，所以其数据总线当然是八位。但低档、中档和高档的PIC系列机分别有12位、14位和16位的指令总线。这样，取指令时则经指令总线，取数据时则经数据总线，互不冲突。

② 两级指令流水线结构

由于PIC系列单片机采用了指令空间和数据空间分开的哈佛结构，用了两种位数不同的总线。因此，取指令和取数据有可能同时交叠进行，所以在PIC系列微控制器中取指令和执行指令就采用指令流水线结构。当第一条指令被取出后，随即进入执行阶段，这时可能会从某寄存器取数而送至另一寄存器，或从一端口向寄存器传送数等，但数据不会流经程序总线，而只是在数据总线中流动，因此，在这段时间内，程序总线有空，可以同时取出第二条指令。当第一条指令执行完毕，就可执行第二条指令，同时取出第3条指令，……如此等等。这样，除了第一条指令的取出，其余各条指令的执行和下一条指令的取出是同时进行的，使得在每个时钟周期可以获得最高效率。

在大多数微控制器中，取指令和指令执行都是顺序进行的，但在PIC单片机指令流水线结构中，取指令和执行指令在时间上是相互重叠的，所以PIC系列单片机才可能实现单周期指令。

只有涉及到改变程序计数器PC值的程序分支指令(例如GOTO、CALL)等才需要两个周期。

此外，PIC的结构特点还体现在寄存器组上，如寄存器I/O口、定时器和程序寄存器等都是采用了RAM结构形式，而且都只需要一个周期就可以完成访问和 *** 作。而其它单片机常需要两个或两个以上的周期才能改变寄存器的内容。上述各项，就是PIC系列单片机能做到指令总数少，且大都为单周期指令的重要原因。

3）AVR系列单片机

AVR单片机是1997年由ATMEL公司研发出的增强型内置Flash的RISC(Reduced Instruction Set CPU) 精简指令集高速8位单片机。AVR的单片机可以广泛应用于计算机外部设备、工业实时控制、仪器仪表、通讯设备、家用电器等各个领域。

①AVR单片机的优势及特点

a AVR单片机易于入手、便于升级、费用低廉。 单片机初学者只需一条ISP下载线，把编辑、调试通过的软件程序直接在线写入AVR单片机，即可以开发AVR单片机系列中的各种封装的器件。AVR单片机因此在业界号称“一线打天下”。 AVR程序写入是直接在电路板上进行程序修改、烧录等 *** 作，这样便于产品升级。AVR单片机可使用ISP在线下载编程方式(即把PC机上编译好的程序写到单片机的程序存储器中)，不需购买仿真器、编程器、擦抹器和芯片适配器等，即可进行所有AVR单片机的开发应用，这可节省很多开发费用。程序存储器擦写可达10000次以上，不会产生报废品。

b高速、低耗、保密。首先，AVR单片机是高速嵌入式单片机： AVR单片机具有预取指令功能，即在执行一条指令时，预先把下一条指令取进来，使得指令可以在一个时钟周期内执行。多累加器型，数据处理速度快。AVR单片机具有32个通用工作寄存器，相当于有32条立交桥，可以快速通行。中断响应速度快。AVR单片机有多个固定中断向量入口地址，可快速响应中断。AVR单片机耗能低。对于典型功耗情况，WDT关闭时为100nA，更适用于电池供电的应用设备。有的器件最低18 V即可工作。AVR单片机保密性能好。它具有不可破解的位加密锁Lock Bit技术，保密位单元深藏于芯片内部，无法用电子显微镜看到。

c I/O口功能强,具有A/D转换等电路。AVR单片机的I/O口是真正的I/O口，能正确反映I/O口输入/输出的真实情况。工业级产品，具有大电流(灌电流)10mA～40mA,可直接驱动可控硅SSR或继电器，节省了外围驱动器件。AVR单片机内带模拟比较器，I/O口可用作A/D转换，可组成廉价的A/D转换器。ATmega48/8/16等器件具有8路10位A/D。部分AVR单片机可组成零外设元件单片机系统，使该类单片机无外加元器件即可工作，简单方便，成本又低。AVR单片机可重设启动复位,以提高单片机工作的可靠性。有看门狗定时器实行安全保护,可防止程序走乱(飞),提高了产品的抗干扰能力。

d 有功能强大的定时器/计数器及通讯接口。定时/计数器T/C有8位和16位,可用作比较器。计数器外部中断和PWM(也可用作D/A)用于控制输出，某些型号的AVR单片机有3～4个PWM，是作电机无级调速的理想器件。AVR单片机有串行异步通讯UART接口,不占用定时器和SPI同步传输功能,因其具有高速特性，故可以工作在一般标准整数频率下,而波特率可达576K。

