学习单元二 计算机体系结构认知

1、计算机体系结构认知信息技术学院 顾锦江 理解信息系统的层次结构 掌握计算机的组成与工作原理 掌握计算机中信息的编码知识目标与要求知识目标与要求 存储程序工作原理的运用能力 计算机软硬件的层次关系分析能力 各种数制数据之间转换的能力能力目标与要求能力目标与要求计算机系统结构硬件系统软件系统主机外设中央处理单元（CPU）内存储器外存储器输入/输出设备（L/O设备）运算器控制器系统软件应用软件文档操作系统语言编译解释系统服务性程序通用应用程序专用应用程序计算机系统的组成计算机系统的组成软件、硬件和用户的关系软件、硬件和用户的关系BIOSBIOS BIOS-“Basic Input Output Sy

2、stem“，中文名称就是基本输入输出系统。它的全称应该是ROMBIOS，意思是只读存储器基本输入输出系统。其实，它是一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序，它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机上电自检程序和系统启动自举程序。 其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。CMOSCMOS CMOS（complementary metel-oxIDE semiconductor）互补金属氧化物半导体，本是指制造大规模集成电路芯片用的一种技术或用这种技术制造出来的芯片。现在通常是指电脑主板上的一块可读写的RAM芯片。它存储了电脑系统的时钟信息和硬件配置信

3、息等。系统在加电引导机器时，要读取CMOS信息，用来初始化机器各个部件的状态。它靠系统电源和后备电池来供电，系统掉电后其信息不会丢失。通过通过BIOS设置程序对设置程序对CMOS参数进行设置参数进行设置设置设置冯 诺依曼体系结构诺依曼体系结构1.计算机硬件系统由输入设备、存储器、运算器、控制器、输出设备组成计算机五大基本元件。2.存储器采用二进制形式存储指令和数据。数据流数据流控制流控制流取数存数地址指令（控制器控制器运算器运算器输出输出设备设备输入输入设备设备程序+数据操作命令处理结果反馈信号响应信号请求信号响应信号请求信号1 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011

4、11121213131414注意：其中注意：其中5-105-10是个是个重复的过程重复的过程指令系统 指令系统是指计算机所能执行的全部指令的集合，它描述了计算机内全部的控制信息和“逻辑判断”能力。 发展历程 指令格式u 计算机的指令格式与机器的字长、存储器的容量及指令的功能都有很大的关系。u 一条指令必须包含下列信息：操作码、操作数的地址、操作结果的存储地址、下条指令的地址指令是微处理器执行某种操作的命令，微处理器全部指令的集合称为指令系指令是微处理器执行某种操作的命令，微处理器全部指令的集合称为指令系统。统。指令有两种书写格式：机器指令和符号指令。指令有两种书写格式：机器指令和符号指令。F机

5、器指令机器指令指令的二进制数描述指令的二进制数描述硬件只能识别机器指令，用机器指令书写的程序可以直硬件只能识别机器指令，用机器指令书写的程序可以直接运行接运行F符号指令符号指令用规定的助记符和规定的书写格式书写用规定的助记符和规定的书写格式书写的指令的指令与机器指令一一对应，需要翻译成机器指令才能运行与机器指令一一对应，需要翻译成机器指令才能运行 10110000 00000001 MOV AL, 1操作码字段（操作码字段（OPOP），用来指明操作的性质及功能。），用来指明操作的性质及功能。地址码字段（地址码字段（A A），操作数的地址或直接给出操作数。），操作数的地址或直接给出操作数。机器语

6、言：用二进制代码表示的指令，机器语言：用二进制代码表示的指令，是唯一可以被是唯一可以被CPUCPU直接识别和执行的程直接识别和执行的程序。序。汇编程序：赋予每条指令一种利于记忆的符号（助记符），用助记符指令编汇编程序：赋予每条指令一种利于记忆的符号（助记符），用助记符指令编写的程序就是汇编程序。写的程序就是汇编程序。OPA操作码字段操作码字段地址码字段地址码字段通常通常CPUCPU的指令系统可以有上百条指令，按功能可以分成：的指令系统可以有上百条指令，按功能可以分成：u数据传送类指令数据传送类指令u算术、逻辑运算类指令算术、逻辑运算类指令u程序控制类指令程序控制类指令u输入输入/ /输出类指令

