计算机硬件之间的关系
开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了八篇计算机硬件之间的关系范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！
计算机硬件之间的关系范文第1篇
关键词：计算机硬件课程；教学改革；教学资源；教学方法
1.背景
计算机硬件课程是计算机专业的重要课程，是深入了解和掌握计算机基本工作原理以及建立整个计算机知识体系结构必不可少的部分。计算机硬件类课程一方面需要对计算机内部CPU结构、各种寄存器、存储器、指令系统以及指令的执行过程等非常清楚，而且需要掌握和记忆的内容较多，知识点也非常分散；另一方面，硬件课程的实验要复杂得多，需要有相应的硬件平台支撑，而硬件平台一般由专门实验室提供，学生很难拥有自己的硬件学习平台，无形中就疏远了硬件课程的学习，再加上没有运用有效的硬件课程教学方法，进一步加剧“重软件轻硬件”的现状。因此，当前高校计算机专业硬件课程的教学存在两难的境地：教师难教，学生难学。如何提高计算机硬件课程的教学效果，实现学生愿意学和教师乐于教，成为当前大多高校亟待解决的问题。
2.计算机专业硬件课程体系结构
随着信息技术的快速发展，计算机专业开设的课程也在不断调整，但涉及计算机硬件的课程相对稳定，只是在内容上有所更新，这给计算机硬件教学带来一定的便利，不需要大范围地调整课程体系。
根据当前普通高校计算机专业硬件课程的开设情况，并结合安徽理工大学计算机专业的培养计划和课程设置，计算机硬件课程体系一般包括4个层次：一是前导课程，如电路原理、电子技术基础、数字逻辑等；二是核心专业基础课程，如计算机组成原理、汇编语言程序设计等；三是主干专业基础课程，如微机原理与接口技术（或微型计算机技术）、计算机体系结构等；四足高级应用层次的课程，如DSP原理与应用、嵌入式系统与应用、计算机控制技术、CPU设计、EDA技术与应用等。
计算机硬件课程4层体系结构如图1所示其中第2、3层是和计算机密切相关的，也是大多计算机专业都开设的核心课程，在课程设置上基本保持稳定。第4层高级应用课程与计算机应用技术发展现状因各高校的具体情况而有所不同，各有其侧重点。第2层次和第3层次课程之间的递进关系如图2所示，其中，汇编语言程序设计和微机原理及接口技术课程有的学校将其合而为一，但为了突出和加强硬件编程，也可以单独开设，让学生更为深入地了解高档微机的指令系统以及编程技术。
3.计算机硬件课程教学改革探索
3.1交叉内容合理整合
近年来，高校为了适应市场需求，提升学生的就业竞争力，各专业新增开设了很多课程，使得其他课程的教学学时大为缩减，很难按照原有的教学计划进行。如安徽理工大学计算机组成原理课程由64学时缩减为48学时，计算机原理与接口技术由48学时缩减为38学时，计算机体系结构由40学时缩减为26学时，在这样大幅缩减教学课时的情况下，如何做到保证教学质量和主要教学内容不能减少甚至还需要增加新内容，对任课教师提出了严峻挑战。为了解决学时少和教学内容多的矛盾，我们对硬件类主要专业基础课的教学内容进行了全面梳理，对不同课程中出现的重复内容进行反复研究和讨论，并对相关内容的讲解深度和学时作了重新安排。
在此过程中，以计算机组成原理为基础，对相关课程的交叉内容进行梳理和整合，主要体现在以下几个方面：
（1）计算机组成原理课程的主要目标是建立计算机整机系统概念，掌握构成计算机系统5大部件的基本组成原理，重点介绍运算器、控制器、存储器以及指令系统的设计。因此，有关数据表示和运算规则是运算器设计部分的重要内容，需要详细深入讲解，在其他课程中就不再介绍。
（2）计算机指令系统部分，由于计算机组成原理针对的是计算机共性问题，侧重指令系统的设计，因此该部分内容在其他课程的侧重不同，仍需要根据课程性质不同分别介绍；但在教学过程中学时数可以适当缩减，如果开设了汇编语言程序设计课程，则在微机原理与接口技术课程中就不需要介绍指令系统内容。
（3）存储系统是计算机5大组成部分之一，计算机组成原理课程对存储器系统的组成、主存储器的连接和控制等都进行系统而深入的介绍，因此，相关内容其他课程中不需要介绍。
（4）输入输出系统也是计算机组成原理中重点内容之一，相关内容在微机原理与接口技术以及计算机体系结构课程中就不需要重点介绍，但涉及数据传输的接口芯片应用和编程等仍需要详细介绍。
通过对硬件基础课中内容的梳理和整合，可以节省大量的学时数，也理清了各课程之间关系，即计算机组成原理侧重于运算器、控制器、存储器、指令系统的设计以及各部分的组成；微机原理与接口技术侧重于CPU工作原理以及常用接口芯片、设备与主机的接口连接方法等；计算机体系结构侧重于计算机系统的性能评价、流水技术和并行处理技术等。为了进一步打破教学过程中各课程之间的独立性，对硬件基础课程进行捆绑式教学和研究，构建硬件课程模块，成立专门硬件课程的教学团队，定期开展硬件课程之间的研讨和交流，让每一位任课教师清楚地知道每门课程教学内容的侧重点，从整体上把握课程教学的思路和各门课程之间的衔接关系、
3.2教学资源多维建设
教学资源建设是专业建设的重要环节，也是课程教学质量的重要保证。教学资源建设主要包括师资、实验设备、网络教学平台、教材、实习基地等建设。结合安徽理工大学计算机专业硬件课程教学资源建设实践，具体有以下几个方面。
（1）高水平教学团队建设：在计算机硬件课程教学团队建设过程中，有计划有针对性地对任课教师进行多方面的实践培训，如组织部分教师利用假期到相关的高校和企业参加硬件设计应用培训班；通过与一些高新技术企业建立良好合作关系，任课教师可以参与企业项目开发等，进一步提升教师的硬件设计和应用水平。
（2）硬件课程教学设备建设：计算机硬件课程教学需要专门的实验平台，也是学生进行实践的物质基础。在硬件试验设备方面，需要结合自身的办学条件，有计划有步骤地引进和更新硬件教学设备，并充分利用现有的设备资源，不断提高教师的实验指导水平。目前安徽理工大学计算机硬件专业实验室配备有启东东疆DJ-CPTH超强型计算机组成原理和系统结构实验系统、西安唐都TD-MD16位和TD-PITE32位微机原理及接口技术试验系统、北京达盛EL-DSP+ARM多功能综合实验开发系统硬件平台等。实验室专门人员和任课教师全程参与硬件平台建设，邀请实验设备厂家技术人员进行专门的技术指导和培训，在现有硬件平台基础上，自己动手开发出一系列设计性实验，作为学生的选做实验内容。
（3）网络教学资源和平台建设：充分利用网络的方便性，组织任课教师将课程的多媒体课件、难点问题的动画演示、教学重点难点、课后习题的解题思路、疑难问题解答等放置到专门的网站，考虑到部分考研学生的需求，开辟了考研专题栏目，通过网络平台可以及时和学生进行交流，学生也可以通过邮件的方式和任课教师交流。
（4）特色精品教材建设：硬件课程教材的选取非常重要，好的教材便于学生在课下自学和复习，教师也可以将精力集中在主要和重点内容的讲解上；在吸收好教材精华的基础上，着手组织基本功过硬的教师编写精品教材。
（5）实践基地建设：参与实践是锻炼学生真正学以致用的重要环节，通过和中国电子第八研究所、安徽徽斯特电子科技有限公司以及淮南煤矿集团公司等建立良好合作关系，为学生创造更好的硬件实习环境和实习场所。
3.3教学方法综合运用
