系统组成和工作原理
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一、计算机系统的组成计算机系统由硬件和软件两部分组成。
1. 硬件部分计算机硬件包括中央处理器(CPU)、内存、存储设备、输入设备和输出设备等。
1)中央处理器(CPU)中央处理器是计算机的大脑,它负责执行指令、进行运算和控制数据的流动。
2)内存内存用于存储计算机正在运行的程序和数据,它具有高速读写的特点,可快速提供数据给CPU进行运算。
3)存储设备存储设备包括硬盘、固态硬盘和光盘等,用于长期存储数据和程序。
4)输入设备输入设备用于向计算机输入数据,例如键盘、鼠标和触摸屏等。
5)输出设备输出设备用于从计算机输出数据,例如显示器、打印机和音响等。
2. 软件部分计算机软件包括系统软件和应用软件。
1)系统软件系统软件包括操作系统、驱动程序和实用工具等,它们负责管理计算机硬件资源和提供基本的运行环境。
2)应用软件应用软件包括办公软件、娱乐软件和专业软件等,它们用于满足用户的各种需求。
二、计算机系统的工作原理计算机系统的工作原理可以简要概括为输入、处理、输出和存储四个基本环节。
1. 输入输入是指将外部的数据或命令传递给计算机系统,数据可以通过键盘、鼠标、摄像头等输入设备输入,命令可以通过程序或操作系统传递。
2. 处理处理是指计算机对输入的数据进行处理和运算,中央处理器(CPU)是计算机进行处理的核心部件,它执行指令、进行运算并控制数据的3. 输出输出是指将计算机处理后的数据呈现给用户,数据可以通过显示器、打印机、音箱等输出设备输出,用户可以通过这些设备获取计算机处理后的结果。
4. 存储存储是指将计算机正在运行的程序、数据和已处理的结果存储到内存或存储设备中,以便后续的读取和使用。
计算机系统的工作原理是通过输入、处理、输出和存储这些环节,实现对数据的处理和运算,从而实现各种应用需求。
以上是对计算机系统的组成和工作原理进行简要概述,希望能够对您有所帮助。
计算机系统是当今社会不可或缺的重要工具。
它的发明和广泛应用,极大地改变了人们的生活方式和工作方式。
简述计算机系统的组成及其工作原理计算机系统是一个复杂的技术系统,它被称为“第四种科学”。
它是现代数据处理,控制和通信技术的基础。
它应用于商业,科学,教育,医疗和其他各个领域,可以帮助我们快速准确地处理大量的数据,提高工作效率。
本文将介绍计算机系统的组成和工作原理。
计算机系统由五大组成部分组成:硬件、软件、数据、人员和环境。
1.件:硬件是计算机系统的机械和电子部件,包括中央处理器(CPU)、存储器、显示器、输入/输出设备以及网络设备。
它们构成了计算机系统的基础,是计算机系统最重要的组成部分。
2.件:软件是计算机系统的程序以及相关文档,是定义并实现计算机系统功能的最重要因素。
它包括系统软件(如操作系统和编译系统)、应用软件(如办公软件)等。
3.据:数据是指存储在计算机系统中的信息,包括文字、声音、图像等。
它们是用来构成信息并实现计算机功能的基础和最重要的组成部分。
4. 人员:计算机系统的人员包括系统分析师、系统设计师和计算机操作员等,都是计算机系统不可缺少的组成部分。
他们负责安装、维护和使用计算机系统,以及实现计算机系统的正确使用。
5.境:计算机系统的环境是指计算机系统的物理外部环境,包括计算机的结构、空间、温度、湿度和气压等,它们也是计算机系统不可缺少的组成部分。
计算机系统的工作原理是,人们通过软件将数据处理成信息,并使用系统软件将这些信息输入到硬件系统中,然后硬件处理器通过内部指令将这些数据处理和储存起来,以满足用户的要求。
计算机系统的组成和工作原理在很大程度上影响着系统的性能。
只有选择性能强大的硬件和软件,才能保证计算机系统的高效率,同时为用户提供满意的服务。
此外,训练有素的人员和合理的环境处理也是必须考虑的因素。
综上所述,计算机系统由硬件、软件、数据、人员和环境五大组成部分组成,它们都是计算机系统不可缺少的组成部分。
计算机系统的工作原理是,用户将数据处理成信息,输入到硬件系统中,硬件处理器处理和储存,以满足用户的要求。
简述水暖式暖风系统的组成与工作原理水暖式暖风系统是一种常见的供暖系统,通过水暖方式传输热能,实现室内空气的加热和循环。
本文将从系统的组成和工作原理两个方面进行详细介绍。
