因特网链接遍布全世界各地的计算机网络，使用户实现资源共享和相互沟通。一些计算机，比如大学里的，可直接进入因特网上的所有设施。而另一些计算机，比如私人计算机，通过商业服务供应商提供的部分或全部上网设施可间接进入因特网。为了连接到因特网上，你必须通过服务供应商。许多服务选项需每月花钱支付。根据所选择的选项，访问时间可能会有所不同。
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互联网新技术——云存储
云存储是一种网络在线存储的模式，即把数据存放在通常由第三方托管的多台虚拟服务器，而非专属的服务器上。托管公司营运大型的数据中心，需要数据存储托管的人，则通过向其购买或租赁存储空间的方式，来满足数据存储的需求。数据中心营运商根据客户的需求，在后端准备存储虚拟化的资源，并将其以存储资源池的方式提供，客户便可自行使用此存储资源池来存放文件或对象。实际上，这些资源可能被分布在众多的服务器主机上。文件的安全性取决于托管公司以及云存储的应用程序上。
云存储这项服务乃通过Web服务应用程序接口（API）, 或是通过Web化的用户界面来访问，如云桌面存储、云存储闸道或者基于Web的管理系统。
云存储是基于高度虚拟化的基础设施并且具有和云计算相同的特征，如敏捷性、可扩展性、灵活性和多租户，并提供了租用设备和在线设备两种形式。
很难为云存储架构作出一个典型的定义，但对象存储是相当类似的。云存储软件如OpenStack Swift，云存储产品如EMC Atmos和日立Content平台，以及分布式存储研究项目如OceanStore或VISION Cloud都是对象存储的实例。他们遵循以下的准则。 云存储是：
由许多分散资源组成，但仍然作为一个整体 数据冗余及分布的高度容错性 文件版本副本创建的高度耐用性 数据副本最终的一致性 这项新技术有很多优势：
1. 企业只需要依实际使用的存储空间支付费用，特别是将费用分配到每个月。这并不意味着云存储是不贵的，只是它会带来经营费用，而不是资本性支出。
2. 公司可以在租用设备和使用设备的云存储选项中选择，或者是这两个方式的混合选线，这取决于公司对初始成本节约相关的决策标准。
3. 对象存储结构对于存储的可用性和数据保护是根本，因此，只需取决于选用的云存储程序，额外的技术，努力和成本增加的可用性和保护数据都转移给托管的服务提供商。
4. 日常维护工作，如备份、数据复制、或是增加存储设备添购等工作，都转移给托管的服务提供商。 5. 云存储，通过Web服务接口，为用户提供了直接访问范围广泛的资源和应用程序，这些都托管在另一个组织的基础设施中。
6. 云存储可用于从云在线设备或从在线设备到云图像库导入虚拟机图像来复制虚拟机图像。此外，云存储可用于用户帐户之间或数据中心之间移动虚拟机图像。 但是，云存储还存在一些潜在隐忧，主要表现如下：
当数据分布在云服务器时，它被存储在多个位置，增加了数据被未经授权的物理访问时的风险。例如，在基于云的架构里，数据复制和移动频繁，使未经授权的数据复制的风险急剧增加。数据被复制的方式依赖于顾客选择的服务水平和云供应商所提供的服务上。不同的云供应商提供不同的服务级别。通过使用加密技术，将加密应用到数据的存储，使它成为云服务的一部分，或通过内部部署设备，将数据加密后再上传到云，就可以减轻数据被未经授权的访问的风险。
访问数据时会导致带有危害的人数可能急剧增加。一个单一的公司可能有一个小管理员团队，网络工程师团队和技术人员团队，但一个云存储公司将有许多客户和数千台服务器，因此会一个更大的技术人员队伍，他们会对几乎所有的设施内的数据或者整个公司的数据进行物理方式和电子方式的访问。加密密钥要由服务使用者保存，相反的，服务提供者要限制自己的雇员对数据的访问。
因为与许多其他用户/客户共享了存储和网络，导致可能其他客户会访问您的数据。这种情况的发生有时因为误操作或是设备故障或是一个漏洞又或是有时因为犯罪意图。这种风险会发生于所有类型的存储，不仅
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是云存储。通过加密技术可以减轻在数据传输过程中数据被读取的风险。在数据传输过程中的加密技术可以保护发送至云服务器和从云服务器中读取的数据。加密技术也可以保护存储在服务提供商那里的数据。上匝道系统的内部部署的云服务中的数据加密，可以提供以上两种加密保护。
第八单元 处理器
ARM 架构
