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【摘 要】隨著計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)于作為底層系統(tǒng)的硬件，也提出了更高的要求。本文針對(duì)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)，進(jìn)行了由淺入深的分析。

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)；硬件；系統(tǒng)

【Abstract】With the continuous development of computer application technology ， it puts forward higher requirements for the underlying hardware of the system. It analyzes the relevant technology of the computer hardware system.

【Key words】Computer application technology； Hardware； System

1 計(jì)算機(jī)硬件簡(jiǎn)介

計(jì)算機(jī)硬件是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中由電子、機(jī)械和光電元件等組成的各種物理裝置的總稱(chēng)。這些物理設(shè)備按系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的要求構(gòu)成一個(gè)有機(jī)整體為計(jì)算機(jī)軟件的運(yùn)行提供物質(zhì)基礎(chǔ)。簡(jiǎn)言之，計(jì)算機(jī)硬件的功能是輸入并存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)，以及執(zhí)行程序，把數(shù)據(jù)加工成可以利用的形式。從外觀上看，微機(jī)由主機(jī)箱和外部設(shè)備組成。主機(jī)箱內(nèi)部主要包括：CPU、內(nèi)存、主板、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、光驅(qū)、各種擴(kuò)展卡、連接線、電源等；外部設(shè)備包括鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、顯示器、音箱等，這些設(shè)備通過(guò)接口和連接線與主機(jī)相連[1]。

2 計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)

計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)，是以計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理為核心，逐步掌握各個(gè)硬件模塊的原理與功能，從而能夠利用硬件技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)開(kāi)發(fā)。

3 計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)的范疇

計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)主要面向計(jì)算機(jī)軟方向?qū)I(yè)開(kāi)設(shè)，因此是一門(mén)綜合性的硬件技術(shù)課程，其范疇包括：計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述、電路元器件、計(jì)算機(jī)數(shù)制、常用邏輯部件、硬件結(jié)構(gòu)及原理、指令與匯編語(yǔ)言、接口與外部系統(tǒng)、單片機(jī)系統(tǒng)[2]。

其中，對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)都做了詳細(xì)的分析，以計(jì)算機(jī)組成為例，如下圖所示：

圖1 計(jì)算機(jī)硬件組成

圖中涵蓋了計(jì)算機(jī)五大硬件模塊：運(yùn)算器、控制器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備和存儲(chǔ)器，箭頭表明了各種信息流向。圖中，我們首先要了解各個(gè)硬件模塊的功能，從而根據(jù)箭頭分析各種信息在硬件設(shè)備中如何傳遞。

4 硬件技術(shù)的核心

硬件技術(shù)的核心包括如下幾個(gè)方面：

（1）計(jì)算機(jī)硬件組成原理

計(jì)算機(jī)硬件組成原理為掌握硬件技術(shù)的基礎(chǔ)。

（2）微處理器

微處理器是計(jì)算機(jī)核心部件，主要包括運(yùn)算器和控制器。微處理器技術(shù)，重點(diǎn)是對(duì)指令和指令系統(tǒng)的理解。

同一廠商會(huì)在一個(gè)處理器產(chǎn)品的基礎(chǔ)上不斷研發(fā)下一代新的兼容產(chǎn)品，而新一代處理器與前一代要實(shí)現(xiàn)指令兼容，即新一代指令系統(tǒng)包含前一代處理器的全部指令，同時(shí)可能增加新指令。而不同廠商之間也可能生產(chǎn)指令兼容的處理器產(chǎn)品。如何提高處理器性能，也是各個(gè)廠商爭(zhēng)先研究的對(duì)象，一般采取的技術(shù)包括：流水線、超標(biāo)量、超線程、Cache、擴(kuò)展指令集、多核心等。

（3）總線

總線就是嚴(yán)格定義的信號(hào)線集合，用于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)各個(gè)部件之間信息傳輸?shù)耐ǖ繹3]。總線具備公共性、標(biāo)準(zhǔn)型和可擴(kuò)展性等特征。通過(guò)總線可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接或者多點(diǎn)連接。只能實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接的通道在概念上不是總線，習(xí)慣上也稱(chēng)為總線。

在計(jì)算機(jī)中，總線一般分三種：數(shù)據(jù)總線（DB）、地址總線（AB）和控制總線（CB）。

DB：傳輸數(shù)據(jù)內(nèi)容，與內(nèi)存、I/O之間雙向傳輸；

AB：傳輸?shù)拇鎯?chǔ)位置，如存儲(chǔ)器地址、端口地址等，與I/O接口或之間單向傳輸；

CB：傳輸各種控制信號(hào)，如存儲(chǔ)器讀/寫(xiě)、端口讀/寫(xiě)等，與I/O接口之間單向傳輸。

（4）接口

接口是用于完成計(jì)算機(jī)主機(jī)系統(tǒng)與外設(shè)之間的信息交換[4-5]。接口由接口硬件（接口電路、連接器、連接電纜等）和接口軟件（程序）組成。如下圖所示：

圖2 接口電路的構(gòu)成

接口功能主要包括：數(shù)據(jù)傳送、數(shù)據(jù)緩沖、信號(hào)變換、中斷、差錯(cuò)控制、高層通信協(xié)議、即插即用、電源管理、動(dòng)態(tài)配置等。接口構(gòu)成都是通過(guò)數(shù)據(jù)變換機(jī)制來(lái)完成。對(duì)接口的操作是程序?qū)涌诘脑L問(wèn)（讀/寫(xiě)）的方式，不同接口電路支持不同的操作方式，常用方（下轉(zhuǎn)第324頁(yè)）（上接第128頁(yè)）式包括查詢(xún)、中斷和DMA控制方式。

5 計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)總結(jié)

熟悉計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)，目的是提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力。不僅僅要熟悉各個(gè)硬件模塊的功能，還需了解相關(guān)最新技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)及新標(biāo)準(zhǔn)，利用硬件性能測(cè)試方法，能解決在實(shí)際使用中出現(xiàn)的問(wèn)題。

【參考文獻(xiàn)】

[1]李桂秋，宋維堂.計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社，2012：5-8.

[2]王福瑞.單片微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2000：57-61.

[3]周洪利，朱衛(wèi)東，陳連坤.計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)基礎(chǔ)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2012：159-162.

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關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)；硬件；日常維護(hù)

中圖分類(lèi)號(hào):TP307文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1007-9416(2015)12-0217-01

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的蓬勃發(fā)展,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用也被廣泛的普及,作為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要組成部分,計(jì)算機(jī)硬件也在不斷的進(jìn)行更新,性能越來(lái)越好,檔次越來(lái)越高。計(jì)算機(jī)使用者在享受使用電腦帶來(lái)便捷的同時(shí),也在面臨著一系列的電腦問(wèn)題。

在全國(guó)的電腦使用者中,絕大多數(shù)用戶(hù)對(duì)于電腦知識(shí)的掌握都是非常少的,或者說(shuō)基本上就是不懂,而一旦出現(xiàn)電腦故障問(wèn)題,可能就不知道需要如何處理,如何才能使自己的電腦進(jìn)行正常的工作,使電腦的系統(tǒng)性能得到充分的發(fā)揮。出現(xiàn)電腦故障問(wèn)題,除了電腦本身的質(zhì)量因素外,更取決于使用者本身對(duì)電腦及其硬件的使用、維護(hù)和檢修,所以,計(jì)算機(jī)用戶(hù)或多或少的掌握一些計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)知識(shí)是非常有必要的,與此同時(shí)對(duì)電腦故障產(chǎn)生原因進(jìn)行了解也是勢(shì)在必行的。下面,我就先具體的介紹一下電腦日常維護(hù)的幾個(gè)方面。(1)計(jì)算機(jī)要放置在整潔、干凈、干燥的環(huán)境當(dāng)中,對(duì)計(jì)算機(jī)放置的位置需要經(jīng)常性的打掃,尤其是電腦的工作臺(tái),需要經(jīng)常進(jìn)行除塵工作,避免顯示器因吸入大量的灰塵從而影響使用效果。(2)電腦開(kāi)機(jī)和關(guān)機(jī)的順序要按照正常順序進(jìn)行,電腦開(kāi)機(jī)時(shí),要依照先是外設(shè)設(shè)備然后是主機(jī)的開(kāi)機(jī)順序,如果不這樣做,可能會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)無(wú)法識(shí)別硬件或無(wú)法裝載設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序。(3)在計(jì)算機(jī)進(jìn)行工作時(shí),嚴(yán)禁對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行移動(dòng),更要避免碰撞機(jī)器的情況的發(fā)生,因?yàn)榘l(fā)生上述的情況時(shí)有可能使硬盤(pán)的磁頭和盤(pán)片發(fā)生碰撞,從而引起不必要的損傷,影響計(jì)算機(jī)硬件和電腦的運(yùn)行。(4)在使用非本電腦自身的外接設(shè)備時(shí),如軟盤(pán)、光盤(pán)和移動(dòng)硬盤(pán)時(shí),一定要先對(duì)這些外接設(shè)備進(jìn)行掃描查毒,使用之后也一定要在進(jìn)行一遍,因?yàn)楝F(xiàn)在市面上的一些殺毒軟件對(duì)于壓縮文件中的病毒可能無(wú)法辨識(shí)和查殺。(5)如果計(jì)算機(jī)系統(tǒng)因?yàn)閿嚯娀蚨搪坊蚱渌蚨鴽](méi)有正常退出后,一定要及時(shí)的對(duì)電腦硬盤(pán)進(jìn)行掃描,如果系統(tǒng)報(bào)錯(cuò)也要一定及時(shí)的進(jìn)行修復(fù)。因?yàn)樵谶@種情況下,電腦硬盤(pán)的某些數(shù)據(jù)可能會(huì)丟失,可能導(dǎo)致系統(tǒng)存在著安全隱患,不及時(shí)的進(jìn)行修復(fù),有可能導(dǎo)致電腦的程序紊亂,嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)不能正常的運(yùn)行和工作。(6)定期對(duì)電腦硬件和其他設(shè)備進(jìn)行保養(yǎng),如清掃機(jī)器內(nèi)部的塵土?xí)r,可以利用吸塵器或無(wú)水酒精對(duì)其進(jìn)行擦拭,對(duì)磁頭和打印頭進(jìn)行定期的清洗,對(duì)各個(gè)設(shè)備的連接部位進(jìn)行檢查,看看是否接觸良好,是否存在著損壞。(7)軟件是電腦系統(tǒng)運(yùn)行中的重中之重,對(duì)于軟件我們也要進(jìn)行定期的保養(yǎng),利用工具檢查系統(tǒng)文件是否有丟失的情況發(fā)生,如果丟失可以使用文件備份進(jìn)行恢復(fù);定期的對(duì)電腦系統(tǒng)進(jìn)行掃描和檢查,看看是否有病毒存在,如果有要立即查殺,防止病毒對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行破壞;對(duì)硬盤(pán)上存在的文件和碎片進(jìn)行定期的清理,清除無(wú)用的文件或目錄,從而釋放硬盤(pán)的存儲(chǔ)空間。硬件故障和軟件故障是計(jì)算機(jī)故障中最基礎(chǔ)的兩個(gè)方面。顧名思義,由計(jì)算機(jī)硬件設(shè)施引起的故障被稱(chēng)作為硬件故障,包涵了計(jì)算機(jī)的主機(jī)系統(tǒng)、存儲(chǔ)器、硬盤(pán)、顯示器等所有硬件設(shè)備。