②AVR 8-Bit MCU的最大特点

与其它8-Bit MCU相比，AVR 8-Bit MCU最大的特点是：

• 哈佛结构，具备1MIPS / MHz的高速运行处理能力；

• 超功能精简指令集（RISC），具有32个通用工作寄存器，克服了如8051 MCU采用单一ACC进行处理造成的瓶颈现象；

• 快速的存取寄存器组、单周期指令系统，大大优化了目标代码的大小、执行效率，部分型号FLASH非常大，特别适用于使用高级语言进行开发；

• 作输出时与PIC的HI/LOW相同，可输出40mA（单一输出），作输入时可设置为三态高阻抗输入或带上拉电阻输入，具备10mA-20mA灌电流的能力；

• 片内集成多种频率的RC振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等功能，外围电路更加简单，系统更加稳定可靠；

• 大部分AVR片上资源丰富：带E2PROM，PWM，RTC，SPI，UART，TWI，ISP，AD，Analog Comparator，WDT等；

• 大部分AVR除了有ISP功能外，还有IAP功能，方便升级或销毁应用程序。

（3）16-BIT 单片机

16 位单片机是在1983 年以后发展起来的。这类单片机的特点是：CPU是16 位的，运算速度普遍高于8 位机，有的单片机的寻址能力高达1MB，片内含有A/D 和D/A转换电路，支持高级语言。这类单片机主要用于过程控制、智能仪表、家用电器以及作为计算机外部设备的控制器等。典型产品有Intel 公司的MCS-96/98 系列、Motorola 公司的M68HC16系列、NS 公司的783××系列、TI公司的MSP430系列等等。

其中，以MSP430系列最为突出。它采用了精简指令集（ RISC ）结构，具有丰富的寻址方式（ 7 种源 *** 作数寻址、 4 种目的 *** 作数寻址）、简洁的 27 条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令；有较高的处理速度，在 8MHz 晶体驱动下指令周期为 125 ns 。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。

在运算速度方面， MSP430 系列单片机能在 8MHz 晶体的驱动下，实现 125ns 的指令周期。 16 位的数据宽度、 125ns 的指令周期以及多功能的硬件乘法器（能实现乘加）相配合，能实现数字信号处理的某些算法（如 FFT 等）。

MSP430 系列单片机的中断源较多，并且可以任意嵌套，使用时灵活方便。当系统处于省电的备用状态时，用中断请求将它唤醒只用 6us 。

超低功耗 MSP430 单片机之所以有超低的功耗，是因为其在降低芯片的电源电压及灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。

首先， MSP430 系列单片机的电源电压采用的是 18~36V 电压。因而可使其在 1MHz 的时钟条件下运行时， 芯片的电流会在 200~400uA 左右，时钟关断模式的最低功耗只有 01uA 。

其次，独特的时钟系统设计。在 MSP430 系列中有两个不同的系统时钟系统：基本时钟系统和锁频环（ FLL 和 FLL+ ）时钟系统或 DCO 数字振荡器时钟系统。有的使用一个晶体振荡器（ 32768Hz ） , 有的使用两个晶体振荡器）。由系统时钟系统产生 CPU 和各功能所需的时钟。并且这些时钟可以在指令的控制下，打开和关闭，从而实现对总体功耗的控制。

由于系统运行时打开的功能模块不同，即采用不同的工作模式，芯片的功耗有着显著的不同。在系统中共有一种活动模式（ AM ）和五种低功耗模式（ LPM0~LPM4 ）。在等待方式下，耗电为 07uA ，在节电方式下，最低可达 01uA 。

系统工作稳定 上电复位后，首先由 DCOCLK 启动 CPU ，以保证程序从正确的位置开始执行，保证晶体振荡器有足够的起振及稳定时间。然后软件可设置适当的寄存器的控制位来确定最后的系统时钟频率。如果晶体振荡器在用做 CPU 时钟 MCLK 时发生故障， DCO 会自动启动，以保证系统正常工作；如果程序跑飞，可用看门狗将其复位。

