【关键词】计算机硬件；优化；设计；虚拟内存
计算机硬件系统是根据人的命令来工作的，人们向计算机命令，首先要把完成命令所需的程序装入内存，根据程序的要求把有关数据读入到内存中，对于处理逻辑相对简单的程序，可在预期的时间使用较长的时间。磁盘读写速度往往会对系统性能造成较大的影响，磁盘读写操作的处理逻辑得当，可以减少磁盘读写的次数，改善系统的性能。所以，处理逻辑的难易程度和磁盘输入、输出的数量都会影响到系统的性能。
一、计算机硬件系统
计算机的硬件系统通常由输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器组成，常用的输入设备和输出设备将计算机的运算结果或者中间结果打印或显示出来。从使用功能上分，读出时并不损坏原来存储的内容，用于大容量内存储器，SRAM 的特点是只能读出原有的内容。存储器由于耗能极低，能保存有关计算机系统配置的重要数据。外存储器能长期保存信息。控制器是计算机指挥和控制其它各部分工作的中心，是计算机的指挥中心，负责决定执行程序的顺序，可以协调和指挥整个计算机系统的操作。能够实现对指令进行译码或测试，并产生相应的操作控制信号，以便掌握输出设备之间数据流动的方向。
二、计算机硬件系统的优化设计
（一）正确地使用计算机。当硬盘处于工作状态时尽量不要强行关闭主机电源。 也不要对硬盘进行压缩。正常在工作时一定要防止硬盘受到防震，出现过大的震动会导致磁头对盘片碰撞。同时不要对硬盘进行频繁的格式化操作，定期进行磁盘扫描，将一些临时文件夹设置到非系统盘中 硬盘的故障处理。如果出现硬盘容量与标称值明显不符，要求在做出合理设置如果还不行就尝试下载最新的主板BIOS并进行刷新来解决。合理地配置各种软件，使计算机系统发挥最好的功能。计算机系统由硬件系统之间相互依赖，在使用计算机软件的过程中，使用一些版本较高和功能较完善的软件，有利于避免在应用过程中发生冲突。同时在编写应用程序的过程中，考虑应用系统数据结构设计的合理性，使计算机系统达到最佳的运行状态。
（二）关闭多余硬件。开机时进行BIOS 检测，在检测进入正常后才会进入操作系统的引导程序，因此在BIOS 中的硬件设置最有效的方式就是关闭不必要的硬件，将“Floppy Driver A”和“Floppy Driver B” 项目都设为 “Not Installed”即可，同时以最精简的方式来完成，缩短硬件的检测时间。
（三）调整设备启动顺序。在BIOS 的设置中，用户可以将开机顺序设为光驱优先，把硬盘的设为优先启动是最省时的。在“1st Boot Device”项目中，设为 “Hard Drive” 即可。这样BIOS 就不用再花费多余的时间去加载其他设备，这也可以有效地缩短开机时间。
（四）合理地使用中央处理器。计算机系统中，中央处理器的速度是影响系统性能的主要因素。如果不合理地使用中央处理器，会影响系统性能的主要因素。通过对计算机系统的性能进行优化，有利于排除系统中的各种不合理因素，使计算机系统能更好地发挥作用，从而为我们提供更好的服务。
（五）快速度'设置为115200，提高端口与Modem间的数据存取速度。在'连接'/端口设置中，启用FIFO（先入先出队列）缓冲区，并把接收和传输缓冲区的值调到最高，以获得更快的性能，不过这项优化不适合电话线路欠佳的地区，增加缓冲区后有可能导致断线；在高级选项中，打开'使用差错控制'，并开启'压缩数据'，这样可以增加数据流量，打开'使用流控制'，选择'硬件（RTS/CTS）。
（六）设置虚拟内存 。虚拟内存最小值物理内存1.5-2倍，最大值为物理内存的2-3倍。 虚拟内存设置方法简单而且容易操作，在驱动器列表中选中系统盘符--自定义大小--在“初始大小”和“最大值”中设定数值，然后单击“设置”按钮，最后确定”按钮退出。
（七）设置系统还原 。在系统还原界面，去掉“在所有驱动器上关闭系统工程还原”前边的勾，在“可用的驱动器”区单击“设置”进入“系统还原设置”窗口，将“要使用的磁盘空间”调到5%或更小，“确定”返回，将其它分区设禁用。