随着计算机和网络技术的发展，多媒体教学已经是最为普遍的一种教学方法，要根据课程教学内容充分利用好多媒体教学的优势。除了多媒体教学方法之外，还需要探讨多种有效的教学方法。首先，类比教学方法是计算机课程教学过程中的有效方法之一，通过将课本中难于理解的概念或理论与生活中的例子进行形象化类比，能使学生不但易于理解而且记忆深刻，是一种行之有效的教学方法。其次，运用启发式教学方法可以引导学生逐步深入思考，实现课程内容环环相扣，进而充分调动学生的积极性和参与度。如通过对课程内容采用设问的方式，每引入一个新内容，先采用设问的方式，让学生进行几分钟的思考，然后由教师通过内容的讲解来共同解答设问的问题，这样学生会带着问题思考和听讲，有效提高教学效果。再者，采用任务驱动法，能够让学生在学习和听课过程中有的放矢，听课的目的是解决问题，如计算机组成原理课程在讲解运算器构成部分，可以采用任务驱动的方法，让学生自行设计多位加法器或乘法器等，在任务的驱动下学生的学习热情和积极性明显提高。
实践中，教学方法需要根据课程的性质和内容不断地探索和创新，任何一门课程的教学方法都不是一成不变和唯一的，根据教学内容的不同，综合运用好多种教学方法能够有效提高教学效果，培养学生学习兴趣，提高学生的学习热情和积极性，对计算机硬件课程的教学大有裨益，也是破解计算机硬件教学效果不理想的有效途径。
3.4重视实践教学环节
实践教学是计算机硬件课程教学中的重要环节，每门课程一般都配有适当的实验，有些课程还设有课程设计环节，有效利用实验课时间和提高效率尤为重要。目前普遍存在的现状是：对于验证性实验，学生上课基本上是在实验箱上连线，运行出现实验指导书上的实验结果就万事大吉，学生的实验报告基本雷同，没有更深入地探讨实验的原理以及可能出现的问题等；对于综合性实验学生大多感到难度大，与实际应用脱节，没有教师的指导很难顺利完成。改变这种现状主要有以下几个方面。
（1）任课教师引导学生对实验课要有充分认识：由教师在课堂上将理论课教学和实验内容结合起来，让学生明白为什么上实验课，实验课的目的是什么，让学生在上实验课前思考实验过程中可能会出现什么问题以及解决办法等，不至于学生到实验室时还没搞清楚做什么。
（2）充分利用优秀学生资源：让一些成绩好且学有余力的学生帮助和指导动手能力相对差一点的学生，学生之间的沟通和交流往往效果会更好。
（3）实验内容和实际应用相结合：设置一些具有创新和综合性强的实验，并尽可能和实际应用结合起来，让学生通过做实验感到实用价值和具有成就感。如在计算机接口实验中，可让学生利用实验箱的硬件资源设计一款交通信号灯的控制系统，或设计一款集环境参数采集、报警和显示系统等，让学生看到课本学到的知识在现实生活中确实能够发挥作用。
（4）增加实验课在课程中的考核比重：由于实验课内容考核比重偏小甚至不计分，导致部分学生不重视实验课，而只关心理论课的考试成绩。有效解决办法是增加实验课在课程考核中的比例，比重可提高到20%～30%，实验考核可由教师组织分组，通过提问和答辩，其他组学生参与打分的办法。
（5）提高学生对硬件课程学习的热情和积极性：兴趣是最好的老师，培养学生学习兴趣非常重要的一点是让学生参与到科研活动当中，让其感受到硬件设计成果带来的成就感。教师可以根据自身的科研课题情况，积极吸收对课题感兴趣的学生参与到课题研究中，并充分利用校级、省级和国家级科技竞赛平台，鼓励学生积极参与各种电子竞赛，提高学生对硬件知识的认识和应用水平，进而激发学生学习热情。
计算机硬件之间的关系范文第2篇
[关键词]硬件课程 教学改革 实践教学课程化
1.计算机专业硬件系列课程教学改革的必要性。计算机硬件知识的教与学对于高校计算机专业的重要性是不言而喻的。上世纪五十到八十年代，我国一些学校的计算机及应用专业基本上是以计算机硬件技术的教育为主，致力于计算机硬件技术专业人才的培养。近年来计算机软、硬件，特别是计算机网络快速、蓬勃地发展，我国计算机专业教育的内容、形式也都发生了很大变化，但在广大学生的学习过程中，不论是学习态度还是学习效果，都普遍出现了“重软轻硬”的倾向，在这种倾向的背后，必然隐藏着硬件课程教与学中存在的一些问题，这无疑对国内高校硬件类课程的教学提出了新的更高的要求；提高学生的综合素质，培养目标由知识型向高素质的复合型人才转变，是大学本科计算机专业教学所面临的又一新课题，在计算机硬件系列课程的教学过程中，如何根据计算机技术的高速发展进行知识的合理优化，采用什么方式更有效的进行课堂教学，如何引导学生学习硬件知识的主动性，如何进一步提高学生硬件动手能力等等，所有这些问题只有通过对计算机专业硬件系列课程进行教学改革，才能得以圆满解决。
2.目前计算机硬件系列课程教学存在的主要问题。
2.1 教材与教学内容陈旧、落后，跟不上计算机科学与技术发展的步伐。一方面，随着计算机硬件技术飞速发展，真正能反映当今世界硬件领域技术的教材太少，教学内容大多较旧，计算机硬件课程未能跟上技术的更新，其相应的实验设备和条件几乎为零；另一方面，计算机硬件知识不直观，最新的硬件知识往往包含许多较复杂的技术，讲述起来抽象、枯燥，学生较难学习和理解，因此许多教师偏向于讲述旧的知识。
2.2 学生中存在“重软轻硬”倾向，硬件动手能力较差。目前计算机教育存在着重软轻硬的倾向。很多学生对硬件课程的了解甚少，认为硬件课程只是学习计算机的内部工作原理，在计算机应用当中无关紧要，认识不到硬件技术在应用方面的重要性，再加上相应的实践环节难以保证，课程考试评价体系中对硬件实践能力的不重视，导致学生在学习中缺乏积极性。
2.3 各门课程内容衔接存在问题，教学效率不高。计算机是一个由硬件和软件组成的庞大的复杂系统，计算机知识有着很强的系统性。而在目前的教学中，硬件课程知识与软件课程知识之间缺乏足够的交叉和互补，学生无法深入理解计算机的基本工作原理及其在软件系统中的作用。另外，在硬件课程之间也缺乏充分的衔接，有些知识点重复或缺失，这些都导致了学生的知识体系不系统、结构不健全。
2.4 缺乏创新能力的培养。目前高校中开设的硬件实验课程大多以验证性实验为主，教师往往提供了实验的所有环节，大部分学生在做实验的过程中，基本上不对实验的实用性进行延伸思维，只按设定好的正确线路、程序、步骤、数据一一照做。这样的实践不利于学生创新思维的培养，成了另一种形式的理论学习通过实验达不到理论与实践相结合的目的，达不到培养学生初步科研能力的要求。
3.关于计算机硬件系列课程教学改革的思路。
3.1 改革教学内容，构建科学的、系统的计算机硬件教学体系。
3.1.1 计算机硬件系列课程教材目前存在的主要问题是知识陈旧、落后跟不上计算机科学与技术的发展步伐，这种现象在基础教材中尤为突出。为适应计算机科学与技术飞跃发展的需要，教材丛书应具有先进性和时代特征。并且每隔一二年做一次小的调整，每隔四五年重新修订出版。教材要紧跟计算机科学与技术的飞速发展是不可能的，况且知识的传授不能受教材的制约，因此，计算机硬件系列课程教学中应注重知识的更新，计算机硬件技术的发展、更新速度是惊人的，这要求教师时刻关注最新发展动态，及时了解本学科的新技术、新趋势，及时调整更新授课内容，使该课程能够反映学科的发展前沿。教师授课时注意知识点的延伸性，即从知识点最早出现的基本原理发展到目前技术状态的过程，这样可以减少学生理解的抽象性，从而提高学生的学习积极性。