軟件故障則是指由于對(duì)計(jì)算機(jī)使用不當(dāng)或系統(tǒng)軟件而引起的故障,同時(shí)還包括系統(tǒng)配置錯(cuò)誤、系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置不正確或系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境被改變而出現(xiàn)的各種故障。百分之八十的計(jì)算機(jī)故障是人為引起的,用戶(hù)對(duì)計(jì)算機(jī)的使用不當(dāng),對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境的不合理要求,對(duì)系統(tǒng)下達(dá)錯(cuò)誤的指令,對(duì)計(jì)算機(jī)的日常維護(hù)沒(méi)有正確及時(shí)的進(jìn)行,而計(jì)算機(jī)的硬件故障只有不到百分之十左右。因此,當(dāng)我們?cè)谑褂糜?jì)算機(jī)的過(guò)程中,如果計(jì)算機(jī)突然出現(xiàn)了故障,不要擔(dān)心,很大的原因是你對(duì)系統(tǒng)的不當(dāng)操作引起的故障,更不用擔(dān)心自己花了許多錢(qián)配置的電腦會(huì)變成一堆廢鐵。而我們對(duì)常見(jiàn)的故障的判斷方法也有以下幾種:(1)清潔法:對(duì)計(jì)算機(jī)中發(fā)生故障的關(guān)鍵部位或組件進(jìn)行衛(wèi)生清潔處理。利用吸塵器、打氣筒或刷子,對(duì)發(fā)生硬件故障的設(shè)備進(jìn)行吹風(fēng)、利用刷子將灰塵刷掉,將灰塵吹走,將硬件設(shè)備的衛(wèi)生清理干凈。如果還需要進(jìn)一步的清理,可以用棉簽沾染酒精進(jìn)行擦拭,之后用干棉簽擦干。清潔法的原理就是利用各種工資對(duì)硬件設(shè)備進(jìn)行清潔處理,將影響系統(tǒng)運(yùn)行的灰塵和污垢清除,使之恢復(fù)正常的工作效率和運(yùn)行狀態(tài)。(2)觀察法:觀察法是利用人的感覺(jué)器官,分析判斷計(jì)算機(jī)是否存在著異?，F(xiàn)象,主要是通過(guò)“看、聽(tīng)、摸、聞”等方法,看連接部位是否插牢,主板上是否有燒焦變形等外在表現(xiàn)。聽(tīng)是通過(guò)對(duì)電源風(fēng)扇等部位的判斷,看設(shè)備是否正常的工作。(3)替換法:替換法主要是利用好的插件板換下可疑的插件板,將好的新的設(shè)備安裝成功后計(jì)算機(jī)可以正常的工作,則表明原來(lái)的硬件設(shè)備存在著問(wèn)題。如果換上了好的設(shè)備計(jì)算機(jī)仍然存在著問(wèn)題,則繼續(xù)替換另外的設(shè)備,直到找出問(wèn)題的所在。利用這種方法可以有效的找出出現(xiàn)故障的設(shè)備,但是這種方法需要有備用的硬件設(shè)備。(4)插拔法:插拔法是指關(guān)閉電腦后,將板卡逐塊拔下,每拔掉一塊,就重新開(kāi)機(jī)檢查;如故障依然存在則插回剛拔掉那塊,再拔掉另一塊開(kāi)機(jī)檢查,一旦拔出某塊插板后故障消失,說(shuō)明故障點(diǎn)即在該插件板上,但對(duì)于顯卡、主板等系統(tǒng)運(yùn)行必須的部件不能使用插拔法。(5)比較法:比較法是指使兩臺(tái)或多臺(tái)配置相同或相似的電腦執(zhí)行相同的任務(wù),然后觀察有故障的計(jì)算機(jī)與運(yùn)行正常的計(jì)算機(jī)的不同表現(xiàn),從而找出故障來(lái)源的一種方法,此方法適用于局域網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中。

總結(jié):

上述的方式只是常用的檢修方式,對(duì)于具體的問(wèn)題,不同的計(jì)算機(jī)需要利用不同的方式來(lái)進(jìn)行處理。計(jì)算機(jī)維修技術(shù)是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程,初學(xué)者往往不知從何下手,這主要是欠缺維修實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)?？傊?只要我們多觀察、勤學(xué)習(xí),我們一定能成為一名電腦醫(yī)生,再使用電腦就不用擔(dān)心它出現(xiàn)問(wèn)題了。

參考文獻(xiàn)

[1]曹哲,著《.計(jì)算機(jī)維護(hù)與維修》.高等教育出版社,2004年4月第二版.

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關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī) 硬件 故障維護(hù)

一、CPU常見(jiàn)故障

1.重啟故障

引起電腦重啟故障的原因很多，有軟件和硬件原因之分。硬件方面，內(nèi)存、主板、CPU、電源等都會(huì)引起電腦的平繁重啟。關(guān)于重啟故障請(qǐng)參見(jiàn)重啟故障。主板偵測(cè)到CPU過(guò)熱，就會(huì)重啟系統(tǒng)，以此來(lái)達(dá)到保護(hù)CPU不被燒毀。所以系統(tǒng)平繁重啟請(qǐng)檢查CPU散熱是否正常。

2.散熱故障

主要現(xiàn)象：當(dāng)CPU的散熱不良時(shí)，如果造成CPU溫度過(guò)高一般都會(huì)造成主機(jī)故障。故障主要表現(xiàn)在：死機(jī)、黑屏、機(jī)器變慢、在cmos和dos下死機(jī)、主機(jī)反復(fù)重啟等現(xiàn)象。主要原因：①CPU風(fēng)扇故障：CPU風(fēng)扇沒(méi)有安裝好，與CPU接觸不夠緊密，或者是CPU風(fēng)扇壞損。②CPU上的硅膠完全揮發(fā)，導(dǎo)致散熱不良。解決方法：①正確安裝CPU風(fēng)扇②在CPU上涂抹薄薄一層散熱膏。

3.超頻故障

CPU的超頻后對(duì)散熱的要求相應(yīng)的會(huì)增大，如果無(wú)法及時(shí)散出熱，就會(huì)產(chǎn)生CPU散熱不良的故障現(xiàn)象。CPU超頻后相應(yīng)的對(duì)電壓的要求也會(huì)提高，如果電壓不夠，機(jī)器就會(huì)變慢、死機(jī)、黑屏。所以超頻前要加入自己對(duì)電源的考慮。

4.CPU頻率常見(jiàn)故障

頻率有時(shí)自動(dòng)降低———故障現(xiàn)象：開(kāi)機(jī)后本來(lái)的頻率變小了，顯示的信息是“DefaultsCMOSSetupLoaded”，在重新設(shè)置CMOSSetup中的CPU參數(shù)后（軟跳線主板），系統(tǒng)正常主頻，但不一定哪一天，又會(huì)重復(fù)上面的過(guò)程。解決方法：更換CMOS電池。

方法步驟：關(guān)機(jī)；在主板上找到紐扣形的鋰電池；取下電池；開(kāi)機(jī)，重新設(shè)置CPU等參數(shù)。說(shuō)明：這種現(xiàn)象常見(jiàn)于軟設(shè)置CPU參數(shù)的主板。注意：普通的紐扣型鋰電池是3V的，實(shí)際測(cè)量應(yīng)該是3點(diǎn)幾伏。如果發(fā)生上述問(wèn)題，多數(shù)是電池電壓已經(jīng)低于3伏了。如果使用的是特殊的電池，如Dallas電池，則需要找廠商更換。

頻率跳變———故障現(xiàn)象：CPU的主頻在每次開(kāi)機(jī)所顯示的主頻不一致，而且主頻跳動(dòng)數(shù)值比較固定。解決方法：可能與CMOS電池或主板或電源有關(guān)，請(qǐng)更換電池或主板。一次降頻———故障現(xiàn)象：CPU的降頻是指CPU一直運(yùn)行在較低的頻率上，而不是原來(lái)正常的頻率。解決方法：把CPU拿到其它電腦上嘗試。方法步驟：關(guān)機(jī)；打開(kāi)機(jī)箱；打開(kāi)CPU邊上杠桿機(jī)制；拔下CPU；在另外的電腦上安裝該CPU，注意正確設(shè)置CPU參數(shù)，包括電壓、外頻、倍頻。說(shuō)明：如果該CPU在其它電腦上正確設(shè)置，但也顯示133MHz，則說(shuō)明是CPU壞了，不能以更高的頻率工作，如果在三年保修期內(nèi)可以更換，否則只能當(dāng)普通的133MHzCPU來(lái)使用。

5.CPU損毀故障

CPU燒毀的故障一般是無(wú)法挽回的。所以以下引起CPU損毀故障的原因一定要注意。

長(zhǎng)時(shí)間的高效率的工作；CPU超頻后，散熱設(shè)備不足；掛起模式造成CPU燒毀。一般的系統(tǒng)掛起并不會(huì)造成CPU燒毀，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)降低CPU工作頻率和風(fēng)扇轉(zhuǎn)速來(lái)節(jié)省能耗。而掛起模式造成CPU被燒毀，均是超頻后的CPU。這全都因?yàn)轱L(fēng)扇停止運(yùn)轉(zhuǎn)造成的。主板上的監(jiān)控芯片除可以監(jiān)控風(fēng)扇轉(zhuǎn)速外，有的還能在系統(tǒng)進(jìn)入Suspend（掛起）省電模式下，自動(dòng)降低風(fēng)扇轉(zhuǎn)速甚至完全停止運(yùn)轉(zhuǎn)，這本是好意，可以省電，也可以延長(zhǎng)風(fēng)扇的壽命與使用時(shí)間。過(guò)去的CPU處于閑置狀態(tài)下，熱量不高，所以風(fēng)扇不轉(zhuǎn)，只靠散熱片還能應(yīng)付散熱。但現(xiàn)在的CPU頻率實(shí)在太高，即使進(jìn)入掛起模式，當(dāng)風(fēng)扇不轉(zhuǎn)時(shí)，CPU也會(huì)熱得發(fā)燙。

這種情況并不是在每塊主板都會(huì)發(fā)生，發(fā)生時(shí)必須要符合三個(gè)條件。首先CPU風(fēng)扇必須是3pin風(fēng)扇，這樣才會(huì)被主板所控制。第二，主板的監(jiān)控功能必須具備FanOffWhenSuspend（進(jìn)入掛起模式即關(guān)閉風(fēng)扇電源），且此功能預(yù)設(shè)為On。有的主板預(yù)設(shè)On，甚至有的在PowerManagement的設(shè)定就有FanOffWhenSuspend這一項(xiàng)選項(xiàng)，大家可以注意看看。第三，進(jìn)入掛起模式。因此，現(xiàn)在就對(duì)照檢查一下自己的電腦吧。

“低溫”工作也能燒毀CPU，主板檢測(cè)到的溫度是CPU附近的空氣溫度，而溫度最好的內(nèi)核溫度卻不容易檢測(cè)。CPU在正常工作的時(shí)候，如果散熱正常一般不會(huì)出現(xiàn)燒毀故障，而在超頻后CPU燒毀的幾率大大增加。

二、計(jì)算機(jī)硬件的維護(hù)

1.計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)方案的設(shè)計(jì)

（1）實(shí)施定期檢查：在日常的計(jì)算機(jī)應(yīng)用中，應(yīng)做好多方面的計(jì)算機(jī)檢查工作，通常情況下，可通過(guò)肉眼對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行檢查來(lái)獲取相關(guān)的信息。因硬件設(shè)施主要集中于計(jì)算機(jī)的外部，從而給計(jì)算機(jī)硬件的檢測(cè)帶來(lái)了便利。

（2）軟硬兼施：硬件、軟件是計(jì)算機(jī)的兩大核心組成，兩者密切聯(lián)系，軟件的性能在一定程度上影響著硬件，而這就要求在計(jì)算機(jī)硬件的維護(hù)工作應(yīng)結(jié)合軟件加以展開(kāi)。

（3）注重環(huán)境的營(yíng)造：對(duì)于計(jì)算機(jī)設(shè)備來(lái)講，其外在環(huán)境的變化會(huì)對(duì)其性能造成較大影響。因此，在進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件的相關(guān)維護(hù)時(shí)，應(yīng)給予環(huán)境因素足夠的重視，如電壓、溫度、電源等等，從而為計(jì)算機(jī)的運(yùn)行營(yíng)造良好的使用環(huán)境。

2.計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的具體做法

篇4

關(guān)鍵詞：EDA技術(shù) 計(jì)算機(jī)硬件 存在問(wèn)題 優(yōu)化措施

一、EDA技術(shù)的基本特征研究

現(xiàn)代EDA技術(shù)的基本特征是采用高級(jí)語(yǔ)言描述，具有系統(tǒng)級(jí)仿真和綜合能力，具有開(kāi)放式的實(shí)際環(huán)境以及豐富的元器件模型庫(kù)等；硬件描述語(yǔ)言輸入是EDA系統(tǒng)的主要輸入方式，由于現(xiàn)代社會(huì)電子系統(tǒng)規(guī)模日漸增大，硬件描述語(yǔ)言輸入逐步取代了之前傳統(tǒng)的原理圖輸入設(shè)計(jì)方法，其優(yōu)勢(shì)在于能夠進(jìn)行邏輯綜合優(yōu)化，使設(shè)計(jì)者在比較抽象的層次上對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特征進(jìn)行描述。

二、傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題

（一）硬件設(shè)備短缺，開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)

早期的計(jì)算機(jī)由于工作環(huán)境、硬件材料等方面因素的影響，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的損耗量相對(duì)較大。為了保證計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，管理人員不得不花費(fèi)較多的人力、物力和財(cái)力進(jìn)行修復(fù)和管理。同時(shí)，受當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的制約，計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)，而對(duì)于相關(guān)專(zhuān)業(yè)的任課教師來(lái)說(shuō)，從理論知識(shí)的學(xué)習(xí)到最終熟練進(jìn)行知識(shí)的講解，中間還需要經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)分析和試驗(yàn)，因此，計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的周期非常漫長(zhǎng)。而對(duì)于高校的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō)，如果堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)的進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備更新?lián)Q代，雖然能夠保證各項(xiàng)計(jì)算機(jī)教學(xué)試驗(yàn)正常開(kāi)展，但是高頻率的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備更新必然會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)壓力，不利于高校的綜合性建設(shè)；而如果長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的更新，又起不到教學(xué)應(yīng)有的效果。

