硬件技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：硬件技術(shù)范文

隨著國際油價(jià)期貨價(jià)格近日再次突破100美元/桶，最高觸及103.41美元/桶，中國發(fā)改委也隨之兩度提高油價(jià)，到2月19日，在北京，93#汽油的價(jià)格由原來的7.17元/升上漲為7.45元/升，97#汽油的價(jià)格由7.63元/升上漲為7.93元/升，0#柴油售價(jià)由7.14元/升上漲為7.44元/升,創(chuàng)下了歷史新高。在上海，93＃汽油則為7.39元/升、97號為7.86元/升、0＃柴油為7.33元/升；廣州的93 ＃汽油（國IV）為7.49元/升、97＃汽油價(jià)格達(dá)8.11元/升、0＃柴油則為7.17元/升，漲幅均為5%左右。

車主們的神經(jīng)又一次緊繃起來：以一輛私家車每個(gè)月行駛2000公里，10升/百公里計(jì)算，每個(gè)月的需要用油200升，以目前廣泛使用的93＃汽油計(jì)算，每個(gè)月的油費(fèi)就達(dá)1500元左右，而一年之前的油價(jià)則還在6.5元/升，則只需要1300元左右。

因此對于有購車想法的車主來說，油耗已經(jīng)成為一個(gè)不得不考慮的因素。那么如何挑選一輛省油的車呢？最簡單的方法是看廠商或者國家給出的油耗數(shù)據(jù)，但是這些數(shù)據(jù)是在一定的速度和路面情況下測出的，和實(shí)際情況比起來有一定的出入。所以還是先看看它的本質(zhì)吧，一般而言，如果一輛車在以下幾個(gè)方面都表現(xiàn)不錯(cuò)，那么它的油耗自然就不會(huì)令你大失所望。

購柴油車雙重省

節(jié)油比率：35%~40%

從價(jià)格來看，0＃柴油的價(jià)格總要比93＃汽油低，尤其是在廣州，更是相差0.32元/升，因此選擇柴油車，是一種更加省錢的方法。更何況柴油的能量密度最高，比液化天然氣高出近一倍，比汽油高出10%以上，而小型柴油發(fā)動(dòng)機(jī)比汽油機(jī)的燃油經(jīng)濟(jì)性高出1/3。因?yàn)閴喝际降牟裼蜋C(jī)比點(diǎn)燃式的汽油機(jī)具有更高的能量轉(zhuǎn)化率，能源消耗更是只有汽油機(jī)的45%～60%，這樣一算的話，柴油車比同樣排量的汽油車，油費(fèi)節(jié)約近一半。同時(shí)，柴油發(fā)動(dòng)機(jī)不需點(diǎn)火機(jī)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，壽命也普遍比汽油機(jī)產(chǎn)品更長。不過可惜的是，中國目前對柴油轎車的認(rèn)識有限，目前市場上，使用柴油的轎車的大多數(shù)是SUV和商用車，轎車品種很少，只有一汽大眾有柴油版奧迪A6L和捷達(dá)。尤其是奧迪A6L2.7L柴油版，綜合工況僅為6.8L/100km，相比起來，雅閣2.4L的的綜合油耗就達(dá)8.8 L/100km。

提升發(fā)動(dòng)機(jī)效率

發(fā)動(dòng)機(jī)是汽車的心臟，如果這顆心臟效率高，那么油耗自然相對就不會(huì)太費(fèi)。而有助于降低阻力、提高燃燒效率、降低能量散失的技術(shù)都會(huì)有助于發(fā)動(dòng)機(jī)油耗的減低，如果一款車的發(fā)動(dòng)機(jī)配備了這樣的技術(shù)，那么它的油耗自然也會(huì)有所降低。

■燃油直噴技術(shù)

節(jié)油比率：15%

燃燒過程是發(fā)動(dòng)機(jī)最，而目前比較先進(jìn)的技術(shù)是缸內(nèi)直噴。

燃油直噴技術(shù)的全稱是發(fā)動(dòng)機(jī)燃油缸內(nèi)直噴技術(shù)，英文是Direct Injection，不同的廠家的直噴技術(shù)有不同的稱呼，例如奧迪的FSI，凱迪拉克的SIDI，奔馳的CGI，寶馬的HPI等等，雖然稱呼不同，但是技術(shù)原理幾乎是相同的，都是將燃油直接噴射到缸內(nèi)，而電腦可以將噴油量和時(shí)機(jī)控制得更精確，并且能夠大幅度提升發(fā)動(dòng)機(jī)的壓縮比和減少燃油浪費(fèi)，從而達(dá)到節(jié)油的目的。燃油直噴技術(shù)技術(shù)的好處就是在動(dòng)力性顯著提高的同時(shí)可降低燃油消耗15%左右。

■渦輪增壓

節(jié)油比率：20％

目前常見的另一種發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)就是增壓，采用獨(dú)立的增壓系統(tǒng)將空氣預(yù)先壓縮然后再供入氣缸，以期提高空氣密度、增加進(jìn)氣量，從而可相應(yīng)地增加循環(huán)供油量，提高發(fā)動(dòng)機(jī)功率。同時(shí)，增壓還可以改善燃油經(jīng)濟(jì)性。

最為常見的兩種增壓方式為機(jī)械增壓和渦輪增壓，其中機(jī)械增壓器由發(fā)動(dòng)機(jī)來帶動(dòng)工作，因此給發(fā)動(dòng)機(jī)增加了負(fù)擔(dān)，因此會(huì)影響轉(zhuǎn)速。而廢氣渦輪增壓是目前世界上使用最多的發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)，渦輪增壓器(Tubro)實(shí)際上就是一個(gè)空氣壓縮機(jī)。它是利用發(fā)動(dòng)機(jī)排出的廢氣作為動(dòng)力來推動(dòng)渦輪室內(nèi)的渦輪(位于排氣道內(nèi))，渦輪又帶動(dòng)同軸的葉輪位于進(jìn)氣道內(nèi)，葉輪就壓縮由空氣濾清器管道送來的新鮮空氣，再送入氣缸。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速加快，廢氣排出速度與渦輪轉(zhuǎn)速也同步加快，空氣壓縮程度就得以加大，發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣量就相應(yīng)地得到增加，發(fā)動(dòng)機(jī)的功率可以增加30%，以大眾的1.4TSI發(fā)動(dòng)機(jī)為例，最大功率為96kw，而大眾2.0L發(fā)動(dòng)機(jī)的最大功率也只有85kw，但是在同一款車上，如途安，1.4TS版本的綜合油耗卻只有7.4L/100km，遠(yuǎn)低于途安2.0L的9.1L/100km，省油近20％。

■自動(dòng)啟停技術(shù)

節(jié)油比率：8％

自動(dòng)啟停技術(shù)，可以在等紅燈、走走停停的路況下，使發(fā)動(dòng)機(jī)可以自動(dòng)熄火來降低油耗。據(jù)技術(shù)專家介紹，火花塞點(diǎn)火發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒過程中，暖機(jī)啟動(dòng)消耗的燃料僅相當(dāng)于發(fā)動(dòng)機(jī)怠速運(yùn)轉(zhuǎn)0.7秒，因此車輛停止時(shí)間只要高于1秒，就應(yīng)當(dāng)讓發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，以降低排放、保護(hù)環(huán)境。目前在國內(nèi)，有長安CX30、Smart等車型采用了此類技術(shù)。一些高端車型，也逐步開始普及這項(xiàng)技術(shù)。

降低變速助節(jié)能

作為發(fā)動(dòng)機(jī)的好搭檔，變速器對于油耗的影響也十分明顯，大家都知道手動(dòng)擋比較省油，但是除了死硬的動(dòng)力派，大部分人還是寧愿選擇自動(dòng)擋。在這種情況下，就要盡量選擇那些變速器調(diào)校偏于經(jīng)濟(jì)的，如卡羅拉手動(dòng)擋為7.3L/100km、自動(dòng)擋為7.4L/100km，因?yàn)樗谡{(diào)校時(shí)，將換擋時(shí)機(jī)提前，犧牲了一些動(dòng)力性來達(dá)到省油的目的。而福克斯手動(dòng)擋車型的油耗為7.6L/100km，而自動(dòng)擋達(dá)到了8.6L/100km，就是因?yàn)樗鼘Q擋時(shí)機(jī)延后以獲得更充沛的加速力。此外，自動(dòng)變速器的擋位越多，越有利于發(fā)動(dòng)機(jī)在最佳工況下工作，自然也就越省油，如目前市場上在售車型最高可達(dá)8擋，不過相對而言，它的機(jī)械復(fù)雜性和價(jià)格也都會(huì)上一個(gè)層次，通過這個(gè)方法省錢并不經(jīng)濟(jì)。

如果想省油和操控樂趣兼顧，也有一些新的選擇：

■雙離合

省油比率：數(shù)據(jù)不 詳

DSG雙離合變速器英文全稱為Direct Shift Gearbox，它能消除換擋離合時(shí)的動(dòng)力傳遞停滯現(xiàn)象，可以比自動(dòng)變速器更加平順地?fù)Q擋。由于它的動(dòng)力輸出與傳統(tǒng)的手動(dòng)變速器一樣，但是與手動(dòng)相比，在換擋過程中只有微小的液壓功耗損失和極短的換擋時(shí)間，使整個(gè)換擋過程達(dá)到了高效率，從而降低了機(jī)械損耗和能量的損耗，自然就提高了加速性和車輛燃油經(jīng)濟(jì)性。除了大眾集團(tuán)的DSG雙離合器變速器外，還有博格華納的雙離合器變速器以及寶馬的 DKG的雙離合器變速器。

■CVT無級變速器

省油比率：數(shù)據(jù)不詳

CVT無級變速器ContinuouslyVariableTrans-mission)與有級式的區(qū)別在于它的變速比不是間斷的點(diǎn)，而是一系列連續(xù)的值，可以實(shí)現(xiàn)不分擋次的徐緩轉(zhuǎn)動(dòng)。 CVT的優(yōu)點(diǎn)是重量輕，體積小，零件少，與AT比較具有較高的運(yùn)行效率，油耗較低。但CVT的缺點(diǎn)是傳動(dòng)帶很容易損壞，不能承受較大的載荷。

克服阻力可省油

汽車在車輛在行駛時(shí)，所要克服的阻力有機(jī)件損耗阻力、輪胎產(chǎn)生的滾動(dòng)阻力(一般也稱做路阻)及空氣阻力。機(jī)件損耗阻力與汽車的磨合有關(guān)，磨合得越好，阻力相對越小，車主在新車到手，要注意磨合，5000公里內(nèi)時(shí)速不要超過80km/h。而輪胎的滾動(dòng)阻力和空氣阻力，則分別取決于輪胎的性能和汽車的外形。

■綠色輪胎

節(jié)油比率：4%~6％

在汽車行駛中，有約20%的汽油被輪胎滾動(dòng)阻力所消耗。目前市場上推出的環(huán)保輪胎多是指應(yīng)用了新材質(zhì)和設(shè)計(jì)，通過降低輪胎的滾動(dòng)阻力，而實(shí)現(xiàn)低耗油、低二氧化碳排放的子午線輪胎。這種輪胎被稱為綠色輪胎，中國市場上第一款綠色輪胎，米其林ENERGY MXV8。而后在2007年，米其林在中國推出又一款節(jié)能輪胎ENERGY XM1＋，與普通輪胎相比，可以省油4－6％。而普利司通的綠色輪胎ECOPIA EP100A，經(jīng)過日本汽車運(yùn)輸技術(shù)協(xié)會(huì)的專業(yè)評測，發(fā)現(xiàn)相比同規(guī)格的輪胎，其燃油效率可提高6.2%。

■風(fēng)阻系數(shù)

節(jié)油比率：風(fēng)阻下降10％，油耗節(jié)約7%

流線型的汽車更受歡迎不是偶然的，因?yàn)樗粌H有關(guān)于面子，還有關(guān)于“里子”。在低速情況下，風(fēng)阻的影響力很小，但是隨著車輛行駛速度的增加，空氣阻力也逐漸成為最主要的行車阻力，在時(shí)速200km/h以上時(shí)，空氣阻力幾乎所有行車阻力的85%。一般來講，汽車的風(fēng)阻系數(shù)平均在0.28-0.4之間，風(fēng)阻下降10%，則油耗可節(jié)省約7%左右。所以在車身上自行加裝的配備或套件，如晴雨窗、尾翼等，或是高速行駛時(shí)開啟車窗，都會(huì)造成空氣阻力增加，影響行車順暢。

■減輕車重有益處

節(jié)油比率：重量降低1％，油耗可降低0.7％

研究顯示，若汽車整車重量降低10%，燃油效率可提高6%～8%；汽車整備質(zhì)量每減少100公斤，百公里油耗可降低0.3～0.6L，汽車重量降低1%，油耗可降低0.7%。目前國內(nèi)外汽車輕量化技術(shù)發(fā)展迅速，主要的輕量化措施是輕量化的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和分析、全鋁車身設(shè)計(jì)、變速器輕量化。同時(shí)，機(jī)體是發(fā)動(dòng)機(jī)中單件質(zhì)量最大的零件，一般都超過發(fā)動(dòng)機(jī)質(zhì)量的1/4，甚至接近1/3。降低發(fā)動(dòng)機(jī)缸體質(zhì)量也是輕量化的出路。與鑄鐵發(fā)動(dòng)機(jī)相比，全鋁合金發(fā)動(dòng)機(jī)可以輕一半的重量，本來轎車的總重量就不高，發(fā)動(dòng)機(jī)所占的比例可是不能忽略的，重量減輕的最直接效果便是油耗方面表現(xiàn)的增強(qiáng)。