7、输出类指令 指令系统的发展方向指令系统的发展方向指令系统是伴随着计算机系统结构的完善和性能的提高指令系统是伴随着计算机系统结构的完善和性能的提高而发展起来的，指令系统的发展有两种不同的途径和方向：而发展起来的，指令系统的发展有两种不同的途径和方向：一种是一步增强原有指令的功能以及设置更为复杂的新指一种是一步增强原有指令的功能以及设置更为复杂的新指令取代原先由软件子程序完成的功能。按此方向发展，指令令取代原先由软件子程序完成的功能。按此方向发展，指令系统日益庞大和复杂，用这种途径设计成系统日益庞大和复杂，用这种途径设计成CPUCPU的计算机称为的计算机称为复杂指令系统计算机（复杂指令系统计算机（

8、Complex Instruction Set Complex Instruction Set ComputerComputer），简称），简称CISCCISC。另一种是通过减少指令种类和简化指令功能来降低硬件设另一种是通过减少指令种类和简化指令功能来降低硬件设计的复杂度，提高指令的执行速度。按此方向发展，指令系计的复杂度，提高指令的执行速度。按此方向发展，指令系统日益缩小和精简，用这种途径设计成统日益缩小和精简，用这种途径设计成CPUCPU的计算机即为的计算机即为精精简指令系统计算机（简指令系统计算机（Reduced Instruction Set Reduced Instruction S

9、et ComputerComputer），简称），简称RISCRISC。从从CISCCISC到到RISCRISC传统的计算机多属于传统的计算机多属于CISCCISC，CISCCISC的特点：的特点：指令系统多达几百条指令，许多指令的功能异常指令系统多达几百条指令，许多指令的功能异常复杂，具有多种寻址方式。复杂，具有多种寻址方式。计算机的研制周期变得很长，同时也增加了设计计算机的研制周期变得很长，同时也增加了设计失误的可能性。失误的可能性。而且由于复杂指令需进行复杂的操作，有时还可而且由于复杂指令需进行复杂的操作，有时还可能降低系统的执行速度。能降低系统的执行速度。“2020-80-80律律”R

10、ISCRISC设计应遵循的原则设计应遵循的原则： 只选择使用频度高的指令，指令数目一般不超过只选择使用频度高的指令，指令数目一般不超过100100条。条。 寻址方式种类少，一般不超过寻址方式种类少，一般不超过2 2种，指令格式力求一致。种，指令格式力求一致。 所有或大多数指令在单个机器周期内完成。所有或大多数指令在单个机器周期内完成。 扩大通用寄存器的数目，一般不少于扩大通用寄存器的数目，一般不少于3232个。个。 尽量减少访问内存，除存（尽量减少访问内存，除存（LoadLoad）、取（）、取（StoreStore）指令）指令外，其它指令一律只对寄存器操作。外，其它指令一律只对寄存器操作。 为

11、提高指令执行速度，大多数指令用硬连线控制实现，为提高指令执行速度，大多数指令用硬连线控制实现，少数指令才用微程序实现。少数指令才用微程序实现。 优化编译，简单有效地支持高级语言的实现。优化编译，简单有效地支持高级语言的实现。工具软件工具软件编辑程序：文本编辑器汇编程序：MASM、ASM连接程序：LINK生成的文件生成的文件汇编原程序：*.ASM目标文件：*.OBJ列表文件：*.LST交叉引用表：*.CRF可执行程序：*.EXE连接映象：*.MAP指令执行的基本过程指令执行的基本过程一条指令分为：取指令阶段、分析及取数阶段和执行阶段。一条指令分为：取指令阶段、分析及取数阶段和执行阶段。 取指令取

12、指令将现行指令从内存中取出来并送至指令寄存器中去。具体的将现行指令从内存中取出来并送至指令寄存器中去。具体的操作为：操作为： 将程序计数器将程序计数器PCPC中的内容通过地址总线中的内容通过地址总线ABAB送至内存地送至内存地址寄存器址寄存器ARAR。 向内存发读命令。向内存发读命令。 从内存中取出的指令经数据寄存器从内存中取出的指令经数据寄存器DRDR、数据总线、数据总线DBDB送送到指令寄存器到指令寄存器IRIR中去。中去。 将将PCPC的内容递增，为取下一条指令做好准备。的内容递增，为取下一条指令做好准备。 分析及取数分析及取数指令译码器指令译码器IDID识别和区分不同的指令类型及各种获