丰富的片上外围模块 MSP430 系列单片机的各成员都集成了较丰富的片内外设。它们分别是看门狗（ WDT ）、模拟比较器 A 、定时器 A （ Timer_A ）、定时器 B （ Timer_B ）、串口 0 、 1 （ USART0 、 1 ）、硬件乘法器、液晶驱动器、 10 位 /12 位 ADC 、 I 2 C 总线直接数据存取（ DMA ）、端口 O （ P0 ）、端口 1~6 （ P1~P6 ）、基本定时器（ Basic Timer ）等的一些外围模块的不同组合。其中，看门狗可以使程序失控时迅速复位；模拟比较器进行模拟电压的比较，配合定时器，可设计出 A/D 转换器； 16 位定时器（ Timer_A 和 Timer_B ）具有捕获 / 比较功能，大量的捕获 / 比较寄存器，可用于事件计数、时序发生、 PWM 等；有的器件更具有可实现异步、同步及多址访问串行通信接口可方便的实现多机通信等应用；具有较多的 I/O 端口，最多达 68 条 I/O 口线； P0 、 P1 、 P2 端口能够接收外部上升沿或下降沿的中断输入； 12/14 位硬件 A/D 转换器有较高的转换速率，最高可达 200kbps ，能够满足大多数数据采集应用；能直接驱动液晶多达 160 段；实现两路的 12 位 D/A 转换；硬件 I 2 C 串行总线接口实现存储器串行扩展；以及为了增加数据传输速度，而采用直接数据传输（ DMA ）模块。 MSP430 系列单片机的这些片内外设为系统的单片解决方案提供了极大的方便。

方便高效的开发环境 目前 MSP430 系列有 OPT 型、 FLASH 型和 ROM 型三种类型的器件，这些器件的开发手段不同。对于 OPT 型和 ROM 型的器件是使用仿真器开发成功之后在烧写或掩膜芯片；对于 FLASH 型则有十分方便的开发调试环境，因为器件片内有 JTAG 调试接口，还有可电擦写的 FLASH 存储器，因此采用先下载程序到 FLASH 内，再在器件内通过软件控制程序的运行，由 JTAG 接口读取片内信息供设计者调试使用的方法进行开发。这种方式只需要一台 PC 机和一个 JTAG 调试器，而不需要仿真器和编程器。开发语言有汇编语言和 C 语言。

MSP430 单片机目前主要以 FLASH 型为主。

（4）32-BIT 单片机

32 位单片机的字长为32 位，是单片机的顶级产品，具有极高的运算速度。近年来，随着家用电子系统的新发展，32 位单片机的市场前景看好。

继16 位单片机出现后不久，几大公司先后推出了代表当前最高性能和技术水平的32 位单片微机系列。32 位单片机具有极高的集成度，内部采用新颖的RISC（精简指令系统计算机）结构，CPU 可与其他微控制器兼容，主频频率可达33MHz 以上，指令系统进一步优化，运算速度可动态改变，设有高级语言编译器，具有性能强大的中断控制系统、定时/事件控制系统、同步/异步通信控制系统。代表产品有Intel 公司的MCS-80960 系列、Motorola 公司的M68300 系列、Hitachi 公司的Super H(简称SH)系列等等。

这类单片机主要应用于汽车、航空航天、高级机器人、军事装备等方面。它代表着单片机发展中的高、新技术水平。

ARM在32位MCU中的主流地位是毫无疑问的。ARM公司于1991年成立于英国剑桥，主要出售芯片设计技术的授权。目前，采用ARM技术智能财产（IP）核心的处理器，即我们通常所说的ARM处理器，已遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，基于ARM技术的处理器应用约占据了32位RISC微处理器75％以上的市场，ARM技术不止逐步渗入到我们生活的各个方面，我们甚至可以说，ARM于人类的生活环境中，已经是不可或缺的一环。　

目前市面上常见的ARM处理器架构，可分为ARM7、ARM9以及ARM11，新推出的Cortex系列尚在进行开发验证，市面上还未有相关产品推出。ARM也是嵌入式处理器中首先推出多核心架构的厂商。　

ARM首个多核心架构为ARM11 MPCore，架构于原先的ARM11处理器核心之上。ARM11核心是发布于2002年10月份，为了进一步提升效能，其管线长度扩展到8阶，处理单元则增加为预取、译码、发送、转换　／MAC1、执行／MAC2、内存存取／MAC3和写入等八个单元，体系上属于ARM V6指令集架构。ARM11采用当时最先进的013μm制造制程，运行频率最高可达500到700MHz。如果采用90nm制程，ARM11核心的工作频率能够轻松达到1GHz以上—对于嵌入式处理器来说，这显然是个相当惊人的程度，不过显然1GHz在ARM11体系中不算是个均衡的设定，因此几乎没有厂商推出达到1GHz的ARM11架构处理器。　