3.1.2 在充分分析原计算机专业所开设的《数字逻辑》、《计算机组成原理》、《操作系统》、《汇编语言程序设计》、《计算机接口技术》、《计算机体系结构》、《单片机原理》和《嵌入式操作系统及应用》等硬件课程教学内容和教学时数的基础上，剔除掉不必要和重叠的教学内容或课程，增加新的必须的教学内容或课程，构建出符合现在计算机硬件教学需要的，面向工程应用的课程体系方案和相应的教学内容。如缩减《大学物理》学时，增加((EDA技术》课程，借助EDA技术学生能完成涉及多门硬件类课程的实验，在不同的学习阶段，学生学习了相应的硬件课程后，就可以采用EDA技术，自行设计与本课程相关的实验设计或复杂应用系统设计。将EDA技术的应用贯穿于计算机硬件体系实验教学，使学生调试、验证自己的设计项目成为可能，为学生的自主实验提供广阔的发展空间，学生的自主设计能力和创新意识都得到极大提高，避免了学习的抽象、枯燥，增强学生学习硬件课程的兴趣，提高动手能力，有助于解决学生“重软轻硬”的认识问题。
3.1.3 构建新的硬件课程体系，解决硬件课程之间的衔接问题，提高教学效率。该课程体系由必修课程、选修课程及配套实践三部分组成。必修课包括“组成原理”、“接口技术”、“系统结构”等基础课程。为适应社会需求，在选修课中增加“EDA技术”、“计算机控制技术”、“嵌入式系统”等社会需求较强、实用价值高的应用性课程，同时新开了“模型机设计与组装”、“硬件综合实践”、“嵌入式系统实践”等实践课程，保证课程体系的实用性与先进性。硬件系列课程从体系结构上划分为三个层次：基础层、应用层和提高层，其课程间的关系如图1所示。基础层为“数字电路”与“组成原理”。“数字电路”课程虽然在教学体系上不属于计算机硬件系列课程，但它是计算机硬件系统的技术基础，是必修的前续课：“组成原理”介绍计算机的基本组成和工作原理，解决整机概念；以"EDA技术”的应用为基础，通过“金工电子实习”与“模型机设计与组装”两门实践课程，强化学生的硬件动手能力。在应用层中，通过“接口技术”介绍应用层的接口和相关外设，以“嵌入式系统”等三门实用性强的课程作为选修课，每门课程都配有相应的实验环节，并通过“硬件综合实践”、“嵌入式系统实践”强化学生对基础知识的掌握和综合应用。提高层为“系统结构”及“性能测试与分析”实践课程，通过学习和实践，能够使学生比较全面地掌握计算机系统的基本概念、基本原理、基本结构、基本分析方法、基本设计方法和性能评价方法，并建
立起计算机系统的完整概念。
3.2 改革课堂教学模式和教学方法，提高教学质量。教学实践证明，以课堂理论教学为主，实验教学为辅的培养模式，无法满足计算机硬件系列课程教学的要求，必须改造为以工程应用为目的，以项目驱动案例教学为手段的高效、实用的人才培养模式。教师先讲解相应知识的项目案例，然后设立新项目，由学生去实施和完成。比如《计算机组成原理》课程，可以设立定点运算器、时序发生器及时序分析、计数器设计、微程序控制器设计等一系列项目，采用“课外为主、课内为辅”的方式，即学生领取任务后，通过课余时间进行资料查阅、讨论、设计和实验，以及完成项目保报告书等；然后使用课内少量学时，由教师进行引导，选取部分学生报告项目完成情况，进行简短答辩和讨论。该方式既不影响课堂教学内容和教学进程，又能使学生充分利用业余时间积极、主动地学习，同时，课堂上的适当讨论也能活跃课堂气氛。通过这种项目案例教学模式可以有效地锻炼学生的自主性，提高学生学习的积极性和效率。
3.3 建立实践教学课程化的教学模式，保证硬件设计的连续性。计算机软、硬件设计能力是计算机专业本科必须具备的能力，在一般高校，很多只是注重了软件的设计能力培养，在软件类课程的开设中，保证软件设计的四年不断线，而硬件设计却很难保证。因此，在硬件课程实践教学的安排上也要保证设计不断线，使学生能真正理解计算机结构的系统性并能进行相关的设计。
我们的改革措施是去除与单一理论课程对应的课程设计等实践环节，理论课程内只保留最基本的实验，达到帮助学生理解基本理论的目的，其他实践教学内容进行系统性整合，按照学期单独设课，形成完整的实践教学系统。
3.4 建立科研导师制度。为学有余力的学生，提供一个学习和培养技术特长的机会。由硬件应用系统开发经验丰富并申请有科研课题或技术服务项目的教师担任导师，吸收对该课题有兴趣和能力的学生参加并共同完成，同时负责学生的学习规划制定和在课外直接指导学生的创新性实验、产品制作、参加电子竞赛、软件制作大赛和挑战杯比赛等。学院为特长生提供学习环境和机会，学生通过参加课题来提高自己的实践能力和工作经验，培养其浓厚的学习兴趣和学习主动性。
3.5 改革考试、考查方式。考试方法改革突破了单一的理论知识考核和传统的闭卷考试方式，实现对学生的综合能力和实训过程考核。具体要求为加大平时考核比重；注重实践操作考核；考试方法的改革将促进学生学习的自觉性和主动性。
4.结束语。对计算机硬件课程教学改革，笔者在实践中作了初步的尝试，对推进课堂教学建设，改革课程教学体系，改进教学方法，培养学生的创新精神和实践能力，提高课程的整体教学水平和教学质量起了一定的推动作用。
参考文献
1 宋人杰等，计算机专业硬件系列课程教学改革探讨[J]，东北电力大学学报，2007(5)
计算机硬件之间的关系范文第3篇
关键词：计算机硬件维护；医院运行；工作
中图分类号：R197.3
随着计算机的不断普及推广，计算机在各行经济发展中都起着重要的作用，而计算机的维护也受到了越来越多人的重视，特别是计算机硬件维护更是备受关注。随着医疗市场的不断发展，各医院之间的竞争也逐渐激烈，医院面临病人的选择问题。因此，各个医院应纷纷进行管理模式的改革，把医院提高医院管理，加强服务水平作为主要研究问题。为了充分利用现代先进的管理社会，优化医院软件，各医院逐渐重视计算机人才的应用。计算机系统成为医院正常运行的基础保障，因此，各医院应提高计算机硬件维护意识，加强计算机硬件维护水平。
1 医院计算机硬件维护原则分析
1.1 积极做好医院计算机硬件清洁工作
保持计算机硬件清洁能有效减少计算机硬件故障。因此，在医院计算机维护工作中，维护人员应按时检查计算机硬盘的清洁度，积极做好计算机硬盘清洁工作，随时对计算机硬盘进行抽查，做好计算机硬盘养护工作，从而有效避免计算机硬盘发生故障。
1.2 注重计算机电源检查工作
电源是计算机的重要组成部分。同时，也是计算机正常运行的重要保证，在一般计算机硬件维护工作中，许多维护人员并没有认识到计算机电源的重要性，从而忽略了对计算机电源的检查维护工作，导致计算机电源出现功率不足等问题，妨碍计算机正常运行，为医院工作带来了许多的不便。为有效保证计算机硬件正常运行秩序，维护人员应充分认识到计算机电源的重要性，在计算机硬件维护工作中先对计算机电源设备进行检查，再检查其他设备，以保证计算机的正常运行。
1.3 由外向里，仔细做好计算机检查维护工作
就一般情况而言，计算机外部硬件故障较易发现。而相较于外部检查，内部件相对较难，需进行逐步排除检查，因此在进行计算机硬件检查维护工作时，应先进行计算机外部硬件检查，逐一排查，并根据检查情况进行检查报告的记录后，在进行计算机主机检查工作，从而做好计算机硬件整体检查维护工作。
1.4 由简到难，逐一排查，抓住计算机硬件故障问题所在
影响计算机硬件正常运行的原因有许多，如计算机硬件清洁不到位，电源功率不足，插卡接触不良等。在进行计算机硬件检查维护工作时，工作人员应由简到难，逐一排查，找到问题的根本所在，有针对性的进行解决，从而有效提高计算机硬件检查维护工作水平。
2 医院计算机硬件维护内容及维护方式分析