（八）提高硬件系统的运行速度。首先是Windows6.1-KB2581464 补丁，解压后还需要手动对注册表进行一些修改，将USB 2.0 存储设备的最大传输值从默认的64KB 增加到2MB，这样才能让它的速度有所提升。首先需要在设备管理器中的磁盘驱动器中找到当前的USB 2.0 存储设备，打开注册表编辑器，依次点击展开＼CurrentControlSet＼Control＼usbstor。在 usbstor 下有几个子项目，在默认配置下，安装补丁后最高读取达到了 43.2MB/s，读写速度也显著提升。 混装数字矩阵SRT 方案。数据传输时，SRT 能够对数据分类，常用数据虽然消失了，在减少读取常用数据的时间的同时，将磁盘模式设置为 RAID，并将操作系统安装到HDD 上。安装完操作系统和相应的驱动程序后，再安装上 Intel RapidStorage 软件。接着，选择软件正上方的“加速”选项，在选择加速模式的选项下，选择“最大化模式”，以获得最后点击确定即可。设置完成后，对整个组建过程就完成了。硬件系统在其他测试上也有了不同程度的提升，增加了磁盘系统性能。 SRT 开启前后，磁盘性能支持磁盘阵列，直接提高了数据的传输速度，有利于获得超高的磁盘读写性能，促进计算机硬件系统的不断优化。
参考文献：
关键词：DSP嵌入式系统；硬件设计
中图分类号：TP391.41文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 06-0000-01
DSP-based Hardware Design of Embedded Computer System
Chen Cheng
(Affiliate Hospital of North Sichuan Medical College Hospital,Nanchong637000,China)
Abstract:The embedded system has penetrated into every corner of our lives,this paper introduces A design of embedded system based on DSP hardware design.This paper mainly discusses the choice of memory chips and A/D conversion module circuit design.
Keywords:DSP embedded system;Hardware design
DSP嵌入式系统是把DSP系统嵌入到应用电子系统中的一种通用系统。这种系统具有DSP系统的所有技术特征，同时还具有应用目标所需要的技术特征。DSP嵌入式系统不再是一个专用的DSP系统，而是一个完整的、具有多任务和实时操作系统的计算机系统，以这个计算机系统为基础，可以十分方便地开发出用户所需要的应用系统。
一、嵌入式系统的微处理器介绍
在嵌入式系统中，微处理有着至关重要的作用，它负责系统的启动，协调各个模块电路的工作，并将信息反馈给上位机等。我们主要介绍处理器DSP芯片TI公司针对于控制领域应用推出的TMS320F2812。
TMS320F2812是基于TMS320C2000内核的定点数字信号处理器。器件上集成了多种先进的外设，为电机及其他运动控制领域应用的实现提供了良好的平台。同时代码和指令与F24x系列数字信号处理器完全兼容，从而保证了项目或产品设计的可延续性。与F24x系列数字信号处理器相比，F28l2系列数字信号处理器提高了运算的精度（32位）和系统的处理能力（达到150MIPS）。该系列数字信号处理器还集成了128KB的Flash存储器，4KB的引导ROM，数学运算表以及2KB的OTPROM，从而大大改善了应用的灵活性。128位的密码保护机制有效地保护了产品的知识产权。两个事件管理模块为电机及功率变换控制提供了良好的控制功能。
二、嵌入式计算机系统硬件设计
本设计采用的所采用的TMS320F2812内部含有最多达128K*16位的Flash存储器；最多达128K*16位的ROM；1K*l6位的OTPROM。128K的Flash对于绝大多数的用户来说已经完全够用，所以本设计无需对程序存储器进行扩展。
（一）外部存储器的设计