（二）硬件與試驗(yàn)脫節(jié)且不夠系統(tǒng)化

計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的硬件類(lèi)課程是一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科，學(xué)生不僅要掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法和理論知識(shí)，而且要學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)和計(jì)算機(jī)的控制運(yùn)用。但是從現(xiàn)階段高校計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)教學(xué)來(lái)看，許多高校專(zhuān)業(yè)教師仍然沒(méi)有從根本上轉(zhuǎn)變教學(xué)方法，課堂理論知識(shí)講解的比重過(guò)高，學(xué)生獨(dú)立思考和獨(dú)立設(shè)計(jì)的時(shí)間偏少，由此導(dǎo)致計(jì)算機(jī)硬件的理論教學(xué)與實(shí)踐相脫節(jié)。除此之外，即便是在教師的帶領(lǐng)下開(kāi)展了計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)課程，由于缺乏規(guī)范化的組織和系統(tǒng)化的安排，學(xué)生的自主動(dòng)手和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ驳貌坏接行У陌l(fā)揮，多數(shù)情況下只能按照教師所講解的內(nèi)容進(jìn)行模仿設(shè)計(jì)，學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和硬件設(shè)計(jì)能力沒(méi)有得到真正的提高。

（三）教學(xué)內(nèi)容相對(duì)固定，缺乏創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)

計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的設(shè)計(jì)要滿足與當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展需要，這就要求其設(shè)計(jì)理念必須緊跟市場(chǎng)發(fā)展形勢(shì)，不斷的進(jìn)行自我更新和完善。但是作為高校的一門(mén)學(xué)科，計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)要受到多種因素的制約，例如其硬件開(kāi)發(fā)不僅受高校實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)備的影響，還與實(shí)驗(yàn)人員的整體素質(zhì)有關(guān)。而有些高校為了降低計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)成本，對(duì)某個(gè)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)功能進(jìn)行了限定，這種方法雖然能夠降低硬件設(shè)計(jì)成本，但是不利于實(shí)驗(yàn)室功能的延伸，并且專(zhuān)用實(shí)驗(yàn)臺(tái)的故障率較高，后期投入維修的花費(fèi)也大。因此，計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)內(nèi)容難以實(shí)現(xiàn)與時(shí)俱進(jìn)的更新，缺乏創(chuàng)新意識(shí)，是制約其硬件設(shè)計(jì)的主要根源。

三、基本設(shè)計(jì)思想和EDA技術(shù)

開(kāi)發(fā)利用EDA平臺(tái)進(jìn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)部件及主機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其實(shí)質(zhì)是利用運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上軟件所提供的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，設(shè)計(jì)人員利用該系統(tǒng)所提供的各種元器件和芯片仿真模型，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要設(shè)計(jì)邏輯電路，進(jìn)行系統(tǒng)布線和調(diào)試運(yùn)行。由于整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程都是在虛擬環(huán)境下進(jìn)行，因此可以反復(fù)操作和多參數(shù)調(diào)控，而不必?fù)?dān)心系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成本問(wèn)題。同時(shí)，設(shè)計(jì)者還能隨時(shí)進(jìn)行存檔，將當(dāng)前設(shè)計(jì)的系統(tǒng)、線路進(jìn)行保存，并在再次使用時(shí)隨時(shí)調(diào)用。在此基礎(chǔ)上，可以針對(duì)自己設(shè)計(jì)出的部件及系統(tǒng)進(jìn)行編譯、模擬仿真測(cè)試，以驗(yàn)證自己邏輯設(shè)計(jì)的正確性。課程設(shè)計(jì)結(jié)束后，可以將存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)圖及結(jié)果提交給檢查者。使用EDA技術(shù)，解決微指令時(shí)序控制時(shí)邏輯與非門(mén)電路比較復(fù)雜的問(wèn)題：時(shí)序設(shè)計(jì)分一個(gè)周期完成一條機(jī)器指令或是二個(gè)周期完成一條機(jī)器指令，對(duì)于后者，時(shí)序控制邏輯就比較復(fù)雜。

四、基于EDA技術(shù)開(kāi)展計(jì)算機(jī)硬件的優(yōu)勢(shì)

（一）提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，豐富課程內(nèi)容

EDA技術(shù)的優(yōu)勢(shì)之一在于其應(yīng)用范圍的廣泛性，在電子信息工程專(zhuān)業(yè)和計(jì)算機(jī)技術(shù)專(zhuān)業(yè)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，學(xué)生都需要進(jìn)行不同深度的EDA課程學(xué)習(xí)。同時(shí)，EDA技術(shù)還是一門(mén)輔助教學(xué)能力較強(qiáng)的課程，學(xué)生在掌握基礎(chǔ)的理論知識(shí)和熟練的EDA技術(shù)操作后，能夠?yàn)槔^續(xù)進(jìn)行相關(guān)方面的專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)提供極大便利。例如，EDA技術(shù)要求學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行線路設(shè)計(jì)和按照操作，對(duì)于提升學(xué)生的動(dòng)手操作能力和團(tuán)隊(duì)合作能力有積極幫助。而今后學(xué)生在學(xué)習(xí)系統(tǒng)編程時(shí)，也離不開(kāi)這兩種能力。因此可以說(shuō)，EDA技術(shù)對(duì)于豐富學(xué)生專(zhuān)業(yè)課程內(nèi)容，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力有極大的幫助。

（二）彌補(bǔ)條件的不足，節(jié)約課程投入

以往的電子相關(guān)課程以理論講解為主，學(xué)生雖然有機(jī)會(huì)參與到實(shí)踐操作中，但是許多技術(shù)方面的問(wèn)題得不到及r解決，容易影響下一步的知識(shí)學(xué)習(xí)。而EDA技術(shù)則能夠在很大程度上避免類(lèi)似問(wèn)題：首先，EDA技術(shù)以計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)為支撐，學(xué)生在教師講解完相關(guān)的課堂知識(shí)后，能夠立即在計(jì)算機(jī)上完成實(shí)踐聯(lián)系，包括設(shè)計(jì)電路、調(diào)整參數(shù)、系統(tǒng)運(yùn)行以及模型分析等。其次，利用計(jì)算機(jī)上的這些仿真軟件，能夠隨時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)修改和多參數(shù)調(diào)試運(yùn)行，而不用擔(dān)心成本問(wèn)題。而在以往的實(shí)驗(yàn)室操作教學(xué)中，如果學(xué)生操作不當(dāng)，很容易出現(xiàn)器材損壞、元器件丟失等問(wèn)題，給實(shí)驗(yàn)室造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。因此，EDA技術(shù)的使用，間接的節(jié)省了實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)成本。

參考文獻(xiàn)：

[1]易小琳，胡林青.計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)踐教程―基于EDA平臺(tái)[M].航空航天大學(xué)出版社，2006.

篇5

關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)；硬件；維護(hù)；

Abstract: Along with the computer application, the technical requirements of the higher content of computer hardware, computer hardware upgrading at the same time, the hardware maintenance requirements are also getting higher and higher. Aiming at the maintenance of computer hardware technology and troubleshooting discussed.

Keywords: computer; hardware; maintenance

中圖分類(lèi)號(hào)：G633.67

現(xiàn)如今社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度是非?？斓模?jì)算機(jī)已經(jīng)是一個(gè)普遍家庭普遍存在的電器設(shè)備，在各行業(yè)的應(yīng)用也極為廣泛，如機(jī)械，電子，電信等行業(yè)，都是由計(jì)算機(jī)協(xié)助來(lái)完成。計(jì)算機(jī)的設(shè)備核心是內(nèi)部硬件，在操作過(guò)程中，如果電腦的問(wèn)題，它會(huì)導(dǎo)致電腦死機(jī)。本文根據(jù)計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的原則，對(duì)計(jì)算機(jī)硬件常出現(xiàn)的故障提出解決措施。

1 計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)原則

1.1 檢測(cè)前進(jìn)行必要的環(huán)境清潔

計(jì)算機(jī)的工作環(huán)境在很大程度上影響著硬件的工作，很多硬件的故障都是因?yàn)榄h(huán)境差引起的。濕度大或灰塵大的環(huán)境都會(huì)損傷計(jì)算機(jī)硬件，減短其使用壽命。因此，在計(jì)算機(jī)硬件的維護(hù)以及故障檢查中，首先要清潔計(jì)算機(jī)外和機(jī)內(nèi)的工作環(huán)境，防止環(huán)境原因引起計(jì)算機(jī)硬件發(fā)生故障。

1.2 注意硬件維護(hù)的順序

計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備維護(hù)時(shí)需掌握一定的程序。第一, 先進(jìn)行電源檢查, 再檢查部件。電源容易被用戶(hù)忽視, 電源的功率應(yīng)當(dāng)保持在適當(dāng)?shù)乃?。第? 檢查要分接通電源前和接通電源后。檢查時(shí)不能盲目接通電源, 有些故障需要拔出電源才能解除,而另外一些則需要接通電源才能發(fā)現(xiàn)。第三, 維護(hù)時(shí)先易后難, 先普通后特殊。

2 計(jì)算機(jī)硬件問(wèn)題分析

計(jì)算機(jī)硬件是計(jì)算機(jī)必不可少的一個(gè)組成部分，如何判斷計(jì)算機(jī)硬件出現(xiàn)的故障，找到故障來(lái)源，對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件的維護(hù)十分重要。計(jì)算機(jī)硬件故障產(chǎn)生的原因要從計(jì)算機(jī)內(nèi)部和外部?jī)蓚€(gè)方面來(lái)分析，計(jì)算機(jī)硬件內(nèi)部故障一般是由于設(shè)備沖突或者是軟件故障引起。 計(jì)算機(jī)硬件故障出現(xiàn)的外部原因相對(duì)于內(nèi)部原因而言，就更好判斷一些，計(jì)算機(jī)使用的外部環(huán)境就是原因之一。如果計(jì)算機(jī)的使用地區(qū)電壓不穩(wěn)或者經(jīng)常停電，在該環(huán)境下使用的計(jì)算機(jī)就容易不能正常工作，還很有可能會(huì)損壞硬盤(pán)等配件。電磁干擾對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件產(chǎn)生的影響也不容忽視，生活中常見(jiàn)的高壓線、變壓器、以及變頻空調(diào)等設(shè)備的使用，都有可能引起強(qiáng)大的電磁干擾。如果恰好計(jì)算機(jī)主機(jī)抗電磁干擾能力差，這些電磁干擾就會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)意外重啟等現(xiàn)象的出現(xiàn)；強(qiáng)大的電磁干擾還有可能使得顯示器被磁化，進(jìn)而導(dǎo)致顯示器的偏色故障等。

3 計(jì)算機(jī)硬件故障排除技術(shù)

3.1 肉眼觀察。首先仔細(xì)檢查計(jì)算機(jī)的周邊環(huán)境和設(shè)備，包括：室內(nèi)環(huán)境、插頭插座接觸程度檢查、用戶(hù)操作方式合理性確認(rèn)等。

3.2 最小系統(tǒng)法。計(jì)算機(jī)是多組合的工作模式，許多外設(shè)可以熱插拔，而外設(shè)故障是可能導(dǎo)致系統(tǒng)異常的。要確定具體的問(wèn)題，需要不斷地縮小范圍。可以考慮先將計(jì)算機(jī)最簡(jiǎn)化到可基本引導(dǎo)的程度，只留電源，主板和CPU這最小系統(tǒng)化的組合。

3.3 逐步添加法。即在最小系統(tǒng)工作正常的前提下，逐步添加原來(lái)拆除或打開(kāi)屏蔽裝置，直到系統(tǒng)故障重現(xiàn)，可以確定故障所在。

3.4 替換法。這一方法的應(yīng)用往往要結(jié)合其他方法。先基本確定故障硬件，然后再采用好的部件替換故障部件。替換過(guò)程中，最好采用同一種型號(hào)的設(shè)備，這樣避免引來(lái)設(shè)備兼容的新問(wèn)題。

4 計(jì)算機(jī)硬件常見(jiàn)故障及對(duì)應(yīng)解決方法

4.1 CPU的維護(hù)

CPU是計(jì)算機(jī)的重要處理部件。CPU在正常使用過(guò)程中出現(xiàn)故障的幾率很小，但作為計(jì)算機(jī)最核心的部件，對(duì)CPU的日常維護(hù)還是很重要的。

