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第一章 系统硬件的描述
1.1 IC卡简介
IC卡的名称来源于英文名词“SMART CARD”，又称集成电路卡，即（INTEGRANTED CIRCUTT CARD）。
IC卡的概念是70年代初提出来的，法国布尔公司(BULL)于1976年在世界上首先成功研制开发出IC卡产品。到今天，IC卡技术己日趋成熟和完善，被广泛应用于通讯，银行等各生产及生活领域。
IC卡芯片具有写入数据和存储数据的能力，IC卡存储芯片中的内容根据需要可以有条件的供外部读取，也可供内部信息处理和作判断之用。
根据卡中所镶嵌的集成电路的不同，IC卡可以分为以下三类： （1）存储器卡 卡中的集成电路为EEFROM(即可用电擦除的可编程只读存储器，也可写作E^2PROM)。
（2）逻辑加密卡 卡中的集成电路具有加密逻辑和EEPROM。 （3）CPU卡 卡中的集成电路包括中央处理器CPU，EEPROM，随机存储器RAM以及固化只读存储ROM中的片内操作系统COS（CILIP OPERATING SYSTEM）。
根据应用领域来分，IC卡有金融卡和非金融卡两种。其中金融卡又有信用卡、（CREDIT CARD）和现金卡(DEBIT CARD)等。
按IC卡与外界数据传送的形式来分，则有接触型IC卡和非接触型IC卡两种。当前广泛使用的是接触型IC卡，在这种卡片上有6个触点可与外界接触(见表1-1)。
表1-1 EEFROM 模块功能
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芯片触点 C1 C2 C3 C4 C5 C6 引出端名 VCC NC SCL（CLK） GND NC SDA（I/O） 功能 接工作电压 未连接 串行时钟 接地 未连接 串行数据
1.2 水计费系统简要说明
IC卡水计费系统一般应包括以下三个部分： 1)读卡器单片机及底层支持软件； 2)底层支持软件与管理系统的接口； 3)IC卡管理系统的WINDOWS用户界面。
本次毕业设计主要完成了IC卡第三部分即IC卡数据库管理系统软件的
开发工作，对于第二部分，由于现行IC卡种类很多，各种IC卡的内部结构都不尽相同，对应不同的文件读取方式、读取格式，并设有一通用的接口规则。对此，只需把IC卡所读取的内容由.DBF文件转化IC卡能够识别的文件格式即可。如对于华旭金卡，只需将文件扩展名转化为.HXC。 文件格式为：
信息1，信息2，信息3，??信息N；数据1，数据2，数据3，??数据N
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第二章 数据库系统概述
2.l 几个重要的基本概念
1、数据：是描述事物的各种符号记录，数据和关于数据的解释是分不开的，即数据与其语主义是不可分的。
2、数据库(DATABASE简称DB)：是长期储存在计算机内，有组织的、可共享的数据集合。数据库中的数据按一定的数据模型组织、描述和存储，因而具有较小的冗余度、较高的数据独立性和易扩展性，并可为各种用户所共享。
3、数据库管理系统（DATABASE MANAGEMENT SYSTEM简称道DBMS）：数据库管理系统是位于用户与操作系统之间的一层数据管理软件。数据库在建立、运用和维护时由数据库管理系统（DBMS）统一管理，统一控制。
4、数据库系统：是指在计算机系统中引入数据库后的系统构成，一般由数据库、DBMS（以及应用开发工具软件）、应用系统、 操作系统、数据库管理员、和用户构成。如图2-1
操作系统 开发工具数据库管理系统 数据库管理员 应用系统 用户 3 数据库 湖南大学网络学院
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图2-1 数据库系统组成图
数据库系统的优点体现力：
(1)数据由DBMS统一管理和控制。 (2)数据具有结构化。
(3)数据的冗余度低，易扩充。
(4)具有较高的数据独立性。 数据独立性既有物理独立性，又有逻辑独立性。
(5)数据的共享性：数据的共享性是指共享数据库中的数据资源，其意义是各种应用、多种语言，多个用户相互覆盖地使用数据库中的资源。DBMS提供了以下四个方面的数据控制功能。
①数据的安全性保护：数据的安全性是指保护数据，以防止不合法的使用造成数据的泄密和破坏，使每个用户只能按规定对某些数据进行使用和处理。
②数据的完整性检查：数据的完整性是指数据的正确性，有效性和相容性，即控制数据在一定的范围内有效或要求数据之间满足一定的关系。
③并发控制：指当多个用户的并发进程同时存取，修改数据库时，可能会发生互相干扰而得到错误的结果，并使数据库的完整性遭到破坏，因此必须对多用户的并发操作加以控制和协调。
④数据库恢复：计算机系统的硬件故障、软件故障、操作员的失误以及故 障的破坏都会影响数据库中的数据的正确性，甚至造成数据库部分或全部数据的丢失，
DBMS必须具有将数据库从错误状态恢复到某一已知的正确状态(亦称为完整
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状态或一致状态)的功能。
2.2 关系数据库系统
计算机不可能直接处理现实世界中的具体事物，需要把具体事物转换成计算机能够处理的数据。因而在数据库中要用到数据模型这个工具来抽象，表示和处理现实世界中的数据，数据模型是数据库系统的核心和基础，各种机器上实现的DBMS软件都是基于某种数据模型的，为了把现实世界中的具体事物抽象，组织为DBMS所支持的数据模型，人们常常首先将现实世界抽象为信息世界，然后将信息世界转换为机器世界。因此可以这样说，现实世界中实体之间的联系在机器世界中就是数据之间的联系。
数据模型要满足三个方面的要求：一是能比较真实地模拟现实世界；二是容易为人所理解；三是便于在计算机上实现。
不同的数据模型具有不同的数据结构，目的常用的数据模型有层次模型(HIERACHICAL MODEL)，网状模型(NETWORK MODEL)和关系模型（RELATIONAL MODEL），层次模型和网状模型统称为非关系模型。 数据库按数据模型可分为层次数据库、网状数据库和关系数据库。 关系数据库采用关系模型来作为数据的组织方式，它是由美国IBM公司研究员E．F．CODD于1970年发表的题为“大型共享系统的关系数据库的关系模型”的论文中首次提出了数据库中关系模型的概念。
关系模型是三种数据模型中最重要的模型，自80年代以来，计算机厂商新推出的数据库管理系统几乎都是支持关系模型的，非关系系统的产品也大都加上了关系接口。数据库领域当前的研究工作也都是以关系方法为基础。因此本书的重点也将放在关系数据库上。
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