時間：2023-03-13 11:07:51
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關鍵詞：計算機；硬件系統(tǒng)；維護；保養(yǎng)技術
中圖分類號：TP307
當前，計算機已經(jīng)成為人們辦公和生活的一個不可替代的重要作用。和軟件系統(tǒng)相比，計算機硬件系統(tǒng)在使用過程匯總更容易出現(xiàn)各種故障，因此必須做好計算機硬件系統(tǒng)的維護與保養(yǎng)，最大程度地延長計算機硬件系統(tǒng)的使用壽命，保障計算機安全、穩(wěn)定的運行。
1 計算機硬件系統(tǒng)故障的影響因素
1.1 人為因素。人為原因是導致計算機硬件系統(tǒng)發(fā)生故障的主要原因，在長期的使用過程中，一些計算機用戶忽視對計算機硬件系統(tǒng)的維護和管理，亂卸亂拆、亂改亂跳，導致計算機硬件系統(tǒng)的零器件丟失，或者在計算機操作過程中，用戶用力過大，損壞計算機硬件設備。另外，計算機設備在運輸和安裝過程中，如果沒有采取相應的保護措施，遭受劇烈的震蕩，會嚴重影響計算機硬件系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
1.2 內(nèi)部因素。內(nèi)部因素主要是指計算機硬件系統(tǒng)自身質(zhì)量存在問題，一些零器件性能較差，如硬件系統(tǒng)元件發(fā)生腐蝕、虛焊或者脫焊等，導致計算機硬件電路板銅斷、觸點被氧化、漏電等[1]。
1.3 外部因素。計算機硬件系統(tǒng)在使用過程中容易受到多種外部因素的影響，如計算機硬件系統(tǒng)設備老化嚴重、性能下降；電壓不穩(wěn)會導致計算機硬件系統(tǒng)電路出現(xiàn)短路甚至電源損壞；計算機長時間運行，內(nèi)部散發(fā)大量的熱量，如果散熱不及時，會導致計算機硬件系統(tǒng)元器件被燒壞。
2 計算機硬件系統(tǒng)故障的維護措施
2.1 電源故障維護。計算機設備接通電源后，如果不能運行，指示燈不閃爍、電風扇也不轉(zhuǎn)動，很可能是計算機電源發(fā)生了故障。計算機電源發(fā)生故障的原因主要有電源燒壞、計算機電源發(fā)生斷路、啟動按鈕接觸不良等。遇到這種情況，計算機用戶要仔細檢查電源的通電情況，判斷計算機設備是否處于通路狀態(tài)，同時檢查計算機電源的插頭和導線接頭是否連接好。如果這些都沒有問題，很可能是計算機電源已經(jīng)被燒壞，用戶要及時更換計算機電源。
2.2 計算機CPU故障維護。計算機CPU的散熱情況對于硬件系統(tǒng)的運行狀態(tài)有著直接的關系，一旦計算機硬件系統(tǒng)散熱出現(xiàn)問題，大量的熱量集聚在計算機設備內(nèi)部，溫度過高會影響計算機硬件系統(tǒng)設備的性能，導致計算機執(zhí)行不暢、運行緩慢等，甚至會將計算機CPU燒壞。因此，用戶在日常使用計算機設備的過程中，必須要注意計算機設備的散熱處理，特別是在炎熱的夏天，要及時清理計算機設備的排風扇，最好為計算機配置一個電風扇，加速計算機設備的散熱速度。
2.3 計算機內(nèi)存故障維護。計算機設備運行之后，顯示器沒有畫面或者出現(xiàn)一些錯誤信息，始終不能進入操作系統(tǒng)，總是聽到“嘟嘟嘟”的聲音[2]，這說明計算機的內(nèi)存卡發(fā)生了故障。這時，用戶要將計算機電源關閉，將計算機機箱拆開，把內(nèi)存條取出，然后進行開機檢測。對計算機進行多次檢測，檢查是哪一根內(nèi)存條出現(xiàn)了問題。仔細檢查之后，如果內(nèi)存卡不存在問題，要仔細將內(nèi)存卡插在溝槽中，確保接觸良好。
2.4 顯卡和聲卡故障維護。顯卡是計算機系統(tǒng)散熱的主要位置，對于計算機顯示卡故障，檢查溝槽中顯卡，特別需要仔細檢查計算機顯示器信號線的接頭和顯卡插座之間的接觸是否良好，在計算機的日常使用過程中，要注意計算機顯卡風扇，檢查風扇是否產(chǎn)生噪聲、運轉(zhuǎn)是否有摩擦。對于計算機聲卡，用戶在使用語音操作時，要盡量避免帶電進行，在拔或者插耳機時，最后關閉計算機電源，防止計算機硬件系統(tǒng)設備出現(xiàn)損壞。
2.5 硬盤故障維護。計算機硬盤故障主要是指計算機系統(tǒng)無法識別硬盤。用戶要注意檢查計算機的數(shù)據(jù)線和電源線是否接好或者是否發(fā)生脫落，確保計算機硬盤的扁平信號或者電源線裝好，同時要合理插接硬盤，避免發(fā)生沖突，如果計算機的IDE接口上插接了CM-ROM，重新插接一些數(shù)據(jù)線，如果仍然不能正常運行，很可能是計算機硬盤發(fā)生了損壞，用戶可以更換一個新的硬盤。
3 計算機硬件系統(tǒng)的保養(yǎng)策略
3.1 正確使用計算機。計算機用戶要掌握一些最基本的常識，例如在雷雨天氣，要盡量避免使用計算機，防止計算機遭受雷擊。計算機設備要擺放在房間靠窗戶的位置，確保計算機良好通風。同時用戶要正確使用計算機，養(yǎng)成良好的習慣，例如，在計算機開機時，先打開電源，等待一段時間之后，再打開計算機，由于我國家庭用戶的電源多是220V標準電壓，但是通常情況下計算機電源的電壓多是110V的，如果打開電源之后立即運行計算機系統(tǒng)，會使計算機系統(tǒng)突然遭受較大的電壓，導致計算機硬件系統(tǒng)設備老化或者損壞。另外，在關閉計算機時，要盡量使用計算機系統(tǒng)關機，不能直接關閉計算機主機上的開關，要盡量延長計算機硬件系統(tǒng)的使用壽命，關閉計算機設備后，盡量關閉電源，不僅有利于杜絕火災隱患，而且可以節(jié)約大量的電能。
3.2 檢測到位，保持環(huán)境清潔。計算機設備的運行環(huán)境最好保持在15-28攝氏度之間[3]，如果外界環(huán)境溫度過高，會導致計算機硬件系統(tǒng)設備發(fā)生老化。因此，要避免將計算機設備放置在陽光直射的地方，陽光的直接照射會進一步提升計算機溫度，影響計算機設備的運行狀態(tài)。另外，要盡量控制計算機設備運行環(huán)境的濕度，如果空氣濕度過小，計算機硬件設備很容易產(chǎn)生靜電，損壞硬件系統(tǒng)元器件。如果空氣濕度過大，計算機硬件系統(tǒng)電路板會出現(xiàn)發(fā)霉或者銹蝕等問題，造成電路板短路或者發(fā)生故障。
3.3 選擇質(zhì)量較高的硬件設備。在選擇計算機電源時，用戶不能貪圖便宜選擇劣質(zhì)、功率不合適的電源設備，為了確保計算機硬件系統(tǒng)有持續(xù)、穩(wěn)定和穩(wěn)定可靠的供電環(huán)境，要盡量選擇具有大品牌、優(yōu)質(zhì)的電源，配置插孔重組、具有自動斷電功能的插座，嚴禁在同一個插座上安插很多計算機設備。另外，根據(jù)計算機硬件系統(tǒng)的設備型號，從防止靜電、注意兼容性等方面，選擇合適的硬件設備，為計算機CPU安裝優(yōu)質(zhì)風扇，定期進行除塵，充分發(fā)揮風扇降溫的重要作用。
3.4 加強計算機顯示器維護保養(yǎng)。雖然計算機顯示器只具有顯示功能，長期暴露在灰塵較多的場所，不僅會影響顯示器的運行狀態(tài)，同時也會影響計算機用戶的視力，因此用戶要做好計算機顯示器設備的防塵和除塵工作，在用戶不使用計算機設備時，為計算機顯示器蓋上防塵罩，關閉計算機后要注意將顯示器也關閉，定期使用專業(yè)的除塵液和除塵布輕輕擦拭顯示器罩殼和表面，嚴禁直接使用水或者酒精擦拭顯示器，高濃度的酒精很可能損壞計算機顯示器。
4 結(jié)束語
計算機硬件系統(tǒng)維護與保養(yǎng)是一項長期的、復雜的系統(tǒng)工作，計算機用戶在日常使用過程中，要注意掌握基本的使用常識和故障維護技巧，正確的診斷計算機硬件系統(tǒng)故障，從而有針對性的采取故障維護措施，盡量延長計算機硬件系統(tǒng)的使用壽命，確保計算機硬件系統(tǒng)安全、穩(wěn)定的運行，提升計算機設備的運行效率，充分發(fā)揮其優(yōu)勢功能。
參考文獻：
[1]李剛.論計算機硬件系統(tǒng)的維護與保養(yǎng)[J].科技風，2013（07）：55.