主流車型中的省油先鋒

綜合以上這些省油因子，我們來看看，目前市場上各個(gè)細(xì)分市場的主流車型，有哪些是符合上述各項(xiàng)省油的條件的，成為車主們追捧的省油先鋒。

相關(guān)鏈接：養(yǎng)成省油好習(xí)慣

除了通過硬件挑選來找到適合的省油車，好的駕駛習(xí)慣也能在一定的程度上為省油做貢獻(xiàn)哦！

1、定期保養(yǎng)，使愛車保持良好狀態(tài)。

2、減輕車重，不在車廂中放置過多雜物。

3、減少用電，包括冷氣、車燈、防盜器、測速器、除霧器等等。

4、養(yǎng)成良好駕駛習(xí)慣，起步輕給油，保持勻速行駛，與前車保持一定距離，不要急剎車，不要隨便變道。

第2篇：硬件技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī) 硬件組裝 硬件維護(hù) 關(guān)鍵技術(shù)

隨著社會(huì)發(fā)展以及信息技術(shù)不斷進(jìn)步的基礎(chǔ)上，計(jì)算機(jī)成為生活與工作中的必需品。但是計(jì)算機(jī)使用中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問題，需要不斷提升計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)等的技術(shù)，才能更好的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。在計(jì)算機(jī)運(yùn)行中，計(jì)算機(jī)硬件是其重要的運(yùn)行設(shè)備，怎樣對計(jì)算機(jī)中硬件設(shè)備組裝以及維護(hù)是當(dāng)下計(jì)算機(jī)應(yīng)用中非常重視的問題。不斷提升計(jì)算機(jī)硬件組裝與維護(hù)技術(shù)，推動(dòng)計(jì)算機(jī)的發(fā)展。

1 計(jì)算機(jī)硬件組裝技術(shù)概述

計(jì)算機(jī)在我們生活中的應(yīng)用非常廣泛，同時(shí)在工作中以及生活中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用提供了很多的方便，計(jì)算機(jī)是一種利用網(wǎng)路信息技術(shù)支撐下的設(shè)備。計(jì)算機(jī)硬件是計(jì)算機(jī)運(yùn)行中的重要?jiǎng)恿?，?jì)算機(jī)的硬件主要是根據(jù)電子以及電子原件、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等，計(jì)算機(jī)主要是由這些機(jī)械內(nèi)容組成，這些計(jì)算機(jī)硬件大部分為物理裝置，將這些物理裝置全部集中在一起組合計(jì)算機(jī)硬件。計(jì)算機(jī)中的主機(jī)箱以及各種外部設(shè)置等，都是計(jì)算機(jī)硬件中的一部分，并且在主機(jī)箱的內(nèi)部包含各種主板以及在內(nèi)存、硬盤驅(qū)動(dòng)器、電源等，這些是構(gòu)成主機(jī)箱的重要部件，再者是電腦的顯示屏以及基本的鼠標(biāo)以及鍵盤等，利用主機(jī)箱中的連接口將這些設(shè)備連接起來，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行。

2 計(jì)算機(jī)硬件組裝具體步驟

計(jì)算機(jī)的\行需通過對硬件的組裝實(shí)現(xiàn)，在硬件組裝過程中，需要根據(jù)具體的組裝程序以及組裝的固定步驟實(shí)現(xiàn)，在計(jì)算機(jī)組裝過程中主要分為以下步驟：

首先需要根據(jù)計(jì)算機(jī)的主機(jī)箱為中心展開，將計(jì)算機(jī)主機(jī)箱的箱蓋打開，利用螺絲將主機(jī)箱的主板與機(jī)箱之間進(jìn)行固定安裝，同時(shí)將電源進(jìn)行安裝，機(jī)箱需要依靠電源才能實(shí)現(xiàn)運(yùn)行，因此電源非常重要。在電腦主機(jī)箱的機(jī)箱內(nèi)側(cè)設(shè)有安裝的螺絲孔，根據(jù)螺絲孔的數(shù)量準(zhǔn)備螺絲，對其進(jìn)行安裝。在安裝過程中，一定要保證安裝電源的風(fēng)扇需要在電腦機(jī)箱的外側(cè)，這樣才能發(fā)揮出計(jì)算機(jī)機(jī)箱風(fēng)扇的散熱功能。緊接著是對CPU進(jìn)行安裝，CPU的安裝需要根據(jù)主機(jī)箱中的具體進(jìn)行安裝，值得注意的是計(jì)算機(jī)中的CPU是主機(jī)箱的核心運(yùn)行硬件，這種CPU在形態(tài)上比較特殊，不僅做工精細(xì)，并且非常脆弱，因此在進(jìn)行組裝過程中，必須根據(jù)具體的位置進(jìn)行細(xì)心的安裝，一定要防止大力的安裝，這樣會(huì)造成嚴(yán)重的CPU損害。計(jì)算機(jī)主機(jī)箱中具有自身的散熱器，但是在CPU運(yùn)行中，因?yàn)镃PU本身熱量就比較大，在運(yùn)行中更是會(huì)產(chǎn)生很多的熱量，因此在安裝過程中一定要在CPU的背后安裝上散熱硅膠風(fēng)扇，同時(shí)將小風(fēng)扇放在螺絲或是機(jī)箱蓋的掛鉤上。與此同時(shí)，為了保證風(fēng)扇電源的穩(wěn)定，將其自身的電線與計(jì)算機(jī)機(jī)箱的主板進(jìn)行連接。

其次是計(jì)算機(jī)硬件中內(nèi)存的安裝，內(nèi)存的安裝需要將其放在主板的插槽中，為了更好的實(shí)現(xiàn)內(nèi)存的安裝，主板的插槽設(shè)計(jì)期間在兩邊設(shè)計(jì)出掛扣，主要的目的是能夠穩(wěn)定的固定住內(nèi)存條。但是在內(nèi)存條安裝過程中，一定要將內(nèi)存條與插槽之間的邊緣對其，這樣能夠進(jìn)一步保證內(nèi)存條的垂直。內(nèi)存條安裝之后需要對硬盤進(jìn)行安裝，硬盤是驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度的重要設(shè)備，在安裝硬盤的過程中，一定要保證硬盤與主機(jī)箱之間的固定，利用螺絲將其固定在機(jī)箱的前端，并且，根據(jù)電腦機(jī)箱的距離進(jìn)行合理設(shè)置，將其中的計(jì)算機(jī)硬盤數(shù)據(jù)線以及硬盤的電源線等連接在主機(jī)箱電源中，保證計(jì)算機(jī)硬盤功能的發(fā)揮，更夠更好的對計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)以及計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的讀取。

最后是計(jì)算機(jī)安裝的主機(jī)顯卡，顯卡主要是根據(jù)計(jì)算機(jī)機(jī)箱中的主板上，根據(jù)卡槽的位置將其壓在卡槽中，并且進(jìn)行固定。接下來是對計(jì)算機(jī)硬件中的控制線進(jìn)行安裝，控制線對計(jì)算機(jī)主機(jī)箱的指示燈以及開機(jī)鍵以及重啟鍵、機(jī)箱主板的接口等進(jìn)行控制，并且根據(jù)正負(fù)極進(jìn)行科學(xué)的區(qū)分。在主機(jī)線安裝之后再對機(jī)箱的外部設(shè)備進(jìn)行安裝，外部設(shè)備主要包含顯示器、鼠標(biāo)以及計(jì)算機(jī)鍵盤、計(jì)算機(jī)音箱等，最后在進(jìn)行電源的安裝，安裝完電源之后保證計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行之后，在對系統(tǒng)等進(jìn)行操作。

3 計(jì)算機(jī)硬件組裝的故障維護(hù)

3.1 硬盤維護(hù)

計(jì)算機(jī)在運(yùn)行過程中需要硬盤作為基礎(chǔ)才能正常工作，但是在計(jì)算機(jī)管理中硬盤也是最容易出現(xiàn)故障之一，在正常的計(jì)算機(jī)硬盤出現(xiàn)故障期間，主要是對其直接更換即可，但是在很多時(shí)候，直接將計(jì)算機(jī)硬盤更換掉是不能理想的解決其中存在的問題，需要根據(jù)實(shí)際的硬盤問題進(jìn)行分析與研究，探索出最理想的狀態(tài)。根據(jù)不同的問題，進(jìn)行不同的分析。很多時(shí)候計(jì)算機(jī)在運(yùn)行中會(huì)出現(xiàn)扁平信號線或是計(jì)算機(jī)電源接觸不良等現(xiàn)象造成計(jì)算硬盤出現(xiàn)問題，若是遇到這種狀況就需要根據(jù)故障，首先關(guān)閉計(jì)算機(jī)的主機(jī)箱，將其打開之后進(jìn)行詳細(xì)的檢查，檢查其中是否存在電源接觸不良或是電源有沒有出現(xiàn)脫落等現(xiàn)象，檢查計(jì)算機(jī)機(jī)箱中的驅(qū)動(dòng)器能否正常運(yùn)行，在進(jìn)行不斷詳細(xì)查看之后在對硬盤進(jìn)行處理。

3.2 CPU維護(hù)

計(jì)算機(jī)中的CPU太短的時(shí)間或是使用過長的時(shí)間都會(huì)對CPU造成影響，若是計(jì)算機(jī)CPU出現(xiàn)故障，不能得到及時(shí)的處理，將會(huì)嚴(yán)重影響到計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行，甚至還會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)出現(xiàn)死機(jī)或是報(bào)廢等問題。在正常情況下，只要確定CPU出現(xiàn)問題就一定要及時(shí)進(jìn)行處理，首先是對散熱器進(jìn)行處理，一定要保證計(jì)算機(jī)的散熱器正常運(yùn)行，以及CPU背部的散熱器正常運(yùn)行。并且還需要對計(jì)算機(jī)中的CPU散熱器灰塵等及時(shí)清理，防止因?yàn)榛覊m太多影響風(fēng)扇的正常運(yùn)行。再者是計(jì)算機(jī)若是工作時(shí)間比較長，承受的壓力也會(huì)比較重，因此散熱器在長時(shí)間工作下，散熱功能受到影響，CPU的使用壽命也會(huì)減少。散熱器對CPU具有重要的作用，根據(jù)CPU出現(xiàn)故障的原因?qū)嵤ΠY下藥，這樣才能更從根本上推動(dòng)計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行與維護(hù)。

4 結(jié)束語

總之，計(jì)算機(jī)是我們生活與工作中非常重要的設(shè)備，逐漸成為我們的生活必需品，熟練掌握計(jì)算機(jī)硬件組裝以及維護(hù)是保證計(jì)算機(jī)運(yùn)行的重要措施，根據(jù)對計(jì)算機(jī)硬件的詳細(xì)了解與掌握，更好的提高對計(jì)算機(jī)的維護(hù)。

參考文獻(xiàn)

[1]王蘇波.計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)關(guān)鍵技術(shù)的若干探討[J].當(dāng)代教育實(shí)踐與教學(xué)研究，2016（01）：82.

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第3篇：硬件技術(shù)范文

大部分高校的計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)是很薄弱的部分，其主要表現(xiàn)在：(1)計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)發(fā)展日新月異，造成計(jì)算機(jī)教學(xué)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的滯后。“莫爾定律”指出：集成電路上的晶體管集成度每隔18個(gè)月就會(huì)翻一番，芯片性能提升一倍，而價(jià)格則降低一半。這一規(guī)律已延續(xù)了數(shù)十年，至今仍未減緩?，F(xiàn)在，Pentium 4已廣泛普及的情況下，而高校中的計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)還仍停留在8086或80386階段，學(xué)生甚至能明顯感覺到知識的滯后性。而且處理技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)早已飛速發(fā)展，而硬件教學(xué)中確難以得到反應(yīng)，因此新技術(shù)難以進(jìn)入教材，造成教學(xué)內(nèi)容的沉舊。(2)計(jì)算機(jī)體系具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性，但計(jì)算機(jī)硬件課程的教學(xué)和實(shí)驗(yàn)卻缺乏系統(tǒng)性。目前高校中的計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)大多是以課程為中心，而不是以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)為主線。在教學(xué)和實(shí)驗(yàn)中，應(yīng)注重和其他課程如數(shù)字邏輯電路、匯編語言、接口技術(shù)等課程的聯(lián)系，用體系的觀念來指導(dǎo)教學(xué)。(3)計(jì)算機(jī)教學(xué)培養(yǎng)的方向是具備軟件和硬件結(jié)合設(shè)計(jì)的能力，軟件學(xué)習(xí)學(xué)生較易產(chǎn)生興趣，而硬件卻很難做到，培養(yǎng)學(xué)生軟硬結(jié)合的能力就更是困難。因此，在充分學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)硬件基本原理的基礎(chǔ)上，如何結(jié)合計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展，并充分體現(xiàn)其系統(tǒng)性，是當(dāng)前高校硬件基礎(chǔ)課程教學(xué)中所面臨的問題。

針對以上問題，我們對大學(xué)計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)教學(xué)作如下探討：

1、先進(jìn)的教材

隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，計(jì)算機(jī)硬件的教材也應(yīng)該是先進(jìn)的、能反映目前微機(jī)領(lǐng)域內(nèi)硬件新技術(shù)、新成就的知識，應(yīng)該體現(xiàn)出知識性、先進(jìn)性和系統(tǒng)性。計(jì)算機(jī)硬件的知識應(yīng)涵蓋目前世界上微機(jī)領(lǐng)域內(nèi)最先進(jìn)的技術(shù)及知識，包括新近出現(xiàn)的技術(shù)，像分支轉(zhuǎn)移預(yù)測技術(shù)、超標(biāo)題執(zhí)行技術(shù)、微機(jī)流水線操作技術(shù)、高速緩沖存儲(chǔ)器技術(shù)、虛擬存儲(chǔ)器技術(shù)、浮點(diǎn)數(shù)據(jù)處理技術(shù)、高速總路線傳輸技術(shù)等。這些技術(shù)為微型計(jì)算機(jī)提供了卓越的性能，也為計(jì)算機(jī)軟件提供了優(yōu)質(zhì)的載體。同時(shí)，計(jì)算機(jī)硬件知識的先進(jìn)性就表現(xiàn)在啟迪學(xué)生的想象力、創(chuàng)造力方面，摒棄那些沉舊的、落后的內(nèi)容，教材內(nèi)容就緊跟世界計(jì)算機(jī)技術(shù)潮流，給求知欲強(qiáng)的學(xué)生以最先進(jìn)的知識，讓學(xué)生享受掌握新知識的樂趣。

