計算機軟硬件知識精選(九篇)

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第1篇：計算機軟硬件知識范文

關(guān)鍵詞：共享存儲；可重構(gòu)計算機；軟硬件通訊

中圖分類號：TP333

1 可重構(gòu)計算機與共享存儲可重構(gòu)計算機

通過研究可知，可重構(gòu)計算機的組成有兩個部分：第一，硬件部分，該部分的編程是可以重新構(gòu)造的；第二，軟件部分，該部分與硬件部分較為類似。這兩個部分組合后所產(chǎn)生的功能是目前最先進的，其功能也是一般硬件、軟件普通結(jié)合所無法達到的，其功能更加強大。可重構(gòu)計算機能夠完全代替以往的舊式程序，走上了計算領(lǐng)域的巔峰，形成了質(zhì)的飛躍。不過上述技術(shù)要求較高，是硬件和軟件的綜合，所以依據(jù)現(xiàn)有的技術(shù)，共享存儲可重構(gòu)計算機軟硬件通信還存在很多需要解決的問題，用于商業(yè)開發(fā)則更是后話了。

共享存儲可重構(gòu)計算機主要是面對大量信息處理等規(guī)模較大的綜合性要求，對于一般用戶而言，在使用重構(gòu)計算機系統(tǒng)時，主要目的就是以PCIE為基礎(chǔ)，處理相關(guān)平臺數(shù)據(jù)，也就是以普通電腦為基礎(chǔ)，將FPGA與PCIE相連接，兩者接通后，F(xiàn)PGA就能及時訪問系統(tǒng)內(nèi)容，最終計算并得出相應(yīng)數(shù)據(jù)。

2 可重構(gòu)計算機的要點

2.1 硬件粒度

硬件粒度是計算機中硬件綜合、集中量的完整表述。在可重構(gòu)計算機中，其硬件系統(tǒng)的要素綜合、集中量的高低決定了硬件的使用效率。效率越高，所采用的硬件數(shù)量就更少，那么對于可重構(gòu)計算機整體而言，總硬件數(shù)量就會下降，相應(yīng)的，其運作效率就會有所提高，這種現(xiàn)象也被視為硬件粒度的提升，相反，就視為硬件粒度的下降。從另一方面來說，如果硬件粒度有所提升，那么在應(yīng)用中的效率也就越高，功能就更加強大，同時，硬件數(shù)量更少，節(jié)約了成本。通過研究目前現(xiàn)狀可知，現(xiàn)有的可重構(gòu)計算機中的硬件粒度是遠遠不夠的。如果有稍簡潔的電路，那么采用乘法器時，邏輯門的作用就變得相對重要，包括：或門、與門、非門、與非門、或非門等。為了解決這一問題，部分研究人員，認為完全可以以算法邏輯單元（即ALU）及乘法器取代通常意義上可重構(gòu)計算機系統(tǒng)的主流單位，F(xiàn)PGA單位。按此原則設(shè)計出的可重構(gòu)計算機，其算法單元抽象程度高，可以說是通過算法單元的功能實現(xiàn)了“重構(gòu)”，故而一般又被稱為功能塊計算機；以FPGA及其附屬元件設(shè)計出的可重構(gòu)計算器，充分利用了FPGA的靈活性，這種系統(tǒng)一般又被稱為網(wǎng)絡(luò)表計算機。

2.2 可重構(gòu)硬件和處理器之間的距離

在重構(gòu)計算機結(jié)束研究、應(yīng)用在實際操作階段時，該系統(tǒng)依然有其不完善的地方：總線并沒有與系統(tǒng)硬件相聯(lián)接，只是簡單地將其與外部的總線路相接，其作用是單一地對CPU進行輔助工作。專家指出，只有從根本上對處理器和硬件進行完善，才能提高其通信速率，將兩者的距離逐步減小，最好的方案就是把兩者直接連接，通過處理器強大的功能對數(shù)據(jù)進行計算和訪問。專家的觀點為可重構(gòu)硬件的進一步研究做出了鋪墊，具有長遠的意義。

2.3 容量

可重構(gòu)計算機的容量高低直接決定了其性能好壞，總的來說，就是降低硬件數(shù)量，重新構(gòu)建系統(tǒng)，使其功能更加完善。如果實際情況不同，那么選擇硬件和軟件的數(shù)量也不盡相同，因為可重構(gòu)計算機系統(tǒng)性質(zhì)變化是由硬件、軟件的綜合功能決定的，與此同時，對其要求的不同，研發(fā)、使用的工作人員技術(shù)層次高低，也是另一個重要的方面。

3 共享存儲可重構(gòu)計算機軟硬件通信的優(yōu)化

該系統(tǒng)以FPGA為主要載體，NIOS2的作用就是協(xié)助其信號和數(shù)據(jù)處理，并獨立計算。同時，NIOS2的頻率不夠，所以上面的代碼長度也不足以滿足其需求。而GPP與其有所差距，因為在GPP的運作中，執(zhí)行開銷更大，但是兩者的寫作運行無法有效提高系統(tǒng)性能。因此，若想優(yōu)化該系統(tǒng)，要確保NISO2的獨立性，確保其虛擬地址的訪問量和獨立性。

3.1 獨立虛擬存儲訪問

獨立虛擬儲存有兩個要求：第一，對地址進行查閱和翻譯；第二，對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計、核算和傳送。

第一個要求主要是對Avalon（總線）進行翻譯，同時設(shè)置PICE并綜合地址和表格數(shù)據(jù)，只有Avalon（總線）中的地址能夠與本地地址相呼應(yīng)，就能保證系統(tǒng)的運營效率。PGD與PTE可以用來描述虛擬地址與實際地址的映射關(guān)系。兩者中出現(xiàn)空入口，那么可知其出現(xiàn)頁錯誤，上文中提到的FPGA無法實現(xiàn)頁錯誤的運算和解答，因此可以通過CEH方法對錯誤進行解答。處理過程中，GPP會優(yōu)先收到頁錯誤報告，而GPP還有一個功能，就是完全置換FPGA對頁錯誤進行解答。

第二個要求主要是針對PCIE完成的。PCIE能夠?qū)⒖偩€中的數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)換，而此要求的效率不高，由于兩者換算過程繁雜，因此PICE的效率低下就嚴重影響了總線中的數(shù)據(jù)通暢度。那么可通過組件的應(yīng)用對FPGA進行計算，以便提高其運算效率。

3.2 實現(xiàn)同步存儲

實現(xiàn)同步存儲需要用到POSIX信號量，該變量實際上是一個整形變量，一般具有16B的長度，只有滿足原子性要求的訪問語句，才能對其進行有效訪問，這就需要我們在進行原語操作的時候，保證動作的原子性。例如，在進行內(nèi)存讀取操作時，利用FETCH語句后，還需要通過加法操作，將其寫入另外的存儲單元，在這兩個操作之間，不得夾雜其他的語句操作。在常見的X86計算機系統(tǒng)下，實現(xiàn)這種原子性操作，是通過總線的鎖定功能，即FSBLOCK功能實現(xiàn)的，當(dāng)FSBLOCK信號出現(xiàn)時，表示有一個原子操作需要被執(zhí)行。

而在可重構(gòu)計算機中，原子操作則是通過FPGA元件實現(xiàn)的。該元件詳單與一個PCIE端設(shè)備，并不具備將前端總線鎖死的功能，也就無法通過FSBLOCK實現(xiàn)相同的原子性操作了，事實上FPGA元件之所以能夠有效支持原子操作，是因為其內(nèi)部具有一個特殊的存儲單元――Mutex RAM。該單元雖然位于FPGA元件內(nèi)部，但其作用范圍卻可以映射到系統(tǒng)存儲中，可以保證GPP對總線的有效方位。在該單元的作用下，無論是GPP還是NIOS2，均能對進程進行鎖定，從而保證互斥。具體而言，當(dāng)GPP鎖定了該單元后，一旦操作的目標地址位于PCIE設(shè)備中時，MCH單元會對操作進行轉(zhuǎn)換，將其標記為讀鎖定操作，當(dāng)讀寫操作完成后，鎖定標記清零，保證操作準確，如果不然，則會發(fā)出解鎖事務(wù)包?？梢?，當(dāng)讀操作或讀鎖定操作之間的存儲單元已經(jīng)被鎖定時，操作會被堵塞，從而保證原子操作的準確性。

4 結(jié)束語

從當(dāng)下的情況看，我國雖然一直致力于研究可重構(gòu)計算機，但并未取得階段性的進展，還遠未實現(xiàn)該類計算機的商業(yè)化，關(guān)于本文所探討的共享存儲技術(shù)也僅停留在理論階段。當(dāng)然，即便現(xiàn)狀并未達到讓人滿意的境界，我們還是應(yīng)該保持樂觀的態(tài)度，重視軟硬件的API設(shè)計，并從應(yīng)用開發(fā)系統(tǒng)入手，加大科研力度，縮短我國與世界發(fā)達國家間的差距。

參考文獻：

[1]王學(xué)寶，朱勇，鄭波祥.基于FPGA的Compact PCI Express通信接口模塊設(shè)計研究與實現(xiàn)[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2010（1）.

第2篇：計算機軟硬件知識范文

關(guān)鍵詞：MIDAS/Civil軟件應(yīng)用；臨時結(jié)構(gòu)；貝雷梁支架；優(yōu)化

中圖分類號：TE973.6 文獻標識碼：A文章編號：

1. 引言

在鐵路和公路的現(xiàn)澆梁施工中，臨時支架結(jié)構(gòu)的安全、穩(wěn)定、合理和經(jīng)濟性顯得尤為重要。

MIDAS/Civil軟件結(jié)構(gòu)計算軟件針對各種常用結(jié)構(gòu)構(gòu)件都有相應(yīng)的模擬數(shù)據(jù)，可以整體模擬受力計算。并且該軟件還具有模型修改簡便、施工荷載加載簡單、單根桿件受力狀態(tài)清晰、與現(xiàn)行設(shè)計（施工）規(guī)范條款一致等特點。施工人員編制施工組織設(shè)計前可以施工現(xiàn)場實際情況選取構(gòu)件型號并使用該軟件建立整體模型、并能模擬構(gòu)件實際受力狀態(tài)、并根據(jù)計算結(jié)果優(yōu)化貝雷梁、型鋼支架布置，具有避免返工（或二次加固）降低施工成本、提高經(jīng)濟效益等重要意義。

本文結(jié)合改建長圖線牡丹江特大橋跨華康大道40+64+40m（單線）現(xiàn)澆連續(xù)梁臨時支架實例，使用該軟件進行結(jié)構(gòu)計算和臨時結(jié)構(gòu)優(yōu)化。

2. 工程概況

改建長圖線牡丹江特大橋34#～37#墩40+64+40m連續(xù)梁，起點里GDK157+552.05，終點里程為GDK157+697.47,梁體全長145.2m，最大梁高為5.045m，最小梁高為2.745m，頂板寬4.9m，底板寬4.0米。連續(xù)梁平面位于圓曲線半徑4000m的緩和曲線上，豎向位于1.83‰的縱坡上。該連續(xù)梁34#、37#墩承臺尺寸為6.8×5.8×2.5m，35#、36#墩承臺尺寸為9×8.2×3m，34#～37#墩墩頂縱寬分別為2.3m、3.6m、3.6m、2.3m，34#～37#墩高分別為12.5m、8m、8m、10.5m。該梁中跨跨越華康大道，與華康大道成44°，梁體投影范圍內(nèi)主車道寬度為12.25m、中間隔離帶寬度4m，34#墩承臺角與華康大道的最小距離為1.8m， 35#墩承臺角與華康大道的最小距離為2.5m。

