ASCII码格式的文件由五段组成： ❖ 开始段（start)，用S标识； ❖ 全局参数段（global)，用G标识； ❖ 目录条目录段（directory entry)，用D标识； ❖ 参数数据段（parameter data)，用P标识； ❖ 结束段（terminate)，用T标识。
文件每行80个字符，每段若干行。
2. 表达层根据各应用协议的需求模型，进行分析、归类，找出 共同点，形成各种资源构件（即图中Part41等），统称为集 成信息资源，由集成通用资源、集成应用资源和应用解释构 件三部分组成。
3. 物理层提出数据交换及数据存储的方式。
❖ EXPRESS是一种面向对象的非编程语言，用于信息建模，既能为 人所理解，又能被计算机处理（通过EXPRESS编译程序）。
END_ENTITY;
ENTITY product_definition_relationship id:identifier; name: label; description: text; relating_product_definition: product_definition; related_product_definition: product_definition;
ENTITY A2； SUPERTYPE OF （B2，C2）； …
END-ENTITY；
❖ 表达式
可进行算术运算，关系运算，BINARY运算 （索引与连接），逻辑运算，字符串运算， 聚合运算（索引、交、和、差、子集、超 集），实体运算（关系比较，属性访问，组 访问，复杂实体构成等）
❖ 执行语句
❖ 丰富的数据类型
简单数据类型。包括NUMBER, REAL, INTEGER, STING, BOOLEAN, LOGICAL, BINARY。
聚合数据类型。有ARRY, LIST, SET, BAG 命名数据类型。由用户定义，包括ENTITY,TYPE 构造数据类型。包括ENUMERATION，SELECT
END_ENTITY;
ENTITY product_definition_context SUBTYPE OF (application_context_element); life_cycle_stage: label;
END_ENTITY;
ENTITY product_definition_formation id:identifier; description: text; of _product: product;
STEP
描述 方法
集成信 息资源 应用
协议
一致性 测试 实现
方法
集成通用资源 集成应用资源 集成解释构件
图4 STEP标准的内容
描述方法
1. STEP的三层组织结构 2. 参考模型 3. 形式化定义语言EXPRESS
STEP将产品信息的应用、表达（逻辑描述）、数据交换的实 现区分开来，形成了图5的三层结构。
❖ STEP标准的意义是远远超越了产品模型数据的交换，其目标是要 统一产品数据的表达式。它的精髓是要描述整个产品的信息，而 不仅仅是描述其几何形状。因此，这种描述与表达能支持产品整 个生命周期内各种活动对模型信息的需求，即从产品设计到产品 消亡过程中所需的全部信息。
STEP标准是由许多部分（称Part）组成的。图4所示给出了 STEP标准包含的五个方面的内容，即：描述方法、集成信息资源、 应用协议、一致性测试及如下：
ENTITY 实体标识符； [子类，超类说明]； [显式属性]； [导出属性]； [逆向属性]； [惟一性规则]； [值域约束]； END-ENTITY；
例：定义圆为实体，使用了导出属性
ENTITY circle； center：point； radius：REAL；
IGES所定义的产品模型包括以下内容： （1）几何实体。 （2）模型空间及变换矩阵。 （3）图纸元素（即注释）。 （4）结构实体。 （5）用户自定义实体。
IGES应用中存在的问题
（1）IGES“风味”问题。不同CAD系统间采用IGES文件进行 交换，图形发生失真现象，称为“IGES风味”问题。其原因 是：交换双方实体类型子集不同；实体自己虽同，但具体的 实体定义或代码不同；交换双方硬件环境不同，出现不同圆 整精度。
END_ENTITY;
ENTITY product_context SUBTYPE OF (application_context_element); discipline_type: label;
END_ENTITY;
ENTITY product_definition id: identifier; description: text; formation: product_definition_formation; frame_of_reference: product_definition_context;
