導語：如何才能寫好一篇計算機硬件，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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【摘 要】隨著計算機應用技術的不斷發展，對于作為底層系統的硬件，也提出了更高的要求。本文針對計算機硬件系統的相關技術，進行了由淺入深的分析。

【關鍵詞】計算機應用技術；硬件；系統

【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 計算機硬件簡介

計算機硬件是指計算機系統中由電子、機械和光電元件等組成的各種物理裝置的總稱。這些物理設備按系統結構的要求構成一個有機整體為計算機軟件的運行提供物質基礎。簡言之，計算機硬件的功能是輸入并存儲程序和數據，以及執行程序，把數據加工成可以利用的形式。從外觀上看，微機由主機箱和外部設備組成。主機箱內部主要包括：CPU、內存、主板、硬盤驅動器、光驅、各種擴展卡、連接線、電源等；外部設備包括鼠標、鍵盤、顯示器、音箱等，這些設備通過接口和連接線與主機相連[1]。

2 計算機硬件技術

計算機硬件技術，是以計算機硬件系統結構和工作原理為核心，逐步掌握各個硬件模塊的原理與功能，從而能夠利用硬件技術進行系統開發。

3 計算機硬件技術的范疇

計算機硬件技術主要面向計算機軟方向專業開設，因此是一門綜合性的硬件技術課程，其范疇包括：計算機系統概述、電路元器件、計算機數制、常用邏輯部件、硬件結構及原理、指令與匯編語言、接口與外部系統、單片機系統[2]。

其中，對每個知識點都做了詳細的分析，以計算機組成為例，如下圖所示：

圖1 計算機硬件組成

圖中涵蓋了計算機五大硬件模塊：運算器、控制器、輸入設備、輸出設備和存儲器，箭頭表明了各種信息流向。圖中，我們首先要了解各個硬件模塊的功能，從而根據箭頭分析各種信息在硬件設備中如何傳遞。

4 硬件技術的核心

硬件技術的核心包括如下幾個方面：

（1）計算機硬件組成原理

計算機硬件組成原理為掌握硬件技術的基礎。

（2）微處理器

微處理器是計算機核心部件，主要包括運算器和控制器。微處理器技術，重點是對指令和指令系統的理解。

同一廠商會在一個處理器產品的基礎上不斷研發下一代新的兼容產品，而新一代處理器與前一代要實現指令兼容，即新一代指令系統包含前一代處理器的全部指令，同時可能增加新指令。而不同廠商之間也可能生產指令兼容的處理器產品。如何提高處理器性能，也是各個廠商爭先研究的對象，一般采取的技術包括：流水線、超標量、超線程、Cache、擴展指令集、多核心等。

（3）總線

總線就是嚴格定義的信號線集合，用于實現計算機各個部件之間信息傳輸的通道[3]。總線具備公共性、標準型和可擴展性等特征。通過總線可實現點對點連接或者多點連接。只能實現點對點連接的通道在概念上不是總線，習慣上也稱為總線。

在計算機中，總線一般分三種：數據總線（DB）、地址總線（AB）和控制總線（CB）。

DB：傳輸數據內容，與內存、I/O之間雙向傳輸；

AB：傳輸的存儲位置，如存儲器地址、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，如存儲器讀/寫、端口讀/寫等，與I/O接口之間單向傳輸。

（4）接口

接口是用于完成計算機主機系統與外設之間的信息交換[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 接口電路的構成

接口功能主要包括：數據傳送、數據緩沖、信號變換、中斷、差錯控制、高層通信協議、即插即用、電源管理、動態配置等。接口構成都是通過數據變換機制來完成。對接口的操作是程序對接口的訪問（讀/寫）的方式，不同接口電路支持不同的操作方式，常用方（下轉第324頁）（上接第128頁）式包括查詢、中斷和DMA控制方式。

5 計算機硬件技術總結

熟悉計算機硬件技術，目的是提高計算機應用能力。不僅僅要熟悉各個硬件模塊的功能，還需了解相關最新技術的發展趨勢及新標準，利用硬件性能測試方法，能解決在實際使用中出現的問題。

【參考文獻】

[1]李桂秋，宋維堂.計算機硬件技術基礎[M].高等教育出版社，2012：5-8.

[2]王福瑞.單片微機測控系統設計大全[M].北京：北京航空航天大學出版社，2000：57-61.

[3]周洪利，朱衛東，陳連坤.計算機硬件技術基礎[M].北京：清華大學出版社，2012：159-162.

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關鍵詞:計算機；硬件；日常維護

中圖分類號:TP307文獻標識碼:A文章編號:1007-9416(2015)12-0217-01

隨著科學技術的不斷進步和互聯網技術的蓬勃發展,計算機的應用也被廣泛的普及,作為計算機網絡的重要組成部分,計算機硬件也在不斷的進行更新,性能越來越好,檔次越來越高。計算機使用者在享受使用電腦帶來便捷的同時,也在面臨著一系列的電腦問題。

在全國的電腦使用者中,絕大多數用戶對于電腦知識的掌握都是非常少的,或者說基本上就是不懂,而一旦出現電腦故障問題,可能就不知道需要如何處理,如何才能使自己的電腦進行正常的工作,使電腦的系統性能得到充分的發揮。出現電腦故障問題,除了電腦本身的質量因素外,更取決于使用者本身對電腦及其硬件的使用、維護和檢修,所以,計算機用戶或多或少的掌握一些計算機硬件維護知識是非常有必要的,與此同時對電腦故障產生原因進行了解也是勢在必行的。下面,我就先具體的介紹一下電腦日常維護的幾個方面。(1)計算機要放置在整潔、干凈、干燥的環境當中,對計算機放置的位置需要經常性的打掃,尤其是電腦的工作臺,需要經常進行除塵工作,避免顯示器因吸入大量的灰塵從而影響使用效果。(2)電腦開機和關機的順序要按照正常順序進行,電腦開機時,要依照先是外設設備然后是主機的開機順序,如果不這樣做,可能會導致計算機無法識別硬件或無法裝載設備的驅動程序。(3)在計算機進行工作時,嚴禁對計算機進行移動,更要避免碰撞機器的情況的發生,因為發生上述的情況時有可能使硬盤的磁頭和盤片發生碰撞,從而引起不必要的損傷,影響計算機硬件和電腦的運行。(4)在使用非本電腦自身的外接設備時,如軟盤、光盤和移動硬盤時,一定要先對這些外接設備進行掃描查毒,使用之后也一定要在進行一遍,因為現在市面上的一些殺毒軟件對于壓縮文件中的病毒可能無法辨識和查殺。(5)如果計算機系統因為斷電或短路或其他原因而沒有正常退出后,一定要及時的對電腦硬盤進行掃描,如果系統報錯也要一定及時的進行修復。因為在這種情況下,電腦硬盤的某些數據可能會丟失,可能導致系統存在著安全隱患,不及時的進行修復,有可能導致電腦的程序紊亂,嚴重者會導致系統不能正常的運行和工作。(6)定期對電腦硬件和其他設備進行保養,如清掃機器內部的塵土時,可以利用吸塵器或無水酒精對其進行擦拭,對磁頭和打印頭進行定期的清洗,對各個設備的連接部位進行檢查,看看是否接觸良好,是否存在著損壞。(7)軟件是電腦系統運行中的重中之重,對于軟件我們也要進行定期的保養,利用工具檢查系統文件是否有丟失的情況發生,如果丟失可以使用文件備份進行恢復;定期的對電腦系統進行掃描和檢查,看看是否有病毒存在,如果有要立即查殺,防止病毒對系統進行破壞;對硬盤上存在的文件和碎片進行定期的清理,清除無用的文件或目錄,從而釋放硬盤的存儲空間。硬件故障和軟件故障是計算機故障中最基礎的兩個方面。顧名思義,由計算機硬件設施引起的故障被稱作為硬件故障,包涵了計算機的主機系統、存儲器、硬盤、顯示器等所有硬件設備。