3. 支架初步選擇構(gòu)件布置

中跨采用(9+2×12+15) m跨貝雷梁，橫向設(shè)14片貝雷梁間距為30cm+2×22.5cm+30cm+2×45cm+60cm+2×45cm+30cm+222.5cm+30cm。每排鋼管柱采用3根φ630×10mm鋼管，鋼管橫橋向投影間距（1.7+1.7）m，鋼管之間設(shè)置雙[20a槽鋼剪刀撐進行加固，貝雷梁與鋼管柱之間設(shè)2根I56C工字鋼。邊跨采用3×12m跨貝雷梁，橫向設(shè)12片貝雷梁間距為3×30cm+2×45cm+60cm+2×45cm+3×30cm。每排鋼管柱采用2根φ630×10mm鋼管，鋼管橫橋向投影間距3.4m，貝雷梁與鋼管柱之間設(shè)2根I45工字鋼，鋼管之間設(shè)置雙[20a槽鋼剪刀撐進行加固。除墩身處鋼管柱位于承臺上，其它鋼管柱底設(shè)條形基礎(chǔ)或樁基礎(chǔ)，中跨共5排鋼管柱，中間三排基礎(chǔ)位于華康大道上，設(shè)置條形基礎(chǔ)，貝雷梁頂設(shè)縱距為60cm，墩身兩側(cè)4.0m范圍內(nèi)加密為30cm，橫向為15×15cm的方木，方木頂設(shè)碗扣腳手架，腳手架橫向間距底板處60cm、腹板處30cm，腳手架頂設(shè)縱、橫向方木，縱向方木尺寸15×15cm、橫向間距為腹板處30cm，底板處60cm；橫向方木尺寸10×10cm，橫向方木縱向間距30cm，方木頂設(shè)15mm厚竹膠板。支架布置及橫斷面圖如下圖所示：

中跨布置橫斷面圖

邊跨布置橫斷面圖

4. 荷載計算

根據(jù)該橋梁圖和設(shè)計說明計算為：中跨15截面和21截面為荷載最大和最小兩個截面：腹板單根縱梁荷載（KN/m）分別為24.5和12.9。底板單根縱梁荷載（KN/m）分別為17.7和11.1。

邊跨12截面和5截面為荷載最大和最小兩個截面：腹板單根縱梁荷載（KN/m）分別為31.09和14.79。底板單根縱梁荷載（KN/m）分別為21.5和11.39。

5. 中跨采用MIDAS/Civil軟件建模及計算

采用MIDAS建模，貝雷梁采用虛梁。計算模型如圖：

5.1貝雷梁

彎矩圖：

最大彎矩391 KN. m

剪力圖：

最大剪力156.8KN

撓度

=30.7mm

5.2 I56C橫梁

應(yīng)力圖

橫梁共5排，最大應(yīng)力位于15m跨的右側(cè)橫梁，最大應(yīng)力127.5 MPa

位移圖：

最大撓度值位于15m跨的右側(cè)橫梁懸出端，懸出端長度0.8m，

最大撓度2.43mm

5.3 鋼管柱

應(yīng)力圖

鋼管柱共5排，最大應(yīng)力位于15m跨右側(cè)一排的鋼管柱，應(yīng)力值182.5MPa＜205 MPa。

反力圖

最大反力1257.4KN。

鋼管柱穩(wěn)定性檢算：

由《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》查得b類截面

，

則1257.4× 103/（194.779× 102× 0.732）=88.18MPa＜215MPa滿足穩(wěn)定性要求。

中跨采用MIDAS/Civil軟件建模及計算

6.1貝雷梁

采用MIDAS建模，貝雷梁采用虛梁，。計算模型如圖：

彎矩圖：

最大彎矩341.9 KN. m

剪力圖

最大剪力185.8KN

撓度圖

最大撓度值12.5mm

6.2 雙I45工字鋼橫梁

應(yīng)力圖

最大應(yīng)力155.6 MPa

位移圖

最大撓度7.9mm

6.3 鋼管柱

最大值161.6MPa＜205 MPa。

反力圖

最大反力1725.3KN。

鋼管柱穩(wěn)定性檢算：

由中跨鋼管柱計算得

則1725.3× 103/（194.779× 102× 0.732）=121MPa＜215MPa

穩(wěn)定性滿足要求。

支架優(yōu)化

根據(jù)對初擬臨時支架桿件型號及布置的模擬受力情況看，可以看出桿件的應(yīng)力、剪力、擾度富余量較大，因此施工時優(yōu)化了貝雷梁布置間距、工字鋼型號、鋼管柱規(guī)格等。施工時，測量各桿件撓度與模型計算結(jié)果基本一致，并減少施工成本約5萬元。

需要特別指出的是，MIDAS/Civil結(jié)構(gòu)軟件中構(gòu)件數(shù)據(jù)參數(shù)均為完好并達到國家有關(guān)技術(shù)標準后的數(shù)值。在施工中往往采用租用、重復(fù)使用構(gòu)件等情況，構(gòu)件在使用前往往造成破損或彎曲，其抗剪、抗彎、焊接等性能均有所降低，因此應(yīng)根據(jù)所準備材料預(yù)留合理的強度、穩(wěn)定性及撓度富余量，并需在現(xiàn)澆梁施工前根據(jù)設(shè)計要求或相應(yīng)規(guī)范條款進行堆載預(yù)壓，實際模擬結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)為準，才能做到臨時支架結(jié)構(gòu)的安全、穩(wěn)定和經(jīng)濟。

參考文獻 (References)

[1] GB50017-2003 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范[ S ]

[2] 徐君誠，Midas civil軟件在臨時結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

第3篇：計算機軟硬件知識范文

Abstract： Hardware experiment teaching plays an important role in the cultivation of talents in Colleges and universities. It emphasizes on cultivating students' practical ability and innovative ability， which is a necessary part of teaching. In view of the traditional hardware experiment teaching concepts， teaching system， experimental conditions， experimental teachers and evaluation etc.， combined with their years of computer hardware experimental teaching experience， this paper puts forward measures hoping to improve experimental teaching and enhance the quality of teaching.

Key words： computer hardware； experimental teaching； teaching system； laboratory construction； teaching staff

1 概述

硬件實驗教學(xué)是計算機實驗教學(xué)的重要組成部分，是計算機專業(yè)培養(yǎng)學(xué)生動手能力、實踐與創(chuàng)新能力的必需環(huán)節(jié)。不斷改進計算機硬件實驗教學(xué)體系、更新實驗教學(xué)內(nèi)容、改革實驗教學(xué)方法，以適應(yīng)計算機硬件技術(shù)的不斷發(fā)展[1]。以下結(jié)合自身多年來的計算機硬件實驗教學(xué)經(jīng)驗，談?wù)勛约旱目捶ā?/p>

2 硬件實驗教學(xué)方式與特點

硬件實驗教學(xué)具有理論性強、難度大、軟硬件結(jié)合緊密等特點。與理論教學(xué)一樣，具有一套完整的科學(xué)教學(xué)體系，同時又有區(qū)別于理論教學(xué)的一些特點[2]。計算機硬件實驗一般需要用到的軟硬件有微機、配套軟件、實驗設(shè)備、測量儀器儀表及各種線纜等，使用設(shè)備多、綜合性強、復(fù)雜度高。實驗成功與否涉及因素多，操作方式、軟硬件結(jié)合等方面都會影響實驗結(jié)果，實驗時需要綜合考慮。

實驗課前，教師會要求學(xué)生進行實驗預(yù)習(xí)。實驗時，教師講解實驗?zāi)康?、原理和電路，布置?nèi)容與要求。學(xué)生根據(jù)實驗內(nèi)容，結(jié)合硬件實驗箱，進行電路連接、編寫程序、運行并觀看結(jié)果。若結(jié)果有出入或者錯誤，則需要進行排查，直到實驗結(jié)束。實驗完成后，記錄數(shù)據(jù)，進行分析判斷并填寫實驗報告。以單片機AD轉(zhuǎn)換實驗為例，講授理論知識后布置實驗預(yù)習(xí)；實驗前教師講解AD轉(zhuǎn)換工作原理、電路并布置實驗內(nèi)容；實驗時，學(xué)生按照要求將單片機硬件實驗箱相關(guān)電路模塊用導(dǎo)線連接，在上位機端使用KEIL軟件進行編程，完成后進行調(diào)試驗證。使用數(shù)字萬用表觀察模擬電壓量以及實驗箱上八段數(shù)碼管顯示的數(shù)字量，對比模擬量與數(shù)字量的對應(yīng)關(guān)系，若模擬量與數(shù)字量都能正常同步增加與減小，實驗基本成功；若不能，則需要檢查硬件電路連接是否正確、軟件編寫是否到位；實驗完成后，需要記錄數(shù)據(jù)完成實驗報告并分析結(jié)果。

3 存在的問題

3.1 觀念滯后

國內(nèi)的教育思想中存有“重理論，輕實踐”的傳統(tǒng)觀念，實驗教學(xué)仍處于理論教學(xué)的從屬地位，被視為是單純理論教學(xué)的驗證和延伸[1]。及時轉(zhuǎn)變觀念，認識實驗教學(xué)的重要性，就顯得尤為重要。一般高校只重視學(xué)生的軟件教學(xué)，輕視了硬件教學(xué)，存在“重軟輕硬”現(xiàn)象。由于硬件實驗的特殊性，學(xué)生也只對軟件感興趣，害怕硬件實驗與操作。比如有的專業(yè)，學(xué)過單片機技術(shù)課程，卻只懂得一點單片機理論知識，做起實驗來，芯片控制與編程、電路連接，無從下手，更別說學(xué)以致用。同時，系部與教師對硬件實驗也不夠重視，這樣對高校人才培養(yǎng)是不利的 。

3.2 實驗教學(xué)體系缺乏系統(tǒng)性和科學(xué)性

計算機體系結(jié)構(gòu)有很強的系統(tǒng)性。但硬件課程之間沒有形成一個系統(tǒng)整體，缺乏系統(tǒng)性和完整性的實驗教學(xué)體系，基本以演示性、驗證性的實驗為主，缺少綜合性、設(shè)計性實驗。大多高校一般都開設(shè)有數(shù)字邏輯電路、計算機組成原理、微機原理與接口、單片機技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)等硬件課程，各門課各自按課程要求安排實驗，實驗內(nèi)容之間缺乏相互聯(lián)系。另外，課程開設(shè)有先后順序關(guān)系，可能存在如“微型計算機原理與接口”與“單片機技術(shù)”同一學(xué)期進行教學(xué)的情況。同時，存在硬件實驗在學(xué)時學(xué)分上的設(shè)置不合理、學(xué)時偏少、實驗課程無學(xué)分、課程結(jié)束后無課程設(shè)計環(huán)節(jié)等情況。

3.3 實驗條件不完善

近年來， 高校的軟硬件設(shè)施建設(shè)有了很大提高，積極更新實驗室設(shè)備、建設(shè)虛擬仿真實驗室等。但是，一般高校在實驗室建設(shè)更新上更側(cè)重于軟件類實驗室的建設(shè)更新，比如計算機機房。造成了硬件實驗條件的不足、設(shè)備老舊、更新不及時等問題。還存在實驗場所不足，硬件實驗室設(shè)置不全，相關(guān)課程只上理論、沒有硬件實驗的情況；有的實驗室存放多套實驗設(shè)備，實驗室利用率高，卻出現(xiàn)單套設(shè)備使用率較低的情況，這樣給實驗室增加使用學(xué)時、實驗室開放、開設(shè)課程設(shè)計等方面增加了困難。