ARM11的逻辑核心也经过大量的改进，其中最重要的当属“静／动态组合转换的预测功能”。ARM11的执行单元包含一个64位、4种状态的地址转换缓冲，它主要用来储存最近使用过的转换地址。当采用动态转换预测机制而无法在寻址缓冲内找到正确的地址时，静态转换预测功能就会立刻接替它的位置。在实际测试中，单纯采用动态预测的准确率为88％，单纯采用静态预测机制的准确率　只有77％，而ARM11的静／动态预测组合机制可实现92％的高准确率。针对高时脉速度带来功耗增加的问题，ARM11采用一项名为“IEM　（Intelligent Energy Manager）”的智能电源管理技术，该技术可根据任务负荷情况动态调节处理器的电压，进而有效降低自身的功耗。这一系列改进让ARM11的功耗效能比得以继续提高，平均每MHz只需消耗06mW（有快取时为08mW）的电力，处理器的最高效能可达到660 Dhrystone MIPS，远超过上一代产品。　

Ⅲ 按制造工艺分

① HMOS 工艺 高密度短沟道MOS 工艺,具有高速度、高密度的特点。

② CHMOS(或HCMOS)工艺 互补的金属氧化物的HMOS 工艺，是CMOS 和HMOS 的结合，具有高密度、高速度、低功耗的特点。Intel 公司产品型号中若带有字母“C” ，Motorola 公司产品型号中若带有字母“HC”或“L” ，通常为CHMOS 工艺。

计算机联锁技术 总复习

第1章 综述

3、什么叫区间或闭塞分区？什么叫进路？

（书）防止列车冲突的传统做法是将铁路划分成若干段，把在车站之间的各段线路称作区间或闭塞分区。把车站内的线路称作进路。

（课件）进路：机车车辆由一点运行到另一点的径路。由道岔决定方向，由信号机防护

第2章 计算机联锁控制系统（CIS）技术基础

11、什么叫内部总线？它的特点和作用各是什么？工控机主要有哪些内部总线？

内部总线（I-BUS）又称“系统总线”或“板级总线”，是通用微型计算机和测控系统计算机内部所特有的总线。

计算机的内部总线一般都是并行总线，系统总线是各种模板进行信息传送的通路，把测控计算机系统的各种模板插件连接起来，就构成了完整的计算机测控系统。

常用的内部总线有STD总线、ISA总线、PCI总线、VME总线等。

第3章CIS原理

15、参与联锁运算的动态数据主要包括哪些？这些变量的作用是什么？(本题比较多，同学们可自己确定要背诵的部分)

参与联锁运算的动态数据主要包括 *** 作输入变量、状态输入变量、表示输出变量、控制输出变量以及为实现联锁逻辑所需的控制变量及中间变量等。

（1） *** 作输入变量

*** 作输入变量是反映 *** 作人员 *** 作动作的逻辑量。在内存中需设一个 *** 作变量表集中地存放 *** 作变量。一条 *** 作命令执行后，就可从 *** 作命令表中删去相应的 *** 作变量了。 *** 作输入变量除了用以形成 *** 作命令外，还作为表示信息的原始数据。

（2）表示输出变量

表示输出变量是指向显示器输出的变量。通过这些变量反映有关站场的状态、列车或车列运行情况、 *** 作人员的 *** 作情况以及联锁设备工作状况。这些信息需取自状态输入变量、 *** 作输入变量、中间变量以及控制命令输出变量等。

（3） 逻辑控制变量

逻辑控制变量是指为实现联锁功能所必须建立的控制表及控制变量。这些控制变量存放在动态数据模块中。联锁软件采用动态进路控制表中的进路进程对不同功能模块进行调度，进路进程就是逻辑控制变量。

状态输入变量

状态输入变量是反映监控对象状态的变量，如轨道区段状态、道岔状态、信号状态、灯丝状态，以及与进路有关的其他设备状态等。

状态输入变量除了参与联锁运算外，还作为表示信息的原始数据。

（5） 设备控制变量

设备控制变量是指控制信号和道岔的变量。控制变量存放在动态数据模块中，而控制命令存放在专辟的控制命令表中。控制命令的逻辑地址与输出通道一一对应。控制变量和控制命令都应周期性地刷新，以保证数据的实时性。

(6)中间变量

中间变量是指联锁程序执行过程中产生的一些变量。这些变量是为实现联锁逻辑而起过渡或中间转换作用的。有的存放在动态数据模块中，有的动态产生并动态释放。不同的数据结构往往所需的中间变量的个数及类型也是不同的，但好的数据结构可以避免使用太多的中间变量。