軟件故障則是指由于對計算機使用不當或系統軟件而引起的故障,同時還包括系統配置錯誤、系統參數設置不正確或系統的運行環境被改變而出現的各種故障。百分之八十的計算機故障是人為引起的,用戶對計算機的使用不當,對計算機系統運行環境的不合理要求,對系統下達錯誤的指令,對計算機的日常維護沒有正確及時的進行,而計算機的硬件故障只有不到百分之十左右。因此,當我們在使用計算機的過程中,如果計算機突然出現了故障,不要擔心,很大的原因是你對系統的不當操作引起的故障,更不用擔心自己花了許多錢配置的電腦會變成一堆廢鐵。而我們對常見的故障的判斷方法也有以下幾種:(1)清潔法:對計算機中發生故障的關鍵部位或組件進行衛生清潔處理。利用吸塵器、打氣筒或刷子,對發生硬件故障的設備進行吹風、利用刷子將灰塵刷掉,將灰塵吹走,將硬件設備的衛生清理干凈。如果還需要進一步的清理,可以用棉簽沾染酒精進行擦拭,之后用干棉簽擦干。清潔法的原理就是利用各種工資對硬件設備進行清潔處理,將影響系統運行的灰塵和污垢清除,使之恢復正常的工作效率和運行狀態。(2)觀察法:觀察法是利用人的感覺器官,分析判斷計算機是否存在著異常現象,主要是通過“看、聽、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。聽是通過對電源風扇等部位的判斷,看設備是否正常的工作。(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,將好的新的設備安裝成功后計算機可以正常的工作,則表明原來的硬件設備存在著問題。如果換上了好的設備計算機仍然存在著問題,則繼續替換另外的設備,直到找出問題的所在。利用這種方法可以有效的找出出現故障的設備,但是這種方法需要有備用的硬件設備。(4)插拔法:插拔法是指關閉電腦后,將板卡逐塊拔下,每拔掉一塊,就重新開機檢查;如故障依然存在則插回剛拔掉那塊,再拔掉另一塊開機檢查,一旦拔出某塊插板后故障消失,說明故障點即在該插件板上,但對于顯卡、主板等系統運行必須的部件不能使用插拔法。(5)比較法:比較法是指使兩臺或多臺配置相同或相似的電腦執行相同的任務,然后觀察有故障的計算機與運行正常的計算機的不同表現,從而找出故障來源的一種方法,此方法適用于局域網絡環境中。

總結:

上述的方式只是常用的檢修方式,對于具體的問題,不同的計算機需要利用不同的方式來進行處理。計算機維修技術是一門實踐性很強的課程,初學者往往不知從何下手,這主要是欠缺維修實踐經驗。總之,只要我們多觀察、勤學習,我們一定能成為一名電腦醫生,再使用電腦就不用擔心它出現問題了。

參考文獻

[1]曹哲,著《.計算機維護與維修》.高等教育出版社,2004年4月第二版.

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關鍵詞 計算機 硬件 故障維護

一、CPU常見故障

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，內存、主板、CPU、電源等都會引起電腦的平繁重啟。關于重啟故障請參見重啟故障。主板偵測到CPU過熱，就會重啟系統，以此來達到保護CPU不被燒毀。所以系統平繁重啟請檢查CPU散熱是否正常。

2.散熱故障

主要現象：當CPU的散熱不良時，如果造成CPU溫度過高一般都會造成主機故障。故障主要表現在：死機、黑屏、機器變慢、在cmos和dos下死機、主機反復重啟等現象。主要原因：①CPU風扇故障：CPU風扇沒有安裝好，與CPU接觸不夠緊密，或者是CPU風扇壞損。②CPU上的硅膠完全揮發，導致散熱不良。解決方法：①正確安裝CPU風扇②在CPU上涂抹薄薄一層散熱膏。

3.超頻故障

CPU的超頻后對散熱的要求相應的會增大，如果無法及時散出熱，就會產生CPU散熱不良的故障現象。CPU超頻后相應的對電壓的要求也會提高，如果電壓不夠，機器就會變慢、死機、黑屏。所以超頻前要加入自己對電源的考慮。

4.CPU頻率常見故障

頻率有時自動降低———故障現象：開機后本來的頻率變小了，顯示的信息是“DefaultsCMOSSetupLoaded”，在重新設置CMOSSetup中的CPU參數后（軟跳線主板），系統正常主頻，但不一定哪一天，又會重復上面的過程。解決方法：更換CMOS電池。

方法步驟：關機；在主板上找到紐扣形的鋰電池；取下電池；開機，重新設置CPU等參數。說明：這種現象常見于軟設置CPU參數的主板。注意：普通的紐扣型鋰電池是3V的，實際測量應該是3點幾伏。如果發生上述問題，多數是電池電壓已經低于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———故障現象：CPU的主頻在每次開機所顯示的主頻不一致，而且主頻跳動數值比較固定。解決方法：可能與CMOS電池或主板或電源有關，請更換電池或主板。一次降頻———故障現象：CPU的降頻是指CPU一直運行在較低的頻率上，而不是原來正常的頻率。解決方法：把CPU拿到其它電腦上嘗試。方法步驟：關機；打開機箱；打開CPU邊上杠桿機制；拔下CPU；在另外的電腦上安裝該CPU，注意正確設置CPU參數，包括電壓、外頻、倍頻。說明：如果該CPU在其它電腦上正確設置，但也顯示133MHz，則說明是CPU壞了，不能以更高的頻率工作，如果在三年保修期內可以更換，否則只能當普通的133MHzCPU來使用。

5.CPU損毀故障

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

長時間的高效率的工作；CPU超頻后，散熱設備不足；掛起模式造成CPU燒毀。一般的系統掛起并不會造成CPU燒毀，系統會自動降低CPU工作頻率和風扇轉速來節省能耗。而掛起模式造成CPU被燒毀，均是超頻后的CPU。這全都因為風扇停止運轉造成的。主板上的監控芯片除可以監控風扇轉速外，有的還能在系統進入Suspend（掛起）省電模式下，自動降低風扇轉速甚至完全停止運轉，這本是好意，可以省電，也可以延長風扇的壽命與使用時間。過去的CPU處于閑置狀態下，熱量不高，所以風扇不轉，只靠散熱片還能應付散熱。但現在的CPU頻率實在太高，即使進入掛起模式，當風扇不轉時，CPU也會熱得發燙。

這種情況并不是在每塊主板都會發生，發生時必須要符合三個條件。首先CPU風扇必須是3pin風扇，這樣才會被主板所控制。第二，主板的監控功能必須具備FanOffWhenSuspend（進入掛起模式即關閉風扇電源），且此功能預設為On。有的主板預設On，甚至有的在PowerManagement的設定就有FanOffWhenSuspend這一項選項，大家可以注意看看。第三，進入掛起模式。因此，現在就對照檢查一下自己的電腦吧。

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

二、計算機硬件的維護

1.計算機硬件維護方案的設計

（1）實施定期檢查：在日常的計算機應用中，應做好多方面的計算機檢查工作，通常情況下，可通過肉眼對計算機進行檢查來獲取相關的信息。因硬件設施主要集中于計算機的外部，從而給計算機硬件的檢測帶來了便利。

（2）軟硬兼施：硬件、軟件是計算機的兩大核心組成，兩者密切聯系，軟件的性能在一定程度上影響著硬件，而這就要求在計算機硬件的維護工作應結合軟件加以展開。

（3）注重環境的營造：對于計算機設備來講，其外在環境的變化會對其性能造成較大影響。因此，在進行計算機硬件的相關維護時，應給予環境因素足夠的重視，如電壓、溫度、電源等等，從而為計算機的運行營造良好的使用環境。

2.計算機硬件維護的具體做法

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關鍵詞：EDA技術 計算機硬件 存在問題 優化措施

一、EDA技術的基本特征研究

現代EDA技術的基本特征是采用高級語言描述，具有系統級仿真和綜合能力，具有開放式的實際環境以及豐富的元器件模型庫等；硬件描述語言輸入是EDA系統的主要輸入方式，由于現代社會電子系統規模日漸增大，硬件描述語言輸入逐步取代了之前傳統的原理圖輸入設計方法，其優勢在于能夠進行邏輯綜合優化，使設計者在比較抽象的層次上對設計的結構和內部特征進行描述。