3.4 實驗教師隊伍相對薄弱

穩(wěn)定的教師隊伍，對高校的發(fā)展與人才培養(yǎng)至關(guān)重要。實驗教師作為實驗教學(xué)的設(shè)計者和執(zhí)行者，對實驗教學(xué)起到了關(guān)鍵的作用，其能力和素質(zhì)的高低直接影響了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和學(xué)習(xí)效果[3]。相對于公辦高校，獨立學(xué)院存在師資隊伍不穩(wěn)定、人員流動率高等問題。造成許多硬件課程是新老師任教、非專業(yè)教師上專業(yè)課程，以及一位教師任教多門專業(yè)課程等情況，這樣不管是理論還是實驗教學(xué)，都是不利的。另外，還缺乏專業(yè)的實驗員，而硬件實驗一般是由教師和實驗員一塊配合進行的。由于獨立學(xué)院的特殊性，一位實驗員需負責(zé)管理多間實驗室，既要管理機房又要負責(zé)硬件實驗室，還管理著網(wǎng)絡(luò)實驗室。而且硬件實驗設(shè)備維護難度大，對專業(yè)技術(shù)要求高，實驗室管理往往會套用計算機機房的管理方式，容易造成管理不足或“虛位”管理。

3.5 實驗內(nèi)容與考核方式需要改進

受舊的教學(xué)模式影響，以教師為中心，學(xué)生按照老師要求和步驟進行實驗，缺乏主動性，這種模式影響學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)造力的發(fā)揮。硬件理論教材陳舊，實驗教材單調(diào)，或沒有實驗教材，多年使用同一本教材，不能與時俱進。一般來說，實驗教材是各高校自行編寫，實驗電路、操作步驟、表格等都已經(jīng)準備好，只需按照教材進行實驗與驗證、數(shù)據(jù)填寫、完成報告后就算完成實驗。這束縛了學(xué)生的思維，影響了創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。有的設(shè)備配套實驗教材，使用方便，但存在教材簡單、錯誤多，不能完全滿足實驗要求。而且，實驗教材上基本只有演示性和驗證性實驗，缺少設(shè)計性、綜合性的實驗內(nèi)容。另外，在實驗考核方法上，也有不足。一般硬件實驗是依附于理論教學(xué)的，沒有獨立設(shè)課，學(xué)生對實驗重視度不夠，只注重于期末的考試，實驗過程、數(shù)據(jù)記錄和報告應(yīng)付性完成，影響了教師對學(xué)生的量化考核，也影響學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

4 改進措施

4.1 建立和改進硬件教學(xué)體系

培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)為出發(fā)點，以調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和創(chuàng)造性為目標，提高學(xué)生綜合實踐能力和應(yīng)用能力為結(jié)果，做到實驗教學(xué)融會貫通的模塊化、實驗教學(xué)體系的多層次、實驗教學(xué)類型的多樣化、實驗教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)化[4]。根據(jù)計算機硬件知識結(jié)構(gòu)，將硬件實驗教學(xué)體系分為四層：入門層、基礎(chǔ)層、拓展應(yīng)用層和提高層，如圖1所示。

入門層實驗讓學(xué)生熟悉常見的模擬電路、數(shù)字邏輯電路原理，具有設(shè)計一定功能電路的實踐能力；基礎(chǔ)層的“計算機組成原理”主要完成運算控制器、存儲器、CPU等器件的原理與控制實驗，熟悉簡單的計算機原型組成與原理；微機原理接口培養(yǎng)使用與硬件緊密結(jié)合的匯編語言編程、CPU與外圍部件的接口設(shè)計等，使學(xué)生對計算機軟硬件系統(tǒng)有更進一步理解；拓展應(yīng)用層實主要完成單片機、嵌入式系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計，使學(xué)生能熟悉應(yīng)用系統(tǒng)的軟硬件開發(fā)，提高實際應(yīng)用能力；提高層的綜合設(shè)計與應(yīng)用創(chuàng)新，要求學(xué)生將所學(xué)專業(yè)知識進行綜合運用，進行應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)和新技術(shù)的研究應(yīng)用，提升學(xué)生科研和開發(fā)能力。比如參與教師課研、畢業(yè)設(shè)計，參加各種電子設(shè)計競賽等活動。

在實驗教學(xué)內(nèi)容層次上，可以將部分計算機硬件課程的實驗內(nèi)容分為4類，即驗證型、設(shè)計型、綜合型、探索型，實驗內(nèi)容由淺入深，循序漸進[5]。驗證型實驗強化理論知識的理解；設(shè)計型實驗培養(yǎng)電路設(shè)計和調(diào)試能力；綜合型實驗使學(xué)生掌握綜合應(yīng)用軟硬件的技能；探索性實驗培養(yǎng)學(xué)生分析、判斷和解決實際問題方法和能力。在改進實驗教學(xué)體系和教學(xué)內(nèi)容層次上，還需要根據(jù)硬件實驗課程情況，在實驗學(xué)時、課程設(shè)計和實驗課程學(xué)分等方面做出改進，以加強學(xué)生從基礎(chǔ)到應(yīng)用、從探索實踐到創(chuàng)新能力的層次化培養(yǎng)全過程。

4.2 加強建設(shè)，改善實驗室環(huán)境

改善實驗環(huán)境，從硬件和軟件建設(shè)兩方面入手。

1）硬件設(shè)備是保障實驗正常開展的前提條件。微機與硬件實驗箱使用3～5年就會出現(xiàn)設(shè)備老化、運行速度和設(shè)備可靠性下降等情況，一些常用儀器儀表，比如萬用表、示波器之類的儀器，也需要及時更新?lián)Q代，否則無法滿足實驗教學(xué)需求。因此，在硬件實驗室建設(shè)上，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需要及新技術(shù)的發(fā)展來定期制定設(shè)備購置計劃，及時讓學(xué)生用上最先進的產(chǎn)品來適應(yīng)社會的發(fā)展[6]。另外，盡量避免出現(xiàn)過多套數(shù)的硬件實驗設(shè)備共用一間實驗室情況，預(yù)留足夠的空間和時間來進行實驗室的開放。

2）在加強硬件建設(shè)基礎(chǔ)上，也需加強軟件方面建設(shè)。第一，及時安裝更新當(dāng)前主流系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，使學(xué)生能夠熟悉使用比較當(dāng)前主流的應(yīng)用軟件，做到與時俱進。由于硬件實驗箱存在硬件電路或芯片的不足，安裝虛擬仿真軟件進行實驗，如數(shù)字邏輯電路、單片機技術(shù)實驗課程使用PROTUES仿真軟件，彌補硬件實驗箱的短板，做到能實不虛、虛實結(jié)合的實驗環(huán)境。第二，要加強實驗室管理與維護，形成良好的實驗環(huán)境，完善規(guī)章制度，保障實驗室正常高效使用。第三，相對于理論授課，硬件實驗在學(xué)時上明顯偏少，導(dǎo)致學(xué)生動手能力不足。一種途徑是增加實驗學(xué)時數(shù)，也可以在課余時間進行硬件實驗室的開放，開展有償使用實驗室服務(wù)工作，滿足學(xué)生在課余時間使用設(shè)備做實驗的要求。

4.3 加強師資隊伍，提升水平

加強師資隊伍建設(shè)，是培養(yǎng)高質(zhì)量學(xué)生的前提條件。如何培養(yǎng)出一批既要有知識，又要有能力，更要具有使知識和能力得到充分發(fā)揮的高素質(zhì)人才，對教育工作者而言是一大挑戰(zhàn)[7]。硬件師資隊伍建設(shè)，需要將理論教師與實驗員隊伍建設(shè)一起抓，兩者不可或缺。除了留住在職教師之外，招聘有豐富經(jīng)驗的專業(yè)教師加入計算機硬件教學(xué)隊伍，提高專業(yè)水平。同時，要加強對教師和實驗員專業(yè)素質(zhì)的培養(yǎng)，組織參與校內(nèi)外的教學(xué)研討交流，參加計算機硬件有關(guān)的學(xué)術(shù)會議、廠家舉辦的各種軟硬件培訓(xùn)、與企業(yè)開展橫行課題合作及帶領(lǐng)學(xué)生參加各種計算機硬件類的競賽等活動，以提升專業(yè)水平。

4.4 改進實驗考核機制

硬件實驗在增加實驗學(xué)時、課程設(shè)計環(huán)節(jié)等內(nèi)容之外，還需要改進實驗考核機制，引起學(xué)生對硬件實驗的重視，提高學(xué)習(xí)積極性。適當(dāng)增加學(xué)時，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識后，有時間在硬件實驗室完成實驗，也可以讓教師更好的進行實驗成績綜合評定。增加課程設(shè)計、硬件實驗課程設(shè)置學(xué)分，讓學(xué)生提高動手能力之外，也可以提高學(xué)生對實驗的重視程度。同時，為了實驗成績評定的公平性，實驗時要求每位學(xué)生獨立操作和完成實驗報告。實驗課程單獨設(shè)置學(xué)分，意味著理論與實驗的考核分開，讓學(xué)生在學(xué)到相關(guān)理論知識外，能夠獨立完成實驗，提高動手能力。

第4篇：計算機軟硬件知識范文

關(guān)鍵詞：計算機；硬軟件；維修與維護

中圖分類號：TP307

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與進步，計算機得到了廣泛的應(yīng)用，身影無處不在。如今，計算機的種類也越來越多，比如說大型機，臺式機，微型機，PC機等。在日常計算機的維護和維修中，我們需要利用常規(guī)的軟硬件知識去保證計算機的正常使用，在不同的行業(yè)中，對計算機維護和維修是大同小異的，有的需要等級較高的軟硬件知識，有的需要則相對較低，這些等級都是按照計算機的復(fù)雜程度與性能的高低來劃分的，與家用計算機相比，商用計算機的維修要求更加嚴格，對安全的要求會更加的苛刻?；趯τ嬎銠C性能不同需求的特殊性，我們需要從計算機性能的等級劃分來維護，從而使計算機能更好的滿足用戶的需求，得到更好的應(yīng)用。

1 維護計算機硬件的具體要求和目的

計算機的硬件和它所運行的環(huán)境是相互協(xié)作的，等級越高檔計算機，其運行環(huán)境的要求越高，只有經(jīng)常對計算機的軟硬件進行維護，才能更好的防止運行環(huán)境變差，從而提高計算機的運行速度與性能。所以，提出下列要求：

1.1 定期檢查。在日常生活中，計算機在運行狀態(tài)下就會散發(fā)熱量，特別是在炎熱的夏天，計算機的扇熱功能不好就會導(dǎo)致計算機突然關(guān)機，黑屏，死機。計算機硬件設(shè)備的性能很大程度上取決于它的散熱系統(tǒng)的優(yōu)良程度，在計算機的日常運作中，如果不及時檢查和清理散熱系統(tǒng)的散熱障礙，這將導(dǎo)致計算機運行過程中出現(xiàn)各種問題，輕則關(guān)機，重則損壞計算機，顯卡和CUP也與散熱系統(tǒng)的好壞有很大的關(guān)系，一旦散熱系統(tǒng)出現(xiàn)了重大故障，可能導(dǎo)致顯卡與CUP被燒壞，所在，在日常工作生活中，要加強對散熱系統(tǒng)的定期清理與檢查，灰塵多時要拆開清潔，目的是防止散熱系統(tǒng)的風(fēng)扇停止轉(zhuǎn)動或轉(zhuǎn)動變慢而影響計算機對扇熱的需要，以保障計算機硬件安全與計算機性能。

