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中小学信息科学知识:办公自动化系统



第一章 什么是办公自动化

第一节 办公自动化的定义



  办公室自动化是近年随着计算机科学发展而提出来的新概念。办公室自 动化英文原称 Office Automation,缩写为 OA。办公室自动化系统一般指实 现办公室内事务性业务的自动化,而办公自动化则包括更广泛的意义,如本 书后文所述,包括网络化的大规模信息处理系统,为了叙述的方便,本书中 简称为办公自动化。
  办公自动化没有统一的定义,凡是在传统的办公室中采用各种新技术、 新机器、新设备从事办公业务,都属于办公自动化的领域。
  通常办公室的业务,主要是进行大量文件的处理,起草文件、通知、各 种业务文本,接受外来文件存档,查询本部门文件和外来文件,产生文件复 件等等。所以,采用计算机文字处理技术生产各种文档,存储各种文档,采 用其它先进设备,如复印机、传真机等复制、传递文档,或者采用计算机网 络技术传递文档,是办公室自动化的基本特征。
  办公室是各行业工作的领导进行决策的场所。领导机关做出决策,发布 指示,除了文档上的往来之外,更深层的工作,实际上是信息的收集、存储、 检索、处理、分析,从而做出决策,并将决策作为信息传向下级机构或合作 单位,或业务关联单位。
OA(办公自动化)技术分为三个不同的层次:第一个层次只限于单机或
简单的小型局域网上的文字处理、电子表格、数据库等辅助工具的应用,一 般称之为事务型办公自动化系统。
随着三大核心支柱技术:网络通讯技术、计算机技术和数据库技术的成
熟,世界上的 OA 已进入到新的层次,在新的层次中系统有四个新的特点:
  (1)集成化。软硬件及网络产品的集成,人与系统的集成,单一办公系 统同社会公众信息系统的集成,组成了“无缝集成”的开放式系统。
(2)智能化。面向日常事务处理,辅助人们完成智能性劳动,如:汉字
识别,对公文内容的理解和深层处理,辅助决策及处理意外等。
(3)多媒体化。包括对数字、文字、图像、声音和动画的综合处理。
  (4)运用电子数据交换(EDI)。通过数据通讯网,在计算机间进行交 换和自动化处理。这个层次包括信息管理型 OA 系统和决策型 OA 系统。
办公事务 OA 中,最为普遍的应用有文字处理、电子排版、电子表格处理、
文件收发登录、电子文档管理、办公日程管理、人事管理、财务统计、报表 处理、个人数据库等。这些常用的办公事务处理的应用可作成应用软件包, 包内的不同应用程序之间可以互相调用或共享数据,以便提高办公事务处理 的效率。这种办公事务处理软件包应具有通用性,以便扩大应用范围,提高 其利用价值。
  此外,在办公事务处理级上可以使用多种 OA 子系统,如电子出版系统、 电子文档管理系统、智能化的中文检索系统(如全文检索系统)、光学汉字 识别系统、汉语语音识别系统等。在公用服务业、公司等经营业务方面,使 用计算机替代人工处理的工作日益增多,如订票、售票系统,柜台或窗口系 统,银行业的储蓄业务系统等。
  事务型或业务型的 OA 系统其功能都是处理日常的办公操作,是直接面向 办公人员的。为了提高办公效率,改进办公质量,适应人们的办公习惯,要
  
提供良好的办公操作环境。
  信息管理型 OA 系统是第二个层次。随着信息利用重要性的不断增加,在 办公系统中对和本单位的运营目标关系密切的综合信息的需求日益增加。信 息管理型的办公系统,是把事务型(或业务型)办公系统和综合信息(数据 库)紧密结合的一种一体化的办公信息处理系统。综合数据库存放该有关单 位的日常工作所必需的信息。例如,在政府机关,这些综合信息包括政策、 法令、法规,有关上级政府和下属机构的公文、信函等的政务信息;一些公 用服务事业单位的综合数据库包括和服务项目有关的所有综合信息;公司企 业单位的综合数据库包括工商法规、经营计划、市场动态、供销业务、库存 统计、用户信息等。作为一个现代化的政府机关或企、事业单位,为了优化 日常的工作,提高办公效率和质量,必须具备供本单位的各个部门共享的这 一综合数据库。这个数据库建立在事务级 OA 系统基础之上,构成信息管理型
的 OA 系统。
  决策支持型 OA 系统是第三个层次。它建立在信息管理级 OA 系统的基础 上。它使用由综合数据库系统所提供的信息,针对所需要做出决策的课题, 构造或选用决策数字模型,结合有关内部和外部的条件,由计算机执行决策 程序,作出相应的决策。
事务级 OA 系统、信息管理级 OA 系统和决策支持级 OA 系统是广义的或完
整的 OA 系统构成中的三个功能层次。三个功能层次间的相互联系可以由程序 模块的调用和计算机数据网络通信手段做出。一体化的 OA 系统的含义是利用 现代化的计算机网络通信系统把三个层次的 OA 系统集成一个完整的 OA 系 统,使办公信息的流通更为合理,减少许多不必要的重复输入信息的环节, 以期提高整个办公系统的效率。一体化、网络化的 OA 系统的优点是,不仅在 本单位内可以使办公信息的运转更为紧凑有效,而且也有利于和外界的信息 沟通,使信息通信的范围更广,能更方便、快捷地建立远距离的办公机构间 的信息通信,并且有可能融入世界范围内的信息资源共享。
本书中,事务级 OA 系统称之为普通办公自动化系统,而信息管理级 OA
系统和决策支持级 OA 系统称之为高级办公自动化系统。 例如,市政府办公机构,实质上经常定期或不定期的收集各区、县政府
和其它机构报送的各种文件,然后分档存放并分别报送给有关领导者阅读、
处理,然后将批阅后的文件妥善保存,以便以后查阅。领导者研究各种文件 之后作出决定,一般采取文件的形式向下级返回处理指示。这一过程,是一 个典型的办公过程。
  在这一过程中,文件本身是信息,其传送即是信息传送过程。但应当注 意到,领导在分析决策时,可能要翻阅、查找许多相关的资料,参照研究, 才能决策,所以相关的资料查询、分 析,决策的选择也属于信息处理的过程。 例如,北京市东城区政府报来文件要求某地区盖一座公共建筑,申请批 准,文件传递到市政府有关机构,市有关领导看到文件后,要去寻找市里有 关规划盖楼的文件法规,又需要研究全市的经费预算,以及其它许多参考资 料,然后研究决定同意或不同意。并以文件或通知的形式把决定这一信息反
馈给东城区政府。 这个例子中,信息以文件方式传递、处理;领导查阅、参照的有关法规
也是信息,这是数据信息。研究决定过程,主要是领导者的意志。但是客观 信息分析,可以做出几种可选择的方案。在这个全过程中,如果采用计算机

处理来往的文件,可以说是初步程度的自动化。如可以用计算机查询各种资 料数据,这是更进一步的自动化。如果由计算机自动分析有关本事件的资料, 自动提供若干个供决策者采用的可能决策,则是更深层次的有人工智能观念 的办公自动化。
  再进一步分析这个例子,如果市政府微机办公系统和市政府法规信息数 据库系统、市政府财务管理系统是一个集成化的统一系统,计算机自动从有 关系统中寻取机关资料,这种系统就是办公自动化更高层次的集成化。
  另外,如果市政府办公系统和区政府办公系统是一个集成的计算机网络 系统,可以通过网络传递信息,可以远程处理业务,那这就是一个更进一步 的网络化的办公室自动化系统。
  所以,办公室自动化系统本身是一个多层次的系统,在各种层面上,可 以说实现了办公自动化的一部分业务,而从最初级的自动化开始,随着采用 的技术不同而逐步构成一个更高级的自动化系统。
  我国专家在第一次全国办公自动化规划讨论会上提出办公自动化的定义 为:利用先进的科学技术,使部分办公业务活动物化于人以外的各种现代化 办公设备中,由人与技术设备构成服务于某种办公业务目的的人一机信息处 理系统。
人是系统第一因素,即办公室主要因素是工作人员,包括各种人员,除
了传统办公室的角色外,现在又要加部分管理设备的专业技术人员,例如, 计算机工程师,其它设备维护人员等。
技术设备,计算机是另一因素。
  设备中有各种机器,如计算机、复印机、速印机、电话机、传真机、网 络设备、光盘机等等,这些设备统称为硬设备,或称硬件。而各种信息设备 中还需要有管理设备的软件,例如,计算机的操作系统、网络操作系统、文 字处理软件、专项工作程序软件等等,这些将在其它章节详述。
显然办公自动化这一人机系统,人,机,缺一不可。而设备方面,硬件
及必要软件都需齐备。 我们也可以认为办公自动化系统是人类处理信息的系统,是人类进入信
息时代后的一种新慨念。