二、傳統計算機硬件設計存在的問題

（一）硬件設備短缺，開發周期較長

早期的計算機由于工作環境、硬件材料等方面因素的影響，隨著時間的延長，計算機硬件設備的損耗量相對較大。為了保證計算機硬件設備正常運轉，管理人員不得不花費較多的人力、物力和財力進行修復和管理。同時，受當時技術水平的制約，計算機硬件設備的開發周期較長，而對于相關專業的任課教師來說，從理論知識的學習到最終熟練進行知識的講解，中間還需要經歷長時間的計算機硬件設計分析和試驗，因此，計算機硬件設備的周期非常漫長。而對于高校的計算機實驗室來說，如果堅持與時俱進的進行計算機硬件設備更新換代，雖然能夠保證各項計算機教學試驗正常開展，但是高頻率的計算機硬件設備更新必然會造成較大的經濟壓力，不利于高校的綜合性建設；而如果長時間不進行計算機硬件設備的更新，又起不到教學應有的效果。

（二）硬件與試驗脫節且不夠系統化

計算機專業的硬件類課程是一門實用性很強的學科，學生不僅要掌握計算機系統設計的基本方法和理論知識，而且要學會計算機系統的設計技術和計算機的控制運用。但是從現階段高校計算機硬件設計教學來看，許多高校專業教師仍然沒有從根本上轉變教學方法，課堂理論知識講解的比重過高，學生獨立思考和獨立設計的時間偏少，由此導致計算機硬件的理論教學與實踐相脫節。除此之外，即便是在教師的帶領下開展了計算機硬件實驗課程，由于缺乏規范化的組織和系統化的安排，學生的自主動手和實驗能力也得不到有效的發揮，多數情況下只能按照教師所講解的內容進行模仿設計，學生計算機應用能力和硬件設計能力沒有得到真正的提高。

（三）教學內容相對固定，缺乏創新性實驗

計算機硬件設備的設計要滿足與當前社會的發展需要，這就要求其設計理念必須緊跟市場發展形勢，不斷的進行自我更新和完善。但是作為高校的一門學科，計算機硬件設計要受到多種因素的制約，例如其硬件開發不僅受高校實驗室硬件設備的影響，還與實驗人員的整體素質有關。而有些高校為了降低計算機硬件設計的開發成本，對某個實驗室的設計功能進行了限定，這種方法雖然能夠降低硬件設計成本，但是不利于實驗室功能的延伸，并且專用實驗臺的故障率較高，后期投入維修的花費也大。因此，計算機硬件教學內容難以實現與時俱進的更新，缺乏創新意識，是制約其硬件設計的主要根源。

三、基本設計思想和EDA技術

開發利用EDA平臺進行計算機系統部件及主機系統設計，其實質是利用運行在計算機上軟件所提供的虛擬實驗環境，設計人員利用該系統所提供的各種元器件和芯片仿真模型，根據實驗需要設計邏輯電路，進行系統布線和調試運行。由于整個實驗過程都是在虛擬環境下進行，因此可以反復操作和多參數調控，而不必擔心系統設計的成本問題。同時，設計者還能隨時進行存檔，將當前設計的系統、線路進行保存，并在再次使用時隨時調用。在此基礎上，可以針對自己設計出的部件及系統進行編譯、模擬仿真測試，以驗證自己邏輯設計的正確性。課程設計結束后，可以將存儲的設計圖及結果提交給檢查者。使用EDA技術，解決微指令時序控制時邏輯與非門電路比較復雜的問題：時序設計分一個周期完成一條機器指令或是二個周期完成一條機器指令，對于后者，時序控制邏輯就比較復雜。

四、基于EDA技術開展計算機硬件的優勢

（一）提高學生自主學習能力，豐富課程內容

EDA技術的優勢之一在于其應用范圍的廣泛性，在電子信息工程專業和計算機技術專業專業領域內，學生都需要進行不同深度的EDA課程學習。同時，EDA技術還是一門輔助教學能力較強的課程，學生在掌握基礎的理論知識和熟練的EDA技術操作后，能夠為繼續進行相關方面的專業學習提供極大便利。例如，EDA技術要求學生動手進行線路設計和按照操作，對于提升學生的動手操作能力和團隊合作能力有積極幫助。而今后學生在學習系統編程時，也離不開這兩種能力。因此可以說，EDA技術對于豐富學生專業課程內容，提高學生自主學習能力有極大的幫助。

（二）彌補條件的不足，節約課程投入

以往的電子相關課程以理論講解為主，學生雖然有機會參與到實踐操作中，但是許多技術方面的問題得不到及r解決，容易影響下一步的知識學習。而EDA技術則能夠在很大程度上避免類似問題：首先，EDA技術以計算機和電子技術為支撐，學生在教師講解完相關的課堂知識后，能夠立即在計算機上完成實踐聯系，包括設計電路、調整參數、系統運行以及模型分析等。其次，利用計算機上的這些仿真軟件，能夠隨時進行設計修改和多參數調試運行，而不用擔心成本問題。而在以往的實驗室操作教學中，如果學生操作不當，很容易出現器材損壞、元器件丟失等問題，給實驗室造成一定的經濟損失。因此，EDA技術的使用，間接的節省了實驗開發成本。

參考文獻：

[1]易小琳，胡林青.計算機組成原理實踐教程―基于EDA平臺[M].航空航天大學出版社，2006.

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關鍵詞:計算機；硬件；維護；

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

中圖分類號：G633.67

現如今社會和經濟發展的速度是非常快的，計算機已經是一個普遍家庭普遍存在的電器設備，在各行業的應用也極為廣泛，如機械，電子，電信等行業，都是由計算機協助來完成。計算機的設備核心是內部硬件，在操作過程中，如果電腦的問題，它會導致電腦死機。本文根據計算機硬件維護的原則，對計算機硬件常出現的故障提出解決措施。

1 計算機硬件維護原則

1.1 檢測前進行必要的環境清潔

計算機的工作環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為環境差引起的。濕度大或灰塵大的環境都會損傷計算機硬件，減短其使用壽命。因此，在計算機硬件的維護以及故障檢查中，首先要清潔計算機外和機內的工作環境，防止環境原因引起計算機硬件發生故障。

1.2 注意硬件維護的順序

計算機硬件設備維護時需掌握一定的程序。第一, 先進行電源檢查, 再檢查部件。電源容易被用戶忽視, 電源的功率應當保持在適當的水平。第二, 檢查要分接通電源前和接通電源后。檢查時不能盲目接通電源, 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現。第三, 維護時先易后難, 先普通后特殊。

2 計算機硬件問題分析

計算機硬件是計算機必不可少的一個組成部分，如何判斷計算機硬件出現的故障，找到故障來源，對于計算機硬件的維護十分重要。計算機硬件故障產生的原因要從計算機內部和外部兩個方面來分析，計算機硬件內部故障一般是由于設備沖突或者是軟件故障引起。 計算機硬件故障出現的外部原因相對于內部原因而言，就更好判斷一些，計算機使用的外部環境就是原因之一。如果計算機的使用地區電壓不穩或者經常停電，在該環境下使用的計算機就容易不能正常工作，還很有可能會損壞硬盤等配件。電磁干擾對于計算機硬件產生的影響也不容忽視，生活中常見的高壓線、變壓器、以及變頻空調等設備的使用，都有可能引起強大的電磁干擾。如果恰好計算機主機抗電磁干擾能力差，這些電磁干擾就會導致計算機意外重啟等現象的出現；強大的電磁干擾還有可能使得顯示器被磁化，進而導致顯示器的偏色故障等。

3 計算機硬件故障排除技術

3.1 肉眼觀察。首先仔細檢查計算機的周邊環境和設備，包括：室內環境、插頭插座接觸程度檢查、用戶操作方式合理性確認等。

3.2 最小系統法。計算機是多組合的工作模式，許多外設可以熱插拔，而外設故障是可能導致系統異常的。要確定具體的問題，需要不斷地縮小范圍。可以考慮先將計算機最簡化到可基本引導的程度，只留電源，主板和CPU這最小系統化的組合。