1）正常使用CPU要保證CPU工作在正常的頻率下，盡量不要通過(guò)超頻來(lái)提高計(jì)算機(jī)的性能。計(jì)算機(jī)正常工作時(shí)，要保持主機(jī)位置的穩(wěn)定，不要輕易移動(dòng)CPU。安裝時(shí)要注意安裝到位，以免引起不必要的故障。

2）保持良好散熱現(xiàn)在的CPU發(fā)熱量都比較大，如果CPU不能很好的散熱，就有可能引起系統(tǒng)運(yùn)行不正常等故障，選擇一款好的CPU散熱器是必不可少的。CPU散熱器根據(jù)散熱原理可分為：風(fēng)冷式、熱管散熱式、水冷式、半導(dǎo)體制冷和壓縮機(jī)、液態(tài)氮制冷等幾種。常用的散熱器仍然是風(fēng)冷式。

3）定期進(jìn)行清潔灰塵過(guò)多會(huì)造成散熱不良、引起CPU故障，要經(jīng)常對(duì)散熱風(fēng)扇進(jìn)行除塵，保持CPU插座周?chē)鍧崱?/p>

4.2 主板維護(hù)

1) 隨著計(jì)算機(jī)的使用期限延長(zhǎng)，會(huì)發(fā)現(xiàn)電腦系統(tǒng)的時(shí)間會(huì)變慢，雖然對(duì)其校準(zhǔn)過(guò)，但仍解決不了。是電腦主板電池引起的。在更換電池后還是如此情況，很大一部分原因是主板的時(shí)鐘電路的問(wèn)題，這種情況需要及時(shí)聯(lián)系廠家或者維修服務(wù)部門(mén)。

2) 電源指示燈不亮。開(kāi)機(jī)后電源指示燈不亮，許多用戶(hù)是將主板拆下然后重新安裝在主板上，導(dǎo)致出現(xiàn)指示燈問(wèn)題。首先，可以檢查電源是否正常，如果電源沒(méi)有理由，那么原因很可能是一個(gè)電腦主板的問(wèn)題。一個(gè)被懷疑主板燒壞，一種檢查主板，如果發(fā)現(xiàn)曲折的現(xiàn)象是由接觸不良線?？梢圆鹣轮靼?，重新安裝螺絲固定后重啟。

3) 外置移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備計(jì)算機(jī)無(wú)法識(shí)別現(xiàn)象。移動(dòng)硬盤(pán)或其他移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備不被計(jì)算機(jī)識(shí)別，且會(huì)聽(tīng)到異常的噪音，首先應(yīng)該采取的辦法是檢查傳輸接口連接好，沒(méi)有任何問(wèn)題，就說(shuō)明驅(qū)動(dòng)器的傳輸端口指示供電不足。大多數(shù)電腦主板傳輸端口可滿足大多數(shù)的存儲(chǔ)設(shè)備，但一些特殊的移動(dòng)設(shè)備，由于設(shè)計(jì)會(huì)使主板的供電不足，在這種情況下，這種情況下可以采用移動(dòng)設(shè)備的另一條電源線。

4.3 內(nèi)部存儲(chǔ)

1)長(zhǎng)期閑置的電腦無(wú)法啟動(dòng)。出于各種原因，用戶(hù)可能將電腦閑置很長(zhǎng)一段時(shí)間，在突然開(kāi)機(jī)后系統(tǒng)會(huì)警報(bào)，屏幕變黑，系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)。出現(xiàn)這種情況主要的原因可能是內(nèi)存的問(wèn)題。方法是檢查內(nèi)存的位置是松散的。內(nèi)存條的接觸不良也會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)，可以嘗試重新將內(nèi)存條拔出，清理內(nèi)存槽后將內(nèi)存條再插入插槽，最后再次開(kāi)機(jī)啟動(dòng)。

2)在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行程序發(fā)出運(yùn)行錯(cuò)誤的提示，如“非法操作”的消息。經(jīng)過(guò)分析，原因是由于計(jì)算機(jī)的硬件不兼容或硬件本身存在故障。

4.4 電腦的硬盤(pán)問(wèn)題

(1)硬盤(pán)讀寫(xiě)故障。常見(jiàn)兩種情況，一是硬盤(pán)不讀，就是不能被電腦識(shí)別，具體體現(xiàn)是對(duì)電腦硬盤(pán)的基本信息諸如主板、電源、等信息不能顯示，出現(xiàn)這種情況應(yīng)該是硬盤(pán)本身的構(gòu)造由于長(zhǎng)期使用出現(xiàn)了數(shù)據(jù)接觸不良，里面出現(xiàn)了數(shù)據(jù)線斷裂的現(xiàn)象，應(yīng)更換線路，排除問(wèn)題。二是讀寫(xiě)硬盤(pán)信息錯(cuò)誤。表現(xiàn)在誤讀硬盤(pán)容量。出現(xiàn)這種情況可以重啟電腦，進(jìn)入bois設(shè)置程序，檢查硬盤(pán)屬性，若能顯示正確的硬盤(pán)容量，則要通過(guò)軟盤(pán)啟動(dòng)到dos環(huán)境，檢查電腦空間分區(qū)。很可能會(huì)發(fā)現(xiàn)分區(qū)異常，重新分區(qū)，格式化重新啟動(dòng)電腦。

(2)硬盤(pán)工作噪音大。硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的速度要根據(jù)不同的設(shè)計(jì)有不同的要求，不同品牌的硬盤(pán)在工作時(shí)聲音大小不同，排除設(shè)計(jì)的因，主要原因是底盤(pán)設(shè)計(jì)和硬盤(pán)安裝的問(wèn)題。解決辦法是更換主機(jī)機(jī)箱或者重新安裝硬盤(pán)。

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

中圖分類(lèi)號(hào)：TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2016）22-0226-01

1 引言

近幾年來(lái)，隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高，計(jì)算機(jī)等電子設(shè)備在工作和家庭中已經(jīng)得到了廣泛的使用，其誕生和發(fā)展都對(duì)佳通生活、工作效率等方面起著極其重要的作用――極大的提高了人們的生活、工作效率。但是隨著時(shí)間的不斷推移，計(jì)算機(jī)的硬件會(huì)不可避免地出現(xiàn)各種各樣的故障，這都會(huì)給人們使用過(guò)程中造成很大的不方便，極大的降低了人們的生活和工作質(zhì)量。作為計(jì)算機(jī)的一個(gè)核心組成部分，計(jì)算機(jī)的硬件在其使用的過(guò)程中也極易出現(xiàn)問(wèn)題；而硬件的問(wèn)題也是導(dǎo)致計(jì)算機(jī)運(yùn)行速度降低、計(jì)算機(jī)死機(jī)等現(xiàn)象的一個(gè)最主要的原因。這些都極大的降低了人們對(duì)計(jì)算機(jī)使用的滿意度，同時(shí)也降低了計(jì)算機(jī)應(yīng)有的效果。因此，在很大程度上計(jì)算機(jī)硬件的日常維護(hù)和管理工作就顯得尤為重要，人們對(duì)計(jì)算機(jī)的維護(hù)技術(shù)的探討也越來(lái)越多。

2 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成

計(jì)算硬件的組成主要包括以下幾個(gè)部分：

一是控制設(shè)備。計(jì)算機(jī)控制設(shè)備的主要功能是將人們給定的指令傳送給其他部件，并且對(duì)指令進(jìn)行分門(mén)別類(lèi)，維持計(jì)算機(jī)內(nèi)部工作的正常進(jìn)行。在整個(gè)計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)中，控制設(shè)備起著指揮的作用，其功能的好壞在很大程度上決定著計(jì)算機(jī)的自動(dòng)化程度的高低。

二是存儲(chǔ)設(shè)備。計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器主要包括內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器，她們都是由半導(dǎo)體等材料構(gòu)成的，它們與電腦電路和CPU緊密連接。當(dāng)計(jì)算機(jī)運(yùn)行工作時(shí)，首先是把用戶(hù)需要的資料裝入內(nèi)存，然后由CPU到相應(yīng)的存儲(chǔ)設(shè)備中讀取相關(guān)的資料?？偠灾涔δ苤饕怯脕?lái)存儲(chǔ)相關(guān)資料。

三是運(yùn)算設(shè)備。計(jì)算機(jī)的運(yùn)算設(shè)備，就是對(duì)計(jì)算機(jī)運(yùn)行過(guò)程中所要用到的數(shù)據(jù)、資料等進(jìn)行算術(shù)處理。它能夠解決人們?nèi)粘Ｉ钪袕?fù)雜的計(jì)算問(wèn)題，是復(fù)雜的問(wèn)題簡(jiǎn)單化，極大的節(jié)約了工作時(shí)間，同時(shí)也提高了人們的工作質(zhì)量和水平。

四是輸入、輸出設(shè)備。所謂的輸入設(shè)備就接受人們的指令，并將指令中的各種信息傳遞到內(nèi)部的相關(guān)設(shè)備進(jìn)行處理。那么輸出設(shè)備就是將人們進(jìn)行的一些工作結(jié)果輸出計(jì)算機(jī)，并將計(jì)算機(jī)的處理結(jié)果以一種人們能夠看懂的方式輸出。

3 計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的原則

計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的原則主要有以下幾個(gè)：1）先清潔后檢測(cè)原則。在計(jì)算機(jī)的使用過(guò)程中，空氣散布的灰塵以及空氣的濕度過(guò)高都會(huì)對(duì)計(jì)算機(jī)的硬件造成威脅，從而導(dǎo)致計(jì)算機(jī)的硬件出現(xiàn)問(wèn)題，如使用壽命下降等。2）縣外部設(shè)備后主機(jī)原則。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件檢查的時(shí)候，首先要做的就是檢查計(jì)算機(jī)的外部設(shè)備（如鼠標(biāo)、鍵盤(pán)等），確定這些地方?jīng)]有問(wèn)題時(shí)再進(jìn)行主機(jī)檢查；這樣可以避免人為的造成主機(jī)損壞的情況。3）先電源后部件。在計(jì)算機(jī)的日常維護(hù)中，人們很容易將簡(jiǎn)單的問(wèn)題復(fù)雜化。很多時(shí)候計(jì)算機(jī)的顯示問(wèn)題只是由于電源虛接、電功率不足等情況引起的，沒(méi)必要對(duì)計(jì)算機(jī)主機(jī)等硬件進(jìn)行檢測(cè)。4）先靜態(tài)后動(dòng)態(tài)原則。在計(jì)算機(jī)硬件檢測(cè)的過(guò)程中，首先應(yīng)在切斷電流的情況下進(jìn)行，即靜態(tài)進(jìn)行；如果靜態(tài)檢測(cè)后沒(méi)有發(fā)現(xiàn)任何問(wèn)題，則可以采用接通電流進(jìn)行檢查（即動(dòng)態(tài)檢查），這樣可以避免盲目的通電檢查而出現(xiàn)事故等情況，大大的降低了電流事故的發(fā)生。5）先簡(jiǎn)單后復(fù)雜原則。最后，計(jì)算機(jī)硬件檢查的一個(gè)最為重要的原則就是先簡(jiǎn)單、后復(fù)雜的原則。即是先對(duì)計(jì)算機(jī)硬件的一些簡(jiǎn)單的部分進(jìn)行檢查，在沒(méi)有發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的情況下載深入的專(zhuān)業(yè)檢查。

4 目前計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)中常用的幾種關(guān)鍵技術(shù)

1）直接觀察法

直接觀察法是計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)工作中最常見(jiàn)的一種方法，其基本步驟就是通過(guò)視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)、嗅覺(jué)、觸覺(jué)等去對(duì)計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)備進(jìn)行檢查。所謂的視覺(jué)檢查就是個(gè)體使用肉眼去檢查計(jì)算機(jī)是否出現(xiàn)了故障以及故障出現(xiàn)在哪里；那么聽(tīng)覺(jué)檢測(cè)就是通過(guò)耳朵去聽(tīng)計(jì)算機(jī)硬件在運(yùn)行過(guò)程中是否出現(xiàn)了奇怪的聲音，從而發(fā)現(xiàn)故障所在；嗅覺(jué)就是通過(guò)鼻子去聞?dòng)?jì)算機(jī)硬件周?chē)欠癯霈F(xiàn)了燒焦、糊味等。由于直接觀察法不需要使用任何儀器或設(shè)備，所以已經(jīng)成為人們使用最多的一種檢查方法。