ARM 架构是精简指令集计算机（RISC）的指令集合结构（ISA），例如当前正在市场销售的64位ARM v8和32位ARM v7和 ARM v6（及微处理器的变种），由英国的安谋国际科技公司开发，该公司曾经设计和授权了一系列使用这些指令集结构的计算机处理器。另一些公司也曾设计过使用ARM架构的处理器；32位结构是在20世纪80年代首先被安康计算机公司（Acorn Computers Ltd）开发出来的，用于提高他们台式机的性能，随后被分拆出来成为了一家独立的公司，即现在的安谋国际科技股份有限公司（ARM Holdings）。到2013年，从生产数量来看它成为全球最广泛应用的32位指令集合结构。根据安谋国际科技股份有限公司（ARM Holdings）的数据，仅仅2010这一年，ARM架构芯片的生产商记录表明，ARM处理器出货量达到了61亿颗，占有智能手机的95%，数字电视和机顶盒的35%和移动电脑的10%。ARM就是来源于Acorn RISC Machine首字母缩略词，随后，Acorn这个名字被丢弃，被Advanced代替，变为Advanced RISC Machine（进阶精简指令集机器）。
对于技术知识产权处理器（IP核）业务，安谋国际科技公司（ARM Holdings）本身并不制造芯片，而是将其设计授权给其他的半导体生产商。ARM也把其指令集结构授权出去，允许被授权人设计他们自己的处理器核以运行ISA。基于ARM架构的处理器包括了Cortex系列处理器，和片上系统，包括了高通的骁龙处理器（应用了Krait和Scorpion CPU）、Nvidia的Tegra处理器、Marvell的Xscale处理器、Freescale的i.MX处理器和德州仪器的OMAP处理器，以及苹果的片上系统（应用于iPhone、iPad、iPod和 Apple 电视）。 使用精简指令集计算机近似于计算机设计，ARM处理器需要的晶体管元件远少于传统计算机中的元件数。这种方法的好处是，与较复杂的芯片相比减少了成本、降低了发热和能量消耗，其令人满意的特质是使得电池驱动设备如智能手机和平板电脑变得轻薄、便携。减少复杂程度和更简单的设计允许各家公司构建低能耗的片上系统，嵌入式系统合并存储器、接口、无线电等功能。最早的应用是苹果公司的牛顿个人数字助理（PDA），同样的方法应用在苹果的所有片上系统系列中，一直到Apple A7，第一个64位ARM片上系统应用在iphone 5s。或者说，更简单的设计允许更高效的多核CPU和以更低的成本制造更多的核数，使得服务器、笔记本电脑和掌上电脑获得更高水平的处理能力并提高能效。
ARM会定期发布更新处理器——当前最广泛使用、较老而又经典的Cortex系列处理器，以及专业化的SecurCore系列处理器——芯片制造商在获得授权后可以用在自己的设备中。可以选择或剔除可选择的功能以得到各种处理器的变种类型。目前的版本使用具有32位地址空间的32位指令集，考虑到经济性，同时可以兼容16位指令，也可以处理32位地址的Java 字节代码。AMD（超微半导体公司）在2012年宣布将于2014年前生产出用于服务器的基于64位ARM处理器的片上系统。 I. Explain the following abbreviations and translate them into Chinese. 1.RISC reduced instruction set computer 精简指令集计算机 2.ISA instruction set architectures 指令集结构 3.CPU Central Processing Unit 中央处理单元 4.SoC System on Chips 片上系统；系统芯片
5.ARM Advanced RISC Machine RISC 进阶精简指令集机器 II. Translate the following phrases into English. 1. 32位地址空间 32-bit address space 2. 机顶盒 set-top box
3. 多核CPU multi-core CPU 4. 掌上电脑 notepad computer 5. 嵌入式系统embedded system
6. 基于ARM的处理器 ARM-based processors 7. 半导体生产商 semiconductor manufacturer
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III. Please translate following sentences into Chinese.