第二节 办公自动化的历史概况


  人类从诞生时起,就是做为一个种群在地球上生存发展的。人类的一切 活动从一开始就是人群之中进行信息交换的过程。
  史前人类之间利用声音、记号传递信息。例如某些民族的鼓声、歌声。 特别声调的喊声都启源于传递信息。而结绳记事、刻石记事,更是众所周知 的。经历了几十万年和自然界的斗争,人类产生了语言,文字,大大有利于 信息的传递、交换。树枝、棍棒成为人类最早的笔。公元前 3200 年埃及人发 明了墨水,而商朝的中国人在龟甲上刻字,在青铜器上铸字传递文化,这就 是有名的甲骨文和金文。后来又在竹简、木简上刻字记载信息。公元 105 年 中国人发明了纸,毛笔和砚。约 1040 年中国人毕升发明了活字印刷。公元
1565 年西方人发明了铅笔。这些都是人类书写信息的工具。而信息传递靠人 类本身,当时交通运输手段,陆路以牛车或马车,水路以船运为主要方式, 所以一个信息传到遥远的异地,需要相当长的时间。当时最快的所谓 500 里 快马传递,在今天看来也相当缓慢。电影《鸦片战争》中有道光皇帝和林则 徐之间以 500 里快马传递信息的情节。北京至广州有约 2500 公里之遥,最快 也得 10 天,所以真有紧急军情,也只能因地制宜了。
近代,办公、信息工具有了巨大发展。机械打字机于 1714 年发明。1898
年,发明了电动打字机,1937 年发明了复印机。1943 年,发明了录音机,1946 年发明了计算机,70 年代出现了各种文字处理设备。这些现代化高科技产品 成为人类的有力工具,很快地应用于人类的办公活动中,开始了办公自动化 的时代。
以美国为例,今日美国的办公室早已不是 70 年代以前美国影片中的形象
了。每个办公桌上都是微型计算机、打印机、传真机等现代设备。所有微型 机大都已为网络所联结,数据和信息在计算机和网络中飞速传递,瞬时可以 从西海岸传到遥远的欧洲。所有的文件都是经过 Word 之类软件生成。由激光 打印机生产,工整、精美。需要多份文件即时就可复制。美国 60 年代开始进 入办公自动化时期。公司企业最早实施自动化措施。早期计算机应用中,1975 年前,有许多从事文字处理的应用软件,80 年代后微型机迅猛发展,著名的 软件 WordStar,Lotus-1-2-3,都是文字及表格处理软件。在全世界范围 的办公室内掀起了广泛的应用热潮。80 年代后更是高速发展。Mocrosoft 公 司的 Office 系统是最著名的例子。Windows 环境下的 Word 软件是最为成功 的,现在全世界绝大多数的文件都是由 Word 产生的。Word 带给人们前所未 有的方便。同时,网络在美国获得了不断的发展,最终形成了今日的 In- ternet 网,把全世界的办公室联结在一起。例如,1978 年,卡特政府建立白 宫办公业务信息系统。这是一个具有 1000 个终端的局域网。1984 年,90% 以上政府机构应用电子邮件。而美国各大学在 80 年代中后期,都建立了完备 的校园网。例如著名的斯坦福大学校园网。全国进入布网高潮,遍布美国的 网络最终联成了今天的 Internet 网。而 Internet 网现在已深入到美国和世 界上大多数国家的办公室和家庭。办公自动化、信息化已深入到几乎每一个 人的办公桌。近年美国办公自动化系统又向管理支持软件、数据库软件深度 发展。几乎每一个大中型企业或机构都已建立了自己的办公自动化系统,绝 大部分是信息管理系统和决策系统。50 年代的美国人是绝对不认识今日的美 国办公室。今日美国办公室是高技术发展的结晶,人类已进入了信息革命时

代。
  日本基本上也经历了以上的过程,紧紧地跟随着信息业发展的步伐。今 日日本也实现了全国的网络化。主要大学、政府机关、大企业都在网上,都 有了自己的高级办公自动化系统。计算机普及到人们生活的任何角落,其水 平和美国接近。
  
第三节 我国办公自动化的发展


  70 年代,办公自动化技术开始传入我国。80 年代初微型机也进入我国。 我国政府对此较为重视,国务院于 1985 年设立了办公自动化专业领导小组。
1986 年成立了相应的专家组,多次举办全国性的研讨会,对办公自动化的设 备、系统功能、系统结构、网络、集成化、应用软件等进行研讨,并由专家 写了设计指导书。
  1985 年以前是我国发展的第一阶段,是准备期。主要是引入复印机,汉 化微型计算机软、硬系统,解决汉字输入输出,汉化部分应用软件,制定规 划。
  1985~1990 年为发展期。开始试点开发、培养一批技术骨干,建立了一 些系统。国务院组织开发了“政务办公自动化系统”。目前全国市以上政府 及大中型企业都已开始这一项目。例如,上海市政府办公系统,以 Wang-vs 超级小型机组成网络。软件系统包含文字处理、文件管理、办公日程管理、 轻型印刷、电子邮件、机关事务处理等七个软件包,取得了一定的效益。
  全国还有众多不同等级的办公自动化系统投入运行。例如,第七届全国 人民代表大会使用会务管理系统取得了成功。
这一时期我国有关方面相继开发出许多风靡一时的汉字系统,并继续向
前开发。例如:CCDOS、希望汉字 UCDOS、联想汉字系统、天汇汉字、2·13 汉字等等。开发了大量汉字输入方案,例如:五笔字型、自然码、拼音、郑 码、笔型码、笔顺码等等。也开发了一些著名的文学处理系统,例如:方正 排版、华光排版、WPS 系统(金山汉字)、CCED 系统、汉化 Word Star 等等。 这些巨大的成果使办公自动化中最基本的技术:文字处理技术在我国得到巨 大发展。目前我国办公公文、文件的生产处理已基本实现了自动化。社会上 文秘人员已普遍掌握这些基本技术。我国机构招聘人员时,会使用相关计算 机软件已成为一个基本条件。目前这方面技术正在继续发展。微软公司
(Microsoft)的办公软件 Office 已逐渐占据统治地位,Word 以其先进的技
术赢得了大多数用户,而且从 1985 年以后,传真技术、复印技术、局域网技 术在我国得到大面积的普及。办公手段有了巨大进步。1992 年以后,自动化 技术在我国银行业、保险业、邮政业、航空业各个行业上都有巨大的发展。 我国人民存款也开始通存通兑、异地存取、柜员机取款,持卡购物、消费、 旅游,计算机订票等等,也进入我国人民日常生活。社会上各种网络信息开 始给人们提供信息,例如,北京瀛海威时空。我国图书馆界也有了巨大的变 化。国家级、省级图书馆,科学院系统大、中型馆,全国高校大、中型馆基 本上实行了计算机管理。而全国大多数单位均实现了不同程度的计算机财 务、人事管理。很多人都拿到了计算机打印的工资条。由于自动化的威力, 社会面貌有了巨大变化,逐步缩小了与发达国家的差距。
  1991 年以后我国网络开始有较大发展。通信设施有较大改善,全国分组 交换网投入使用。正在建立全国性的计算机网络。多种多样的办公自动化系 统也大量投入运行。例如,1995 年国家教委已建成 Cernet——中国教育科研 网骨干网。Cer-net 租用国家专用线路,建成以清华大学为网络中心,以北 大、北京邮电大学、东南大学、上海交大、华中理工大学、西安交大、成都 电子科技大学、东北工大、华南理工大学等九所院校为地区中心的全国高校 网络。这些中心都建有相应的校园网。Cernet 已接通 Internet 网,通过网
  
络可以查询 Internet 网上的各种信息,也可以查询国内已上网单位的相应信 息。Cernet 提供 E-Mail(电子邮件)、 FTP、Telnet 等网络服务。全国目 前已有约 100 所高校联结 Cernet,并正在迅速发展。Cernet 为中国高等教育 机构提供了实现办公自动化的基础。
  我国在这一方面虽然取得了一些成绩,但与发达国家相比,仍有相当差 距。我国许多办公事务依然主要依靠文字文件,依靠专人传达,依靠长途电 话。网络上的解决方案还远未建成。国家各个系统之间也存在各不相同,井 水不犯河水之势。例如,国家教委的 Cernet 网骨干网已建成,许多学校也纷 纷相继上网。但是网上并没有开发运行相应的办公自动化系统,网上跑的基 本是外国信息。最大的功用也是集中在向国外发送接受 E-Mail。这应当引 起我们高度注意并采取相应措施。我国大中型企业和机构目前也部分地实现 了不同层次的办公自动化。其中许多单位已经建立了管理信息系统;但目前 系统的水平还不高,一般还达不到集成化的高度。网络化应用也十分有限。 很少有决策型的系统投入实际应用。
  