选取RAM芯片时需要考虑的最重要的问题是存储器的存取速度是否与DSP的读写速度相匹配。本系统中，F2812工作时CPUCLK是20MHz，单指令周期是50ns。考虑到实际电路中芯片相互连接及片选需要用CPLD构成一些门电路的功能，而一级门电路的最大延时在6ns左右，所以在选取RAM时，选用读写周期为40ns的存储器是比较合适的。在本设计选取ISSI公司的61LV25616AL芯片作为外扩存储器。61LV25616系列芯片的读写周期在5ns-45ns之间，根据上述分析同时考虑价格因素和系统的扩展升级后，系统确定使用61LV25616AL（读写周期是10-12ns），该芯片是256K*16位的SRAM，工作电压是3.3V，而且数据宽度是16位，可以和DSP芯片直接相连。
（二）内部寄存器的设计
RTL8019AS网络控制器的寄存器，分为兼容NE2000寄存器组和PnP寄存器组。本系统设计中主要使用NE2000寄存器组，该组寄存器共包括4页：PAGE0、PAGE1、PAGE2、PAGE3，每页包含16个寄存器，页的选择可通过设置CR（Command Register命令寄存器）中的PS0和PS1位实现。RTL8019AS具有32个输入输出地址，地址偏移量为00H-1FH。其中00H-0FH共16个地址，为寄存器地址；远程DMA地址包括10H-17H，都可以用来作为远程DMA端口，只要用其中的一个即可；复位端口包括18H-1FH共8个地址，功能一样，用于RTL8019AS复位。
（三）A/D转换模块电路设计
对于一个基于DSP的计算机系统，A/D转换电路主要完成对模拟信号的数据采集，数据采集系统各器件的定时关系是严格的，以确保系统精度，DSP中的定时电路和逻辑控制电路按照各个器件的工作次序产生时序信号和依据时序信号产生逻辑控制信号，最后完成数据的预处理和存储。对于本系统，采用片内自带的AD转换器，上述过程都在F2812处理器内部完成。
TMS320F2812ADC模块是一个12位带流水线的模数转换器（ADC），模数转换单元的模拟电路包括前向模拟多路复用开关、采样/保持电路、变换内核、电压参考以及其他模拟辅助电路。模数转换单元的数字电路包括可编程转换序列器、结果寄存器、与模拟电路的接口、与芯片外设总线的接口以及同其他片上模块的接口。
模数转换模块ADC有16个通道，可配置为2个独立的8通道模块，分别服务于事件管理器A和B，两个独立的8通道模块也可以级联构成一个16通道模块。尽管在模数转换模块中有多个输入通道和两个排序器，但仅有一个转换器。两个8通道模块能够自动排序，每个模块可以通过多路选择器（MUX）选择8通道中的任何一个通道。在级联模式下，自动排序器将变成16通道。对于每个通道而言，一旦ADC转换完成，将会把转换结果存储到结果寄存器中。
参考文献：
[1]刘乐善.微型计算机接口技术及应用[M].湖北:华中科技大学出版社,2000
关键词：关键词：计算机系统；硬件故障；维护保养
中图分类号：TP207 文献标识码：A 文章编号：
随着计算机的不断普及，其系统硬件故障成为令人烦恼的事情，并为我们的生活、工作及学习带来了很大的不便，对计算机系统的硬件进行维护保养，能够发挥计算机的核心服务功能，有效地降低硬件故障的发生率，延长了计算机的使用寿命，因此，对计算机系统硬件进行维护保养是很有必要的。
1. 计算机系统硬件检测策略分析
为了进一步了解计算机系统中硬件的配置状况，能够运用设备管理器进行有关的检测，我们能够先在计算机系统的桌面进行右键点击我的电脑，并选择属性选项，然后进入了系统属性窗口，且点击硬件选择设备管理器来检测计算机系统的硬件设备配置状况；进行显卡配置的检测时，当进入电脑后便运行了这个操作，通常显卡的有关信息会出现在屏幕的左上方，有显卡核心、版本及支持技术的信息状况，当我们想了解该计算机硬件中显卡的性能时，能够对显卡的版本进行核查，以明确厂商的版权、显存存量及制造方的信息等；当我们完成显卡的信息检测时，其硬件系统就会进入其他项目的检测，如硬件信息的显示，包含有CPU频率、内存容量、硬盘、光驱、主板芯片组及BIOS信息等内容，它们和IDE接口所连接的相关设备信息一块显示，我们能够对这些信息内容实施相应的检测，这是有助于对计算机的硬件系统故障进行简单地判断。运用DirectX工具的诊断来检测硬件，显现的诊断窗口能够显示硬件系统的选项内容，点击系统后就会出现计算机的名称、日期、操作系统、BIOS版本、制造商、内存容量及CPU频率等相关信息，当我们对显卡芯片及制造商等常规的信息进行查询时，能够在工具菜单的选项之中进行显示，容易被人们所忽略的硬件信息是音频信息，在这个软件的工具窗口里只要单击声音选项就能够获取有关的音频信息了，还能够单击sound的选项来简单检测声卡故障。