根据安谋国际科技股份有限公司（ARM Holdings）的数据，仅仅2010这一年，ARM架构芯片的生产商记录表明，ARM处理器出货量达到了61亿颗，占有智能手机的95%，数字电视和机顶盒的35%和移动电脑的10%。ARM就是来源于Acorn RISC Machine首字母缩略词，随后，Acorn这个名字被丢弃，被Advanced代替，变为Advanced RISC Machine。
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微控制器
AT89C51是一种低功耗、高性能的CMOS 8位微控制器，带有4KB可编程、可擦除的只读闪存（PEROM）。把通用的8位CPU与Flash内存集成在了一块单独的芯片上，AT89C51是一种功能强大的微控制器，它为许多嵌入式控制应用提供了具有高度灵活性和成本效益的解决方案。
AT89C51具有以下标准特点：4KB闪存、128字节RAM、 32根I/O线、 2个16位定时器/计数器、五个2级中断结构、全双工串行端口、片内振荡器和时钟电路。此外，AT89C51具有在零频率运行的静态逻辑，并支持两种软件可选的省电模式。空闲模式可以停下CPU，同时允许RAM、定时器/计数器、串行端口和中断系统继续运行；掉电模式时保存RAM的内容、冻结振荡器，禁用芯片的所有其他功能，直至下一次硬件复位。
89C51有4个I/O端口，它们是P0口、P1口、P2口和P3口。
P0口是一个8位漏极开路的双向I/O端口。作输出口时，每个引脚可以驱动8个LS型TTL负载；当向P0口引脚写“1”时，则引脚可以被用来作为高阻抗输入。在访问外部程序存储器和数据存储器时，P0口也可以被指定为低字节地址和数据总线的复用，在此模式下P0有内部上拉电阻 。在闪存编程时P0口接收指令字节；而在编程校验时输出代码校核。在编程校验时，要求外接上拉电阻。
P1口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P1口的输出缓冲器可以驱动4个TTL输入。当向P1口引脚写“1”时，通过内部的上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。作为输入口使用时，由于有内部上拉电阻，P1被外部信号拉低的引脚将会输出电流(IIL)。在进行Flash编程和校验时，P1口接收低8位地址。
P2口是一个带有内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P2的输出缓冲器可驱动（吸收/输出电流）4个TTL输入。向P2口写“1”时，通过内部上拉电阻把端口拉到高电位，这时P2口可用作输入口。P2作输入口使用时，因为有内部上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出电流(IIL)。在从外部程序存储器取指令和访问外部数据存储器(如执行“MOVX @ DPTR”指令)期间，使用16位地址时，P2输出高8位地址。在访问8位地址的外部数据存储器(如执行“MOVX @ RI”指令)时，P2口输出P2特殊功能寄存器的内容。在对Flash ROM 编程和程序检验期间，P2接收高位地址和一些控制信号。
P3口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O端口。P3的输出缓冲器可驱动（吸收或输出电流）4个TTL输入。向P3口写“1”时，通过内部上拉电阻把端口拉到高电位，这时可用作输入口。P3作输入口使用时，因为有内部上拉电阻，那些被外部信号拉低的引脚会输出电流(IIL)。AT89C51的P3口还可以用作如下所示的各种特殊功能：
在对Flash ROM 编程和程序检验期间，P3也接收一些控制信号。
第九单元 光伏技术
光伏发电
众所周知，能源的供应和成本已经成为当今社会的一个主要的话题。一直以来，人们使用的能源主要是化石能源和核能。化石能源和核能被认为是不可再生的能源类型，是当今世界的主要一次性能源。但随着社会需求增长，化石能源面临枯竭。据世界能源委员会统计，已探明的石油、天然气可采储量，按1992年各国的产量计算，分别只能开采 44年和60年。在展望21世纪能源问题的前景时，不得不对资源面临枯竭、核聚变发电又未能商品化的一段青黄不接时期。很显然，解决“能源危机”是非常有意义的。目前已经有许多节约能源和发展新能源的计划被提出来。