第二章 办公室自动化系统的构成

第一节 普通办公室自动化系统的构成


  办公自动化的初级发展阶段主要是将原来传统意义上的办公室中的业务 实现自动化,即办公事务性自动化。当然这种自动化本身也是对信息的加工 处理,也有信息的储存、分析、加工。但在初级阶段,分析,特别是检索相 关的信息,并进而做出智能分析方面还很少涉及,而相应的与其它专门办公 业务的子系统之间的联系也比较少。所以办公室主要是模拟处理传统的业 务,即主要是文件处理工作,因而主要是使用微型计算机的文字处理功能。 这些功能也是微型机最早开发的功能之一。它代替了传统的打字机。微型计 算机文字处理软件,能很好地胜任这一工作,可以方便地输入文件,编排文 件版面并打印输出文件。同时可以将文件存储在计算机硬盘中,以便以后修 改、查询、重新使用。同样,复印机在这一系统中起到重大作用,它可随时 方便地为我们提供重复的文件拷贝,在需要将同一文件大量分发的局部即时 环境中,起到巨大作用,成为即时的印刷设备。而传真机能及时接受外来传 真文件,并输出本地文件,起到了传输信息的作用。
  初级系统的进一步发展需要应用较简单的数据库系统管理本地及本系统 办公系统中的有关数据,并进行较简单的运算统计、分析。因而在初级系统 中已开始使用较小型的数据库软件。
同时这种以文件处理为主要环节的自动化系统,在局部地区也开始实现
网上作业。例如一层楼中相邻各办公室,或者一座办公楼中,甚至一个机关 院中,各部门之间通过计算机网络传递有关信息,发送、接受 E-Mail,给 本机构办公带来巨大利益。因而较为小型的网络系统也是初级办公自动化所 要求的。
普通办公自动化系统,主要由微型机或较小规模微机局域网以及一些其
它办公设备,如复印机等组成。这种系统主要是具有并机或网上的办公文件 处理、电子报表处理、小型数据库处理等功能。
系统硬件主要是微型计算机系统,例如 PC 机或微机服务器。部分有局域
网系统,例如 Novell 网或 Windows NT。系统软件主要是文字处理软件,例 如,Word Star、WPS、CCED、Word 等等。电子报表软件,如:Lotus1-2-3、 Excel 等等。微机数据库软件,如:DBASE IV、FOXbase、FOXpro 等等。
当然,PC 系统应当有相应的汉化操作系统。例如:UC- DOS、王码汉字、
天汇汉字,或者汉字 Windows3.1、 Win-dows3.2、中文之星。而这类网络 应当有相应的局域网网络软件,例如 Novell3.11、4.1,Windows NT 等等。 普通办公自动化系统,主要是应用上述硬件或软件进行计算机化的文字 处理,并将生成文档或外来文档存入计算机相应硬盘,准备随时使用。并通
过局域网在网内传递文件。 而小型数据库,主要用于存储并管理与日常办公有关的事务数据,例如:
有关文件索引、会议管理、行政、基建、车辆、办公用品管理、财务、人事 等信息。其它有关机构基础数据,例如企业单位的基本生产数字,均可用数 据库管理。
  这种普通自动化系统,目前不同层次地存在于各个行业,从单机文件文 字处理到小型局域网系统,已给社会带来了巨大的效益。
  我们下面分析一个完整的例子,通过此例读者可以清楚地理解普通办公 自动化系统的构成。
  
例 广东大厦酒店电脑网络信息管理系统规划和实施。广东大厦是一个有
516 间客房,1200 多餐位和拥有多种娱乐服务设施的三星级大型宾馆。为使 大厦的管理更规范化、科学化,提高工作效率,从 1995 年初开始了广东大厦 电脑网络信息管理系统(以下简称网络系统)的规设计和实施工作。该网络 系统是一个基于微机平台的局域网(LAN),采用集中式的管理方式,即通过 中心专用文件服务器控制各工作站之间的数据共享、信息交换和统计、查询、 打印,从而实现大厦前台数据的实时处理和后台信息的批处理。
一、网络操作系统的选型

  从实际出发,考虑当今微机网络操作系统的技术潮流和发展方向,从以 下几个方面选择网络操作系统:
  (1)符合客户机/服务器体系(Client/Server):当今微机局域网普遍 采用集中式控制管理方式,即网络中绝大部分共享资源均放在网络服务器, 同时服务器系统还能向客户提供 Client/Server 程序通讯软件系统、内存管 理和任务调度等各种功能,通过工作站和服务器的协同工作,完成如文件和 记录锁定、SQL 查询等系列功能。
(2)支持多重协议。
  (3)支持多厂家产品互连,考虑到当今网络发展趋势,大厦网络系统不 但要实现自己内部各站点的连接通信,而且还要实现与异种机、异种网之间 相互通讯、资源共享,因此所选择的网络操作系统应该遵守开放式结构、且 互连的原则,简单方便。
(4)具备强大的网络管理功能:网络操作系统首先有功能强大的网络服
务功能,管理者能方便地管理和控制网络系统上各种数据资源,实现目录、 文件、打印机等的共享管理,此外还须具备高度的可靠性和保密性。
选用了 NOVELL 公司著名的 Netware V3.12 操作系统,这除了因为该系
统符合上述各种条件外,它还具有升级的 32 位网络驱动程序、网管、打印和 TCP/IP 服务、文件及访问 CD-ROM 卷等先进功能,是比较成熟的网络操作系 统,已能满足我们目前和今后一段时期使用的需要。
二、网络拓朴结构的设计

  大厦网络系统拓朴结构的设计主要应从网络的安全性、性能、安装难易 度、价格等几个方面进行综合考虑,最终确定采用总线+星型的网络拓扑结 构。即网络系统主干采用 50 欧姆细同轴电缆(RG-58A/U)连接,部分工作 站以总线形式与服务器相连,而在工作站分布较为集中、故障概率较高而一 般又不允许工作中断的区域(如总台、结算中心),各工作站则以集线器(HUB) 和无屏蔽双绞线(UTP)连接组成 10BASE-T 星型结构。这种结构一是费用较 低,布线方便灵活;二是故障点仅局限在集线器与工作站之间,且由于 HUB 本身具有容错功能(故障隔离、线路碰撞检测),使上述区域某工作站即使 发生故障也不影响其他站点的正常工作,更不会导致整个系统中断,保证了 系统安全运行。
  由于大厦网络系统内各工作站分布较广,最远站点和服务器之间的物理 距离已大大超出细缆规定的传输距离(185 米),为扩展网络范围,在线路 敷设和网络结构上采取了一些具体措施。目前扩展局域网距离主要采用下列 各措施之一或综合使用:
  
·多种拓扑结构结合的传输方式
·用中继器扩大传输距离
·用内部网桥扩展传输距离 在大厦网络系统的扩展中主要采用了第一和第三种措施结合的方式。首
先,在网络拓扑上选用总线+星型的结构,利用网络集线器和双绞线的连接 突破细缆物理传输距离的限制,使网络得已扩展,另外,采用内部网桥扩展 网络,即在文件服务器中插入两块(或以上)的网卡(NIC),通过适当的硬 件设置和软件驱动程序的安装,形成具有不同网络号的前、后台双干线网络 系统。在实际应用中,这种方法和采用中继器扩展网络的方法相比有以下优 点:
  ·中继器只起信号放大和整形作用,并没有逻辑判断和处理能力,而内 桥在转发一帧数据前,要重新进行帧校验,可以有效地隔离传输中的错误, 从而提高了网络的可靠性。
  ·中继器工作在 OSI 的物理层,距离延伸后的局域网在逻辑上仍属同一 个网络,这样,网络上因工作站数量增加后导致的网络冲突加剧,内桥则是 一种工作在数据链路层的存储转发设备,它可以把工作站分配在两个(或多 个)子网上,由于每个网段上工作站数目减少了,自然网络冲突的机率也相 应降低。
·网卡的价格远低于中继器,内桥工作时无需额外的工作站充当桥驱动
器,也不需另外购买其它协议软件,因此费用低廉。
三、网络系统安全设计

  网络系统安全是指根据网络系统的特点,利用各种安全措施防止系统被 破坏(包括操作系统、应用软件、硬件、数据等),防止计算机病毒入侵, 防止雷电及其他干扰等。
1.系统容错
大厦网络系统服务器采用 Netware 二级容错(SFTⅡ)中的磁盘双工技术
(Disk Duplexing)。和 SFTⅡ磁盘镜像技术(Disk Mirroring)比较,磁 盘双工由于采用双通道技术,同时对两个磁盘进行数据读写操作,因此速度 明显比采用顺序读写时的磁盘镜像要快得多,大大提高了网络的吞吐率;其 次,采用双工技术无论是遇到磁盘故障还是磁盘通道故障均能有效地保护数 据,(镜像时只能在磁盘故障时起保护作用)且系统会发出警告信息,以便 使磁盘双工功能尽快得到恢复。使用效果说明,这种技术较适合投资不大, 又对容错性有一定要求的中、小型网络系统采用。
2.多级数据备份
  大厦网络系统对数据采用了多级备份的方法,一是双服务器结构,这种 结构有别于 SFTⅢ中的主从服务器结构方式,平时备份服务器是以并发工作 站方式挂接在网上,定期通过人工干预的方式将管理程序和各类数据备份到 该服务器硬盘中,一旦主服务器出现故障,则启动备份服务器接替工作;二 是主服务器上除原已配置了双硬盘外,还在它们的数据卷(Data Volume)中 分别建立各类数据备份子目录,通过软件实现上述数据的定时备份和拷贝; 三是在重要的工作站(如总台、财务)配置大容量硬盘,每天进行本地数据 备份;四是采取软盘定期备份。
3.用户权限限制