13、取操识别和区分不同的指令类型及各种获取操作数的方法作数的方法无操作数指令，即转执行阶段。无操作数指令，即转执行阶段。带操作数指令需要读取操作数，带操作数指令需要读取操作数， 执行执行执行阶段完成指令规定的各种操作，形成稳定的运算结执行阶段完成指令规定的各种操作，形成稳定的运算结果，并将其存储起来。果，并将其存储起来。 一段程序的执行过程一段程序的执行过程 计算计算a a+ +b b- -c c=?=?（a a、b b、c c为三个原始的数据为三个原始的数据），），为为简化设计，指令和数据放在同一段中。简化设计，指令和数据放在同一段中。完成这个任务完成这个任务至少需要五条指令：至少需要五条指令：

14、第一步，执行取数指令，从内存第一步，执行取数指令，从内存5 5号单元取出数号单元取出数a a，送入累加器送入累加器A A中；中；第二步，执行加法指令，从内存第二步，执行加法指令，从内存6 6号单元取出数号单元取出数b b与与累加器中的累加器中的a a一起送到运算器中相加，结果一起送到运算器中相加，结果a a+ +b b保留在保留在累加器中；累加器中；取数 005加法 006减法 007存数 008停机abc000000000100002000030000400005000060000700008主存储器取数 005加法 006减法 007存数 008停机abc00000000010000200

15、0030000400005000060000700008取数 005加法 006减法 007存数 008停机abc000000000100002000030000400005000060000700008主存储器第三步，执行减法指令，将累加器中的内容与从内存第三步，执行减法指令，将累加器中的内容与从内存7 7号单元取出的号单元取出的数数c c一起送到运算器中相减，结果一起送到运算器中相减，结果a a+ +b b- -c c保留在累加器中；保留在累加器中；第四步，执行存数指令，把累加器的内容存至内存第四步，执行存数指令，把累加器的内容存至内存8 8号单元；号单元；第五步，执行停机指令，计算机停止

16、工作。第五步，执行停机指令，计算机停止工作。指令系统指令系统指令包括操作码域和地址域两部分。常见的指令格式有以下几种：1、三地址指令2、二地址指令3、单地址指令4、零地址指令5、可变地址数指令指令系统指令系统4.性能要求 完备性 规整性 兼容性5.寻址方式直接寻址、间接寻址、立即寻址、变址寻址、相对寻址6.种类数据处理指令、数据传送指令、程序控制指令、输入输出指令、状态管理指令或者向量指令和标量指令、特权指令和用户指令指令系统指令系统智能手机 智能手机（Smartphone)，是指“像个人电脑一样，具有独立的操作系统，可以由用户自行安装软件、游戏等第三方服务商提供的程序，并可以通过移动通讯网络

17、来实现无线网络接入的这样一类手机的总称”。数据的表示与存储数据的表示与存储一、数制1数制特点（1）逢N进一 N是指进位计数制表示一位所需要的符号数目，称为基数（2）采用位权表示法 位权表示一个数字在某个固定位置上所代表的值。位权与基数的关系是，各进位制中位权的值恰好是基数的若干次幂 (N)R=anRn+an-1Rn-1+a1R1+a0R0+an-1Rn-1+a-mR-m数据的表示与存储一、数制2常用数制及其表示法（1）十进制 由09组成，权为10i-1，计数时按逢十进一的规则进行，用D（Decimal）表示十进制数。（2）二进制 由09、A、B、C、D、E、F组成，权为16i-1，计数时按逢十

18、六进一的规则进行，用H(Hexadecimal)表示十六进制数。（3）十六进制 由09、A、B、C、D、E、F组成，权为16i-1，计数时按逢十六进一的规则进行，用H(Hexadecimal)表示十六进制数。（4）八进制 由0、1、2、3、4、5、6、7组成，权为8i-1，计数时按逢八进一的规则进行，用O（Octal）表示八进制数。常用数制常用数制的的表示法表示法十十 进进 制制二二 进进 制制八八 进进 制制十六进制十六进制000011112102231133410044510155611066711177810001089100111910101012A11101113B12110014C