为保证人类有充足的清洁能源供应，利用太阳能来发电是一种必然的选择。太阳能既是一次能源，又是可再生能源。它资源丰富，既可免费使用，又无需运输，对环境无任何污染。太阳能将变成世界首要能源。2011年，国际能源机构表示，“发展具有保障性、取之不尽的和清洁的太阳能能源技术将有巨大的长期效
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益。通过发展取之不尽、用之不竭的新型安全能源，将会增加国家的可持续发展，减少污染，降低成本，减缓气候变化，降低化石燃料价格。这些优势是全球性的。因此，在早期开发上的投资所增加的额外的成本是应该的；各国都应该明智地增加投入和广泛的成果共享。”
太阳能一般指太阳光的辐射能量。广义上的太阳能是地球上许多能量的来源，如风能，化学能，水的势能等等。狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。人类对太阳能的利用有着悠久的历史。如太阳能热水器，利用太阳光的热量加热水。发展到现代，太阳能的利用已日益广泛，它包括太阳能的光热利用，太阳能的光电利用和太阳能的光化学利用等。太阳能的利用有光化学反应，被动式利用（光热转换）和光电转换两种方式。太阳能发电是一种新兴的可再生能源利用方式，这也使目前太阳能利用的主要方式。
太阳能光伏发电系统是利用太阳电池半导体材料的光伏效应，将太阳光辐射能直接转换为电能的一种新型发电系统，有独立运行和并网运行两种方式。太阳能光伏发电系统主要由光伏电池板（组件）、光伏控制器和光伏逆变器三大部分组成。
太阳能电池板是太阳能发电系统中的核心部分，其作用是将太阳的辐射能力转换为电能。控制器的主要功能是使太阳能发电系统始终处于发电的最大功率点附近，降低成本提高可靠性。太阳能逆变器（光伏逆变器）将光伏太阳能电池板输出的可变直流转变成一个实用频率的交流电，送给电网或者当地离网用户使用。 一个小型光伏系统能够提供足够的交流电力，一个家庭，甚至一个孤立的设备在形式的交流或直流电动。例如路灯、建筑和交通标志、电动汽车。大型发电并网光伏发电系统能够提供能源供应多个消费者。 但一直以来，太阳能光伏发电由于受到天气情况、气候、成本、效率等影响很大，因而一直作为辅助的方式，并未得到很好的发展。相信，不就的将来，太阳能发电将得到更加广泛的应用。太阳能发电为人类创造了一种新的生活形态，使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。 I．1. fossil energy 2. nuclear energy 3. solar energy 4. one-time energy 5. renewable energy 6. energy crisis
7. solar photovoltaic power generation systems 8. PV panels II.
光伏发电系统是使用太阳作为电源，由光伏电池板组件组成光伏阵列，为各种应用提供电能。
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光伏电池
光伏发电作为可再生能源变得日益重要，它有许多有点，如不需燃料、没有污染、需要很少的维护费用、没有噪声等等。光伏发电采用太阳能电池板发电，太阳能电池板由一定数量的由光伏材料制成的太阳能电池组成。
光伏板组件是一种暴露在阳光下便会产生直流电的发电装置，由几乎全部以半导体物料(例如硅)制成的薄的固体光伏电池组成。硅光电池吸收太阳光发射出来光能，硅光电池主要是从沙子里提炼出来的，由贝尔实验室开发的。
“硅”是我们这个星球上储藏最丰量的材料之一。自从19世纪科学家们发现了晶体硅的半导体特性后，它几乎改变了一切，甚至人类的思维。20世纪末，我们的生活中处处可见“硅”的身影和作用，晶体硅太阳电池是近15年来发展最快的产业。