2、優(yōu)化相關(guān)課程體系的組織

計(jì)算機(jī)硬件相關(guān)課程的設(shè)計(jì)上，首先以基本原理教學(xué)為主，而后的課程中體現(xiàn)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展。數(shù)字電子技術(shù)，該課程應(yīng)弱化器件，強(qiáng)化邏輯電路的設(shè)計(jì)，除了數(shù)字電路的基本內(nèi)容之外，還應(yīng)加入與EDA有關(guān)的內(nèi)容。微機(jī)原理與匯編語言，該課程中微機(jī)原理實(shí)際上是匯編語言的一個(gè)先導(dǎo)內(nèi)容，其內(nèi)容的設(shè)置應(yīng)以匯編語言的需要為原則，不必涉及太多，否則會(huì)與后面的課程產(chǎn)生交叉。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，該課程主要講授計(jì)算機(jī)的基本構(gòu)成，即CPU、存儲(chǔ)系統(tǒng)、輸入輸出系統(tǒng)、系統(tǒng)總路線等，其中強(qiáng)調(diào)的是學(xué)生的系統(tǒng)設(shè)計(jì)能力。微機(jī)接口，主要從應(yīng)用的角度，按照技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行擴(kuò)展，在計(jì)算機(jī)的基本組成上進(jìn)行性能的提升，內(nèi)容上與計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的發(fā)展前沿緊密銜接，因此在課程上要體現(xiàn)計(jì)算機(jī)新技術(shù)的發(fā)展。

3、強(qiáng)化課程設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)教學(xué)目的是培養(yǎng)學(xué)生軟、硬件綜合設(shè)計(jì)的能力。在很多高校，只是注重了學(xué)生軟件能力的培養(yǎng)，課程設(shè)計(jì)也能夠體現(xiàn)科學(xué)性與連續(xù)性，而且學(xué)生學(xué)習(xí)興趣較高，因此軟件能力提升較快。因此，在硬件課程的教學(xué)上也應(yīng)保證培養(yǎng)學(xué)生的硬件設(shè)計(jì)能力，使學(xué)生深入了解硬件系統(tǒng)的構(gòu)成及基本原理，透徹掌握相關(guān)知識，具備相當(dāng)?shù)挠布芰Α?/p>

數(shù)字電子技術(shù)課程的設(shè)計(jì)內(nèi)容是整個(gè)課程體系的基礎(chǔ)，通過該設(shè)計(jì)學(xué)生能正確且直觀地了解硬件設(shè)計(jì)和軟件編程的差別。在硬件設(shè)計(jì)中需要考慮諸多因素，如時(shí)序、頻率、干擾等。同時(shí)，設(shè)計(jì)還使學(xué)生了解到軟硬件的相通之處。匯編語言是使學(xué)生掌握計(jì)算機(jī)最底層的編程方式，直接對存儲(chǔ)空間以及寄存器等進(jìn)行操作，使學(xué)生對計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)、運(yùn)算、控制等功能的實(shí)現(xiàn)有著比較透徹且直觀的認(rèn)識。計(jì)算機(jī)接口與設(shè)計(jì)體現(xiàn)的是在計(jì)算機(jī)外部設(shè)計(jì)的應(yīng)用，計(jì)算機(jī)外設(shè)是計(jì)算機(jī)部件的外部擴(kuò)展，因此它也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)一個(gè)必不可少的組成部分，其設(shè)計(jì)能使學(xué)生明確設(shè)計(jì)的方向，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造能力。

4、加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)

對于計(jì)算機(jī)硬件課程，有著抽象、難以理解的特點(diǎn)，因此通過實(shí)驗(yàn)，給學(xué)生一個(gè)直觀的認(rèn)識就顯得尤為重要。因此在課時(shí)安排上，計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)課程應(yīng)安排1/3左右的實(shí)驗(yàn)課時(shí)。在驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)著重培養(yǎng)學(xué)生以下三種能力：

(1)培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。要求學(xué)生在盡短的時(shí)間內(nèi)掌握各種儀器設(shè)備的性能、配置及使用方法，提高獨(dú)立使用實(shí)驗(yàn)設(shè)備的能力。通過實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生得以盡快熟悉實(shí)驗(yàn)基本原理，操作程序和注意事項(xiàng)，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的實(shí)際動(dòng)手能力。

(2)培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力。觀察是思考的前提，是發(fā)現(xiàn)問題的必經(jīng)之路。要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)的過程中，認(rèn)真觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，認(rèn)真記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，以便思考實(shí)驗(yàn)中遇到的問題，總結(jié)實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，更好地完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

(3)培養(yǎng)學(xué)生的思維能力。思維能力是一個(gè)人在事業(yè)上能否有成就的標(biāo)志之一。實(shí)驗(yàn)就是要培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中遇到問題，并且自己通過思考解決問題的能力。通過長期的訓(xùn)練，學(xué)生就會(huì)形成整套的思維方法，為其今后分析問題、解決問題提供一定的基礎(chǔ)。

5、結(jié)語

計(jì)算機(jī)硬件結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性是學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的基礎(chǔ)，在計(jì)算機(jī)硬件的教學(xué)中應(yīng)始終貫穿系統(tǒng)性的思想，使學(xué)生明確硬件學(xué)習(xí)的發(fā)展方向和研究方法，從而能夠開發(fā)思想，調(diào)動(dòng)學(xué)生的創(chuàng)造力，從而成為計(jì)算機(jī)行業(yè)的優(yōu)秀人才。

參考文獻(xiàn)

第4篇：硬件技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)硬件；維護(hù)；組裝

1引言

計(jì)算機(jī)是人們?nèi)粘Ｉ钪薪邮蘸吞幚硇畔⒅袘?yīng)用到的常用工具，且計(jì)算機(jī)在推動(dòng)人類第三次工業(yè)革命的過程中扮演著不可或缺的重要角色，目前隨著個(gè)人筆記本和微型計(jì)算機(jī)的普及，計(jì)算機(jī)幾乎成了人類生產(chǎn)和生活中的必需品。計(jì)算機(jī)主要由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成，在使用的過程中難免會(huì)出現(xiàn)一些硬件問題或是系統(tǒng)問題，因此，掌握基本的計(jì)算機(jī)組裝和維護(hù)技術(shù)，不但可以最大限度保護(hù)數(shù)據(jù)安全、延長計(jì)算機(jī)的使用年限，還可以節(jié)省下一大筆維護(hù)資金。本文以此為基本出發(fā)點(diǎn)詳細(xì)論述了計(jì)算機(jī)硬件組裝技術(shù)，并針對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)常見的幾種故障問題提出了自己的看法。

2計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組裝技術(shù)概述

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)支撐下的技術(shù)設(shè)備，其硬件系統(tǒng)是支持計(jì)算運(yùn)行的核心。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)是一個(gè)由機(jī)箱、電源、CPU、硬盤、顯卡、基本電路板、散熱裝置、輸入裝置和輸出裝置等組合在一起的復(fù)雜系統(tǒng)，主要根據(jù)電子及電子元件工作原理、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的工作步驟以及系統(tǒng)操作規(guī)程將這些硬件系統(tǒng)有機(jī)組合在一個(gè)空間內(nèi)，保證各個(gè)物理硬件裝置之間協(xié)同工作，從而達(dá)到獲取、處理、輸入及輸出信息的功能。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組裝是其他維護(hù)技術(shù)的前提和保障，只有了解了計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本組裝技術(shù)才能在計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的維護(hù)過程中做到游刃有余，從而保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組裝的具體步驟

計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組裝對于初學(xué)者來說是一個(gè)頗為復(fù)雜的工程，其涉及諸多物理設(shè)備的安裝和調(diào)試，并需要嚴(yán)格遵循一定的操作規(guī)程進(jìn)行組裝，在本章節(jié)中將計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組裝過程分為以下三個(gè)過程。首先是主機(jī)箱的安裝。首先打開主機(jī)箱，利用改錐和螺絲將計(jì)算機(jī)主板固定在機(jī)箱上，根據(jù)螺絲孔的大小和深淺準(zhǔn)備相應(yīng)型號和數(shù)量的螺絲。同時(shí)安裝過程中要確保螺絲的固定質(zhì)量，防止出現(xiàn)松動(dòng)的情況。固定好計(jì)算機(jī)主板后下一步是要安裝電源系統(tǒng)，通常情況下機(jī)箱內(nèi)的電源插口位于機(jī)箱左上方，固定好四顆螺絲，同時(shí)保證電源的排風(fēng)扇是朝機(jī)箱外面的目的是保證散熱質(zhì)量。接下來就是安裝CPU，CPU作為計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的核心部件往往做工非常精細(xì)，針腳部位非常脆弱，在外部應(yīng)力作用下極易損壞。因此，在安裝過程中一定要格外注意，小心翼翼地將CPU與主板上的插口對應(yīng)，并注意在固定螺絲的過程中一定不能加大力度，保證CPU在主板上不會(huì)松動(dòng)即可。同時(shí)CPU作為主要的工作中心發(fā)熱量較大，必須在CPU上安裝散熱風(fēng)扇，同時(shí)建議在CPU和排風(fēng)扇之間涂抹散熱硅膠，然后再固定風(fēng)扇上的螺絲或是掛鉤。最后環(huán)節(jié)是要連接風(fēng)扇的電源接口與主板上相應(yīng)的接口，在保證銜接質(zhì)量的同時(shí)避免連接線路對其他設(shè)備的安裝造成影響。其次是內(nèi)存的安裝。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的內(nèi)存分為運(yùn)行內(nèi)存和存儲(chǔ)內(nèi)存兩個(gè)板塊。其中運(yùn)行內(nèi)存為條狀的集成電路板，需要將其插入計(jì)算機(jī)主板上相應(yīng)的插槽內(nèi)，目前市面上主要有2G、4G、8G和16G幾種容量的內(nèi)存條，用戶可以根據(jù)自身的需要選擇合適容量的運(yùn)行內(nèi)存進(jìn)行組裝。同時(shí)為了保證內(nèi)存的安裝質(zhì)量在插槽設(shè)計(jì)期間在兩邊設(shè)計(jì)了掛鉤，起到穩(wěn)定內(nèi)存條的目的。安裝過程中將內(nèi)存條與插槽的邊緣對齊，調(diào)整好方位后用兩個(gè)手指按住內(nèi)存條的兩側(cè)將其同步安插在插槽內(nèi)，兩側(cè)同時(shí)聽見“咔噠”的聲響同時(shí)掛鉤卡住內(nèi)存條的兩側(cè)邊緣時(shí)即為安裝成功。通常情況下主板上設(shè)置有四個(gè)內(nèi)存條卡槽，有的機(jī)型則為兩個(gè)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以根據(jù)個(gè)人需求或是實(shí)際情況安裝多條內(nèi)存條，計(jì)算機(jī)的總運(yùn)行內(nèi)存為單個(gè)內(nèi)存條容量之和。在這里需要強(qiáng)調(diào)的是當(dāng)出現(xiàn)四個(gè)內(nèi)存條卡槽時(shí)不可以安裝三條內(nèi)存條，且當(dāng)安裝兩條內(nèi)存條時(shí)需要采取間隔一個(gè)卡槽位置安裝的形式，這是由運(yùn)行內(nèi)存的設(shè)計(jì)原理所決定的。存儲(chǔ)內(nèi)存俗稱硬盤，是驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)運(yùn)行的重要設(shè)備，安裝時(shí)需要將其固定在機(jī)箱的前端，用螺絲將其固定好之后將引線安插在主板上指定的位置，電源線連接在主機(jī)電源上，確保計(jì)算機(jī)可以更好讀取硬盤數(shù)據(jù)。最后是計(jì)算機(jī)顯卡以及控制線的安裝。顯卡又被稱為顯示適配器，是電腦進(jìn)行數(shù)模信號轉(zhuǎn)換的主要設(shè)備，也是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中的重要組成元素之一。通常在計(jì)算機(jī)主板上預(yù)留有顯卡安裝插槽，安裝時(shí)將顯卡對準(zhǔn)插槽的接口往下小心按壓，然后用螺絲將其固定在主板上。另外，一些機(jī)型的主板集成顯卡、聲卡和網(wǎng)卡，即在制作主板的過程中已將這些硬件設(shè)備安裝在了主板上，因此不需要手動(dòng)安裝，實(shí)踐過程中需要注意這些問題。然后是控制線的安裝，由于大部分的機(jī)箱控制按鈕如電源鍵、重啟鍵以及顯示燈等都分布在機(jī)箱上的顯著位置，因此，首先要確定主板上的對應(yīng)接口，并注意正負(fù)極，選用合適的控制線將這些按鈕和顯示燈與主板上對應(yīng)的插口連接起來，同時(shí)盡可能注意線路的布局，避免內(nèi)部線路混亂，從而為后期使用過程中維護(hù)和更換硬件降低難度。在機(jī)箱內(nèi)部部件安裝完成后，安裝好機(jī)箱蓋，連接好機(jī)箱外部的其他設(shè)備，如鍵盤、鼠標(biāo)、顯示器、音響、光驅(qū)等，接通電源并開機(jī)，觀察主要的顯示燈和屏幕顯示情況，確定可以正常啟動(dòng)后再安裝操作系統(tǒng)。

4計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的日常維護(hù)技術(shù)分析

4.1硬盤的維護(hù)