3.3 逐步添加法。即在最小系統工作正常的前提下，逐步添加原來拆除或打開屏蔽裝置，直到系統故障重現，可以確定故障所在。

3.4 替換法。這一方法的應用往往要結合其他方法。先基本確定故障硬件，然后再采用好的部件替換故障部件。替換過程中，最好采用同一種型號的設備，這樣避免引來設備兼容的新問題。

4 計算機硬件常見故障及對應解決方法

4.1 CPU的維護

CPU是計算機的重要處理部件。CPU在正常使用過程中出現故障的幾率很小，但作為計算機最核心的部件，對CPU的日常維護還是很重要的。

1）正常使用CPU要保證CPU工作在正常的頻率下，盡量不要通過超頻來提高計算機的性能。計算機正常工作時，要保持主機位置的穩定，不要輕易移動CPU。安裝時要注意安裝到位，以免引起不必要的故障。

2）保持良好散熱現在的CPU發熱量都比較大，如果CPU不能很好的散熱，就有可能引起系統運行不正常等故障，選擇一款好的CPU散熱器是必不可少的。CPU散熱器根據散熱原理可分為：風冷式、熱管散熱式、水冷式、半導體制冷和壓縮機、液態氮制冷等幾種。常用的散熱器仍然是風冷式。

3）定期進行清潔灰塵過多會造成散熱不良、引起CPU故障，要經常對散熱風扇進行除塵，保持CPU插座周圍清潔。

4.2 主板維護

1) 隨著計算機的使用期限延長，會發現電腦系統的時間會變慢，雖然對其校準過，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鐘電路的問題，這種情況需要及時聯系廠家或者維修服務部門。

2) 電源指示燈不亮。開機后電源指示燈不亮，許多用戶是將主板拆下然后重新安裝在主板上，導致出現指示燈問題。首先，可以檢查電源是否正常，如果電源沒有理由，那么原因很可能是一個電腦主板的問題。一個被懷疑主板燒壞，一種檢查主板，如果發現曲折的現象是由接觸不良線。可以拆下主板，重新安裝螺絲固定后重啟。

3) 外置移動存儲設備計算機無法識別現象。移動硬盤或其他移動存儲設備不被計算機識別，且會聽到異常的噪音，首先應該采取的辦法是檢查傳輸接口連接好，沒有任何問題，就說明驅動器的傳輸端口指示供電不足。大多數電腦主板傳輸端口可滿足大多數的存儲設備，但一些特殊的移動設備，由于設計會使主板的供電不足，在這種情況下，這種情況下可以采用移動設備的另一條電源線。

4.3 內部存儲

1)長期閑置的電腦無法啟動。出于各種原因，用戶可能將電腦閑置很長一段時間，在突然開機后系統會警報，屏幕變黑，系統無法啟動。出現這種情況主要的原因可能是內存的問題。方法是檢查內存的位置是松散的。內存條的接觸不良也會導致計算機系統無法啟動，可以嘗試重新將內存條拔出，清理內存槽后將內存條再插入插槽，最后再次開機啟動。

2)在系統運行時，經常會出現運行程序發出運行錯誤的提示，如“非法操作”的消息。經過分析，原因是由于計算機的硬件不兼容或硬件本身存在故障。

4.4 電腦的硬盤問題

(1)硬盤讀寫故障。常見兩種情況，一是硬盤不讀，就是不能被電腦識別，具體體現是對電腦硬盤的基本信息諸如主板、電源、等信息不能顯示，出現這種情況應該是硬盤本身的構造由于長期使用出現了數據接觸不良，里面出現了數據線斷裂的現象，應更換線路，排除問題。二是讀寫硬盤信息錯誤。表現在誤讀硬盤容量。出現這種情況可以重啟電腦，進入bois設置程序，檢查硬盤屬性，若能顯示正確的硬盤容量，則要通過軟盤啟動到dos環境，檢查電腦空間分區。很可能會發現分區異常，重新分區，格式化重新啟動電腦。

(2)硬盤工作噪音大。硬盤驅動器的速度要根據不同的設計有不同的要求，不同品牌的硬盤在工作時聲音大小不同，排除設計的因，主要原因是底盤設計和硬盤安裝的問題。解決辦法是更換主機機箱或者重新安裝硬盤。

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關鍵詞：計算機硬件；硬件維護；維護技術

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）22-0226-01

1 引言

近幾年來，隨著我國科學技術水平的不斷提高，計算機等電子設備在工作和家庭中已經得到了廣泛的使用，其誕生和發展都對佳通生活、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。但是隨著時間的不斷推移，計算機的硬件會不可避免地出現各種各樣的故障，這都會給人們使用過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量。作為計算機的一個核心組成部分，計算機的硬件在其使用的過程中也極易出現問題；而硬件的問題也是導致計算機運行速度降低、計算機死機等現象的一個最主要的原因。這些都極大的降低了人們對計算機使用的滿意度，同時也降低了計算機應有的效果。因此，在很大程度上計算機硬件的日常維護和管理工作就顯得尤為重要，人們對計算機的維護技術的探討也越來越多。

2 計算機硬件系統的組成

計算硬件的組成主要包括以下幾個部分：

一是控制設備。計算機控制設備的主要功能是將人們給定的指令傳送給其他部件，并且對指令進行分門別類，維持計算機內部工作的正常進行。在整個計算機的硬件系統中，控制設備起著指揮的作用，其功能的好壞在很大程度上決定著計算機的自動化程度的高低。

二是存儲設備。計算機的存儲器主要包括內存儲器和外存儲器，她們都是由半導體等材料構成的，它們與電腦電路和CPU緊密連接。當計算機運行工作時，首先是把用戶需要的資料裝入內存，然后由CPU到相應的存儲設備中讀取相關的資料。總而言之，其功能主要是用來存儲相關資料。

三是運算設備。計算機的運算設備，就是對計算機運行過程中所要用到的數據、資料等進行算術處理。它能夠解決人們日常生活中復雜的計算問題，是復雜的問題簡單化，極大的節約了工作時間，同時也提高了人們的工作質量和水平。

四是輸入、輸出設備。所謂的輸入設備就接受人們的指令，并將指令中的各種信息傳遞到內部的相關設備進行處理。那么輸出設備就是將人們進行的一些工作結果輸出計算機，并將計算機的處理結果以一種人們能夠看懂的方式輸出。

3 計算機硬件維護的原則

計算機硬件維護的原則主要有以下幾個：1）先清潔后檢測原則。在計算機的使用過程中，空氣散布的灰塵以及空氣的濕度過高都會對計算機的硬件造成威脅，從而導致計算機的硬件出現問題，如使用壽命下降等。2）縣外部設備后主機原則。在進行計算機硬件檢查的時候，首先要做的就是檢查計算機的外部設備（如鼠標、鍵盤等），確定這些地方沒有問題時再進行主機檢查；這樣可以避免人為的造成主機損壞的情況。3）先電源后部件。在計算機的日常維護中，人們很容易將簡單的問題復雜化。很多時候計算機的顯示問題只是由于電源虛接、電功率不足等情況引起的，沒必要對計算機主機等硬件進行檢測。4）先靜態后動態原則。在計算機硬件檢測的過程中，首先應在切斷電流的情況下進行，即靜態進行；如果靜態檢測后沒有發現任何問題，則可以采用接通電流進行檢查（即動態檢查），這樣可以避免盲目的通電檢查而出現事故等情況，大大的降低了電流事故的發生。5）先簡單后復雜原則。最后，計算機硬件檢查的一個最為重要的原則就是先簡單、后復雜的原則。即是先對計算機硬件的一些簡單的部分進行檢查，在沒有發現問題的情況下載深入的專業檢查。

4 目前計算機硬件維護中常用的幾種關鍵技術

1）直接觀察法

直接觀察法是計算機硬件維護工作中最常見的一種方法，其基本步驟就是通過視覺、聽覺、嗅覺、觸覺等去對計算機的硬件設備進行檢查。所謂的視覺檢查就是個體使用肉眼去檢查計算機是否出現了故障以及故障出現在哪里；那么聽覺檢測就是通過耳朵去聽計算機硬件在運行過程中是否出現了奇怪的聲音，從而發現故障所在；嗅覺就是通過鼻子去聞計算機硬件周圍是否出現了燒焦、糊味等。由于直接觀察法不需要使用任何儀器或設備，所以已經成為人們使用最多的一種檢查方法。

