硬件技術(shù)精選(九篇)

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第1篇：硬件技術(shù)范文

隨著國際油價期貨價格近日再次突破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，到2月19日，在北京，93#汽油的價格由原來的7.17元/升上漲為7.45元/升，97#汽油的價格由7.63元/升上漲為7.93元/升，0#柴油售價由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＃汽油價格達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：以一輛私家車每個月行駛2000公里，10升/百公里計算，每個月的需要用油200升，以目前廣泛使用的93＃汽油計算，每個月的油費就達1500元左右，而一年之前的油價則還在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方面都表現(xiàn)不錯，那么它的油耗自然就不會令你大失所望。

購柴油車雙重省

節(jié)油比率：35%~40%

從價格來看，0＃柴油的價格總要比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)動機比汽油機的燃油經(jīng)濟性高出1/3。因為壓燃式的柴油機比點燃式的汽油機具有更高的能量轉(zhuǎn)化率，能源消耗更是只有汽油機的45%～60%，這樣一算的話，柴油車比同樣排量的汽油車，油費節(jié)約近一半。同時，柴油發(fā)動機不需點火機構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，壽命也普遍比汽油機產(chǎn)品更長。不過可惜的是，中國目前對柴油轎車的認識有限，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。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8.8 L/100km。

提升發(fā)動機效率

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

■燃油直噴技術(shù)

節(jié)油比率：15%

燃燒過程是發(fā)動機最，而目前比較先進的技術(shù)是缸內(nèi)直噴。

燃油直噴技術(shù)的全稱是發(fā)動機燃油缸內(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機控制得更精確，并且能夠大幅度提升發(fā)動機的壓縮比和減少燃油浪費，從而達到節(jié)油的目的。燃油直噴技術(shù)技術(shù)的好處就是在動力性顯著提高的同時可降低燃油消耗15%左右。

■渦輪增壓

節(jié)油比率：20％

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

最為常見的兩種增壓方式為機械增壓和渦輪增壓，其中機械增壓器由發(fā)動機來帶動工作，因此給發(fā)動機增加了負擔，因此會影響轉(zhuǎn)速。而廢氣渦輪增壓是目前世界上使用最多的發(fā)動機技術(shù)，渦輪增壓器(Tubro)實際上就是一個空氣壓縮機。它是利用發(fā)動機排出的廢氣作為動力來推動渦輪室內(nèi)的渦輪(位于排氣道內(nèi))，渦輪又帶動同軸的葉輪位于進氣道內(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。當發(fā)動機轉(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)動機的進氣量就相應(yīng)地得到增加，發(fā)動機的功率可以增加30%，以大眾的1.4TSI發(fā)動機為例，最大功率為96kw，而大眾2.0L發(fā)動機的最大功率也只有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，遠低于途安2.0L的9.1L/100km，省油近20％。

■自動啟停技術(shù)

節(jié)油比率：8％

自動啟停技術(shù)，可以在等紅燈、走走停停的路況下，使發(fā)動機可以自動熄火來降低油耗。據(jù)技術(shù)專家介紹，火花塞點火發(fā)動機燃燒過程中，暖機啟動消耗的燃料僅相當于發(fā)動機怠速運轉(zhuǎn)0.7秒，因此車輛停止時間只要高于1秒，就應(yīng)當讓發(fā)動機熄火，以降低排放、保護環(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技術(shù)。

降低變速助節(jié)能

作為發(fā)動機的好搭檔，變速器對于油耗的影響也十分明顯，大家都知道手動擋比較省油，但是除了死硬的動力派，大部分人還是寧愿選擇自動擋。在這種情況下，就要盡量選擇那些變速器調(diào)校偏于經(jīng)濟的，如卡羅拉手動擋為7.3L/100km、自動擋為7.4L/100km，因為它在調(diào)校時，將換擋時機提前，犧牲了一些動力性來達到省油的目的。而?？怂故謩訐踯囆偷挠秃臑?.6L/100km，而自動擋達到了8.6L/100km，就是因為它將換擋時機延后以獲得更充沛的加速力。此外，自動變速器的擋位越多，越有利于發(fā)動機在最佳工況下工作，自然也就越省油，如目前市場上在售車型最高可達8擋，不過相對而言，它的機械復(fù)雜性和價格也都會上一個層次，通過這個方法省錢并不經(jīng)濟。

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的動力傳遞停滯現(xiàn)象，可以比自動變速器更加平順地換擋。由于它的動力輸出與傳統(tǒng)的手動變速器一樣，但是與手動相比，在換擋過程中只有微小的液壓功耗損失和極短的換擋時間，使整個換擋過程達到了高效率，從而降低了機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)濟性。除了大眾集團的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，而是一系列連續(xù)的值，可以實現(xiàn)不分擋次的徐緩轉(zhuǎn)動。 CVT的優(yōu)點是重量輕，體積小，零件少，與AT比較具有較高的運行效率，油耗較低。但CVT的缺點是傳動帶很容易損壞，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，所要克服的阻力有機件損耗阻力、輪胎產(chǎn)生的滾動阻力(一般也稱做路阻)及空氣阻力。機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)時速不要超過80km/h。而輪胎的滾動阻力和空氣阻力，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，通過降低輪胎的滾動阻力，而實現(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)過日本汽車運輸技術(shù)協(xié)會的專業(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%。

■風阻系數(shù)

節(jié)油比率：風阻下降10％，油耗節(jié)約7%

流線型的汽車更受歡迎不是偶然的，因為它不僅有關(guān)于面子，還有關(guān)于“里子”。在低速情況下，風阻的影響力很小，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，在時速200km/h以上時，空氣阻力幾乎所有行車阻力的85%。一般來講，汽車的風阻系數(shù)平均在0.28-0.4之間，風阻下降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，或是高速行駛時開啟車窗，都會造成空氣阻力增加，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)計和分析、全鋁車身設(shè)計、變速器輕量化。同時，機體是發(fā)動機中單件質(zhì)量最大的零件，一般都超過發(fā)動機質(zhì)量的1/4，甚至接近1/3。降低發(fā)動機缸體質(zhì)量也是輕量化的出路。與鑄鐵發(fā)動機相比，全鋁合金發(fā)動機可以輕一半的重量，本來轎車的總重量就不高，發(fā)動機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。

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，目前市場上各個細分市場的主流車型，有哪些是符合上述各項省油的條件的，成為車主們追捧的省油先鋒。

相關(guān)鏈接：養(yǎng)成省油好習慣

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

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】計算機 硬件組裝 硬件維護 關(guān)鍵技術(shù)

隨著社會發(fā)展以及信息技術(shù)不斷進步的基礎(chǔ)上，計算機成為生活與工作中的必需品。但是計算機使用中，經(jīng)常會出現(xiàn)一些問題，需要不斷提升計算機組裝與維護等的技術(shù)，才能更好的實現(xiàn)計算機技術(shù)的應(yīng)用。在計算機運行中，計算機硬件是其重要的運行設(shè)備，怎樣對計算機中硬件設(shè)備組裝以及維護是當下計算機應(yīng)用中非常重視的問題。不斷提升計算機硬件組裝與維護技術(shù)，推動計算機的發(fā)展。