医院计算机硬件维护主要包括三个方面，即计算机显示器维护、计算机主机维护以及计算机硬盘维护，其硬件不同，维护方式也各有不同。因此，在进行医院计算机硬件维护工作时，维护工作人员应严格按照计算机硬件维护规范进行维护工作，从而保证计算机正常运行，有效维持医院秩序。
2.1 医院计算机显示器及主机维护方式分析
计算机显示器及计算机主机是计算机重要组成部分，在进行计算机显示器及主机的维护工作时，工作人员应积极做好计算机显示器及主机的清洁工作，需先将灰尘打扫干净再进行擦拭工作。在擦拭时，应尽量采用一些柔软纤细的布料以及中性的清洁剂进行擦拭。不得选用含氨和酒精的清洁剂，清洁剂应倒在抹布上进行擦拭，不得直接喷洒在计算机显示器或者计算机主机上。为节约医院计算机硬件维护成本，擦拭布应重复进行使用，但必须保证擦拭布的清洁度。由于主机内部零件众多，为避免在清洁过程中吸入灰尘，在进行计算机主机清洁工作时，主机必须放在桌面上，选用一些干净的抹布进行外观清洁工作，而主机内部则要避免水的洒入，选用一些柔软的刷子或者是高压空气来进行清洁工作，从而避免计算机主机内部零件遭到损坏，影响计算机的正常运行。
2.2 医院计算机硬盘维护方式分析
计算机硬盘在计算中起着主要的存储作用，为避免计算机硬盘数据丢失，影响医院工作的正常运行。在进行计算机硬盘维护工作时，首先，应先确认计算机硬盘是否处于工作状态，在计算机硬盘读写完毕后才能关闭计算机。其次，为防止灰尘吸入，在进行计算机硬盘维护时，必须保证计算机维护环境卫生，降低维护环境中的潮湿度以及含尘度，从而避免灰尘对造成计算机硬盘损害。最后，在进行计算机硬盘的维护工作中，要尽量避免计算机硬盘与磁场接触，随时检查计算机硬盘温度是否达标，以避免计算机硬盘信息丢失，为医院工作带来不便。
3 加强医院计算机硬件维护工作水平主要措施分析
3.1 建立健全的医院计算机硬件维护制度
健全的医院计算机维护制度，是有效加强医院计算机维护工作质量的重要保证。因此，各医院因积极探讨研究，制定完善的医院计算机硬件维护制度，科学合理的进行计算机硬件维护分类，列出计算机硬件维护中的重要设备、主要设备以及一般设备。积极与专业的计算机专业人员进行讨论，不断的进行方案改革创新，建立健全计算机硬件维护制度。从而有效的减少计算机硬件故障，维护医院的正常运营。促进医院的健康发展。
3.2 积极改善医院计算机硬件维护方法
医院计算机维护主要方法有四类，即预防维修、例行维护、改善维护以及维护预防。以下四类方法是有效维护医院计算机硬件正常运行的重要保障，医院计算机人员应积极进行了解认识，每日每周对医院计算机硬件进行检查、更新、清洁维护等工作，对于未出现的故障积极做好预防工作，对于已出现的故障，要及时处理，从而有效维持医院秩序，确保医院工作顺利进行。
3.3 加强医院管理人员计算机硬件维护意识
医院的正常运行离不开医院管理者的精心管理，可以说医院的运营与医院的管理者有着密切的关系。因此，加强医院管理者计算机硬件维护意识有着重要的意义。只有医院管理者具有充分的计算机硬件维护管理意识，充分运用专业的计算机硬件维护管理人员，进行医院计算机硬件维护管理工作，才能对计算机硬件中的故障进行及时的处理，确保硬件维护工作的顺利进行。有效提高医院计算机硬件维护工作水平。从而确保医院工作顺利进行，促进医院的健康发展，使其更好的为人民服务。
4 结束语
医院不但是我国经济发展的重要根本。同时，也是人民生活的基础的医疗机构。随着信息化技术的不断发展，计算机系统以成为医院管理密不可分的一部分。为保证医院的正常运行，加强计算机硬件维护有着重要的意义。因此。各医院应加强医院管理者计算机硬件维护意识，充分运用当前优秀的计算专业人才，进行计算机硬件维护工作，以便对工作中出现的问题及时解决，及时排除故障。确保医院计算机系统工作顺畅，从而有效提高医院计算机硬件维护工作水平，减少事故医疗纠纷。
参考文献：
[1]赵京利.医院信息系统硬件设备维护统计数据分析及解决方案[J].医疗设备信息，2009（03）：92-93.
[2]张林.浅谈计算机硬件维修与日常维护维修[J].价值工程，2011（19）.
[3]张奕东，苏斌能.浅谈医疗单位计算机维护工作要点[J].科学之友，2010（16）.
计算机硬件之间的关系范文第4篇
关键词：网络环境；计算机；硬件；安全保障；策略探讨
中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）09-0037-02
随着社会经济的发展和人们生活水平的提高，计算机已经成了人们日常生活和工业生产中必不可少的一部分，其也为社会经济的发展和科学技术的进步做出了巨大的贡献。互联网技术的发展，缩短了人与人之间的距离，方便了人们的沟通与交流，也是计算机能够迅速普及的一个主要原因。任何事物都存在两面性，互联网技术也不例外，其也存在自己的弊端，网络环境下计算机硬件面临更多的风险，更容易遭到黑客的攻击和病毒的入侵，更容易被别人窃取数据。如何在网络环境下保障计算机硬件的安全一直以来都是一个人们的话题，也有很多研究人员致力于这方面的研究，并且取得了一定的成效，在今后的发展过程中还应该加大在这方面的投入力度。
1 网络环境下计算机硬件面临的风险分析
网络环境下，计算机面临的环境非常复杂，十分容易受到破坏，特别是CPU、电脑内存、硬盘和路由器硬件设备容易出现问题。计算机的硬件的安全与其处于的网络环境和物理环境都有很大的关系，如果计算机连入的互联网存在各种各样的病毒以及其它的安全隐患，那么计算机硬件的安全将没有任何保障。此外计算机所处的物理环境也会给计算机的硬件安全带来重要的影响，特别是其所处环境的湿度、温度、电磁场等因素，都会影响计算机的正常运行。环境温度过高容易使CPU烧坏，湿度过大容易使空气中的尘埃聚集在电路板上使电路板受到损害无法正常工作，计算机所处环境中的电磁场太强也会对计算机的硬件工作产生影响，严重时还可能会使计算机系统瘫痪。因此网络环境下，计算机硬件面临的风险是多种多样的，必须加强对其的日常维护管理、提高硬件安全性能，才能保证计算机在网络环境下能够安全稳定的运行。
2 计算机硬件安全维护的原则简介
计算机的安全维护时一件十分复杂的工作，也极具技术含量，在进行计算机硬件安全维护工作时一定要遵循相关的原则，只有如此才能达到事半功倍的效果。
2.1 由外到内原则
在进行计算机安全检测时，应该从最常出现问题的外部硬件开始，只有在排除了外部硬件问题之后再进行内部硬件的检测，这就是常说的由内到外的原则。由内到外的原则可以有效的提高硬件检修工作的工作效率，减少维修人员的工作量。
2.2 由静到动原则
由静到动的原则要求在计算机硬件检测的过程中先进行断电检测，也就是静态检测，然后在进行带电检测，也就是所谓的动态检测。如果静态检测就能发现计算机硬件中存在的问题，那么就没有必要再进行动态检测了，因为与静态检测相比动态检测更能发现计算机硬件中存在的问题，但是其对检测人员也有更高的技术要求，如果操作不当还可能会给硬件带来额外的损伤。
2.3 由简到繁原则
计算机硬件出现的很多问题都是由于简单问题造成的，例如散热扇接触不良、内存卡出现松动、主板灰尘太多等问题。简单问题也可能对计算机硬件设备的正常运行产生巨大的影响，因此在进行硬件维修工作时应该遵循由简到繁的原则，绝对不能刚开始就对计算机硬件进行一顿乱拆，那反而会使问题越来越复杂，不利于找到问题的根源。
3 网络环境下计算机硬件安全保障策略探讨
3.1 采用安全处理器