一、系统组成水暖式暖风系统由以下几个主要组成部分构成:1. 锅炉:锅炉是系统的核心设备,负责将水加热至一定温度。
常见的锅炉有燃气锅炉、电锅炉等。
锅炉通过燃烧燃料或电能,将水加热至一定温度并保持恒温。
2. 管道系统:管道系统是水暖式暖风系统中的传输通道,用于将热水从锅炉输送至各个供暖设备。
管道系统通常由高强度材料制成,具有良好的耐高温性能和密封性能。
3. 散热器:散热器是水暖式暖风系统中的热交换设备,用于将热水中的热量传递给室内空气。
常见的散热器有壁挂式散热器、暖气片等。
散热器通过与热水接触,将热量传递给室内空气,使室内温度升高。
4. 控制阀门:控制阀门用于调节热水的流量和温度,从而控制室内空气的温度。
通过调节阀门的开度,可以控制热水的流量,进而调节散热器的供暖效果。
5. 水泵:水泵是水暖式暖风系统中的核心设备之一,负责将热水从锅炉输送至各个供暖设备。
水泵通过不断循环将热水推送至散热器,实现热量的传递。
二、工作原理水暖式暖风系统的工作原理可以简述为以下几个步骤:1. 锅炉加热:当室内温度低于设定温度时,控制系统会发送指令给锅炉,启动加热过程。
锅炉会燃烧燃料或消耗电能,将水加热至设定温度。
2. 热水循环:热水经过锅炉加热后,通过水泵被推送至各个散热器。
水泵会持续工作,保持热水的循环流动,使热量能够传递给室内空气。
3. 热量传递:热水通过管道输送至散热器,与散热器内的铜管或铝片接触,将热量传递给室内空气。
室内空气与散热器接触后,温度逐渐升高,实现暖风供暖。
4. 温度控制:控制阀门起到调节热水流量和温度的作用。
当室内温度达到设定温度时,控制系统会发送指令给阀门,调整热水流量,从而控制室内温度在设定范围内。
通过以上的工作原理,水暖式暖风系统能够实现对室内空气的加热和循环。
简述计算机系统的组成及其工作原理
计算机系统是由计算机和关联设备构成的一系列程序,可以帮助我们
完成一些复杂的处理工作,它包括以下几个部分:
1. 加电器:加电器是能够将各种能源转换成电能的装置,它可以为整
个计算机系统提供能量,保证计算机正常工作。
2. CPU:中央处理器(CPU)是计算机的核心,它是计算机系统的“大脑”,具有管理整个计算机系统的指挥和控制作用,它能够识别各类指令,
并对指令按正确的办法移动,处理和输出。
3. 内存储器:内存储器负责存储信息,由于数据在CPU运行时必须先
存放在内存储器中,因此,内存储器是实现数据处理的基础,其作用
与CPU是密不可分的,它可以根据CPU指令从主存储器中读出,需要的数据或指令,从而实现对数据和指令的处理。
4. 外存储器:外存储器是由硬盘等设备构成的,它可以长期存储大量
的信息和数据,而且可以随时检索。
5. 显示器:显示器通过计算机内部的CPU、内存、外存和其他电路装置,将运算结果以图形(文本)的形式显示在屏幕上,它是计算机系
统和用户之间的桥梁。
6. 输入设备:输入设备能够将外界的信息输入到计算机系统中,以便
进行处理,它包括键盘、鼠标等;
7. 输出设备:输出设备可以将计算机运算的结果输出到外部设备,如:打印机、显示器等。
计算机系统的工作原理:
1. 输入:输入设备将外界的信息输入到计算机系统;
2. 存储:将输入的信息存放在内存储器中;
3. 处理:CPU根据指令进行计算,并根据处理结果产生控制信号;
4. 输出:将处理结果通过输出设备输出到外界;
5. 存储:将处理结果存放在外存储器中;
6. 终端:将处理结果供用户查看,及时关机。
dcs系统工作原理和组成DCS系统(分布式控制系统)是一种用于监控和控制工业过程的自动化系统。
它由多个分布在不同位置的控制器组成,通过网络连接进行通信和协调工作。
以下是DCS系统的工作原理和组成:1. 工作原理:- 数据采集:DCS系统通过各种传感器和仪器采集工业过程中的各种数据,如温度、压力、液位等。
- 数据传输:采集到的数据被发送到控制器或主服务器,可以通过有线或无线网络进行传输。
- 数据处理:控制器或主服务器对接收到的数据进行处理和分析,生成相应的控制策略和参数。
- 控制指令生成:根据控制策略和参数,系统生成相应的控制指令,如调节阀门开度、启动或停止设备等。
- 控制执行:控制指令被发送到相应的执行机构,如阀门、电机等,控制工业过程的运行状态。
- 监测和反馈:DCS系统能够实时监测工业过程的运行状态,并采集反馈数据。