[2]蒲德廣.計算機硬件系統(tǒng)維護保養(yǎng)探析[J].硅谷，2012（01）：165，173.
關鍵詞：計算機；安全隱患；硬件選購；系統(tǒng)維護
中圖分類號：TP307
1 計算機硬件的選購
計算機的硬件組成主要包括中央處理器、存儲器、輸入設備和輸出設備。計算機各硬件的選購有不同的標準，選購參數(shù)也各不相同，具體如下：
第一，是CPU（中央處理器）的選購，CPU作為計算機的核心構(gòu)件，對計算機的整體運行起著決定作用，它主要負責數(shù)據(jù)運算，控制程序的運行，計算機性能的主要判斷依據(jù)是CPU的三個指標――核心數(shù)、緩存、主頻。
第二，是內(nèi)存的選購，所謂內(nèi)存是計算機的主要存儲器，作為主要存儲器，其存儲速度由于輔助存儲器，在計算機硬件選購這一環(huán)節(jié)，內(nèi)存容量是極為重要的，當前計算機內(nèi)存容量主要流行的是2GB到8GB，更高容量的內(nèi)存也已逐步興起，并發(fā)展迅速廣為所用，由此可見，內(nèi)存的選購的主要參數(shù)是容量及主頻。
第三，是硬盤的選購，所謂硬盤就是在內(nèi)存作為主要存儲器的前提下的輔助存儲器，副主存儲器的讀取速度快、存儲容量較大，硬盤接口分穿行和冰箱兩種，當下開始流行無機械部件的固態(tài)硬盤，讀取速度較原始硬盤有較大突破，SATA串行接口的硬盤是當前的主流硬盤。容量和轉(zhuǎn)數(shù)是硬盤選購的主要參數(shù)。
第四，是顯示器的選購，顯示器是計算機的輸出設備，當前液晶顯示器以取代臺式顯示器成為主流，液晶顯示器分為LCD和LED兩種，這兩種顯示器的劃分依據(jù)是顯示技術的不同，LCD的顯示屏有液態(tài)晶體組成，LED的顯示屏是由發(fā)光二極管組成。顯示器選購的重要參數(shù)主要包括以下幾個：（1）對比度。液晶顯示器要想展示豐富多彩的畫面依靠的就是對比度，對比度良好的顯示器可以還原出極具層次感的畫面。（2）亮度。亮度可以提高液晶顯示器對外界的抗干擾能力。（3）點距。點距是組成液晶顯示屏各像素點之間的間距，該間距越小越好。（4）可視角度。蘇偉可視角度是指液晶顯示器不失真的范圍，可視角度越大越好。（5）響應時間。液晶顯示器對輸入信息的反應速度就是響應時間，換句話說，響應時間就是顯示器由亮轉(zhuǎn)暗或由暗轉(zhuǎn)亮的時間。響應時間越短越好。
第五，是主板的選購，主板是連接板，對上述各部件進行合理有序連接，它是計算機的重要部件，它主要由CPU插槽、內(nèi)存插槽、南北橋芯片、各種擴展插槽、SATA接口、IDE接口、USB接口、外部接口、電源接口、電源供電模塊、機箱面板控制開關接口等組成。主板支持硬件的能力及芯片是主板選購的重要參數(shù)。
第六，是顯卡的選購，顯卡的性質(zhì)和主板類似，也是其連接部件的作用，主要連接主板和顯示器，顯卡分為兩種：獨立顯卡和集成顯卡，目前使用最多的是獨立顯卡。多數(shù)游戲玩家和各種設計師往往選擇獨立顯卡，目前許多普通電腦使用者也大多選擇獨立顯卡，獨立顯卡的顯存在顯卡上，顯存的大小及速度是獨立顯卡選購的重要參數(shù)。
第七，是機箱的選購。機箱要與計算機各硬件的總能耗相適應，與主板板型相匹配。主板板型加大、功耗多的應該選擇大機箱，反之選擇小機箱。機箱在做工和材料方面應選擇做工精細、板材厚實的，此外散熱良好、可避免漏電、案件可靠的優(yōu)先考慮。一般而言，普通商務辦公選擇中小型機箱；家庭使用選擇大機箱。
最后是鼠標和鍵盤的選購，鼠標和鍵盤屬于輸入設備，即外部插件。質(zhì)量好的鼠標指針定位準確、靈敏，按鍵彈性良好。質(zhì)量好的鍵盤同樣按鍵具有良好的彈性，松開后立即彈起，無水平方向晃動，且擊鍵聲音小。一般家用可選羅技、戴爾等中等價位的鼠標，辦公選用較低價位的鼠標。
2 計算機系統(tǒng)的維護
2.1 計算機系統(tǒng)維護策略
第一，進行預防性維護。預防性維護根據(jù)業(yè)務發(fā)展趨勢對一些可預見的可能出現(xiàn)的問題進行預防，對系統(tǒng)進行有針對性的改善，減少日后對系統(tǒng)維護的工作量。預防性維護可以改進系統(tǒng)的可靠性和容錯性，是用戶主動對系統(tǒng)進行的維護。第二，進行糾錯性維護。日常簡單地系統(tǒng)測試難以檢測出系統(tǒng)中存在的所有問題，對于系統(tǒng)內(nèi)隱藏的錯誤和程序運行的問題則由糾錯性維護在計算機系統(tǒng)的使用過程中進行診斷和修復，從而保證系統(tǒng)的正常運行。系統(tǒng)的隱藏故障主要包括三種：編程性錯誤、操作性錯誤、需求性錯誤。編程性錯誤是由系統(tǒng)程序的邏輯性錯誤所致，主要表現(xiàn)形式是賬目管理中的錯誤、程序運行時的自動停止等。操作性錯誤主要是人為造成的，由于程序使用人員的非法操作或違規(guī)操作導致的數(shù)據(jù)丟失或損壞等。需求性錯誤也是人為造成的，是業(yè)務人員由于經(jīng)驗不足，在程序運行的控制條件下出現(xiàn)的賬目偏差等問題。計算機通過對系統(tǒng)進行糾錯處理可以有效避免這些錯誤，保證系統(tǒng)健康良好的運行。第三，進行適應性維護。適應性維護是為了保證計算機系統(tǒng)能夠適應不斷更新的軟件和硬件環(huán)境，提高系統(tǒng)運行效率，同時也是為適應設備更新和網(wǎng)絡制度改革而進行的維護。另外，對于管理信息系統(tǒng)而言，應用對象的改變和信息的更新都需要系統(tǒng)不斷進行適應性調(diào)整。適應性維護是對系統(tǒng)進行的重要維護措施，對系統(tǒng)的更新發(fā)展具有重要意義。
2.2 計算機系統(tǒng)維護的具體措施
首先，可以安裝并設置殺毒軟件和防火墻。眾所周知，殺毒軟件和防火墻對計算機系統(tǒng)的安全十分重要，對大部分非法訪問起到了至關重要的限制作用。另外，防火墻可有效抑制計算機病毒的傳播。當然，適當?shù)脑O置才能發(fā)揮殺毒軟件和防火墻的最大作用。用戶在安裝殺毒軟件和防火墻的同時必須對其使用進行詳細了解。其次，定期備份計算機系統(tǒng)信息。任何計算機在使用過程中都難以避免的會出現(xiàn)不可預見的系統(tǒng)故障，這些故障會損壞系統(tǒng)文件等，一些人為失誤也會導致系統(tǒng)資料丟失等。Ghost軟件是常用的數(shù)據(jù)備份軟件，通過Ghost軟件進行數(shù)據(jù)備份的方法主要有兩種：（1）通過光盤進行Ghost數(shù)據(jù)備份。（2）通過Ghost軟件在計算機硬盤上進行備份。另外，還可通過網(wǎng)絡或隱藏分區(qū)進行數(shù)據(jù)的備份和恢復。再次，定期查補網(wǎng)絡漏洞。網(wǎng)絡漏洞查補可以減少非法程序?qū)τ嬎銠C進行網(wǎng)絡攻擊。采用agent方式與計算機的重要服務器主機進行連接，對檢測系統(tǒng)的安全漏洞非常有幫助，并能及時鎖定黑客破壞系統(tǒng)的方法，實時提醒用戶進行各種漏洞的修補。另外，查補網(wǎng)絡漏洞在保障系統(tǒng)安全的同時，還能有效保證數(shù)據(jù)庫安全。由于各種不健全因素，計算機安裝使用的各種軟件都存在一定程度的安全隱患，對主機數(shù)據(jù)庫進行篩選以便預測安全漏洞，并及時進行補救。例如通過口令密碼等確定系統(tǒng)的安全系數(shù)，對存在的安全隱患采取相應措施。
3 結(jié)束語
計算機的使用和維護是一項復雜的工作，不僅需要掌握多種硬件選購的技巧和必要的殺毒軟件等的協(xié)助，而且需要掌握多種日常維護的技巧。網(wǎng)絡再帶給人們便捷的同時也存在諸多安全隱患，如若使用不當將會給使用者帶來麻煩甚至導致重要數(shù)據(jù)的丟失，本文針對硬件選購和系統(tǒng)維護分別給出了相關建議，但限于篇幅，筆者的建議不能覆蓋計算機使用中遇到的所有問題，具體問題的解決方案需要用戶在使用中不斷積累，在此基礎上優(yōu)化計算機的安全隱患并發(fā)揮計算機對用戶的積極作用。
參考文獻：
[1]孫卓.加強計算機系統(tǒng)維護與管理的具體措施[J].中國科技縱橫，2012（03）.