1 計算機硬件組裝技術(shù)概述

計算機在我們生活中的應(yīng)用非常廣泛，同時在工作中以及生活中計算機技術(shù)的應(yīng)用提供了很多的方便，計算機是一種利用網(wǎng)路信息技術(shù)支撐下的設(shè)備。計算機硬件是計算機運行中的重要動力，計算機的硬件主要是根據(jù)電子以及電子原件、計算機系統(tǒng)等，計算機主要是由這些機械內(nèi)容組成，這些計算機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算機硬件。計算機中的主機箱以及各種外部設(shè)置等，都是計算機硬件中的一部分，并且在主機箱的內(nèi)部包含各種主板以及在內(nèi)存、硬盤驅(qū)動器、電源等，這些是構(gòu)成主機箱的重要部件，再者是電腦的顯示屏以及基本的鼠標以及鍵盤等，利用主機箱中的連接口將這些設(shè)備連接起來，實現(xiàn)計算機的正常運行。

2 計算機硬件組裝具體步驟

計算機的\行需通過對硬件的組裝實現(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現(xiàn)，在計算機組裝過程中主要分為以下步驟：

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

其次是計算機硬件中內(nèi)存的安裝，內(nèi)存的安裝需要將其放在主板的插槽中，為了更好的實現(xiàn)內(nèi)存的安裝，主板的插槽設(shè)計期間在兩邊設(shè)計出掛扣，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行安裝，硬盤是驅(qū)動計算機運行速度的重要設(shè)備，在安裝硬盤的過程中，一定要保證硬盤與主機箱之間的固定，利用螺絲將其固定在機箱的前端，并且，根據(jù)電腦機箱的距離進行合理設(shè)置，將其中的計算機硬盤數(shù)據(jù)線以及硬盤的電源線等連接在主機箱電源中，保證計算機硬盤功能的發(fā)揮，更夠更好的對計算機數(shù)據(jù)以及計算機數(shù)據(jù)的讀取。

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

3 計算機硬件組裝的故障維護

3.1 硬盤維護

計算機在運行過程中需要硬盤作為基礎(chǔ)才能正常工作，但是在計算機管理中硬盤也是最容易出現(xiàn)故障之一，在正常的計算機硬盤出現(xiàn)故障期間，主要是對其直接更換即可，但是在很多時候，直接將計算機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)實際的硬盤問題進行分析與研究，探索出最理想的狀態(tài)。根據(jù)不同的問題，進行不同的分析。很多時候計算機在運行中會出現(xiàn)扁平信號線或是計算機電源接觸不良等現(xiàn)象造成計算硬盤出現(xiàn)問題，若是遇到這種狀況就需要根據(jù)故障，首先關(guān)閉計算機的主機箱，將其打開之后進行詳細的檢查，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，檢查計算機機箱中的驅(qū)動器能否正常運行，在進行不斷詳細查看之后在對硬盤進行處理。

3.2 CPU維護

計算機中的CPU太短的時間或是使用過長的時間都會對CPU造成影響，若是計算機CPU出現(xiàn)故障，不能得到及時的處理，將會嚴重影響到計算機的正常運行，甚至還會導(dǎo)致計算機出現(xiàn)死機或是報廢等問題。在正常情況下，只要確定CPU出現(xiàn)問題就一定要及時進行處理，首先是對散熱器進行處理，一定要保證計算機的散熱器正常運行，以及CPU背部的散熱器正常運行。并且還需要對計算機中的CPU散熱器灰塵等及時清理，防止因為灰塵太多影響風扇的正常運行。再者是計算機若是工作時間比較長，承受的壓力也會比較重，因此散熱器在長時間工作下，散熱功能受到影響，CPU的使用壽命也會減少。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計算機的正常運行與維護。

4 結(jié)束語

總之，計算機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，熟練掌握計算機硬件組裝以及維護是保證計算機運行的重要措施，根據(jù)對計算機硬件的詳細了解與掌握，更好的提高對計算機的維護。

參考文獻

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第3篇：硬件技術(shù)范文

大部分高校的計算機硬件教學是很薄弱的部分，其主要表現(xiàn)在：(1)計算機硬件技術(shù)發(fā)展日新月異，造成計算機教學內(nèi)容和實驗設(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個月就會翻一番，芯片性能提升一倍，而價格則降低一半。這一規(guī)律已延續(xù)了數(shù)十年，至今仍未減緩。現(xiàn)在，Pentium 4已廣泛普及的情況下，而高校中的計算機硬件教學還仍停留在8086或80386階段，學生甚至能明顯感覺到知識的滯后性。而且處理技術(shù)、存儲技術(shù)早已飛速發(fā)展，而硬件教學中確難以得到反應(yīng)，因此新技術(shù)難以進入教材，造成教學內(nèi)容的沉舊。(2)計算機體系具有很強的系統(tǒng)性，但計算機硬件課程的教學和實驗卻缺乏系統(tǒng)性。目前高校中的計算機硬件教學大多是以課程為中心，而不是以計算機系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)為主線。在教學和實驗中，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。(3)計算機教學培養(yǎng)的方向是具備軟件和硬件結(jié)合設(shè)計的能力，軟件學習學生較易產(chǎn)生興趣，而硬件卻很難做到，培養(yǎng)學生軟硬結(jié)合的能力就更是困難。因此，在充分學習計算機硬件基本原理的基礎(chǔ)上，如何結(jié)合計算機硬件技術(shù)的發(fā)展，并充分體現(xiàn)其系統(tǒng)性，是當前高校硬件基礎(chǔ)課程教學中所面臨的問題。

針對以上問題，我們對大學計算機硬件基礎(chǔ)教學作如下探討：

1、先進的教材

隨著計算機硬件技術(shù)的飛速發(fā)展，計算機硬件的教材也應(yīng)該是先進的、能反映目前微機領(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、先進性和系統(tǒng)性。計算機硬件的知識應(yīng)涵蓋目前世界上微機領(lǐng)域內(nèi)最先進的技術(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)、超標題執(zhí)行技術(shù)、微機流水線操作技術(shù)、高速緩沖存儲器技術(shù)、虛擬存儲器技術(shù)、浮點數(shù)據(jù)處理技術(shù)、高速總路線傳輸技術(shù)等。這些技術(shù)為微型計算機提供了卓越的性能，也為計算機軟件提供了優(yōu)質(zhì)的載體。同時，計算機硬件知識的先進性就表現(xiàn)在啟迪學生的想象力、創(chuàng)造力方面，摒棄那些沉舊的、落后的內(nèi)容，教材內(nèi)容就緊跟世界計算機技術(shù)潮流，給求知欲強的學生以最先進的知識，讓學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

計算機硬件相關(guān)課程的設(shè)計上，首先以基本原理教學為主，而后的課程中體現(xiàn)計算機技術(shù)的發(fā)展。數(shù)字電子技術(shù)，該課程應(yīng)弱化器件，強化邏輯電路的設(shè)計，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。微機原理與匯編語言，該課程中微機原理實際上是匯編語言的一個先導(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，否則會與后面的課程產(chǎn)生交叉。計算機系統(tǒng)設(shè)計，該課程主要講授計算機的基本構(gòu)成，即CPU、存儲系統(tǒng)、輸入輸出系統(tǒng)、系統(tǒng)總路線等，其中強調(diào)的是學生的系統(tǒng)設(shè)計能力。微機接口，主要從應(yīng)用的角度，按照技術(shù)的發(fā)展進行擴展，在計算機的基本組成上進行性能的提升，內(nèi)容上與計算機硬件技術(shù)的發(fā)展前沿緊密銜接，因此在課程上要體現(xiàn)計算機新技術(shù)的發(fā)展。