2）插拔替換法

相對于其他方法來說，插拔替換法應該算是最原始，同時也是最 直接、有效的方法。這種方法的主要原理就是根據計算機出現的問題來估計導致問題的地方，然后再把這個硬件卸載下來安裝到其他計算機上，如果安裝到其他計算機上出現問題的話就是這一部分的硬件出現了問題，從而進行維修；如果另一臺計算機沒有出現問題，那么則表明這一硬件沒有出現故障，進而進行下一步篩選。雖然使用這種方法較為直接、有效，但是對于那些對計算機不是很熟悉的人來講，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的條件下，每一次向系統中增加一個組件或設備，從而篩選故障；二是逐步減少：則是指在原有的系統下，每次減少一個組件來排除設備故障。

5 結語

總而言之，計算機硬件的維護與管理在計算機的正常使用過程中有著極其重要的作用――可以提高計算機的運行效率、延長計算機的使用壽命。因此，在一定原則的指導下，找到合適的維護技術對計算機的硬件進行維護、管理顯得尤為重要。

參考文獻：

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關鍵字：計算機硬件；維護；創新管理

作者簡介：季一鳴（1989-），男，江蘇鹽城，碩士，初級工程師；研究方向：計算機技術與應用

一臺計算機的使用壽命和其是否被經常性地進行維護息息相關。在計算機的實際使用過程中，不定期地對計算機硬件進行維護，可以有效預防和避免計算機發生故障，給正常的工作帶來負面影響，保證計算機可以較長時間都處于正常高效的工作狀態中，因此日常工作之余對計算機進行硬件維護是十分必要的，也是十分重要的。

1計算機硬件系統

所謂計算機硬件系統，主要是指構成計算機正常運行的各個物理設備，一般而言計算機硬件設備主要由輸入設備、輸出設備、存儲器、控制器和運算器構成，一般包括有常見的鍵盤、鼠標、顯示器、內外存儲器、主機中的主板、CPU以及各個電源等等，硬件之間以總線結構方式進行相互連接，是計算機進行正常運行的基礎物質設備。計算機硬件故障主要是指由計算機硬件設備的機械故障、接觸不良、電氣或安裝不當等原因導致的計算機硬件設備發生的物理性故障。

2計算機硬件產生故障的產生因素

計算機硬件產生故障通常有兩大原因，一是來自計算機內部因素，二是計算機外部因素所致，這兩方面的因素都有可能導致計算機硬件產生物理性故障，而一般又以計算機內部因素最為常見。

2.1計算機內部原因

計算機中各類電子元器件故障。計算機中的各類電子元器件和其他配件的質量及制作工藝等都會影響計算機硬件的使用和壽命，元器件的損壞、性能降低等都可能會使計算機無法正常工作。機械故障。機械故障一般產生于計算機設備中，如計算機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等都屬于機械故障，這類故障一般容易發生且易于排除。

2.2計算機外部原因

來自計算機外部的因素也經常會導致計算機硬件故障從而使得計算機無法正常工作，如計算機長時間處于過過多的灰塵、靜電、潮濕的環境、外部電壓不穩、開關電源質量較差、計算機使用者沒有經常性的硬件維護等習慣等都有可能導致硬件設備故障。

3計算機硬件維護的基本原則

（1）由易到難進行排查。計算機硬件一般種類較多，一些很容易被忽略的電源問題、設備連接等都有可能導致計算機無法正常工作，因此計算機硬件出現問題的原因往往極為復雜，可能是某一原因也可能是多種原因導致的，例如我們平時常見的電腦黑屏故障，其就可能是顯示器電源問題、顯卡松動、硬盤數據錯損壞等原因導致，因此當計算機發生硬盤故障后，首先從最簡單的原因逐一排查，然后再向稍微復雜的方向進行考慮排查，如此可有效節約時間，提高硬盤問題解決的效率。（2）由外到內進行檢查。計算機硬件故障發生后，應首先從檢查計算機設備入手，如先查看計算機電源是否正常、是否有設備連接松動等，然后再一步步向主機進行排查，有時候計算機無法正常工作可能是由插板解除不良等這種簡單的小問題所致，進行排查的時候不可對其進行忽視。

4一些常用的硬件維護方法

掌握一些常用的硬件維護方法可快速排查計算機硬件故障發生部件等，對于進行有效的計算機硬件維護有事半功倍的效果。（1）觀察法：觀察法主要是工作人員采用看、聽、摸等方法來觀察和判斷計算機硬件設備可能產生故障的部件以及原因，一般看主要是觀察計算機的工作環境、外部連接情況，查看計算機顯示器上所顯示的信息，操作系統、軟件安裝等方面的情況；聽主要是聽計算機主機里的CPU、風扇等的轉動情況，硬盤工作以及設備啟動時的警報聲等；摸主要是用手檢查CPU、顯卡等是否有過熱的情況，各個設備的鏈接是否完整等，這是硬件日常維護的基本方法。（2）插拔法：插拔法也是一種常見的排查硬件設備的方法，主要是來拔掉然后再重新插入各個設備，主要檢查故障是否由設備接觸不良、松動等情況引起。（3）硬件替換法：替換法是指通過替換可能產生故障部位的硬件設備來確定故障點的方法，如果在硬件替換后計算機可正常工作，則可以確定故障發生的原因和部位。（4）逐一排除法：逐一排除法是指逐一對硬件進行排查以檢查發生故障的部件的方法，一般情況下需要保證計算機可正常啟動的基本部件如電源、主板、CPU等最基本的硬件模塊，然后逐一增加硬件，如果發生故障，則可以確定發生故障的部件。

5計算機硬件設備的維護及創新管理

在對計算機硬件設備進行維護時，應按照計算機硬件設備的五大組成部分來進行逐一維護，尤其是對硬件設備中的核心元件如CPU、內存等要尤為重視。

5.1CPU維護及故障排除

對在設備進行維護和故障解決的過程中，要實現了解相關硬件設備的規格參數，對各個硬件常見的故障等有基本的了解，這是有效應對硬件故障的基礎。常見的CPU故障主要有計算機通電源之后只有電源閃動，無其他反應，顯示器不顯示無法進入操作系統，或者計算機出現經常性的死機現象，系統運行不穩定等。常見的CPU故障排除方法主要有將CPU拆除后檢查CPU的針腳及觸點等地是否存在銹蝕、彎曲等現象，如有要及時清除銹蝕等雜物，保證CPU芯片和插座接觸良好；在對計算機進行硬件選擇時，應盡量選擇跟CPU相適合的其他硬件如主板、內存等，避免因硬件與硬件之間因兼容性不足而導致的硬件故障；同時定期對CPU進行灰塵清理，避免CPU超頻使用，保證CPU外頻與倍頻在正常狀態下，盡量使用高質量的優質導熱硅脂，提高散熱效率，保證CPU的散熱要求。

5.2主板維護及故障排除

一般而言主板中容易出現故障的部位集中在內存條插口，各類總線插槽等，導致主板損壞的原因也有很多，如主板和硬件兼容性差、電源系統不良、元件器故障、工作環境惡劣等，日常進行維護以及故障排除應先從觀察主板外觀、檢查電源、查看各元件器再到內存、顯卡、硬盤的順序逐一進行維護和排查，平時的維護過程中要注意對主板進行不定期清潔、除塵，在除塵的時候，輕取下主板用細軟羊毛刷輕拭掉其表面的灰塵，定期對主板進行清洗，在清洗的過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，然后放在通風處等其表面的水滴風干后再用紙包好放在陽光下，避免主板積塵而腐蝕。

5.3內存的維護及故障排除

內存發生故障后計算機經常會出現死機、主板發出“嘀嘀”的短小警報聲、藍屏、無法啟動或無法進入操作系統、經常提示注冊表損失等情況，內存發生故障后應根據不同原因進行排除。對于因內存使用時間久發生的氧化而造成的內存與卡槽接觸不良造成的內存故障，可將內存取下，使用橡皮擦輕拭去其表面的氧化層即可；對于因兼容性問題導致的，應改用同規格的內存；另外要注意內存安裝過程中應避免暴力拔插等人為可能造成的內存損壞行為。