17、说明基本联锁软件模块的功能，并用语言描述其程序流程。（子模块共六个，流程可以写功能需求里面的内容，也可以写书上45页的那些if语句）

1、选排一致检查及道岔控制命令生成子模块

功能需求：检查进路建立的技术条件是否满足，检查道岔位置是否符合进路要求，如果不符合则形成相应的道岔控制命令。

进路锁闭子模块：

功能需求：检查进路的锁闭条件是否满足，若满足时给出进路锁闭变量及提示信息（如白光带等）。

3、信号开放子模块

功能需求：检查进路信号开放条件是否满足，若满足时形成防护该进路信号机的开放命令。

4、信号保持子模块

功能需求：该模块不间断的检查信号开放条件，条件满足时使信号机保持开放，否则使信号机关闭。

5、进路正常解锁子模块

功能需求：自动解锁是实现进路正常通过解锁和调车进路的中途返回解锁。这里只描述正常通过解锁阶段。在该阶段要完成两个功能：a确定信号机的关闭时机：b实现进路正常解锁。与这两个功能相对应的设有两个程序模块：确定信号关闭时机的模块，进路正常解锁模块。列车信号关闭的时机：当列车第一轮对进入该信号机内方第一轨道区段时。

调车信号关闭的时机：一是当调车车列出清接近区段且完全进入调车信号机内方；二是若接近区段留有车辆，当车列出清信号机内方第一区段并轧入下一相邻区段时。进路的正常解锁模块处理方法是在进路两端采用两点检查法解锁区段和道岔，其它区段按三点检查法（三点检查：前一区段已解锁，本区段占用且出清，下一区段占用）解除区段及道岔锁闭。

取消进路子模块

功能需求：信号开放后车还没有接近，即进路处于预先锁闭状态时，要想使进路解锁，采用取消进路的办法。需要注意的是：首先要判断要取消的进路是否建立，然后还需要判断这条进路是否完整。当没有建立进路或进路不完整，部分解锁时不能够采用取消进路命令。

补充：

会对车站内的股道、道岔、信号机、区段进行编号和命名。会编写联锁表。

第4章CIS的可靠性

1、什么是故障、差错、失效、失败？这些概念间的联系是什么？

故障：指系统硬件中发生的物理缺陷、设计制造的不完善或软件设计中隐含的错误。

差错：指系统中由于故障而造成的信息或状态的不正确，是故障的结果。

失效：由于硬件的物理性能发生的改变，不能完成预定的功能，称作“失效”。这种失效是物理器件的失效。另外，系统未能正确提供标准的服务或丧失了完成规定功能的能力，也是失效，这种失效称为“系统失效”，是出现差错的结果。

失败：故障、差错和失效的出现都有可能造成系统不能够正常工作，此时称为系统 *** 作失败。

可见，故障、差错、失效与系统失败构成了一个因果链，即因物理器件的失效而导致的故障引起了差错，而差错又引起系统失效，最终形成了 *** 作失败。

5、提高CIS的可靠性有哪两类基本技术？它们各是什么含义？

7、容错技术可分为哪两种类型？它们各是什么含义？它们又各自包含哪些主要技术？为什么说冗余技术是容错技术的核心技术？

为了提高系统的可靠性，防止故障造成系统失效，人们在长期的研究中发展了两类基本技术。一类是防止和减少故障发生的技术，叫避错技术；另一类是当系统的某一部分发生故障时仍使系统保持正常工作的技术，叫做容错技术。

避错技术的基本着眼点是通过质量控制（如设计审核、元件筛选、测试等）、环境保护（如对外部干扰采取屏蔽）和减载使用等措施设法消除产生故障的原因，从而防止故障的发生，延长系统的使用寿命。

容错技术又分为两种类型——故障掩蔽技术和系统重组技术。故障掩蔽技术也称静态冗余技术是指防止系统中故障产生差错的各种技术，将发生的故障掩蔽起来。这一技术不要求在发生故障前检测故障，但要求做到故障包容，即是使故障的影响局部化，防止故障的影响在系统中扩散从而影响整个系统的性能。这种技术中最常用的有纠错码、表决技术等，这是实现容错的第一途径。

系统重组技术也称动态冗余技术是防止系统中的差错导致系统失效的技术。系统重组要求首先进行故障检测，然后做到故障复位，最后做到系统恢复，即通过重组等手段使系统保持正常运行，这是实现容错的第二种途径。故障掩蔽技术和系统重组技术都建立在冗余技术的基础上，以资源冗余为前提，是容错技术的核心。