这些数据可以用于调整控制策略和参数。
2. 组成:- 控制器(Controller):是DCS系统的核心部分,通常由多个控制模块组成,用于数据处理、控制算法运算和控制指令生成等功能。
- 输入/输出模块(I/O Module):负责与传感器和执行机构进行数据交互,将采集到的数据传输给控制器,同时将控制指令发送到执行机构。
- 人机界面(Human Machine Interface,HMI):包括计算机、显示器、触摸屏等设备,用于操作和监控DCS系统,向操作人员提供过程状态信息和控制界面。
- 通信网络:用于连接控制器、I/O模块和人机界面,实现数据传输和系统通信功能。
- 数据存储与处理系统:用于存储和处理采集到的数据,提供历史数据查询、报表生成等功能。
- 供电系统:为DCS系统提供电源,保证系统的正常运行。
综上所述,DCS系统通过采集工业过程的数据,并通过控制器进行处理、生成控制指令和协调执行机构,实现对工业过程的监控和控制。
计算机硬件系统组成及工作原理一、计算机硬件系统组成任何一台计算机,都是由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大功能部件组成,其结构框图如网1—1所示。
1.运算器运算器是对数据进行运算的部件,它能够快速地对数据进行加、减、乘、除等基本算术运算及“与”、“或”、“非“等逻辑运算。
在运算过程中,运算器不断得到由存储器提供的数据,运算后把结果(包括中问结果)送回存储器保存起来。
整个运算过程是在控制器统一指挥下,按程序中绢诽的操作次序进行的。
运算器主要由算术逻辑单元(A小hme小L08ic Un入简称Aeu)、寄存器以及一些控制数据传送的电路组成。
算术逻辑单元是运算器中实现算术和逻辑运算的电路;寄存器是运算器中的数据暂存器,在运算器中往往设置多个寄存器,每个寄存器能够保存一个数据。
寄存器可以直接为算术逻辑单元提供参加运算的数据,运算的中间结果也可以保存在寄存器中。
这样,一个简单的运算过程就可以在运算器内部完成,避免了频繁地与存储器打交道的工作,从而提高了运算速度。
Atmel代理运算器中还设有标志寄存器,它用来存放运算结果的特征.如进位标志(c)、零标志(Z)、符号标志(s)等。
在不同的机器中,标志寄存器的标志位有不同的规定。
2.控制器控制器是计算机的控制中心,计算机的工作就是在控制器的控制下有条不亲地协调工作。
控制器通过地址访问内存储器,逐条取出选中单元的指令,分析指令,并根据指令码产生相应的控制信号作用于其他各个部件,控制这些部件完成指令要求的操作。
上述过程周而复始,保证了计算机能自动、连续地工作。
控制器主要由指令计数器(又称程序计数器)、指令寄存器、指令译码器、时序电路及操作控制器等电路组成。
当计算机执行程序时,指令计数器中保存的是耍执行的下一条指令的地址,控制器根据这个地址,从内存中取出指令并送人指令寄存器。
指令译码器对指令寄存器中的指令代码进行分析后,发出各种相应的操作命令,指挥计算机的有关部件进行工作,比如一次内存读/写操作,一个算术/逻辑运算操作,或一个输入/输出操作等。
控制系统的构成和工作原理
控制系统通常由以下几个主要组成部分构成:
1. 输入:控制系统接收的信号或信息,通常是来自于系统的感知器或传感器等设备。
2. 控制器:控制系统的核心部分,根据输入信号进行处理和计算,生成相应的控制指令。
3. 执行器:控制系统的输出部分,根据控制指令执行相应的操作,控制被控对象的状态或行为。
4. 反馈回路:控制系统通常会引入反馈回路,将被控对象的状态或行为的信息反馈给控制器,以实现对系统的闭环控制。
控制系统的工作原理可以分为开环控制和闭环控制两种:
1. 开环控制:控制器根据预先设定的控制指令,直接输出到执行器,控制被控对象的状态或行为。
开环控制没有反馈回路,无法对系统的实际状态进行实时调整。
优点是简单,适用于一些简单的控制需求,缺点是对系统外部的扰动和内部的参数变化较为敏感。
2. 闭环控制:控制器根据感知器或传感器等设备反馈的信息,与预设的控制指令进行比较,计算出控制误差,并调整控制指令,再次输出到执行器,通过不断调整控制指令,使得被控对象的状态或行为逐渐接近预设值。
闭环控制可以实现对系统状态的实时调整和校正,能够对扰动和参数变化做出相应的补偿。