計(jì)算機(jī)硬盤是硬件系統(tǒng)中的重要組成部分，同時(shí)也是用戶數(shù)據(jù)最主要的存儲(chǔ)設(shè)備，硬盤一旦出現(xiàn)問題將給用戶帶來不可估量的損失。因此，首先要保證硬盤的工作環(huán)境必須干凈、清潔，污染物附著在主軸電機(jī)內(nèi)部以及電路板的表面上，會(huì)影響主板的散熱效果，甚至造成電路板短路等重大問題。同時(shí)要保證外部溫度維持在合理的范圍內(nèi)，以23攝氏度左右為宜。其次，要注意硬盤的防震工作，硬盤是精密的電路元件系統(tǒng)，在外力震蕩作用下易造成磁頭和盤面的碰撞，進(jìn)而造成存儲(chǔ)設(shè)備的損壞。最后，在硬盤的日常使用過程中要注意采取一些必要的維護(hù)手段，包括及時(shí)清理硬盤內(nèi)的垃圾，定期對硬盤進(jìn)行病毒及惡意軟件檢測，以及存放系統(tǒng)文件的分區(qū)內(nèi)盡量少放其他文件，等等。

4.2CPU的維護(hù)

CPU是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)主要的信息交互和數(shù)據(jù)處理設(shè)備，運(yùn)行時(shí)間過長和過短都會(huì)對CPU系統(tǒng)帶來致命的破壞作用，若CPU出現(xiàn)故障，將很有可能導(dǎo)致正在運(yùn)行中軟件損壞和處理數(shù)據(jù)丟失，因此，在合理控制計(jì)算機(jī)工作時(shí)間的同時(shí)，要定期檢查散熱器的工作狀態(tài)，并做好散熱器的除塵清潔工作，保證散熱器的正常運(yùn)行。同時(shí)在工作中要盡量避免強(qiáng)制關(guān)機(jī)，在CPU出現(xiàn)故障時(shí)要首先檢查散熱器的工作狀態(tài)，然后在斷電的狀態(tài)下更換CPU。另外，一定要避免CPU長時(shí)間高溫作業(yè)，確保外部環(huán)境的干凈和涼爽，減輕散熱器的工作壓力。

4.3內(nèi)存的維護(hù)

內(nèi)存條是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中的重要設(shè)備，同時(shí)也是較易發(fā)生故障的設(shè)備，如果在使用過程中發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)顯示屏無法正常顯示，或是出現(xiàn)錯(cuò)誤提示，且機(jī)箱內(nèi)伴隨異響，可以初步判斷為內(nèi)存故障。這時(shí)斷電打開主機(jī)機(jī)箱，首先查看內(nèi)存條與主板卡槽的接觸是否良好，然后采用拔插檢測法檢測內(nèi)存的故障（注意不可一次性全部插拔，只移動(dòng)部分內(nèi)存條即可），然后接通電源重新啟動(dòng)觀察計(jì)算機(jī)是否可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。如果插拔法無效，則需要更換內(nèi)存，如果更換新的內(nèi)存條后計(jì)算機(jī)還是不能正常啟動(dòng)，則初步判斷為卡槽故障或是計(jì)算機(jī)主板故障，需要交由專業(yè)的維修人員進(jìn)行進(jìn)一步的故障檢測。

5結(jié)語

總之，計(jì)算機(jī)是人們生活與工作中非常重要的設(shè)備，逐漸成為人們的生活必需品，熟練掌握計(jì)算機(jī)硬件組裝以及維護(hù)方法是保證計(jì)算機(jī)運(yùn)行的重要措施，根據(jù)對計(jì)算機(jī)硬件的詳細(xì)了解，更好維護(hù)計(jì)算機(jī)。

參考文獻(xiàn)

[1]王雷.計(jì)算機(jī)硬件組裝及維護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程,2017(6):142.

[2]潘艷.計(jì)算機(jī)硬件組裝及維護(hù)技術(shù)方案研究論述[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2016,13(16):68-69.

第5篇：硬件技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；硬件維護(hù)；維護(hù)方法

近些年來，計(jì)算機(jī)在我國得到普及，成為人們工作和生活的必須品，為人們的生產(chǎn)生活帶來便利，同時(shí)也改變著人們的生活方式，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展使電子信息產(chǎn)品成為人們生活中不可或缺的一部分。但是多數(shù)人只懂得如何使用計(jì)算機(jī)，卻不知道如何對計(jì)算機(jī)進(jìn)行維護(hù)，這就使得計(jì)算機(jī)很容易發(fā)生系統(tǒng)障礙，給人們的工作和生活帶來麻煩，甚至?xí)斐芍匾Y料丟失，造成不可挽回的影響。因此，加強(qiáng)對計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的理解，認(rèn)識到計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的重要性，掌握計(jì)算機(jī)硬件養(yǎng)護(hù)的方法稱為人們需要關(guān)注的重點(diǎn)。

1 計(jì)算機(jī)硬件在網(wǎng)絡(luò)安全中的地位

計(jì)算機(jī)硬件是計(jì)算機(jī)的重要組成部分，對網(wǎng)絡(luò)安全具有非常關(guān)鍵的影響。計(jì)算機(jī)如果長時(shí)間在不良環(huán)境中運(yùn)行將會(huì)對計(jì)算機(jī)硬件造成損害，降低計(jì)算機(jī)硬件的使用年限，影響計(jì)算機(jī)的自身使用的穩(wěn)定性和安全性，降低計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度，同時(shí)也會(huì)對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)安全造成十分不利的影響，所以在計(jì)算機(jī)使用中，設(shè)置相應(yīng)的安全設(shè)備、對電腦安全進(jìn)行防護(hù)是非常有必要的措施。空氣濕度、天氣溫度、電磁波干擾等都會(huì)對計(jì)算機(jī)的運(yùn)行產(chǎn)生影響：當(dāng)天氣溫度過高時(shí)，會(huì)造成計(jì)算機(jī)散熱功能減低，計(jì)算機(jī)熱量得不到及時(shí)疏散，很有可能使計(jì)算機(jī)線路受到損傷，導(dǎo)致計(jì)算機(jī)運(yùn)行混亂，造成系統(tǒng)癱瘓，使計(jì)算機(jī)無法正常工作；當(dāng)氣溫過低時(shí)，又會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)硬件發(fā)生露珠凝結(jié)的幾率大大升高，造成系統(tǒng)線路短路、硬件設(shè)備優(yōu)勢等情況出現(xiàn)，影響計(jì)算機(jī)硬件組件的靈敏度，造成硬件系統(tǒng)不能正常運(yùn)轉(zhuǎn)?？諝鉂穸葘τ?jì)算機(jī)硬件的影響也是如此，如果空氣濕度過高就會(huì)造成計(jì)算機(jī)硬件潮濕，導(dǎo)致硬件組件銹蝕，硬件功能降低、計(jì)算機(jī)線路發(fā)生短路等問題。

2 計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)原則

2.1 檢測到位，環(huán)境適宜

在計(jì)算機(jī)的使用過程當(dāng)中，定期對計(jì)算機(jī)進(jìn)行監(jiān)測是非常重要的。計(jì)算機(jī)硬件出現(xiàn)問題是非常容易發(fā)現(xiàn)的，只要打開電腦就可以驗(yàn)證計(jì)算機(jī)運(yùn)行是否正常，操作非常容易，所以一定要做到定期對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行的監(jiān)測，這樣就能對計(jì)算機(jī)運(yùn)行異常的情況及時(shí)發(fā)現(xiàn)。同時(shí)要將計(jì)算機(jī)運(yùn)行的空間的溫度保持在合理的區(qū)間，空間溫度過高和過低都會(huì)對電腦的正常運(yùn)行產(chǎn)生不利影響，通常情況下，15～30℃是計(jì)算機(jī)運(yùn)行最為合適的溫度區(qū)間，可以使電腦的使用年限適當(dāng)延長。同時(shí)要保證計(jì)算機(jī)擺放位置的濕度適宜、通風(fēng)良好，避免光照，還要定期對計(jì)算機(jī)外部和內(nèi)部進(jìn)行清理，防止或多灰塵對計(jì)算機(jī)硬件造成損傷，延長計(jì)算機(jī)的使用壽命。

2.2 預(yù)防為主，防治結(jié)合

與計(jì)算機(jī)軟件故障相比，計(jì)算機(jī)硬件如果出現(xiàn)問題，一般情況都會(huì)比較嚴(yán)重，很容易造成數(shù)據(jù)丟失，無法找回。因此，為了避免此類情況發(fā)生，我們要做好充分的預(yù)防措施，做好計(jì)算機(jī)的維護(hù)工作，形成優(yōu)良的使用習(xí)慣。在計(jì)算機(jī)使用過程中，一定要保證在通電一段時(shí)間后再進(jìn)行開機(jī)，在系統(tǒng)操作過程中一定不能強(qiáng)行關(guān)機(jī)或斷電，否則會(huì)對計(jì)算機(jī)硬件造成損傷。此外，要加強(qiáng)對計(jì)算機(jī)使用常識的掌握，在惡劣天氣狀況發(fā)生時(shí)，尤其是在雷雨天，盡可能不要上網(wǎng)，計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)后要及時(shí)切斷電源，還要注意不要在短時(shí)間內(nèi)多次啟動(dòng)或關(guān)閉計(jì)算機(jī)。

3 計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的方法

3.1 確定故障

計(jì)算機(jī)發(fā)生故障時(shí)，我們要先確定故障發(fā)生的原因，先確定計(jì)算機(jī)故障是否是由軟件故障引起的，如果排除了軟件的原因問題，我們再進(jìn)行硬件故障的排除，依據(jù)先簡后繁的原則，對計(jì)算機(jī)硬件依次進(jìn)行監(jiān)測，在進(jìn)行監(jiān)測時(shí)我們可以打開計(jì)算機(jī)機(jī)箱，觀察硬件設(shè)備的使用情況，察看計(jì)算機(jī)硬件是否受損。同時(shí)，我們還要關(guān)注硬件報(bào)警情況，如有警報(bào)聲我們可以對計(jì)算機(jī)內(nèi)部的CPU、內(nèi)存條和硬盤等組件進(jìn)行檢測。此外，我們還要對計(jì)算機(jī)的老化情況進(jìn)行檢測，防止計(jì)算機(jī)因硬件設(shè)備老化發(fā)生系統(tǒng)異常，但是這項(xiàng)監(jiān)測工作對檢測人員的要求較高，需要維護(hù)檢修人員具有較高的專業(yè)水平。

3.2 計(jì)算機(jī)主要硬件的維護(hù)方法

3.2.1 CPU的維護(hù)。CPU，又稱中央處理器，是計(jì)算機(jī)的核心部件。一般情況下CPU自身的故障率很低，這個(gè)部件一定要保證散熱良好。如果散熱性不好，很容易出現(xiàn)計(jì)算機(jī)重啟，系統(tǒng)死機(jī)的情況。因此，我們要為CPU配備質(zhì)量過關(guān)的風(fēng)扇，一旦電腦頻繁出現(xiàn)死機(jī)，重啟的情況，我們可以首先檢查CPU的風(fēng)扇是否運(yùn)轉(zhuǎn)正常。

3.2.2 硬盤的維護(hù)。硬盤是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的載體，是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的核心，如果硬盤出現(xiàn)故障將會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)丟失，造成不可挽回的損失，甚至是經(jīng)濟(jì)虧損。硬盤在使用過程中一定要注意避免震動(dòng)，振動(dòng)會(huì)對硬盤造成損壞，導(dǎo)致數(shù)據(jù)受損，所以一定要做好硬盤防震工作，在硬盤的移動(dòng)時(shí)要注意硬盤保護(hù)，盡量避免震動(dòng)。由于硬盤中的數(shù)據(jù)對人們?nèi)粘９ぷ魃疃挤浅Ｖ匾?，所以在做好硬盤防震措施的同時(shí)，還要對重要數(shù)據(jù)資料的進(jìn)行備份，避免數(shù)據(jù)丟失對我們造成重要影響，給我們帶來不便。

3.2.3 內(nèi)存的維護(hù)。內(nèi)存在計(jì)算機(jī)中的作用非常大，一臺(tái)計(jì)算機(jī)運(yùn)行的快慢，在很大程度上和計(jì)算機(jī)的內(nèi)存有密切的關(guān)系。塵土是對計(jì)算機(jī)內(nèi)存的一個(gè)重要威脅，我們常時(shí)間的使用機(jī)器，內(nèi)存條會(huì)發(fā)生氧化。由于計(jì)算機(jī)更新很快，內(nèi)存條在升級的時(shí)候，盡量選擇與原來一樣的內(nèi)存條，這樣可以保障系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定。

3.2.4 光驅(qū)的維護(hù)。光驅(qū)是外部數(shù)據(jù)讀取的窗口，里面的光驅(qū)頭是敏感部件，很容易損壞。所以，我們在放光盤的時(shí)候要注意輕緩進(jìn)行，不放有損壞的光盤。當(dāng)光盤使用完畢后，要及時(shí)退出，不要長時(shí)間放到光驅(qū)中。

3.2.5 助顯示器的維護(hù)。在計(jì)算機(jī)設(shè)備中，顯示器的作用非常大。顯示器在日常的保養(yǎng)中要注意不能潮濕，要經(jīng)常保持清潔。其次，顯示器不要頻繁的開關(guān)。在電腦清潔時(shí)我們可以用電腦專用的清潔劑和抹布處理。

3.2.6 鼠標(biāo)的維護(hù)。鼠標(biāo)是計(jì)算機(jī)使用最為頻繁的組件之一，也是計(jì)算機(jī)最常出現(xiàn)故障的一個(gè)部件。在使用鼠標(biāo)時(shí)應(yīng)該注意操作力度，還要定期對鼠標(biāo)進(jìn)行清潔，避免污染物將鼠標(biāo)的感光遮蓋住，造成鼠標(biāo)靈敏度降低。同時(shí)，在使用鼠標(biāo)時(shí)還要為鼠標(biāo)準(zhǔn)備一個(gè)鼠標(biāo)墊，減少鼠標(biāo)因摩擦受到損耗，如果鼠標(biāo)出現(xiàn)損壞盡量不要自己維修，要選擇更換鼠標(biāo)。

3.2.7 鍵盤的維護(hù)。鍵盤因長時(shí)間暴漏在空氣中，再加上電計(jì)算機(jī)鍵盤上按鍵凹槽較多，因此極易堆積灰塵，也很容易受到液體侵蝕，對電路造成損傷。所以在使用時(shí)一定要注意鍵盤的清潔工作，防止污染物對鍵盤功能造成影響。對鍵盤實(shí)施更換時(shí)，要注意現(xiàn)將計(jì)算機(jī)關(guān)機(jī)，否則將會(huì)對鍵盤部件造成損失，影響鍵盤使用功能。

結(jié)束語

隨著我國國家建設(shè)的逐步完善，現(xiàn)代科技在人們?nèi)粘Ｉ钪械膽?yīng)用越來越廣泛，人們學(xué)習(xí)和工作生活都離不開計(jì)算機(jī)的輔助。但是計(jì)算機(jī)的維護(hù)工作如果完成不好，就會(huì)影響計(jì)算的正常使用，給人們造成不必要的困擾，只有做好計(jì)算機(jī)的護(hù)理和維修工作，才能保證計(jì)算機(jī)長期持續(xù)的為我們提供便利。所以，應(yīng)該重視計(jì)算機(jī)維護(hù)，學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)方法，提高個(gè)人計(jì)算機(jī)維護(hù)水平，以此保證計(jì)算機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)、安全運(yùn)行，為人們提供高質(zhì)量的服務(wù)。

參考文獻(xiàn)

[1]齊志亞.計(jì)算機(jī)硬件日常維護(hù)與故障排除[J].硅谷，2010（5）.