[2]沈大林.計算機硬件組裝維護與操作系統(tǒng)[M].中國鐵道出版社，2009，07.
[3]張迎獻.試談計算機系統(tǒng)維護與管理[J].電腦編程技巧與維護，2011（06）.
關鍵詞：計算機；硬件測試；設計與實現(xiàn)
引言
計算機硬件是計算機系統(tǒng)中各種物理裝置的總稱，并且按照系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的要求可以將其形成一個統(tǒng)一的有機體，從而有利于實現(xiàn)對計算機內(nèi)各種軟件正常運行的有效維護。因此，對數(shù)據(jù)和程序進行輸入和存儲，按照程序加工數(shù)據(jù)是計算機硬件的主要功能。
1計算機硬件測試系統(tǒng)的設計規(guī)范
1.1通用設計方面的要求1）基于XML文件對測試時間和次數(shù)等通用參數(shù)的支持，配置時所輸入的文件必須為該形式的文件，其中測試時間指的是測試所能夠持續(xù)的時長；測試次數(shù)則是在指定測試時間內(nèi)配置所完成的次數(shù)，每個測試所包括的不同可選測試項目的配置都是由XML文件指定的。2）每個測試工具只要是硬件相關，便都必須具備硬件顯示信息的基本功能，如硬件測試的廠商、端口號、型號以及驅(qū)動的版本等，以UI模塊的設計為準則實現(xiàn)對每個測試工具UI的設計。測試完成后，程序的返回值只有0與非0兩種情況，其中0代表的測試正常，非0則表示測試過程中程序出現(xiàn)自定義的錯誤。3）測試模塊需要設計成自動運行，即不要安裝任何軟件便可以自動運行，在同一目錄內(nèi)使用測試所需要的非Windows自庫文件和相關執(zhí)行程序。同時，編寫者在測試模塊要封裝成相關測試構(gòu)件的形式。1.2文檔需求測試模塊在進行交付和驗收時需要提交完整的文檔：1）交檔的目錄需要經(jīng)過一定的交付流程；2）文檔在設計過程中會涉及到多種軟件的應用，如高層設計、組織結(jié)構(gòu)、相關的文件關系圖、數(shù)據(jù)流圖以及流程圖等；3）代碼源程序，主要包括各種文件，如資源、程序代碼以及其他文件等；4）代碼所對應的各種程序設計文檔，函數(shù)和全局變量的說明、函數(shù)輸入輸出以及關鍵數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)等；5）編譯和使用過程中會用到相關的說明書，如各種執(zhí)行文件的編譯和生成、安裝包的部署和發(fā)行、測試模塊所使用的各種說明書以及要求Word和PDF所提供的各種格式以及眾多版本等。1.3測試構(gòu)件測試構(gòu)件是由運行測試機上眾多的個體模塊構(gòu)成的，而測試模塊主要是每個單獨測試項目所需要的各種文件的集合體以及按照各種要求完成對相關文件和數(shù)據(jù)的配置，如對處理器、內(nèi)存以及硬盤的測試等。同時，在服務器或者PC等測試系統(tǒng)中，各種測試項目需要在同一個目錄內(nèi)進行集中統(tǒng)一的存放和管理。但是，測試構(gòu)件可能是自行開發(fā)的也可能是集成第三方開發(fā)的，又或者是商業(yè)所集成的各種測試工具等。因此，測試構(gòu)件構(gòu)成的要求非常嚴格，不僅能夠直接運行各種執(zhí)行程序文件，支持和滿足第三方程序的執(zhí)行，將各種測試結(jié)果的數(shù)據(jù)收集起來經(jīng)過整理確保其格式的統(tǒng)一性，并且對于各種商業(yè)測試還能實現(xiàn)自動安裝以及完成相關的執(zhí)行處理操作等。1.4目錄結(jié)構(gòu)定義測試流程是在測試構(gòu)件中所引用的最小測試單位，但是如果測試程序是相同的，測試流程和參數(shù)不同，則生成的測試構(gòu)件有很多個。但是這些測試構(gòu)件所指的測試程序都是相同的，只是所包含的測試和數(shù)據(jù)配置有所不同。同時，測試構(gòu)件在系統(tǒng)中是以目錄文件的形式存在的，其名稱的區(qū)分主要是目錄名。
2各測試功能模塊的實現(xiàn)
2.1處理器測試1）設計要求。處理器的測試往往分為功能和壓力測試，對功能的測試是對處理器廠商、型號、類別、當前運行的頻率、支持的指令集合以及標稱頻率的測試；壓力測試則是對單核和多核并行壓力的測試。2）總體設計功能的實現(xiàn)。一方面，可以顯示CPU的各種信息，鼠標相關信息的安裝，如驅(qū)動等，左右鍵的調(diào)換以及具體移動的數(shù)據(jù)；另一方面，還能測試CPU的速度。3）部分代碼實現(xiàn)。CPU速度測試的原理原本就十分簡單，即在規(guī)定時間內(nèi)統(tǒng)計和記錄CPU運行的次數(shù)以及變化情況，然后相應地計算出其具體的速度。本模塊的模型是對話框形式，通過對各控件變量進行一定的類向?qū)в成?，以及定義相關時間類，通過單擊相關事件按鈕便能夠測試速度的功能。另外，完成相應的測試之后，還會在相應的目錄下面生成result.txt文件，以此來對本次測試的相關信息進行記錄。2.2存儲器測試1）設計要求。硬盤是電腦重要的外部存儲器之一，不僅擁有超大的容量，并且運行速度非?？欤⑶移渥鳛闄C械部件的一種，指標非常多，尋道時間、主軸轉(zhuǎn)速都存在，單碟容量和內(nèi)部所傳輸?shù)乃俾适切阅芊矫娴闹饕w現(xiàn)。其中性能被限制主要與硬盤的子系統(tǒng)有關，雖然硬盤的外存很快，但是其速度相對于CPU內(nèi)存而言非常慢。另外，存儲器的測試主要包括對基本信息和讀寫的測試。2）總體設計。在Windows和Linux系統(tǒng)中都可以把設備當作相關的文件來操作，對于Windows系統(tǒng)而言，可以將串口1、2當作com1、2傳遞給CreateFile函數(shù)中，其中利用文件放路徑的形式將所需要進行訪問和操作的硬件設備全部指明是參數(shù)COM1和COM2的根本目的。這在一定程度上與所要訪問的串行端口十分相似，并且還能實現(xiàn)對磁盤扇區(qū)的訪問。值得注意的是硬盤操作的標識并不需要用disk1和disk2來標識?；谶壿嬌葏^(qū)在邏輯分區(qū)的上面，在對磁盤邏輯分區(qū)進行訪問的過程中需要指定某種特定的格式。3）算法實現(xiàn)。Windows磁盤本身具有相對較大的緩沖區(qū)，在讀取相關的磁盤數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)實際讀取數(shù)據(jù)的長度可能會比指定數(shù)據(jù)長，這樣的好處便是當你下次再讀取相關數(shù)據(jù)時，如果緩沖區(qū)保留了你所要讀取的數(shù)據(jù)，便不需要讀盤直接復制過去即可；在磁盤中寫入數(shù)據(jù)時，系統(tǒng)會自動提醒你將數(shù)據(jù)復制到緩沖區(qū)，待寫入成功之后，系統(tǒng)后臺會逐漸在磁盤中寫入數(shù)據(jù)。若編寫程序時沒有對上述因素進行考慮，則所測試的結(jié)果可能并不準確。
3結(jié)語
關鍵詞： 中職計算機硬件教學 系統(tǒng)性 實踐性
一、當前中職學校計算機硬件教學存在的問題
中職學校計算機原理與數(shù)字電路課程作為計算機課程的重要組成部分，對于學生素質(zhì)的培養(yǎng)是至關重要的。但是從當前的教學課程設置來看，對于這個部分的關注度顯然是不夠的，特別是硬件相關課程是難點，其大概的原因不外乎以下三點。
1.計算機硬件的技術和設備水平發(fā)展異常迅速，導致當前的課程和教材及實驗設施都無法跟上其速度。處理器的技術、存貯的技術及網(wǎng)絡的發(fā)展都是迅速而日新月異的。因而這種快速的發(fā)展便造成了期間的關聯(lián)程度降低。
2.計算機的體系結(jié)構(gòu)體現(xiàn)強系統(tǒng)性，但是相關教學活動卻沒有與之對應，缺乏足夠的實踐性和操作性。目前，中職學校的計算機硬件課程大多是以課程大綱要求為標準，而不是以計算機的整個體系結(jié)構(gòu)為主線，因而這種現(xiàn)象亟待改革。
3.計算機科學的教育所針對的對象是需要具備軟件和硬件的設計能力的學生，對于軟件的掌握，是較容易實現(xiàn)的，但是對于硬件的掌握則是較難的，因而在教學中這個部分的效果很差。并且當前的實驗設備大多是由實驗箱組成，無法體現(xiàn)出硬件的設計思想。因而對于計算機硬件的充分學習，對于其原理進行掌握，并且結(jié)合計算機的硬件技術的發(fā)展，學習計算機技術的系統(tǒng)性和實踐性，是我們需要著重突破的問題。