❖ 专用数据格式的交换如图1：
A
B
接口1
A
B
接口2
D
C
接口数＝n(n-1) n：系统个数 如n＝6，接口数＝30
图1 专用数据格式的交换
❖ 中性文件交换方式的优缺点： 优点：当系统数n增大时，接口数量不会增加过多。 缺点：每次均需通过前、后处理器接口的数据转换，运行效率低。
❖ 中性文件交换的图示（图2）：
❖ 作为一种形式化描述语言， EXPRESS吸收了Ada，C，C++, Modula 2, Pascal, PL/1, SQL多种语言的功能，有强大的描述信息 模型的能力，但又不同于编程语言，不具有输入与输出语句。
EXPRESS简介 ❖ 丰富的数据类型 ❖ 模式中的各种说明 ❖ 表达式 ❖ 执行语句 ❖ 各种内部常量、函数和过程 ❖ 接口语句 ❖ 实例
C
ab
a
A
b
中性
b
文件
a
B
ba
D
a:前端处理器接口
b:后端处理器接口 接口数2n 如n＝6，则接口数＝12
图2 中性文件的交换
❖ 统一的产品数据模型交换方式的优缺点：无需接口，集成性好， 运行效率高，但实现的难度大。
❖ 统一的产品数据模型交换的图示（图3）：
A
B
C
数据管理软件
统一的产品 数据模型
图3 统一的产品数据模型交换
产品数据交换技术
❖ 前言 ❖ 产品数据交换的方式 ❖ IGES文件的图形数据交换 ❖ STEP标准 ❖ 其他格式的数据交换
为了实现产品设计与制造的无纸化，首先要实现产 品模型的数字化，以便能在异地或同地的设计、工艺、 加工部门间、在制造商和供应商之间、在不同CAx系统 之间顺利地进行产品数据交换。这就要求数字化产品模 型应包含产品整个生产周期中所有的信息，以达到产品 模型信息的统一与共享。其次要规定数据交换的方式。 为此必须制定产品数据交换的标准，本章主要介绍 IGES和STEP产品数据交换标准。
❖ 1992年以后IGES版本不再发展，但现在大多数 CAD商用软件仍支持IGES格式的图形文件的输 入和输出。利用IGES文件，用户可以从中提取 所需数据进行用户应用程序的开发，本节对 IGES规范作简要介绍。
IGES可支持三种格式的文件，分别是 ASCII码、压缩ASCII码和二进制格式。本节 主要介绍ASCII码格式。
❖ EXPRESS主要用来描述应用协议或集成资源中的产品数据，使描 述规范，它是STEP中数据模型的形式化描述工具。
❖ EXPRESS语言采用模式（schema)作为描述数据模型的基础。标准 中每个应用协议，每种资源的构件都由若干个模式组成。每个模 式内包含类型(type)说明、实体（entity)定义、规则（rule)、函数 （function)和过程（procedure)。实体是重点，实体由数据（data) 和行为（behavior)定义，数据说明实体的性质，行为表示约束与 操作。
❖ 制定STEP标准有两个目的：一是统一产品的数据表示；二是规范 产品数据交换。STEP的产品数据表示是想建立一个包括产品整个 生命周期的、完整的、语义一致的产品数据模型，以满足产品生 命周期内各个阶段对产品信息的不同需求，以及保证对产品信息 理解的一致性。STEP的产品数据交换是想建立一种独立于任何 CAx系统，具有多种形式的交换方法。
自学DXF文件数据交换相关内容
产品数据交换的方式
产品数据交换的方式主要有3种： 1.专用数据格式的交换（点对点交换） 2.标准数据格式的中性文件的交换（星式交换） 3.统一的产品数据模型交换
❖ 专用数据交换方式的优缺点 优点：运行效率高，易于实现。 缺点：当系统数n增大时，接口数量急剧增加；此外当某一系 统的数据结构改变时，与之相关的接口必须改变。
如赋值语句、case、if-then-else、ESCAPE、过程调 用、REPEAT、RETURN、SKIP等
❖ 各种常量函数和过程
如常量PI、SELF，函数SIN、COS、SIZEOF，过程 INSERT等。
❖ 接口语句
常用的有USE FROM，即使用另一模式中的类型或 实体名，效果等于在本模式中说明一样；还有 REFERENCE FROM，即引用另一模式中的实体、 类型等，但在本模式中不能独立地实例化。
应用层 汽车设计
钣金模具设计
绘图
船舶结构
集成信息资源（集成通用资源＋集成应用资源＋应用解释构件）
表达层 Part 41
Part ……. Part4 …….
42
9
Part …… 101
Part ……. 501
物理层
交换模式，存储模式
图5 STEP的三层组织结构
1. 应用层由针对各种不同应用领域的应用协议及对应的抽象测 试集组成。
（2）不能定义产品的全部信息，即不能构成完整的产品信息 模型，只能描述产品的几何信息并进行数据交换。