第6篇：硬件技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:現(xiàn)場可編程門陣列;軟硬件協(xié)同仿真;仿真加速

FPGA Based Accelerator for Hardware/Software Co-Simulation

JIANG Xia-lin, ZHOU Jian-yang, YANG Yin-tao, LIN Xiao-li

(Department of Electronic Engineering, Xiamen University, Xiamen 361005)

Abstract:In system deign, debugging for the design becomes increasingly difficult and designers want more efficient and high-performance verification and debugging solutions. As the design becomes larger and more complex, the pure software simulation suffers from the speed problem. In this paper, we present a new debugging methodology: FPGA based accelerator for hardware/software co-simulation. Experimental results show that the performance gain is up to 30 times over the pure software simulation.

Keywords:FPGA; Hardware/Software Co-Simulation; Simulation Speed-up

1前言

在數(shù)字集成電路的設(shè)計(jì)中,當(dāng)設(shè)計(jì)工程師在用硬件描述語言(HDL:Hardware Description Language)完成設(shè)計(jì)之后,需要通過仿真來檢驗(yàn)設(shè)計(jì)是否滿足預(yù)期的功能。在仿真中,設(shè)計(jì)工作師需要為設(shè)計(jì)項(xiàng)目建立一個(gè)測試平臺(tái),這個(gè)測試平臺(tái)為設(shè)計(jì)項(xiàng)目提供盡可能完備的測試激勵(lì),并提供可供觀測的輸出響應(yīng),根據(jù)這些輸出響應(yīng)信息,設(shè)計(jì)工程師便可以判斷設(shè)計(jì)項(xiàng)目是否滿足預(yù)期的功能。在進(jìn)行仿真工程時(shí),設(shè)計(jì)工程師一般先對各個(gè)功能模塊進(jìn)行仿真驗(yàn)證,全部通過后再對整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真。當(dāng)設(shè)計(jì)工程師在仿真中發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤,就需要進(jìn)行仔細(xì)調(diào)試,找出錯(cuò)誤發(fā)生的原因并加以修改。

隨著系統(tǒng)設(shè)計(jì)的復(fù)雜性不斷增加,當(dāng)設(shè)計(jì)集成度超過百萬門后,設(shè)計(jì)正確性的驗(yàn)證比設(shè)計(jì)本身還要費(fèi)勁,系統(tǒng)仿真的實(shí)時(shí)性很難滿足要求。在針對復(fù)雜電路進(jìn)行軟件仿真時(shí),系統(tǒng)的仿真時(shí)間往往需要占據(jù)大部分的設(shè)計(jì)時(shí)間。我們常常會(huì)為了仿真電路的某些功能,而不得不等上幾個(gè)小時(shí)甚至幾天。如何提高仿真效率,減少仿真復(fù)雜度,縮短仿真時(shí)間,將成為系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵一環(huán)。文獻(xiàn)[1],[2]提出利用基于C語言的設(shè)計(jì)和驗(yàn)證方法來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的基于HDL語言設(shè)計(jì)的仿真,從而加快仿真速度,但是這種方法只適用設(shè)計(jì)的早期階段。為了方便而快速的實(shí)現(xiàn)仿真驗(yàn)證,及時(shí)得到測試數(shù)據(jù),本文提出運(yùn)用硬件加速的思想[3] [4] [5],采用硬件仿真平臺(tái)和軟件仿真平臺(tái)相互通信,即通過主機(jī)上運(yùn)行的仿真軟件與硬件平臺(tái)相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)軟硬件協(xié)同加速仿真,仿真速度可以提高30倍。

2軟硬件協(xié)同加速仿真

在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)與驗(yàn)證過程中,設(shè)計(jì)工程師首先將復(fù)雜的系統(tǒng)逐模塊的用硬件描述語言表述,待所有模塊在仿真器上單獨(dú)驗(yàn)證通過后,通過模塊間整合進(jìn)行局部和整個(gè)設(shè)計(jì)的仿真,如圖1所示。

假設(shè)模塊Master和模塊Slave是整個(gè)復(fù)雜設(shè)計(jì)中的一部分。模塊Master負(fù)責(zé)把輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,隨后把處理后數(shù)據(jù)發(fā)送到下一個(gè)模塊Slave,Slave模塊完成一個(gè)功能復(fù)雜的算法運(yùn)算,運(yùn)算結(jié)束后把結(jié)果返回到模塊Master中,進(jìn)行下一步操作,設(shè)計(jì)框圖如圖2所示。

設(shè)計(jì)工程師在完成模塊Master和模塊Slave的HDL設(shè)計(jì)后,用HDL 仿真器軟件分別對兩個(gè)模塊進(jìn)行仿真驗(yàn)證,模塊Master的仿真時(shí)間花費(fèi)了五分鐘,模塊Slave花費(fèi)了十五分鐘,兩個(gè)模塊進(jìn)行聯(lián)合仿真花費(fèi)了二十分鐘。如果設(shè)計(jì)不正確,則要對設(shè)計(jì)進(jìn)行重新修改和仿真直到驗(yàn)證通過為止,重復(fù)的仿真工作將要花費(fèi)幾天甚至幾星期。為了縮短仿真時(shí)間,本文提出利用硬件加速的思想,對設(shè)計(jì)進(jìn)行軟硬件協(xié)同加速仿真。模塊Master和模塊Slave的功能首先分別在軟件上仿真驗(yàn)證通過,待模塊Slave經(jīng)綜合實(shí)現(xiàn)后,把模塊Slave下載到硬件中,模塊Master仍然運(yùn)行在軟件上,通過HDL仿真工具提供的外部接口實(shí)現(xiàn)軟硬件間的數(shù)據(jù)交互,進(jìn)行模塊Slave和模塊Master的聯(lián)合仿真驗(yàn)證,一旦仿真通過,把模塊Master和模塊Slave都放入硬件中進(jìn)行加速仿真驗(yàn)證,這時(shí)兩個(gè)模塊的聯(lián)合仿真時(shí)間將大大縮短。

本文描述的加速仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)框圖如圖3所示。DUT(Design Under Test)由可綜合的Verilog HDL語言設(shè)計(jì)完成。DUT綜合實(shí)現(xiàn)后,下載到現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA:Field Programmable Gate Array)中進(jìn)行加速仿真驗(yàn)證。運(yùn)行在HDL 仿真器上的測試文件TestBench給DUT發(fā)送測試激勵(lì)并響應(yīng)輸出信息,FPGA與HDL仿真器間的信息交換由仿真器提供的Verilog 編程語言接口(PLI:Programming Language Interface)[6]來實(shí)現(xiàn)。Verilog PLI為Verilog代碼調(diào)用C語言編寫的函數(shù)提供了一種機(jī)制,它提供了C語言動(dòng)態(tài)鏈接程序與仿真器的接口,可以實(shí)現(xiàn)C語言和Verilog語言的協(xié)同仿真。由于C語言在過程控制方面比Verilog語言有優(yōu)勢,可以用C程序來產(chǎn)生測試激勵(lì)和讀取信號的值。以Windows平臺(tái)為例,用戶通過運(yùn)用C語言和Verilog PLI編寫接口函數(shù),編譯代碼并生成動(dòng)態(tài)鏈接庫(DLL:Dynamic Link Library),然后在由Verilog語言編寫的TestBench中調(diào)用這些函數(shù)。在執(zhí)行TestBench文件進(jìn)行仿真時(shí),TestBench中的C函數(shù)一旦鏈接成功,C函數(shù)將詳細(xì)信息傳遞給HDL仿真器,執(zhí)行C函數(shù)就可以像仿真Verilog代碼一樣進(jìn)行仿真。這樣,設(shè)計(jì)工程師利用Verilog PLI接口創(chuàng)建自己的系統(tǒng)調(diào)用任務(wù)和系統(tǒng)函數(shù),就可以通過C語言編程對DUT進(jìn)行輔助仿真,達(dá)到Verilog語法所不能實(shí)現(xiàn)的功能。

3仿真實(shí)例

軟硬件協(xié)同加速仿真平臺(tái)框圖如圖4所示。我們使用的主機(jī)配置為2.66GHz Intel Core2處理器和2GB內(nèi)存。軟件平臺(tái)HDL仿真器運(yùn)行于主機(jī)上,完成對仿真過程的控制和檢測。HDL仿真器采用Mentor Graphics子公司Model Tech公司出品的ModelSim軟件,它全面支持VHDL和Verilog語言的IEEE標(biāo)準(zhǔn),可以實(shí)現(xiàn)VHDL、Verilog以及VHDL-Verilog混合設(shè)計(jì)的仿真,還能夠與C語言一起實(shí)現(xiàn)對HDL設(shè)計(jì)文件實(shí)現(xiàn)協(xié)同仿真。同時(shí),相對于大多數(shù)的HDL仿真軟件來說,ModelSim在仿真速度上也有明顯優(yōu)勢,并且它支持眾多的FPGA廠家?guī)?是設(shè)計(jì)工程師做FPGA設(shè)計(jì)的RTL級和門級電路仿真的首選。

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硬件平臺(tái)主要以FPGA為核心,采用了一片Xilinx公司推出的Virtex-5 XC5VSX95T - FF1136 芯片,它內(nèi)部有豐富的邏輯資源,包括14720片Slices,8784Kb的BlockRam,640片DSP 48E Slices,16個(gè)GTP 收發(fā)器,640個(gè)可配置 I/O 管腳。此外,該芯片內(nèi)嵌了一個(gè)PCI-express Endpoint Block 硬核。Xilinx公司提供的IP核endpoint Block Plus for PCIe[7]解決方案適用于Virtex-5 SXT FPGA架構(gòu),該IP核例化了Virtex-5 SXT器件中內(nèi)嵌的Virtex-5 Integrated Block for PCI Express,為實(shí)現(xiàn)單片可配置PCI-express總線解決方案提供了可能。PCI-express總線作為下一代高性能I/O互聯(lián)技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的局域I/O總線,將廣泛應(yīng)用于未來各種計(jì)算機(jī)平臺(tái)。

在實(shí)驗(yàn)中,我們選用Xilinx公司的IP核FFT(Fast Fourier Transform)v6.0[8]模塊作為DUT,該FFT核配置成Pipelined Streaming I/O的方式,它可以實(shí)現(xiàn)對任意間隔或者連續(xù)數(shù)據(jù)幀的處理。FFT模塊在ModelSim軟件上運(yùn)行的仿真結(jié)果波形如圖5所示。

我們分別對DUT進(jìn)行純軟件仿真和軟硬件協(xié)同加速仿真測試,實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖6所示。仿真結(jié)果與主機(jī)配置、設(shè)計(jì)的復(fù)雜度以及仿真時(shí)鐘周期數(shù)有關(guān)。

4結(jié)論

本文利用硬件加速的思想,提出了基于FPGA的軟硬件協(xié)同加速仿真技術(shù)。用可綜合的Verilog語言編寫的設(shè)計(jì)測試文件(DUT)經(jīng)綜合實(shí)現(xiàn)后,下載到FPGA中,TestBench仍然運(yùn)行在主機(jī)的仿真器ModelSim軟件上,通過Verilog編程語言接口(PLI)進(jìn)行軟硬件間的數(shù)據(jù)交互,從而實(shí)現(xiàn)對DUT的軟硬件協(xié)同加速仿真。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,相對于純軟件仿真,運(yùn)用軟硬件協(xié)同加速仿真技術(shù)仿真速度提高了30倍,這大大縮短了仿真時(shí)間,從而達(dá)到縮短設(shè)計(jì)周期的目的。

參考文獻(xiàn)

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第7篇：硬件技術(shù)范文

關(guān)鍵詞： PCI總線； 硬件故障； 容錯(cuò)技術(shù)； 數(shù)據(jù)傳輸

中圖分類號： TN911?34 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號： 1004?373X（2016）14?0035?04

Error tolerance technology for PCI bus hardware fault

JIANG Xin 1， TANG Chao2， BAI Chen1

（1. AVIC Xi’an Aeronautic Computing Technique Research Institute ， Xi’an 710068， China；

2. Military Representative Office at Xi’an Aeronautic Computing Technique Research Institute， Xi’an 710068， China）

Abstract： Since the PCI bus belongs to the parallel bus， a PCI device fault may occur or cause failure of response signal generation， which may result in paralysis of the entire PCI bus system during data transmission. That is why FPGA is used to realize the error?tolerant technology for PCI bus hardware fault to ensure that the PCI bus can recover its transmission function while the bus device occurs incidents or equipment has no response signal， and shield the PCI devices with fault effectively.