2）插拔替換法

相對(duì)于其他方法來(lái)說(shuō)，插拔替換法應(yīng)該算是最原始，同時(shí)也是最 直接、有效的方法。這種方法的主要原理就是根據(jù)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)的問(wèn)題來(lái)估計(jì)導(dǎo)致問(wèn)題的地方，然后再把這個(gè)硬件卸載下來(lái)安裝到其他計(jì)算機(jī)上，如果安裝到其他計(jì)算機(jī)上出現(xiàn)問(wèn)題的話就是這一部分的硬件出現(xiàn)了問(wèn)題，從而進(jìn)行維修；如果另一臺(tái)計(jì)算機(jī)沒(méi)有出現(xiàn)問(wèn)題，那么則表明這一硬件沒(méi)有出現(xiàn)故障，進(jìn)而進(jìn)行下一步篩選。雖然使用這種方法較為直接、有效，但是對(duì)于那些對(duì)計(jì)算機(jī)不是很熟悉的人來(lái)講，這種方法存在極大的盲目性。

3）逐步增減法

逐步增減法可分為兩種情況，一是逐步增加：是指在原有的最小系統(tǒng)的條件下，每一次向系統(tǒng)中增加一個(gè)組件或設(shè)備，從而篩選故障；二是逐步減少：則是指在原有的系統(tǒng)下，每次減少一個(gè)組件來(lái)排除設(shè)備故障。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，計(jì)算機(jī)硬件的維護(hù)與管理在計(jì)算機(jī)的正常使用過(guò)程中有著極其重要的作用――可以提高計(jì)算機(jī)的運(yùn)行效率、延長(zhǎng)計(jì)算機(jī)的使用壽命。因此，在一定原則的指導(dǎo)下，找到合適的維護(hù)技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)的硬件進(jìn)行維護(hù)、管理顯得尤為重要。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵字：計(jì)算機(jī)硬件；維護(hù)；創(chuàng)新管理

作者簡(jiǎn)介：季一鳴（1989-），男，江蘇鹽城，碩士，初級(jí)工程師；研究方向：計(jì)算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用

一臺(tái)計(jì)算機(jī)的使用壽命和其是否被經(jīng)常性地進(jìn)行維護(hù)息息相關(guān)。在計(jì)算機(jī)的實(shí)際使用過(guò)程中，不定期地對(duì)計(jì)算機(jī)硬件進(jìn)行維護(hù)，可以有效預(yù)防和避免計(jì)算機(jī)發(fā)生故障，給正常的工作帶來(lái)負(fù)面影響，保證計(jì)算機(jī)可以較長(zhǎng)時(shí)間都處于正常高效的工作狀態(tài)中，因此日常工作之余對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行硬件維護(hù)是十分必要的，也是十分重要的。

1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

所謂計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)，主要是指構(gòu)成計(jì)算機(jī)正常運(yùn)行的各個(gè)物理設(shè)備，一般而言計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備主要由輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、存儲(chǔ)器、控制器和運(yùn)算器構(gòu)成，一般包括有常見(jiàn)的鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、顯示器、內(nèi)外存儲(chǔ)器、主機(jī)中的主板、CPU以及各個(gè)電源等等，硬件之間以總線結(jié)構(gòu)方式進(jìn)行相互連接，是計(jì)算機(jī)進(jìn)行正常運(yùn)行的基礎(chǔ)物質(zhì)設(shè)備。計(jì)算機(jī)硬件故障主要是指由計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的機(jī)械故障、接觸不良、電氣或安裝不當(dāng)?shù)仍驅(qū)е碌挠?jì)算機(jī)硬件設(shè)備發(fā)生的物理性故障。

2計(jì)算機(jī)硬件產(chǎn)生故障的產(chǎn)生因素

計(jì)算機(jī)硬件產(chǎn)生故障通常有兩大原因，一是來(lái)自計(jì)算機(jī)內(nèi)部因素，二是計(jì)算機(jī)外部因素所致，這兩方面的因素都有可能導(dǎo)致計(jì)算機(jī)硬件產(chǎn)生物理性故障，而一般又以計(jì)算機(jī)內(nèi)部因素最為常見(jiàn)。

2.1計(jì)算機(jī)內(nèi)部原因

計(jì)算機(jī)中各類(lèi)電子元器件故障。計(jì)算機(jī)中的各類(lèi)電子元器件和其他配件的質(zhì)量及制作工藝等都會(huì)影響計(jì)算機(jī)硬件的使用和壽命，元器件的損壞、性能降低等都可能會(huì)使計(jì)算機(jī)無(wú)法正常工作。機(jī)械故障。機(jī)械故障一般產(chǎn)生于計(jì)算機(jī)設(shè)備中，如計(jì)算機(jī)某些零件或者部件的損壞，零件的變形、斷裂、間隙增大以及固定零件的松動(dòng)等都屬于機(jī)械故障，這類(lèi)故障一般容易發(fā)生且易于排除。

2.2計(jì)算機(jī)外部原因

來(lái)自計(jì)算機(jī)外部的因素也經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)硬件故障從而使得計(jì)算機(jī)無(wú)法正常工作，如計(jì)算機(jī)長(zhǎng)時(shí)間處于過(guò)過(guò)多的灰塵、靜電、潮濕的環(huán)境、外部電壓不穩(wěn)、開(kāi)關(guān)電源質(zhì)量較差、計(jì)算機(jī)使用者沒(méi)有經(jīng)常性的硬件維護(hù)等習(xí)慣等都有可能導(dǎo)致硬件設(shè)備故障。

3計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的基本原則

（1）由易到難進(jìn)行排查。計(jì)算機(jī)硬件一般種類(lèi)較多，一些很容易被忽略的電源問(wèn)題、設(shè)備連接等都有可能導(dǎo)致計(jì)算機(jī)無(wú)法正常工作，因此計(jì)算機(jī)硬件出現(xiàn)問(wèn)題的原因往往極為復(fù)雜，可能是某一原因也可能是多種原因?qū)е碌?，例如我們平時(shí)常見(jiàn)的電腦黑屏故障，其就可能是顯示器電源問(wèn)題、顯卡松動(dòng)、硬盤(pán)數(shù)據(jù)錯(cuò)損壞等原因?qū)е拢虼水?dāng)計(jì)算機(jī)發(fā)生硬盤(pán)故障后，首先從最簡(jiǎn)單的原因逐一排查，然后再向稍微復(fù)雜的方向進(jìn)行考慮排查，如此可有效節(jié)約時(shí)間，提高硬盤(pán)問(wèn)題解決的效率。（2）由外到內(nèi)進(jìn)行檢查。計(jì)算機(jī)硬件故障發(fā)生后，應(yīng)首先從檢查計(jì)算機(jī)設(shè)備入手，如先查看計(jì)算機(jī)電源是否正常、是否有設(shè)備連接松動(dòng)等，然后再一步步向主機(jī)進(jìn)行排查，有時(shí)候計(jì)算機(jī)無(wú)法正常工作可能是由插板解除不良等這種簡(jiǎn)單的小問(wèn)題所致，進(jìn)行排查的時(shí)候不可對(duì)其進(jìn)行忽視。

4一些常用的硬件維護(hù)方法

掌握一些常用的硬件維護(hù)方法可快速排查計(jì)算機(jī)硬件故障發(fā)生部件等，對(duì)于進(jìn)行有效的計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)有事半功倍的效果。（1）觀察法：觀察法主要是工作人員采用看、聽(tīng)、摸等方法來(lái)觀察和判斷計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備可能產(chǎn)生故障的部件以及原因，一般看主要是觀察計(jì)算機(jī)的工作環(huán)境、外部連接情況，查看計(jì)算機(jī)顯示器上所顯示的信息，操作系統(tǒng)、軟件安裝等方面的情況；聽(tīng)主要是聽(tīng)計(jì)算機(jī)主機(jī)里的CPU、風(fēng)扇等的轉(zhuǎn)動(dòng)情況，硬盤(pán)工作以及設(shè)備啟動(dòng)時(shí)的警報(bào)聲等；摸主要是用手檢查CPU、顯卡等是否有過(guò)熱的情況，各個(gè)設(shè)備的鏈接是否完整等，這是硬件日常維護(hù)的基本方法。（2）插拔法：插拔法也是一種常見(jiàn)的排查硬件設(shè)備的方法，主要是來(lái)拔掉然后再重新插入各個(gè)設(shè)備，主要檢查故障是否由設(shè)備接觸不良、松動(dòng)等情況引起。（3）硬件替換法：替換法是指通過(guò)替換可能產(chǎn)生故障部位的硬件設(shè)備來(lái)確定故障點(diǎn)的方法，如果在硬件替換后計(jì)算機(jī)可正常工作，則可以確定故障發(fā)生的原因和部位。（4）逐一排除法：逐一排除法是指逐一對(duì)硬件進(jìn)行排查以檢查發(fā)生故障的部件的方法，一般情況下需要保證計(jì)算機(jī)可正常啟動(dòng)的基本部件如電源、主板、CPU等最基本的硬件模塊，然后逐一增加硬件，如果發(fā)生故障，則可以確定發(fā)生故障的部件。

5計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的維護(hù)及創(chuàng)新管理

在對(duì)計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備進(jìn)行維護(hù)時(shí)，應(yīng)按照計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的五大組成部分來(lái)進(jìn)行逐一維護(hù)，尤其是對(duì)硬件設(shè)備中的核心元件如CPU、內(nèi)存等要尤為重視。

5.1CPU維護(hù)及故障排除

對(duì)在設(shè)備進(jìn)行維護(hù)和故障解決的過(guò)程中，要實(shí)現(xiàn)了解相關(guān)硬件設(shè)備的規(guī)格參數(shù)，對(duì)各個(gè)硬件常見(jiàn)的故障等有基本的了解，這是有效應(yīng)對(duì)硬件故障的基礎(chǔ)。常見(jiàn)的CPU故障主要有計(jì)算機(jī)通電源之后只有電源閃動(dòng)，無(wú)其他反應(yīng)，顯示器不顯示無(wú)法進(jìn)入操作系統(tǒng)，或者計(jì)算機(jī)出現(xiàn)經(jīng)常性的死機(jī)現(xiàn)象，系統(tǒng)運(yùn)行不穩(wěn)定等。常見(jiàn)的CPU故障排除方法主要有將CPU拆除后檢查CPU的針腳及觸點(diǎn)等地是否存在銹蝕、彎曲等現(xiàn)象，如有要及時(shí)清除銹蝕等雜物，保證CPU芯片和插座接觸良好；在對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行硬件選擇時(shí)，應(yīng)盡量選擇跟CPU相適合的其他硬件如主板、內(nèi)存等，避免因硬件與硬件之間因兼容性不足而導(dǎo)致的硬件故障；同時(shí)定期對(duì)CPU進(jìn)行灰塵清理，避免CPU超頻使用，保證CPU外頻與倍頻在正常狀態(tài)下，盡量使用高質(zhì)量的優(yōu)質(zhì)導(dǎo)熱硅脂，提高散熱效率，保證CPU的散熱要求。

5.2主板維護(hù)及故障排除

一般而言主板中容易出現(xiàn)故障的部位集中在內(nèi)存條插口，各類(lèi)總線插槽等，導(dǎo)致主板損壞的原因也有很多，如主板和硬件兼容性差、電源系統(tǒng)不良、元件器故障、工作環(huán)境惡劣等，日常進(jìn)行維護(hù)以及故障排除應(yīng)先從觀察主板外觀、檢查電源、查看各元件器再到內(nèi)存、顯卡、硬盤(pán)的順序逐一進(jìn)行維護(hù)和排查，平時(shí)的維護(hù)過(guò)程中要注意對(duì)主板進(jìn)行不定期清潔、除塵，在除塵的時(shí)候，輕取下主板用細(xì)軟羊毛刷輕拭掉其表面的灰塵，定期對(duì)主板進(jìn)行清洗，在清洗的過(guò)程中先把主板放置于干凈的清水中，用羊毛刷洗去其表面的灰塵及污垢，然后放在通風(fēng)處等其表面的水滴風(fēng)干后再用紙包好放在陽(yáng)光下，避免主板積塵而腐蝕。

5.3內(nèi)存的維護(hù)及故障排除

內(nèi)存發(fā)生故障后計(jì)算機(jī)經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)死機(jī)、主板發(fā)出“嘀嘀”的短小警報(bào)聲、藍(lán)屏、無(wú)法啟動(dòng)或無(wú)法進(jìn)入操作系統(tǒng)、經(jīng)常提示注冊(cè)表?yè)p失等情況，內(nèi)存發(fā)生故障后應(yīng)根據(jù)不同原因進(jìn)行排除。對(duì)于因內(nèi)存使用時(shí)間久發(fā)生的氧化而造成的內(nèi)存與卡槽接觸不良造成的內(nèi)存故障，可將內(nèi)存取下，使用橡皮擦輕拭去其表面的氧化層即可；對(duì)于因兼容性問(wèn)題導(dǎo)致的，應(yīng)改用同規(guī)格的內(nèi)存；另外要注意內(nèi)存安裝過(guò)程中應(yīng)避免暴力拔插等人為可能造成的內(nèi)存損壞行為。