处理器被称为计算机的“大脑”，在计算机正常运行的过程中起着决定性的作用，一旦处理器出现问题，整个计算机系统机会瘫痪，由此可见计算机硬件安全保障的首要工作就是保障处理器的安全运行。安全处理器可以对系统程序发出的各种加密指令进行加密并且进行执行，可以保证解密之后的指令程序不会遭到泄露。在网络环境下，处理器容易遭到各种病毒的入侵，容易被非授权的用户窃取计算机上的相关信息和篡改计算机程序，采用安全处理器可以有效的防止外界人员入侵计算机的机密文件，使得计算机的安全性能得到了巨大的改善。
3.2 隔离内存区域
内存是计算机硬件系统的一个主要组成部分，将计算机的一部分内存进行隔离，能够在该隔离区域形成与外界安全隔离、存储敏感数据的内存区域地带，更能有效的重要数据进行加密保护。一般来说存储在隔离区内的数据信息只能够被所属的程序访问，其它程序根本就无权对其发起访问，这能有效的规避网络环境下的数据窃取，因为计算机的其它外界设备无权访问这些数据，也就没有办法调出该隔离区域存储的数据，因此为计算机的稳定运行增加了一层保障。
3.3 对数据总线进行加密
对数据总线进行加密可以使硬件的安全性能得到巨大的提高，因为其是利用密钥对系统应用程序和普通的数据信息进行加密，这提高了破解的难度，但其技术要求较高、加密成本也较高，这是其没有得到广泛运用的主要原因。目前来说，数据总线加密主要还是用在一些安全级别较高的计算系统中，例如军用计算机系统、自动提款机设备等。此外，数据总线加密只有在一台计算机处理器与另一台计算机处理器进行数据总线交换时才能进行数据交换，这也是其没有得到推广使用的一个主要原因。
3.4 采用全加密硬盘
全加密硬盘可以对硬盘中的每一个字节数据进行加密处理，其不仅可以防止外界网络环境对其发起的数据访问，还可以同通过加密软件和磁盘硬件保障计算机在网络环境下的安全稳定运行。与数据线总线加密类似，全加密硬盘也存在自身的缺陷，其最大的缺点是只能对计算机操作系统进行过分区的硬盘区域进行加密，而不能对全部的数据进行加密，这是限制其推广使用的主要原因，也是其在今后的发展过程中应该尽快攻克的难度。
3.5 加强对计算机的日常维护与管理
网络环境下计算机硬件出现的大部分问题仍然是硬件自身引起的，而不仅仅是网络环境给其安全运行产生的影响。在计算机的日常使用过程中，应该尽量不要去访问风险较高的网站，这能减少计算机硬件的暴露机会，提高其安全性。其次，在计算机的日常使用过程中还应该不定时的对其进行维护管理，保证其处在一个温度、湿度等条件都适宜其正常工作的环境下，这也能降低硬件出现问题的频率。
4 结束语
网络环境下计算机硬件安全保障由于涉及到了多方面的知识，是一个极具难度的工作，本文提出的一些措施，希望能对保障计算机硬件的安全提供些许帮助。只有计算机的安全性能得到了保证，其才能为社会经济的发展做出更大的贡献。
参考文献：
[1]黄友成.试论基于网络环境的计算机信息处理及其安全技术[J].信息安全与技术，2014（3）：42-44.
计算机硬件之间的关系范文第5篇
关键词：计算机；硬件课程；问题；措施
目前，占相当比重的县级职教中心开有计算机硬件方面的课程，其目的是普及计算机的基础知识和基本操作技能。但由于课程本身的一些特点，如抽象、乏味、知识点繁杂，难教、难学、不易掌握等；同时，也由于县级职教中心在教学资源、师资队伍等方面的不足，使得该课程在结构、框架、整合、实践等方面出现了一系列原本不应出现的问题，如“老师难教，学生怕学”等，严重阻碍了硬件课程的有效开展。对此，笔者结合自己多年的教学实践，谈谈自己在教学改革方面的一些做法。
1计算机硬件课程的三个问题
1．1“重软轻硬”与“重软怕硬”同时存在：当前最为流行的计算机教材大多是以软件知识为中心的，这既与人们的认知和教材编写者的迎合潮流有关，也与硬件课程的开发难度相对较大有关。于后者，一方面，计算机硬件课程的真正落地，需要教师要具有相当高的专业水平，否则课程的有效开展即无法真正进行；另一方面，对计算机各零部件的结构及其运作方式的熟悉与熟练掌握，需要学生付出较大的精力，非亲自动手实验而无以掌握；两者结合，既造成了部分学生的畏难情绪，也因很多县级职教中心在资源配置方面（包括硬件资源与教师配置）无法达到，而造成了事实上的课程的无法真正落地。
1．2教学内容的了无新意与教师专业素质的有待提高同时存在：计算机硬件教材的编写与教材更新，无法做到与计算机硬件技术的的飞速发展和前沿科技的飞速更新同步进行，这就使得目前在广大的县级职教中心所使用的相关硬件教材的教学内容普遍显得陈旧不堪，跟不上时代的步伐。这使部分学有兴趣学有余力追逐前沿技术的学生对教材非常不满，不能引起他们的学习兴趣；同时，硬件教学内容的抽象、乏味、知识点繁杂等特点，又使得另一部分学生对此难以消化吸收，兴趣缺乏与畏难情绪并存。从师资角度来说，受制于县级职教中心的地域存在、职教层级、人员待遇等因素，使得学校无法吸纳更多的具有更为专业背景的人才来进行相关硬件课程的规划、管理、教学、开发与整合等，也在一定程度上造了成整体教学效果的低下与不足。
1．3实验教学安排不合理与专业特色不突出同时存在：学生在计算机硬件课程的学习过程中，掌握有关理论知识是必需的，但这不是该课程的重点，其重点应是通过学生的动手实践和操作来深化学生对理论知识的理解，并以此为基础培养学生的应用能力和创新能力。但是，如前所述，很多在县级职教中心就教于相关硬件课程的教师的专业素质是有所不足的，实际的工作经验是缺乏的，这使得学校在实验课程的开设过程中，第一，缺乏对相关实验的宏观管理，各实验分开进行且各实验之间缺少必要的关联性建设；第二，受制于经费、场地、设备等因素制约，部分实验课程会因条件的不足而无法真实落地进行，也就在实际上造成了教师对实验课程进行的敷衍，不能进行深入的实验设计与思考。与此适应，学校的专业建设毫无特色也就不奇怪了，只是盲目跟风市场或抄袭他校模式。表现在学生身上，则无相关能力考核，专业素质也不能适应人才市场需求，就业竞争力不足。
2计算机硬件课程的改革和改善措施
2．1构建科学的职教中心教学课程体系：能力建设始终是职业教育的核心，是学生就业的根本。基于这种认识，学校的计算机硬件课程建设应突出学生职业能力与职业素质的建设与培养。由此出发，学校的硬件课程设置必要进行一定的科学规划，进行详细的、阶段性的硬件课程划分，如将课程划分为基础、应用和提高三部分，并使其排课与相关软件课程的排课达至一定平衡形成“软”与“硬”两者间的有效互补，构成一定的课程体系，进而可做到因材施教，帮助不同类型与不同学习目的的学生获取相关知识与能力。这样，既可使学生清晰的认知硬件课程的重要性及其与软件课程的关系，也可使之与相关专业课程有效结合形成合力，从而为有效地提高学生未来的就业竞争力服务。
2．2提高教师专业水平优化教学方式：教师专业素质的高低，在很大程度上决定了教学水平与效果的高低，而在职教中心的硬件课程教学过程中，相对较低的生源素质更是对教师的专业素质提出了更高的要求。这使得教师应随时通过多种方式，如自我学习、进修、随时关注课程前沿科技等，来提高自我专业素质；同时，还要注意丰富与反思自己的教学实践经验，有所扬弃，如对学生在硬件课程学习方面的认知研究与兴趣培养等。这里，有两点需要注意，一是，教师要尽量结合教学内容与课堂实际采用新的教育技术手段，如多媒体教学。这样，教师在有效应对硬件课程中某些教学知识带给学生的抽象与乏味感的同时，也有利于合理安排与突破教学的重难点，提高教与学的效率；二是，教师要注意摒弃传统教学的弊端，以交互式、任务式等授课与学习的模式来开启学生的学习动力源，引导学生主动的进行相关硬件知识与能力的探究和培养。