Keywords： PCI bus； hardware fault； error tolerance technology； data transmission

0 引 言

PCI總線（Peripheral Component Interconnect）是嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最常使用的總線，但是由于PCI總線屬于時(shí)分復(fù)用的雙向應(yīng)答總線，需要發(fā)起/應(yīng)答信號間的相互配合，當(dāng)PCI總線設(shè)備無響應(yīng)的時(shí)候，PCI總線控制器就無法對其余的PCI設(shè)備進(jìn)行正確的配置、讀寫等操作，會(huì)出現(xiàn)PCI總線時(shí)延較大，甚至總線癱瘓。

基于FPGA實(shí)現(xiàn)了一種硬件故障模式的PCI總線容錯(cuò)技術(shù)，通過可編程邏輯實(shí)現(xiàn)PCI橋的IP核，使得PCI總線控制器與其他PCI總線設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，解決了由于某個(gè)PCI總線設(shè)備無響應(yīng)后，出現(xiàn)的PCI總線周期較長或?qū)⒄麄€(gè)總線處于等待狀態(tài)，并對故障設(shè)備進(jìn)行隔離并恢復(fù)PCI總線數(shù)據(jù)傳輸功能。

1 PCI總線功能分析

1.1 PCI總線工作方式

PCI橋?qū)PU的數(shù)據(jù)與PCI設(shè)備的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，并向PCI總線上的所有的PCI主設(shè)備（PCI總線的發(fā)送方，Master）和PCI從設(shè)備（PCI總線的接收方，Target）提供地址映射。

PCI總線是地址/數(shù)據(jù)線復(fù)用的非智能總線，也是一種時(shí)分復(fù)用雙向應(yīng)答總線[1]。PCI總線具有突發(fā)分組機(jī)制，總線傳輸協(xié)議步驟如下：

（1） 在PCI總線的地址周期中，PCI總線控制器通過C/BE[3：0]這4條PCI總線控制信號確定總線工作方式：I/O空間讀寫、存儲(chǔ)器空間讀寫、總線配置空間讀寫或總線信息廣播等；

（2） 通過REQ#和GNT#這2條PCI總線控制信號由仲裁機(jī)構(gòu)確定總線的控制權(quán)；

（3） 在PCI總線的數(shù)據(jù)周期，根據(jù)步驟（1）的命令方式完成數(shù)據(jù)傳輸。

傳統(tǒng)的PCI總線結(jié)構(gòu)如圖1所示。通過圖1的PCI總線拓?fù)溥B接方式，發(fā)現(xiàn)PCI總線屬于開放式連接，并無終端端接設(shè)備，這樣的連接方式，決定了PCI總線信號傳輸是通過反射波實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)PCI總線主設(shè)備的總線驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)總線信號，總線驅(qū)動(dòng)器只是將該信號的電平驅(qū)動(dòng)到協(xié)議要求的電平一半，當(dāng)該信號傳輸?shù)絇CI總線從設(shè)備后，將該信號完全反射回來，完成該信號的電平疊加，達(dá)到PCI總線協(xié)議要求的電平[2]。

根據(jù)PCI總線的信號傳輸?shù)墓ぷ鞣绞?，同一PCI總線的主設(shè)備和從設(shè)備的總線接口驅(qū)動(dòng)器的輸入/輸出阻抗必須保持一致。

1.2 PCI總線信號分類

PCI總線主設(shè)備：獲取PCI總線主控權(quán)，能驅(qū)動(dòng)地址/數(shù)據(jù)信號和控制信號，支持傳統(tǒng)方式的讀/寫操作，同時(shí)也能支持突發(fā)傳輸，執(zhí)行DMA操作，峰值數(shù)據(jù)率為132 MB/s，至少需要49根，比從設(shè)備多出的兩根信號線分別是REQ#和GNT#（用來進(jìn)行總線仲裁）。

PCI總線從設(shè)備：不能獲取PCI總線控制權(quán)，只能被PCI主設(shè)備控制，被動(dòng)接受主設(shè)備的讀寫操作，同時(shí)不支持DMA操作，至少需要47根信號線。

PCI總線信號描述如圖2所示[3]。

PCI總線信號線的長度有要求：所有信號（除CLK信號）的最大走線長度為1 500 mil（1 mil=25.4 μm），CLK信號線的長度為（2 500±100） mil。REQ#和GNT#是點(diǎn)到點(diǎn)信號，與總線信號在輸入建立時(shí)間和輸出有效時(shí)延上有差別。

將32 b的PCI總線，設(shè)定的最高工作頻率為33 MHz時(shí)，總線上的每一個(gè)信號在時(shí)鐘的上升沿到來之前，都有一定的建立時(shí)間和保持時(shí)間，在這個(gè)時(shí)間段內(nèi)不允許信號跳變。一旦過了時(shí)鐘的上升沿，信號的值已經(jīng)被設(shè)備采樣，輸入信號的建立時(shí)間

2 PCI總線硬件故障模式分析

2.1 PCI總線硬件控制時(shí)序模式

PCI總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼麄€(gè)過程是由主設(shè)備的FRAME#，IRDY#和從設(shè)備的TRDY#這三種信號相互配合完成，PCI總線數(shù)據(jù)傳輸分為3個(gè)階段：

（1） FRAME#標(biāo)明了一個(gè)完整的PCI總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)拈_始和結(jié)束，在其有效后的第一個(gè)時(shí)鐘上升沿，主設(shè)備產(chǎn)生地址周期，分別在控制信號上傳輸總線命令和在地址/數(shù)據(jù)復(fù)用線上傳輸?shù)刂沸畔ⅲ?/p>

（2） 當(dāng)下一個(gè)時(shí)鐘的上升沿時(shí)，標(biāo)志為一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)周期，主設(shè)備的IRDY#有效，同時(shí)從設(shè)備的TRDY#有效，開始數(shù)據(jù)傳輸，若主從設(shè)備的這兩個(gè)信號無效，則PCI總線上主從設(shè)備可加入等待周期，等待主從設(shè)備產(chǎn)生有效的Ready信號；

（3） 最后一個(gè)數(shù)據(jù)周期開始時(shí)，在時(shí)鐘的上升沿，首先主設(shè)備的FRAME#處于無效狀態(tài)，保持主設(shè)備的IRDY#有效，等待從設(shè)備發(fā)出TRDY#無效，一旦TRDY#無效，標(biāo)志著數(shù)據(jù)傳輸完成，同時(shí)主設(shè)備發(fā)出IRDY#無效，整個(gè)PCI總線數(shù)據(jù)傳輸完成，這時(shí)PCI總線的主設(shè)備釋放總線控制權(quán)。

不管是主設(shè)備的數(shù)據(jù)寫入從設(shè)備，還是主設(shè)備讀出從設(shè)備的數(shù)據(jù)，都離不開FRAME#，IRDY#和TRDY#三種信號的相互配合，這三種信號任意信號無響應(yīng)都會(huì)造成PCI總線的無限等待或者鎖死，導(dǎo)致其他PCI設(shè)備無法正常響應(yīng)，甚至PCI總線癱瘓。

PCI總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)慕K止過程要有主設(shè)備和從設(shè)備的相互配合，但是數(shù)據(jù)傳輸完成的最后一步需要由主設(shè)備發(fā)出IRDY#無效信號后完成。但是，不是任何一個(gè)開始或者即將開始的PCI總線數(shù)據(jù)傳輸都能夠正常完成，在PCI總線協(xié)議設(shè)計(jì)之初，就涉及到了PCI總線數(shù)據(jù)傳輸中止情況，分為主設(shè)備主動(dòng)發(fā)出的傳輸終止和從設(shè)備主動(dòng)發(fā)出的傳輸終止：

（1） 主設(shè)備發(fā)出的終止情況。當(dāng)主設(shè)備的GNT#無效且其主設(shè)備內(nèi)部延時(shí)計(jì)數(shù)器已滿，主設(shè)備強(qiáng)制FRAME#無效，同時(shí)產(chǎn)生IRDY#有效，同時(shí)從設(shè)備判定主設(shè)備提出傳輸中止請求，發(fā)出TRDY#有效，緊接著IRDY#無效，同時(shí)主設(shè)備IRDY#無效，滿足數(shù)據(jù)傳輸完成的條件（FRAME#和IRDY#都無效）?；蛘弋?dāng)從設(shè)備在FRAME#信號建立后的至少5個(gè)周期還沒有建立起DEVSEL#信號時(shí)，主設(shè)備將認(rèn)為從設(shè)備沒有能力響應(yīng)或者地址有誤且不能重復(fù)，而提前終止數(shù)據(jù)傳輸。

（2） PCI總線的某從設(shè)備處于非空閑狀態(tài)或者某設(shè)備處于互斥訪問的鎖定狀態(tài)，使得PCI從設(shè)備無法進(jìn)行正常的信號響應(yīng)或者由于從設(shè)備在其后來的等待時(shí)間內(nèi)不能對主設(shè)備作出響應(yīng)等原因，從設(shè)備向主設(shè)備發(fā)出STOP#信號以示請求終止，放棄本次PCI總線數(shù)據(jù)傳輸。

2.2 PCI總線容錯(cuò)機(jī)制實(shí)現(xiàn)

根據(jù)PCI總線的傳輸中止和正常完成的特點(diǎn)，為了保證整個(gè)PCI總線不被主、從設(shè)備無法正常產(chǎn)生信號握手響應(yīng)，而導(dǎo)致PCI總線掛死，在FPGA內(nèi)部實(shí)現(xiàn)一個(gè)PCI的IP_Core，PCI錯(cuò)誤控制狀態(tài)機(jī)和PCI標(biāo)準(zhǔn)接口。將FPGA作為一個(gè)帶有容錯(cuò)機(jī)制的二級PCI?PCI透明橋模式控制器完成CPU與PCI設(shè)備之間的數(shù)據(jù)操作。

如圖3所示，在FPGA內(nèi)部實(shí)現(xiàn)一個(gè)開放性的PCI_IPCore，它內(nèi)部的信號控制是受PCI錯(cuò)誤控制狀態(tài)機(jī)監(jiān)控，在PCI總線正常傳輸完成時(shí)，PCI總線信號不受PCI錯(cuò)誤控制狀況干預(yù)，當(dāng)PCI總線的傳輸沒有信號響應(yīng)的時(shí)候，PCI錯(cuò)誤控制狀態(tài)機(jī)接管FPGA內(nèi)部主從設(shè)備的PCI_Interface接口的信號，模擬主從設(shè)備，給對方發(fā)出應(yīng)該響應(yīng)的信號，完成PCI總線傳輸中止的時(shí)序控制，同時(shí)在對應(yīng)的FPGA內(nèi)部寄存器（處理器PCI接口寄存器、PCI設(shè)備寄存器）中記錄PCI設(shè)備或者處理器的錯(cuò)誤代碼，同時(shí)產(chǎn)生中斷，上報(bào)處理器，處理器進(jìn)入中斷服務(wù)程序，并根據(jù)PCI設(shè)備的重要程度和PCI設(shè)備的主從特點(diǎn)，將按照以下三類情況，對PCI總線傳輸錯(cuò)誤進(jìn)行處理。

（1） 從PCI設(shè)備錯(cuò)誤

處理器將標(biāo)明ID號的PCI設(shè)備錯(cuò)誤，通知系統(tǒng)控制單元，同時(shí)控制FPGA內(nèi)的PCI錯(cuò)誤控制狀態(tài)機(jī)，將此PCI設(shè)備的IDSEL信號進(jìn)行無效處理，并把PCI設(shè)備狀態(tài)寄存器進(jìn)行故障標(biāo)明，提示PCI總線控制器不再訪問此PCI設(shè)備，以免造成PCI總線的二次掛死。

（2） 主PCI設(shè)備錯(cuò)誤

處理器將標(biāo)明ID號的PCI設(shè)備錯(cuò)誤，通知系統(tǒng)控制單元，同時(shí)控制FPGA內(nèi)的PCI錯(cuò)誤控制狀態(tài)機(jī)，將此PCI設(shè)備的IDSEL信號進(jìn)行無效處理，同時(shí)屏蔽該設(shè)備的GNT#，REQ#，IRDY#和FRAME#信號，并把PCI設(shè)備狀態(tài)寄存器進(jìn)行故障標(biāo)明，提示PCI總線控制器不再訪問此PCI設(shè)備，以免造成PCI總線的二次掛死。

（3） PCI總線控制器錯(cuò)誤

FPGA內(nèi)的PCI錯(cuò)誤控制狀態(tài)機(jī)釋放主機(jī)的PCI接口信號，同時(shí)PCI_IPCore接管PCI總線控制器的角色，完成該次PCI總線操作，同時(shí)以高優(yōu)先級的中斷方式通知處理器，并將處理器的PCI接口故障以離散量的方式通知PCI總線主設(shè)備，并讓其暫時(shí)接管PCI總線。

FPGA內(nèi)部的PCI錯(cuò)誤控制狀態(tài)機(jī)的控制流程，如圖4所示。

3 PCI總線容錯(cuò)機(jī)制驗(yàn)證

基于物理的故障注入方法（硬件注入）[4]結(jié)合軟件故障注入方法[5]，向正在運(yùn)行的PCI總線中注入故障，觀察FPGA內(nèi)的PCI錯(cuò)誤控制狀態(tài)的運(yùn)行情況，是否能夠有效地處理3類型故障，并保證整個(gè)嵌入式設(shè)備不會(huì)因?yàn)镻CI總線死等或者“掛起”，避免整個(gè)嵌入式系統(tǒng)癱瘓。PCI總線故障注入方式和PCI總線容錯(cuò)機(jī)制控制的響應(yīng)時(shí)間的驗(yàn)證關(guān)系，如表1所示。