二、計算機硬件教學的系統(tǒng)性與實踐性
1.推動科學的教材體系建設。當前情況來看，計算機及應用專業(yè)的硬件課程面臨兩個問題。一方面是教材的內(nèi)容劃分混亂，內(nèi)容嚴重重復，形成學生重疊學習的情況，一個簡單的例子在于微型計算機基本原理的內(nèi)容幾乎頻繁出現(xiàn)。另一方面，教材的內(nèi)容的邏輯性的依據(jù)在于依照計算機科學的邏輯來發(fā)展，但是沒有依照計算機的硬件技術的系統(tǒng)性。應當依據(jù)發(fā)展的觀點分析整個計算機的硬件體系。在計算機的技術發(fā)展的階段里，其計算機的原理和工作過程是變化較小的，但是其硬件設置的性能有巨大變化。一方面是電子元件性能的發(fā)展，所謂計算機的發(fā)展階段就是依照電子元件的發(fā)展階段來區(qū)分的。另一方面的性能就在于，流水線及各種處理系統(tǒng)的不斷完善和完備。計算機的指令系統(tǒng)是計算機硬件技術中不變性，所以其變化性比較微小。
從前文的分析可以知道，有必要按照這個邏輯重新進行計算機硬件課程體系的設置，將課程的開展分為三個層次，前兩個層次以基本原理的教學為主，到第三個層次則體現(xiàn)對計算機計算的發(fā)展。具體操作來看，可以這樣理解：（1）數(shù)字邏輯，對于數(shù)字邏輯的理解，應當更加突出對于電路設計邏輯的講解而不是當前的重點關注器件的理解。除了之前的教學內(nèi)容里有關數(shù)字電路的內(nèi)容之外，還應當增加對于EDA的理解。（2）計算機的基本原理和編程語言的理解。基本原理的內(nèi)容本身是作為一個先導性的內(nèi)容，因而其內(nèi)容的設置以語言的需要為依據(jù)，不要過于冗雜，否則便會喪失其簡潔性。（3）計算機系統(tǒng)的組成與運作原理。計算機的硬件管理課程主要包括對于計算機的組成部分，比如各個硬件設施的原理，更要突出強調(diào)系統(tǒng)的設計。（4）微機的接口和外設，從應用層面，可以給予擴展，并在安排教學計劃的時候，可以預留相關的課時。（5）高性能的計算機系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。這個部分與計算機的組成與設計是一脈相承的，主要在于計算機的基本組成在性能上的提升，與計算機技術發(fā)展的前沿緊密相關，因而要體現(xiàn)在課程教學上。
2.注重課程的內(nèi)容設計，追求連續(xù)性。對計算機的硬件和軟件進行設計，是計算機專業(yè)的學生所必須具備的能力，中職學校較注重對軟件的設計能力的培養(yǎng)，在學校的課程當中較多涉及此部分內(nèi)容。但是對于硬件部分的教學卻顯得較為稀少，因而在課程設計部分的改進路徑在于，加強對硬件教學的發(fā)揮，使得學生真正理解計算機的結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性，并保證相關的設計能力。在教學過程中要較多地針對能力的培養(yǎng)，教導學生對于關鍵因素的關注，比如時序、頻率、干擾等。
根據(jù)傳統(tǒng)的數(shù)字電路一般都是根據(jù)集成電路進行裝聯(lián)的，但是根據(jù)布線和連線等問題的影響，對于其效果也是千差萬別。但是不斷發(fā)展的EDA實際上解決了上述問題。因而在課程的設計上要適當?shù)丶尤隕DA的內(nèi)容，特別是ISP的技術大大提高了設計效率。另外，還要傳授學生明白軟件編程與硬件編程之間的相通之處。所以課程的內(nèi)容不僅要包括對于單一的軟件或者硬件的知識的傳授，還要包括軟件和硬件互相轉(zhuǎn)化的機制。很多硬件的功能可以通過軟件的發(fā)展給予替代。因而對于指令和語言及相關的傳輸系統(tǒng)的設計就顯得尤其重要。良好的系統(tǒng)不僅會使得設計的效率大幅度提高，更會使得整個計算機的硬件和軟件及輔助系統(tǒng)體現(xiàn)更多的系統(tǒng)性。高度的系統(tǒng)性和實踐性正是高性能計算機的固定追求。合理的課程和教學會大大增強學生的創(chuàng)造能力。
三、根據(jù)計算機硬件的系統(tǒng)性構(gòu)建硬件實驗室
出于對于計算機硬件的實踐性的追求，硬件實驗室是必不可少的。這是計算機硬件教學的實踐性和系統(tǒng)性的要求。對于計算機硬件實驗室的建設來說，首先要考慮的因素在于對于計算機硬件技術的基本原理的不變形，其系統(tǒng)性及技術的漸變發(fā)展特性這些因素，與此同時，要兼顧相關的軟件程序的配套性。實驗室從核心到，從簡單到復雜，從單機到多機要同時構(gòu)建，并且輔助以配套的指令程序系統(tǒng)、微程序及驅(qū)動程序的設計。具體而言包括如下幾個方面：（1）運算器、微程序控制器、寄存器及指令系統(tǒng)的設計等構(gòu)造CPU。（2）存儲器和相應的數(shù)據(jù)、地址及控制總線的設計等構(gòu)造存儲系統(tǒng)。（3）外設、接口、中斷、DMA及相應的接口驅(qū)動程序的設計等構(gòu)造I/O系統(tǒng)。上述部分是計算機系統(tǒng)的基本組成，后面部分是從指令系統(tǒng)和體系結(jié)構(gòu)等方面提高計算機的整體性，為計算機硬件技術的發(fā)展留下擴展的空間。在實驗室，學生一方面要完成硬件課程所要求的驗證性實驗及設計性的課題，另一方面要使學生理解計算機硬件的系統(tǒng)性及性能提升的方法，理解計算機系統(tǒng)的進化史。
四、結(jié)語
所謂計算機硬件結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)性在于計算機技術發(fā)展的基礎性資源，對于計算機的硬件教學來講，要調(diào)整思想，堅持對系統(tǒng)性和實踐性的追求，不但要使得學生掌握好計算機硬件的基本原理，而且要學會計算機的設計理念。要讓學生主動探索計算機技術的發(fā)展和研究方法，啟發(fā)創(chuàng)造性思維并產(chǎn)生良好產(chǎn)品。
參考文獻：
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關鍵詞：多媒體教學；模擬仿真；Flash；Actionscript；交互性；硬件
中圖分類號：TP37 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2013）24-5495-05
隨著微型計算機日益普及，計算機應用基礎成為了中職學校的基礎課程。而計算機硬件組成是計算機基礎課程入門的第一章節(jié)，由于學生在剛開始學習中對計算機硬件比較生疏，對于計算機專業(yè)的學生，計算機組裝是必修的課程，而學校實訓室提供讓學生組裝的計算機數(shù)量無法滿足學生的人數(shù)，經(jīng)常出現(xiàn)多名學生圍繞一臺計算機進行操作，只有個別學生能夠真正實踐。其次，計算機硬件的更新?lián)Q代較快，很多實訓室仍然使用落后的計算機硬件進行組裝實訓，達不到與時俱進。再者，學生剛開始接觸組裝實訓，難免發(fā)生各種錯誤和意外，這些意外常常導致硬件的損耗，由于這些實訓室硬件條件和成本的制約，計算機組裝課程的教學難以取得好的效果，目前大部分學校的教學方式依然是傳統(tǒng)的教學方式，隨著計算機多媒體信息技術和交互性動畫技術的迅速發(fā)展，人機交互的仿真模擬課件走進了傳統(tǒng)課堂，多媒體技術應用于教學，一定程度上彌補傳統(tǒng)教學的不足，提高學生對實訓的熟悉程度，也彌補了實訓室硬件條件的局限性，增強實訓教學效果。采用計算機仿真模擬部分教學實驗具有簡單，快捷，低成本的特點。同時，人機交互的仿真模擬課件還可以給多媒體教學注入了生機和活力，該文針對計算機組裝課程的理論性、抽象性和復雜性的特點，根據(jù)教學內(nèi)容并且利用Flash的交互來制作多媒體教學仿真課件，改善了普通課件界面單一和效果不顯著的現(xiàn)狀，實現(xiàn)人機交互。
1 使用Flash開發(fā)的優(yōu)勢及使用Flash開發(fā)交互式仿真課件的關鍵技術