5.4硬盤(pán)的維護(hù)及故障排除

硬盤(pán)是計(jì)算機(jī)中重要的專(zhuān)門(mén)用以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的部件，也是計(jì)算機(jī)硬件中很容易產(chǎn)生故障的硬件之一，常見(jiàn)的故障有機(jī)械故障、盤(pán)片故障、操作不當(dāng)引起的分區(qū)表破壞等等，針對(duì)不同情況采取針對(duì)性的硬盤(pán)故障排除方法，如當(dāng)計(jì)算機(jī)顯示“硬盤(pán)C驅(qū)動(dòng)失敗，運(yùn)行設(shè)置功能，按F1鍵重新開(kāi)始”時(shí)，就要判斷是因硬盤(pán)設(shè)置的參數(shù)和格式化時(shí)所采用的參數(shù)不同導(dǎo)致的，這時(shí)就需要重新設(shè)置硬盤(pán)參數(shù)，重新分區(qū)等方式來(lái)解決；此外，在平時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對(duì)硬盤(pán)的日常維護(hù)，例如在硬盤(pán)還處于工作狀態(tài)中避免強(qiáng)行關(guān)機(jī)，因?yàn)橛脖P(pán)在讀取數(shù)據(jù)以及存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的過(guò)程因?yàn)橥蝗粩嚯姌O易造成硬盤(pán)數(shù)據(jù)丟失和硬盤(pán)損壞，同時(shí)日常應(yīng)注意硬盤(pán)散熱，避免硬盤(pán)因溫度過(guò)高而出現(xiàn)問(wèn)題，養(yǎng)成定期對(duì)硬盤(pán)進(jìn)行掃描以及碎片整理，不要頻繁地格式化硬盤(pán)，尤其應(yīng)避免對(duì)硬盤(pán)進(jìn)行低級(jí)格式化，在使用過(guò)程中還應(yīng)避免硬盤(pán)長(zhǎng)時(shí)間超負(fù)荷工作如不間斷下載任務(wù)等。

5.5顯示器的維護(hù)及故障排除

顯示器的常見(jiàn)故障主要有顯示器黑屏、顯示錯(cuò)誤信息如“超出頻率范圍”、顯示器內(nèi)有元件燒糊的氣味、或者顯示器發(fā)出異常聲音以及顯示器顯示畫(huà)面變形扭曲等，針對(duì)顯示器不同的故障采用不同的排查方法，如開(kāi)機(jī)后顯示器出現(xiàn)畫(huà)面抖動(dòng)現(xiàn)象，不久即恢復(fù)正常，就該考慮是由于顯示器內(nèi)部受潮所致，進(jìn)行排除時(shí)應(yīng)更換新的顯像管高壓包；在日常的維護(hù)過(guò)程中，應(yīng)保證顯示器周?chē)h(huán)境干凈清爽，避免過(guò)于潮濕，并對(duì)顯示器予以定期除塵，避免長(zhǎng)時(shí)間開(kāi)機(jī)等。

5.6顯卡的維護(hù)及故障排除

顯卡是計(jì)算機(jī)硬件的核心元件之一，顯卡經(jīng)常出現(xiàn)的故障主要有開(kāi)機(jī)后有警報(bào)聲、無(wú)法進(jìn)行自檢程序，出現(xiàn)黑屏及藍(lán)屏現(xiàn)象，顯卡驅(qū)動(dòng)丟失等，在進(jìn)行顯卡故障的排除時(shí)可以從顯卡接觸、顯卡設(shè)置、驅(qū)動(dòng)程序、顯卡兼容性、顯卡是否超頻等方面入手進(jìn)行；為保證顯卡正常運(yùn)行，定期對(duì)顯卡進(jìn)行維護(hù)是十分有必要的，如不超頻使用顯卡，定期清理夏卡灰塵，定期更換夏卡散熱器上的散熱脂，保證夏卡散熱器的散熱效果，延長(zhǎng)顯卡使用壽命。除了以上列舉的硬件維護(hù)以外，其他的例如鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、網(wǎng)卡、ADSL等硬件也都應(yīng)給予定期的維護(hù)，除此以外，應(yīng)保證計(jì)算機(jī)整機(jī)的工作環(huán)境，室溫應(yīng)盡量在20-25℃，有條件的應(yīng)盡量按照空調(diào)，做好計(jì)算機(jī)整機(jī)的除塵工作，保證計(jì)算機(jī)電源穩(wěn)定等等，總之計(jì)算機(jī)使用者應(yīng)在平時(shí)養(yǎng)成良好的計(jì)算機(jī)使用習(xí)慣，提高計(jì)算機(jī)硬件使用壽命。

[參考文獻(xiàn)]

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篇8

【關(guān)鍵詞】維護(hù)；管理；計(jì)算機(jī)硬件；研究

隨著醫(yī)療衛(wèi)生體制改革的逐漸深入，電子計(jì)算機(jī)在各類(lèi)醫(yī)院的財(cái)務(wù)管理和信息化建設(shè)中有了更廣泛的應(yīng)用。醫(yī)院收費(fèi)系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)化管理化后大大的提高了工作效率，克服了手工收費(fèi)的各種弊端，保證了醫(yī)療收費(fèi)的及時(shí)性、準(zhǔn)確性和完整性，提升了醫(yī)院財(cái)務(wù)管理水平。計(jì)算機(jī)的全面應(yīng)用更促進(jìn)了醫(yī)院的現(xiàn)代化發(fā)展，但一旦計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，就會(huì)影響到一些人的工作和生活。計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障有些時(shí)候是來(lái)自計(jì)算機(jī)硬件，因此，為了確保計(jì)算機(jī)運(yùn)行安全，我們要對(duì)計(jì)算機(jī)硬件加大維護(hù)和管理力度，以便于減少故障的發(fā)生，保障計(jì)算機(jī)穩(wěn)定正常運(yùn)行。

1.硬件常見(jiàn)故障分析

計(jì)算機(jī)一旦發(fā)生硬件故障，就會(huì)影響到計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)行。因此，我們首先要了解以下計(jì)算機(jī)的常見(jiàn)硬件故障。在日常計(jì)算機(jī)使用過(guò)程中，常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)故障現(xiàn)象主要表現(xiàn)為：頻繁死機(jī)、電腦黑屏、計(jì)算機(jī)不能正常開(kāi)機(jī)、關(guān)機(jī)等；造成這些現(xiàn)象的原因許多時(shí)候都是計(jì)算機(jī)硬件故障導(dǎo)致的，計(jì)算機(jī)主機(jī)部件以硬件故障部件相關(guān)聯(lián)，進(jìn)而導(dǎo)致硬盤(pán)故障、顯卡故障以及主機(jī)板故障等；計(jì)算機(jī)一旦出現(xiàn)故障，我們就要根據(jù)故障現(xiàn)象找出故障原因。開(kāi)機(jī)后頻繁死機(jī)不能找到相應(yīng)硬盤(pán)就可能是硬盤(pán)故障；電腦黑屏、顯示器不能正常顯示就可能是顯卡故障；而主板故障的原因有許多，網(wǎng)卡故障、CPU故障、CMOS故障、內(nèi)存條故障等等都屬于主板故障范圍。網(wǎng)卡故障主要表現(xiàn)在網(wǎng)卡不能驅(qū)動(dòng)，計(jì)算機(jī)出現(xiàn)黑屏、計(jì)算機(jī)無(wú)法啟動(dòng)等都可能是CPU故障，也可能是整個(gè)計(jì)算機(jī)樞紐出現(xiàn)故障。如果出現(xiàn)電腦配置相關(guān)信息失真現(xiàn)象，就可能是CMOS故障。有些時(shí)候，計(jì)算機(jī)內(nèi)存條松動(dòng)、接觸不牢，會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存故障，在開(kāi)機(jī)的時(shí)候，計(jì)算機(jī)會(huì)出現(xiàn)滴的聲音，我們通過(guò)滴的聲音次數(shù)可以判斷是否是內(nèi)存故障。以上這些故障現(xiàn)象都屬于計(jì)算機(jī)常見(jiàn)的硬件故障，我們要根據(jù)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障的表現(xiàn)逐一判斷。

2.硬件維護(hù)的相關(guān)討論

2.1維護(hù)計(jì)算機(jī)硬件的原則

維護(hù)計(jì)算機(jī)硬件一定要堅(jiān)持兩個(gè)原則，一個(gè)是預(yù)防為主，防治結(jié)合，另一個(gè)是環(huán)境清潔，檢測(cè)到位。在維護(hù)計(jì)算機(jī)硬件之前，我們首先要做好分析。預(yù)防為主，防治結(jié)合主要是指在計(jì)算機(jī)硬件故障出現(xiàn)之前就做好提前的預(yù)防檢查工作，不要等到故障出現(xiàn)，才想起維護(hù)的維修，這樣，可以有效減少計(jì)算機(jī)故障發(fā)生率。在日常計(jì)算機(jī)使用過(guò)程中，我們要按照安全使用步驟進(jìn)行操作，養(yǎng)成良好的使用習(xí)慣，以便于延長(zhǎng)計(jì)算機(jī)使用壽命。例如：在計(jì)算機(jī)使用之前，我們首先打開(kāi)電源，過(guò)一段時(shí)間再打開(kāi)系統(tǒng)。這樣就可以延長(zhǎng)計(jì)算機(jī)電源使用壽命。因?yàn)?，一般情況下，國(guó)內(nèi)家用電源都是220V，而我們使用的計(jì)算機(jī)電源則是110V，所以，我們打開(kāi)電源之后過(guò)一會(huì)再打開(kāi)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，就可以有效減少電源老化程度，避免電壓突然增大給計(jì)算機(jī)電源帶來(lái)的沖擊，延長(zhǎng)計(jì)算機(jī)電源壽命。在計(jì)算機(jī)使用完成后，首先要關(guān)閉計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，然后再關(guān)閉電源。計(jì)算機(jī)使用完后，不僅要關(guān)閉電源，最好還要拔出電源插頭，這樣不僅能省電，還可以減少有效不必要的安全隱患。用戶(hù)在使用計(jì)算機(jī)的時(shí)候，最好也要學(xué)習(xí)一些計(jì)算機(jī)安全使用小常識(shí)。同時(shí)，還要注意電腦的使用環(huán)境，保持環(huán)境清潔，電腦運(yùn)行過(guò)程中，環(huán)境溫度最好是在18～30℃之間，過(guò)高或者過(guò)低的環(huán)境溫度都可能加劇電腦老化；影響電腦的使用壽命；環(huán)境濕度最好保持在40%～70%之間，過(guò)分干燥的環(huán)境，容易產(chǎn)生靜電，誘發(fā)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)錯(cuò)誤信息，導(dǎo)致出現(xiàn)元器件損壞現(xiàn)象。環(huán)境濕度過(guò)大，容易引起電路板元器件等銹蝕發(fā)霉，進(jìn)而發(fā)生計(jì)算機(jī)短路或斷路現(xiàn)象，所以，計(jì)算機(jī)工作環(huán)境溫濕度對(duì)于計(jì)算機(jī)的保養(yǎng)和使用都非常重要。我們要在空氣流動(dòng)比較好的地方放置計(jì)算機(jī)，但是，不能夠在陽(yáng)光直射的地方放置，這樣容易損壞顯示屏上的熒光物質(zhì)。

2.2維護(hù)計(jì)算機(jī)硬件的方法

針對(duì)以上維護(hù)計(jì)算機(jī)硬件的原則，我們可以通過(guò)觀察法來(lái)進(jìn)行有效的觀察測(cè)試。首先我們分析一下計(jì)算機(jī)正常情況下與出現(xiàn)故障現(xiàn)象不正常情況下的不同之處。在此基礎(chǔ)上，我們?cè)贆z查計(jì)算機(jī)內(nèi)外的物理狀況，查看計(jì)算機(jī)指示燈顯示狀況一級(jí)灰塵多少，查看計(jì)算機(jī)元器件以及線路板的顏色狀況，然后在觀察計(jì)算機(jī)周?chē)h(huán)境，觀察計(jì)算機(jī)的環(huán)境溫度和濕度，觀察計(jì)算機(jī)放置的位置，然后檢查電腦的軟件配置。仔細(xì)檢查計(jì)算機(jī)使用軟件，同時(shí)對(duì)計(jì)算機(jī)資源使用狀況以及操作系統(tǒng)也要仔細(xì)查看，還要查看相關(guān)硬件設(shè)置驅(qū)動(dòng)程序，這樣，才可以有效排查軟件故障，判斷計(jì)算機(jī)硬件故障。發(fā)現(xiàn)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障，首先排查計(jì)算機(jī)軟件，以先軟件后硬件為依據(jù)，軟件故障排除后，我們就可以根據(jù)現(xiàn)象判定其硬件故障。判斷硬件故障，我們首先要排除外設(shè)故障，如：顯示器故障、打印機(jī)故障以及鼠標(biāo)鍵盤(pán)故障等，外設(shè)故障排除以后，就可以檢查計(jì)算機(jī)硬件故障。