4 結(jié) 語

具有容錯(cuò)處理能力的PCI總線能夠暫時(shí)接管總線或者恢復(fù)PCI總線的部分功能，以加速執(zhí)行高吞吐量、高優(yōu)先級的任務(wù)，增加了PCI總線的任務(wù)監(jiān)控，發(fā)現(xiàn)硬件故障和隔離，發(fā)起故障恢復(fù)操作，降低了整個(gè)嵌入式設(shè)備的PCI總線規(guī)劃難度和電路復(fù)雜程度，增加了嵌入式設(shè)備的可靠性。

表1 PCI總線容錯(cuò)機(jī)制時(shí)效控制表

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第8篇：硬件技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：硬件技術(shù)基礎(chǔ) 課程整合 教學(xué)方法 考核方法 教材建設(shè)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）06（c）-0141-02

對計(jì)算機(jī)偏軟專業(yè)而言，在教學(xué)培養(yǎng)目標(biāo)方面，掌握必要的計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)知識非常重要，能促進(jìn)培養(yǎng)全面發(fā)展的、具有扎實(shí)功底的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和開發(fā)的高級人才，但具體開設(shè)哪些硬件課程？在本科的哪些階段開設(shè)？學(xué)生需要掌握哪些硬件知識？掌握到什么程度？具備哪些硬件實(shí)踐能力？這些問題都是培養(yǎng)方案中需要切實(shí)解決的、非常重要的問題。

《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)》是我院軟件工程、網(wǎng)絡(luò)工程、信息安全等專業(yè)必修的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，其目的是對于計(jì)算機(jī)偏軟專業(yè)如軟件工程、信息安全等只需要通過一門計(jì)算機(jī)課程精煉的學(xué)習(xí)，就能夠掌握必備的計(jì)算機(jī)基本的硬件知識，從而培養(yǎng)具有扎實(shí)硬件基礎(chǔ)的 高級設(shè)計(jì)開發(fā)人員。

該文通過該課程的定位分析，圍繞課程體系、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、實(shí)踐教學(xué)、考核方法等方面對該課程的教學(xué)改革進(jìn)行了一系列的探索和實(shí)踐。

1 課程的定位

本課程定位在大專院校計(jì)算機(jī)偏軟專業(yè)如軟件工程專業(yè)、軟件學(xué)院各專業(yè)、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)、信息安全專業(yè)等對計(jì)算機(jī)硬件基礎(chǔ)需要有一定了解，同時(shí)也無需安排多學(xué)時(shí)、多門課程的教學(xué)要求，以《計(jì)算機(jī)組成原理》課程教學(xué)大綱為主線，涵蓋數(shù)字邏輯與設(shè)計(jì)、微型計(jì)算機(jī)與接口技術(shù)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等相關(guān)硬件課程的內(nèi)容并進(jìn)行有機(jī)的銜接，達(dá)到一門課程完成對計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)涉及內(nèi)容講解的目標(biāo)。課程圍繞如何理解和構(gòu)建一臺(tái)簡單的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)為目標(biāo)，全面而系統(tǒng)地講解計(jì)算機(jī)組成的工作原理，同時(shí)以最具代表性的Intel 8086為背景，簡要講述微處理器及常用的接口電路的原理，并從計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的角度講述了提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)性能的各種方法和技術(shù)[1]。

目前，這門課程安排在大一的下學(xué)期開設(shè)，先導(dǎo)課為《計(jì)算機(jī)導(dǎo)論》，共80課時(shí)，除了理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)之外，還安排了一周的課程設(shè)計(jì)。

2 課程改革的具體措施

2.1 重視課程內(nèi)容的建設(shè)，突出應(yīng)用性

《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)》課程涉及的知識點(diǎn)非常多，且內(nèi)容比較抽象、枯燥，難以理解。內(nèi)容主要涉及到《數(shù)字電路》《計(jì)算機(jī)組成原理》《微機(jī)原理及應(yīng)用》《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》等四門課程的相關(guān)內(nèi)容，通過調(diào)整教學(xué)大綱，減少重復(fù)度，把上述四門課程整合為一門課程《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)》[2]，從而通過一門課程的學(xué)習(xí)，就能覆蓋計(jì)算機(jī)偏軟專業(yè)所需掌握的硬件知識；同時(shí)對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行優(yōu)化和調(diào)整，精煉教學(xué)內(nèi)容，突出重點(diǎn)，以注重能力培養(yǎng)為目標(biāo)，重點(diǎn)講述計(jì)算機(jī)組成的工作原理，并強(qiáng)調(diào)微機(jī)原理及接口技術(shù)的應(yīng)用。另外，增加目前廣泛使用的32位機(jī)的硬件技術(shù)，確保教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.2 改善教學(xué)手段、改革教學(xué)方法

不斷改革教學(xué)方法和教學(xué)手段，改變傳統(tǒng)的灌輸式教學(xué)模式，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容，提倡啟發(fā)式、討論式教學(xué)方式，在教學(xué)過程中，注意學(xué)生學(xué)習(xí)能力的個(gè)體化差異，注重因材施教。另外，在課程教學(xué)中積極探索研究性教學(xué)方法，改變傳統(tǒng)教學(xué)以教師為主的現(xiàn)象，體現(xiàn)以學(xué)生為主導(dǎo)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生自主式、探究式學(xué)習(xí)能力。

2.3 加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)、提升動(dòng)手能力

該課程的實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)除了實(shí)驗(yàn)教學(xué)之外，還安排了一周的課程設(shè)計(jì)。在實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容與體系，不斷更新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容；在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，突出綜合性、應(yīng)用性，不斷提高學(xué)生的動(dòng)手能力、實(shí)踐能力。

2.4 改革考核方法、實(shí)行“教考分離”

改革傳統(tǒng)考試中的“誰任教，誰出卷”的考核方法，課程組通過多次研討，規(guī)范課程的教學(xué)大綱、重點(diǎn)、難點(diǎn)，建立《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)》試題數(shù)據(jù)庫，并每年更新10%的試題，每次考試前根據(jù)題型、知識點(diǎn)、難度等從試題庫中抽題組卷，從而對課程實(shí)行“教考分離”，避免了任課教師不同，試卷的要求和難度不同的情況。課程考核后，課程組還需進(jìn)一步對試卷進(jìn)行分析和對課程進(jìn)行考試后的總結(jié)，并以此促進(jìn)下一輪課程教學(xué)質(zhì)量的提高。

2.5 依托網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、豐富網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源

在課程建設(shè)的同時(shí)，不斷加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的建設(shè)，制作了多媒體課件，并逐步完成課堂教學(xué)視頻的制作。依托揚(yáng)州大學(xué)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，本課程的教學(xué)資源如教學(xué)大綱、教案、課件、教學(xué)視頻、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)、習(xí)題等全部上網(wǎng)，并設(shè)置了疑難解答[3]。通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，彌補(bǔ)了課堂教學(xué)受時(shí)間、空間控制的不足，方便了師生間的交流，提高了教學(xué)效果。另外，制定了網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源更新計(jì)劃，更新比例要求每年不低于10%。

2.6 強(qiáng)化師資隊(duì)伍的建設(shè)、不斷提高教學(xué)水平

結(jié)構(gòu)合理的師資隊(duì)伍是課程建設(shè)的關(guān)鍵，是合格人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)和保證。通過成立《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)》課程組，建立了一支由教學(xué)水平高、工程能力強(qiáng)的、教授領(lǐng)銜的，副教授、講師等教師組成、老中青搭配的硬件教學(xué)團(tuán)隊(duì)[4]，保證了課程建設(shè)的連貫性。課程組注重培養(yǎng)骨干教師，尤其加強(qiáng)對青年主講教師的培養(yǎng)，積極鼓勵(lì)青年教師參加各類學(xué)術(shù)會(huì)議和培訓(xùn)，通過老教師指導(dǎo)、課程組研討、督導(dǎo)聽課、學(xué)生反饋等手段不斷提升教師的教學(xué)水平，同時(shí)鼓勵(lì)青年教師積極參與企業(yè)工程項(xiàng)目，提高工程實(shí)踐能力，以實(shí)踐促進(jìn)教學(xué)。

3 成效

近幾年來，課程組對《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)》課程不斷進(jìn)行深入的改革與探索，在課程建設(shè)方面開展了一系列工作，取得了以下成效。

3.1 整合教學(xué)內(nèi)容、優(yōu)化課程體系

針對計(jì)算機(jī)偏軟專業(yè)的培養(yǎng)要求，課程組通過多次研討，對該專業(yè)所需掌握的硬件知識進(jìn)行歸納、整理，并重新制定了教學(xué)大綱。在課程的內(nèi)容方面，圍繞“硬件”這條線，整合了《數(shù)字電路》《計(jì)算機(jī)組成原理》《微機(jī)原理及應(yīng)用》《計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》等四門課程的相關(guān)內(nèi)容，減少了重復(fù)度，突出了重點(diǎn)，突出了應(yīng)用性，同時(shí)在教學(xué)中穿插介紹當(dāng)前最新的計(jì)算機(jī)知識點(diǎn)，確保教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)。

3.2 構(gòu)建了多層次的實(shí)踐教學(xué)體系

本課程實(shí)踐性、應(yīng)用性比較強(qiáng)，為加強(qiáng)課程的實(shí)踐教學(xué)，構(gòu)建了課程實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)等多層次的實(shí)踐教學(xué)體系。在實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，主要完成數(shù)字邏輯實(shí)驗(yàn)、計(jì)算機(jī)部件實(shí)驗(yàn)、微機(jī)接口等方面實(shí)驗(yàn)，為提升學(xué)生的動(dòng)手能力，在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)方面，既有簡單的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，又有一定難度的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)，通過實(shí)驗(yàn)難度的不斷提高，循序漸進(jìn)地培養(yǎng)學(xué)生的思考能力、創(chuàng)新能力。在課程設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，突出應(yīng)用性，把匯編程序、FPGA、硬件設(shè)計(jì)等內(nèi)容結(jié)合起來，進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合能力。

3.3 加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

現(xiàn)有的硬件技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)設(shè)備比較落后，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滯后于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，通過多方調(diào)研，及時(shí)維護(hù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)設(shè)備，同時(shí)更新、引進(jìn)先進(jìn)的硬件設(shè)備，從而大大改善了實(shí)驗(yàn)室的硬件設(shè)備，實(shí)現(xiàn)教學(xué)與時(shí)俱進(jìn)，為培養(yǎng)高質(zhì)量的人才奠定必要的基礎(chǔ)。為滿足對學(xué)生課后開放實(shí)驗(yàn)室的需求，同時(shí)為提高實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的技術(shù)含量和使用效率，下一步，將制定創(chuàng)新性、開放式實(shí)驗(yàn)室規(guī)劃及開放計(jì)劃，鼓勵(lì)學(xué)生利用課余時(shí)間到實(shí)驗(yàn)室來積極參與實(shí)驗(yàn)及科研項(xiàng)目，從而進(jìn)一步加強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力、綜合能力[5] 。

3.4 強(qiáng)化了教材建設(shè)

為配合課程體系、教學(xué)內(nèi)容的改革，課程組結(jié)合多年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，編寫了兼具“實(shí)用”和“創(chuàng)新”特色的教材《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)》，2011年由機(jī)械工業(yè)出版社出版。本教材共分為11章，第一章概述；第二章介紹數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)的基本知識；第三章至第八章重點(diǎn)講述了計(jì)算機(jī)組成原理的內(nèi)容，介紹了運(yùn)算器部件、存儲(chǔ)器部件、控制器部件、總線和指令系統(tǒng)等；第九章到第十章以Intel 8086微處理器為背景，講述了微型計(jì)算機(jī)的基本原理以及常用的接口電路及其使用方法；第十一章討論了指令流水線、多處理機(jī)系統(tǒng)等基本概念和工作原理[1]。

通過對全書內(nèi)容進(jìn)行精心編排，使得教材內(nèi)容銜接流暢、深淺適當(dāng)、通俗易懂；覆蓋知識面寬、敘述簡練、重點(diǎn)突出；滿足了一門課程涵蓋計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)涉及內(nèi)容的講解要求。目前該教材在我院軟件工程專業(yè)已使用四輪，學(xué)生使用效果較好，后續(xù)還將繼續(xù)對教材內(nèi)容進(jìn)行更新，確保教學(xué)內(nèi)容與時(shí)俱進(jìn)。

4 結(jié)語

《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)》是一門理論性、實(shí)踐性都很強(qiáng)的課程，如何針對不同專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，適應(yīng)不同層次學(xué)生的教學(xué)要求，做到因材施教，提高學(xué)生創(chuàng)新能力，課程改革是關(guān)鍵，該課程為計(jì)算機(jī)偏軟專業(yè)的學(xué)生通過一門課程的學(xué)習(xí)，掌握必備的硬件知識作了有益的探索。在課程教學(xué)過程中，由于涉及知識點(diǎn)較多，要注意突出重點(diǎn)，強(qiáng)化應(yīng)用，另外在教學(xué)過程中要及時(shí)反映硬件發(fā)展的新技術(shù)，做到與時(shí)俱進(jìn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 李云，葛桂萍.計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2011.

[2] 孫德文.計(jì)算機(jī)硬件課程改革與建設(shè)探討[C]//大學(xué)計(jì)算機(jī)課程報(bào)告論壇論文集.2006.

[3] 黃偉，馮徑.《計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)改革探索[J].現(xiàn)代計(jì)算機(jī)，2011（5）：36-37.