Flash是能將文字，圖像、動畫、視頻、聲音信息進行整合的多媒體軟件，能完成高質(zhì)量的課件制作。在開發(fā)多媒體課件中體現(xiàn)了動畫制作、交互性和實用性等優(yōu)勢。在動畫制作方面，F(xiàn)lash軟件的矢量動畫技術，可以無限縮放并保證圖片質(zhì)量，文件小，適用于網(wǎng)絡傳輸應用，此外，F(xiàn)lash提供了補間動畫、引導層動畫、遮罩動畫、逐幀動畫等多種動畫方案，能整合成豐富的動畫效果。在交互性方面，使用者通過導航、菜單、鍵盤鼠標輕松實現(xiàn)人機交互。在實用性方面，F(xiàn)lash可以將音頻，視頻，圖片和過程性動畫導入庫中，在場景中可以多次調(diào)用。課件制作完成后可以成各種文件格式，有更廣闊的應用空間，也便于網(wǎng)絡遠程教學。
計算機硬件組裝仿真課件的制作涉及的知識面廣，包括計算機硬件結(jié)構(gòu)分析、計算機組成原理、虛擬現(xiàn)實技術，3D仿真技術等，在制作過程中，需要把這些技術融合起來，必須用到Flash的幾項關鍵技術：1）流媒體導入技術，實現(xiàn)視頻的播放和控制。2）與3Dmax軟件的交互，實現(xiàn)3D效果圖的導入。3）Actionscript是一種面向?qū)ο蟮哪_本語言，包括變量、常量、運算符、函數(shù)、動作等，可以靈活控制和調(diào)用各個對象，實現(xiàn)良好的交互功能。
2 仿真教學課件的設計與實現(xiàn)
計算機硬件組裝入門課程知識點多，復雜抽象，所以在整個設計過程中要根據(jù)教學內(nèi)容來安排課件的結(jié)構(gòu)，為確保教學內(nèi)容和教學功能的完整性，將課件分為四個模塊。流程圖如下：
圖1
2.1 主界面的實現(xiàn)
本課件的主界面通過導航欄四個按鈕把四個模塊組合起來，使得課件結(jié)構(gòu)清晰，方便操作，按鈕元件添加鼠標動作偵聽事件MouseEvent.CLICK，和幀跳轉(zhuǎn)函數(shù)gotoAndPlay（）方便的完成導航任務。在主界面的右下角，可以添加一個退出的按鈕，在使用結(jié)束時點擊退出。
2.2 模塊一的設計（圖2）
此模塊是硬件基礎知識的講解，包括各硬件的參數(shù)，組裝前的工具準備，組裝的注意事項。通過練習題來加強學生的記憶。
圖2
模塊一的實現(xiàn)：
創(chuàng)建場景1和四個關鍵幀，把“認識硬件”、“準備工具”、“注意事項”、“練習題”分別做成四個影片剪輯mc_rsyj、mc_gj、mc_zysx、mc_lx，場景1通過四個子導航按鈕來實現(xiàn)關鍵幀的跳轉(zhuǎn)，練習題設計為連線題，通過圖片和文字對應的連線，并且判斷對錯，部分關鍵代碼：
2.3模塊二的設計（圖3）
此模塊通過視頻的導入，讓學生了解安裝各部件的正確方法：
1）給主板安裝CPU，并且安裝散熱風扇。
2）給主板安裝內(nèi)存，注意定位缺角。
3）給機箱安裝電源
4）把主板安裝到機箱內(nèi)
5）安裝硬盤、光驅(qū)
6）安裝顯卡
7）機箱與主板間的連線、各種指示燈、電源開關線、PC喇叭的連接、和硬盤、光盤電源線和數(shù)據(jù)線的連接。
模塊二的實現(xiàn)：
創(chuàng)建場景2，通過Flash自帶的組件來實現(xiàn)帶列表播放功能的播放器，先添加一個視頻播放器，再添加播放列框和下拉框，在屬性中添加視頻的讀取路徑信息。播放器上設置了停止，播放和進度條，實現(xiàn)視頻的播放控制。
部分代碼如下：
2.4模塊三的設計（圖4）
此模塊是硬件仿真組裝，這模塊是本課件的主要功能部分，運用圖片的拖放和熱區(qū)響應技術來實現(xiàn)。學生可以通過鼠標拖動圖片到相應的位置來虛擬組裝過程，并且判斷操作是否正確，實現(xiàn)人機交互。
模塊三的實現(xiàn)：
交互組件是Flash應用程序的一部分，用戶通過在交互組件中與應用程序進行交互做出響應。模塊三中，需要運用熱區(qū)和拖放組件實現(xiàn)仿真功能?！盁釁^(qū)”是指用戶通過單擊屏幕上的一個區(qū)域（或多個區(qū)域）來做出響應。把硬件圖片設置成一個熱區(qū)，按鈕第四幀設置關鍵幀，在鼠標事件響應區(qū)域內(nèi)進行有效響應?！巴戏拧笔侵赣脩敉ㄟ^將屏幕上的一個或多個對象拖到目標上來回答問題。startDrag和stopDrag來控制拖動來完成虛擬組裝。
實現(xiàn)過程：
創(chuàng)建場景3，分別創(chuàng)建各影片剪輯后進行整合。在硬件圖片上做按鈕，設置一個隱形按鈕，鼠標移過時，顯示該硬件的安裝提示說明，通過鼠標拖動到相應的位置（通過影片剪輯的xy坐標來定位）進行虛擬仿真安裝，在該硬件被拖動放置到某個位置后，系統(tǒng)會判斷正確與否，并給出信息，達到人機交互。例如內(nèi)存條的安裝，鼠標移過內(nèi)存條的圖片時，閃現(xiàn)提示文本框“請將該硬件安裝在主板內(nèi)存插槽處”，拖動該影片剪輯到主板圖片的內(nèi)存插槽上（影片剪輯的xy坐標），完成后會出現(xiàn)實際操作注意事項的文本框：“先扳開內(nèi)存插槽的卡子，對準內(nèi)存條的缺角和插槽凸點，按下時要平均用力，緊壓后扣上卡子固定。”
部分關鍵代碼如下：
CPU、風扇、硬盤、光驅(qū)、顯卡聲卡的影片剪輯也類似內(nèi)存條影片剪輯元件上的腳本代碼，只是自定義的實例名不同，在每個場景右下角設置一個返回主界面的按鈕（gotoandplay）。
2.5模塊四的設計（圖5）
此模塊是提高訓練模塊（硬件故障檢測與維修案例分析），篩選出實踐中經(jīng)典的故障現(xiàn)象和處理方法十問十答，使學生熟悉實踐過程可能會出現(xiàn)的問題。
模塊四的實現(xiàn)：
此模塊的實現(xiàn)先創(chuàng)建場景4，通過添加靜態(tài)文本框，故障現(xiàn)象和處理方法一問一答為做為一個關鍵幀，十個問題創(chuàng)建十個關鍵幀，并在每幀右下角添加“上一個”，“下一個”，“返回”，“退出”的按鈕事件，方便操作。
3 整合測試
在四個模塊的場景制作完成后，將整個課件進行整合（圖6），為exe可執(zhí)行播放文件（圖7），在沒有安裝Flash播放器的計算機上也可播放，教師可在單機上授課，同時，再一個html文件，可在網(wǎng)絡環(huán)境下使用，可提供遠程授課和學生課后通過網(wǎng)絡平臺復習。
4 總結(jié)
在現(xiàn)代化教學中，使用Flash和Actionscript來制作的多媒體仿真教學課件，可以充分發(fā)揮人機交互，結(jié)合了聲效、音樂、動畫、視頻等可視化的效果，給課堂帶來了活力，具有適用性和廣泛性，不僅適用于多媒體教學，也可用于網(wǎng)絡教育。而仿真課件畢竟是對真實環(huán)境的模擬，作為一種輔助教學的手段，不可能完全代替實驗，由學生自己動手實踐，積累經(jīng)驗，提高動手能力，才是教學的根本，所以，仿真課件與真實實驗結(jié)合使用，才能給教學帶來更多的幫助。
參考文獻：
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關鍵詞：嵌入式計算機 硬件抽象層 操作系統(tǒng) 隔離機制
中圖分類號：TP316.2 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2013）07-0049-03
隨著軟件在嵌入式計算機設計中的比重越來越大，為了減少開發(fā)成本，軟件的可重用性設計就成為嵌入式計算機領域研究的重要問題。特別是應用于安全關鍵領域的軟件，需要投入大量的時間和精力對新開發(fā)或移植后的軟件進行驗證和確認。在軟件架構(gòu)設計階段進行可重用設計，可大大減少驗證和確認工作量，從而降低開發(fā)成本，縮短開發(fā)周期。
根據(jù)摩爾定律，相同面積硅片上的晶體管封裝數(shù)量每18個月左右就會增加一倍，而成本卻成比例遞減。在這一規(guī)律驅(qū)動下，新器件不斷出現(xiàn)、舊器件不斷停產(chǎn)，計算機硬件更新的速度很快，但使用嵌入式計算機的系統(tǒng)或設備的生命周期往往很長。在系統(tǒng)或設備漫長的服役期中，如果嵌入式計算機中的器件因故障等原因需要更換，常面臨元器件的停產(chǎn)、斷檔，只能用其它相同或相似功能的器件來替換，替換后的驗證和確認往往代價較大。如何保證讓原來經(jīng)過驗證的軟件可以不加修改地在新的硬件平臺上順利運行是我們面臨的新問題。
