2015年4月14日 電子制御設計製図Ⅰ 第二回 担当教員：　北川輝彦

業務の中でのCADシステム 2次元CADと３次元CADを用いた仕事の流れの違い 2次元CAD 　出力は部品図や組立図。構想設計の結果検討図を作成、試作や解析評価をクリアした後に部品図や組立図を作成し、試作や解析評価を行う。 試作/解析 試作/解析 構想設計 検討図 詳細設計 部品図/ 組立図

業務の中でのCADシステム 2次元CADと３次元CADを用いた仕事の流れの違い 3次元CAD 　出力は3次元モデル。試作･解析用のデータを作り直す必要が無く、作業の効率化を図れる。 構想設計 試作/解析 詳細設計 試作/解析

CADシステムの利用分野 効率的に製品の企画と設計を行うことが目的 CAE（Computer Aided Engineer） CAM（Computer Aided Manufacture） 　　生産に必要な情報を数値データ化し，この数値データを元に対象物を生産する設計・生産システム PDM（Product Data Management） 　　CADデータを中心にして，製造に必要な部材の仕入れから設計，製造，物流までを統合したシステム

CADシステムの利用分野 効率的に製品の企画と設計を行うことが目的 DMU（Digital Mock UP） 　　3次元データを用いた、メカニックな動きを含む試作検証 CG（Computer Graphics） 　　3次元データに実物に近い表現を付加

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 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 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 1649　パスカル　歯車式加減算機 1833　バベジ　解析機関 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 コンピュータに使用する計算用回路素子で分割

第1世代 1946 モークリー、エッカート ENIAC 弾道計算用 真空管 18,800本 床面積畳60畳、重量30ｔ、 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 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

第1世代 1946 モークリー、エッカート ENIAC 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。 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

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

ＣＰＵ（中央処理装置） 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． 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． 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 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 8Mbps PCI 32，64 132～533Mbps AGP 32 PC/AT互換機の標準バス，現行製品には不採用 PCI 32，64 132～533Mbps 現行PCの標準バス AGP 32 266～2128Mbps 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 5Gbps PCI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 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 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