2. 计算机硬件故障的排除及维护保养原则
为了确保计算机电源的供应稳定性，应该注意计算机的工作场所要防潮及防尘，当空气中含有潮湿的水分时，会对计算机的元件产生腐蚀，并让它们过早地老化及废旧，而随着计算机部件的长时间使用，会积累大量地灰尘，这些灰尘能够把插槽及外设隔离，并让空气和外设也隔离，这样就会影响计算机的散热，让计算机的部件老化，并导致设备的接触不良及工作异常，可以说灰尘是计算机的无形杀手，在我们遇到计算机故障时，能够从以下原则进行着手排除，一是先对外部环境进行检查，像电源供应是否正常，设备的连接是否有松动，温度和湿度的检查；二是依据设备的指示灯来识别及判断设备的工作状态；三是进行灰尘的清理；四是软件及硬件故障的排除，对计算机系统的软件系统进行排查，尤其是操作系统病毒的排查，再查看设备驱动是否正常。当计算机系统出现故障后，还要本着从共性到个性、自低级向高级的排除维护原则进行处理，当确定为计算机系统的硬件问题时，除了从以上方面着手外，还应该从计算机系统容易发生故障的共性方面进行着手排除，再考虑可能存在的特殊状况，先检查计算机的外设连接及电源，再检查计算机的元件及芯片故障，查看计算机的部件是否老化及损坏，然后进行计算机外部设备的兼容性所引起故障，设备的跳线和BIOS的设置是否合理，其他各种软件故障是否存在等。
3. 计算机硬件系统维护保养策略分析
3.1 计算机的工作环境要保持洁净
最好将计算机置于干燥通风的清洁环境中，当确实需要安装在环境不好的场所时，应该及时做好防尘及防潮工作，而且最好一月清理一次计算机的机箱内部灰尘，随时做好清洁工作，保证计算机能够正常有效运行。需要从以下方面进行防尘防潮工作，一是对风道及风扇经常进行清洁；二是注意计算机系统硬件中插头、插槽、插座及板卡金的手指部分进行清洁；三是对于使用的清洁工具应该是防静电的，当运用金属工具来清洁计算机时，应该切断电源并对金属工具实施泄放静电处理。当进行液晶显示器的处理时，不要使用化学溶剂及酒精来处理；四是在清理大规模的集成电路及元器件等时，应该用吸尘器及小毛刷等来清除灰尘，与此同时，还应该观察这些引脚处有无潮湿及虚焊现象，其元器件是否有变色、变形及漏液现象；五是当计算机比较潮湿时，应该先将计算机弄干燥后在进行使用。计算机在潮湿的环境中，其器件及线路板容易生锈及腐蚀，造成计算机接触不良、短路及数据不能使用等故障，但当空气太干燥时，又会引发静电的积累，对集成电路造成破坏，影响计算机程序的运行和数据储存等，计算机的工作环境湿度应该控制在30%-70%，并且要保持通风环境的良好；计算机工作环境对温度也是有要求的，通常15℃-30℃之间的温度是比较适宜的，当超出这个范围后，就会对计算机的的元器件产生影响了，当有条件的话可以在计算机房间内安放空调或者风扇也可以；对计算机进行良好接地系统的连接，能够降低电网的供电及计算机自身所产生的干扰及杂波，防止计算机系统的数据出错，还能够为故障电流给予回路提供，从而有效地保证了计算机的正常运行工作。
3.2 计算机整体及系统外设的维护保养
对计算机整体及系统外设的维护保养，除了环境的要求外，还应该注意以下事项，一是要保证计算机的定时开关机，以防止频繁地开关机及长时间地不开机等现象，从而预防计算机硬件系统的老化及腐化现象；二是电源的选择，为了让计算机能够正常运行应该选择有优质保证的电源，电源的插座要可靠牢固，且插孔充足，以防止漏电事故的发生；三是显示器的维护保养也是不能忽视的，它所受的主要是灰尘的侵害，为了防止灰尘可以加设防尘罩，并且应用专门的除尘工具进行擦拭，不可以运用酒精及化学溶剂进行清洁，而水的效果是不明显的。
3.3 计算机系统硬件中内部元器件的维护保养
对于计算机主板的维护保养主要注意下列三个方面，一是主板上的设备不能够进行随意地热插拔；二是保障设备之间具有良好的接触；三是要进行静电干扰的防止，不然会损坏主板内的细小设备。现在很多用户比较迷恋CPU频率比较高的计算机，其实现在市场上的CPU产 品大部分性能都能够满足办公娱乐的需要，对于处理器的工作环境是有要求的，其温度要控制在75℃以下，并且不能够工作时间太长，而CPU风扇就是CPU最好的保护设备，能够起到降温除尘作用，不过需要进行定期的保养。在内存的维护保养中，需要注意良好的接触、型号的兼容性及能够防止静电等就可以了。计算机的硬盘是进行数据存储标准设备，对于计算机用户来说是很重要的，也是很容易损坏的设备，在进行维护保养时，需要注意降低硬盘的使用负荷，并且避免损害性工作。光驱的故障主要是读盘较慢或者不能够进行读盘，这主要是激光头的数据读取出现了问题，若是灰尘过多就进行清理，若是使用寿命到了就及时进行更换就可以了。