第9篇：硬件技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；計(jì)算機(jī)；軟硬件；資源共享

目前，我國計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展非常迅猛，隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)性能的不斷提升，其軟硬件資源的共享逐漸被更多的人所關(guān)注。在發(fā)展腳步飛快的現(xiàn)今社會(huì)，很多人已經(jīng)拋棄了原有的工作模式，轉(zhuǎn)而通過先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行辦公，為了能夠有效提高工作效率，更好地利用網(wǎng)絡(luò)資源，資源共享成為最有效的途徑之一，具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。

1網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用下計(jì)算機(jī)軟件資源共享

在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，計(jì)算機(jī)軟件資源的利用主要是通過終端軟件的安裝，通過對數(shù)據(jù)的調(diào)用完成相關(guān)數(shù)據(jù)的管理。這種通過服務(wù)器或工作站來進(jìn)行統(tǒng)一管理的方式，有效實(shí)現(xiàn)了服務(wù)器內(nèi)軟件資源的共享，并在一定程度上提高了信息的整體服務(wù)能力。系統(tǒng)的管理員只需要對其進(jìn)行統(tǒng)一維護(hù)、定期檢查和備份即可，避免系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)問題，同時(shí)也避免外界環(huán)境對系統(tǒng)數(shù)據(jù)造成威脅。但是在軟件資源的共享中存在著一定的弊端，一旦服務(wù)器或工作站出現(xiàn)問題，會(huì)對用戶帶來一定的困擾。因此，在實(shí)際操作的過程中，可以通過服務(wù)器下掛接移動(dòng)硬盤、Windows網(wǎng)絡(luò)共享等方式給予其他用戶一定的軟件使用權(quán)限，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程調(diào)用，有效減緩資源短缺的問題，實(shí)現(xiàn)軟件資源的共享[1]。在實(shí)際應(yīng)用過程中，可以通過如下方式進(jìn)行軟件資源的共享：

1.1通過網(wǎng)絡(luò)通行證管理模式實(shí)現(xiàn)軟件資源共享

網(wǎng)絡(luò)通行證管理模式是我國網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)發(fā)展中較為成功的成果之一，這種方式的使用有效實(shí)現(xiàn)了軟硬件的資源共享，是當(dāng)下較為重要的資源共享途徑之一，筆者經(jīng)過觀察，總結(jié)出以下幾點(diǎn)相關(guān)內(nèi)容：1）網(wǎng)絡(luò)通行證管理模式概述在傳統(tǒng)意義上的軟件安裝中，計(jì)算機(jī)所安裝的軟件并不是為整個(gè)工作站服務(wù)的，同時(shí)也不允許其他用戶使用，只是單純地被一臺(tái)機(jī)器所使用，這樣的工作模式，在很大程度上造成了軟件和機(jī)器的使用效率低下，導(dǎo)致資源的浪費(fèi)。而在近些年，隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，很多前沿技術(shù)已經(jīng)在我國計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展中逐漸被利用，不斷升級的軟件以及一些新引進(jìn)的軟件逐漸成為工作的主流。其中，網(wǎng)絡(luò)通行證管理模式在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，為我國資源共享帶來了新的契機(jī)。網(wǎng)絡(luò)通行證管理模式，即在一臺(tái)工作站或是服務(wù)器上進(jìn)行軟件許可的安裝，并對其進(jìn)行專門的管理，使其能夠在網(wǎng)上進(jìn)行浮動(dòng)和管理。當(dāng)用戶需要對軟件進(jìn)行使用時(shí)，只需要將其從工作站或是服務(wù)器上下載即可[2]。2）網(wǎng)絡(luò)通行證管理模式優(yōu)勢網(wǎng)絡(luò)通行證管理模式的使用，為人們提供了使用上的方便，其優(yōu)勢如下：第一，計(jì)算機(jī)房是全天開機(jī)的，也就是說軟件的許可證開放是隨時(shí)的，這樣也會(huì)方便人們從網(wǎng)絡(luò)上下載進(jìn)行使用。第二，當(dāng)通行證已經(jīng)被釋放，但是用戶并沒有對齊使用的情況下，其他用戶也可以繼續(xù)對軟件進(jìn)行使用，這樣的方式有效提升了軟件的使用效率。通過上述優(yōu)勢可以發(fā)現(xiàn)，要想提高資源的使用效率，就應(yīng)該將這一管理模式應(yīng)用到實(shí)際，有效提高資源共享的效率。通過這樣的方式，不僅緩解了計(jì)算機(jī)使用緊張的現(xiàn)狀，同時(shí)也將軟硬件資源共享推到了一定程度，同時(shí)也加快了計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的速度，是當(dāng)下值得被提倡的資源共享模式[3]。3）網(wǎng)絡(luò)通行證管理模式實(shí)現(xiàn)資源共享在實(shí)際應(yīng)用過程中，通過網(wǎng)絡(luò)通行證管理模式和相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，已經(jīng)解決了不同單位之間存在的版本差異問題。目前，通過現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)，已經(jīng)適當(dāng)連接了不同地區(qū)的工作站，實(shí)現(xiàn)了適當(dāng)?shù)木W(wǎng)絡(luò)配置，并在異地的工作站或服務(wù)器中完成了高版本的軟件安裝，以此來完成網(wǎng)絡(luò)通行證管理模式下的資源共享，并且在逐漸的發(fā)展中，這項(xiàng)工作將會(huì)進(jìn)入到更新的高度[4]。

1.2通過網(wǎng)絡(luò)化的軟件安裝和使用實(shí)現(xiàn)資源共享

目前，我國網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)有了新的發(fā)展，在現(xiàn)有設(shè)備位置的基礎(chǔ)上對軟件實(shí)施了多種安裝方式，這些安裝方式有效發(fā)揮了現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的軟件安裝和使用。在基層共享工程中，通過現(xiàn)代化技術(shù)手段，在傳統(tǒng)文化的基礎(chǔ)上進(jìn)行數(shù)字化的加工整合，使其更加豐富，并通過網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)存儲(chǔ)等方式來實(shí)現(xiàn)全國范圍內(nèi)的信息共享。1）在服務(wù)器上安裝軟件在服務(wù)器上安裝軟件，主要是指系統(tǒng)的管理員來申請服務(wù)器的賬戶，用戶通過賬戶的登錄來實(shí)現(xiàn)軟件的調(diào)節(jié)和使用，使本地的工作站硬件資源得到一定程度的節(jié)約，同時(shí)也可以提升服務(wù)器的效率，進(jìn)而利于軟件的管理。如：系統(tǒng)的管理員可以隨時(shí)對用戶的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行備份，防止斷電、磁盤受損等突發(fā)狀況給用戶帶來損失。對用戶來說，這樣的方式非常方便。但是，這樣的方式也不可避免的存在一些弊端，如存儲(chǔ)能力有限、計(jì)算能力有限等，當(dāng)服務(wù)器發(fā)生故障時(shí)，對用戶會(huì)造成非常大的影響，正因?yàn)槿绱?，這種軟件的安裝方式是視情況而定的，在特點(diǎn)的條件下才會(huì)使用這樣的方式[5]。2）在硬件資源較豐富的工作站安裝軟件將軟件安裝在硬件資源較為豐富的工作站上，這樣的安裝方式不僅滿足了本機(jī)用戶的需求，還可以通過MOUNT盤讓其他有需要的用戶也能夠使用該軟件。在目前，部分工作站還存在著硬件資源短缺的現(xiàn)象，在本地的工作站還難以進(jìn)行軟件的安裝和大數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)工作，但是通過上述方式，可以有效解決這一問題，其能夠讓用戶在進(jìn)行軟件的使用和數(shù)據(jù)調(diào)用時(shí)更加方便。但是這樣的方式也是有一定的條件限制的，在工作站相距較遠(yuǎn)時(shí)，這樣的方式容易造成數(shù)據(jù)的的擁擠，需要等待的時(shí)間較長，還可能會(huì)造成數(shù)據(jù)的丟失，影響正常的使用。因此，這樣的安裝方式同上述方式一樣，都是在特定條件下才能使用，在實(shí)際生活中，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際需求進(jìn)行適當(dāng)選擇[6]。

2網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用下計(jì)算機(jī)硬件資源共享

通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，可以讓計(jì)算機(jī)硬件的資源共享。網(wǎng)絡(luò)化磁盤的管理，可以有效提高硬盤的利用率，能夠打破時(shí)間與空間上的限制，大大提高電腦的利用效率。現(xiàn)階段，在用戶的存儲(chǔ)管理上，多數(shù)采用了虛擬的磁盤管理系統(tǒng)，為用戶提供實(shí)時(shí)的服務(wù)。對于日常辦公來說，掃描儀、打印機(jī)等是經(jīng)常使用的硬件，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以將掃描功能與打印功能合二為一，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)下的硬件共享，有效減少了工作的成本，同時(shí)也能提高工作效率。而對于一些大數(shù)據(jù)的拷貝利用來說，通過網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，有效提高了數(shù)據(jù)的安全性。在實(shí)際應(yīng)用過程中，可以通過如下方式進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件資源的共享：

2.1通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、外部資源等實(shí)現(xiàn)資源共享

網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、外部資源、工作站等是實(shí)現(xiàn)資源共享的重要組成部分，對其實(shí)施網(wǎng)絡(luò)化的管理，是進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源共享的前提，經(jīng)過長時(shí)間的研究和總結(jié)，筆者發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理的諸多優(yōu)勢，下面簡單列舉幾點(diǎn)：1）網(wǎng)絡(luò)化管理的提出在傳統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)管理中，繪圖儀、掛磁盤等一些機(jī)房外部設(shè)備都是采用單機(jī)掛機(jī)的方式來運(yùn)行，當(dāng)其他用戶需要使用這些設(shè)備時(shí)，只能通過卸下設(shè)備，將其掛接到另外的工作站或服務(wù)器上才可以使用。這樣的方式，會(huì)經(jīng)常拆卸設(shè)備，不但容易導(dǎo)致設(shè)備損壞，還會(huì)給相關(guān)工作人員帶來大量的工作內(nèi)容，從各方面來考慮都不適合采用。而隨著時(shí)代的發(fā)展，這樣的方式在發(fā)展中也逐漸被取代，機(jī)房設(shè)備在不斷被改造，網(wǎng)絡(luò)速率不斷提升，在這樣的發(fā)展形勢下，可以利用現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)設(shè)施來開展網(wǎng)絡(luò)化管理，借此，提出了網(wǎng)絡(luò)化管理的手段，為實(shí)現(xiàn)資源共享奠定了良好基礎(chǔ)[7]。2）針對外掛磁盤實(shí)施網(wǎng)絡(luò)化管理對于外掛磁盤來說，其具有使用量大、易壞等特點(diǎn)，根據(jù)這樣的特點(diǎn)，可以通過網(wǎng)絡(luò)掛接磁盤的方式來實(shí)現(xiàn)資源的共享。在具體的操作過程中，可以參考以下幾點(diǎn)內(nèi)容來進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)化管理：第一，系統(tǒng)管理員直接采取掛接磁盤的方式。這種方式主要是指，當(dāng)用戶的磁盤空間不足時(shí)，為了能夠不影響用戶的正常使用，可以通過其他工作站上的磁盤來進(jìn)行掛接，將其作為臨時(shí)的存儲(chǔ)磁盤，為用戶提供更加方便的使用空間，當(dāng)用戶不需要時(shí)，可以隨時(shí)進(jìn)行卸載，同時(shí)也不影響數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和使用。第二，磁盤自動(dòng)掛接方式。這種方式主要是指，管理員已經(jīng)對磁盤進(jìn)行有效配置，當(dāng)用戶需要使用磁盤時(shí)，只需要輸入相關(guān)指令就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)掛接，將其作為本機(jī)磁盤來使用。這種方式是在需要對其他用戶的數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)用或是用戶的硬件資源不足的條件下使用。通常情況下，若是已經(jīng)被授權(quán)，用戶在調(diào)用其他工作站或服務(wù)器的數(shù)據(jù)和軟件時(shí)會(huì)非常方便，不僅可以提高磁盤的使用效率，同時(shí)也降低了其購買的數(shù)量，在一定程度上發(fā)揮了極大的經(jīng)濟(jì)作用[8]。3）針對磁帶機(jī)、繪圖儀實(shí)施網(wǎng)絡(luò)化管理第一，掛接磁帶機(jī)。主要是指將磁帶機(jī)掛接到固定的工作站上，當(dāng)用戶需要使用時(shí)，可以通過磁帶機(jī)來進(jìn)行數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)等工作，這種方式的安全性非常高，在使用時(shí)需要進(jìn)行確認(rèn)才能完成數(shù)據(jù)的備份，對于一些重要的數(shù)據(jù)來說，有著重要的保護(hù)作用。第二，將繪圖儀安裝在工作站中，主要是指系統(tǒng)管理員進(jìn)行相關(guān)程序的編制，同時(shí)設(shè)置好繪圖軟件，有效提高用戶對繪圖軟件的使用效率，同時(shí)也能方便用戶使用，在此過程中，需要有專員來調(diào)配繪圖隊(duì)列，并完成繪圖儀的裁圖流程和上紙流程，不斷強(qiáng)化對繪圖作業(yè)的控制和管理工作。由上可知，這樣的網(wǎng)絡(luò)化管理可以有效提高設(shè)備的使用效率，且在一定程度上可以降低成本[9]。

3結(jié)束語

總之，隨著現(xiàn)代化網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)軟硬件資源的配置和共享已經(jīng)成為我國計(jì)算機(jī)發(fā)展的重要內(nèi)容，也是影響我國所有企業(yè)發(fā)展的重要因素。為了能夠讓各個(gè)行業(yè)向著更加健康的方向發(fā)展，就必須要積極實(shí)施資源的共享。相關(guān)科研部門也要積極研發(fā)出更多的資源共享方式，為我國社會(huì)的整體發(fā)展做出貢獻(xiàn)。

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