19、13110115D14111016E15111117F16100002010常用常用数制数制转换转换（1）二进制数转换为十进制数 二进制数转换为十进制数时，可以使用位权相加法，各位二进制数码乘以与其对应的权之和（2）十进制数转换为二进制数 整数的转换可采用除2取余法 小数部分的转换采用乘2取整法二进制数二进制数与八进制数、十六进制数间的相互转换与八进制数、十六进制数间的相互转换数据数据在计算机中的在计算机中的存储单位存储单位（1）位、字节和字 位（bit）。计算机中最小的数据单位，通常就用“b”来表示位。 字节（byte）。它是存储空间的基本计算机单位。一个汉字用2字节表示。 字。由若干个字节

20、组成，字的位数叫作字长。（2）存储器容量单位 存储器的容量单位一般是用KB、MB、GB、TB来表示的。1KB=1024B；1MB=1024KB；1GB=1024MB；1TB=1024GB。机器机器数的数的3种表示法种表示法 在计算机中对带符号数的表示方法有原码、补码和反码3种形式。 原码表示法规定符号位用数码0表示正号，用数码1表示负号，数值部分按一般二进制形式表示。 反码表示法规定正数的反码和原码相同，负数的反码是对该数的原码除符号位外各位求反。 补码表示方法规定正数的补码和原码相同，负数的补码则先对该数的原码除符号位外各位取反，然后末位加1。编码编码1数字编码 数字编码最常见的就是BCD编

21、码编码编码2字符编码 计算机中用二进制表示字母、数字、符号及控制符号，目前主要用ASCII码，ASCII码有7位ASCII码和8位ASCII码两种。 7位ASCII码被称为基本ASCII码，是国际通用的。即7位二进制字符编码，可表示128种字符。其中包括34种控制字符、52个英文大小写字母、10个阿拉伯数字，32个字符和运算符。用一个字节（8位二进制）表示7位ASCII码时，最高为0，它的范围为00000000B01111111B。 8位ASCII码被称为扩充ASCII码，是8位二进制字符编码。654位3210位0000010100111001011101110000NULDLE空格0P p0

22、001SOHDC1!1.AQaq0010STXDC2“2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;Kk1100FFFS， Nn1111SIUS/?O_oDEL编码编码1汉字编码 汉字的输入、处理和输出的过程，实际上是汉字的各种代码之间转换的过程。汉字编码主要分为输入码、国标码、机内码、地址码和字形码。编码编码1汉字编码输入码 输入码也叫外码，是用来将汉字输

23、入到计算机中的一组键盘符号。汉字系统需要有自己的输入码体系，使汉字与键盘能建立对应关系。目前常用的输入码有拼音码、五笔字型码、自然码、表形码、认知码、区位码和电报码等。一种好的编码应有编码规则简单、易学好记、操作方便、重码率低、输入速度快等优点，每个人可根据自己的需要进行选择。编码编码1汉字编码机内码 根据国标码的规定，每一个汉字都有了确定的二进制代码，但是这个代码在计算机内部处理时会与ASCII码发生冲突，为解决这个问题，把国标码的每一个字节的首位上加1。经过这样处理后的国标码就是机内码。 汉字的机内码、国际码和区位码之间的关系如下：(汉字机内码前两位)16=(国标码前两位)16+80H=(

24、区码)16+A0H(汉字机内码后两位)16=(国标码后两位)16+80H=(区码)16+A0H编码编码1汉字编码交换码 计算机内部处理的信息都是用二进制代码表示的，汉字也不例外。而二进制代码使用起来是不方便的，于是需要采用信息交换码。GB2312-80收集了常用汉字和图形符号7 445个，其中图形符号682个，汉字6 763个，按照汉字的使用频度分为两级，第一级为常用汉字3 755个，第二级为次常用汉字3 008个。编码编码1汉字编码区位码 把国标GB231280中的汉字、图形符号组成一个9494的方阵，分为94个“区”，每区包含94个“位”，其中“区”的序号由01至94，“位”的序号也是从0