5.4硬盤的維護及故障排除

硬盤是計算機中重要的專門用以存儲數據的部件，也是計算機硬件中很容易產生故障的硬件之一，常見的故障有機械故障、盤片故障、操作不當引起的分區表破壞等等，針對不同情況采取針對性的硬盤故障排除方法，如當計算機顯示“硬盤C驅動失敗，運行設置功能，按F1鍵重新開始”時，就要判斷是因硬盤設置的參數和格式化時所采用的參數不同導致的，這時就需要重新設置硬盤參數，重新分區等方式來解決；此外，在平時應加強對硬盤的日常維護，例如在硬盤還處于工作狀態中避免強行關機，因為硬盤在讀取數據以及存儲數據的過程因為突然斷電極易造成硬盤數據丟失和硬盤損壞，同時日常應注意硬盤散熱，避免硬盤因溫度過高而出現問題，養成定期對硬盤進行掃描以及碎片整理，不要頻繁地格式化硬盤，尤其應避免對硬盤進行低級格式化，在使用過程中還應避免硬盤長時間超負荷工作如不間斷下載任務等。

5.5顯示器的維護及故障排除

顯示器的常見故障主要有顯示器黑屏、顯示錯誤信息如“超出頻率范圍”、顯示器內有元件燒糊的氣味、或者顯示器發出異常聲音以及顯示器顯示畫面變形扭曲等，針對顯示器不同的故障采用不同的排查方法，如開機后顯示器出現畫面抖動現象，不久即恢復正常，就該考慮是由于顯示器內部受潮所致，進行排除時應更換新的顯像管高壓包；在日常的維護過程中，應保證顯示器周圍環境干凈清爽，避免過于潮濕，并對顯示器予以定期除塵，避免長時間開機等。

5.6顯卡的維護及故障排除

顯卡是計算機硬件的核心元件之一，顯卡經常出現的故障主要有開機后有警報聲、無法進行自檢程序，出現黑屏及藍屏現象，顯卡驅動丟失等，在進行顯卡故障的排除時可以從顯卡接觸、顯卡設置、驅動程序、顯卡兼容性、顯卡是否超頻等方面入手進行；為保證顯卡正常運行，定期對顯卡進行維護是十分有必要的，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，延長顯卡使用壽命。除了以上列舉的硬件維護以外，其他的例如鼠標、鍵盤、網卡、ADSL等硬件也都應給予定期的維護，除此以外，應保證計算機整機的工作環境，室溫應盡量在20-25℃，有條件的應盡量按照空調，做好計算機整機的除塵工作，保證計算機電源穩定等等，總之計算機使用者應在平時養成良好的計算機使用習慣，提高計算機硬件使用壽命。

[參考文獻]

[1]滕雯雯.試論計算機硬件維護及創新管理的研究[J].硅谷，2011（4）：85.

[2]黃健敏.論計算機硬件維護及創新管理的研究[J].商，2015（11）：186.

[3]石磊.計算機硬件維護與管理對策探析[J].信息通信，2015（5）：131.

[4]施駿.計算機硬件維護中的創新管理與綜合性策略[J].信息與電腦：理論版，2012（7）：135-136.

篇8

【關鍵詞】維護；管理；計算機硬件；研究

隨著醫療衛生體制改革的逐漸深入，電子計算機在各類醫院的財務管理和信息化建設中有了更廣泛的應用。醫院收費系統的計算機網絡化管理化后大大的提高了工作效率，克服了手工收費的各種弊端，保證了醫療收費的及時性、準確性和完整性，提升了醫院財務管理水平。計算機的全面應用更促進了醫院的現代化發展，但一旦計算機出現故障，就會影響到一些人的工作和生活。計算機出現故障有些時候是來自計算機硬件，因此，為了確保計算機運行安全，我們要對計算機硬件加大維護和管理力度，以便于減少故障的發生，保障計算機穩定正常運行。

1.硬件常見故障分析

計算機一旦發生硬件故障，就會影響到計算機的正常運行。因此，我們首先要了解以下計算機的常見硬件故障。在日常計算機使用過程中，常見的計算機故障現象主要表現為：頻繁死機、電腦黑屏、計算機不能正常開機、關機等；造成這些現象的原因許多時候都是計算機硬件故障導致的，計算機主機部件以硬件故障部件相關聯，進而導致硬盤故障、顯卡故障以及主機板故障等；計算機一旦出現故障，我們就要根據故障現象找出故障原因。開機后頻繁死機不能找到相應硬盤就可能是硬盤故障；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，網卡故障、CPU故障、CMOS故障、內存條故障等等都屬于主板故障范圍。網卡故障主要表現在網卡不能驅動，計算機出現黑屏、計算機無法啟動等都可能是CPU故障，也可能是整個計算機樞紐出現故障。如果出現電腦配置相關信息失真現象，就可能是CMOS故障。有些時候，計算機內存條松動、接觸不牢，會產生內存故障，在開機的時候，計算機會出現滴的聲音，我們通過滴的聲音次數可以判斷是否是內存故障。以上這些故障現象都屬于計算機常見的硬件故障，我們要根據計算機出現故障的表現逐一判斷。

2.硬件維護的相關討論

2.1維護計算機硬件的原則

維護計算機硬件一定要堅持兩個原則，一個是預防為主，防治結合，另一個是環境清潔，檢測到位。在維護計算機硬件之前，我們首先要做好分析。預防為主，防治結合主要是指在計算機硬件故障出現之前就做好提前的預防檢查工作，不要等到故障出現，才想起維護的維修，這樣，可以有效減少計算機故障發生率。在日常計算機使用過程中，我們要按照安全使用步驟進行操作，養成良好的使用習慣，以便于延長計算機使用壽命。例如：在計算機使用之前，我們首先打開電源，過一段時間再打開系統。這樣就可以延長計算機電源使用壽命。因為，一般情況下，國內家用電源都是220V，而我們使用的計算機電源則是110V，所以，我們打開電源之后過一會再打開計算機系統，就可以有效減少電源老化程度，避免電壓突然增大給計算機電源帶來的沖擊，延長計算機電源壽命。在計算機使用完成后，首先要關閉計算機系統，然后再關閉電源。計算機使用完后，不僅要關閉電源，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。用戶在使用計算機的時候，最好也要學習一些計算機安全使用小常識。同時，還要注意電腦的使用環境，保持環境清潔，電腦運行過程中，環境溫度最好是在18～30℃之間，過高或者過低的環境溫度都可能加劇電腦老化；影響電腦的使用壽命；環境濕度最好保持在40%～70%之間，過分干燥的環境，容易產生靜電，誘發計算機出現錯誤信息，導致出現元器件損壞現象。環境濕度過大，容易引起電路板元器件等銹蝕發霉，進而發生計算機短路或斷路現象，所以，計算機工作環境溫濕度對于計算機的保養和使用都非常重要。我們要在空氣流動比較好的地方放置計算機，但是，不能夠在陽光直射的地方放置，這樣容易損壞顯示屏上的熒光物質。

2.2維護計算機硬件的方法

針對以上維護計算機硬件的原則，我們可以通過觀察法來進行有效的觀察測試。首先我們分析一下計算機正常情況下與出現故障現象不正常情況下的不同之處。在此基礎上，我們再檢查計算機內外的物理狀況，查看計算機指示燈顯示狀況一級灰塵多少，查看計算機元器件以及線路板的顏色狀況，然后在觀察計算機周圍環境，觀察計算機的環境溫度和濕度，觀察計算機放置的位置，然后檢查電腦的軟件配置。仔細檢查計算機使用軟件，同時對計算機資源使用狀況以及操作系統也要仔細查看，還要查看相關硬件設置驅動程序，這樣，才可以有效排查軟件故障，判斷計算機硬件故障。發現計算機出現故障，首先排查計算機軟件，以先軟件后硬件為依據，軟件故障排除后，我們就可以根據現象判定其硬件故障。判斷硬件故障，我們首先要排除外設故障，如：顯示器故障、打印機故障以及鼠標鍵盤故障等，外設故障排除以后，就可以檢查計算機硬件故障。