11、构成三模系统要解决哪些问题？硬件同步包括哪三种方式？它们的特点是什么？

构成三模系统需要解决下列问题：

1．表决技术

表决可由硬件组成，也可由软件来实现。硬件表决可以用逻辑电路来实现，它的优点是速度快，缺点是所需的附加硬件多，从而造成功耗、重量及体积增大。软件表决不需更多附加硬件，结构简单，而且可以通过修改程序很方便地改变表决方式，因此比较灵活。但是，速度较慢。

2．同步处理

多模冗余系统在表决时的基本要求是同步。同步是整个TMR系统的核心，若冗余模块之间不能很好地同步，将使表决机制处于紊乱状态，系统无法保证正常工作。因此要根据系统的结构以及系统的性能要求制定相应的同步策略。在 TMR 系统中主要有硬件同步和软件同步两种方式。

硬件同步属于紧密同步。通过专门的同步装置来迫使系统中各个冗余模块按协同的节拍严格同步工作。这种同步的特点是能够及时检测到故障并制止故障的传播，使得故障对系统的影响迅速得到屏蔽。硬件同步包括三种方式：

（1）共同时钟方式。采用一个公共的时钟对所有的模块提供统一的时基。这种方法容易实现，缺点是时钟系统中的任何一个故障都将导致整个冗余系统失效。因此只适用于一些结构不十分复杂的冗余系统。

（2）时钟反馈调节方式。这种方式中，各模块采用独立的时钟，各个时钟之间互相反馈调节漂移以达到同步。能够及时纠正时钟漂移，消除同步误差，这种方式是构造长期无外部参考容错时钟系统的最有效方法，在容错系统中得到广泛应用。

（3）事件调节的同步方式。这种方式是在规定事件的触发之下实现同步。

软件同步属于松散同步。这种方式是以软件算法来实现同步，使多模系统各个模块在各自固有时钟的条件下工作在极为接近的同步状态。各模块间的同步取决于模块间通信结构的性能，各个模块固有时钟的精度和同步的频率。

17、如何减少程序失控？采用这种编程技术有哪两个条件？

减少程序失控的编程技术

1．尽量采用单字节指令

在编写程序的过程中，尽量采用单字节指令组成单字节指令段完成规定的功能。这就保证干扰作用后CPU进入伪链，能以较短的时间、较高的概率寻址得到正确的核指令，使CPU得以迅速回到正常走行链上。

2．尽量少用程序控制类指令的 *** 作码作多字节指令的 *** 作数，以降低程序失控的概率。

3．慎用堆栈 *** 作指令

实时控制程序不得不与堆栈打交道，但堆栈 *** 作因干扰而出错的概率较大，而且堆栈出错往往直接与程序出错联系在一起，后果比较严重。所以，要慎重使用堆栈 *** 作指令，避免一次使用太多的堆栈 *** 作，尽量减少子程序嵌套的层次。

4．指令冗余

指令冗余是在关键的地方插入一些空 *** 作（NOP）指令，当失控的程序在遇到该指令后，使PC机进入正常运行轨道，而接下来的指令完整执行，不被拆散。插入的原则如下：

在各种转移指令前插入NOP指令；

在较重要的指令（如中断 *** 作、堆栈 *** 作等）前插入NOP指令；

每隔若干条指令前插入NOP指令。

5．关键指令的双重化

返回指令如因干扰未能正常被执行，则程序不能正确返回，继而进一步造成程序混乱。如果中断返回指令不能正常被执行，还会造成非屏蔽中断不能那个实现现场的自动恢复，屏蔽中断不能打开中断链，低级中断无法响应等异常现象。如在返回指令后紧接着再写上同样的返回指令，即返回指令的双重化。当CPU执行到返回指令前出现干扰，即使第一条返回指令未被执行，但紧随其后的第二条返回指令可以得到执行。

6．指令复执

指令复执主要用于暂时故障的软件恢复。当机器发现校错后，立即停止前指令的执行，保存好现场断点，再让当前执行的指令重新执行若干次（如3次）或若干时间（如60ms），以判断是否存在暂时性故障，指令复执等于程序中的每条指令都是重新启动点，一旦发生错误，就重新执行被破坏的现行指令。实现指令复执的基本要点是：

当发现错误，要能准确保存现行指令的地址，以便重新取出执行；

现行指令使用的初始数据必须保留，以供重新执行时使用。

7．程序卷回

程序卷回是指将原程序分成若干段，每一段都有一个基准点（Check Point），在保护好原始数据后，进行该段程序重试。当检查确认该段程序执行结果正确时，才销毁保留的原始数据。否则，卷回该段程序再试。在卷回程序时，只卷回当前出错的那一段，这样比较灵活方便，检测故障的效率也高。