25、1至94。给定“区”值和“位”值，用四位数字就可以确定一个汉字或图形符号，其中前两位是“区”号。后两位是“位”号，如“普”字的区位码是“3853”，“通”字的区位码是“4508”。编码编码1汉字编码字形码 输出汉字时都采用图形方式，为了能准确地表达汉字的字形，对于每一个汉字都有相应的字形码，目前大多数汉字系统中都是以点阵的方式来存储和输出汉字的字形。所谓点阵就是将字符（包括汉字图形）看成一个矩形框内一些横竖排列的点的集合，有笔画的位置用黑点表示，没笔画的位置用白点表示。在计算机中用一组二进制数表示点阵，用0表示白点，用1表示黑点。编码编码1汉字编码字形码以“口”为例看看1616点阵字形是怎样存

26、放的。条形码（类型）一维条形码二维条形码条形码条形码的概念的概念 条码是由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记，条码是由一组规则排列的条、空以及对应的字符组成的标记，“条条”指对光线反射率较低的部分，指对光线反射率较低的部分，“空空”指对光线反射率较高指对光线反射率较高的部分，这些条和空组成的数据表达一定的信息，并能够用特定的部分，这些条和空组成的数据表达一定的信息，并能够用特定的设备识读，转换成与计算机兼容的二进制和十进制信息。通常的设备识读，转换成与计算机兼容的二进制和十进制信息。通常对于每一种物品，它的编码是唯一的，对于普通的一维条码来说对于每一种物品，它的编码是唯一的，对于普通

27、的一维条码来说，还要通过数据库建立条码与商品信息的对应关系，当条码的数，还要通过数据库建立条码与商品信息的对应关系，当条码的数据传到计算机上时，由计算机上的应用程序对数据进行操作和处据传到计算机上时，由计算机上的应用程序对数据进行操作和处理。因此，普通的一维条码在使用过程中仅作为识别信息，它的理。因此，普通的一维条码在使用过程中仅作为识别信息，它的意义是通过在计算机系统的数据库中提取相应的信息而实现的。意义是通过在计算机系统的数据库中提取相应的信息而实现的。 条码条码符号的符号的组成组成码码一个完整的条码的一个完整的条码的的组成次序依次为：静区（前）、的组成次序依次为：静区（前）、起始符、数据

28、符、（中间分割符，主要用于起始符、数据符、（中间分割符，主要用于EAN码）、码）、(校验符校验符)、终止符、静区（后），如图、终止符、静区（后），如图 静区静区，指条码左右两端外侧与空的反射率相同的限定区域，它能使阅读器进入准备阅读的状态，当两个条码相距距离较近时，静区则有助于对它们加以区分，静区的宽度通常应不小于6mm（或10倍模块模块宽度）。起始起始/ /终止符终止符，指位于条码开始和结束的若干条与空，标志条码的开始和结束，同时提供了码制识别信息和阅读方向的信息。数据符，数据符，位于条码中间的条、空结构，它包含条码所表达的特定信息。校验字符校验字符：在条码码制中定义了校验字符。有些码制的校

29、验字符是必须的，有些码制的校验字符是可选的。校验字符是通过对数字符进行一种运算而确定的。 模块模块，构成条码的基本单位是模块，模块是指条码中最窄的条或空，模块的宽度通常以mm或mil（千分之一英寸）为单位。构成条码的一个条或空称为一个单元，一个单元包含的模块数是由编码方式决定的，有些码制中，如EAN码，所有单元由一个或多个模块组成；而另一些码制，如39码中，所有单元只有两种宽度，即宽单元和窄单元，其中的窄单元即为一个模块。 条码条码的几个参数和相关概念的几个参数和相关概念p 密度密度（DensityDensity）：条码的密度指单位长度的条码所表示的字符个数。对于一种码制而言，密度主要由模块的

30、尺寸决定，模块尺寸越小，密度越大，所以密度值通常以模块尺寸的值来表示（如5mil）。通常7.5mil以下的条码称为高密度条码，15mil以上的条码称为低密度条码，条码密度越高，要求条码识读设备的性能（如分辨率）也越高。高密度的条码通常用于标识小的物体，如精密电子元件，低密度条码一般应用于远距离阅读的场合，如仓库管理。p宽窄宽窄比比：对于只有两种宽度单元的码制，宽单元与窄单元的比值称为宽窄比，一般为2-3左右（常用的有2：1，3：1）。宽窄比较大时，阅读设备更容易分辨宽单元和窄单元，因此比较容易阅读。p 对比度（对比度（PCSPCS）：条码符号的光学指标，PSC值越大则条码的光学特性越好。p P