1.2 定期清洗。定期清洗光頭和磁頭，光頭和磁頭是計算機軟盤和光盤驅(qū)動的主要組成部分，軟盤和光盤驅(qū)動是否能正常運行就是靠光頭和磁頭的，一旦光頭和磁頭有所損壞，會大大降低計算機的硬件性能。因此，在日常生活當(dāng)中，應(yīng)加強對計算機軟盤和光盤驅(qū)動的光頭與磁頭的定期檢查與清理，目的是為了防止磁頭和光頭因為灰塵或臟物造成讀盤出錯，滿足用戶的需求，從而提高計算機的性能。

1.3 確保使用頻率。合理控制計算機的使用頻率。任何事物都有兩面性，計算機使用過度不好，不使用也不好，一旦計算機長時間閑置不用，將會導(dǎo)致計算機大部分功能有所損耗，會出現(xiàn)接觸不良、電容失效等各種問題。另一方面，當(dāng)計算機處于長時間高速運轉(zhuǎn)的狀態(tài)下，會使計算機各元件的壽命降低，所以，在日常的生活工作中，要注意合理控制計算機的使用頻率，以提高計算機的利用效率，延長計算機的使用壽命。

2 維護計算機軟件的具體要求與目的

2.1 做好備份。對用戶有很大使用價值的軟件及其文本，我們都需要及時的進行備份，當(dāng)計算機的軟件安裝成功并且可以使用的時候，馬上進行系統(tǒng)區(qū)域備份工作，可利用GHOST等軟件備份到系統(tǒng)盤以外的磁盤，或者是u盤光盤中去，以免數(shù)據(jù)丟失造成用戶不必要的損失。

2.2 安裝防病毒軟件。安裝防病毒軟件，也是提升計算機軟件功能的一種重要途徑，如今隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，我們的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境變得越來越不安全，上網(wǎng)瀏覽網(wǎng)頁等都需要時刻提防病毒的侵入，對此，要對計算機安裝高效使用的防毒軟件，開啟防毒軟件的自動更新功能，目的是防止惡性程序?qū)τ嬎銠C的軟件及數(shù)據(jù)進行篡改，嚴格監(jiān)控病毒的侵入，從而提升計算機的安全性能，才能更好的保護計算機的數(shù)據(jù)的安全。

2.3 主系統(tǒng)盤不存重要文件。不要隨便刪除主系統(tǒng)盤上的系統(tǒng)軟件及文檔，防止系統(tǒng)軟件鏈被意外損壞而導(dǎo)致系統(tǒng)無法正常的工作。一般系統(tǒng)崩潰，主系統(tǒng)盤內(nèi)的文件或軟件都有可能丟失，所以為了保護重要文件以及主系統(tǒng)盤的功能，隨時或定期做好文檔、軟件的歸類。并且不要將重要文件存于主系統(tǒng)盤內(nèi)，只有這樣才能保護文件的安全性，延長系統(tǒng)的穩(wěn)定運行時間，從而降低重要文件丟失的風(fēng)險性。

3 家用計算機的維修要求

計算機主要由硬件和軟件兩個重要部分組成，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，很多計算機的硬件功能都過渡到，通過軟件功能來實現(xiàn)。對一臺計算機來說，軟件是計算機的主要核心，很多軟件故障都能客觀地表現(xiàn)為硬件故障。有些故障可以明顯的區(qū)分出來到底是硬件故障還是軟件故障的問題，有些則沒有這樣容易區(qū)分，這就要求維護人員不但具相應(yīng)的備硬件知識，而且具備相應(yīng)的軟件知識。

3.1 會組裝計算機。日常生活中，計算機發(fā)生故障的頻率普遍偏高，對于計算機故障的維修要求從硬件與軟件兩方面入手，了解計算機的運作原理，使用戶能夠運用相關(guān)知識處理計算機簡單故障，但對于一些專業(yè)性強的故障，則需要不斷的提高專業(yè)人員的知識技能水平。在計算機維修時，專業(yè)人員要會組裝計算機，只有在熟悉計算機的各個零部件與各種操作系統(tǒng)的運作原理，才能很好的找出計算機出現(xiàn)故障的原因，這是作為計算機專業(yè)人員的前提條件。

3.2 掌握常用軟件的安裝與使用知識。作為計算機專業(yè)人員，熟悉各類應(yīng)用軟件的操作流程及運行模式是專業(yè)素質(zhì)表現(xiàn)，只有在熟練掌握軟件安裝與使用的基礎(chǔ)上，才能更好的了解各種軟件的功能，才能對發(fā)生故障的軟硬件進行維修，提高維修效率。在計算機基本維修的過程中，會使用測試卡、萬用表等工具來檢查硬件基本數(shù)據(jù)狀態(tài)，不斷提高維修計算機性能的水平與能力。

3.3 記錄每次出故障的原因及解決方法。在計算機故障檢修的過程中，能及時判斷故障發(fā)生的原因。每次處理完計算機故障時，都要進行記錄和總結(jié)，積累維修資料和經(jīng)驗，空閑的時候多翻閱計算機軟硬件書刊，豐富有關(guān)計算機的維修知識，以提高維修的效率，從而不斷提高自身的專業(yè)技能水平。

4 非家用計算機的維護與維修要求

4.1 熟悉單位軟件的安裝。在針對單位的特殊軟件進行安裝時，要對單位或者行業(yè)業(yè)務(wù)進行了解，然后對相關(guān)軟件、數(shù)據(jù)進行及時的備份，以免造不可估量的損失。要了解和熟悉本單位和行業(yè)的計算機的硬件構(gòu)造和軟件的性能。

4.2 對配有UPS電源進行定期測試。很多時候計算機都會超負荷工作，機器與人都一樣，我們需要在其空閑或者停機狀態(tài)時，及時對超負荷工作的計算機進行檢查與維護。電源的有效管理顯得非常重要。對配有的UPS電源，我們需要進行定期的放電和功率測試，防止電源失效而導(dǎo)致計算機不能運行的情況出現(xiàn)。

5 結(jié)束語

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機的應(yīng)用領(lǐng)域越來越廣泛，在生活中，人們幾乎離不開計算機，所以對計算機的軟硬件進行維修與維護室十分重要的，造成計算機故障的有可能是硬件的自身原因，也有可能是軟件的運行問題。所以要采取綜合方法對計算機進行維修與維護，掌握硬軟件知識才能更好的對計算機進行維修與維護。機器與人都是一樣的，都需要維修與保養(yǎng)，只有很好的監(jiān)控、保養(yǎng)計算機，才能給你帶來長時間的運作，進而更好的顯示它的使用價值，帶來更多的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]王秋蓮.淺談計算機硬軟件的維護和維修[J].黑龍江科技信息，2012（20）：123.

[2]崔楠楠.計算機硬軟件維護[J].信息通信，2013（10）：130.

[3]謝健全.計算機與外部設(shè)備維修技術(shù)（第1版）[M].北京：電子工業(yè)出版社，2000.

第5篇：計算機軟硬件知識范文

關(guān)鍵詞：計算機 硬件 維護方法

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1008-925X(2012)O9-0121-01

計算機是人們生活中不可或缺的工具，而硬件是計算機的核心部件，其維護與保養(yǎng)不僅關(guān)系到硬件的工作效率，也關(guān)系到計算機軟件的工作效率。如果硬件出現(xiàn)問題，計算機就無法正常運行，因而，我們應(yīng)深入了解計算機硬件問題的原因和維護方法。

一、計算機硬件問題產(chǎn)生的原因

（一）設(shè)備內(nèi)部的原因

計算機硬件設(shè)備內(nèi)部產(chǎn)生的問題主要有兩種：一是設(shè)備沖突。主機與系統(tǒng)資源之間的適配是計算機正常運行的關(guān)鍵，配置是否兼容關(guān)系到計算機能否正常工作。如果新裝入的板卡與現(xiàn)有設(shè)備之間發(fā)生資源沖突，就會導(dǎo)致計算機無法正常運行。二是軟件原因。軟件對計算機系統(tǒng)的正常運行有著重要影響，只有實現(xiàn)軟件與硬件的有機結(jié)合，才能使計算機系統(tǒng)的正常運行。從實際維護情況來看，計算機硬件故障中有相當(dāng)一部分都是由軟件問題特別是病毒引起的。

（二）外部原因

計算機系統(tǒng)對外部環(huán)境要求較高，電壓不穩(wěn)定、電磁干擾、計算機使用環(huán)境、溫度過高或過低等外部原因都會影響計算機系統(tǒng)的正常運行。電壓不穩(wěn)定可能會損壞硬盤等配件，強磁場干擾會造成計算機意外重啟，或?qū)е嘛@示器磁化出現(xiàn)偏色等故障。

二、計算機硬件維護的原則

（一）預(yù)防為主

計算機硬件如同人的身體，不能等到出了問題才進行維護，應(yīng)當(dāng)養(yǎng)成良好的使用習(xí)慣，這樣才能使計算機處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)，從而延長計算機的使用壽命，因此，計算機硬件維護應(yīng)以預(yù)防為主。在計算機硬件維護中，首先要養(yǎng)成良好的使用習(xí)慣。計算機出現(xiàn)故障除了其自身原因外，日常保養(yǎng)情況也是一個重要原因。如同時打開過多軟件會使計算機長時間處于高速運行，導(dǎo)致主機溫度過高，此時計算機就會突然自動關(guān)閉系統(tǒng)。雖然這種自動關(guān)機不會造成計算機系統(tǒng)的癱瘓，但應(yīng)加強預(yù)防，將這些不利因素消滅在萌芽狀態(tài)。其次，應(yīng)掌握計算機維護常識?；覊m堆積過厚、機房濕度過大等都會阻礙計算機硬件的正常運行。在使用計算機時，應(yīng)當(dāng)定期對計算機進行清潔，提高其運行速度，不要頻繁的開關(guān)機，掌握正確的開關(guān)機步驟，將計算機擺放在通風(fēng)較好地位置，便于機器散熱。

（二）遵循檢測順序

計算機硬件出現(xiàn)問題進行檢測時，應(yīng)當(dāng)先從低級、簡單問題入手，然后再進行高級、復(fù)雜的檢測順序進行檢測。[1]一般來說，檢測計算機時應(yīng)先為計算機做一個清潔，然后再進行電源與設(shè)備間的檢測或主機檢測；應(yīng)先排除具有普遍性的問題，然后再考慮特殊性的故障因素。如計算機自動關(guān)機，一般來說造成這種情況的有兩種原因：一是主機溫度過高，主機自動關(guān)機；另一種是由于下載或運行了攜帶病毒的軟件。計算機各個硬件間都具有一定的關(guān)聯(lián)性，掌握了各部分之間的關(guān)聯(lián)就容易排除故障。同時，計算機維護還需要遵循一定的邏輯順序，先低級、共性，后高級、個性。這樣做既可以有效地節(jié)省時間和維修成本，又可以避免“小題大做”情況的出現(xiàn)。

三、計算機硬件維護的方法

計算機硬件維護原則是進行計算機硬件維護的基礎(chǔ)，應(yīng)在該原則的基礎(chǔ)上靈活的處理故障問題，既注重技術(shù)層面的問題，也考慮外部環(huán)境的影響。