隨著嵌入式實時操作系統(tǒng)地廣泛使用，通過設計硬件抽象層，建立硬件抽象層與操作系統(tǒng)的接口，可以分離硬件和軟件，從而較好地解決上述問題。
1 軟件結(jié)構(gòu)模型
硬件抽象層封裝了底層硬件的詳細信息，為上層軟件提供對低級資源的抽象訪問。硬件抽象層不僅從邏輯上與操作系統(tǒng)進行分離，而且從空間上進行分離，硬件抽象層、操作系統(tǒng)能夠獨立編譯，分別生成不同的映像。這種結(jié)構(gòu)的好處是：在CPU的體系不發(fā)生改變，而僅僅芯片和硬件接口更改的情況下，操作系統(tǒng)和應用程序映像不需要重新生成。但這種分離結(jié)構(gòu)使硬件抽象層、操作系統(tǒng)和應用映像間無法直接進行接口互訪，需要通過一定的機制完成映像間的接口互訪。軟件結(jié)構(gòu)模型如圖1所示。
2 硬件抽象層的結(jié)構(gòu)及功能
在上述軟件結(jié)構(gòu)模型下硬件抽象層的體系結(jié)構(gòu)如圖2所示，其功能如下：
（1）負責完成系統(tǒng)的引導和相關數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的初始化，并且啟動用戶配置的啟動映像。
（2）映像管理。為了有效的對映像實施管理，硬件抽象層包含了一個映像管理模塊用于完成映像的管理，管理映像的固化、擦除和加載。映像管理模塊直接使用設備驅(qū)動完成對存儲設備的訪問。
（3）硬件抽象層的核心是所有體系結(jié)構(gòu)芯片和設備相關的驅(qū)動程序，這些驅(qū)動將利用配置的方式提供給操作系統(tǒng)映像使用，當更換硬件平臺時，只要更換合適的硬件抽象層就可以了。
（4）硬件抽象層包含一個目標機調(diào)試模塊。這個調(diào)試模塊可以完成基于硬件抽象層的軟件的加載和調(diào)試。調(diào)試會使用設備驅(qū)動提供的功能完成與主機端的通信，并調(diào)用映像管理模塊的函數(shù)進行映像相關操作。
3 硬件抽象層與操作系統(tǒng)接口的定義
硬件抽象層與操作系統(tǒng)接口向操作系統(tǒng)提供了一組標準服務來保證操作系統(tǒng)的硬件無關性，并作為操作系統(tǒng)訪問硬件的橋梁。本文硬件抽象層與操作系統(tǒng)接口的定義主要參考了NATOSTANAG4626。根據(jù)功能的不同硬件抽象層與操作系統(tǒng)接口可以分為以下7組，如表1所示。
4 隔離機制的嘗試
目前國內(nèi)自主版權(quán)的操作系統(tǒng)中還沒有完全滿足圖1所示的軟件模型的操作系統(tǒng)，該模型是一個理想模型，本文選用嵌入式系統(tǒng)中廣泛使用的VxWorks操作系統(tǒng)開展硬件抽象層與操作系統(tǒng)隔離機制的研究。
將硬件抽象層與操作系統(tǒng)接口函數(shù)加入VxWorks操作系統(tǒng)，改造后的軟件結(jié)構(gòu)如圖3所示，操作系統(tǒng)內(nèi)核Wind對硬件的操作只能通過放在操作系統(tǒng)層的函數(shù)庫來選擇合適的接口函數(shù)，然后通過調(diào)用該函數(shù)來訪問硬件抽象層中經(jīng)過改造的BSP函數(shù)（即與硬件操作相關的函數(shù)），從而實現(xiàn)了隔離機制。
5 驗證與測試
硬件抽象層與操作系統(tǒng)接口的引入將原來VxWorks操作系統(tǒng)的功能分為兩部分，一部分是接口之上與硬件無關的通用操作系統(tǒng)，另一部分是接口之下的硬件抽象層軟件。將原來操作系統(tǒng)直接訪問硬件資源變成為通過硬件抽象層與操作系統(tǒng)接口來訪問，軟件結(jié)構(gòu)如此革命性的變化，其功能的有效性以及這種改變對系統(tǒng)實時性的影響將是驗證與測試面臨的主要問題。
由于篇幅所限，功能測試的方法及過程略去，重點介紹性能測試。評價嵌入式實時系統(tǒng)的性能指標多用特定操作的執(zhí)行時間表示。執(zhí)行時間的測量通常有兩種方法：軟件方法和硬件方法。其中軟件方法是在被測試的軟件兩端添加時標，軟件執(zhí)行完成后讀取記錄的時標進行計算；硬件方法通常是使用示波器等測量工具測量指定的測試點，通過讀取軟件執(zhí)行過程中產(chǎn)生的硬件信號波形來計算執(zhí)行時間。軟件方法比較簡單，但時間精度不高；硬件方法與之相反，它有著測量工具所能達到的最高測量精度，但測量過程往往比較復雜。
根據(jù)本文對操作系統(tǒng)改造的影響范圍，我們將主要測量系統(tǒng)初始化時間、中斷響應時間和異常響應時間，通過這三個時間指標來分析添加硬件抽象層與操作系統(tǒng)接口后對系統(tǒng)性能產(chǎn)生的影響。其中系統(tǒng)初始化時間測量對精度要求不高，使用軟件方法，其他兩項指標的測量使用硬件方法。
5.1 系統(tǒng)初始化時間的測量
系統(tǒng)初始化時間是指從系統(tǒng)上電開始到啟動函數(shù)usrRoot（）作為系統(tǒng)的根任務之間所用的時間。本文使用VxWorks中自帶的時標讀取函數(shù)vxTimeBaseGet（）來測量。函數(shù)vxTimeBaseGet（）可獲取系統(tǒng)執(zhí)行中的tick數(shù)，tick的頻率為系統(tǒng)時鐘頻率的1/4。本文所選用的測試平臺系統(tǒng)時鐘為32MHz，因此tick的頻率為8MHz。除去系統(tǒng)調(diào)用時壓棧、出棧的過程，使用函數(shù)vxTimeBaseGet（）測量的時間精度可以達到微秒級，滿足系統(tǒng)初始化時間測量的需求。
測量使用的主要代碼如下：
UINT32 high，low；
UINT32 high1，low1；
UINT32 high2，low2；
vxTimeBaseSet（0，0）；/*計數(shù)清零*/
vxTimeBaseGet（&high1，&low1）；/*獲取開始時間*/
…… /*系統(tǒng)初始化代碼*/
vxTimeBaseGet（&high2，&low2）；/*獲取結(jié)束時間*/
high=high2-high1；
low=low2-low1；
5.2 中斷響應時間的測量
中斷響應時間是指從中斷產(chǎn)生到系統(tǒng)獲知中斷，并開始執(zhí)行中斷服務程序（ISR）的第一條指令所持續(xù)的時間。中斷響應時間是系統(tǒng)實時性的重要指標，采用硬件方法對其進行測量，測量所選用的示波器精度可達納秒級，確保測量精度滿足需求。
在開始測量前，首先在中斷處理程序的開始處添加一條語句，其作用是將硬件平臺中的一位離散量從0置為1，作為進入中斷處理程序的標志。然后示波器的通道A連接硬件平臺的中斷請求信號INQ，通道B連接離散量信號DIO，當中斷產(chǎn)生時將觸發(fā)示波器進行記錄，截取示波器通道A和通道B的波形，進行測量和計算。圖4為硬件方法測試示意圖。
使用上述測試方法完成系統(tǒng)初始化時間、中斷響應時間和異常響應時間的測量，測試結(jié)果如表2所示。
由上表可知添加硬件抽象層與操作系統(tǒng)接口后，系統(tǒng)的初始化時間、中斷響應時間和異常響應時間與添加前的系統(tǒng)相比都有一定程度的增加，這是因為改造后的系統(tǒng)多了一層硬件抽象層與操作系統(tǒng)接口的函數(shù)調(diào)用，但這些時間指標仍保持與原來相同的量級。本文使用的測試環(huán)境處理器為PowerPC603E，如果選用性能更強的處理器，由于使用硬件抽象層與操作系統(tǒng)接口帶來的性能損失將可以得到進一步縮小。測試結(jié)果表明本文研究的硬件抽象層與操作系統(tǒng)接口達到了設計的期望。
6 結(jié)語
目前國內(nèi)針對硬件抽象層的研究剛剛起步，尚未形成相關標準。本文充分考慮嵌入式計算機的特點和要求，對硬件進行抽象，制定了相關接口，從而實現(xiàn)操作系統(tǒng)和硬件的隔離。通過對VxWorks操作系統(tǒng)的改造，驗證了隔離機制，為嵌入式計算機硬件抽象層與操作系統(tǒng)接口的研究提供了一些可以借鑒的經(jīng)驗。
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關鍵詞：硬件教學；仿真；組裝與維護
中圖分類號：TP391
1系統(tǒng)設計和實現(xiàn)的背景