4. 结束语
计算机的维护保养是件比较繁琐的事情，不仅涉及软件问题还会面临较多的硬件问题，而对计算机系统的硬件来说，其最大的敌人就是灰尘及潮湿腐蚀，应该做好基本的清洁工作，当出现故障时，要依据故障的排除及维护保养原则，进行计算机系统的检测，制定出有效的维护保养策略，从而保证计算机的正常运行。
参考文献：
[1]王磊.计算机的硬件维护与保养[J].价值工程,2010(21)
【关键词】计算机系统 软硬件故障 维护方法
随着计算机技术的飞速发展，计算机在人类的日常工作、学习和生活中发挥着越来越重要的作用。但是大部分人只注重计算机的使用，一旦计算机在使用过程中出现软硬件故障，如无法正常启动、蓝屏、中病毒、文件破坏等，就显得束手无策了，只好选择去维修。事实上，大部分的计算机出现的故障只是小问题，通过简单的学习，计算机的使用人员是完全可以掌握一些基本的计算机故障知识和使用常识。同时做好日常的维护工作对于延长计算机使用寿命、提高计算机的运行速度和工作效率都非常重要。
1.计算机的日常维护及保养
1.1 计算机理想的工作环境。计算机的工作温度不能太高也不能太低，理想的温度为10～35℃，温度太高或太低都会影响元件的寿命，湿度为30%-75%之间，湿度太高会影响元件性能的发挥，太低则容易产生静电。计算机要放置在干净通风良好远离灰尘的地方。因为时间久了，空气中的灰尘会在显示器以及机箱内部形成一层灰尘，容易引起电路板的局部短路或接触不良，影响计算机的正常工作。计算机要放置在防静电和磁场干扰的位置，避免信息丢失或数据混乱。另外，良好的接地系统也可以减少杂波的干扰。
1.2 正确的操作方法。正确的开关机顺序是：开机应先开显示器、打印机等外部设备，之后再开电源；关机与相反，先关闭电源，之后再关闭外部设备。不能频繁地连续开关机，要有一定的时间间隔，至少间隔10秒，否则对硬盘的损伤非常严重。另外，在计算机运行时，应避免直接关机，机器正常工作时切记不要搬动。
2.硬件的维护
2.1 CPU。首先，通过超频来提高计算机的性能是不可取的。其次，CPU发热比较大，所以要安装一款散热性能好的风扇。散热不好，容易造成系统运行不正常、无故重启和死机等故障。
2.2 主板。主板上插有很多非常重要的部件，CPU、内存、显卡等。灰尘过多比较容易引发插槽与板卡接触不良。主板上一些插卡、芯片采用插脚形式，也常会因为氧化而接触不良。可以用羊毛刷轻轻刷去主板上的灰尘。对于插卡插脚，可用橡皮擦去表面氧化层，然后重新插接。另外，平时不要随意热插拔部件，这样容易造成接口损害。
2.3 硬盘。硬盘是计算机中存储数据的重要部件，计算机工作所用到的全部文件系统和数据资料的绝大多数部存储在硬盘中，同时，硬盘也足产生计算机软故障最主要的地方。所以硬盘的使用要注意以下事项：电脑需要使用质量过关的电源；最好不要在硬盘正在工作时强行关机；工作中的磁盘需要注意防震；良好的磁盘散热，避免硬盘因高温而出现问题；定期对硬盘进行扫描等。
2.4 内存条。对于内存条来说，需求注意的是在升级内存条的时候，尽量要选择和以前品牌、外频一样的内存条来和以前的内存条来搭配使用，这样可以避免系统运行不正常等故障。当只需要安装一根内存时，应首选和CPU插座接近的内存插座。对于由灰尘引起的内存金手指、显卡氧化层故障，大家应用橡皮或棉花沾上酒精清洗，这样就不会黑屏了。
3.软件的维护
计算机软件问题是最常见的故障，而且计算机故障大都是由软件造成的， 掌握必备的软件处理方法已经成为大势所趋，下面在Windows XP操作系统环境下列举几种软件维护方法。
3.1 文件归类存放。C盘是系统盘，其他文件放在D、E、F 磁盘中， 可以建立不同的文件夹对其进行归类， 便于管理。一旦C盘的操作系统有损坏，重做系统也不会影响到其他磁盘的文件。
3.2 系统要有备份。C 盘的软件和数据都是系统数据， 其一旦被破坏， 就有可能导致系统瘫痪， 就需要重装操作系统，所以要对所有的系统软件进行备份。目前最常用的是Ghost 一键还原， 在几分钟之内就能将系统恢复， 掌握一键还原成为解决系统难题的一大法宝。