3、強化課程設(shè)計

計算機教學目的是培養(yǎng)學生軟、硬件綜合設(shè)計的能力。在很多高校，只是注重了學生軟件能力的培養(yǎng)，課程設(shè)計也能夠體現(xiàn)科學性與連續(xù)性，而且學生學習興趣較高，因此軟件能力提升較快。因此，在硬件課程的教學上也應(yīng)保證培養(yǎng)學生的硬件設(shè)計能力，使學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?shù)挠布芰Α?/p>

數(shù)字電子技術(shù)課程的設(shè)計內(nèi)容是整個課程體系的基礎(chǔ)，通過該設(shè)計學生能正確且直觀地了解硬件設(shè)計和軟件編程的差別。在硬件設(shè)計中需要考慮諸多因素，如時序、頻率、干擾等。同時，設(shè)計還使學生了解到軟硬件的相通之處。匯編語言是使學生掌握計算機最底層的編程方式，直接對存儲空間以及寄存器等進行操作，使學生對計算機的存儲、運算、控制等功能的實現(xiàn)有著比較透徹且直觀的認識。計算機接口與設(shè)計體現(xiàn)的是在計算機外部設(shè)計的應(yīng)用，計算機外設(shè)是計算機部件的外部擴展，因此它也是計算機系統(tǒng)設(shè)計一個必不可少的組成部分，其設(shè)計能使學生明確設(shè)計的方向，激發(fā)學生的創(chuàng)造能力。

4、加強實驗教學

對于計算機硬件課程，有著抽象、難以理解的特點，因此通過實驗，給學生一個直觀的認識就顯得尤為重要。因此在課時安排上，計算機硬件技術(shù)基礎(chǔ)課程應(yīng)安排1/3左右的實驗課時。在驗證性實驗教學中應(yīng)著重培養(yǎng)學生以下三種能力：

(1)培養(yǎng)學生的實驗?zāi)芰?。要求學生在盡短的時間內(nèi)掌握各種儀器設(shè)備的性能、配置及使用方法，提高獨立使用實驗設(shè)備的能力。通過實驗，使學生得以盡快熟悉實驗基本原理，操作程序和注意事項，培養(yǎng)學生獨立完成實驗的實際動手能力。

(2)培養(yǎng)學生的觀察能力。觀察是思考的前提，是發(fā)現(xiàn)問題的必經(jīng)之路。要求學生在實驗的過程中，認真觀察實驗現(xiàn)象，認真記錄實驗結(jié)果，以便思考實驗中遇到的問題，總結(jié)實驗經(jīng)驗，更好地完成實驗報告。

(3)培養(yǎng)學生的思維能力。思維能力是一個人在事業(yè)上能否有成就的標志之一。實驗就是要培養(yǎng)學生在實驗過程中遇到問題，并且自己通過思考解決問題的能力。通過長期的訓練，學生就會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

計算機硬件結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性是學習計算機硬件技術(shù)的基礎(chǔ)，在計算機硬件的教學中應(yīng)始終貫穿系統(tǒng)性的思想，使學生明確硬件學習的發(fā)展方向和研究方法，從而能夠開發(fā)思想，調(diào)動學生的創(chuàng)造力，從而成為計算機行業(yè)的優(yōu)秀人才。

參考文獻

第4篇：硬件技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：計算機硬件；維護；組裝

1引言

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

2計算機硬件系統(tǒng)組裝技術(shù)概述

計算機系統(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)是支持計算運行的核心。計算機硬件系統(tǒng)是一個由機箱、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、計算機系統(tǒng)的工作步驟以及系統(tǒng)操作規(guī)程將這些硬件系統(tǒng)有機組合在一個空間內(nèi)，保證各個物理硬件裝置之間協(xié)同工作，從而達到獲取、處理、輸入及輸出信息的功能。計算機硬件系統(tǒng)的組裝是其他維護技術(shù)的前提和保障，只有了解了計算機硬件系統(tǒng)的基本組裝技術(shù)才能在計算機硬件系統(tǒng)的維護過程中做到游刃有余，從而保證計算機系統(tǒng)的正常運行。

3計算機硬件系統(tǒng)組裝的具體步驟

計算機硬件系統(tǒng)的組裝對于初學者來說是一個頗為復(fù)雜的工程，其涉及諸多物理設(shè)備的安裝和調(diào)試，并需要嚴格遵循一定的操作規(guī)程進行組裝，在本章節(jié)中將計算機硬件系統(tǒng)的組裝過程分為以下三個過程。首先是主機箱的安裝。首先打開主機箱，利用改錐和螺絲將計算機主板固定在機箱上，根據(jù)螺絲孔的大小和深淺準備相應(yīng)型號和數(shù)量的螺絲。同時安裝過程中要確保螺絲的固定質(zhì)量，防止出現(xiàn)松動的情況。固定好計算機主板后下一步是要安裝電源系統(tǒng)，通常情況下機箱內(nèi)的電源插口位于機箱左上方，固定好四顆螺絲，同時保證電源的排風扇是朝機箱外面的目的是保證散熱質(zhì)量。接下來就是安裝CPU，CPU作為計算機系統(tǒng)中的核心部件往往做工非常精細，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在主板上不會松動即可。同時CPU作為主要的工作中心發(fā)熱量較大，必須在CPU上安裝散熱風扇，同時建議在CPU和排風扇之間涂抹散熱硅膠，然后再固定風扇上的螺絲或是掛鉤。最后環(huán)節(jié)是要連接風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。計算機系統(tǒng)中的內(nèi)存分為運行內(nèi)存和存儲內(nèi)存兩個板塊。其中運行內(nèi)存為條狀的集成電路板，需要將其插入計算機主板上相應(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行內(nèi)存進行組裝。同時為了保證內(nèi)存的安裝質(zhì)量在插槽設(shè)計期間在兩邊設(shè)計了掛鉤，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)同時聽見“咔噠”的聲響同時掛鉤卡住內(nèi)存條的兩側(cè)邊緣時即為安裝成功。通常情況下主板上設(shè)置有四個內(nèi)存條卡槽，有的機型則為兩個，實際應(yīng)用時可以根據(jù)個人需求或是實際情況安裝多條內(nèi)存條，計算機的總運行內(nèi)存為單個內(nèi)存條容量之和。在這里需要強調(diào)的是當出現(xiàn)四個內(nèi)存條卡槽時不可以安裝三條內(nèi)存條，且當安裝兩條內(nèi)存條時需要采取間隔一個卡槽位置安裝的形式，這是由運行內(nèi)存的設(shè)計原理所決定的。存儲內(nèi)存俗稱硬盤，是驅(qū)動計算機運行的重要設(shè)備，安裝時需要將其固定在機箱的前端，用螺絲將其固定好之后將引線安插在主板上指定的位置，電源線連接在主機電源上，確保計算機可以更好讀取硬盤數(shù)據(jù)。最后是計算機顯卡以及控制線的安裝。顯卡又被稱為顯示適配器，是電腦進行數(shù)模信號轉(zhuǎn)換的主要設(shè)備，也是計算機硬件系統(tǒng)中的重要組成元素之一。通常在計算機主板上預(yù)留有顯卡安裝插槽，安裝時將顯卡對準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，因此不需要手動安裝，實踐過程中需要注意這些問題。然后是控制線的安裝，由于大部分的機箱控制按鈕如電源鍵、重啟鍵以及顯示燈等都分布在機箱上的顯著位置，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和更換硬件降低難度。在機箱內(nèi)部部件安裝完成后，安裝好機箱蓋，連接好機箱外部的其他設(shè)備，如鍵盤、鼠標、顯示器、音響、光驅(qū)等，接通電源并開機，觀察主要的顯示燈和屏幕顯示情況，確定可以正常啟動后再安裝操作系統(tǒng)。

