電子制御設計製図Ⅰ

第二回

担当教員：　北川輝彦

2014 年 4 月 11 日

1.4 　データ形式　 P.11 ～

　 CAD システムは入力した図形を正確に再現したり，拡大，縮小による誤差をなくしたりするため，入力図形の座標値や図形に応じた属性を持つベクトルデータを用いている．

　一方，ペイントソフトなどでは，画像として扱うイメージデータ（ラスタデータ）で図形をドットの集まりで持つため，拡大した場合には図形品質などが劣化する．

ラスタデータとベクトルデータ

　　　　　ベクトルデータ　　　　　　　　　　ラスタデータ

ラスタデータとベクトルデータ

　　　　　ベクトルデータ　　　　　　　　　　ラスタデータ

中間フォーマット，中間ファイル中間フォーマット：異なる CAD システム間でデータ交換を行うことを目的とした，統一規格のデータ形式のフォーマット

中間ファイル：中間フォーマットで出力したファイル

（ a ） IGES　　 ANSI( 米国国家規格協会 ) 規格の中開ファイル。　　 3 次元データを扱えるが情報量が大きく変換に時間がかかる

（ b ） DXF　　　 Autodesk 社 AutoCAD のデ－タ互換を目的とした　　　 2 次元のデータ変換用フォーマット。　　　ローエンド、ミッドレンジ CAD のデファクトスタンダード。

（ c ） BMI

　　キャダムシステム社 MicroCADAM のデータ互換を目的　　　　としたフォーマット。

（ d ） STEP

　　 ISO( 国際標準化機構 ) で開発中の製品モデルと　　そのデータ表現及び交換に関する中間ファイル。

　　 IGES に替わる次世代のデータ交換規格。　　ソリッドモデルまで対応。

（ e ） SXF　　 CAD データ交換標準開発コンソーシアム (SCADEC) が　　策定。建設分野の CAD データ交換の標準化を目的。

コンピュータとは？

内部に蓄積された手順に従って

計算などの処理を実行する機械

コンピュータの五大機能

コンピュータの世代

コンピュータ前史 　第 1　 世代 (1960)　 真空管 第 2　 世代 (1960　　1965)　 トランジスタ 第 3　 世代 (1965　　1970)　IC　(集積回路 )　 　　 第 3.5　 世代 (1970　　1980)　LSI　(大規模集積回

路 )　 　　 第 4　 世代 (1980　　)　 超 LSI　(超高密度集積回

路 )　 コンピュータに使用する計算用回路素子で分割

コンピュータ前史 1649 　パスカル　歯車式加減算機 1833 　バベジ　解析機関

コンピュータに使用する計算用回路素子で分割

パンチカードを読み取る入力装置演算結果を印刷する出力装置演算装置、記憶装置を持ち、現在のコンピュータの基本を備える

第 1 世代 1946 　モークリー、エッカート　ENIAC 　

真空管のフィラメントは切れると交換する必要平均寿命 2000 時間、 2 万本の使用のため、1/10 時間 (6 分 ) で真空管が故障　→　工夫で週に真空管 2,3 本

弾道計算用真空管　 18,800 本床面積畳 60畳、重量 30ｔ、1ｋW ストーブ 150台の消費電力

第 1 世代 1946 　モークリー、エッカート　ENIAC 　

真空管のフィラメントは切れると交換する必要平均寿命 2000 時間、 2 万本の使用のため、1/10 時間 (6 分 ) で真空管が故障　→　工夫で週に真空管 2,3 本

プログラムの変更：真空管や回路の配線をつなぎかえる必要。

第 2 世代 1958 　 IBM 、米軍　 IBM-7070 、 7090 　

真空管より小型のトランジスタを利用した回路

第 2 世代 1958 　 IBM 、米軍　 IBM-7070 、 7090

真空管より小型のトランジスタを利用した回路

第 3 世代 1964 　 IBM 　 System/360 　

トランジスタを多数チップに収めたIC( 集積回路 ) を用いた世代

第 3 世代 1964 　 IBM 　 System/360 　

トランジスタを多数チップに収めたIC( 集積回路 ) を用いた世代

第 4 世代～現在 1970 　 IBM 　 370 　IC( 集積回路 ) をさらに高集積化したLSI を (Very Large Scale Integration) 用いた世代

コンピュータの五大機能 コンピュータには五つの機能で成り立つ

…ことが多い。

必ずしもと言うわけではないが、　ノイマン型コンピュータの大半にはこれらがある。

それではその五つの機能とは？

コンピュータの五大機能

主に演算装置と制御装置の機能をまとめたハードウェアで， CPU の能力によって，コンピュータシステム全体の性能が大きく左右される．

ＣＰＵ（中央処理装置）

IntelCore2DuoE6600 Athlon 64 X2 E6 3800+

計算機の構造（デスクトップ型）

CPU の能力 一度に処理できる情報量と命令の処理速度（ 1秒間に実

行できる命令の数）などで表現される． CPU の処理速度は，「動作周波数（内部クロック周波数）」で表現される．

動作周波数とは， CPU が処理の動作を行うテンポを表すものである．

現在のパソコンの動作周波数は， CPU が内部でもっている時計の 1秒間あたりの刻み数「クロック周波数」で表す．

動作周波数の単位は「 GHｚ」であり，この値が大きいほど処理能力が高い．（ただし，クロック周波数では種類の異なる CPU 間の処理速度の比較は行えない）

バス（ BUS)

CPUへデータを渡したり， CPUで処理したデータや　制御信号を他の装置へ伝達したりするデータ転送路

バス（ BUS)内部バス

　 CPU内部でデータや制御信号をやりとりする伝送路．パラレル (8， 16， 32ビット )に処理を行う．

外部バス

　 CPUと周辺回路との間でデータや制御信号をやりとりする伝送路．メモリなどを制御．

拡張バス

　 CPUと周辺機器との間でデータや制御信号をやりとりする伝送路．ハードディスクやグラフィックカード等を制御

拡張バスの種類

種類 バス幅 転送速度 備考

ISA 16 8MbpsPC/AT 互換機の標準バス，現行製品には不採用

PCI32 ， 6

4132 ～

533Mbps現行 PC の標準バス

AGP 32266 ～

2128Mbps

グラフィック専用バス。 PCI では対応できなくなったため

PCI Express

32, 64 5GbpsPCI バスをさらに高速化させた規格。最近の主流

チップセット

ノースブリッジ：メモリとのデータのやり取りを担当

サウスブリッジ： I/O とのデータのやり取りを担当

チップセット：半導体チップの集まり

CPU 、メモリ、拡張バス等のデータのやりとりを行う LSI