3.3 安装杀毒软件和防火墙软件。为了保证计算机系统的稳定和重要数据不丢失，计算机上一定要安装杀毒软件，可以通过网络来升级病毒库，最大限度地保护我们的计算机。所谓“防火墙”，实际上是一种隔离技术，在两个网络通讯时执行的一种访问控制尺度，它能允许你“同意”的电脑和数据进入你的网络，同时将你“不同意”的电脑和数据拒之门外。
3.4 清理垃圾文件和磁盘碎片整理。Windows在运行中产生大量的垃圾文件，且这些垃圾文件无法自动清除，它不仅占用大量磁盘空间，还会拖慢系统，所以这些垃圾文件必须清除。垃圾文件有两种，一种就是临时文件，只要进入Windows的Temp目录下手动删除就可以了；再有一种就是上网时IE的临时文件，可以使用优化软件，比如：360安全卫士、Windows 优化大师等进行清理。每隔一段时间对计算机进行磁盘碎片整理，确保我们计算机系统能够正常地使用，这样使得磁盘空间及时释放，磁盘空间越大，系统操作性能越稳定，特别是C盘的空间特别重要。
总之，计算机的维护涉及到软件和硬件两方面的知识，通常都会很繁琐，但是只要我们在使用的时候能够采取科学的管理方法，就可以降低故障的发生， 使计算机可以充分发挥出他的性能为我们服务。
参考文献
[1] 周严冬. 计算机的软硬件维护. 鹤壁煤业技师学院
【关键词】冗余容错设计 故障率 静态冗余系统
0前言
硬件是计算机的基础，硬件容错技术主要是利用多份硬件来实现的，即是利用冗余来实现容错。并且硬件冗余的级别越低，故障率降低的效果越好，但增加了故障检测和电路设计的困难。在实际应用中，最常见的有静态冗余、动态冗余和混合冗余等模式。
1计算机控制系统的硬件冗余容错设计
1.1电路级冗余设计
1. 2静态冗余系统
静态冗余是指冗余结构相对固定，不随发生故障的情况变化而变化的一种冗余形式。静态硬件冗余的工作形式是将发生的故障加以隐蔽，来达到防止故障造成差错的目的。静态冗余的原理就是通过表决的形式来决定掩蔽发生的故障。静态冗余模块是系统运行时必要的组成部分，模块在工作时全部参与运行，即多个模块执行相同的功能，表决器通过多数一致原则输出分析结果以达到隐蔽故障的目的。静态硬件冗余的形式通常是三模冗余。即三个相同的模块接收共同相同的输入并将产生各自的结果，送至表决器。表决器的输出则取决于模块输入结果。即如果有一个模块故障，另两个模块正常，则正常模块的输出可将故障模块的输出屏蔽，以达到防止故障造成差错的目的。
1.3动态冗余系统
动态硬件冗余系统是由若干相同模块共同组成的，以故障检测及系统恢复等方式来达到容错的一种硬件冗余系统。动态硬件冗余系统的特点是系统的冗余结构是随故障情况的变化而发生变化，并且动态硬件冗余系统在规定时间内进行模块重组并恢复正常运行；因此动态硬件冗余系统是允许故障产生差错，但避免差错产生失效。
动态硬件冗余有备份替换和双机比较两种主要工作方式。
1.4混合冗余系统
混合冗余系统的实质就是将静态冗余系统和动态冗余系统结合起来。通常，混合冗余系统由静态冗余的TMR核心模块、备份模块、表决机构等组成，并由切换机构确保静态冗余的TMR核心的完整性，即当TMR核心模块中有一个发生故障，立即以无故障的备份模块取代。
2.计算机控制系统的硬件冗余容错设计分析
在电路级冗余设计中，从上面的结果可以看出，当开路故障率比短路故障率小时，以先串后并结构为好，反之以先并后串结构为好。
静态静态冗余系统中，以三模冗余系统与单模系统可靠度的关系为例。三模表决系统的平均无故障时间是单模系统的5/6，那么，我们把两者的可靠性曲线一起绘于图1。由图可见，当Rt>0.5时，三模系统的可靠度高于单模系统，当R（t）
动态冗余系统由于系统恢复使用某种重组技术，，系统的冗余结构将随故障情况发生的变化而变化，因此这种技术不防止故障产生差错，但防止差错产生失效。
在混合冗余系统中，当不一致检测器检测TMR模块中有一个模块的输出结果与表决机构的输出结果不一致时，则系统将该模块切换，并用备份模块予以替换。只要有多数模块输出正确，则表决机构的输出就是正确的。备用模块是TMR模块输出结果不一致时替换TMR模块，直至备用模块全部用完，所以备份模块的数量的越多，混合冗余系统的可靠性也就越高。由上可知，混合冗余系统利用其自身结构有效地使计算机系统运行的可靠性提高，并延长了其无故障运行时间。