4計算機硬件系統(tǒng)的日常維護技術(shù)分析

4.1硬盤的維護

計算機硬盤是硬件系統(tǒng)中的重要組成部分，同時也是用戶數(shù)據(jù)最主要的存儲設(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內(nèi)部以及電路板的表面上，會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，進而造成存儲設(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手段，包括及時清理硬盤內(nèi)的垃圾，定期對硬盤進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

CPU是計算機系統(tǒng)內(nèi)主要的信息交互和數(shù)據(jù)處理設(shè)備，運行時間過長和過短都會對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)致正在運行中軟件損壞和處理數(shù)據(jù)丟失，因此，在合理控制計算機工作時間的同時，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行。同時在工作中要盡量避免強制關(guān)機，在CPU出現(xiàn)故障時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

內(nèi)存條是計算機硬件系統(tǒng)中的重要設(shè)備，同時也是較易發(fā)生故障的設(shè)備，如果在使用過程中發(fā)現(xiàn)計算機顯示屏無法正常顯示，或是出現(xiàn)錯誤提示，且機箱內(nèi)伴隨異響，可以初步判斷為內(nèi)存故障。這時斷電打開主機機箱，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，只移動部分內(nèi)存條即可），然后接通電源重新啟動觀察計算機是否可以正常運轉(zhuǎn)。如果插拔法無效，則需要更換內(nèi)存，如果更換新的內(nèi)存條后計算機還是不能正常啟動，則初步判斷為卡槽故障或是計算機主板故障，需要交由專業(yè)的維修人員進行進一步的故障檢測。

5結(jié)語

總之，計算機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，熟練掌握計算機硬件組裝以及維護方法是保證計算機運行的重要措施，根據(jù)對計算機硬件的詳細了解，更好維護計算機。

參考文獻

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

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

第5篇：硬件技術(shù)范文

關(guān)鍵詞：計算機；硬件維護；維護方法

近些年來，計算機在我國得到普及，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，同時也改變著人們的生活方式，科學技術(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算機，卻不知道如何對計算機進行維護，這就使得計算機很容易發(fā)生系統(tǒng)障礙，給人們的工作和生活帶來麻煩，甚至會造成重要資料丟失，造成不可挽回的影響。因此，加強對計算機硬件維護的理解，認識到計算機硬件維護的重要性，掌握計算機硬件養(yǎng)護的方法稱為人們需要關(guān)注的重點。

1 計算機硬件在網(wǎng)絡(luò)安全中的地位

計算機硬件是計算機的重要組成部分，對網(wǎng)絡(luò)安全具有非常關(guān)鍵的影響。計算機如果長時間在不良環(huán)境中運行將會對計算機硬件造成損害，降低計算機硬件的使用年限，影響計算機的自身使用的穩(wěn)定性和安全性，降低計算機運行速度，同時也會對計算機網(wǎng)絡(luò)安全造成十分不利的影響，所以在計算機使用中，設(shè)置相應(yīng)的安全設(shè)備、對電腦安全進行防護是非常有必要的措施?？諝鉂穸?、天氣溫度、電磁波干擾等都會對計算機的運行產(chǎn)生影響：當天氣溫度過高時，會造成計算機散熱功能減低，計算機熱量得不到及時疏散，很有可能使計算機線路受到損傷，導(dǎo)致計算機運行混亂，造成系統(tǒng)癱瘓，使計算機無法正常工作；當氣溫過低時，又會導(dǎo)致計算機硬件發(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)，影響計算機硬件組件的靈敏度，造成硬件系統(tǒng)不能正常運轉(zhuǎn)?？諝鉂穸葘τ嬎銠C硬件的影響也是如此，如果空氣濕度過高就會造成計算機硬件潮濕，導(dǎo)致硬件組件銹蝕，硬件功能降低、計算機線路發(fā)生短路等問題。

2 計算機硬件維護原則

2.1 檢測到位，環(huán)境適宜

在計算機的使用過程當中，定期對計算機進行監(jiān)測是非常重要的。計算機硬件出現(xiàn)問題是非常容易發(fā)現(xiàn)的，只要打開電腦就可以驗證計算機運行是否正常，操作非常容易，所以一定要做到定期對計算機系統(tǒng)運行的監(jiān)測，這樣就能對計算機運行異常的情況及時發(fā)現(xiàn)。同時要將計算機運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對電腦的正常運行產(chǎn)生不利影響，通常情況下，15～30℃是計算機運行最為合適的溫度區(qū)間，可以使電腦的使用年限適當延長。同時要保證計算機擺放位置的濕度適宜、通風良好，避免光照，還要定期對計算機外部和內(nèi)部進行清理，防止或多灰塵對計算機硬件造成損傷，延長計算機的使用壽命。

2.2 預(yù)防為主，防治結(jié)合

與計算機軟件故障相比，計算機硬件如果出現(xiàn)問題，一般情況都會比較嚴重，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，做好計算機的維護工作，形成優(yōu)良的使用習慣。在計算機使用過程中，一定要保證在通電一段時間后再進行開機，在系統(tǒng)操作過程中一定不能強行關(guān)機或斷電，否則會對計算機硬件造成損傷。此外，要加強對計算機使用常識的掌握，在惡劣天氣狀況發(fā)生時，尤其是在雷雨天，盡可能不要上網(wǎng)，計算機關(guān)機后要及時切斷電源，還要注意不要在短時間內(nèi)多次啟動或關(guān)閉計算機。

3 計算機硬件維護的方法

3.1 確定故障

計算機發(fā)生故障時，我們要先確定故障發(fā)生的原因，先確定計算機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，我們再進行硬件故障的排除，依據(jù)先簡后繁的原則，對計算機硬件依次進行監(jiān)測，在進行監(jiān)測時我們可以打開計算機機箱，觀察硬件設(shè)備的使用情況，察看計算機硬件是否受損。同時，我們還要關(guān)注硬件報警情況，如有警報聲我們可以對計算機內(nèi)部的CPU、內(nèi)存條和硬盤等組件進行檢測。此外，我們還要對計算機的老化情況進行檢測，防止計算機因硬件設(shè)備老化發(fā)生系統(tǒng)異常，但是這項監(jiān)測工作對檢測人員的要求較高，需要維護檢修人員具有較高的專業(yè)水平。