計算機技術發(fā)展至今，已經(jīng)廣泛地應用在教學中，計算機能為人們帶來便捷，它把圖像圖形、聲音和文字等集成一體，為人們提供了更多的交互手段，所以計算機技術有著極其廣闊的應用前景。
目前，高等院校中大部分都安排了計算機組裝與維護課程，學生對計算機的基本構(gòu)造，計算機簡單的組裝維護有所掌握，這樣的安排是為了適應當今社會發(fā)展。本人在大專院校擔任此課程的教學，在實際的教學過程中遇到了以下問題：（1）教學和實操是分開的，理論課的內(nèi)容比較抽象，很多內(nèi)容的講解需要演示過程，學生才容易掌握理解。（2）學生大多為初學者，在實驗課程練習過程中，使得計算機的損耗比較大，教學成本無形的在增加。（3）很多計算機故障現(xiàn)象不易模擬，學生對計算機硬件維護方面的知識很難深入掌握。
2系統(tǒng)實現(xiàn)的意義
在此平臺進行教學和實驗，很多教學內(nèi)容可以直觀地演示給學生看，提高了學生的學習效率，學生對知識的掌握也更加直觀牢固，同時也提高了學生學習的主動性和創(chuàng)造性，在實驗操作方面可以避免操作錯誤造成硬件的損壞，節(jié)省硬件實驗中的大量元器件損耗費用，降低教學成本，并且還排除影響實驗的外界非人為因素，如電壓、線路、設備等，保證邏輯的正確性，提高實驗效率。
3系統(tǒng)能描述
該系統(tǒng)的主要功能就是結(jié)合計算機組裝與維護課程建立硬件仿真實驗室，用動畫交互的方式為學生創(chuàng)建仿真的實驗環(huán)境，使學生不需要在真實存在的硬件實驗室中就可以完成模擬實驗。系統(tǒng)功能模塊圖如圖1所示：
圖1系統(tǒng)功能模塊圖
4關鍵技術介紹
Flash內(nèi)置的actionscript語言是一種完全的面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，功能強大，類庫豐富，語法類似JavaScript，多用于Flash互動性、娛樂性、實用性開發(fā)，網(wǎng)頁制作和RIA應用程序開發(fā)。
5計算機組裝過程仿真設計
系統(tǒng)教學仿真設計是這個系統(tǒng)的重要部分。主要是把課程中需要演示的內(nèi)容和學生實驗中要實踐的內(nèi)容在系統(tǒng)中模擬完成。學生在系統(tǒng)上完成實驗的步驟、注意事項和在真機上操作保持一致，這樣既可提高教學學習效果，也可以較少電腦的大量損耗。實驗教學內(nèi)容比較多，但實現(xiàn)的基本思想方法基本相同，主要使用ACTIONSCRIPT編程實現(xiàn)實驗仿真效果。FLASH使用ACTIONSCRIPT給動畫添加交互性。在簡單動畫中，F(xiàn)LASH按順序播放動畫中的場景和幀，而在交互動畫中，用戶可以使用鍵盤或鼠標與動畫交互。ACTIONSCRIPT可以控制FLASH動畫中的對象，創(chuàng)建導航元素和交互元素，擴展FLASH創(chuàng)作交互動畫的能力。
我們現(xiàn)在以計算機硬件組裝為例詳細描述其功能的設計和實現(xiàn)：
組裝計算機是一項細致嚴謹?shù)墓ぷ?，要求同學不僅基礎知識要扎實，還要有極強的動手能力。
組裝電腦時，應按照下述的步驟有條不紊地進行：（1）機箱和電源的安裝，先對機箱進行拆封，卸下機箱側(cè)面板，將電源放入機箱，并上緊螺絲。（2）CPU的安裝，在主板處理器插座上插入安裝所需的CPU，由于 INTEL和AMD的處理器，封裝不同，所以安裝方式也不同，安裝時遵循一個要點，CPU的安裝是零插拔力。裝好CPU后，在CPU上涂抹導熱硅脂，然后安裝上散熱風扇。（3）內(nèi)存條的安裝，將內(nèi)存條插入主板內(nèi)存插槽中。此處注意內(nèi)存安裝時要對準防誤差缺口，安裝后要檢查是否牢固。內(nèi)存條安裝不當極易損壞。（4）主板的安裝，將主板放置到機箱中，上緊螺絲。（5）顯卡的安裝，如果主板是集成顯卡，此步可以省略，否則需要安裝獨立顯卡，市面上現(xiàn)在顯卡插槽類型都是PCI-E，所以顯卡安裝比較簡單，安裝好注意固定卡條是否卡上。（6）驅(qū)動器的安裝，主要對硬盤進行安裝，目前光驅(qū)使用較少，光驅(qū)安裝可以省略。硬盤的接口目前市面上有IDE和S-ATA兩種接口，數(shù)據(jù)線不同，安裝需要注意。（7）聲卡的安裝，目前市場很少配置獨立聲卡，所有的主板也都集成了聲卡，所以這步可以省略。如要安裝，聲卡安裝在PCI插槽上。（8）各個設備與主板間的連線，電源開關線、硬盤燈、前置USB接口、硬盤電源線和數(shù)據(jù)線、電源線、CPU風扇電源線等。（9）蓋上機箱蓋，在現(xiàn)實實驗環(huán)境中可以先不蓋機箱蓋，方便后面對配件的拆裝及檢查。（10）輸入設備和輸出設備的安裝，連接鍵盤鼠標，顯示器等其他外設到主機。（11）給機器加電，機器“嘀”一聲，正常啟動。
進行了上述的步驟，一臺臺式機就組裝完成了。
根據(jù)基本的構(gòu)思，仿真實驗設計如下：當學生使用系統(tǒng)的時候，可以通過鼠標的點擊在組裝動畫中按照步驟一步一步的組裝，具有一定的可操作性。對用戶來說，具有一定的交互性。通過點擊鼠標可以實現(xiàn)一步一步地安裝，每一步完成后它會有提示音，說明安裝成功，如果安裝錯誤，則出現(xiàn)錯誤提示。計算機硬件組裝在原理方法和注意事項上，各個配件基本相同，我們以安裝CPU為例：（1）我們要找到安裝CPU的正確的位置。（2）把CPU上的防誤差標記對準CPU插槽上的防誤差標記。（3）把CPU垂直放到插槽上，并固定。
以上功能我們使用Flash內(nèi)置的ActionScript語言來完成，具體實現(xiàn)步驟如下：
（1）打開Flash cs3，新建文檔，將素材圖導入并處理，分別繪制靜態(tài)文本框和動態(tài)文本框，如圖2所示
圖2安裝CPU初始狀態(tài)
（2）設置目標位置矩形框?qū)嵗Q為（Point_station，cpu實例名稱為Drag_cpu，動態(tài)文本實例名稱為txt
（3）主時間軸第一個關鍵幀上編寫以下代碼
var x0:int;
var y0:int;
x0=Drag_cpu.x;
y0=Drag_cpu.y;
Drag_cpu.addEventListener( MouseEvent.MOUSE_DOWN, pickup );
Drag_cpu.addEventListener( MouseEvent.MOUSE_UP, place );
function pickup( event:MouseEvent ):void {
//開始拖動
event.target.startDrag( );
// 把被拖動對象顯示在最前面
setChildIndex( DisplayObject(event.target), numChildren - 1 );
}
function place( event:MouseEvent ):void {
// 停止拖動
event.target.stopDrag( );
// 檢測是否已經(jīng)被拖動到指定位置
if ( event.target.hitTestPoint(Point_station.x,Point_station.y)) {
//當碰撞檢測成功時，將目標位置橫縱坐標值賦給拖動物件，實現(xiàn)吸附效果
event.target.x=Point_station.x;
event.target.y=Point_station.y;
//若拖動對象與指定位置發(fā)生碰撞，文本顯示“正確”
txt.text="正確！";
} else {
txt.text="錯誤！";
//若拖動對象與指定位置沒有發(fā)生碰撞，文本顯示“錯誤”
// 拖動位置錯誤時，把被拖動對象放回原位
event.target.x =x0;
event.target.y = y0;
}
}
6總結(jié)
將仿真實驗應用于實驗教學能彌補傳統(tǒng)實驗教學的不足，給實驗教學帶來新的活力，在此平臺上可以完成計算機硬件組裝的教學和實驗演示，同時學生可以在這個平臺上完成實驗，為學生提供一個簡單易懂地學習和操作的環(huán)境。避免操作錯誤造成硬件的損壞，節(jié)省硬件實驗中的大量元器件損耗費用，降低教學成本，但是，我們也應該認識到仿真實驗的不足，明確仿真實驗不能完全替代真實實驗。
參考文獻：
[1]章精設.Flash ActionScript 3.0從入門到精通[M].北京:清華大學出版社,2008.