3总结
根据上述分析可知，在电路级冗余容错设计中，应根据其短路故障概率及开路故障概率来判断其容错设计型式。静态冗余系统中，只有当单模系统的可靠性比较高时，所构成的多模表决系统才能有比单模系统更高的可靠度。动态冗余系统则需注意其适用范围。混合冗余系统则有较高的无故障运行时间。
参考文献：
1、输入设备：将数据、程序、文字符号、图像、声音等信息输送到计算机中。常用的输入设备有键盘、鼠标、触摸屏、数字转换器等。
2、输出设备：将计算机的运算结果或者中间结果打印或显示出来。常用的输出设备有：显示器、打印机、绘图仪和传真机等。
3、存储器：存储器将输入设备接收到的信息以二进制的数据形式存到存计算机硬件系统储器中。存储器有两种，分别叫做内存储器和外存储器。
4、运算器：运算器又称算术逻辑单元。它是完成计算机对各种算术运算和逻辑运算的装置，能进行加、减、乘、除等数学运算，也能作比较、判断、查找、逻辑运算等。
关键词:计算机;硬件组装;虚拟现实技术;设计;应用
受高校计算机教学中，硬件设备的不完善及更新速度慢等因素的影响，计算机硬件组装与维护教学与计算机硬件的实际发展速度不匹配，对学生的实际操作需求难以满足，因此，有必要在高校计算机教学中，借助计算机硬件组装虚拟实验系统，对教学过程中相关的硬件组装问题利用多种技术方法进行辅助演示，学生通过对演示方法直观的进行观看和学习，其操作能力会进一步得到提高。本文主要借助3D技术、网络技术，对高校计算机硬件教学通过构建虚拟平台，为学生提供更好的学习途径，虚拟系统的操作简单，适应性较强，在实际教学中发挥了重要的作用。
一、系统设计构思
(一)功能介绍
基于教材内容，本文所涉及的虚拟实验系统按照课程内容由浅入深、循序渐进对学习环境进行虚拟，在学习过程中，学生可以从不同的角度对计算机相关硬件模型利用3D技术进行观看和浏览，在具体操作中，对硬件参数及性能的优化配置，让学生可虚拟操作计算机各个部件的拆卸安装等操作。学生在操作过程中如果与到计算机硬件组装中的常见问题或故障时，系统会自动给出解决问题的方法，学生可根据系统提示对错误位置快速做出判断，并按照系统提示继续进行操作。
(二)设计原则
实用性是计算机硬件组装虚拟实验系统设计中的首要原则，要能够确保学生在学习过程中有效的利用，对系统的安全、逼真、易用、共享、交互及扩展等性能要充分进行考虑。安全性指的是对用户操作系统的权限进行控制，并对数据增加备份的功能，避免学生操作过程中误操作导致数据丢失;逼真性指的是系统在操作过程中与实际操作非常相似，对计算机硬件可以借助3D技术构建对应的模型，学生在学习中可以融入到虚拟的实验场景中进行操作;易用性是为方便学生对系统容易了解，且便于学生操作，能够让学生依据教材逐渐对系统熟练操作;共享性指的是师生之间、学生之间在学习的过程中，可以通过网络平台实现学习信息的传输与交流，彼此可对信息进行共享，可通过远程方式使学生之间进行交流，方便教师进行指导;交互性是指用户与系统之间通过各种传输装置，如键盘、鼠标等进行交互，提高了人机交流的效果，同时可借助触摸屏、手柄等与设备进行和谐的交互;扩展性是指，该系统中的硬件模型随着计算机硬件技术的发展，能够方便的加入更多新的硬件元素，借助系统扩展性能，学生能够对更多新的技术有所了解，在计算机硬件技术的发展中学习更多的前沿技术。
(三)运行环境搭建
采用Quest3D技术作为本文设计的计算机硬件组装虚拟实验系统的开发工具，建模采用Sketchup软件与3DMAX软件，采用MySql数据库进行数据存储。
二、计算机硬件组装虚拟实验系统设计
(一)系统结构设计
对该系统设计的时候，系统结构应用C/S架构，包含系统服务器、数据库、用户和共享网络，共享网络将这几部分连接在一起。首先，构建虚拟实验系统，在服务器端借助Quest3D软件完成，实现对用户操作数据进行存储的目的;通过QuestViewer，用户在客户端对硬件组装虚拟应用程序进行执行，从而对计算机硬件组装的三维模拟浏览、演示及操作执行完成;对于共享网络而言，有两种选择，一种是可应用互联网，另一种是可构建机房局域网。此外，系统可以对数据库的最新数据进行下载，具有更新功能，对参数、型号等虚拟硬件进行更新。
(二)系统设计流程