能产生光伏效应的材料有许多种，如：单晶硅，多晶硅，非晶硅，砷化镓，硒铟铜等。它们的发电原理基本相同，现以晶体为例描述光发电过程。当光线照射太阳电池表面时，一部分光子被硅材料吸收；光子的能量传递给了硅原子，使电子发生了跃迁，成为自由电子在P-N结两侧集聚形成了电位差，当外部接通电路时，在该电压的作用下，将会有电流流过外部电路产生一定的输出功率。这个过程的的实质是：光子能量转换成电能的过程。
由于没有活动的部分，故可以长时间操作而不会导致任何损耗。简单的光伏电池可为手表及计算机提供能
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源，较复杂的光伏系统可为房屋提供照明，并为电网供电。光伏电池板组件可以制成不同形状，而组件又可连接，以产生更多电力。近年，天台及建筑物表面均会使用光伏电池板组件，甚至被用作窗户、天窗或遮蔽装置的一部分，这些光伏设施通常被称为建筑一体化。
一个光伏阵列(或太阳能阵列)是由太阳能电池板组成的。一个模块只能产生少量满足家庭或商务需求的电能，所以模块连接在一起形成一个阵列。大多数光伏阵列使用逆变器将直流电变换成交流电，可以为灯、汽车和其他负载供电。光伏阵列模块通常是先串联以获得所需的电压；然后并联连接以使系统产生更多的电流。典型的光伏电池板功率从100瓦到400瓦。光伏电池板组成的光伏阵列功率可以达到千瓦或兆瓦。 过去，由于光伏电池较高的价格和较低转换效率，太阳能发电仅应用在一些特殊场合。随着太阳能电池的生产技术不断得到提高，太阳能发电将得到广泛的应用。
第十单元 传感器技术
传感器技术
传感器是一种测量物理量，并把测量值转换成一个能被观察者或仪器读取的信号的装置。例如，水银温度计把测量到的温度转换成液体的膨胀和收缩，能够在一个校准的玻璃管上读出；热电偶把温度转换成输出电压，能通过一个电压表来读出。为了精确起见，所有的传感器都需要用已知的标准进行校准。
我们每天都使用传感器，如触摸屏电梯按钮和通过触摸调整灯的亮和暗。大多数人从来没有意识到传感器也有无数的应用。应用包括自动汽车、机动车辆、航空、医药、工业和机器人。
传感器的灵敏度表示当被测量的物理量变化时传感器的输出有多少变化。例如，如果在一个温度计中水银移动1cm 时温度改变1°, 灵敏度就是1cm/1°。能测量非常小变化的传感器一定具有非常高的灵敏度。 技术进步使得越来越多的传感器在微观刻度上使用微型电机系统技术制造微传感器。在大多数情况下，和宏观方法相比，微传感器有明显较高的速度和灵敏度。
因为传感器是变换器的一种类型，它们把一种能量形式转化成另一种能量形式。由于这一点，传感器能够按照它们检测的能量类型来分类，如热量传感器，电磁传感器和机械传感器等等。 优良的传感器应该遵守下列原则： 传感器对其特性测试是灵敏的； 传感器对其他特性是不敏感的； 传感器不影响测试性能。
理想的传感器被设计成线性的。此传感器的输出信号和特性测试值成线性比例关系。那么灵敏度被定义为输出信号和测试性能之间的比率。例如，如果传感器测的是温度，有一个电压输出，则灵敏度是一个单位为V/K的常数；这个传感器是线性的，因为所有测试点的比率都是常数。
如果传感器不是理想的，可以观察到几种类型的偏差。例如，实际上，灵敏度不同于给定值。这被叫做灵敏度误差，但是传感器仍然是线性的，等等。关于这种偏差没有给出不必要 的细节。所有这些偏差可以作为系统误差和随机误差来分类。有时系统误差可以通过某种校正方法来补偿。噪音是一种随机误差，可以通过信号处理来减小，如滤波，通常在损害传感器动态性能的情况下进行。
在测试量中，传感器的分辨率是它所能检测的最小改变量。通常在数字显示器中，最小的有效数字将波动，表示数量的改变正好能被分辨。这个分辨率和测试仪器的精密度有关。例如，扫描隧道探测器（表面附近的细尖，收集电子隧道电流）能分辨原子和分子。 I．
1. 物理量 2. 水银温度计 3. 性能测试 4. 系统误差 5. 随机误差 6. 信号处理 7. 有效数字
8. 扫描隧道探测器 II.
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