采取了上述编程措施以后，可以减少程序失控的次数和缩短伪链上的持续时间，但这并不能保证不发生程序失控。为此还必须捕捉到程序失控，以便采取相应的恢复技术。

前述减少程序失控的编程技术是有条件的。首先是失控的程序必须落到程序空间，其次是必须执行到上述指令区。

第5章CIS的故障-安全保障技术

1、什么是故障-安全？

故障-安全，即在故障时，设备应导向安全状态。故障-安全是指在任何部分发生故障及系统处于任何可能的外界环境中时系统的输出均处于安全状态。对铁路信号系统来说，必须考虑在联锁系统发生故障后，确保后果不危及行车安全，在铁路信号领域里称这一原则为故障-安全原则。

2、安全性与可靠性之间的关系是什么？

安全性与可靠性紧密相关，但两者又有区别，可靠性以维护系统的功能正常执行为目的，安全性以防止人身伤亡和财产损失为目的。可靠性关注的是系统少出故障，安全性则着重于设备故障之后的后果。铁路信号设备的故障-安全特性是建立在设备的高可靠性基础之上的。

4、什么是危险侧故障率最小化技术和故障弱化技术？

危险侧故障率最小化技术和故障弱化技术以及联锁方法都是提高系统故障安全度的有效方法。

1．危险侧故障率最小化技术。采取措施使发生危险侧故障的概率最小化，如混线防护的双断法和电源隔离法，混进来的电源不能构成闭合回路，使危险侧故障的可能性降到最小；

2．故障弱化技术。当设备或系统发生局部故障时，设备或系统的功能减弱，使设备或系统继持续执行一定的功能，如使信号灯光能在故障时按显示等级顺序降级。

5、构成故障-安全计算机的方法主要有哪3种？

构成故障—安全计算机的方法主要有3种：1）基于单机闭环自诊断的故障安全计算机构造方法；2）基于单机采取软件冗余的故障安全计算机构造方法（所谓的“一硬二软”方案）；3）基于多机采取硬件冗余的故障安全计算机构造方法。

6、基于单机闭环自诊断的故障-安全计算机采用了哪些关键技术措施？

该方法的核心是依靠自诊断程序实现计算机的故障安全特性。自诊断程序要准确判断是瞬时故障还是永久故障，否则就会经常造成故障安全停机。采取措施保证自诊断程序正常运行和防止运行失效。该种故障安全计算机采用了以下关键技术措施：

1．安全条件电源电路，受微处理器输出的安全时钟信号的控制，该电路向输出器件供电。

2．输出口的闭环校验。

3．输入电路的闭环校验。采用闭环检测的方法，微处理器通过特定的输出通道发出某种波形的监测信号，与此同时，通过各个输入通道采集经过器件、导线和继电器接点环路后的监测信号，校验环路上各器件及导线的状态。

16、输入/输出的安全性保障可归结为哪两个问题？什么叫回读校验？

输入/输出的安全性保障可归结为地址计算的正确性保障和物理寻址的安全性保障。回读校验，即将送出的驱动命令，通过硬件或硬结线的方法从另一个读入口回读回来，以检验命令送出的正确性。如发生地址译码错误，将导致回读位置不正确或回读码错误，从而导致故障被发现以保证安全。

17、静态故障-安全输入接口是怎样保障故障-安全的？

18、动态故障-安全输入接口是怎样保障故障-安全的？（这两道题的四个图很重要）

1、静态故障一安全输入接口

静态故障一安全输入接口的设计思想是采用编码方式，将反映监控对象状态的二值开关量用多元代码来表达。假设取码长为n，则可组成 2n 个代码。若取其中的一个代码代表危险侧信息，另取其补码作为安全侧信息，称这两个代码为合法码，那么余下的2n-2 个代码为非法码。当 n 足够大时，一个合法码错成危险侧代码的概率极小。利用这种非对称的出错性质，就可以实现二值信息在存储、传送和处理过程中的故障一安全。

这种输入接口电路的结构如图 51 所示,以继电器的前接点(危险侧)接通4 个光电耦合器(G)中编码的发光二极管,光电耦合器的输出通过并行接口输入联锁机，该电路是故障—安全的。