3.計(jì)算機(jī)硬件的管理討論

我們?cè)诠芾碛?jì)算機(jī)硬件的時(shí)候，對(duì)計(jì)算機(jī)硬件中的硬盤(pán)一定要重點(diǎn)管理，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，計(jì)算機(jī)硬盤(pán)的容量越來(lái)越大，大容量計(jì)算機(jī)硬盤(pán)不僅能夠合理劃分硬盤(pán)分區(qū)的相關(guān)數(shù)據(jù)，還能夠有效提高計(jì)算機(jī)性能，使計(jì)算機(jī)的硬盤(pán)每一個(gè)分區(qū)都有獨(dú)立的功能，還可以形成清晰的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，這樣有利于有效的維護(hù)相應(yīng)硬盤(pán)。我們?cè)诜謪^(qū)硬盤(pán)空間的時(shí)候，可以按照功能將硬盤(pán)分為主分區(qū)、邏輯分區(qū)、其他分區(qū)幾部分。一般情況下，我們都把C盤(pán)作為主分區(qū)，主分區(qū)一般20.50GB之間；一般邏輯分區(qū)會(huì)用NTFB分區(qū)，原因是NTFB分區(qū)支持4G以上的單個(gè)文件；其他支持主要是針對(duì)娛樂(lè)資料存放以及相應(yīng)數(shù)據(jù)資料存放和系統(tǒng)文件、程序文件等不同文件進(jìn)行分析，這樣我們可以更好的管理這些相應(yīng)的文件。

4.結(jié)語(yǔ)

隨著計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的普及以及技術(shù)的不斷更新，計(jì)算機(jī)已經(jīng)應(yīng)用于許多的領(lǐng)域，不僅豐富了人們的業(yè)余文化生活，同時(shí)也更加方便了人們的工作和學(xué)習(xí)。隨著計(jì)算機(jī)的普及，計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)與管理也顯得更加重要。計(jì)算機(jī)的運(yùn)行安全以及運(yùn)行穩(wěn)定，硬件管理也是非常關(guān)鍵的一部分。我們?cè)谌粘９ぷ骱蛯W(xué)習(xí)過(guò)程中使用計(jì)算機(jī)，不僅要關(guān)注軟件故障，還要對(duì)硬件故障進(jìn)行有效的關(guān)注，計(jì)算機(jī)硬件如果發(fā)生故障，維修起來(lái)更加困難，如果處理不及時(shí)，還可能引起一系列硬件故障問(wèn)題，因此，硬件的維護(hù)與管理非常重要，我們應(yīng)該加強(qiáng)硬件的維護(hù)與管理，加強(qiáng)學(xué)習(xí)維修管理計(jì)算機(jī)硬件知識(shí)，保證計(jì)算機(jī)在安全的狀態(tài)下穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

篇9

1計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)方面的安全隱患

計(jì)算機(jī)自問(wèn)世以來(lái)一直受到科研人員的重視，經(jīng)過(guò)多年發(fā)展，如今其已經(jīng)具有多種種類(lèi)，并且應(yīng)用范圍也在不斷拓展，尤其在互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代中，使其不再僅僅作為計(jì)算工具，而是已經(jīng)成長(zhǎng)為綜合設(shè)備，集計(jì)算、通訊等功能于一身，為人們、為社會(huì)發(fā)展等方面均做出了不小的貢獻(xiàn)。然而在計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)之間的關(guān)系越加緊密后，聯(lián)網(wǎng)安全問(wèn)題卻頻繁發(fā)生，使得人們的個(gè)人信息、財(cái)產(chǎn)安全等方面均受到了影響，不難發(fā)現(xiàn)，我國(guó)計(jì)算機(jī)安全系統(tǒng)設(shè)計(jì)者、維護(hù)者均將精力放在軟件方面，如此則導(dǎo)致了硬件方面的忽視，而網(wǎng)絡(luò)犯罪人員也漸漸將攻擊方向轉(zhuǎn)變至硬件方面，一旦計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備被破壞，即可以隨意篡改信息，也會(huì)造成計(jì)算機(jī)故障，甚至?xí)褂?jì)算機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生病毒，對(duì)計(jì)算機(jī)本身、用戶(hù)均十分不利[1]。

2解決計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)安全問(wèn)題的相關(guān)措施

2.1內(nèi)置安全確認(rèn)

為了提升計(jì)算機(jī)安全系統(tǒng)性能，可以從提升內(nèi)置硬件質(zhì)量方面著手，如芯片制造、設(shè)計(jì)等方面，具體可以從以下幾個(gè)方面入手：①芯片使用之前往往需要對(duì)其進(jìn)行測(cè)試，在此過(guò)程中可以利用電路設(shè)置密鑰技術(shù)，此種技術(shù)也可以利用到芯片生產(chǎn)中；②為了充分保障安全性，應(yīng)對(duì)總線采取措施，如設(shè)置加鎖、解鎖等環(huán)節(jié)；③如今PUFID得到了很好的應(yīng)用，因此可以將芯片制造與該方面進(jìn)行融合，便于制造出性能更佳的芯片；④AES算法能夠提升加密?chē)?yán)密性，因此也可以在制造芯片的過(guò)程中，合理應(yīng)用此算法[2]。

2.2外置輔助安全檢測(cè)

前文中提到過(guò)芯片，芯片固然在此方面十分重要，但單單依靠芯片依然無(wú)法保證計(jì)算機(jī)安全系統(tǒng)的完善，因此需要對(duì)外置輔助方面進(jìn)行深入研究，如今RAS技術(shù)是此方面極為重要的技術(shù)之一，并且其具有符合自身特點(diǎn)的機(jī)制，可以在測(cè)試環(huán)節(jié)起到核心作用，其也被稱(chēng)為密鑰管理中心，其不僅可以在外置設(shè)備測(cè)試方面起到作用，也可以在驗(yàn)證芯片安全方面起到很好的作用，可見(jiàn)該技術(shù)具有很好的應(yīng)用效果，根據(jù)目前的情況來(lái)看，其還有很大的發(fā)展前景。

2.3完善硬件安全設(shè)計(jì)方案

眾所周知，無(wú)論研發(fā)何種設(shè)備，開(kāi)發(fā)何種技術(shù)均離不開(kāi)設(shè)計(jì)方案，然而縱觀我國(guó)硬件安全設(shè)計(jì)人員，其普遍存在技術(shù)不過(guò)關(guān)、缺乏創(chuàng)新理念等方面的問(wèn)題，導(dǎo)致設(shè)計(jì)方案不但缺乏實(shí)用性，也缺乏創(chuàng)新性，為了更好的改善這一問(wèn)題，應(yīng)對(duì)相關(guān)人員進(jìn)行培訓(xùn)，使其設(shè)計(jì)理念、技術(shù)等均有所提升。另外，也要針對(duì)目前已有的安全問(wèn)題進(jìn)行深入研究，以便于制定出有針對(duì)性的優(yōu)化方案，從根本上提升安全指標(biāo)[3]。

2.4重視硬件安全設(shè)計(jì)技術(shù)創(chuàng)新

創(chuàng)新已經(jīng)成為當(dāng)代社會(huì)發(fā)展的主旋律，在硬件安全設(shè)計(jì)方面若要實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新不僅要提升研究、設(shè)計(jì)人員的綜合素質(zhì)及能力，也要合理引進(jìn)該方面的先進(jìn)人員，充分壯大人才隊(duì)伍。此外，也可以在內(nèi)部成立各個(gè)研發(fā)小組，根據(jù)各個(gè)項(xiàng)目的研發(fā)方向、人才擅長(zhǎng)的領(lǐng)域等進(jìn)行分組，可以起到優(yōu)化人力資源的作用。在硬件設(shè)備方面，也要針對(duì)不同設(shè)備的功能、特點(diǎn)等進(jìn)行優(yōu)化，盡量根據(jù)各個(gè)設(shè)備的優(yōu)點(diǎn)研發(fā)出更具實(shí)用性、時(shí)代下的新設(shè)備，以保證硬件設(shè)計(jì)安全。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，研究計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)安全問(wèn)題方面的內(nèi)容具有十分重要的意義，其直接關(guān)系到計(jì)算機(jī)的應(yīng)用、發(fā)展等多個(gè)方面，對(duì)人們也會(huì)產(chǎn)生極大的影響，雖然近年來(lái)我國(guó)越來(lái)越重視此方面建設(shè)，并采取了相應(yīng)措施，但似乎收效并不明顯，因此相關(guān)機(jī)構(gòu)和人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)此方面的研究和實(shí)施力度，使計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)方面能夠盡快得到完善，如此才能夠?qū)崿F(xiàn)其真正的價(jià)值。

作者:馮俊 單位:中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司西安航空計(jì)算技術(shù)研究所

參考文獻(xiàn):

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篇10

摘要：針對(duì)目前計(jì)算機(jī)硬件系列實(shí)驗(yàn)課程，我們采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路和可編程器件，研究設(shè)計(jì)了統(tǒng)一硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。本文介紹了為配套設(shè)計(jì)而開(kāi)發(fā)的用以輔助實(shí)驗(yàn)的軟件系統(tǒng)，并描述了平臺(tái)的功能和代表性實(shí)驗(yàn)過(guò)程。

關(guān)鍵詞：大規(guī)模；可編程器件；統(tǒng)一硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；軟件系統(tǒng)

中圖分類(lèi)號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Design of Union Platform of Computer Hardware Experiment

QUAN Cheng-bin, GUAN Xiao-pei, LI Shan-shan, TANG Zhi-zhong

(Tsinghua University, Lab for Computer Education, Beijing 100084, China)

Abstract: This paper describes the research and design on union hardware platform which bases on large-scale and ultra-

large-scale integrated circuits and programmable devices and supports the current series of computer hardware courses. At thesame time, it describes the software system going with the hardware platform, which helps the experiments a lot. Then it describes the capability of the union platform and the experiment process with the platform.

Key Words: large-scale, programmable devices, union hardware platform, software system

1引言

目前國(guó)內(nèi)的計(jì)算機(jī)硬件課程實(shí)驗(yàn)呈現(xiàn)出實(shí)驗(yàn)平臺(tái)分散化的特點(diǎn)，各個(gè)課程采用了各自獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。各種平臺(tái)的集成度還比較低，大量使用小規(guī)模集成電路，所采用的可編程器件多為小規(guī)模的GAL，學(xué)生實(shí)驗(yàn)還要用很多外部飛線，系統(tǒng)的靈活性非常小[1]。國(guó)際部分知名高校的硬件課程比較集中，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)統(tǒng)一，很多采用了基于大規(guī)?？删幊唐骷膶?shí)驗(yàn)平臺(tái)來(lái)完成實(shí)驗(yàn)。在這些方面，國(guó)內(nèi)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)平臺(tái)還有較大差距[2]。

為了推動(dòng)計(jì)算機(jī)硬件類(lèi)實(shí)驗(yàn)改革，提高學(xué)生實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)效率，我們?cè)O(shè)計(jì)出了一套計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一平臺(tái)，下面就其功能、設(shè)計(jì)方法以及實(shí)驗(yàn)過(guò)程分別描述。

2計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一平臺(tái)的功能

計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一平臺(tái)支持清華大學(xué)計(jì)算機(jī)硬件類(lèi)主干實(shí)驗(yàn)，包括：數(shù)字電路基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、數(shù)字邏輯、組成原理、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及微機(jī)接口等課程。

對(duì)于數(shù)字電路基礎(chǔ)課程，支持的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容如表1所示。

對(duì)于數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)課程，支持全部實(shí)驗(yàn)，如表2。

對(duì)于組成原理課程，支持如表3所列的實(shí)驗(yàn)。

針對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)課程[3]，我們支持如表4所列的實(shí)驗(yàn)。

同時(shí)，我們支持如表5所列的微機(jī)接口課程實(shí)驗(yàn)。

3計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一平臺(tái)的設(shè)計(jì)

為了在統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上滿足各硬件課程的實(shí)驗(yàn)，我們采用了模塊化結(jié)構(gòu)來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，平臺(tái)的整體設(shè)計(jì)如圖1所示。

平臺(tái)整體分為軟硬件兩個(gè)部分。軟件部分主要在學(xué)生PC上運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)對(duì)硬件實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的監(jiān)控；硬件部分主要是實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。學(xué)生PC與硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)通過(guò)USB或者串口連接，根據(jù)通信接口協(xié)議實(shí)現(xiàn)學(xué)生PC對(duì)硬件實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)監(jiān)控。