（一）直接觀察法和隔離嘗試法

直接觀察法貫穿于計算機硬件維護的全過程，是計算機硬件維護最直接、最簡單的一種方法。直接觀察法就是對計算機硬件做全面的了解，既要觀察硬件運行的環(huán)境、還要觀察硬件的配置情況；既要觀察用戶的操作習(xí)慣，也要觀察用戶的操作過程；既要觀察電源插座、插頭情況，也要觀察軟件的使用情況。通過觀察來對計算機硬件的整體狀況有一個全面的了解。

在進行計算機硬件維護是為了快速、有效地找到故障，有時需要將一些硬件或軟件進行隔離或屏蔽，這時就可以采用隔離嘗試法，即將可能與故障產(chǎn)生沖突的硬、軟件暫時卸載或停止運行。

（二）最小系統(tǒng)法和逐步增減法

計算機硬件維護中經(jīng)常將最小系統(tǒng)法與逐步增減法配合使用，能夠快速鎖定和排除故障。[2]最小系統(tǒng)法是通過測試計算機系統(tǒng)在軟、硬件中能否正常運行來判斷計算機軟硬件環(huán)境是否正常。如果系統(tǒng)在軟硬件中不能正常運行，說明軟硬件環(huán)境出現(xiàn)了故障，可以進行隔離。

逐步增減法包含兩個內(nèi)容：逐步添加和逐步刪減。逐步添加是在最小系統(tǒng)法的基礎(chǔ)上通過逐一增加計算機組件或設(shè)備，檢測故障產(chǎn)生的原因，找到解除辦法；逐步刪減與逐步添加正好相反，即通過逐一減少組件或設(shè)備查找故障產(chǎn)生的原因。

（三）組件替換法和比較法

組件替換法是指根據(jù)故障的類別更換可能產(chǎn)生故障的計算機組件，觀察故障是否消失。[3]在實際使用組件替換法時，應(yīng)首先檢查與組件相連的外部設(shè)備，然后再進行組件替換，如判斷打印故障時，應(yīng)先考慮驅(qū)動是否存在問題、打印機與計算機的連接是否完好、打印機的電源線路是否通暢等。

與組件替換法相類似的是組件比較法。所謂組件比較法是將性能較好的組件與可能存在故障的組件進行全方面的比較，判斷二者有何不同之處，從而找出故障。

（四）安裝軟件或?qū)I(yè)性的維護

有許多軟件能夠自動對計算機硬件進行檢測，安裝此類軟件也是解決計算機硬件故障的有效方法，一方面，檢測軟件能夠在硬件出現(xiàn)故障時準確的檢測出硬件出現(xiàn)的問題，并提醒用戶；另一方面該軟件還可以適時對計算機硬件進行“體檢”，防止故障的產(chǎn)生。但如果經(jīng)過以上方法，依然無法排除故障，此時，應(yīng)當(dāng)尋求專業(yè)人士的幫助，而不是盲目的進行維護，有時一些小問題在盲目的維護過程中可能會造成故障的進一步惡化。

在現(xiàn)代社會中，計算機已成為人們工作與學(xué)習(xí)中不可或缺的工具，計算機的正常運行是軟件與硬件相互配合的結(jié)果，因而，對計算機硬件的維護時應(yīng)考慮軟硬件等多種因素。在使用計算機時，應(yīng)養(yǎng)成良好的計算機使用習(xí)慣、掌握基本的計算機維護知識，只有這樣，才能提高計算機系統(tǒng)的性能和運行速度，使計算機更好地為我們服務(wù)。

參考文獻：

[1]齊志亞.計算機硬件日常維護與故障排除[J].硅谷,2010(5).

第6篇：計算機軟硬件知識范文

【摘要】 計算機審計是會計電算化的必然要求，也是審計發(fā)展的必然趨勢。計算機審計技術(shù)的應(yīng)用必然帶來審計工作效率和質(zhì)量的提高，但計算機審計風(fēng)險也存在復(fù)雜化的趨勢。本文從固有風(fēng)險、控制風(fēng)險和檢查風(fēng)險三個角度對計算機審計風(fēng)險進行了分析，并在此基礎(chǔ)上提出了具體的防范對策。

【關(guān)鍵詞】計算機審計 審計風(fēng)險 因素分析 防范對策 

 

計算機審計是指審計人員以計算機為工具，對被審計單位會計信息系統(tǒng)運行的有效性、數(shù)據(jù)處理的合法性正確性、最終報表的真實性公允性進行審計的過程。計算機審計是會計電算化的必然要求，也是審計工作緊跟信息時代步伐的必然要求。勿庸置疑，計算機審計技術(shù)的應(yīng)用必然會提高審計工作效率和質(zhì)量，已有的實踐的確向我們展示了其強大的功能和良好的應(yīng)用前景。但不容忽視的是：計算機技術(shù)的復(fù)雜性極可能使審計風(fēng)險復(fù)雜化。如何在充分發(fā)揮其優(yōu)勢的同時，有效地防范可能的風(fēng)險？這是一個迫切需要解決的課題，本文力圖對計算機審計風(fēng)險進行分析和探討，從而提出有意義的防范對策。 

 

一、計算機審計風(fēng)險的三大構(gòu)成要素 

 

計算機審計風(fēng)險是指:由于審計人員未能正確合理地運用計算機審計技術(shù)對被審計單位計算機會計信息系統(tǒng)運行的有效性、數(shù)據(jù)處理的合法性正確性、最終報表的真實性公允性進行審計，從而對被審計單位含有重要錯報或漏報的財務(wù)報表表示不恰當(dāng)審計意見的風(fēng)險。按照國際上通行的審計風(fēng)險模型:審計風(fēng)險＝固有風(fēng)險×控制風(fēng)險×檢查風(fēng)險，計算機審計雖然在審計技術(shù)、審計方法等方面與傳統(tǒng)審計有很大不同,但仍然可以認為是由以上三大要素構(gòu)成，以下試對其進行因素分析： 

 

（一）計算機審計的固有風(fēng)險因素分析 

計算機審計固有風(fēng)險是指：假定未對計算機會計軟硬件系統(tǒng)進行安全控制的情況下,系統(tǒng)發(fā)生運行失?；驍?shù)據(jù)丟失、錯誤的風(fēng)險。其特點包括:①它是由計算機軟硬件系統(tǒng)所固有的特點決定的，其風(fēng)險水平與系統(tǒng)硬件質(zhì)量、軟件穩(wěn)定性及運行環(huán)境緊密相關(guān),審計人員只能評估其風(fēng)險水平,而無法對其實施控制和影響； ②它的影響因素是多方面的，需要從計算機技術(shù)的角度對其進行評判，且不可避免地帶有一定主觀性和復(fù)雜性，難于準確計量；③其風(fēng)險水平一方面會因為會計業(yè)務(wù)計算機處理的實時性、正確性而降低，另一方面又可能因為計算機系統(tǒng)的復(fù)雜性而增加。 

影響計算機審計固有風(fēng)險的因素包括:①計算機硬件系統(tǒng)的運行環(huán)境，不恰當(dāng)?shù)倪\行環(huán)境，如在防火、防磁、電源等方面達不到要求，可能導(dǎo)致硬件系統(tǒng)運轉(zhuǎn)失常；②計算機硬件系統(tǒng)故障，突然的硬件故障，可能令已完成的操作前功盡棄；③計算機軟件系統(tǒng)質(zhì)量，運行不穩(wěn)定的軟件系統(tǒng),可能導(dǎo)致不正常中斷或數(shù)據(jù)丟失；④磁性介質(zhì)保存的會計資料較易被破壞、篡改或竊取，且往往不留痕跡，難以追查。⑤系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接，與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)連接的會計信息系統(tǒng)可能受到網(wǎng)絡(luò)遠程的惡意侵害。 

 

（二）計算機審計的控制風(fēng)險因素分析 

計算機審計的控制風(fēng)險是指：由于被審計單位內(nèi)部計算機軟硬件系統(tǒng)的應(yīng)用、操作和管理規(guī)范等安全控制制度不夠健全、有效，導(dǎo)致無法恰當(dāng)?shù)胤乐?、發(fā)現(xiàn)和及時糾正會計信息系統(tǒng)可能出現(xiàn)的各種錯誤的風(fēng)險。其特點包括:①它是由被審計單位有關(guān)安全控制制度不夠健全、有效所引起的，屬于內(nèi)部控制的范疇，審計人員只能評估其風(fēng)險水平而不能對其實施控制和影響；②對其風(fēng)險水平的衡量由于需要兼顧傳統(tǒng)內(nèi)部控制的思想和計算機系統(tǒng)管理的知識，因而較為復(fù)雜且難以準確計量。 

影響計算機審計控制風(fēng)險的因素包括:①維護計算機軟硬件系統(tǒng)的相關(guān)安全控制制度不夠健全或未能完全貫徹執(zhí)行；②對會計軟件系統(tǒng)的應(yīng)用測試不夠嚴密，采納了潛伏某些錯誤的不合格系統(tǒng)；③會計軟件系統(tǒng)的設(shè)計存在內(nèi)部控制考慮不足，包括：a.軟件系統(tǒng)中職責(zé)權(quán)限劃分不明，不相容職務(wù)沒有嚴格分離, 缺乏相互制約機制,導(dǎo)致系統(tǒng)數(shù)據(jù)易遭篡改和操縱；b.軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)控制設(shè)計不嚴密，如數(shù)據(jù)校驗糾錯措施不足，導(dǎo)致誤將錯誤數(shù)據(jù)納入系統(tǒng)；c.系統(tǒng)設(shè)計缺乏詳細的日志記錄，某些非法操作不留痕跡，審計線索丟失，導(dǎo)致對非法篡改數(shù)據(jù)的扼制力不足；d.軟件系統(tǒng)設(shè)計中對系統(tǒng)運行故障的事后恢復(fù)措施考慮不足或數(shù)據(jù)備份方案設(shè)計不全面，導(dǎo)致數(shù)據(jù)保存不完整或前后不一致；e.系統(tǒng)沒有預(yù)留審計接口，導(dǎo)致審計軟件的自動運行及采集審計證據(jù)困難；④工作人員配備安排欠妥，電算化會計系統(tǒng)要求工作人員尤其是系統(tǒng)管理人員同時具備會計知識和計算機技術(shù)相關(guān)知識，如二者欠缺其一，必然增加操作管理失誤的可能性；⑤系統(tǒng)管理人員對計算機病毒的安全防范意識及措施不足，增加了會計數(shù)據(jù)遭侵害甚至丟失的可能性；⑥防范網(wǎng)絡(luò)遠程侵害的措施不足，如未設(shè)立有效的防火墻、實時監(jiān)控程序、數(shù)據(jù)加密程序、電子密鑰系統(tǒng)等，無法有效防止網(wǎng)絡(luò)黑客或敵意方對系統(tǒng)數(shù)據(jù)、程序的惡意攻擊。 

（三）計算機審計的檢查風(fēng)險因素分析 

計算機審計的檢查風(fēng)險是指:被審計單位內(nèi)部計算機軟硬件系統(tǒng)的相關(guān)安全控制措施未能及時防止、發(fā)現(xiàn)和糾正會計信息系統(tǒng)出現(xiàn)的錯誤, 審計人員也未能合理地運用計算機審計的相關(guān)技術(shù)進行實質(zhì)性測試以發(fā)現(xiàn)該錯誤的風(fēng)險。其特點包括:①它是惟一可由審計人員自主確定和控制的風(fēng)險；②借助計算機的高速處理能力，審計抽樣樣本將大量增加，抽樣風(fēng)險有望被有效降低，則計算機審計的檢查風(fēng)險將主要表現(xiàn)為非抽樣風(fēng)險；③其風(fēng)險水平與審計人員的專業(yè)勝任能力密切相關(guān)。 