3.2 計算機主要硬件的維護方法

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

3.2.2 硬盤的維護。硬盤是計算機數(shù)據(jù)存儲的載體，是計算機數(shù)據(jù)系統(tǒng)的核心，如果硬盤出現(xiàn)故障將會導(dǎo)致計算機數(shù)據(jù)丟失，造成不可挽回的損失，甚至是經(jīng)濟虧損。硬盤在使用過程中一定要注意避免震動，振動會對硬盤造成損壞，導(dǎo)致數(shù)據(jù)受損，所以一定要做好硬盤防震工作，在硬盤的移動時要注意硬盤保護，盡量避免震動。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，還要對重要數(shù)據(jù)資料的進行備份，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。內(nèi)存在計算機中的作用非常大，一臺計算機運行的快慢，在很大程度上和計算機的內(nèi)存有密切的關(guān)系。塵土是對計算機內(nèi)存的一個重要威脅，我們常時間的使用機器，內(nèi)存條會發(fā)生氧化。由于計算機更新很快，內(nèi)存條在升級的時候，盡量選擇與原來一樣的內(nèi)存條，這樣可以保障系統(tǒng)運行的穩(wěn)定。

3.2.4 光驅(qū)的維護。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，我們在放光盤的時候要注意輕緩進行，不放有損壞的光盤。當光盤使用完畢后，要及時退出，不要長時間放到光驅(qū)中。

3.2.5 助顯示器的維護。在計算機設(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)。在電腦清潔時我們可以用電腦專用的清潔劑和抹布處理。

3.2.6 鼠標的維護。鼠標是計算機使用最為頻繁的組件之一，也是計算機最常出現(xiàn)故障的一個部件。在使用鼠標時應(yīng)該注意操作力度，還要定期對鼠標進行清潔，避免污染物將鼠標的感光遮蓋住，造成鼠標靈敏度降低。同時，在使用鼠標時還要為鼠標準備一個鼠標墊，減少鼠標因摩擦受到損耗，如果鼠標出現(xiàn)損壞盡量不要自己維修，要選擇更換鼠標。

3.2.7 鍵盤的維護。鍵盤因長時間暴漏在空氣中，再加上電計算機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。對鍵盤實施更換時，要注意現(xiàn)將計算機關(guān)機，否則將會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，人們學習和工作生活都離不開計算機的輔助。但是計算機的維護工作如果完成不好，就會影響計算的正常使用，給人們造成不必要的困擾，只有做好計算機的護理和維修工作，才能保證計算機長期持續(xù)的為我們提供便利。所以，應(yīng)該重視計算機維護，學習計算機硬件維護方法，提高個人計算機維護水平，以此保證計算機正常運轉(zhuǎn)、安全運行，為人們提供高質(zhì)量的服務(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：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)計中,當設(shè)計工程師在用硬件描述語言(HDL:Hardware Description Language)完成設(shè)計之后,需要通過仿真來檢驗設(shè)計是否滿足預(yù)期的功能。在仿真中,設(shè)計工作師需要為設(shè)計項目建立一個測試平臺,這個測試平臺為設(shè)計項目提供盡可能完備的測試激勵,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)計工程師便可以判斷設(shè)計項目是否滿足預(yù)期的功能。在進行仿真工程時,設(shè)計工程師一般先對各個功能模塊進行仿真驗證,全部通過后再對整個系統(tǒng)設(shè)計進行仿真。當設(shè)計工程師在仿真中發(fā)現(xiàn)錯誤,就需要進行仔細調(diào)試,找出錯誤發(fā)生的原因并加以修改。

隨著系統(tǒng)設(shè)計的復(fù)雜性不斷增加,當設(shè)計集成度超過百萬門后,設(shè)計正確性的驗證比設(shè)計本身還要費勁,系統(tǒng)仿真的實時性很難滿足要求。在針對復(fù)雜電路進行軟件仿真時,系統(tǒng)的仿真時間往往需要占據(jù)大部分的設(shè)計時間。我們常常會為了仿真電路的某些功能,而不得不等上幾個小時甚至幾天。如何提高仿真效率,減少仿真復(fù)雜度,縮短仿真時間,將成為系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵一環(huán)。文獻[1],[2]提出利用基于C語言的設(shè)計和驗證方法來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的基于HDL語言設(shè)計的仿真,從而加快仿真速度,但是這種方法只適用設(shè)計的早期階段。為了方便而快速的實現(xiàn)仿真驗證,及時得到測試數(shù)據(jù),本文提出運用硬件加速的思想[3] [4] [5],采用硬件仿真平臺和軟件仿真平臺相互通信,即通過主機上運行的仿真軟件與硬件平臺相結(jié)合,實現(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)計與驗證過程中,設(shè)計工程師首先將復(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驗證通過后,通過模塊間整合進行局部和整個設(shè)計的仿真,如圖1所示。

假設(shè)模塊Master和模塊Slave是整個復(fù)雜設(shè)計中的一部分。模塊Master負責把輸入數(shù)據(jù)進行數(shù)據(jù)處理,隨后把處理后數(shù)據(jù)發(fā)送到下一個模塊Slave,Slave模塊完成一個功能復(fù)雜的算法運算,運算結(jié)束后把結(jié)果返回到模塊Master中,進行下一步操作,設(shè)計框圖如圖2所示。

設(shè)計工程師在完成模塊Master和模塊Slave的HDL設(shè)計后,用HDL 仿真器軟件分別對兩個模塊進行仿真驗證,模塊Master的仿真時間花費了五分鐘,模塊Slave花費了十五分鐘,兩個模塊進行聯(lián)合仿真花費了二十分鐘。如果設(shè)計不正確,則要對設(shè)計進行重新修改和仿真直到驗證通過為止,重復(fù)的仿真工作將要花費幾天甚至幾星期。為了縮短仿真時間,本文提出利用硬件加速的思想,對設(shè)計進行軟硬件協(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證通過,待模塊Slave經(jīng)綜合實現(xiàn)后,把模塊Slave下載到硬件中,模塊Master仍然運行在軟件上,通過HDL仿真工具提供的外部接口實現(xiàn)軟硬件間的數(shù)據(jù)交互,進行模塊Slave和模塊Master的聯(lián)合仿真驗證,一旦仿真通過,把模塊Master和模塊Slave都放入硬件中進行加速仿真驗證,這時兩個模塊的聯(lián)合仿真時間將大大縮短。

本文描述的加速仿真技術(shù)實現(xiàn)框圖如圖3所示。DUT(Design Under Test)由可綜合的Verilog HDL語言設(shè)計完成。DUT綜合實現(xiàn)后,下載到現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA:Field Programmable Gate Array)中進行加速仿真驗證。運行在HDL 仿真器上的測試文件TestBench給DUT發(fā)送測試激勵并響應(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)提供了一種機制,它提供了C語言動態(tài)鏈接程序與仿真器的接口,可以實現(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)生測試激勵和讀取信號的值。以Windows平臺為例,用戶通過運用C語言和Verilog PLI編寫接口函數(shù),編譯代碼并生成動態(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文件進行仿真時,TestBench中的C函數(shù)一旦鏈接成功,C函數(shù)將詳細信息傳遞給HDL仿真器,執(zhí)行C函數(shù)就可以像仿真Verilog代碼一樣進行仿真。這樣,設(shè)計工程師利用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進行輔助仿真,達到Verilog語法所不能實現(xiàn)的功能。