优点是精确、稳定,适用于对系统要求高精度和稳定性的控制需求,缺点是比开环控制复杂一些。
需要注意的是,控制系统的构成和工作原理可以根据具体的应用领域和需求而有所差异,上述仅为一般情况下的描述。
简述计算机系统的组成及其工作原理计算机系统是由一系列组件组成的,它们一起协作构成了完整的系统。
计算机系统由主机、设备、软件和用户等构成,每个组件都与另一组件有机结合在一起,形成一个协同工作的整体。
让我们简要地介绍计算机系统的组成及其工作原理。
计算机的硬件是计算机系统的基础,它由主机、设备和储存器组成。
主机由处理器、系统总线、存储器以及着色器等组成,处理器是计算机系统中最重要的部件,它负责解释和执行计算机指令。
系统总线为主机各部件之间传输数据和指令提供了通道。
存储器主要用于存放程序的数据和指令,以及处理器的临时变量。
着色器将收到的数据进行计算并显示到显示器上,以让用户能够看到计算机所产生的图片。
设备包括键盘、鼠标、打印机、扫描仪等。
键盘是与计算机连接的输入设备,用户可以通过它输入文字和数据。
鼠标是控制计算机指针或图形的设备,用户可以通过它来实现图形显示与计算机界面的交互。
打印机可以将计算机中的文字和图形输出到纸上,以便用户可以查看的。
扫描仪能够将实体文件转成计算机可操作的数字文件。
计算机系统的软件包括操作系统、应用程序和中间件。
操作系统是计算机系统中最重要的软件,它负责管理计算机系统的所有硬件和软件资源,确保系统的正常运行。
应用程序是用户使用计算机的主要工具,它们可以完成用户的指定任务。
中间件是实现应用程序之间的通信的软件,它们能够解决跨平台的问题,从而提高应用程序的灵活性和适用性。
最后,计算机系统的最终用户是系统的操作者,它们利用计算机系统来完成指定的任务。
用户将输入命令,使用户界面等,通过操作系统、应用程序和中间件,指示计算机完成特定的工作,并显示出有用的结果。
由于各种组件的有机结合,计算机系统的工作原理有着相当的复杂性。
当计算机接收到用户的指令时,操作系统会首先把用户指令翻译成机器指令,然后把机器指令放入存储器,处理器逐条提取指令,执行程序,并将最终结果输出到显示器上。
计算机系统的组成及其工作原理清楚地表明,组成计算机系统的各部件之间是高度有机结合的,它们一起协作构成了完整的系统,以满足使用者的多样要求。
空调制冷系统的组成及工作原理
空调制冷系统主要由压缩机、冷凝器、膨胀阀和蒸发器组成。
工作原理如下:
1. 压缩机:压缩机负责将制冷剂压缩成高温高压气体,使其具备足够的能量来释放热量。
2. 冷凝器:冷凝器将高压高温的气体冷却并转化为高压液体,通过排放热量的方式将热量传递给外界环境。
3. 膨胀阀:膨胀阀控制高压液体进入蒸发器时的流量,并降低液体的压力,使其变成低温低压液体。
4. 蒸发器:蒸发器是通过低压下的快速蒸发来制冷的关键组件,它会吸收室内热量并将制冷剂转化为低温低压的气体。
整个系统的运作过程如下:
1. 压缩机将低温低压气体吸入,通过机械作用将其压缩成高温高压气体。
2. 高温高压气体通过冷凝器进行冷却,并持续释放热量,使得气体逐渐转化为高压液体。
3. 高压液体经过膨胀阀进入蒸发器,压力和温度降低,转化为低温低压液体。
4. 在蒸发器中,低温低压液体通过蒸发吸收周围的热量,变成低温低压的气体。
5. 循环往复,不断进行制冷循环,室内的热量经过空气流动和热量交换,被带走,从而实现室内空气的降温。
计算机硬件系统的基本组成及工作原理现代计算机是一个自动化的信息处理装置,它之所以能实现自动化信息处理,是由于采用了“存储程序”工作原理。
这一原理是1946年由冯 · 诺依曼和他的同事们在一篇题为《关于电子计算机逻辑设计的初步讨论》的论文中提出并论证的。
这一原理确立了现代计算机的基本组成和工作方式。
⑴ 计算机硬件由五个基本部分组成:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
⑵ 计算机内部采用二进制来表示程序和数据。
⑶ 采用“存储程序”的方式,将程序和数据放入同一个存储器中 内存储器),计算机能够自动高速地从存储器中取出指令加以执行。
可以说计算机硬件的五大部件中每一个部件都有相对独立的功能,分别完成各自不同的工作。
五大部件实际上是在控制器的控制下协调统一地工作。
首先,把表示计算步骤的程序和计算中需要的原始数据,在控制器输入命令的控制下,通过输入设备送入计算机的存储器存储。