軟件部分按照模塊化設(shè)計(jì)分為界面、通信、監(jiān)控調(diào)試、下載以及內(nèi)嵌的編譯解釋器等模塊。

硬件部分分為板上公共邏輯模組，實(shí)驗(yàn)?zāi)＝M以及對(duì)應(yīng)各個(gè)實(shí)驗(yàn)課程的數(shù)字邏輯輔助模組，組成原理輔助模組、微機(jī)接口輔助模組和系統(tǒng)結(jié)構(gòu)輔助模組。這里各個(gè)實(shí)驗(yàn)課程輔助模組之間不是完全分離的，我們通過(guò)相互比較采用了一定的重疊復(fù)用，提高了硬件利用率。例如，數(shù)字邏輯輔助模組中包含對(duì)于微機(jī)接口輔助模組中相關(guān)接口模塊的利用，兩者復(fù)用了部分接口。諸如此類(lèi)的復(fù)用，大大提高了整體硬件平臺(tái)的利用率。

3.1軟件部分

軟件部分的各個(gè)模塊中，界面模塊設(shè)計(jì)了友好的人機(jī)交互方式，包含對(duì)硬件板的狀態(tài)顯示，以及對(duì)于特定實(shí)驗(yàn)的輸入、編譯、輸出顯示；通信部分依據(jù)特定的通信協(xié)議和硬件平臺(tái)進(jìn)行通信；監(jiān)控調(diào)試部分，抓取通信部分可見(jiàn)的板上信號(hào)變化，由界面部分顯示，支持通過(guò)運(yùn)行控制實(shí)現(xiàn)調(diào)試功能（例如CPU系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中控制CPU的運(yùn)行）；下載模塊負(fù)責(zé)硬件平臺(tái)各個(gè)可寫(xiě)部分的內(nèi)容的下載；內(nèi)嵌的編譯解釋器，完成了匯編語(yǔ)言的編譯功能。

整體的軟件平臺(tái)部分，采用軟件工程的設(shè)計(jì)思想，充分考慮軟件平臺(tái)自身的可擴(kuò)展性和易維護(hù)性，更大程度地提高了硬件平臺(tái)的功能可擴(kuò)展性。依據(jù)規(guī)范化的軟件工程思想，我們合理設(shè)計(jì)了軟件模塊，做到“design for change”和“design for reuse”[4]。

例如，在通信模塊的設(shè)計(jì)過(guò)程中我們采用了Factory Method，將通信協(xié)議抽象出來(lái)，作為單獨(dú)的父類(lèi)，通信模塊直接調(diào)用協(xié)議父類(lèi)。這樣，以后如果相關(guān)協(xié)議需要改變的時(shí)候，只要對(duì)應(yīng)修改協(xié)議本身的內(nèi)容，其他部分甚至調(diào)用協(xié)議的通信模塊都無(wú)需改變，達(dá)到了良好的軟件復(fù)用。通過(guò)這種設(shè)計(jì)，我們能夠使軟件修改維護(hù)的代價(jià)降到最低。上述過(guò)程的示意圖如圖2。

3.2硬件部分

硬件平臺(tái)放置于實(shí)驗(yàn)箱內(nèi)，整體結(jié)構(gòu)分為板上公共邏輯模組（包括通信模塊、下載控制及存儲(chǔ)模塊、控制模塊等），實(shí)驗(yàn)?zāi)＝M（以實(shí)驗(yàn)編寫(xiě)模塊為核心）以及各個(gè)輔助模組（包括雜項(xiàng)模塊、接口模塊、存儲(chǔ)模塊、時(shí)鐘模塊等），如圖3所示。

其中通信模塊完成板上內(nèi)容的對(duì)外發(fā)送?？刂颇K實(shí)現(xiàn)板上的控制以及信號(hào)的采集，并能夠?qū)⒉杉盘?hào)發(fā)送給通信模塊。下載控制模塊和下載存儲(chǔ)模塊完成板上可編程部分內(nèi)容動(dòng)態(tài)下載。實(shí)驗(yàn)編寫(xiě)模塊由可編程器件（例如EP2C20Q240等FPGA）構(gòu)成，單獨(dú)成為實(shí)驗(yàn)?zāi)＝M。時(shí)鐘模塊發(fā)生一系列時(shí)鐘信號(hào)，存儲(chǔ)模塊完成對(duì)需要存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)的支持，接口模塊分布了VGA、PS2、串口等等各種接口，開(kāi)關(guān)顯示以及雜項(xiàng)模塊由實(shí)驗(yàn)所需的開(kāi)關(guān)、數(shù)碼管以及其他變阻器等雜項(xiàng)構(gòu)成，這些雜項(xiàng)組合就可以構(gòu)成各個(gè)實(shí)驗(yàn)課程的輔助模組的一部分。

在硬件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中，我們著重考慮整個(gè)硬件平臺(tái)使用實(shí)驗(yàn)?zāi)K為基礎(chǔ)，由于課程的多樣性，需要提供多種“接口”，而FPGA接口有限，這就需要一定程度上考慮FPGA接口的復(fù)用。同時(shí)存在著需要同時(shí)使用多個(gè)接口的實(shí)驗(yàn)，因此是在綜合考慮的基礎(chǔ)上分配使用接口的。

4計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)過(guò)程簡(jiǎn)介

整體來(lái)說(shuō)，我們支持了如第2部分所述的所有實(shí)驗(yàn)。由于篇幅所限，這里以三個(gè)較為有代表性的實(shí)驗(yàn)為例介紹硬件實(shí)驗(yàn)過(guò)程。

4.1基本組合邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

數(shù)字邏輯設(shè)計(jì)課程實(shí)驗(yàn)中的基本組合邏輯設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)中，實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖且髮W(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一位半加器。學(xué)生在對(duì)一位半加器的相關(guān)知識(shí)進(jìn)行了解或者復(fù)習(xí)上課內(nèi)容之后，即可得到如4所示的邏輯原理圖。

在對(duì)原理圖進(jìn)行真值表計(jì)算、驗(yàn)證無(wú)誤之后，就可以使用開(kāi)關(guān)顯示以及雜項(xiàng)模塊中的2個(gè)開(kāi)關(guān)作為An和Bn，2個(gè)顯示燈作為Cn和Sn，按照對(duì)應(yīng)關(guān)系確定2個(gè)輸入和2個(gè)輸出在實(shí)驗(yàn)?zāi)K上的編號(hào)，就可以進(jìn)行管腳綁定。從而進(jìn)行FGPA內(nèi)部?jī)?nèi)容的VHDL編寫(xiě)，經(jīng)過(guò)仿真和波形驗(yàn)證后，就可以將編譯好的目標(biāo)代碼，通過(guò)學(xué)生PC軟件系統(tǒng)燒入實(shí)驗(yàn)FPGA，接著就可以通過(guò)事先定義好的輸入和輸出端點(diǎn)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)觀察了。

4.2VGA接口顯示實(shí)驗(yàn)

該實(shí)驗(yàn)中，學(xué)生需要參考VGA相關(guān)內(nèi)容，理解VGA接口的信號(hào)定義。通過(guò)查找實(shí)驗(yàn)指示書(shū)，得到實(shí)驗(yàn)板上VGA接口的信號(hào)線所關(guān)聯(lián)到的FPGA的管腳分別為R0-3、G0-3、B0-3、Vsync以及Hsync，并且得到這14個(gè)輸出信號(hào)與VGA接口輸出的相互關(guān)系。這樣就可以實(shí)際編寫(xiě)FPGA的內(nèi)容，在FPGA上完成一個(gè)VGA接口設(shè)計(jì)，同樣經(jīng)過(guò)仿真、驗(yàn)證，運(yùn)用學(xué)生PC軟件系統(tǒng)下載運(yùn)行，從而達(dá)到實(shí)驗(yàn)要求的圖像通過(guò)VGA接口顯示在所連接的顯示器上的目標(biāo)。

4.3CPU cache設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

在系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的實(shí)驗(yàn)中[5]，CPU cache設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生在實(shí)現(xiàn)多流水CPU的基礎(chǔ)上添加實(shí)現(xiàn)cache結(jié)構(gòu)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)如圖5所示。

首先學(xué)生在前序?qū)嶒?yàn)中對(duì)于PipeLine的CPU已經(jīng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，這里原本的CPU通過(guò)Controller對(duì)于Memory的直接讀取變成了通過(guò)IC和DC兩條總線，通過(guò)指令cache（IC）和數(shù)據(jù)cache（DC）的分別讀取，整體外部連接不需要改變，只需要學(xué)生在原本實(shí)現(xiàn)pipeline CPU的FPGA內(nèi)在CPU和Memory Controller之間添加IC和DC的邏輯。

需要學(xué)生完成的實(shí)驗(yàn)主要分為如下3個(gè)步驟：

① 在FPGA[6]內(nèi)部實(shí)現(xiàn)Memory controller結(jié)構(gòu)，連接Memory后，完整測(cè)試Memory controller的正確性以及性能。這里Memory可以直接采用硬件平臺(tái)中的Ram結(jié)構(gòu)?？梢圆捎萌缦碌臏y(cè)試方法：用實(shí)驗(yàn)?zāi)K的FPGA完成Memory Controller結(jié)構(gòu)，讀取Memory之后的內(nèi)容寫(xiě)回Memory，再發(fā)送到軟件部分查看讀取結(jié)果是否正確。而性能測(cè)試，則可以通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間循環(huán)讀取計(jì)時(shí)來(lái)測(cè)量。這里需要注意的是，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間固定次數(shù)的循環(huán)讀取Memory的固定空間來(lái)測(cè)試最終的準(zhǔn)確性和效率的時(shí)候，由于開(kāi)頭需要寫(xiě)入Memory而最后需要核對(duì)固定空間的Memory內(nèi)容。而我們無(wú)法通過(guò)硬件上信號(hào)觀察的方法來(lái)觀測(cè)Memory固定空間的所有內(nèi)容（即使1K Bits這樣的小數(shù)據(jù)攤開(kāi)放在硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上也是無(wú)法讓人接受的），這樣我們的軟件平臺(tái)對(duì)于Memory的讀出和寫(xiě)入功能就顯得尤為重要了。

② 在FPGA內(nèi)完成IC和DC結(jié)構(gòu)。這樣，得到以Memory為一端，IC bus與DC bus為另一端的FPGA，從而測(cè)試IC和DC的正確性以及速度情況。整體的連接和測(cè)量就可以采用和步驟1相仿的方式進(jìn)行。

③ 完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。在步驟2的FPGA內(nèi)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上添加多流水CPU，測(cè)試完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。整體的測(cè)試就可以通過(guò)CPU的運(yùn)行效率和準(zhǔn)確性來(lái)得到結(jié)果了。

從這個(gè)實(shí)驗(yàn)我們可以看出，尤其在完成復(fù)雜實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中，整個(gè)軟件部分對(duì)于硬件平臺(tái)的監(jiān)測(cè)是十分重要的。

5結(jié)束語(yǔ)

計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一平臺(tái)，采用了大規(guī)?？删幊踢壿嬈骷?，結(jié)合先進(jìn)的軟硬件設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)方法，將計(jì)算機(jī)硬件類(lèi)主干實(shí)驗(yàn)統(tǒng)一到一個(gè)平成，為計(jì)算機(jī)硬件類(lèi)實(shí)驗(yàn)課程的綜合和改革提供了平臺(tái)基礎(chǔ)，為深化課程改革和課程建設(shè)做好了準(zhǔn)備。其中軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用軟件工程思想，盡可能減小了軟件系統(tǒng)的維護(hù)以及擴(kuò)展的代價(jià)，同時(shí)極大程度的減少了軟件系統(tǒng)對(duì)于硬件系統(tǒng)內(nèi)容的依賴(lài)，并減小了對(duì)于硬件系統(tǒng)擴(kuò)展性的約束。

通過(guò)軟硬件配合形成計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)的統(tǒng)一平臺(tái)，使得原本在分散實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上完成的實(shí)驗(yàn)得到統(tǒng)一的支持，消減了因多種平臺(tái)帶來(lái)的教學(xué)成本，更為重要的是提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，取得了良好的實(shí)驗(yàn)效果。

參 考 文 獻(xiàn)

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[3] 鄭緯民, 湯志忠. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)[M]. 北京:清華大學(xué)出版社,2001,9.

[4] 白征. SWEBOK: Software Engineering Body of Knowledge[J]. 計(jì)算機(jī)科學(xué),2001,28(7):108-111.

[5]John L. Hennessy, David A. Patterson. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu):量化研究方法[M]. 北京:電子工業(yè)出版社,2004,7.