3.計算機硬件的管理討論

我們在管理計算機硬件的時候，對計算機硬件中的硬盤一定要重點管理，隨著計算機技術的發展，計算機硬盤的容量越來越大，大容量計算機硬盤不僅能夠合理劃分硬盤分區的相關數據，還能夠有效提高計算機性能，使計算機的硬盤每一個分區都有獨立的功能，還可以形成清晰的系統結構，這樣有利于有效的維護相應硬盤。我們在分區硬盤空間的時候，可以按照功能將硬盤分為主分區、邏輯分區、其他分區幾部分。一般情況下，我們都把C盤作為主分區，主分區一般20.50GB之間；一般邏輯分區會用NTFB分區，原因是NTFB分區支持4G以上的單個文件；其他支持主要是針對娛樂資料存放以及相應數據資料存放和系統文件、程序文件等不同文件進行分析，這樣我們可以更好的管理這些相應的文件。

4.結語

隨著計算機計算機網絡的普及以及技術的不斷更新，計算機已經應用于許多的領域，不僅豐富了人們的業余文化生活，同時也更加方便了人們的工作和學習。隨著計算機的普及，計算機硬件維護與管理也顯得更加重要。計算機的運行安全以及運行穩定，硬件管理也是非常關鍵的一部分。我們在日常工作和學習過程中使用計算機，不僅要關注軟件故障，還要對硬件故障進行有效的關注，計算機硬件如果發生故障，維修起來更加困難，如果處理不及時，還可能引起一系列硬件故障問題，因此，硬件的維護與管理非常重要，我們應該加強硬件的維護與管理，加強學習維修管理計算機硬件知識，保證計算機在安全的狀態下穩定運行。

參考文獻

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1計算機硬件設計方面的安全隱患

計算機自問世以來一直受到科研人員的重視，經過多年發展，如今其已經具有多種種類，并且應用范圍也在不斷拓展，尤其在互聯網時代中，使其不再僅僅作為計算工具，而是已經成長為綜合設備，集計算、通訊等功能于一身，為人們、為社會發展等方面均做出了不小的貢獻。然而在計算機與互聯網之間的關系越加緊密后，聯網安全問題卻頻繁發生，使得人們的個人信息、財產安全等方面均受到了影響，不難發現，我國計算機安全系統設計者、維護者均將精力放在軟件方面，如此則導致了硬件方面的忽視，而網絡犯罪人員也漸漸將攻擊方向轉變至硬件方面，一旦計算機硬件設備被破壞，即可以隨意篡改信息，也會造成計算機故障，甚至會使計算機內部產生病毒，對計算機本身、用戶均十分不利[1]。

2解決計算機硬件設計安全問題的相關措施

2.1內置安全確認

為了提升計算機安全系統性能，可以從提升內置硬件質量方面著手，如芯片制造、設計等方面，具體可以從以下幾個方面入手：①芯片使用之前往往需要對其進行測試，在此過程中可以利用電路設置密鑰技術，此種技術也可以利用到芯片生產中；②為了充分保障安全性，應對總線采取措施，如設置加鎖、解鎖等環節；③如今PUFID得到了很好的應用，因此可以將芯片制造與該方面進行融合，便于制造出性能更佳的芯片；④AES算法能夠提升加密嚴密性，因此也可以在制造芯片的過程中，合理應用此算法[2]。

2.2外置輔助安全檢測

前文中提到過芯片，芯片固然在此方面十分重要，但單單依靠芯片依然無法保證計算機安全系統的完善，因此需要對外置輔助方面進行深入研究，如今RAS技術是此方面極為重要的技術之一，并且其具有符合自身特點的機制，可以在測試環節起到核心作用，其也被稱為密鑰管理中心，其不僅可以在外置設備測試方面起到作用，也可以在驗證芯片安全方面起到很好的作用，可見該技術具有很好的應用效果，根據目前的情況來看，其還有很大的發展前景。

2.3完善硬件安全設計方案

眾所周知，無論研發何種設備，開發何種技術均離不開設計方案，然而縱觀我國硬件安全設計人員，其普遍存在技術不過關、缺乏創新理念等方面的問題，導致設計方案不但缺乏實用性，也缺乏創新性，為了更好的改善這一問題，應對相關人員進行培訓，使其設計理念、技術等均有所提升。另外，也要針對目前已有的安全問題進行深入研究，以便于制定出有針對性的優化方案，從根本上提升安全指標[3]。

2.4重視硬件安全設計技術創新

創新已經成為當代社會發展的主旋律，在硬件安全設計方面若要實現創新不僅要提升研究、設計人員的綜合素質及能力，也要合理引進該方面的先進人員，充分壯大人才隊伍。此外，也可以在內部成立各個研發小組，根據各個項目的研發方向、人才擅長的領域等進行分組，可以起到優化人力資源的作用。在硬件設備方面，也要針對不同設備的功能、特點等進行優化，盡量根據各個設備的優點研發出更具實用性、時代下的新設備，以保證硬件設計安全。

3結語

綜上所述，研究計算機硬件設計安全問題方面的內容具有十分重要的意義，其直接關系到計算機的應用、發展等多個方面，對人們也會產生極大的影響，雖然近年來我國越來越重視此方面建設，并采取了相應措施，但似乎收效并不明顯，因此相關機構和人員應加強對此方面的研究和實施力度，使計算機硬件設計方面能夠盡快得到完善，如此才能夠實現其真正的價值。

作者:馮俊 單位:中國航空工業集團公司西安航空計算技術研究所

參考文獻:

[1]王慧.計算機硬件設計安全問題研究[J].信息通信，2016，01（02）：171~172.

篇10

摘要：針對目前計算機硬件系列實驗課程，我們采用大規模和超大規模集成電路和可編程器件，研究設計了統一硬件實驗平臺。本文介紹了為配套設計而開發的用以輔助實驗的軟件系統，并描述了平臺的功能和代表性實驗過程。

關鍵詞：大規模；可編程器件；統一硬件實驗平臺；軟件系統

中圖分類號：G642 文獻標識碼：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

目前國內的計算機硬件課程實驗呈現出實驗平臺分散化的特點，各個課程采用了各自獨立的實驗平臺。各種平臺的集成度還比較低，大量使用小規模集成電路，所采用的可編程器件多為小規模的GAL，學生實驗還要用很多外部飛線，系統的靈活性非常小[1]。國際部分知名高校的硬件課程比較集中，實驗平臺統一，很多采用了基于大規模可編程器件的實驗平臺來完成實驗。在這些方面，國內的實驗和實驗平臺還有較大差距[2]。

為了推動計算機硬件類實驗改革，提高學生實驗方法和實驗效率，我們設計出了一套計算機硬件實驗統一平臺，下面就其功能、設計方法以及實驗過程分別描述。

2計算機硬件實驗統一平臺的功能

計算機硬件實驗統一平臺支持清華大學計算機硬件類主干實驗，包括：數字電路基礎實驗、數字邏輯、組成原理、系統結構以及微機接口等課程。

對于數字電路基礎課程，支持的實驗內容如表1所示。

對于數字邏輯設計課程，支持全部實驗，如表2。

對于組成原理課程，支持如表3所列的實驗。

針對系統結構課程[3]，我們支持如表4所列的實驗。

同時，我們支持如表5所列的微機接口課程實驗。

3計算機硬件實驗統一平臺的設計

為了在統一的實驗平臺上滿足各硬件課程的實驗，我們采用了模塊化結構來設計實驗平臺，平臺的整體設計如圖1所示。

平臺整體分為軟硬件兩個部分。軟件部分主要在學生PC上運行，實現對硬件實驗系統的監控；硬件部分主要是實驗平臺。學生PC與硬件實驗平臺通過USB或者串口連接，根據通信接口協議實現學生PC對硬件實驗系統的動態監控。