其次当计算开始时,在取指令作用下把程序指令逐条送入控制器。
控制器对指令进行译码,并根据指令的操作要求向存储器和运算器发出存储、取数命令和运算命令,经过运算器计算并把结果存放在存储器内。
在控制器的取数和输出命令作用下,通过输出设备输出计算结果。
1.运算器 ALU)运算器也称为算术逻辑单元ALU Arithmetic Logic Unit)。
它的功能是完成算术运算和逻辑运算。
算术运算是指加、减、乘、除及它们的复合运算。
而逻辑运算是指“与”、“或”、“非”等逻辑比较和逻辑判断等操作。
在计算机中,任何复杂运算都转化为基本的算术与逻辑运算,然后在运算器中完成。
2.控制器 CU)控制器CU Controller Unit)是计算机的指挥系统,控制器一般由指令寄存器、指令译码器、时序电路和控制电路组成。
它的基本功能是从内存取指令和执行指令。
指令是指示计算机如何工作的一步操作,由操作码 操作方法)及操作数 操作对象)两部分组成。
控制器通过地址访问存储器、逐条取出选中单元指令,分析指令,并根据指令产生的控制信号作用于其它各部件来完成指令要求的工作。
计算机控制系统的组成及其工作原理大家好,今天我要给大家讲解一下计算机控制系统的组成及其工作原理。
我们要明白什么是计算机控制系统。
简单来说,计算机控制系统就是用计算机来控制其他设备的一种方法。
它可以实现对各种设备的精确控制,提高生产效率和质量。
那么,计算机控制系统到底由哪些部分组成呢?它的工作原理又是怎样的呢?接下来,我将从以下几个方面给大家详细讲解。
一、计算机控制系统的组成1.1 控制器硬件计算机控制系统的核心是控制器,它负责接收输入信号,经过处理后输出控制信号。
控制器硬件主要包括中央处理器(CPU)、存储器、输入输出接口等部分。
其中,中央处理器是控制器的大脑,负责执行各种指令;存储器用于存储程序和数据;输入输出接口用于与被控设备进行通信。
1.2 传感器和执行器传感器是计算机控制系统的眼睛,负责感知外部环境的变化。
它可以将物理量转换成电信号,供控制器处理。
常见的传感器有温度传感器、压力传感器、位置传感器等。
执行器则是计算机控制系统的手和脚,负责根据控制器发出的控制信号执行相应的操作。
常见的执行器有电机、电磁阀、开关等。
二、计算机控制系统的工作原理2.1 信号采集和处理计算机控制系统的工作开始于信号采集。
传感器将外部环境的物理量转换成电信号,通过输入输出接口传输给控制器。
控制器收到信号后,进行采样、量化和编码处理,将其转化为数字信号。
这一过程需要用到一些专门的芯片和技术,如模数转换器(ADC)和数字信号处理器(DSP)。
2.2 控制策略设计控制策略是计算机控制系统的灵魂,它决定了系统如何根据输入信号进行控制。
常见的控制策略有PID控制、模糊控制、神经网络控制等。
这些控制策略都有各自的优缺点,需要根据具体应用场景进行选择。
在设计控制策略时,需要考虑系统的稳定性、响应速度、鲁棒性等因素。
2.3 控制算法实现控制算法是将控制策略具体化为一系列指令的过程。
这些指令需要通过中央处理器来执行。
在实现控制算法时,需要注意算法的复杂度、可读性和可维护性。
简述计算机系统的组成及工作原理计算机系统是由硬件和软件两部分组成的,它们相互配合,共同完成数据处理和运算的任务。
计算机系统分为五个主要的组成部分:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
这些部件通过总线进行连接和通信,共同协作完成各种计算和数据处理操作。
首先是运算器,它是计算机系统的核心部件,主要负责完成各种运算和逻辑操作。
运算器由算术逻辑单元(ALU)和寄存器组成。
ALU负责执行算术运算和逻辑运算,例如加法、减法、乘法、除法以及与、或、非等逻辑操作。
寄存器是用来存储和传输数据的临时存储器件,包括数据寄存器、地址寄存器和状态寄存器等。
控制器是计算机系统的指挥官,它负责控制和协调各个部件的动作。
控制器通过解析指令、判断条件和执行控制逻辑,确保计算机系统按照预定的顺序和方式进行操作。
控制器包括指令寄存器、程序计数器和时序控制等。
存储器是计算机系统的存储部分,用来存储程序、数据和指令等信息。
存储器可以根据访问速度和容量的不同分为主存储器和辅助存储器。