  通过使用 Netware,使文件服务器中数据非法访问的四级保密手段达到 对系统、用户、目录、文件保密的目的。同时在有关应用程序中加入纠错和 检测子系统(黑盒子),随时监测非法用户登录入侵的情况和系统出错信息。
4.病毒的防治
  网络系统上的防病毒措施主要采取软、硬件结合的方式:硬件方面,一 是在服务器上安装防病毒卡(优益卡),实时动态地检测网上病毒的入侵情 况;二是除电脑机房外,全部采用无盘工作站,堵塞了病毒传播的途径。实 践证明,上术措施是行之有效的。系统运行至今,尚未出现过因计算机病毒 导致数据丢失或系统中断的现象。
5.抗干扰措施
  考虑到网络系统极易遭受雷电和其它电磁波的干扰,除了专门铺设了性 能良好(接地电阻很小)的专用地网外,在布线、电源使用方面也采取了相 应的抗干扰措施,同时对那些使用频繁,遇恶劣天气不能停止使用的工作站 则选用有防雷装置的网卡。
四、网络系统环境
1.硬件环境
  电脑室:主服务器为 COMPAQ PROLIANT 1000 5/60,16M 内存、1GB* 2 硬盘,满足大厦数据三年存储的需要、SMART CD-ROM、32 位 NetFlex-2 网卡、内置服务器管理软件 INSIGHT MANAGER V2.0。
备份服务器为 COMPAQ PROLINEAMT 4/66,8M 内存、540M* 2 硬盘、16
位 PX2 全双工网卡。集线器为 ACC-TON 的 16 口中继型,内置 CPU,具有信 号放大、整型和故障隔离功能。
各站点配置:
  工作站:386DX/40 或 486DX2/66 工作站,2~4M 内存。打印机:餐厅、 商场收款采用 LQ-300K 窄行打印机,利用机内打印缓冲实现上述部位帐单脱 机打印;其他部门使用 LQ-1600K 宽行打印机,实现报表高速打印。网卡: ACCTON 的 EN 和 UK 系列 16 位网卡。
2.软件环境
操作系统:MS-DOS5.0。 汉字系统:采用目前流行的 UCDOS3.1 中文平台。 数据库:FOXPRO V2.5 FOR DOS
编程语言: FOXPRO、 C++

第二节 高级办公自动化系统构成


  办公自动化系统是不断向前发展的系统。在实现了上一节所讲叙的初级 阶段的功能之后,系统不断地在许多方面向更高级的处理方向发展。这些功 能的扩展构成了较为高级的办公自动化系统。
  高级的系统没有十分明确的定义。由于它本身在不断向前发展,而且从 初级到高级发展的方向不尽一致,区分也不是非常明确。因而不可能有一个 全面、准确的定义,所以其构成也不尽相同。因此我们只谈及一般的高级系 统的构成。
  系统由初级到高级,主要是在主计算机、数据库处理、增加各个管理子 系统、网络通信、专用数据库、决策支持、知识库、专家系统等方面扩展了 系统。另一方面也在系统处理的数据方面加强了声音、图形、图像信息的处 理功能。
  由于系统主要向管理、决策、人工智能方向发展,所以高级办公自动化 系统对硬、软设备都有了进一步的要求。
一、主机

  首先高级系统需建多个复杂的专业管理子系统,要经常使用许多知识数 据库,要运行大型专家系统,要建立综合数据库。因而对系统的主计算机提 出了更高的要求。要求主计算机有更高的运算速度,特别是支持多用户、大 容量并行运算的功能,有更为强劲的网络通信功能,有更为强大的安全运行 保证。所以系统中主计算机采用运行 UNIX 的中、小型机为主机,同时要求以 一些独立的 UNIX 工作站,及大量的处理前端事务的较高级的 PC 机。以这些 机器构成三级快速通信网络。这种网络具有远程通讯的功能。
运行 NUIX 的中、小型机,当前主要是小型机。有很强的功能和高可靠性。
主要完成管理信息系统功能,并支持各种系统引用的大型数据库,即通常所 谓为系统建立起数据库后台支持平台。这些机器置于计算机中心的机房,处 于第二个层次。工作站(运行 UNIX 系统)处于第二层次,设置于各职能管理 部门。主要完成部门的办公事务处理。微机设置于各办公室工作人员办公桌 上,主要作为运行各系统的前端机。工作人员在此运行管理程序,和主机上 后台数据库打交道,同时可以作为文字处理、图形、图像处理的处理机,运
行 WPS、CCED、 Word Star、 Word 等文字处理软件。微机之间可以运行 E
-Mail 一类软件,交换各种信息。它也作为网络运行的终端与本地网或远地 网的其它用户通讯、传递和处理信息。微机是个人工作的主要平台。
  这类系统通常加入各种专用数据库,即在对一般办公系统中的基础数据 库的原始数据加工以后,生成不同功能要求的专用数据库。例如,政府机关 可设置计划、统计、公交、财贸、外贸、金融、建设、农业、市计、文教卫 生、科技等等专用数据库。这类系统向决策、智能化方向发展,要求构成综 合数据库和各种大型知识库。其综合数据库是把各专业数据库的内容进行归 纳处理,把与全局或系统目标有关的重要数据构成综合数据库。而知识库主 要是大型模型库和方法库及对事务处理的有关条件,将过去的经验或是科学 分析的结果都存入数据库备用,以便在对未来的新条件分析时,得出可选择 的结论,达到智能功能。
例如,不久前著名的国际象棋大师卡斯帕罗夫与巨型机“深蓝”之间的

人机大战,实际上在“深蓝”中,构成了一个巨大的国际象棋着法知识库。 库中将对方出棋,本方反映、双方着棋以及由此可能会有的多种结果作为知 识存储起来。一旦对方着棋,“深蓝”就快速分析本方各种应对可能及产生 的结果,在极其浩翰的可能性中选取最佳应法着棋。这种运算难度是极其惊 人的。但是由于“深蓝”是一台超级计算机,具有每秒分析两亿步棋的运算 能力,而“深蓝”又采用 IBM 大型数据库技术,完全可支持这种知识运算, 分析得出正确的着法,因而本次大战“深蓝”以 2∶1 取得决定性的胜利。这 类运行于 UNIX 主机上的专用数据库要求有比微机数据强大得多的数据库软 件支持:在安全性、并发机制、多用户支持等多方面大大加强。例如,大家 熟知的 NUIX 下的 Sybase、Oracle、Informix 等各种产品。
二、网络化、一体化的 OA 系统

  现代化的办公室信息系统的两个主要的技术支柱是数据库系统和数据通 信系统技术。借助计算机网络提供的数据通信,可以使 OA 系统的数据库构成 分布的形式,使办公信息能作成更合理的存储分布,并能提供更为有效的服 务。计算机网络结构的基础是局域网络(LAN),经过近 20 年的发展,LAN 技术已是一项很成熟的技术,广泛地用于办公室信息系统。
这类系统采用更高级的网络技术,加强了网络通讯能力。例如快速以太
网,FDDI 或 ATM 网络,其运行速度提高到 100~155M,甚至更高。主要线路 采用光纤,有专用的高级网络设备,路电器、交换器、HOB 等。这方面最著 名的产品有 CISCO、3COM、UB 等等。网络管理软件也有许多选择,许多大型 UNIX 机供货商均有自己的产品,例如 IBM、DEC、SUN 等等。
使用路由器或桥路器,可以方便地把互联的局域网络系统和远距离的广
域网相连接。例如,Internet 网,扩大了办公信息的传送范围,使办公室信 息系统可以和国内外有关的网络互相通信,访问本单位办公所必需的远程数 据库,拓展商业联系范围,共享更多的信息资源。
广域网包括国内的公共数据网(CHINA PAC)、数字数据网(DDN),正
在筹建中的国家经济信息网(金桥网),国家科技教育网(CSEN),以至国 际的 Internet 网。后者的联系范围最宽,它涉及全世界的商业、科技、文化、 娱乐等的信息资源。此外,国内各部委机关,大型企事业集团都在规划建立 各自的专用网络。未来的若干年内,将有更多的通信网络和信息资源可供办
公通信使用。
  数据通信网络的增值应用随着 LAN、WAN 日益向高速化发展,在网络中传 输的信息正不断地向多媒体信息方向发展。例如,1990 年 CCITT 发布的 X.400 标准,是在现有的数据通信网络的基础上传送多媒体信息的一种增值应用, 这些信息包括数据、文字、话音、图形和静止的图像(包括照片)。它的普 及应用使办公信息的通信增加了丰富的信息内容。同时发展了 EDI(电子数 据交换)的应用。今后,多媒体通信将发展到利用光纤高速公路传送信息, 使多媒体信息和活动图像、影视信息等一体化,使办公信息通信进入新的境 界。
连接到广域网的办公自动化系统可向用户提供许多网上的服务。例如:
1.远程服务
  (1)远程登录服务 Telnet:用 Remote Login 可以使个人机与远方计 算机进行文件或数据的传输,使之成为合法用户并拥有相应的帐户和口令,
  