計算機審計的檢查風(fēng)險既存在降低的趨勢也存在增加的可能。其趨于降低是因為：①抽樣樣本的大量增加，擴大了審計覆蓋面；②利用查詢、搜索等計算機系統(tǒng)功能可以迅速獲得所需信息，提高了取證效率；③只要導(dǎo)入審計軟件的初始數(shù)據(jù)無誤，則其后的計算、統(tǒng)計過程交由計算機高效完成，可以有效避免手工審計的某些低級錯誤。而其風(fēng)險水平可能增加的原因在于：①它與審計人員運用計算機技術(shù)進行審計的能力密切相關(guān)，由于目前多數(shù)審計人員計算機知識不足，導(dǎo)致審計工作往往局限于對所生成的電子賬簿的審查,而對于會計軟件系統(tǒng)的設(shè)計及運行還無法做到實質(zhì)性審查；②審計軟件的開發(fā)應(yīng)用還未形成較統(tǒng)一的標準，實踐中的審計軟件或自行開發(fā)或委托研制，可能潛伏某些缺陷；③由于審計軟件與會計軟件的開發(fā)商或開發(fā)時期不同，二者的系統(tǒng)數(shù)據(jù)格式可能不相兼容，這為審計軟件的自動化應(yīng)用帶來了困難，數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換過程中如發(fā)生轉(zhuǎn)換錯誤或重復(fù)錄入數(shù)據(jù)失誤，都將直接帶來檢查風(fēng)險。 

 

二、計算機審計風(fēng)險的防范對策 

 

分析計算機審計風(fēng)險的構(gòu)成要素，是為了探求防范審計風(fēng)險的有效對策，從而促進計算機審計技術(shù)的推廣應(yīng)用。如前文所述:審計風(fēng)險＝固有風(fēng)險×控制風(fēng)險×檢查風(fēng)險，審計人員惟一能夠自主確定和控制的只有檢查風(fēng)險，至于固有風(fēng)險和控制風(fēng)險則只能對其進行評估。因此，對計算機審計風(fēng)險的防范應(yīng)同時從兩方面入手：①提高評估計算機審計固有風(fēng)險和控制風(fēng)險水平的正確性，從而為符合性測試和實質(zhì)性測試提供準確的依據(jù)；②降低計算機審計的檢查風(fēng)險。 

 

（一）提高評估計算機審計固有風(fēng)險和控制風(fēng)險水平正確性的對策 

為提高評估計算機審計固有風(fēng)險和控制風(fēng)險水平的正確性，應(yīng)著重考察以下幾個方面：1.考察被審計單位計算機硬件系統(tǒng)的運行環(huán)境，包括電源供應(yīng)的穩(wěn)定性、硬件運行的穩(wěn)定性以及各項安全控制制度是否健全并是否得到有效貫徹。2.考察被審計單位對計算機軟硬件系統(tǒng)的備份情況，包括是否進行了硬件、軟件和數(shù)據(jù)的備份，備份方案是否全面。3.考察被審計單位的會計軟件系統(tǒng)是否合格，各項功能設(shè)置是否安全可靠，其運行的穩(wěn)定性及系統(tǒng)內(nèi)部控制手段如何，包括：①數(shù)據(jù)處理、報表處理等過程的正確性合法性，是否遵照了相關(guān)會計準則、制度及法規(guī)；②軟件內(nèi)部控制的有效性，如職責(zé)權(quán)限是否劃分明確，相互制約機制如何；③數(shù)據(jù)控制是否嚴密，是否包含了有效的數(shù)據(jù)校驗和糾錯措施；④系統(tǒng)能否提供詳細的日志記錄,以作為有效的審計線索。4.考察被審計單位會計人員的配備、分工及其權(quán)限制約的有效性。5.考察被審計單位會計信息系統(tǒng)防范計算機病毒及網(wǎng)絡(luò)遠程侵害的相關(guān)措施，如有無設(shè)立防火墻、有無必要監(jiān)控措施等。 

 

第7篇：計算機軟硬件知識范文

關(guān)鍵詞：計算機機房；計算機運營維護；計算機管理

中圖分類號：TP308

隨著科技的不斷發(fā)展，計算機作為現(xiàn)代社會的必需品已經(jīng)進入各行各業(yè)，特別是在高校和企業(yè)的實踐中發(fā)揮著重大的作用。隨著計算機的頻繁使用，以及互聯(lián)網(wǎng)和多媒體的應(yīng)用和升級，計算機機房在高校和企業(yè)等單位中便應(yīng)運而生。計算機機房維護和管理的缺失和不完善會導(dǎo)致計算機使用壽命的降低，因此如何完善計算機機房的維護和管理系統(tǒng)成為了很多高校和單位管理人員的工作目標。

1 計算機機房維護和管理存在的問題

計算機機房維護和管理的問題主要由計算機的環(huán)境條件、機房人員的管理制度和軟硬件維修和維護方面，下面將具體展開論述。

1.1 計算機機房的環(huán)境條件需要改善

溫度過高是導(dǎo)致計算機壽命降低的主要原因，計算機機房如果經(jīng)常有大量的灰塵，會使得灰塵覆蓋到主板和散熱器上，導(dǎo)致計算機內(nèi)部的溫度過高，特別是中央處理器風(fēng)扇上的灰塵，嚴重影響其散熱，計算機長期處于這種高溫的工作環(huán)境中時會導(dǎo)致死機或者重啟。所以改善機房的壞境衛(wèi)生和通過增加空調(diào)等降溫設(shè)備，可以延長計算機的使用壽命。

1.2 計算機機房人員的管理制度不完善

計算機機房的人員管理制度不完善會導(dǎo)致人員業(yè)務(wù)能力的下降和管理方法的落后。計算機機房涉及計算機的使用、軟硬件的維護和多媒體網(wǎng)絡(luò)的升級等多個層面，這就要求管理人員有一定的素質(zhì)要求、操作技術(shù)要求和服務(wù)意識要求。管理人員要擅長計算機軟硬件的維修，在遇到相關(guān)問題時能在短時間內(nèi)排除故障。所以管理人員要不斷的加強學(xué)習(xí)以提高自身的素質(zhì)，實現(xiàn)科學(xué)和人性化的管理保障制度。

1.3 計算機硬件問題頻發(fā)

第一，計算機機房的灰塵會覆蓋到計算機的表面或者進入計算機的內(nèi)部，覆蓋到計算機主板和散熱風(fēng)扇上，導(dǎo)致靜電和大量熱量的產(chǎn)生，影響計算機硬件的壽命；第二，計算機運行在高溫環(huán)境或者排氣風(fēng)扇不能正常運轉(zhuǎn)時，會導(dǎo)致主機和顯示器的振動，容易造成硬盤的損壞和驅(qū)動器的磨損；第三，計算機的外設(shè)硬件與主機的連接、主板與主機電源的連接以及計算機內(nèi)部插卡與插槽的連接插口要保證不能松動，否則會由于接觸不良導(dǎo)致集成電路的損壞；第四，計算機工作電壓的不穩(wěn)定以及經(jīng)常的開關(guān)計算機會對計算機的運行很不利，很容易燒壞計算機的主機。

1.4 計算機軟件維護難度大

計算機機房由于面對的人群不同，使得相應(yīng)的使用操作系統(tǒng)和軟件要求不同，這使得操作人員要懂得軟件的安裝和使用。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，計算機病毒也成為了危害計算機安全的主要原因，計算機一旦感染病毒，都會或多或少的對計算機產(chǎn)生損害。管理人員在安裝軟件前一定要對其進行殺毒處理，及時的更新病毒的數(shù)據(jù)庫以防止計算機感染病毒造成不必要的損失。

2 計算機機房的管理措施

2.1 加強改善計算機機房環(huán)境條件

環(huán)境的溫度、濕度和粉塵都會對計算機的使用壽命產(chǎn)生影響。為了改善計算機的使用環(huán)境，可以在計算機機房中安裝空調(diào)等降溫設(shè)備，降低機房的環(huán)境溫度。粉塵對計算機的危害比較大，可以要求進入計算機機房的人員必須穿戴鞋套等措施減少機房中粉塵數(shù)量。還要控制計算機使用的電源的穩(wěn)定，不穩(wěn)定的電源會極大的威脅計算機的壽命，在計算機機房中由于電腦的數(shù)量龐大，對電流的要求是一個巨大的考驗，嚴重時會燒壞計算機集成電路板，在計算機機房的規(guī)劃中要總體考慮用電容量和電負荷的影響，保證電壓的穩(wěn)定，使計算機處于穩(wěn)定的電壓環(huán)境中。

2.2 制定加強機房管理的規(guī)章制度

為了提高計算機的使用壽命，滿足計算機使用人員的使用要求，擁有機房的單位應(yīng)該制定計算機相應(yīng)的計算機維護的規(guī)章制度。例如，計算機管理人員的職責(zé)、使用計算機的人員的義務(wù)等，規(guī)章制度一旦建立，就要嚴格執(zhí)行，要有相應(yīng)的監(jiān)督手段。對于違反計算機機房規(guī)章制度的人員要有相應(yīng)的懲罰措施。

2.3 對計算機機房管理人員和操作人員的管理

計算機管理人員要有相應(yīng)的對計算機的理論知識和操作技能，當(dāng)遇到計算機軟硬件或者網(wǎng)絡(luò)問題時能夠及時的做出處理。機房的管理人員同時還要有職業(yè)道德，不能破壞或者盜用機房的設(shè)備。管理人員還要有責(zé)任心，對于不按規(guī)定使用計算機甚至破壞計算機的使用人員要做出制止，管理人員做好本職工作的同時要加強知識的儲備和實踐的積累，使自己成為一名負責(zé)任的機房管理人。機房里計算機的操作人員流動性比較大，因此對操作人員的管理業(yè)比較困難，制定相應(yīng)的規(guī)章簡章也是十分必要的，禁止操作人員對計算機啟動密碼和存儲文件的修改，對違規(guī)操作的人員提出警告和相應(yīng)處罰的措施。

2.4 對計算硬件的管理和維護

計算機的頻繁使用會導(dǎo)致故障率的升高。定期的對計算機零件的檢查才能保證其在日常的應(yīng)用中能正常的運轉(zhuǎn)。計算機的硬件維護主要是對內(nèi)部和外部的設(shè)備進行安全管理，由于硬件的品牌和供應(yīng)商都較多，售后保障可能不到位等原因，使得設(shè)備在一段時間后，故障率和損壞率都不斷的升高，因此在硬件的使用和更換中需要對其進行定期的檢查，選擇硬件時特別要注意功率、電壓等參數(shù)，以免造成和計算機參數(shù)系統(tǒng)的不匹配，從而導(dǎo)致硬件在未正常工作就損壞的情況。只有這樣才能保證機器的正常運行。