2．3改变考试方式完善考核制度：采取试卷考试制度是传统的硬件课程考核的首选。但其弊端与漏洞的持续存在，与当下信息化发展浪潮下的学生成长和发展非常不协调，也引起相当多的硬件课程研究者、广大教师以及多数学生的不满和反对。因此，改变考试方式完善考核制度，即既要考核学生也要考核教师，尤有必要。即以对学生的考核来说，无论其考核细节如何，本着学以致用的目的，对学生能力的考核———实验操作能力与创新能力———应是考核的中心和重心，并应涵盖学生的日常学习表现，如日常作业完成、课堂学习表现等，以较为全面、真实地来反映学生的真实水平。总之，顺应计算机技术的飞速发展，职教中心计算机硬件课程教学中存在的一些问题必要予以解决，非如此不能改善课程教学的不良现状。也只有这样才能促进课程教学水平的提高，进而提高学生的素质，为最终提高学生的就业竞争能力服务。而这也是该课程的优势与目标所在。
参考文献
［1］李书辞．浅谈新形势下中职计算机硬件课程教学方法改革［J］．卷宗，2014，11：242－242
［2］潘婷伟．计算机硬件课程教学改进与实践［J］．赤峰学院学报：自然科学版，2014，10：217－218
计算机硬件之间的关系范文第6篇
摘要：针对目前计算机硬件系列实验课程，我们采用大规模和超大规模集成电路和可编程器件，研究设计了统一硬件实验平台。本文介绍了为配套设计而开发的用以辅助实验的软件系统，并描述了平台的功能和代表性实验过程。
关键词：大规模；可编程器件；统一硬件实验平台；软件系统
中图分类号：G642 文献标识码：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
目前国内的计算机硬件课程实验呈现出实验平台分散化的特点，各个课程采用了各自独立的实验平台。各种平台的集成度还比较低，大量使用小规模集成电路，所采用的可编程器件多为小规模的GAL，学生实验还要用很多外部飞线，系统的灵活性非常小[1]。国际部分知名高校的硬件课程比较集中，实验平台统一，很多采用了基于大规模可编程器件的实验平台来完成实验。在这些方面，国内的实验和实验平台还有较大差距[2]。
为了推动计算机硬件类实验改革，提高学生实验方法和实验效率，我们设计出了一套计算机硬件实验统一平台，下面就其功能、设计方法以及实验过程分别描述。
2计算机硬件实验统一平台的功能
计算机硬件实验统一平台支持清华大学计算机硬件类主干实验，包括：数字电路基础实验、数字逻辑、组成原理、系统结构以及微机接口等课程。
对于数字电路基础课程，支持的实验内容如表1所示。
对于数字逻辑设计课程，支持全部实验，如表2。
对于组成原理课程，支持如表3所列的实验。
针对系统结构课程[3]，我们支持如表4所列的实验。
同时，我们支持如表5所列的微机接口课程实验。
3计算机硬件实验统一平台的设计
为了在统一的实验平台上满足各硬件课程的实验，我们采用了模块化结构来设计实验平台，平台的整体设计如图1所示。
平台整体分为软硬件两个部分。软件部分主要在学生PC上运行，实现对硬件实验系统的监控；硬件部分主要是实验平台。学生PC与硬件实验平台通过USB或者串口连接，根据通信接口协议实现学生PC对硬件实验系统的动态监控。
软件部分按照模块化设计分为界面、通信、监控调试、下载以及内嵌的编译解释器等模块。
硬件部分分为板上公共逻辑模组，实验模组以及对应各个实验课程的数字逻辑辅助模组，组成原理辅助模组、微机接口辅助模组和系统结构辅助模组。这里各个实验课程辅助模组之间不是完全分离的，我们通过相互比较采用了一定的重叠复用，提高了硬件利用率。例如，数字逻辑辅助模组中包含对于微机接口辅助模组中相关接口模块的利用，两者复用了部分接口。诸如此类的复用，大大提高了整体硬件平台的利用率。
3.1软件部分
软件部分的各个模块中，界面模块设计了友好的人机交互方式，包含对硬件板的状态显示，以及对于特定实验的输入、编译、输出显示；通信部分依据特定的通信协议和硬件平台进行通信；监控调试部分，抓取通信部分可见的板上信号变化，由界面部分显示，支持通过运行控制实现调试功能（例如CPU系统实验中控制CPU的运行）；下载模块负责硬件平台各个可写部分的内容的下载；内嵌的编译解释器，完成了汇编语言的编译功能。
整体的软件平台部分，采用软件工程的设计思想，充分考虑软件平台自身的可扩展性和易维护性，更大程度地提高了硬件平台的功能可扩展性。依据规范化的软件工程思想，我们合理设计了软件模块，做到“design for change”和“design for reuse”[4]。
例如，在通信模块的设计过程中我们采用了Factory Method，将通信协议抽象出来，作为单独的父类，通信模块直接调用协议父类。这样，以后如果相关协议需要改变的时候，只要对应修改协议本身的内容，其他部分甚至调用协议的通信模块都无需改变，达到了良好的软件复用。通过这种设计，我们能够使软件修改维护的代价降到最低。上述过程的示意图如图2。
3.2硬件部分
硬件平台放置于实验箱内，整体结构分为板上公共逻辑模组（包括通信模块、下载控制及存储模块、控制模块等），实验模组（以实验编写模块为核心）以及各个辅助模组（包括杂项模块、接口模块、存储模块、时钟模块等），如图3所示。
其中通信模块完成板上内容的对外发送。控制模块实现板上的控制以及信号的采集，并能够将采集信号发送给通信模块。下载控制模块和下载存储模块完成板上可编程部分内容动态下载。实验编写模块由可编程器件（例如EP2C20Q240等FPGA）构成，单独成为实验模组。时钟模块发生一系列时钟信号，存储模块完成对需要存储结构实验的支持，接口模块分布了VGA、PS2、串口等等各种接口，开关显示以及杂项模块由实验所需的开关、数码管以及其他变阻器等杂项构成，这些杂项组合就可以构成各个实验课程的辅助模组的一部分。
在硬件系统的设计中，我们着重考虑整个硬件平台使用实验模块为基础，由于课程的多样性，需要提供多种“接口”，而FPGA接口有限，这就需要一定程度上考虑FPGA接口的复用。同时存在着需要同时使用多个接口的实验，因此是在综合考虑的基础上分配使用接口的。
4计算机硬件实验过程简介
整体来说，我们支持了如第2部分所述的所有实验。由于篇幅所限，这里以三个较为有代表性的实验为例介绍硬件实验过程。
4.1基本组合逻辑设计实验
数字逻辑设计课程实验中的基本组合逻辑设计实验中，实验目的是要求学生设计实现一位半加器。学生在对一位半加器的相关知识进行了解或者复习上课内容之后，即可得到如4所示的逻辑原理图。
在对原理图进行真值表计算、验证无误之后，就可以使用开关显示以及杂项模块中的2个开关作为An和Bn，2个显示灯作为Cn和Sn，按照对应关系确定2个输入和2个输出在实验模块上的编号，就可以进行管脚绑定。从而进行FGPA内部内容的VHDL编写，经过仿真和波形验证后，就可以将编译好的目标代码，通过学生PC软件系统烧入实验FPGA，接着就可以通过事先定义好的输入和输出端点进行实验观察了。
4.2VGA接口显示实验
该实验中，学生需要参考VGA相关内容，理解VGA接口的信号定义。通过查找实验指示书，得到实验板上VGA接口的信号线所关联到的FPGA的管脚分别为R0-3、G0-3、B0-3、Vsync以及Hsync，并且得到这14个输出信号与VGA接口输出的相互关系。这样就可以实际编写FPGA的内容，在FPGA上完成一个VGA接口设计，同样经过仿真、验证，运用学生PC软件系统下载运行，从而达到实验要求的图像通过VGA接口显示在所连接的显示器上的目标。