31、CS=（RL-RD）/RL100% （RL：条的反射率 RD：空的反射率）p条高条高: 构成条码字符的条的二维尺寸中的纵向尺寸。p条宽条宽: 构成条码字符的条的二维尺寸中的横向尺寸p空宽空宽: 构成条码字符的空的二维尺寸中的横向尺寸 p 条宽比条宽比: 条码中最宽条与最窄条的宽度比p 条码长度条码长度: 从条码起始符前缘到终止符后缘的长度p 长高比长高比: 条码长度与条高的比p 条码密度条码密度:单位长度的条码所表示的字符个数p 双向条码双向条码：条码的两段都可以作为扫描起点的条形码。p 中间分隔符中间分隔符：在条码符号中，位于两个相邻的条码符号之间且不代表任何信息的空。p 连续性条码连续性条

32、码：在条码字符中，两个相邻的条码字符之间没有中间分隔符的条码。p 非连续性条码非连续性条码：在条码字符中，两个相邻的条码字符之间存在中间分隔符的条码。 编码规则编码规则 唯一性：同种规格同种产品对应同一个产品代码，同种产品不同规格应对应不同的产品代码。根据产品的不同性质，如：重量、包装、规格、气味、颜色、形状等等，赋予不同的商品代码。 永久性：产品代码一经分配，就不再更改，并且是终身的。当此种产品不再生产时，其对应的产品代码只能搁置起来，不得重复起用再分配给其它的商品。 无含义：为了保证代码有足够的容量以适应产品频繁的更新换代的需要，最好采用无含义的顺序码。 码制：码制：码制即指条码条和空的排

33、列规则，常用的一维码的码制包括：EAN码、39码、交叉25码、UPC码、128码、93码，及Codabar（库德巴码）等。但国际上通用的标准只有三个，我国也相应地制订了国家标准。码制标准国家标准通用商品条码（EAN-13GB/T12904-91交叉二五码GB/T16829-97贸易单元128条码（EAN/UCC-128）GB/T15429-94 EAN EAN条码条码 EAN EAN条码符号标准版的结构条码符号标准版的结构 前缀码前缀码 制造厂商代码制造厂商代码 商品代码商品代码 交验码交验码 左侧空白区起始符左侧数据符中间分隔符右侧数据符校验符 终止符右测空白区9个模块3个模块42个模块 5

34、个模块 35个模块7个模块3个模块9个模块在EAN码中一个模块的宽度为0.33mm。 EAN EAN条码条码 EAN EAN码的编码规则码的编码规则 EANEAN标准码的尺寸标准码的尺寸 宽：全部37.29mm 条码31.35mm 长：数据符条码22.85/23.18mm 起始符/分隔符/终止符24.50mm 全部26.26mm 放大倍数：0.8 2 条形码的优点条形码的优点 A A输入速度快输入速度快：键盘输入，一个每分钟打90个字的打字员1.6秒可输入12个字符或字符串，而使用条码，做同样的工作只需0.3秒，速度提高了5倍。并且能实现“即时数据输入”。 B B可靠性高可靠性高：键盘输入数据

35、出错率为三百分之一，利用光学字符识别技术出错率为万分之一，而采用条码技术误码率低于百万分之一。 C C采集信息量大采集信息量大：利用传统的一维条码一次可采集几十位字符的信息，二维条码更可以携带数千个字符的信息，并有一定的自动纠错能力。 条形码的优点条形码的优点 D D灵活实用灵活实用：条码标识既可以作为一种识别手段单独使用，也可以和有关识别设备组成一个系统实现自动化识别，还可以和其他控制设备联接起来实现自动化管理。同时，在没有自动识别设备时，也可实现手工键盘输入。 E.E.经济便宜经济便宜。与其它自动化识别技术相比较，推广应用条码技术，所需费用较长低。 F.F.自由度大自由度大。识别装置与条码