登录成功后,用户便可以实时使用远程计算机对外开放的资源。
  (2)文件传送服务 FTP:可以将文件取至用户本地联网的计算机中。文 件可以为数据、文字、图像(彩色的)声音等任何形式,特别是长文件,可 以为用户节省长时间联机费用,使用户可以从容阅读和处理这些文件。FTP
由 TCP/IP 支持,可打包传送任何远近、任何形式的文件。
  (3)电子邮件(E-mial):原来的信函、通知和报表样本等,可快速 地传输到已登记的任何邮箱中。除文字图像外,还可传声音(称为语音邮件, 最终传送多媒体信息,以存储转发方式传递。用户并不需要与 Internet 网联 网,只要联网者同意,即可通过其终端收发电子邮件。
  (4)文件档案查寻服务(Archis Server):为了帮助 Inter-net 网 遍布全球世界用户寻找数千种 FTP 文件,只要提出希望在文件或在文件描述 说明中出现的查找字符串,就可回答在任何 FTP 服务器上存放文件的地址。
  (5)引导服务(Hytelnet):只要操作 Hytelnet,就可以进入所需要 的相关网络。
2.讨论类服务方式
  (1)电子公告系统(BBS):可以进行各类公告性信息的查看和打印, 可进行各种相关的主题讨论、网上交流,以及技术资料及档案的存取。
(2)网络新闻服务(Netnews):提供各种新闻及资料,是共同用户间
交流的服务方式。其内容广泛,存储信息量大。
3.查询类服务
  (1)分散式文件查询服务系统(Gopher Server):提供以文件为单位 的资料查询,可查全文或部分资料,适合办公室及文件管理单位的需要。用 户以菜单驱动,自动转换为 FTP 或 Telnet 命令。首先要访问数千种 Gopher 服务器,并用 Gopher 客户机程序启动(此种程序已有各种版本),可查询项 目有:远程登录(Telnet)信息查询;文本文件信息查询;电话簿查询;多 媒体信息查询;
(2)广域信息服务(Wide Area Information Server,WAIS):用以查
询分布在 Intenret 网上的各类文本文件和专业数据库的一个通用接口软 件。是基于关键词的检索工具。用户只要在信息资源表中,用光标选取资源 名称并键入关键词即能自动进行远程查询。可用自然语言进行查询。
(3)超级文本广域网查询(WWW,World Wide Web):超文本(Hypertext)
方式的信息查询系统,其功能是将 Internet 网上不同站点的相关数据信息有 机地编织在一起。用户只需提出查询要求、查询站点及如何查询,则由 WWW 自动完成。
  另外,在高级及部分普通办公自动化系统中,已大量加入声音、图形、 图像等多媒体处理功能,当然就要加入相应的多媒体处理硬件和软件。硬件 方面例如声卡、视卡、扬声器、摄像机、数字相机、扫描仪等等,当然复印 机、传真机等等也是必须的。
例:北方航空公司办公自动化系统。 北方航空公司,是国内拥有飞机数量最多的国家骨干航空公司之一,建
立一个完善的计算机网络系统,将有助于进一步提高北方航空公司的科学管 理。该网络系统选用 IBM AS/400 小型机作为服务器,采用 FDDI 作为高速主 干网,各部网段设计为交换式以太网,利用 IBM RISC/6000 作为网管机运行 NETVIEW 网管软件,对整个网络系统进行管理。建成后的北方航空公司计算

机网络系统,将运行机务、航材等管理软件并实现办公室自动化,该系统预 计将在近期正式投入运行。

第三节 目前国内 OA 系统

联网的几种典型情况

目前 OA 系统用户对联网需求及实施的方法,大致可以分为以下几种。
1.小型 OA 系统用户
  小型的组织机构,只具有少数办公室。原来使用的单机 OA 系统需要联 网,达到办公数据资料通信和共享数据资源的目的。为了实现前后台操作的 要求,把微机局域网系统构成客户机/服务器的工作方式。使用高档次微型机
(如 486 或 Pentium)作成服务器,386 微型机作为客户机。在办公室之间的 最大距离小于 100 米的情况下,使用 10BaseT 以太网,否则选用 10Base-2,
或 10Base-5 以太网。网络操作系统使用 Net Ware 4.11 版,安装在网络服 务器上。其它服务器操作系统可以运行 Unix;客户机上运行 DOS 或 Windows。 Windows 的图形用户界面更适合办公人员的操作。由于在网络环 境下工作,服务器上运行的数据库管理系统必须选用网络版本。
2.中等或中等以上 OA 系统用户
  已有一个或一个以上的以太网或 Novell 网,要求扩大,或做成多个分 段;原来不是按客户机/服务器方式工作的情况要求改成这种工作方式;提高 服务器的等级,配用适当的数据库管理系统;客户机上改成 Windows 操作界 面。如原有 VAX、HP 等超级小型机,可以用作高档服务器,或另购 Unix 工作 站作为高档服务器。Unix 主机容易连接到以太网或 Novell 网上。用主机作 成高性能服务器的同时,须选用适当的数据库管理系统软件,完善客户机/ 服务器的运行性能。如选用 Unix 主机,可以配用 Oracle 或 Sybase 数据库。
LAN 上通信负荷太重时,可用交换集线器使网络分段,构成交换以太网
结构。均衡各 LAN 段上的通信,达到适宜的程度。交换集线器有多种,例如 Chipcom 公司的 Online、On-core,3COM 公司的 LANplex 5000,LANplex 6000 等,按照功能需求选用适当规格的产品。
3.较大范围多个建筑内的 OA 系统用户
  各建筑内有一个或一个以上的 LAN 段。由于相邻建筑间有较长的距离(可 能以千米计),须选用 FDDI 作为干线网络。用集中器(Concentrator)或交 换集线器把各建筑中各层的 LAN 和光纤干线网互联成为一个整体。集中器的 产品如 D-Link 公司的 DF-3000、DF-3071。
4.使用桥路器(BRouter),连接 LAN 和 WAN
  除了内部的数据通信外,要求通过广域网和远地的机构作数据通信的情 况,可用桥路器联网。这是一种兼有网桥和路由器功能的联网设备,具有 LAN 段间的桥接和不同网络间的寻址能力。桥路器实际上也具有集线器的结构和 功能。不同规格档次的桥路器在性能、速度、对外提供的端口数等方面有很 大的差别。如最小的规格只有 3 个端口,供二个 LAN 段的桥接和一个 WAN 的 端口。3Com 公司的 Net Builder 具有 8 个端口,可以提供 7 个以太网端口和
1 个 X25 WAN 端口。再如 Bay Net Works 公司高档次 BCN 桥路器,有 52 个 端口,其中包括 13 个 FDDI 端口,其余的可支持包括以太网、令牌环网、 X.25、DECnet 等协议在内的各种网络。
5.新建办公大楼
  新建办公大楼必须预先为楼内各楼层上安装计算机设施作准备,做好布 线系统设计。布线系统包括垂直和水平的电缆接线。垂直电缆为干线电缆, 须有 100MbpS 的传输速率,一般情况下使用 FDDI,不超过 100 米高度的大楼
  
可用 100Mbps 的 UTP(非屏蔽绞线对)电缆。水平电缆接线分布在各楼层, 可按 10Mbps 或数十 Mbps 的速率设计。须设置集中的配线架、主机房,主机 房中安放集线器、交换集线器、桥路器、服务器和网管系统等设备。
  大型网络系统必须具备 NMS。NMS 是专用于网络管理的软件,多种智能集 线器都支持 NMS 的运行。可在集线器的某个端口上连接的一台客户机工作站 上运行 NMS,并在其荧光屏上显示出网络的情况。管理内容包括整个多层次 网络的拓扑构形,各网段上设备配置情况,网络和设备的故障,监视网络的 运行,各节点工作站登录和退出网络的情况,各节点工作站使用网络和使用 服务器的记录,以及有关记帐和收费的细节。
例:杭州市府办公自动化系统。 杭州市人民政府新办公大楼竣工,作为该大楼重要基础设施之一的计算
机结构化布线系统及主干传输网络系统,于最近安装、联调完成,经初步验 收,各项技术参数基本达到了设计要求。新大楼布线系统采用美国 AT&T 公 司的结构化布线系统,主干采用 12 芯光缆,水平线采用五类非屏蔽双绞线。 平均每个办公室设有两个信息节点,总共有 1700 个节点。主干网络采用 FDDI 双环网,传输速度可达 100MbpS。各子网采用 10Mbps 的 10Base-T 以太网, 可兼容其他各种形式的网络。网管系统采用 HP Open View 网管软件。
和新楼传输网络系统同步建设的市府综合电子会议系统也已投入模拟运
行。该系统采用计算机、通信和多媒体技术,将计算机、电视录像、楼内外 监控及实物投影等信号进行转换、汇总,通过大屏幕显示,为会议提供计算 机数据、图表、实物显像、电视、录像等信息,为领导决策提供辅助服务。 该系统建成后将成为市党政机关的现代化指挥和调度中心。
与之配套的市党政机关电脑信息集成服务系统,正在加紧研制开发之
中,建设目标是以计算机、通信、多媒体为手段,以广域电子邮件、通用办 公集成服务、综合电子信息库为主要内容,直接为市领导科学决策,机关日 常办公信息处理以及企事业单位、社会公众信息查询提供服务。
计划以新楼计算机主干传输网为核心节点,逐步建成与中央及省级领导
机构、与各县(市)、区委、政府以及市级机关各单位之间联网的办公环境, 形成以政务信息为主,融经济、社会等综合信息为一体的多功能、交互式联 机查询、综合电子信息服务系统。系统建成后,将为杭州市党政机关办公自 动化、信息化提供良好的工作环境。

第三章 普通办公自动化系统硬件设备

第一节 微型计算机系统


  早期的巨、大、中、小型机,还都在专业的科研、管理机构运行,基本 上不涉及办公自动化。只是由于 PC 机的风行,大量进入个人办公室,置于办 公桌上,又有大量文字处理、数据库处理软件问世,加之有许多设备出现, 大大地促进了办公利用计算机,即办公自动化的发展。今天,PC 机已成为实 现自动化的首要工具,是各种办公自动化设备中最为重要的设备。
  微型计算机,Micro Computer,又称为个人计算机,简称 PC。是 Personal Computer 的缩写。微型是相对于传统意义上大、中、小型机而言。计算机发 明于 1946 年,第一台计算机是 ENIAC。它由美国宾州大学埃克特和莫克利建 造。ENIAC 占地 1500 平方米,耗电 150kW,使用 18000 个电子管。发展到第 五代后出现了 PC 机。今日 PC 机小巧玲珑,置于桌面,为个人所用。更有笔 记本型,可携于皮包中,仅重两千克,名符其实可称为微型。
微型机系统由主机、显示器、键盘、鼠标、打印机等设备组成。 主机通常由主机板、软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器,各种附属
板卡,如:声卡、多功能卡、视卡、网络卡、解压卡等等构成。 主机板包括了计算机的主要电路,中央处理器 CPU,内存储器等单元。
目前最新的主板也带有把其它卡上功能包含在内的设计,例如多功能卡及声
卡都设计在主板电路之中。
  主机板上最主要的部分是 CPU,即中央处理器,亦称微处理器。CPU 的功 能决定了整个微机的基本性能。目前我国及世界上占统治地位的是 IBM-PC 系列机与其兼容机。这种机器其 CPU 绝大部分采用 Inter(英特尔)公司的 CPU80 系列产品。
一、微处理器