3仿真實例

軟硬件協(xié)同加速仿真平臺框圖如圖4所示。我們使用的主機配置為2.66GHz Intel Core2處理器和2GB內(nèi)存。軟件平臺HDL仿真器運行于主機上,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標準,可以實現(xiàn)VHDL、Verilog以及VHDL-Verilog混合設(shè)計的仿真,還能夠與C語言一起實現(xiàn)對HDL設(shè)計文件實現(xiàn)協(xié)同仿真。同時,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)計工程師做FPGA設(shè)計的RTL級和門級電路仿真的首選。

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硬件平臺主要以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GTP 收發(fā)器,640個可配置 I/O 管腳。此外,該芯片內(nèi)嵌了一個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)和標準的局域I/O總線,將廣泛應(yīng)用于未來各種計算機平臺。

在實驗中,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軟件上運行的仿真結(jié)果波形如圖5所示。

我們分別對DUT進行純軟件仿真和軟硬件協(xié)同加速仿真測試,實驗結(jié)果如圖6所示。仿真結(jié)果與主機配置、設(shè)計的復(fù)雜度以及仿真時鐘周期數(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)計測試文件(DUT)經(jīng)綜合實現(xiàn)后,下載到FPGA中,TestBench仍然運行在主機的仿真器ModelSim軟件上,通過Verilog編程語言接口(PLI)進行軟硬件間的數(shù)據(jù)交互,從而實現(xiàn)對DUT的軟硬件協(xié)同加速仿真。實驗結(jié)果表明,相對于純軟件仿真,運用軟硬件協(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間,從而達到縮短設(shè)計周期的目的。

參考文獻

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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； 容錯技術(shù)； 數(shù)據(jù)傳輸

中圖分類號： TN911?34 文獻標識碼： 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）是嵌入式計算機系統(tǒng)中最常使用的總線，但是由于PCI總線屬于時分復(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PCI總線設(shè)備無響應(yīng)的時候，PCI總線控制器就無法對其余的PCI設(shè)備進行正確的配置、讀寫等操作，會出現(xiàn)PCI總線時延較大，甚至總線癱瘓。

基于FPGA實現(xiàn)了一種硬件故障模式的PCI總線容錯技術(shù)，通過可編程邏輯實現(xiàn)PCI橋的IP核，使得PCI總線控制器與其他PCI總線設(shè)備進行數(shù)據(jù)通信，解決了由于某個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€總線處于等待狀態(tài)，并對故障設(shè)備進行隔離并恢復(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，也是一種時分復(fù)用雙向應(yīng)答總線[1]。PCI總線具有突發(fā)分組機制，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總線拓撲連接方式，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現(xiàn)。

當PCI總線主設(shè)備的總線驅(qū)動器驅(qū)動總線信號，總線驅(qū)動器只是將該信號的電平驅(qū)動到協(xié)議要求的電平一半，當該信號傳輸?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，被動接受主設(shè)備的讀寫操作，同時不支持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#是點到點信號，與總線信號在輸入建立時間和輸出有效時延上有差別。

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

2 PCI總線硬件故障模式分析

2.1 PCI總線硬件控制時序模式

PCI總線數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼麄€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個階段：

（1） FRAME#標明了一個完整的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時鐘上升沿，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） 當下一個時鐘的上升沿時，標志為一個或多個數(shù)據(jù)周期，主設(shè)備的IRDY#有效，同時從設(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） 最后一個數(shù)據(jù)周期開始時，在時鐘的上升沿，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，標志著數(shù)據(jù)傳輸完成，同時主設(shè)備發(fā)出IRDY#無效，整個PCI總線數(shù)據(jù)傳輸完成，這時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)備主動發(fā)出的傳輸終止和從設(shè)備主動發(fā)出的傳輸終止：

（1） 主設(shè)備發(fā)出的終止情況。當主設(shè)備的GNT#無效且其主設(shè)備內(nèi)部延時計數(shù)器已滿，主設(shè)備強制FRAME#無效，同時產(chǎn)生IRDY#有效，同時從設(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）?；蛘弋攺脑O(shè)備在FRAME#信號建立后的至少5個周期還沒有建立起DEVSEL#信號時，主設(shè)備將認為從設(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總線容錯機制實現(xiàn)

根據(jù)PCI總線的傳輸中止和正常完成的特點，為了保證整個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)部實現(xiàn)一個PCI的IP_Core，PCI錯誤控制狀態(tài)機和PCI標準接口。將FPGA作為一個帶有容錯機制的二級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)部實現(xiàn)一個開放性的PCI_IPCore，它內(nèi)部的信號控制是受PCI錯誤控制狀態(tài)機監(jiān)控，在PCI總線正常傳輸完成時，PCI總線信號不受PCI錯誤控制狀況干預(yù)，當PCI總線的傳輸沒有信號響應(yīng)的時候，PCI錯誤控制狀態(tài)機接管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總線傳輸中止的時序控制，同時在對應(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)備或者處理器的錯誤代碼，同時產(chǎn)生中斷，上報處理器，處理器進入中斷服務(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，將按照以下三類情況，對PCI總線傳輸錯誤進行處理。

（1） 從PCI設(shè)備錯誤

處理器將標明ID號的PCI設(shè)備錯誤，通知系統(tǒng)控制單元，同時控制FPGA內(nèi)的PCI錯誤控制狀態(tài)機，將此PCI設(shè)備的IDSEL信號進行無效處理，并把PCI設(shè)備狀態(tài)寄存器進行故障標明，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)備錯誤

處理器將標明ID號的PCI設(shè)備錯誤，通知系統(tǒng)控制單元，同時控制FPGA內(nèi)的PCI錯誤控制狀態(tài)機，將此PCI設(shè)備的IDSEL信號進行無效處理，同時屏蔽該設(shè)備的GNT#，REQ#，IRDY#和FRAME#信號，并把PCI設(shè)備狀態(tài)寄存器進行故障標明，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總線控制器錯誤

FPGA內(nèi)的PCI錯誤控制狀態(tài)機釋放主機的PCI接口信號，同時PCI_IPCore接管PCI總線控制器的角色，完成該次PCI總線操作，同時以高優(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，并讓其暫時接管PCI總線。

FPGA內(nèi)部的PCI錯誤控制狀態(tài)機的控制流程，如圖4所示。

3 PCI總線容錯機制驗證

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]，向正在運行的PCI總線中注入故障，觀察FPGA內(nèi)的PCI錯誤控制狀態(tài)的運行情況，是否能夠有效地處理3類型故障，并保證整個嵌入式設(shè)備不會因為PCI總線死等或者“掛起”，避免整個嵌入式系統(tǒng)癱瘓。PCI總線故障注入方式和PCI總線容錯機制控制的響應(yīng)時間的驗證關(guān)系，如表1所示。

4 結(jié) 語

具有容錯處理能力的PCI總線能夠暫時接管總線或者恢復(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總線容錯機制時效控制表

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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 教學方法 考核方法 教材建設(shè)

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

對計算機偏軟專業(yè)而言，在教學培養(yǎng)目標方面，掌握必要的計算機硬件基礎(chǔ)知識非常重要，能促進培養(yǎng)全面發(fā)展的、具有扎實功底的系統(tǒng)設(shè)計和開發(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？具備哪些硬件實踐能力？這些問題都是培養(yǎng)方案中需要切實解決的、非常重要的問題。