36、标签相对位置的自由度要比OCR大得多。条码通常只在一维方向上表达信息，而同一条码上所表示的信息完全相同并且连续，这样即使是标签有部分缺欠，仍可以从正常部分输入正确的信息。 G.G.设备简单设备简单。条码符号识别设备的结构简单，操作容易，无需专门训练。 H.H.易于制作易于制作。条码标签易于制作，对印刷技术设备和材料无特殊要求。 一维条形码与二维条形码区别的区别一维条形码与二维条形码区别的区别一维条形码一维条形码二维条形码二维条形码直接显示内容为英文、数字、简单符号直接显示英文、中文、数字、符号、图型贮存数据不多，主要依靠计算机中的关联数据库贮存数据量大，可存放1K字符，可用扫描仪直接读取内容，

37、无需另接数据库保密性能不高保密性高（可加密）损污后可读性差安全级别最高时，损污50%仍可读取完整信息二维条码的分类二维条码的分类 1. 1. 线性堆叠式二维码线性堆叠式二维码 是在一维条码编码原理的基础上，将多个一维码在纵向堆叠而产生的。典型的码制如：Code 16K、Code 49、PDF417等。 2. 2. 矩阵式二维码矩阵式二维码 是在一个矩形空间通过黑、白像素在矩阵中的不同分布进行编码。典型的码制如： Aztec、Maxi Code、QR Code、 Data Matrix等。 3. 3. 邮政码邮政码 通过不同长度的条进行编码，主要用于邮件编码，如：Postnet、BPO 4-St

38、ate。 在许多种类的二维条码中，常用的码制有：Data Matrix, Maxi Code, Aztec, QR Code, Vericode, PDF417, Ultracode, Code 49, Code 16K 等,其中：PDF417 PDF417 由美由美国国SymbolSymbol（讯宝）公司研制，是中国现行唯一通过国家（讯宝）公司研制，是中国现行唯一通过国家标准认证的二维条码。标准认证的二维条码。二维码/二维条码介绍二维码二维码 （2-dimensional bar code） 是用某种特定的几何图形按一定规律在平面（二维方向上）分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的；在代码编

39、制上巧妙地利用构成计算机内部逻辑基础的“0”、“1”比特流的概念，使用若干个与二进制相对应的几何形体来表示文字数值信息，通过图象输入设备或光电扫描设备自动识读以实现信息自动处理： 二维条码/二维码能够在横向和纵向两个方位同时表达信息，因此能在很小的面积内表达大量的信息。二维条码/二维码可以分为堆叠式/行排式二维条码和矩阵式二维条码。二维码与一维码区别二维码与一维码区别一维一维码缺码缺陷陷数据容数据容量较小量较小条形码条形码尺寸相尺寸相对较大对较大条形码条形码遭到损遭到损坏后便坏后便不能阅不能阅读读只能包只能包含字母含字母和数字和数字 多行组成的条形码，不需要连接一个数据库，本身可存储大量数据，

40、应用于：医院、驾驶证、物料管理、货物运输，当条形码受一定破坏时，错误纠正能使条形码能正确解码二维码。它是一个多行、连续性、可变长、包含大量数据的符号标识。每个条形码有3 - 90行，每一行有一个起始部分、数据部分、终止部分。它的字符集包括所有128个字符，最大数据含量是1850个字符。 一维条形码只是在一个方向（一般是水平方向）表达信息，而在垂直方向则不表达任何信息，其一定的高度通常是为了便于阅读器的对准。二维条形码在水平和垂直方向的二维空间存储信息的条形码。二维码特点及优势二维码特点及优势 高密度编码，信息容量大：高密度编码，信息容量大：可容纳多达1850个大写字母或2710个数字或1108个字节，或500多个汉字，比普通条码信息容量约高几十倍。 编码范围广：编码范围广：该条码可以把图片、声音、文字、签字、指纹等可以数字化的信息进行编码，用条码表示出来；可以表示多种语言文字；可表示图像数据。 容错能力强，具有纠错功能容错能力强，具有纠错功能：这使得二维条码因穿孔、污损等引起局部损坏时，照样可以正确得到识读，损毁面积达50仍可恢复信息。 译码可靠性高