  以半导体集成电路为中心的微电子技术的进步,使计算机向着微型、高 性能、低成本的方向迅猛发展。近 15 年来,计算机得到广泛普及和应用,从 而加快了信息技术革命,使人类进入信息时代。多媒体计算机技术的应用, 实现了文字、数据、图形、图像、动画、音响的再现和传输;国际互联网
(Internet 网)把世界联成一体,形成信息高速公路。
  至今,集成电路已发展到第四代,即超大规模集成电路(VLSI),最小 线宽达到 0.35μm。据调查,线宽每缩小 1 倍,集成度提高 4 倍。Pentium 微处理器集成度达 310 万管,计划本世纪末达到 2.5 亿管。今天的微处理器, 不仅 CPU,而且连同存储器、输入/输出接口等电路也做在同一块硅片上。微 处理器的飞速发展使微机高度微型化(掌上机重不到 1 千克)、快速化(运 算速度达每秒 10 亿次)、大容量比(内存 32MB 以上、硬盘达 850MB)和低 成本化(586 机每台售价低于 1500 美元),单台微机的性能已达到中型机以 上水平。
  1971 年,美国 Intel 公司 31 岁的工程师霍夫,研制成功世界上第一块 微处理器 4004,其字长只有 4 位;第二年制成 8008,字长 8 位。到 70 年代 中期,集成电路厂家纷纷研制档次较高的微处理器,如 Intel 公司的 8088、 Motorola 的 M6800、Rockwell 公司的 R6502、Zilog 公司的 Z80 等。这些微 处理器均为 8 位,除 CPU 之外,还将存储器做在一起,集成度约 6 万管左右, 硅片面积约 5mm 见方。
  
1977~1979 年,Intel 公司投入大量资金,先后研制成功 8085、8086、
8088 等 16 位微处理器。其中,8088 主频 4.77MHz,字长 16 位(外部 8 位), 地址 20 位,集成度达到 3 万管,被 IBM 首台微机选中,成为 80 年代前期畅 销芯片,其主要机型 IBM PC 和 IBM PC-XT 占据了世界微机市场。
  80 年代初期,档次较高的 16 位微处理器问世,主要有 Intel 的 80286、 Motorola 的 M68000、Zilog 的 Z8000。其中,1982 年 Intel 推出的 80286 集 成度达 13.4 万管,主频 6MHz,内外字长均为 16 位,地址总线 24 位。这一 代微处理器制成的微机(如 IBM PC-AT)性能达到小型机水平。
  80 年代中后期,微处理器从两方面提高性能。一是硬件方面,采用激光、 电子束和离子束等高新技术缩小芯片线宽至 0.5~1.5μm,集成度提高到 100 万管以上,硅圆片尺寸达 8 英寸,提高了生产效率,降低了成本,增强了功 能;二是软件方面,开发精简指令集、数字协处理技术、超标量结构、高总 线界面、分支预测、超高速缓冲存储等技术,大幅度提高微处理器性能。利 用上述先进技术,Intel 公司于 1985 年研制成功 32 位微处理器 80386,1989 年推出 80486。其中,80486 线宽 1μm,集成度 120 万管,主频 33MHz,执行 指令比 80386 快 1 倍,综合性能比 80386 高 3~4 倍。80486 的研制成功使多 媒体计算机得以实现,促进了高性能网络的发展。
进入 90 年代后,开发了超高性能微处理器。1993 年 3 月, Intel 公司
采用超标量体系结构,推出集成度 310 万管、主频 66MHz 的 64 位微处理器 Pentium。其性能比 80486 高 6~8 倍,比 8088 高 300 倍,成为 586 微机的首 选芯片。DEC 于 1994 年 9 月推出性能更高的微处理器 Alpha Axp21164,其 线宽 0.5μm,集成度 910 万管,芯片面积 314mm2,主频 266MHz,每个时钟 周期可执行 4 条指令,运算速度达 10 亿次/秒,比 Pentium 快 3 倍,被列入 吉尼斯记录。AMD 公司 100MHz 的 K5 微处理器比 Pentium 快 30%;Cyrix 公 司研制成功的 M1 微处理器比 Pentium 快 50%;SGI 公司下属 MIPS 公司 1992 年推出 R4400 微处理器,1994 年上市的 64 位芯片性能接近 Pentium;MIPS 公司的合作伙伴日本 NEC 采用 0.35μm 技术研制的 R10000 微处理器主频达
到 200MHz;NEC 公司 1995 年 10 月推出的 VR10000 微处理器,主频达 275MHz;
MIPS 公司 1996 年下半年上市的 64 位 RISC 技术微处理器 R10000 主频也是
275MHz,性能遥遥领先于 Pen-tium,亦超过 Pentium Pro。
IBM 于 1993 年 9 月与 Apple 及 Motorola 合作,投资 70亿美元开发 Power
PC 微处理器。从 32 位的 Power PC 601、602、603,到 64 位的 Power PC 604、
620,性能都很高。其中,Power PC 620 采用 0.5μm 工艺,集成 700 万管,
4 层布线,625 条引脚封装,主频 133MHz,以超标量和精简指令集技术为核 心,每个时钟周期可执行 6 条指令,性能远远超过 Pen-tium。
Intel 于 1995 年 2 月宣布开发出性能更高的 P6 微处理器(同年 11 月命
名 P6 为 Pentium Pro)。它采用 0.6μm 工艺,字长 64 位,地址 36 位,主
频 133MHz。在一个封装内包含两块硅片,一片为微处理器主体,含 550 万管, 另一片为二级缓冲静态存储器 SRAM,含 1550 万管,两片共 2100 万管。P6 还采用最新的“动态执行”技术,包括乱序执行、推测执行、转移预测,CPU 可超前“看”到程序计数器 20~30 条指令,预测 10~15 个嵌套转移,使 CPU 没有“闲”的时候。据称,P6 微处理器是一次技术大飞跃,将成为本世纪末 的主流微处理器产品。
DEC 规划:1996 年推出集成度 3000 万管、主频 500MHz 的微处理器 Alpha

EV6;1998 年推出 Alpha EV7,集成度 1 亿管,主频 700MHz;2000 年推出 Alpha EV8,集成度 2.5 亿管,主频 1000MHz。Intel 则称将采用“极长指令(VLIW) 设计”技术和 PA-RISC 结构技术,与 HP 合作开发新一代微处理器 P7。它将 给多媒体微机以更多的支持,有更多的执行单元和更高速的缓冲存储器。
二、微机

  微处理器是针对微机的要求开发的,除应用软件外,微机的性能取决于 微处理器的性能。所以,微机和微处理器的出现和发展历史基本相同。
1976 年,美国大学生史蒂夫和史蒂文,用 R6502 微处理器研制成功字长
8 位的微机——Apple。接着,将其改进成 AppleⅡ,畅销全球,并掀起微机 热。
  1980 年,IBM 采用 Intel 的 8088 微处理器研制微机。1981 年 8 月,IBM 推出第一台 16 位微机 IBM PC,其字长、内存容量等主要性能超过 AppleⅡ。
IBM 很快又为微机首次装上硬磁盘,并提供了 1 万多种应用软件。IBM-PC 占领了世界微机市场,这是一个里程碑。
Apple 用 Motorola 的微处理器 M68000 开发了 LISA( Local Integrated
Software Architecture)微机。其内存扩至 IMB,硬盘 5MB,5.25 英寸软
盘 860KB,字长 16 位,并首创了名为 Mouse 的光标定位器(鼠标),改善了 人机界面。
80 年代初,IBM 推出新机型 IBM PC-XT,配置一个 5.25 英寸 20KB 软盘
和一个 10KB 硬盘,综合性能比 IBM PC 高,而价格却相差不多,深受欢迎。1984 年,IBM 采用 Intel 新一代微处理器 80286,开发字长 16 位的微型机 IBM PC
-AT(Advanced Technology),硬盘容量扩大至 20MB,性能比 IBMPC-XT
提高 2~3 倍,占领了 80 年代中后期世界微机市场。
  自 Intel 的 80286 微处理器问世后,人们对微机大都直呼对应的 Intel 微处理器型号名。例如,用 80286 微处理器制造的 IBM PC-AT 微机直呼为 286 机,依此类推有 386 机、486 机,以及近年问世的 586 机(Pentium 机)。
三、微处理器和微机发展特点

  1.微机字长(数据总线宽度)翻了四番,微处理器芯片线宽缩小了 一个数量级,集成度提高了两个数量级
2.科研生产密切结合,采用高新技术
  (1)采用激光、电子束、离子束等高新技术,缩小芯片线宽,提高集成 度,增加辅助电路,提高微处理器功能,如 80286 工作方式就有实模式和保 护模式两种。
(2)开发出精简指令集(RISC)等技术,如 80486。
  (3)采用数字协处理和二级高速缓存技术,如 80486 及其它高档处理 器。
  (4)采用超标量结构双路执行流水线技术、分支预测技术和数据、代码 两级超高速缓存技术,如 Pentium。
(5)采用指令动态执行技术,强化分支预测,如 PentiumPro。
3.降低功耗
(1)采用 CMOS 晶体管。
(2)降低微处理器电源电压,由 5V 降至 3.3V,甚至 2.9V。