图 51 静态故障-安全输入电路

2、动态故障—安全输入接口

电路如图 52 所示，在继电器前接点闭合且电路未发生故障的情况下，计算机输出脉冲序列,则在输入端必然收到相同的脉冲序列信号。当继电器落下, 或电路发生故障时，计算机读到该稳定信号，则表明收到了安全侧信息。另外该电路是闭环的, 利用闭环原理还能够检测输入输出接口的正确性。

图52 动态故障－安全输入电路

二、故障安全输出接口

• 为了避免因输出接口电路及通道中某些电路元件发生故障导致输出常 “1” 或常 “0” 状态，产生危险输出，计算机联锁控制系统在输出接口的设计中，一般采用动／静态变换电路实现安全输出。

• 在需要输出诸如“开放信号”或“转换道岔”等这类危险侧控制命令时，借助软件的执行使计算机不断输出脉冲序列，再经过动/静态变换电路完成安全控制功能。一旦当输出电路的任一点发生固定型故障，脉冲序列就自动地变成稳态输出，经动/静态电路隔离，避免了产生危险输出，从而达到了故障导向安全的目的。

• 下面举例说明这类电路的几种具体实现方式。

1、 采用脉冲变压器的变换电路如图 53 所示，脉冲序列经由光电耦合器后驱动脉冲变压器，其输出经整流后使继电器励磁吸起，当电路输入固定电平信号时，由于脉冲变压器的隔离作用，其输出端不会有电压信号产生，继电器处于失磁落下状态。电路发生故障时，变压器也不会有输出。

图 53 采用变压器的动态输出电路

2、 图54 是不用脉冲变压器，一种实用的动／静态变换继电器驱动电路。其工作原理是：在电路正常情况下，当微机没有控制命令输出时，输入端为低电平，此刻电路处于稳态。由于C2没有充电电流，电容器C2两端没有电压，此时偏极继电器J处于释放状态。当有控制命令输出时，作用到输入端的是脉冲序列。C1和C2也就不断地进行充电和放电。当C2两端电压达到继电器J的吸起值时，继电器励磁并保持吸起，直到输入端无控制命令(无脉冲序列)输入，C2 得不到能量补充，待其端电压降到继电器的落下值时，继电器失磁落下。该电路能保证不致因一两个脉冲的干扰而使继电器误动。为了防止当 C1 和 D2 都击穿时造成继电器的错误吸起，必须采用偏级继电器以鉴别电流方向。

图54 一种实用的继电器动/静态输出电路

在上述两个电路中，当电路内部任一点发生故障时，电路总处于某种稳定状态，第 1 种电路中由于脉冲变压器的隔离作用，第 2 种电路中 C2 两端达不到使继电器吸起的电压，故都不会引起继电器的错误动作，从而做到故障导向安全。

补充：电气集中联锁系统实现故障-安全的主要方法是什么？

书上79页最后一段

第6章TYJL 系列计算机联锁控制系统解析

7、TYJL-TR9 计算机联锁控制系统的联锁子系统的结构是怎样的？

联锁子系统主要由以下部件构成：

• 主处理器模块：采用三取二完成联锁逻辑运算；

• 电源模块：冗余的电源模块提供计算机工作的内部电源；

• 采集模块：采集现场信息，并传递给处理器模块；

• 驱动模块：执行处理器的命令，驱动现场继电器；

• 通信模块：完成联锁机和其他设备之间的通信。

8、TYJL-TR9 计算机联锁控制系统的输出子系统的结构是怎样的？工作时有何特点？

每个输出模块有三条相同的隔离分电路。每条分电路有一个I/O微处理器通过相应的I/O总线从相应的主处理器中获取输出数据。每个微处理器可通过模块上的回读电路读取每点的输出值以便判断输出电路内存在的隐蔽型故障。当输出模块任一条分电路诊断出任何故障时，模块的故障灯点亮，随即在机架的电源模块发出报警信号。模块在单条分电路故障时，仍能不间断工作，若热备模块存在，则可自动切换。当输出模块正常工作且热备模块存在时，则两模块以一小时为时间间隔相互切换，使故障模块会被及时发现。

9、TYJL-TR9 计算机联锁控制系统的技术特点是什么？

系统技术特点

（1）关键部件采用三重冗余，提高了系统的可靠性与安全性。

（2）采用TRISTATION1131编程环境，提供了很好的文档管理，提高了联锁软件的可靠性和安全性。

（3）联锁安全软件与联锁功能软件相互分离，降低了软件设计的复杂性。

（4）通用联锁模块库与定制特殊功能模块相结合，提高了联锁软件的通用性和灵活性。

（5）完善的自诊断能力、清晰的故障显示、在线的故障模块替换使系统便于维护。

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