2.5 對計算機軟件的維護

計算機軟件的不合理使用會導(dǎo)致系統(tǒng)的不穩(wěn)定，同時感染病毒的幾率也相應(yīng)的提高，計算機中病毒很大一部分原因是因為計算機使用者的不合理使用，隨意瀏覽惡意網(wǎng)站、下載病毒軟件等。計算機軟件的維護主要包括兩個方面：第一，熟練掌握軟件和操作系統(tǒng)的恢復(fù)。操作系統(tǒng)是計算機系統(tǒng)的平臺，軟件是在操作系統(tǒng)的平臺上運行，安裝完整正確的操作系統(tǒng)可以提高計算機的運行效率，當(dāng)今應(yīng)用最廣的操作系統(tǒng)是Windows7，這種操作系統(tǒng)是WindowsXP的升級，這個版本的通用性比較強，但相應(yīng)的漏洞也比較多，為了防止軟件的感染造成系統(tǒng)的癱瘓，需要在計算機上安裝一些必要的殺毒軟件，例如防火墻，在防火墻中更新最新的修補漏洞；第二，使用硬盤保護卡。硬盤保護卡普遍應(yīng)用于軟件系統(tǒng)的管理中，主要的目的是用來對操作系統(tǒng)破壞后的恢復(fù)和軟件的更新和卸載，當(dāng)由于操作人員的操作不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е洛e誤運行時，硬盤保護卡可以將系統(tǒng)設(shè)置成初始還原的狀態(tài)，只要計算機重新啟動，系統(tǒng)會被還原到初始的狀態(tài)，使得計算機感染的病毒不能傳播到系統(tǒng)中，硬盤保護卡還能保護計算機的BIOS程序，對病毒進行進一步的防范。

3 結(jié)束語

造成計算機機房維護與管理的不完善有多方面的原因，但是總結(jié)來說主要是三個方面，即：機房管理人員、計算機操作人員和計算機軟硬件的維護。因此提高計算機機房的維護與管理要從這三個方面入手。其中主要是對管理人員的要求，需要其有過硬的專業(yè)知識，還有較高的服務(wù)意識，維護良好的計算機機房的工作環(huán)境，從而提高計算機的使用壽命，減少不必要的損失。

參考文獻：

[1]龍憶.高校計算機機房維護和管理探析[J].科技傳播，2013（17）：216-217.

[2]張華.計算機機房管理探析[J].中國科技信息，2011（22）：130.

第8篇：計算機軟硬件知識范文

關(guān)鍵詞：微機；接口；實驗；教學(xué)

中圖分類號：G642 文獻標識碼：B

1新的課程體系

嵌入式系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機技術(shù)為基礎(chǔ)，并且軟硬件可裁減，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴格要求的專用計算機系統(tǒng)，已受到歐美等發(fā)達國家的廣泛關(guān)注。針對當(dāng)今國際電子設(shè)計業(yè)界對人才培養(yǎng)能力的普遍認同標準，必須強化學(xué)生嵌入式開發(fā)技術(shù)技能的培養(yǎng)?；谶@點考慮，計算機科學(xué)與技術(shù)專業(yè)系列實驗課程采取了全新的層次遞進的方式，分階段培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力特點。如圖1所示：

新的課程體系的特點是：從第四學(xué)期到第七學(xué)期硬件實驗不斷線，層次逐步提高，實驗內(nèi)容銜接連貫；通過重組實驗教學(xué)環(huán)境，構(gòu)建反映當(dāng)今計算機科學(xué)技術(shù)水平和加強培養(yǎng)學(xué)生工程實踐能力的系列實驗課程；強調(diào)各門課程明確分工、分層次培養(yǎng)學(xué)生的獨立組織硬件實驗的能力，軟件仿真驗證能力，測量儀器使用能力；為提高教學(xué)效果，教師都認真準備，精心設(shè)計實驗范例，還收到明顯成效。

為體現(xiàn)分層次實驗教學(xué)，加強實驗內(nèi)容的綜合性與設(shè)計性，進一步提高學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)。并有效結(jié)合學(xué)生在校所學(xué)習(xí)相應(yīng)理論知識的內(nèi)容，合理安排實驗內(nèi)容，從時間和內(nèi)容上與理論課程相呼應(yīng)，達到實驗層次逐步提高，實驗內(nèi)容銜接連貫的目的；通過重組實驗教學(xué)環(huán)境，構(gòu)建反映當(dāng)今計算機科學(xué)技術(shù)水平和加強培養(yǎng)學(xué)生實踐能力的系列實驗課程；強調(diào)各門課程明確分工、分層次遞進地培養(yǎng)學(xué)生的獨立組織硬件實驗的能力，軟件仿真驗證能力，測量儀器使用能力；為提高教學(xué)效果，教師精心設(shè)計實驗范例。實驗內(nèi)容從初級實驗開始，以一定的梯度逐步提升實驗層次，最后完成設(shè)計一個綜合實驗。

2新的指導(dǎo)思想

“軟硬件實驗環(huán)境一體化、實驗平臺綜合化、實驗內(nèi)容系統(tǒng)化”是建立新的課程體系的指導(dǎo)思想。單純的軟件實驗和單純的硬件實驗都不利于學(xué)生軟硬件綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，傳統(tǒng)的硬件設(shè)計和軟件設(shè)計相分離的設(shè)計方法已經(jīng)成為阻礙設(shè)計和實現(xiàn)復(fù)雜大規(guī)模系統(tǒng)的關(guān)鍵因素，構(gòu)建軟硬件一體化實驗環(huán)境有利于培養(yǎng)學(xué)生軟硬件綜合素質(zhì)；綜合的實驗平臺可以進行多課程內(nèi)容交叉的綜合實驗，有利于培養(yǎng)學(xué)生的綜合設(shè)計能力；技術(shù)的進步以及應(yīng)用需求的迅速提升推動系統(tǒng)規(guī)模變得越來越大，功能實現(xiàn)也越來越復(fù)雜，這些都要求學(xué)生具有系統(tǒng)化設(shè)計能力，實驗內(nèi)容的系統(tǒng)化有利于培養(yǎng)學(xué)生的系統(tǒng)化設(shè)計的思想和能力。

3新的教學(xué)理念

(1) 構(gòu)建國內(nèi)一流的多功能、開放型計算機實驗教學(xué)大平臺

中心提出著力構(gòu)建多功能、開放型計算機實驗教學(xué)大平臺的建設(shè)思路，并將這一思想確定為實驗中心的建設(shè)目標。實驗教學(xué)中心不但要具有一流的師資隊伍、一流的辦學(xué)條件、一流的改革成果和一流的教學(xué)質(zhì)量，同時還要高標準地建成多功能、開放式的實驗教學(xué)中心和平臺。該平臺由通識實驗教學(xué)和創(chuàng)新實驗教學(xué)兩部分組成，通識實驗教學(xué)主要以開展綜合性、設(shè)計性實驗為主；創(chuàng)新實驗教學(xué)主要體現(xiàn)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的功能，所開展的實驗項目以綜合設(shè)計、自主創(chuàng)新實驗為主。

(2) 實行針對“拔尖”學(xué)生的“個性化”培養(yǎng)模式

為培養(yǎng)學(xué)生的實踐與創(chuàng)新能力，給“拔尖”學(xué)生提供創(chuàng)新訓(xùn)練環(huán)境與條件，中心除建有“數(shù)字邏輯與電路”、“嵌入式系統(tǒng)”、“可編程邏輯及數(shù)字系統(tǒng)”等基礎(chǔ)實驗室外，還建有“網(wǎng)絡(luò)與信息安全實驗室”、“軟件創(chuàng)新實驗室”、“嵌入式創(chuàng)新實驗室”等創(chuàng)新訓(xùn)練環(huán)境，并相應(yīng)配備了經(jīng)驗豐富的指導(dǎo)教師。這些實驗室主要用于對“拔尖”學(xué)生進行“個性化”培養(yǎng)、電子賽事培訓(xùn)及學(xué)生業(yè)余科技活動制作。經(jīng)過此環(huán)節(jié)的訓(xùn)練，學(xué)生的理論水平及實踐創(chuàng)新能力均可得到較大的提高。

4新的教學(xué)手段

為了提高教學(xué)質(zhì)量，目前中心各實驗室都配備了多媒體投影設(shè)備，所有實驗課都采用電子教案授課。同時，為方便實驗室開放、實驗教學(xué)管理，中心建立了計算機專業(yè)實驗教學(xué)中心網(wǎng)站，開發(fā)了實驗室開放教學(xué)管理系統(tǒng)，各實驗室開發(fā)的CAI課件等多媒體實驗教學(xué)材料均掛于中心網(wǎng)站上，學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)預(yù)習(xí)、準備、下載實驗內(nèi)容和相關(guān)應(yīng)用軟件；教師可以通過網(wǎng)絡(luò)與學(xué)生開展互動交流、成績管理等實驗教學(xué)活動；管理人員可實時掌握學(xué)生預(yù)約及上課情況。

籌劃建設(shè)網(wǎng)上計算機虛擬實驗環(huán)境。為了提高實驗室的開放層次，擴大開放的覆蓋面，利用網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)勢，為學(xué)生提供更多的現(xiàn)代化實驗教學(xué)手段，中心積極籌劃建設(shè)網(wǎng)上計算機硬件虛擬實驗室。該實驗室能夠?qū)崿F(xiàn)真實實驗環(huán)境的虛擬，學(xué)生可通過網(wǎng)絡(luò)，在遠程操控實驗設(shè)備與器件，并完成相應(yīng)的實驗內(nèi)容。這一實驗室的建設(shè)為學(xué)生提供了全新的實驗教學(xué)模式，可以充分發(fā)揮實驗教學(xué)中心的示范輻射作用。

5逐步完善的實驗教材建設(shè)體系

為了確保實驗教學(xué)質(zhì)量，課題組的成員編寫了《數(shù)字邏輯實驗教材》、《計算機部件實驗指導(dǎo)書》、《計算機組成實驗指導(dǎo)書》，這些教材著重強調(diào)了實驗規(guī)則、基本實驗方法、實驗技巧、相關(guān)實驗理論、實驗預(yù)習(xí)、實驗報告等方面的特點、注意事項和要求，其內(nèi)容豐富且前后銜接連貫，使一個個孤立的實驗，綜合成一個知識的整體；課題組的成員準備將上述教材重新整理，編輯成系列教材正式出版。這些教材和已獲校級重點教材由哈爾濱工程大學(xué)出版社出版的《數(shù)字電路與可編程技術(shù)實驗教程》及正準備組稿的《ARM技術(shù)實驗教程》、《FPGA技術(shù)實驗教程》一起成為新實驗教學(xué)課程體系的重要支撐。

6微機接口實驗課程的創(chuàng)新與改革

微機接口實驗屬計算機專業(yè)實驗教學(xué)中心所開設(shè)硬件系列課程體系中的提高課程。該課程是計算機本科硬件實驗系列教學(xué)中的最后一門主干實驗課程，是對數(shù)字邏輯實驗、計算機部件實驗、計算機組成實驗的最終學(xué)習(xí)內(nèi)容的一次綜合應(yīng)用的檢驗，見圖2。

目前的實驗教學(xué)內(nèi)容，仍單一的停留在考核學(xué)生計算機接口課程本身的項目階段，多數(shù)實驗項目只著重于學(xué)生對已有接口知識的檢驗。其目的是提高學(xué)生的硬件動手能力和專業(yè)技術(shù)水平，但仍存在一定的弊端和缺陷。基于此，在實驗教學(xué)研究的過程中，中心在實踐中進行了大膽的實施和探索：