  (3)设置 SL 监控器,监控系统内部和外部设备运行情况,若发现暂未 运行,即报告 CPV 发出优先级最高非屏蔽中断(SMI) ,使系统进入管理模 式(SMM),即进入节能状态,此时时钟频率可降至 0,系统“休眠”,整机 功耗约 0.25W。
4.提高时钟频率(主频)
从早期 2MHz 提高到现今约 300MHz,甚至更高。
5.网络化和多媒体化
  进入 90 年代以来,微机软硬件向着网络化和多媒体化发展。70 年代, 计算机用作文字编辑、数据管理、图形处理工具,人机并重;进入 90 年代以 来,由于解决了图像压缩和解压技术(MPEG、PEG 标准),计算机进入多媒 体时代,可以同时处理和重现文字、数据、图形、图像、声音、动画等多种 媒体。现在许多微处理器都考虑到对声、像的支持,如 Intel 的 PentiumPro 微处理器。新的主体信号处理技术( NSP, Native SignalProcessing), 就是考虑将大量复杂昂贵的外围处理工作,转移到主机平台的微处理器和基 本资源(存储器)上来,以简化附加板卡,降低成本。许多软件(如 Winodws
95)都考虑到对多媒体的支持。现在,全世界约有计算机 1.5 亿台,其中多 媒体机 5560 多万台(1995 年末估计数)。各类城域网(MAN)、局域网(LAN) 和广域网(WAN)普遍应用。国际互联网(Internet 网)已连接包括我国在 内的 150 多个国家和地区,4 万多个计算机网络,3000 多万用户,且用户数 继续以每月 10%的速度增长。90 年代初兴起的网络新技术 Client/Server
结构,逐步代替“主机-终端”系统。
6.笔记本机兴起
80 年代末出现了笔记本机(Notebook)、膝上机(Legtop)和掌上机
(Palm),微机开始向便携式发展。其中,笔记本机发展前景最好。1990 年, 笔记本机占微机市场 4%,现在提高到 22%。笔记本机兴起的主要原因是: 体积小、重量轻、便于携带,便于现场办公,不需要笨重价昂的 UPS(不间 断电源),消除了荧光屏辐射对人体的影响,提供了标准接口 SCSIⅡ
/PCMCIA、镍氢长寿命电池和宽屏幕、高分辨率 LCD(液晶)显示器。 1994
年,Compaq 首先推出多媒体笔记本机 Presarios 系列。近年来,各类笔记本 机不断涌现。
值得一提的是 1992 年出现的 PDA(Personal Digital As- sistant,
个人数字助理)。这是一种可以随时随地处理信息的“袖珍电脑”。它可以 当通讯录、字典、日程表、大哥大使用,可以直接手写输入文字和图形,可 与微机进行资料交换,内藏通信接口可收发传真、电子邮件,可通过无线通 信网与其它电话接通,可同其它 PDA 通信(类似大哥大)。这是微机与通信 结合的袖珍品,很有发展前途。微机的发展可参见下表。

表 微机发展简
机型 CPU 型号 主频 字长 年代 PC/XT 8088 4.77M 16 1983 PC/AT 80286 6M 16 1984 PC286 80286 PC386 80386 32 1986 PC486 80486 32M 32 1989 PC586 80586 66M 64 1993 Pentium P6 80686
PentiumPrO 133M 64 1995

微机的运行速度提高了 300 倍以上。目前我国市场上最流行的是
80586CPU 的 586 机,当前主频多为 133M。但 166M 以上机器开始热销,有一 部分业务已采用 P6 机。而许多办公室机构当前正在使用的主流机型仍然是高
档 486 机。386 机型以下已基本不见于市场,少数仍在使用。286 机基本淘汰。
  486 机及以上机其内存一般都为 4M 以上,现在多配置 16M,也有配置 32M 的。
当前流行的 486 高档机及 586 低档机一般只配一个 1.44M ×3.5″软驱,
而 386 机以前的机器许多配置两个软驱,即 1.2M×5″和 1.44M ×3.5″。 微机的外存储器是硬盘。硬盘技术也有飞速发展。10 年前 10M 的硬盘也 不小,40M 的硬盘很是风光了一时,而今天,一般 486 机上配置的是 630M、
850M、1G、1.7G、2G、2.5G、4G 的硬盘,容量扩充到以前不可想象的天文数
字。微机的存储容量早就超过了八年前的 UNIX 服务器,从存量来说微机足可 承担许多大型的信息系统需求。
微机显示卡用于驱动图形显示,有 MDA、CGA、EGA、VGA、SVGA 等多种型
号。MDA 是单显卡,其余均是彩显卡。CGA 是早期产品,分辨率为 640 ×200,
而 EGA 是 16 色,分辨率为 640 ×350,VGA 可产生 256 色,分辨率有 640
×480、800 ×600/16 色、1024×768/16 色等许多型号。目前微机使用各种 不同的 VGA 卡。

第二节 微机其他设备


一、显示器

  显示器也称为监视器,是计算机的显示输出设备。显示器分为单色和彩 色,按尺寸大小有 14,15,17,19,21 英寸等等。分辨率规格有. 28,.31 等等。(表示点间距以 MM 为单位)。目前以.28 逐行扫描方式流行。
目前流行的 486PC 机均有彩显,大都是 14″的,而 586 机一部分已配上
15″的彩显。 但是单色的显示器依然有市场,单显有黑白的、绿色的琥珀色。因为其
价格仅为彩显的 1/3,适用于文字处理及报表生成(部分软件),对于一般 用途——办公室自动化,有时可以满足要求。例如,目前多数银行的柜员机 仍采用单显。
二、键盘,鼠标

键盘、鼠标都是微机的输入设备。 键盘是计算机传统的重要字符输入设备。各型机器均需使用。微机目前
使用标准的 101 键盘。
  鼠标是近年兴起的新型输入设备。鼠标的游动显示为显示屏上光标的游 动,操作鼠标即可指挥光标在显示屏图形上游动。用鼠标上的左右键按规定 点击指向的显示图形、字词或特定位置,即可以触发图形界面上的点,从而 触发某个事件。在目前流行的 Windows 操作系统图形界面上,鼠标成为标准 的外部设备,有重要的作用。
三、打印机

  打印机不是微型机的必备设备。但若以微型机从事办公自动化或其它应 用软件,微机或微机网上配有打印机是必不可少的。
打印机的主要技术指标为:打印分辨率;dpi 为每英寸点数。小于 200dpi
为低档,250~300dpi 为中档,大于 300dpi 为高档机。针打分辨率约为
180dpi,喷墨打印机可达 300dpi,激光打印机可达 360dpi,个别机型可达
400~600dpi。
  打印速度:串行打印机以每秒打印字符数表示,即 CPS。行式打印机以 每分钟打印行数表示,即 CPM(针打属此两类)。页式打印机(喷墨、激光 属此类)以使用 A4 纸为标准,以每分钟打印页数表示,即 PPM。
  汉字功能:具有汉字字库的打印机称为中西文打印机。如无中文字库则 属于西文打印机。打印汉字速度慢,低于 1PPM。其中激光更慢,低于 0.5PPM。 而中西文打印机可大幅提高速度。例如:EPSON LQ-1600K 打印机是具有中 文字库的打印机,受到了我国用户的广泛欢迎。联想集团的具有四种汉字字 库的 LJ5A 受到了中文用户的欢迎,我国办公自动化系统需要这种有中文字库
的打印机。 打印机主要分为三类:针式打印机,喷墨打印机和激光打印机。
  针式打印机一直极为风行。主要是开发早,比较耐用,比较方便。一般 按针数分为 9、24 针,流行的是 24 针,品牌很多。著名的日本 EPSON 公司, 在我国市场上最流行的产品是 EPSON-LQ1600K。此款机器经久耐用,获得大 家的信任。
  