[2]陳艷華,張凱.基于Flash 的計算機硬件組裝仿真實驗平臺的設計與實現(xiàn)[J].電腦學習,2010,5:1466-1468.
關鍵詞：中職；計算機硬件；實踐教學；系統(tǒng)教學
隨著計算機技術在各個行業(yè)應用的不斷深入，基礎計算機人才的需求日益加劇。作為我國基礎技術人才培養(yǎng)的基地，中等職業(yè)院校計算機教育工作對我國基礎技術人才的綜合能力有著重要影響。如何從實際應用出發(fā)培養(yǎng)學生的實踐能力、培養(yǎng)學生計算機理論知識的系統(tǒng)性是現(xiàn)代中職院校計算機教學工作開展的重點。
一、以人才需求為基礎進行中等職業(yè)院校計算機硬件教學工作
現(xiàn)代社會對專業(yè)技術型人才的需求正在向著具有系統(tǒng)理論知識結(jié)構(gòu)、具有較強實踐動手能力的方向發(fā)展。這一需求的改變使得中等職業(yè)院校培養(yǎng)方向必須以實際需求為導向，優(yōu)化計算機硬件教學內(nèi)容，使學生的計算機硬件理論知識結(jié)構(gòu)更加完善。同時注重學生實踐能力的培養(yǎng)，為其走上工作崗位后快速進入工作角色奠定堅實的基礎。教改后的中職院校培養(yǎng)目標加大了對實踐能力培養(yǎng)的力度。針對這樣的情況，現(xiàn)代中等職業(yè)院校計算機相關專業(yè)的硬件課程教學中，必須強化理論知識系統(tǒng)性及實踐能力，緊跟計算機硬件技術的發(fā)展，為中職院校實踐型人才培養(yǎng)奠定良好的基礎。
二、計算機硬件教學——以實踐教學與系統(tǒng)教學的結(jié)合為重點
（一）改進計算機硬件教學方式，促進計算機硬件教學實踐能力與系統(tǒng)性的提高。
中等職業(yè)院校生源結(jié)構(gòu)使得其生源基礎較差，學習方式不科學、學習興趣較低是普遍存在的情況。針對這樣的情況，中等職業(yè)院校計算機硬件教師必須以科學的教學方式與教學模式提高學生的學習興趣，同時注重改善學生的學習方法，以促進計算機硬件教學質(zhì)量的提高，為計算機硬件教學中培養(yǎng)學生良好的實踐能力、系統(tǒng)的理論知識奠定良好的基礎。
（二）注重理論教學的總結(jié)與歸納，提高學生計算機硬件理論知識系統(tǒng)性。
系統(tǒng)的理論知識是培養(yǎng)學生計算機硬件實踐能力的基礎，是現(xiàn)代中等職業(yè)院校計算機硬件教學中的重點?，F(xiàn)代中等職業(yè)院校的計算機硬件教師應在教學過程中通過理論教學的總結(jié)、歸納、回顧性復習等方式幫助學生提高計算機硬件的理論知識系統(tǒng)性，為其實踐能力的培養(yǎng)奠定基礎。在進行理論教學的過程中，針對學生在具體應用中可能遇到老舊型號計算機的情況?，F(xiàn)代中等職業(yè)院校計算機硬件教學，除初步對主流硬件技術的介紹與講解外，還應對計算機硬件發(fā)展的歷史沿革、技術情況進行教學，以此為學生的實際工作奠定良好的理論基礎。通過有針對性的、系統(tǒng)的理論教學使學生獲得計算機硬件技術方面的基礎知識、基本思想、基本方法和基本技能，培養(yǎng)學生利用硬件與軟件相結(jié)合的方法，分析解決本專業(yè)及相關專業(yè)領域問題的思維方法和初步能力，使學生掌握計算機硬件中具有基礎性、系統(tǒng)性、先進性和實用性的基本知識，了解計算機硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和工作原理，了解計算機硬件技術的歷史、現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢，掌握微型計算機使用、組裝和維護等方面的技能，能為學生的實際工作提供堅實的理論基礎。
（三）以基礎實驗鞏固學生理論基礎的同時，培養(yǎng)其實踐能力。
在進行計算機硬件理論教學的同時，中等職業(yè)院校計算機硬件教學工作還應注重學生基礎實驗的教學工作，以此鞏固學生理論基礎的同時，培養(yǎng)學生實踐能力。在計算機硬件基礎實驗教學中，教師要培養(yǎng)學生良好的計算機硬件組裝、維護習慣，如維修前斷電操作、接觸硬件前消除靜電等。以此為學生養(yǎng)成良好的實踐習慣奠定基礎，為其工作中的安全提供基礎保障。在計算機硬件教學中，教師還應著重對學生硬件系統(tǒng)檢驗能力進行培養(yǎng)，減少和降低由于硬件匹配問題造成的硬件故障。
（四）以教學一體化模式促進培養(yǎng)學生系統(tǒng)教學與實踐教學相結(jié)合的綜合運用能力。
現(xiàn)代中等職業(yè)院校的計算機硬件教學的理論與實踐教學是分開進行的，為了提高學生理論學習的積極性及其對理論知識的“消化”理解，中等職業(yè)院校應以教學一體化的模式，壓縮單純的理論課，將理論知識在實踐課程中穿行，以此提高學生的學習積極性，促進學生理論知識掌握的同時，培養(yǎng)學生理論指導實踐的意識。針對中等職業(yè)院校學生畢業(yè)方向，在進行計算機硬件教學過程中，還要以學生工作方向為導向，突出實踐能力培養(yǎng)的重要性，開展以理論結(jié)合實踐的實踐課程教學。同時，模擬學生可能在工作中遇到的問題，將傳統(tǒng)實踐教學轉(zhuǎn)變?yōu)橐阅７鹿ぷ髑榫暗姆绞酱龠M學生理論基礎與實踐的結(jié)合。
（五）運用多種教學方式提高學生計算機硬件課程學習的系統(tǒng)性與實踐能力。
針對中等職業(yè)院校學生基礎、接受能力等實際情況的差別，計算機硬件教師要采用多種方式相結(jié)合的教學方式來開展計算機硬件的教學工作。通過具有針對性的差異教學方式使不同基礎、不同理解能力的學生都能夠在教學活動中完成學習任務，達到教學目的。同時，在教學過程中適當應用問題教學法，提高學生的學習興趣，精講多練，達到“教學做一體化”滿意的教學效果。
三、以高效的課堂教學促進系統(tǒng)教學與實踐教學的結(jié)合
在進行中等職業(yè)院校計算機硬件教學過程中，以系統(tǒng)教學與實踐教學為重的教學活動開展還應注重高效的課堂教學，以此在有限的教學課時內(nèi)提高教學質(zhì)量。采用基于項目學習的教學方式，培養(yǎng)學生的學習能力和利用所學到的知識解決實際問題的能力。通過學生親自參與配置計算機，體驗選購計算機硬件的過程，以及教師設置的常見問題等加深他們對計算機系統(tǒng)的組成思考與感悟，從而激發(fā)學生探究創(chuàng)新的興趣和愿望，逐步形成勇于質(zhì)疑、勤于思考、樂于在探究中獲得新知的意識和習慣。通過教學方式、方法的改革提高課堂教學的高效性，促進教學工作中系統(tǒng)教學與實踐教學的結(jié)合，促進學生理論知識系統(tǒng)性及實踐能力的提高。
四、結(jié)語
根據(jù)上述三點的論述可以看出，中等職業(yè)院校計算機硬件教學工作的科學開展是基于學生實際應用、工作為基礎的教學活動。其需要中職院校計算機硬件教師具有良好的理論與實踐基礎的同時，還要具有較高的教學理論知識，針對學生的實際情況、工作需要科學的設計教學方式，以此促進教學工作系統(tǒng)教學與實踐教學的結(jié)合，促進學生實際應用能力的培養(yǎng)，為計算機應用的基礎人才培養(yǎng)奠定良好的基礎。
（作者單位：梅州農(nóng)業(yè)學校）
參考文獻：
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