主存储器又称为内存,它是计算机系统的临时存储器,用来存储当前正在运行的程序和数据。
辅助存储器则是用来存储长期保留的数据和程序,如硬盘、光盘和闪存等。
除了核心部件外,计算机系统还需要输入设备和输出设备来完成与外部环境的交互。
输入设备主要用来接收用户输入的指令和数据,如键盘、鼠标和扫描仪等。
输出设备则用来显示计算机处理结果或将数据输出到外部设备,如显示器、打印机和音箱等。
计算机系统的工作原理是通过指令周期来完成的。
指令周期是指计算机处理一条指令的完整流程,包括取指令、分析指令、执行指令和访问存储器等步骤。
首先,控制器从存储器中取出指令,并将其送到运算器进行分析。
然后,根据指令的类型和操作码,运算器执行相应的运算和逻辑操作,并将结果存储在寄存器中。
最后,控制器根据指令的执行结果,决定下一条指令的执行地址,并将其送到存储器中进行取指令,整个过程循环不断,直至程序结束。
系统组成和工作原理
本文简单介绍了RFID系统的组成和工作原理。
最基本的RFID系统由三部分组成:
1. 标签(Tag,即射频卡):由耦合元件及芯片组成,标签含有内置天线,用于和射频天线间进行通信。
2. 阅读器:读取(在读写卡中还可以写入)标签信息的设备。
3. 天线:在标签和读取器间传递射频信号。
有些系统还通过阅读器的RS232或RS485接口与外部计算机(上位机主系统)连接,进行数据交换。
系统的基本工作流程是:阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号,当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流,射频卡获得能量被激活;射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去;系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号,经天线调节器传送到阅读器,阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理;主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性,针对不同的设定做出相应的处理和控制,发出指令信号控制执行机构动作。
在耦合方式(电感-电磁)、通信流程(FDX、HDX、SEQ)、从射频卡到阅读器的数据传输方法(负载调制、反向散射、高次谐波)以及频率范围等方面,不同的非接触传输方法有根本的区别,但所有的阅读器在功能原理上,以及由此决定的设计构造上都很相似,所有阅读器均可简化为高频接口和控制单元两个基本模块。
高频接口包含发送器和接收器,其功能包括:产生高频发射功率以启动射频卡并提供能量;对发射信号进行调制,用于将数据传送给射频卡;接收并解调来自射频卡的高频信号。
不同射频识别系统的高频接口设计具有一些差异,电感耦合系统的高频接口原理图如图1所示。
阅读器的控制单元的功能包括:与应用系统软件进行通信,并执行应用系统软件发来
的命令;控制与射频卡的通信过程(主-从原则);信号的编解码。
对一些特殊的系统还有执行反碰撞算法,对射频卡与阅读器间要传送的数据进行加密和解密,以及进行射频卡和阅读器间的身份验证等附加功能。
射频识别系统的读写距离是一个很关键的参数。
目前,长距离射频识别系统的价格还很贵,因此寻找提高其读写距离的方法很重要。
影响射频卡读写距离的因素包括天线工作频率、阅读器的RF输出功率、阅读器的接收灵敏度、射频卡的功耗、天线及谐振电路的Q值、天线方向、阅读器和射频卡的耦合度,以及射频卡本身获得的能量及发送信息的能量等。
大多数系统的读取距离和写入距离是不同的,写入距离大约是读取距离的40%~80%。
RFID技术利用无线射频方式在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输,以达到目标识别和数据交换的目的。
与传统的条型码、磁卡及IC卡相比,射频卡具有非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用的特点和具有防冲突功能,能同时处理多张卡片。
在国外,射频识别技术已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域。