(1) 采取設(shè)計創(chuàng)新實驗，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和思維方式。要求學(xué)生運用已有知識，發(fā)揮創(chuàng)造才能，設(shè)計較新穎的實驗，選用不同電路和不同編程方法，啟發(fā)學(xué)生從不同的角度來全面地掌握微機接口知識。

首先教師誘導(dǎo)性地提出一些問題，布置學(xué)生廣開思路，設(shè)計實驗方案。這可以使學(xué)生課后積極思考、探究，從而達到拓寬、延伸課堂教學(xué)內(nèi)容，強化教學(xué)效果的目的。

其次，由于每個學(xué)生的知識水平及認知事物的方法和能力參差不齊，設(shè)計的方案也不盡如意，教師必須認真檢查每個學(xué)生的設(shè)計方案，給予指導(dǎo)，使其完善?？商暨x部分優(yōu)秀方案，積極創(chuàng)造條件，讓學(xué)生動手實踐，學(xué)生通過自己設(shè)計的實驗方案自己動手操作實驗，可以喚起他們的學(xué)習(xí)興趣，充分挖掘?qū)W生的潛在能力，對開闊學(xué)生知識視野、培養(yǎng)學(xué)生由此及彼、由表及里、觸類旁通的微機接口思維素質(zhì)具有積極的作用。

在微機實驗教學(xué)中，盡可能地不給學(xué)生所謂的“標準答案”，而是鼓勵學(xué)生大膽想象，大膽創(chuàng)新。對接口電路實行不同連接，芯片選擇不同，結(jié)果可能不同，鼓勵持不同意見者充分闡述自己的觀點，積極進行爭論。因為，只有通過爭論，才能發(fā)現(xiàn)自己的不足和別人的長處，才能對問題進行深入的思考，才能促進思維發(fā)生飛躍，才能得到最佳結(jié)果。如圖3所示。

(2) 分階段批次培養(yǎng)，結(jié)合實驗室開放采取跳躍式選拔模式。通過微機接口實驗的基本教學(xué)環(huán)節(jié)，篩選和選拔表現(xiàn)較突出，理論知識扎實的學(xué)生進行跳躍式培養(yǎng)。

通過實驗室開放，提供充足的時間和空間保障，結(jié)合先進的儀器設(shè)備提供了技術(shù)保障。接下來教師設(shè)計出盡可能多的綜合性實驗項目(目前為5-10個)，鼓勵這些較優(yōu)秀的學(xué)生獨立思維和探索。

通過通過學(xué)生良好的反饋作用，不斷完善和修改實驗內(nèi)容，提高實驗的靈活性和可操作性，并適當(dāng)調(diào)整綜合性實驗內(nèi)容的難度和知識覆蓋程度，進入一個教學(xué)和實踐互相促進的良性循環(huán)。

以教學(xué)小組為試點，從教師自身提高，積極開展實驗教學(xué)內(nèi)容和研究的探索。在結(jié)合現(xiàn)有實驗內(nèi)容的基礎(chǔ)上，充分挖掘現(xiàn)有實驗平臺和儀器設(shè)備的最大效用空間，通過學(xué)生的課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計等環(huán)節(jié)，加大改革力度，研發(fā)新的實驗內(nèi)容和具體實驗項目。

7改革的成效

目前已完成的綜合性實驗內(nèi)容有：基于嵌入式ARM平臺的五子棋程序、觸摸評漢字輸入模塊、點對點通訊測試模塊，圖象編輯畫板等。通過實驗教學(xué)改革，培養(yǎng)一大批具有鮮明的創(chuàng)新思想，實踐能力突出的本科生同學(xué)，他們在各種全國性的嵌入式大賽中均獲得了突出的成績。

中心通過實施“個性化”培養(yǎng)、計算機軟硬件創(chuàng)新設(shè)計和計算機技術(shù)創(chuàng)新實驗室的開放、支持學(xué)生科技活動等一系列措施，使實驗教學(xué)的范疇不單純拘泥于中心本身所開設(shè)的選題。“自主學(xué)習(xí)、獨立創(chuàng)新”的學(xué)研結(jié)合模式在極大程度上激發(fā)了學(xué)生的科研攻關(guān)和自我創(chuàng)新的意識。微機接口實驗的綜合性教學(xué)內(nèi)容還有待豐富和提高，這將是未來的發(fā)展方向和重點。相信隨著嵌入式技術(shù)的提高，產(chǎn)品性能的不斷改進，微機接口實驗將越來越向生產(chǎn)實際傾斜，這也將是高校教學(xué)和科研的努力方向。

參考文獻：

[1] 武俊鵬,孫建國,張國印. 虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機實驗教學(xué)中的應(yīng)用[J]. 計算機教育,2007,(24).

第9篇：計算機軟硬件知識范文

1嵌入式軟件開發(fā)的特點

嵌入式軟件的開發(fā)具有如下幾方面的特點：

1）需要交叉開發(fā)工具和環(huán)境。由于嵌入式軟件本身不具備自主開發(fā)能力，即使設(shè)計完成以后用戶通常也不能對其中的程序功能進行修改，因此必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進行開發(fā)。這些工具和環(huán)境一般基于通用計算機上的軟硬件設(shè)備以及各種邏輯分析儀、混合信號示波器等。開發(fā)時往往有主機和目標機交叉開發(fā)的概念，主機用于程序的開發(fā)、調(diào)試，目標機作為最后的執(zhí)行機構(gòu)。開發(fā)時主機和目標機需要交替結(jié)合進行。

2）軟硬件協(xié)同設(shè)計。軟硬件協(xié)同設(shè)計涉及以下方面：嵌入式軟件設(shè)計、實時系統(tǒng)設(shè)計、硬件設(shè)計和軟件設(shè)計。軟硬件協(xié)同設(shè)計強調(diào)硬件與軟件的協(xié)同性與整合性、軟件與硬件的可裁減，以滿足系統(tǒng)對功能、成本、體積和功耗等要求。

3）嵌入式軟件開發(fā)人員以應(yīng)用專家為主。通用計算機的開發(fā)人員一般是計算機科學(xué)或計算機工程方面的專業(yè)人士，而嵌入式軟件則是要和各個不同行業(yè)的應(yīng)用相結(jié)合的，要求更多的計算機以外的專業(yè)知識，其開發(fā)人員往往是各個應(yīng)用領(lǐng)域的專家。

4）軟件要求固態(tài)化存儲。為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲器芯片或單片機本身中，而不是存儲于磁盤等載體中。

5）軟件代碼高質(zhì)量、高可靠性。盡管半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展使處理器速度不斷提高，片上存儲器容量不斷增加，但在大多數(shù)應(yīng)用中，存儲空間仍然是寶貴的，還存在實時性的要求。為此要求程序編寫和編譯工具的質(zhì)量要高，以減少程序二進制代碼長度，提高執(zhí)行速度。嵌入式軟件的核心是系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件，由于存儲空間有限，因而要求軟件代碼緊湊、可靠，大多對實時性有嚴格要求。

6）系統(tǒng)軟件的高實時性。在多任務(wù)嵌入式軟件中，對重要性各不相同的任務(wù)進行統(tǒng)籌兼顧和合理調(diào)度是保證每個任務(wù)及時執(zhí)行的關(guān)鍵，單純通過提高處理器速度是無法完成和沒有效率的，這種任務(wù)調(diào)度只能由優(yōu)化編寫的系統(tǒng)軟件來完成，因此系統(tǒng)軟件的高實時性是基本要求。嵌入式軟件應(yīng)用程序雖然可以沒有操作系統(tǒng)直接在芯片上運行，但是為了合理地調(diào)度多任務(wù)，利用系統(tǒng)資源，系統(tǒng)一般以成熟的實時操作系統(tǒng)作為開發(fā)平臺，這樣才能保證程序執(zhí)行的實時性、可靠性，并減少開發(fā)時間，保障軟件質(zhì)量。

2軟硬件協(xié)同設(shè)計概念

嵌入式軟件設(shè)計是使用一組物理硬件和軟件來完成所需功能的過程。系統(tǒng)是指任何由硬件、軟件或者兩者的結(jié)合來構(gòu)成的功能設(shè)備。由于嵌入式軟件是一個專用系統(tǒng)，所以在嵌入式產(chǎn)品的設(shè)計過程中，軟件設(shè)計和硬件設(shè)計是緊密結(jié)合、相互協(xié)調(diào)的。這就產(chǎn)生了一種全新的發(fā)展中的設(shè)計理論——軟硬件協(xié)同設(shè)計。這種方法的特點是，在設(shè)計時從系統(tǒng)功能的實現(xiàn)角度考慮，把實現(xiàn)時的軟硬件同時考慮進去，硬件設(shè)計包括芯片級“功能定制”設(shè)計。既可最大限度地利用有效資源，縮短開發(fā)周期，又能取得更好的設(shè)計效果。

系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計的整個流程從確定系統(tǒng)要求開始，包含系統(tǒng)要求的功能、性能、功耗、成本、可靠性和開發(fā)時間等。這些要求形成了由項目開發(fā)小組和市場專家共同制定的初步說明文檔。系統(tǒng)設(shè)計首先確定所需的功能。復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計最常用的方法是將整個系統(tǒng)劃分為較簡單的子系統(tǒng)及這些子系統(tǒng)的模塊組合，然后以一種選定的語言對各個對象子系統(tǒng)加以描述，產(chǎn)生設(shè)計說明文檔。其次，是把系統(tǒng)功能轉(zhuǎn)換成組織結(jié)構(gòu)，將抽象的功能描述模型轉(zhuǎn)換成組織結(jié)構(gòu)模型。由于針對一個系統(tǒng)可建立多種模型，因此應(yīng)根據(jù)系統(tǒng)的仿真和先前的經(jīng)驗米選擇模型。

3嵌入式軟件開發(fā)的方法論

在建立一個完整的嵌入式軟件或是產(chǎn)品時，大部分系統(tǒng)都很復(fù)雜，不但功能規(guī)格很多，還必須考慮例如價格、性能等其他因素，否則很容易做出一個失敗的系統(tǒng)或是產(chǎn)品。因此，在進行系統(tǒng)開發(fā)之前，必須先了解一些系統(tǒng)設(shè)計技術(shù)，使得在開發(fā)過程中更為順利。一般來說，產(chǎn)品設(shè)計的過程會經(jīng)歷幾個步驟，為了確保這些步驟的合理性，我們需要一個設(shè)計方法論來面對整個設(shè)計過程。采用方法論有以下三個重要理由。

確認所做的每一件事情都是必須要做的，不做無謂的工作，也不漏掉關(guān)鍵性的重要工作，其中包含性能最佳化或是功能測試。

根據(jù)設(shè)計方法論可以發(fā)展出計算機輔助工具或是設(shè)計經(jīng)驗累積，汲取每一次產(chǎn)品開發(fā)的經(jīng)驗。再經(jīng)過量化之后，可以發(fā)展出一套工具或是方法，讓往后的產(chǎn)品設(shè)計步入自動化。

開發(fā)團隊遵循同一套方法論，可以讓團隊成員更容易彼此溝通。每個人都能在短時間內(nèi)了解整體過程中將經(jīng)歷哪些過程，需要何種支持與接收到何種結(jié)果。此外，也容易通過一套已經(jīng)定義好的方法論，彼此相互合作協(xié)調(diào)。設(shè)計過程的目標是做出有一定用途且具有創(chuàng)新點的產(chǎn)品。產(chǎn)品的典型規(guī)格包含功能性、制造成本、性能表現(xiàn)、省電考慮和其他特性。

4結(jié)束語