軟件部分按照模塊化設計分為界面、通信、監控調試、下載以及內嵌的編譯解釋器等模塊。

硬件部分分為板上公共邏輯模組，實驗模組以及對應各個實驗課程的數字邏輯輔助模組，組成原理輔助模組、微機接口輔助模組和系統結構輔助模組。這里各個實驗課程輔助模組之間不是完全分離的，我們通過相互比較采用了一定的重疊復用，提高了硬件利用率。例如，數字邏輯輔助模組中包含對于微機接口輔助模組中相關接口模塊的利用，兩者復用了部分接口。諸如此類的復用，大大提高了整體硬件平臺的利用率。

3.1軟件部分

軟件部分的各個模塊中，界面模塊設計了友好的人機交互方式，包含對硬件板的狀態顯示，以及對于特定實驗的輸入、編譯、輸出顯示；通信部分依據特定的通信協議和硬件平臺進行通信；監控調試部分，抓取通信部分可見的板上信號變化，由界面部分顯示，支持通過運行控制實現調試功能（例如CPU系統實驗中控制CPU的運行）；下載模塊負責硬件平臺各個可寫部分的內容的下載；內嵌的編譯解釋器，完成了匯編語言的編譯功能。

整體的軟件平臺部分，采用軟件工程的設計思想，充分考慮軟件平臺自身的可擴展性和易維護性，更大程度地提高了硬件平臺的功能可擴展性。依據規范化的軟件工程思想，我們合理設計了軟件模塊，做到“design for change”和“design for reuse”[4]。

例如，在通信模塊的設計過程中我們采用了Factory Method，將通信協議抽象出來，作為單獨的父類，通信模塊直接調用協議父類。這樣，以后如果相關協議需要改變的時候，只要對應修改協議本身的內容，其他部分甚至調用協議的通信模塊都無需改變，達到了良好的軟件復用。通過這種設計，我們能夠使軟件修改維護的代價降到最低。上述過程的示意圖如圖2。

3.2硬件部分

硬件平臺放置于實驗箱內，整體結構分為板上公共邏輯模組（包括通信模塊、下載控制及存儲模塊、控制模塊等），實驗模組（以實驗編寫模塊為核心）以及各個輔助模組（包括雜項模塊、接口模塊、存儲模塊、時鐘模塊等），如圖3所示。

其中通信模塊完成板上內容的對外發送。控制模塊實現板上的控制以及信號的采集，并能夠將采集信號發送給通信模塊。下載控制模塊和下載存儲模塊完成板上可編程部分內容動態下載。實驗編寫模塊由可編程器件（例如EP2C20Q240等FPGA）構成，單獨成為實驗模組。時鐘模塊發生一系列時鐘信號，存儲模塊完成對需要存儲結構實驗的支持，接口模塊分布了VGA、PS2、串口等等各種接口，開關顯示以及雜項模塊由實驗所需的開關、數碼管以及其他變阻器等雜項構成，這些雜項組合就可以構成各個實驗課程的輔助模組的一部分。

在硬件系統的設計中，我們著重考慮整個硬件平臺使用實驗模塊為基礎，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接口的復用。同時存在著需要同時使用多個接口的實驗，因此是在綜合考慮的基礎上分配使用接口的。

4計算機硬件實驗過程簡介

整體來說，我們支持了如第2部分所述的所有實驗。由于篇幅所限，這里以三個較為有代表性的實驗為例介紹硬件實驗過程。

4.1基本組合邏輯設計實驗

數字邏輯設計課程實驗中的基本組合邏輯設計實驗中，實驗目的是要求學生設計實現一位半加器。學生在對一位半加器的相關知識進行了解或者復習上課內容之后，即可得到如4所示的邏輯原理圖。

在對原理圖進行真值表計算、驗證無誤之后，就可以使用開關顯示以及雜項模塊中的2個開關作為An和Bn，2個顯示燈作為Cn和Sn，按照對應關系確定2個輸入和2個輸出在實驗模塊上的編號，就可以進行管腳綁定。從而進行FGPA內部內容的VHDL編寫，經過仿真和波形驗證后，就可以將編譯好的目標代碼，通過學生PC軟件系統燒入實驗FPGA，接著就可以通過事先定義好的輸入和輸出端點進行實驗觀察了。

4.2VGA接口顯示實驗

該實驗中，學生需要參考VGA相關內容，理解VGA接口的信號定義。通過查找實驗指示書，得到實驗板上VGA接口的信號線所關聯到的FPGA的管腳分別為R0-3、G0-3、B0-3、Vsync以及Hsync，并且得到這14個輸出信號與VGA接口輸出的相互關系。這樣就可以實際編寫FPGA的內容，在FPGA上完成一個VGA接口設計，同樣經過仿真、驗證，運用學生PC軟件系統下載運行，從而達到實驗要求的圖像通過VGA接口顯示在所連接的顯示器上的目標。

4.3CPU cache設計實驗

在系統結構的實驗中[5]，CPU cache設計實驗要求學生在實現多流水CPU的基礎上添加實現cache結構，整個實驗結構設計如圖5所示。

首先學生在前序實驗中對于PipeLine的CPU已經設計實現，這里原本的CPU通過Controller對于Memory的直接讀取變成了通過IC和DC兩條總線，通過指令cache（IC）和數據cache（DC）的分別讀取，整體外部連接不需要改變，只需要學生在原本實現pipeline CPU的FPGA內在CPU和Memory Controller之間添加IC和DC的邏輯。

需要學生完成的實驗主要分為如下3個步驟：

① 在FPGA[6]內部實現Memory controller結構，連接Memory后，完整測試Memory controller的正確性以及性能。這里Memory可以直接采用硬件平臺中的Ram結構。可以采用如下的測試方法：用實驗模塊的FPGA完成Memory Controller結構，讀取Memory之后的內容寫回Memory，再發送到軟件部分查看讀取結果是否正確。而性能測試，則可以通過長時間循環讀取計時來測量。這里需要注意的是，經過長時間固定次數的循環讀取Memory的固定空間來測試最終的準確性和效率的時候，由于開頭需要寫入Memory而最后需要核對固定空間的Memory內容。而我們無法通過硬件上信號觀察的方法來觀測Memory固定空間的所有內容（即使1K Bits這樣的小數據攤開放在硬件實驗平臺上也是無法讓人接受的），這樣我們的軟件平臺對于Memory的讀出和寫入功能就顯得尤為重要了。

② 在FPGA內完成IC和DC結構。這樣，得到以Memory為一端，IC bus與DC bus為另一端的FPGA，從而測試IC和DC的正確性以及速度情況。整體的連接和測量就可以采用和步驟1相仿的方式進行。

③ 完成整個實驗內容。在步驟2的FPGA內結構基礎上添加多流水CPU，測試完成整個實驗。整體的測試就可以通過CPU的運行效率和準確性來得到結果了。

從這個實驗我們可以看出，尤其在完成復雜實驗的過程中，整個軟件部分對于硬件平臺的監測是十分重要的。

5結束語

計算機硬件實驗統一平臺，采用了大規模可編程邏輯器件，結合先進的軟硬件設計思想和設計方法，將計算機硬件類主干實驗統一到一個平成，為計算機硬件類實驗課程的綜合和改革提供了平臺基礎，為深化課程改革和課程建設做好了準備。其中軟件系統設計采用軟件工程思想，盡可能減小了軟件系統的維護以及擴展的代價，同時極大程度的減少了軟件系統對于硬件系統內容的依賴，并減小了對于硬件系統擴展性的約束。

通過軟硬件配合形成計算機硬件實驗的統一平臺，使得原本在分散實驗平臺上完成的實驗得到統一的支持，消減了因多種平臺帶來的教學成本，更為重要的是提高了學生的學習效率，取得了良好的實驗效果。

參 考 文 獻

[1] 湯志忠, 楊春武. 開放式實驗CPU設計[M]. 北京:清華大學出版社,2007,6.

[2] 湯志忠. 清華“計算機專業實踐”課程的創新與實踐[J]. 計算機教育,2006,(7):7-9.

[3] 鄭緯民, 湯志忠. 計算機系統結構[M]. 北京:清華大學出版社,2001,9.

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

[5]John L. Hennessy, David A. Patterson. 計算機系統結構:量化研究方法[M]. 北京:電子工業出版社,2004,7.