  针打按色带不同也可打印彩色。但要控制色带变换。本质上仍然是单色 打印机。
  针打结构简单,价格较低,(特别是几年前与激光打印机相比)技术成 熟,操作方便,纸张适应性强,消耗费用较低。
  针打的缺点主要是高噪音,不适于在办公室使用。另外打印质量较差, 仅是说得过去而已。某些情况下,不能满足用户的需求。其它品牌的针式打 印机,有 Brother、富士通、Star、NEC 等等,多数是日本公司产品。
  喷墨打印机可以较高速打字。原理是使用一定控制方式,使墨水以一定 压力从喷嘴中喷出,形成带电墨滴,通过转印系统使墨水在纸上形成文字。 优点是安静,高速,质量较好。缺点是打完纸张可能会有轻微变形,感到质 量还不够好。另外墨水消耗多,其成本也较高。
  喷墨打印机打印分辨率可以达到 300~600dpi,和低档激光打印机类 似,超过针打水平。基本上没有噪声。目前主要的喷墨打印机品牌是 HP Desk Jet 系列。主要型号 Desk Jet-500Q 中文喷墨打印机。其它还有彩色(Desk Jet-500C)、便携式(Desk Jet Portable)等等。另外 EPSON 公司产品也 拥有大量用户。主要是 EPSON MJ-800K。此机分辨率 360dpi;内装中文宋体、 黑体两种字体,每种字体七个字号;可缩放,可自动上纸 100 张,也可手动 上纸,打印信封;一盒墨水打印约 20 万字符。日本佳能公司 CANON 系列机, 分辨率 360dpi,幅面可打 A3 纸。袖珍机型 BJ-100X,体积类似一本厚书,
重量仅 1.8kg。
  美国 TI 公司廉价的 Mrcro Mare 机,售价接近针打,分辨率 300dpi, 极低噪音;高速度,打印成本低,是合理的选择。
激光打印机发明于 60 年代,由于计算机行业的兴起,特别是办公自动化
的发展,对激光打印机有了极大的需求。激光打印机主要是图像清晰,分辨 率从 300~600dpi,打印效果极为精美,与普通针打不可同日而语。而且工 作中几乎没有噪音,噪音在 53dB 以下。极利于在办公环境中工作,比针打性 能优越。
激光打印机是高科技的产品。其原理是利用计算机送来的输出信号调制
激光束,被调激光束在感光鼓上扫描,形成静电潜象,静电潜象吸引墨粉形 成真实的印制图像。然后把转印到纸上的图像(字符)加热、加压、定型、 输出成为印刷好的文件。其特点除清晰、安静外,速度也很快,可达 4~6 页/分,目前高性能机可达 120 页/分,可以使用普通纸张。
激光打印机是利用电子照像转印技术进行印刷,具有非常优秀的打印效
果,是最适合办公室使用的打印机。以前的主要缺点是价格昂贵,近来价位 已在下降,最新型机已接近普通 24 针针打。所以许多部门均已配备激光打印 机,作为办公室的首选打印机,但目前其消耗的硒鼓价格仍然较高,这是一 个缺点。激光打印机也有许多著名品牌,例如 HP 与 CANON、TI、EPSON 等等。 目前市场上应用较为广泛的是 HP 激光打印机,占世界市场的 70%。 HP 机 已形成系列,即 Laser Jet,在我国有大量用户。而我国国产品牌联想、北 佳、惠联等品牌,都是中外合资产品。
四、光盘驱动器

  光盘驱动器即 CD-ROM,是微机的输入设备,即 Compactdisk read only memery。全名为只读光盘存储器。当前光盘机也成为 486 以上机的标准配置,
  
光盘片的存储容量 650M。其盘片由专门厂家生产,内容为计算机软件、文件 图文数据、教育或其它专业软件库、条件信息数据库、游戏、音乐、VCD 影 片等等。微机配上光盘之后,可输入 CD-ROM 盘片上的信息,从而大大有利 于机器安装软件。因为现今微机软件,如 Win-dows 等软件都是几十兆字节 的大软件,而汉字系统也都是 20~30M 的软件,过去用软磁盘安装十分繁琐。 而现在用光盘,十分方便。其次可大量使用 CD-ROM 上带有的图、文、数据 或数据库,开展多媒体软件应用。例如,Mocrosoft 出版的 Home 软件集,或 者大英百科全书等等的应用给 PC 计算机应用开辟了新的领域。而像英国博物 馆的美术作品等图像库,把我们带入了一个图文丰富的崭新世界。总之 PC 机、光盘的应用,应该说是近几年以来整个信息事业中的大事,给人类生活 带来重大影响。光盘机也有许多著名品牌,Sony、松下、PhiliP 等厂家都有 产品,规格从倍速、四速、八速,发展到 12 倍速、16 倍速。目前常用的是 四倍速,价格在几年中由 2000 元降为约 500 元,这种价格下降的优势也是光 盘机得以普及的重要因素。
第三节 普通办公自动化系统的其它设备
一、信息输入设备

  这类设备主要是为计算机输入信息。键盘、鼠标、光盘、软盘都是信息 输入设备,但以上设备已作为微机标准配置,故此处主要讲其它输入设备。
1.条码阅读器(Barcode Reader)
  这是一种利用光源扫描印制成的条码,读解条码编制的信息输入设备。 光源有多种,有激光及普通光等等。扫描器有多种,例如有激光枪、笔式、 手持式等等。原理是,扫描器中的光束扫过印刷的印制黑白条图形,从反射 光中得到不同信号,经解码器翻译,读出条码中的编码信息,送入计算机设 备。
条码是目前最广泛应用的编码标志之一。大家在超市和仓库中已大量见
到。目前全世界出版的书刊,绝大部分在书刊封背也印上了以条码编制的国 际标准书号( ISBN)或国际标准刊号(ISSN)。现在先进国家绝大多数图书 馆和我国大部分大、中型图书馆也使用条码标志图书以及读者。在读者借书 证上印有或粘有代表读者特征号码的条码,而在书的封面粘有代表本书在本 图书馆中特征号码的条码。当读者使用借书证借还图书时,图书馆员使用条 码阅读器扫描读者借书证上的读者条码,然后再扫描欲借图书(或欲还图书) 上的书条码,将这两个信息输入计算机,计算机就可以自动处理借(还)手 续,完成自动化的管理。
  目前国际上大部分商品都已在其包装上印制了有关特征的条码,以便计 算机系统用条码阅读输入本商品的信息,进行商品流通、存储(超市、仓库、 批发)的自动化管理。
  条码编码技术、阅读器产品、阅读器性能等都很复杂,由于在办公自动 化中不常用,故此处从略,有兴趣的读者可以注意自己如何在一个自动化图 书馆借书,或者怎样在超市中购物,观察计帐小姐的计价操作,就会有心得, 需要者再去查阅有关材料。
2.磁卡阅读机(Megnetic Card Reader/Writer)
  它是可读写磁卡的设备。 磁卡中有以磁记录形式写入的有关使用信息, 读卡机可读出其中信息,经处理后把修改后的信息再写回磁卡,即修改磁卡
  
中信息。因此可用这种磁卡做电话卡、信用卡。 磁卡是存储信息的磁性卡片,名片大小,上有宽约 5mm 的磁条,分为上
下道。其中上道可记录 72 个字节数据,下道可记录另一些数据。记录方式采 用调频制,可做为计算机输入输出介质。
3.光学识别设备——光学扫描器(Optical Scanner)
  一种输入设备,用光扫描的办法把图像转换为计算机可阅读处理的仪 器。90 年代以来,随着计算机图形图像处理技术的飞速发展,以及网络应用 的日益普及,特别是近两年桌面排版系统、CAD 系统、MIS 系统、OA 系统的 推广应用,“三金”工程的上马,大量文字、图表、图像,各种单、卡信息 需要送入计算机处理,使扫描仪应用领域不断扩大,地位也随之提高。从图 形图像处理、排版印刷、字符识别发展到图文数据库、广告美术设计、多媒 体、图文通信、图文档案管理、办公自动化等重要应用领域。从各种应用软 件:诸如汉字识别软件 OCR、图文排版软件 Jupiter、图文数据库软件 ITbase 等销量大幅度上升的趋势也可看出扫描仪应用日益普及,领域不断拓展。
  目前流行的扫描仪软件有:FBASE、HBASE、Photo-styler、ANNO、OCR、 Plrotoplus、Imagefolio、 Spotoshop、Quickscan 等。这些应用软件主要 集中于图像输入、图形输入、文字输入、数据库原始数据输入等。
(1)图像输入——扫描仪在图像领域里的应用范围十分广泛,各种图像
通过扫描仪特别是图像扫描仪输入非常方便,利用扫描软件还可对图像进行 修改、编辑、输出等。
图像扫描仪一般分为手持式和台式 2 种:手持式扫描仪只需握住扫描仪
从图片上扫描一遍,图片资料就被输入电脑里去了。大幅度提高了计算机图 像的输入效率和质量。
但是目前图像数据的存储量太大,占据硬盘太多的存储空间,给用户带
来极大的不便。有的扫描仪开发了压缩扫描功能。例如,清华紫光的 TH600BC
+彩色压缩扫描仪,其图像压缩倍率为 20 多倍,为图像、图形领域的用户更 好地使用扫描仪创造了有利条件。
(2)图形输入——图形识别是图形输入与编辑的关键。过去,图形只能
靠手工录入,今天,利用扫描仪能方便地将图形输入到计算机内进行处理。
  (3)文字输入——当代办公自动化领域是扫描仪最大的销售市场。各种 文字、图像的自动录入排版均离不开扫描仪。国外印刷体文字的识别水平已 相当高,识别率接近 100%。而我国汉字识别领域目前也已达到较高的水平,
如 TH-OCR 软件印刷体汉字识别率已超过 98%。图文并茂的排版软件在国内
外应用已经很多,由于扫描仪的出现,使排版系统图文输入比较容易,给排 版系统带来许多方便。世界各大软件系统公司在各种应用领域里均开发了大 量的优秀软件,如在办公自动化领域就有文字识别 OCR 软件、表格识别软件、 图文数据库软件及电子报表软件等,使办公自动化上了新台阶。
  (4)数据库原始数据输入——含有各种图形、图像字段的数据库,应用 扫描仪输入较为方便。此种数据输入实际上是扫描仪应用系统的综合利用, 涉及上述的图像输入、图形输入、文字输入等处理内容。目前流行的很多数 据库软件都使用扫描仪作为原始数据的录入手段,能解决大量图像、图形、 文字数据的录入问题。
4.下面介绍几种扫描仪:
①HP 系列:Pscan Jet 4si 和 Hpscanjet 4S。
中小学信息科学知识:办公自动化系统的下一页
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