《計算機硬件技術(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，其目的是對于計算機偏軟專業(yè)如軟件工程、信息安全等只需要通過一門計算機課程精煉的學習，就能夠掌握必備的計算機基本的硬件知識，從而培養(yǎng)具有扎實硬件基礎(chǔ)的 高級設(shè)計開發(fā)人員。

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

1 課程的定位

本課程定位在大專院校計算機偏軟專業(yè)如軟件工程專業(yè)、軟件學院各專業(yè)、網(wǎng)絡(luò)工程專業(yè)、信息安全專業(yè)等對計算機硬件基礎(chǔ)需要有一定了解，同時也無需安排多學時、多門課程的教學要求，以《計算機組成原理》課程教學大綱為主線，涵蓋數(shù)字邏輯與設(shè)計、微型計算機與接口技術(shù)和計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等相關(guān)硬件課程的內(nèi)容并進行有機的銜接，達到一門課程完成對計算機硬件系統(tǒng)涉及內(nèi)容講解的目標。課程圍繞如何理解和構(gòu)建一臺簡單的計算機硬件系統(tǒng)為目標，全面而系統(tǒng)地講解計算機組成的工作原理，同時以最具代表性的Intel 8086為背景，簡要講述微處理器及常用的接口電路的原理，并從計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的角度講述了提高計算機系統(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期開設(shè)，先導(dǎo)課為《計算機導(dǎo)論》，共80課時，除了理論教學和實驗教學之外，還安排了一周的課程設(shè)計。

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

《計算機硬件技術(shù)基礎(chǔ)》課程涉及的知識點非常多，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》《計算機組成原理》《微機原理及應(yīng)用》《計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)》等四門課程的相關(guān)內(nèi)容，通過調(diào)整教學大綱，減少重復(fù)度，把上述四門課程整合為一門課程《計算機硬件技術(shù)基礎(chǔ)》[2]，從而通過一門課程的學習，就能覆蓋計算機偏軟專業(yè)所需掌握的硬件知識；同時對教學內(nèi)容進行優(yōu)化和調(diào)整，精煉教學內(nèi)容，突出重點，以注重能力培養(yǎng)為目標，重點講述計算機組成的工作原理，并強調(diào)微機原理及接口技術(shù)的應(yīng)用。另外，增加目前廣泛使用的32位機的硬件技術(shù)，確保教學內(nèi)容與時俱進，激發(fā)學生的學習興趣。

2.2 改善教學手段、改革教學方法

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

2.3 加強實踐教學、提升動手能力

該課程的實踐教學環(huán)節(jié)除了實驗教學之外，還安排了一周的課程設(shè)計。在實驗教學環(huán)節(jié)，改革實驗教學內(nèi)容與體系，不斷更新實驗項目、實驗內(nèi)容；在課程設(shè)計環(huán)節(jié)，突出綜合性、應(yīng)用性，不斷提高學生的動手能力、實踐能力。

2.4 改革考核方法、實行“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)范課程的教學大綱、重點、難點，建立《計算機硬件技術(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、難度等從試題庫中抽題組卷，從而對課程實行“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，課程組還需進一步對試卷進行分析和對課程進行考試后的總結(jié)，并以此促進下一輪課程教學質(zhì)量的提高。

2.5 依托網(wǎng)絡(luò)教學平臺、豐富網(wǎng)絡(luò)教學資源

在課程建設(shè)的同時，不斷加強網(wǎng)絡(luò)教學平臺的建設(shè)，制作了多媒體課件，并逐步完成課堂教學視頻的制作。依托揚州大學網(wǎng)絡(luò)教學平臺，本課程的教學資源如教學大綱、教案、課件、教學視頻、實驗指導(dǎo)、習題等全部上網(wǎng)，并設(shè)置了疑難解答[3]。通過網(wǎng)絡(luò)教學平臺，彌補了課堂教學受時間、空間控制的不足，方便了師生間的交流，提高了教學效果。另外，制定了網(wǎng)絡(luò)教學資源更新計劃，更新比例要求每年不低于10%。

2.6 強化師資隊伍的建設(shè)、不斷提高教學水平

結(jié)構(gòu)合理的師資隊伍是課程建設(shè)的關(guān)鍵，是合格人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)和保證。通過成立《計算機硬件技術(shù)基礎(chǔ)》課程組，建立了一支由教學水平高、工程能力強的、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團隊[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，尤其加強對青年主講教師的培養(yǎng)，積極鼓勵青年教師參加各類學術(shù)會議和培訓，通過老教師指導(dǎo)、課程組研討、督導(dǎo)聽課、學生反饋等手段不斷提升教師的教學水平，同時鼓勵青年教師積極參與企業(yè)工程項目，提高工程實踐能力，以實踐促進教學。

3 成效

近幾年來，課程組對《計算機硬件技術(shù)基礎(chǔ)》課程不斷進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 整合教學內(nèi)容、優(yōu)化課程體系

針對計算機偏軟專業(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行歸納、整理，并重新制定了教學大綱。在課程的內(nèi)容方面，圍繞“硬件”這條線，整合了《數(shù)字電路》《計算機組成原理》《微機原理及應(yīng)用》《計算機系統(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，突出了應(yīng)用性，同時在教學中穿插介紹當前最新的計算機知識點，確保教學內(nèi)容與時俱進。

3.2 構(gòu)建了多層次的實踐教學體系

本課程實踐性、應(yīng)用性比較強，為加強課程的實踐教學，構(gòu)建了課程實驗、課程設(shè)計等多層次的實踐教學體系。在實驗環(huán)節(jié)，主要完成數(shù)字邏輯實驗、計算機部件實驗、微機接口等方面實驗，為提升學生的動手能力，在實驗項目設(shè)計方面，既有簡單的驗證性實驗，又有一定難度的設(shè)計性實驗和綜合性實驗，通過實驗難度的不斷提高，循序漸進地培養(yǎng)學生的思考能力、創(chuàng)新能力。在課程設(shè)計環(huán)節(jié)，突出應(yīng)用性，把匯編程序、FPGA、硬件設(shè)計等內(nèi)容結(jié)合起來，進一步培養(yǎng)了學生的動手能力和綜合能力。

3.3 加強了實驗室的建設(shè)

現(xiàn)有的硬件技術(shù)基礎(chǔ)實驗設(shè)備比較落后，遠遠滯后于現(xiàn)代計算機技術(shù)的發(fā)展，通過多方調(diào)研，及時維護現(xiàn)有實驗設(shè)備，同時更新、引進先進的硬件設(shè)備，從而大大改善了實驗室的硬件設(shè)備，實現(xiàn)教學與時俱進，為培養(yǎng)高質(zhì)量的人才奠定必要的基礎(chǔ)。為滿足對學生課后開放實驗室的需求，同時為提高實驗室設(shè)備的技術(shù)含量和使用效率，下一步，將制定創(chuàng)新性、開放式實驗室規(guī)劃及開放計劃，鼓勵學生利用課余時間到實驗室來積極參與實驗及科研項目，從而進一步加強學生的動手能力、綜合能力[5] 。

3.4 強化了教材建設(shè)