4.3CPU cache设计实验
在系统结构的实验中[5]，CPU cache设计实验要求学生在实现多流水CPU的基础上添加实现cache结构，整个实验结构设计如图5所示。
首先学生在前序实验中对于PipeLine的CPU已经设计实现，这里原本的CPU通过Controller对于Memory的直接读取变成了通过IC和DC两条总线，通过指令cache（IC）和数据cache（DC）的分别读取，整体外部连接不需要改变，只需要学生在原本实现pipeline CPU的FPGA内在CPU和Memory Controller之间添加IC和DC的逻辑。
需要学生完成的实验主要分为如下3个步骤：
① 在FPGA[6]内部实现Memory controller结构，连接Memory后，完整测试Memory controller的正确性以及性能。这里Memory可以直接采用硬件平台中的Ram结构。可以采用如下的测试方法：用实验模块的FPGA完成Memory Controller结构，读取Memory之后的内容写回Memory，再发送到软件部分查看读取结果是否正确。而性能测试，则可以通过长时间循环读取计时来测量。这里需要注意的是，经过长时间固定次数的循环读取Memory的固定空间来测试最终的准确性和效率的时候，由于开头需要写入Memory而最后需要核对固定空间的Memory内容。而我们无法通过硬件上信号观察的方法来观测Memory固定空间的所有内容（即使1K Bits这样的小数据摊开放在硬件实验平台上也是无法让人接受的），这样我们的软件平台对于Memory的读出和写入功能就显得尤为重要了。
② 在FPGA内完成IC和DC结构。这样，得到以Memory为一端，IC bus与DC bus为另一端的FPGA，从而测试IC和DC的正确性以及速度情况。整体的连接和测量就可以采用和步骤1相仿的方式进行。
③ 完成整个实验内容。在步骤2的FPGA内结构基础上添加多流水CPU，测试完成整个实验。整体的测试就可以通过CPU的运行效率和准确性来得到结果了。
从这个实验我们可以看出，尤其在完成复杂实验的过程中，整个软件部分对于硬件平台的监测是十分重要的。
5结束语
计算机硬件实验统一平台，采用了大规模可编程逻辑器件，结合先进的软硬件设计思想和设计方法，将计算机硬件类主干实验统一到一个平成，为计算机硬件类实验课程的综合和改革提供了平台基础，为深化课程改革和课程建设做好了准备。其中软件系统设计采用软件工程思想，尽可能减小了软件系统的维护以及扩展的代价，同时极大程度的减少了软件系统对于硬件系统内容的依赖，并减小了对于硬件系统扩展性的约束。
通过软硬件配合形成计算机硬件实验的统一平台，使得原本在分散实验平台上完成的实验得到统一的支持，消减了因多种平台带来的教学成本，更为重要的是提高了学生的学习效率，取得了良好的实验效果。
参 考 文 献
[1] 汤志忠, 杨春武. 开放式实验CPU设计[M]. 北京:清华大学出版社,2007,6.
[2] 汤志忠. 清华“计算机专业实践”课程的创新与实践[J]. 计算机教育,2006,(7):7-9.
[3] 郑纬民, 汤志忠. 计算机系统结构[M]. 北京:清华大学出版社,2001,9.
[4] 白征. SWEBOK: Software Engineering Body of Knowledge[J]. 计算机科学,2001,28(7):108-111.
[5]John L. Hennessy, David A. Patterson. 计算机系统结构:量化研究方法[M]. 北京:电子工业出版社,2004,7.
计算机硬件之间的关系范文第7篇
南京农业大学是211类农业院校，近年来，随着现代农业的快速发展，现代信息技术在农业上应用的增多，对更高层次人才的需求旺盛。农业信息化建设、生物信息学研究的深入、设施农业研究与应用的开展、食品安全与工程实施、生态环境监测与保护、动植物疾病检测与预防等农业领域均对软硬件系统的分析、设计、开发与应用能力提出了较高要求，需要培养具有交叉学科特点、系统能力较强的计算机专业应用人才。我校信息科技学院计算机系近十年来针对专业基础课程建设了较为完整的知识体系和实验体系，分别开展了针对单一课程或一两门课程融合的教学改革研究，建立了一批专业基础课程的校级精品课程和网络课程，提升了学生的程序设计能力、算法设计能力、计算机硬件系统设计能力、计算机软件系统分析与理解能力。然而，由于我校计算机专业办学时间较短，加之已有的课程建设多为横向的平行建设，因此在目前的教学中出现了以下问题:(1)计算机专业学生对本专业缺乏正确的理解，很多学生将计算机的学习与理解单纯变成了编程，出现了学生忙于学习C、C++、Java、网站开发等语言性和技巧性内容，而忽视系统性、原理性、设计性知识的训练与实践，培养的学生没有能够体现计算机专业优势。(2)从程序员角度来看，有相当多的学生在程序设计时缺少设计理念，把大部分时间和精力放在程序的语法和功能逻辑部分，缺少对CPU、内存、外存等计算机硬件性能的综合考虑，只能设计功能模块，而不能上升到系统层面的平台级开发。(3)先修基础课程与后续课程知识的衔接和关联不够。目前，课程设置大多按照计算机系统不同层次上的内容独立开设课程，相应的教材内容和课堂教学内容中很少体现本层次的内容与其他层次内容之间的关联，学生难以形成对计算机系统的全面认识。在后续具有一定系统性特点的课程(如计算机组成原理、操作系统等)学习中，对于系统性和设计性实验显得力不从心，无法与汇编语言、数据结构、编译技术、计算机硬件架构、计算机系统软件结构等内容联系起来。能较好地掌握知识点，却无法把握知识间的关联关系。(4)计算机硬件架构与计算机操作系统的横向联系不紧密，造成学生对局部性、中断、CPU执行指令过程、缓存、DMA控制器、磁盘管理等部件的硬件工作原理与软件管理机制的理解较为分散，不能形成有机整体。综合上述问题看来，目前我们已有课程体系中缺少一门计算机系统课程，各类专业基础课程之间缺少纵向联系，学生的系统设计能力有待提升。本研究以“计算机系统概念和设计”为重点，遵循教指委提出的适合我国高校计算机专业系统能力培养的课程体系改革思路，将汇编语言、C语言、数据结构、计算机组成原理、微机原理、操作系统、编译原理共7门课程组成一个计算机专业基础课程群，通过构建课程群建设规划纲要指导课程教学大纲的调整，进而提升学生系统能力。
2主要研究内容及关键问题
我们的目标是以提升计算机专业学生对计算机系统整体认知能力为目标，将汇编语言、C语言、数据结构、计算机组成原理、微机原理、操作系统、编译原理共7门课程组成一个计算机专业基础课程群，研究课程群建设定位、目标、构建模式，提炼课程群内课程相互衔接内容，制定计算机专业基础课程群规划纲要，为新一轮的课程体系调整和教学大纲修定提供可参考依据。
2．1主要研究内容
2．1．1课程群建设模式研究针对我校学生特点，结合计算机系统课程群的改革现状以及本校教师实际教学经验，研究该课程群要达到的培养目标，明确课程群建设新模式以及新模式下课程群课程的定位和设置，确定需要整合与调整的课程内容。
2．1．2课程群内课程理论教学衔接内容研究研究程序语言课程与数据结构课程以及编译原理课程之间的衔接内容;探讨数据结构课程与操作系统课程知识之间的协作内容;研究计算机组成原理与微机原理课程之间融合内容;探讨具有综合特点的软硬件系统课程与语言类课程、数据结构课程补充内容，分层次提炼和确定7门课程的关联知识点，形成课程纵向线索。
2．1．3课程群实验教学内容设计研究研究语言类课程实验和数据结构课程实验的覆盖程度，探讨体现计算机硬件相关的高效程序验证性实验内容;研究编译原理与C语言、汇编程序试验的衔接方法;探讨操作系统课程设计内容与语言类课程实验和数据结构课程实验内容的衔接方法;探讨设计课程群系统性实验设计内容，体现计算机系统的整体性。
2．1．4课程群教改内容实施方式研究针对课程群规划教学内容，研究群内课程课堂教学、实验教学、课程设计教学环节纵向贯通方法，探讨开展群间验证性试验、设计性试验、系统性实验设计的开展时间、组织方式、学生参与方式、研究生助教指导方式等，为课程群建设内容实施提供指导方案。
2．2关键问题
2．2．1课程群建设的模式问题计算机专业课程群的建设是一个不断探索、规划和实施的过程，既要体现计算机系统的整体性，又要结合本系实际情况。既不能照搬985高校的改革模式，也不能受限于目前课程组织形式。因此，制定有针对性的课程群建设模式是个重要问题。
2．2．2软硬件课程衔接方式问题对计算机系统的全面理解是建立在计算机软件与硬件体系有效衔接基础之上，由于硬件实验与操作系统课程设计连接实验难度大，对实验室硬件要求高，目前很难一步到位，因此，必须研究现阶段软硬件课程有效的衔接方式。
2．2．3课程群教改内容实施方式问题组成课程群的7门课程分别在大一下学期至大三上学期开设，时间跨度为2年，共4个学期。然而，计算机系统观的建立是一个循序渐进的过程，目前每门课程学时有限，因此，课程群衔接内容以及课程群系统性实验设计内容的实施方式尤为重要，它是课程群教改内容“落地”的保障。
3实施方案
实施方案分为三个阶段进行。
3．1第一阶段:调研与框架设计(1)高校计算机系统相关课程群调研。拟调研的学校有南京大学、南京航空航天大学、中国科技大学等。拟调研的内容包括课程群建设模式、课程的定位和设置、课程群教材选用、课程之间衔接的知识内容、课程群实验设计内容以及课程群教改实施方式等内容。(2)制定课程群构建模式和基本要求。确定课程群构建初步框架和基本要求;按照纵向关系划分子群，选举子群负责人，细化项目成员的任务分工。然后通过课程群建设研讨会的形式，收集各任课老师意见，讨论确定课程群构建模式、框架和基本要求，并形成“计算机专业基础课程群基本要求”。
3．2第二阶段:计算机系统课程群规划纲要编制(1)学生调研和课程学习困难情况汇总。以课程群基本要求为指导，各子群负责人统一规划，由任课老师针对上课学生收集编程难点、理论学习困难点以及设计类实验开发困难点信息。同时获取学生的意见和建议。(2)以子群为单元设计课程群课程理论教学衔接内容。以计算机专业基础课程群构建基本要求为指导，结合学生专业基础课程学习状况调研报告，分层次确定子群内部课程衔接知识点以及子群课程之间的衔接内容，并由子群负责人编写该子群课程与其他子群课程衔接内容大纲。(3)以子群为单元设计课程群课程实验教学衔接内容。以课程群理论教学衔接内容大纲为基础，以分主题开讨论会的形式，分层次确定子群内部课程验证性实验、设计性实验的补充与调整内容，编写各子群“实验教学补充与调整内容大纲”。(4)设计课程群教改内容实施方案。以讨论会形式明确教改内容实施时间、方式以及学生的组织方式，研究生助教的参与形式。结合导师制，对一年级学生统一分配导师，然后再由课程群统一分组和分配指导老师。
3．3第三阶段:初步应用与纲要完善进行具体实施，在实施过程中不断进行完善。
4结语
计算机硬件之间的关系范文第8篇
2自主可控计算机硬件系统设计研究
2.1自主可控计算机关键电路设计
2.1.1开机及复位电路设计
自主可控计算机系统运行对每个芯片的开机次序，上电复位次序均存在着较为明确的要求，为此，需要合理设计计算机系统开机电路与复位电路，具体而言：启动220VAC电源之后，计算机系统会输出+5VSBY备用电源，电源经过，32.768KHz晶体运转并向电路传输时钟信号，启动电源，计算机硬件平台开机电路作业。电源开关PWRBTN信号传输到SuperI/O后，会向南桥传输低电平，南桥接收后进行反馈，SuperI/O接收反馈后向ATX电源传输PSON信号，硬件系统输出电源电压，电压输出处于稳定状态后，ATX电源会向系统CUP及南北桥传输准备就绪信号，复位电路执行动作，实现芯片初始化。
2.1.2时钟设计
计算机系统，其芯片与接口运转，均需要依托时钟来提供工作频率，如针对单一芯片及其接口设置独立时钟，则会出现设计冗余，占用电路面积等问题，为此，需要将单一时钟设置为满足多种应用需求的时钟。在设计中，应用SLG8LP65TTR时钟芯片，可以提供多种倍频时钟信号，如提供100MHz时钟，为PCI插槽、互联网控制芯片等提供支持，提供48MHz始终，为USB接口与SuperI/O芯片提供支持等。
2.1.3电源设计
在进行自主可控计算机设计过程中，其电源种类较多，需要设计如1.1V、1.2V、1.8V、3.3V等工作电源，系统供电应用ATX电源，考虑芯片工作所需电压偏低，需要对ATX电源进行转换，确保芯片正常作业。较为典型的系统电压转换方法主要为低压差线性电源供电与DC/DC开关电源供电。
2.2自主可控计算机信号完整度设计
在自主可控计算机系统中，设置有种类较多的EMI信号，其信号敏感性较强，确保高速信号传输的完整性与可靠性是系统设计的关键，直接关系着整个计算机系统作业的可靠性与稳定性。影响计算机信号完整度的因素较多，如系统布局、叠层设计、内存信号布线、高速差分信号布线等。为此，在进行系统布局时，需要依托模块化设计理念，依据电路功能进行模块划分，明确元器件布置区域，让信号传输线尽量短，降低信号反射对信号完整性的影响，还应确保传输线路其阻抗匹配良好，复位电路与时钟电路设置，应尽量与芯片位置距离较短，降低电磁辐射影响。在叠层设计过程中，需要依据系统布置状况，采取PCB叠层设计方法，合理设置其层数，降低电路电磁所产生的干扰问题，为电路系统运行提供保障。在内存信号布线时，应将同组信号于相同布线层中视线中走线，加强长度匹配控制，采取蛇形线进行布置；在差分信号布线中，应尽量将其传输线等长设置，其布线形式采取平行布线方式，综合考虑耦合原则，确保信号完整度。
3自主可控计算机软件系统设计
为实现自主可控计算机具备自主知识产权，系统在设计中，其软件均采取国产化软件，具体而言，包括计算机操作系统、计算机应用软件、计算机固件系统等。针对操作系统而言，为确保操作系统运行能力，对系统底层硬件驱动进行分析，确保操作系统可以有效对底层硬件机构执行有效驱动，确保系统可以运行稳定可靠。因我国国产的软件其时间较短，实践应用仍需要进一步改善，其系统与系统之间的兼容性有待深入研究，需要在实际运行应用中及时发现软件系统中存在问题，并予以解决。
4自主可控计算机设计成果测试分析
通过对自主可控计算机的硬件设计与软件设计，通过研制组装，最终实现了国产自主可控计算机研制。在样机设计完成后，采取针对性测试软件，分别对自主可控计算机的CPU、内容、硬盘及其他数据接口性能进行测试，并对其高低温环境下运行状况进行检测。试验检测结果证明，该自主可控计算机U盘读速度正常，硬盘读速度正常，计算机主板与3A主板性能相当，该计算机在零下40℃-50℃环境中，均可以正常作业，此外，还对自主可控计算机进行了连续拷机检测，充分证实了该自主可控计算机具备良好的稳定性工作能力，其可控性高，安全性好，未来应用前景广阔。
5结语