為配合課程體系、教學內(nèi)容的改革，課程組結(jié)合多年的教學經(jīng)驗，編寫了兼具“實用”和“創(chuàng)新”特色的教材《計算機硬件技術(shù)基礎(chǔ)》，2011年由機械工業(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)計的基本知識；第三章至第八章重點講述了計算機組成原理的內(nèi)容，介紹了運算器部件、存儲器部件、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，講述了微型計算機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、多處理機系統(tǒng)等基本概念和工作原理[1]。

通過對全書內(nèi)容進行精心編排，使得教材內(nèi)容銜接流暢、深淺適當、通俗易懂；覆蓋知識面寬、敘述簡練、重點突出；滿足了一門課程涵蓋計算機硬件系統(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，學生使用效果較好，后續(xù)還將繼續(xù)對教材內(nèi)容進行更新，確保教學內(nèi)容與時俱進。

4 結(jié)語

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

參考文獻

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第9篇：硬件技術(shù)范文

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

目前，我國計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展非常迅猛，隨著計算機網(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，很多人已經(jīng)拋棄了原有的工作模式，轉(zhuǎn)而通過先進的網(wǎng)絡(luò)進行辦公，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)實意義。

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

在現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)中，計算機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)器或工作站來進行統(tǒng)一管理的方式，有效實現(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行統(tǒng)一維護、定期檢查和備份即可，避免系統(tǒng)內(nèi)部出現(xiàn)問題，同時也避免外界環(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，會對用戶帶來一定的困擾。因此，在實際操作的過程中，可以通過服務(wù)器下掛接移動硬盤、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，實現(xiàn)遠程調(diào)用，有效減緩資源短缺的問題，實現(xiàn)軟件資源的共享[1]。在實際應(yīng)用過程中，可以通過如下方式進行軟件資源的共享：

1.1通過網(wǎng)絡(luò)通行證管理模式實現(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)計算機發(fā)展中較為成功的成果之一，這種方式的使用有效實現(xiàn)了軟硬件的資源共享，是當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，計算機所安裝的軟件并不是為整個工作站服務(wù)的，同時也不允許其他用戶使用，只是單純地被一臺機器所使用，這樣的工作模式，在很大程度上造成了軟件和機器的使用效率低下，導(dǎo)致資源的浪費。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)在我國計算機網(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算機網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，為我國資源共享帶來了新的契機。網(wǎng)絡(luò)通行證管理模式，即在一臺工作站或是服務(wù)器上進行軟件許可的安裝，并對其進行專門的管理，使其能夠在網(wǎng)上進行浮動和管理。當用戶需要對軟件進行使用時，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，計算機房是全天開機的，也就是說軟件的許可證開放是隨時的，這樣也會方便人們從網(wǎng)絡(luò)上下載進行使用。第二，當通行證已經(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，不僅緩解了計算機使用緊張的現(xiàn)狀，同時也將軟硬件資源共享推到了一定程度，同時也加快了計算機處理數(shù)據(jù)的速度，是當下值得被提倡的資源共享模式[3]。3）網(wǎng)絡(luò)通行證管理模式實現(xiàn)資源共享在實際應(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)適當連接了不同地區(qū)的工作站，實現(xiàn)了適當?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，這項工作將會進入到更新的高度[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)、移動存儲等方式來實現(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，同時也可以提升服務(wù)器的效率，進而利于軟件的管理。如：系統(tǒng)的管理員可以隨時對用戶的數(shù)據(jù)庫進行備份，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，如存儲能力有限、計算能力有限等，當服務(wù)器發(fā)生故障時，對用戶會造成非常大的影響，正因為如此，這種軟件的安裝方式是視情況而定的，在特點的條件下才會使用這樣的方式[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行軟件的安裝和大數(shù)據(jù)的存儲工作，但是通過上述方式，可以有效解決這一問題，其能夠讓用戶在進行軟件的使用和數(shù)據(jù)調(diào)用時更加方便。但是這樣的方式也是有一定的條件限制的，在工作站相距較遠時，這樣的方式容易造成數(shù)據(jù)的的擁擠，需要等待的時間較長，還可能會造成數(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，在實際生活中，應(yīng)當根據(jù)實際需求進行適當選擇[6]。

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

通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，可以讓計算機硬件的資源共享。網(wǎng)絡(luò)化磁盤的管理，可以有效提高硬盤的利用率，能夠打破時間與空間上的限制，大大提高電腦的利用效率?，F(xiàn)階段，在用戶的存儲管理上，多數(shù)采用了虛擬的磁盤管理系統(tǒng)，為用戶提供實時的服務(wù)。對于日常辦公來說，掃描儀、打印機等是經(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。在實際應(yīng)用過程中，可以通過如下方式進行計算機硬件資源的共享：

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

網(wǎng)絡(luò)設(shè)施、外部資源、工作站等是實現(xiàn)資源共享的重要組成部分，對其實施網(wǎng)絡(luò)化的管理，是進行網(wǎng)絡(luò)資源共享的前提，經(jīng)過長時間的研究和總結(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：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、掛磁盤等一些機房外部設(shè)備都是采用單機掛機的方式來運行，當其他用戶需要使用這些設(shè)備時，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，會經(jīng)常拆卸設(shè)備，不但容易導(dǎo)致設(shè)備損壞，還會給相關(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。而隨著時代的發(fā)展，這樣的方式在發(fā)展中也逐漸被取代，機房設(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，為實現(xiàn)資源共享奠定了良好基礎(chǔ)[7]。2）針對外掛磁盤實施網(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，根據(jù)這樣的特點，可以通過網(wǎng)絡(luò)掛接磁盤的方式來實現(xiàn)資源的共享。在具體的操作過程中，可以參考以下幾點內(nèi)容來進行網(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，當用戶的磁盤空間不足時，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行掛接，將其作為臨時的存儲磁盤，為用戶提供更加方便的使用空間，當用戶不需要時，可以隨時進行卸載，同時也不影響數(shù)據(jù)的存儲和使用。第二，磁盤自動掛接方式。這種方式主要是指，管理員已經(jīng)對磁盤進行有效配置，當用戶需要使用磁盤時，只需要輸入相關(guān)指令就可以實現(xiàn)自動掛接，將其作為本機磁盤來使用。這種方式是在需要對其他用戶的數(shù)據(jù)進行調(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)和軟件時會非常方便，不僅可以提高磁盤的使用效率，同時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)濟作用[8]。3）針對磁帶機、繪圖儀實施網(wǎng)絡(luò)化管理第一，掛接磁帶機。主要是指將磁帶機掛接到固定的工作站上，當用戶需要使用時，可以通過磁帶機來進行數(shù)據(jù)的備份和恢復(fù)等工作，這種方式的安全性非常高，在使用時需要進行確認才能完成數(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)管理員進行相關(guān)程序的編制，同時設(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)配繪圖隊列，并完成繪圖儀的裁圖流程和上紙流程，不斷強化對繪圖作業(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，計算機軟硬件資源的配置和共享已經(jīng)成為我國計算機發(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。為了能夠讓各個行業(yè)向著更加健康的方向發(fā)展，就必須要積極實施資源的共享。相關(guān)科研部門也要積極研發(fā)出更多的資源共享方式，為我國社會的整體發(fā)展做出貢獻。

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