在对该系统进行流程设计的时候，主要依据的是计算机硬件组装教材的具体内容，对学生的实际需求进行分析，进行人机交互设计及性能测试、虚拟硬件模型设计及动画制作，完成系统流程设计。需要注意的是，在对需求进行分析的过程中，要将教学大纲及学生学习的特点结合在内，先对系统的功能模块详细确定，对系统各种功能与权限合理的进行划分;在设计相关硬件的接口、模型及参数的时候，对3DWarehouse等模型库内已经存储的现成硬件模型直接进行调用，减少了不必要的系统开发时间，有效的提高了系统开发的效率;在对一些现有模型进行修改的设计或需要细致处理的模型设计中，可以使用Sketchup工具来完成，具有较好的操作便捷性，此外，对模型也可以采用3DMAX软件重新制作，再使用Deepexploration软件对制作好的初始模型进行后续优化处理，使模型的参数、精度与现实硬件产品更加的统一;利用Quest3D软件进行虚拟现实，建立人机交互硬件组装场景，对人与系统的交互功能进行设计与完成。所有流程设计完成以后，对系统功能进行综合测试，测试中对发现的问题进行改进与完善。
(三)系统模块设计
按照计算机硬件组装虚拟实验系统的功能与架构进行分析，可以将系统模块划分为多个子模块，包含理论知识、技能训练与系统管理几个部分。首先，在线管硬件理论知识的学习中，该模块借助图片、文字等说明形式为学生提供了大量的硬件知识，通过对该模块的操作，学生从客户端对任意硬件模型从多个角度进行浏览，在模型既定位置，鼠标移动到该位置后，会将该部分硬件的信息参数显示出来，并匹配相应的文字说明。该模块的主要功能在提高学生的理论知识学习水平，对计算机模型加强浏览。其次，技能训练模块，在该模块中，更重要的是将人机互动的模式体现了出来，系统中包含有图片、视频等元素，学生可在该模块中实现虚拟实验计算机硬件的组装与匹配等，并且系统可根据学生的实际操作情况将最优的选择和匹配结果给出来，让学生进行查看。最后，系统管理模块，管理模块主要的作用就是对系统各构成部分进行有效的管理，针对的是系统的安全运行、用户操作及系统功能进行管理，管理人员对登陆系统的用户可进行增加或删除等措施，及时对硬件模型进行更新，对系统中的各种数据可以进行备份，并且具有监控的功能，确保的系统的安全运行。
三、计算机硬件组装虚拟实验系统的实现
(一)交互界面的实现
在系统交互界面中，系统以导航栏的方式能够让用户对系统菜单内的各种功能快速熟悉，在系统界面的顶部设计快捷菜单，显示模式采用隐形树形结构，主界面顶部显示一级分类，二级分类隐藏在一级分类中，三级分类隐藏在二级分类中，将一级分类用鼠标点击一下，即可将二级分类菜单拉出，如果二级分类中标有“”符号，则表明该项中包含三级分类，对该符号用鼠标点击一次，即可将三级分类中的项目拉出。用户用鼠标点击各项功能时，主画面区显示硬件3S图像，通过鼠标、键盘对主画面区显示的3D硬件图可进行放大或缩小、翻转、移动等操作，学生可对硬件的细节部分清楚的查看，并可通过视频的形式进行观看硬件组装中遇到的一些问题，提高学习的效果。
(二)主功能实现
系统中，用户登录模块的功能非常重要，该模块主要采用Quest3D中的DBValue、DBQuery等连接信道，与数据库内用户信息进行匹配和确认后才能进入到系统中;然后，在操作界面中，动画试验功能则是在虚拟环境下系统可以采用动画的形式将学生对硬件的操作与组装情况进行观察，该功能的实现需要调用Quest3D中的信道来实现;对硬件组装用户在进行虚拟练习的功能中主要通过Quest3D中的setvalue、expressionvalue及userinput节点实现;如果遇到新硬件，系统可将该硬件的参数、图片添加到系统中，然后将该硬件的数据存储的模型数据库内。
(三)故障排除与交互实现
在实际教学应用中，学生在计算机硬件组装虚拟实验系统中具体操作的过程中，如果存在误操作，系统会弹出错误提示，如:学生对计算机硬件组装完成以后，进行模拟开机的时候，弹出开机错误，显示声卡错误、显卡错误或内存条错误等信息。该功能也采用树形结构实现，并且将相应的节点加入其中，可帮助学生快速识别故障位置，任一节点如果安装不正确，计算机虚拟开机则无法完成，并弹出提示框让学生对故障进行查找。
四、结语
[关键词]计算机；硬件系统；维护；保养
硬件系统是计算机设备的重要组成部分，其运行状态对于计算机的运行性能和使用寿命有着直接的影响，通过对计算机硬件系统进行科学合理的维护和保养，有助于降低计算机故障率，延长计算机设备的使用寿命。为此，应仔细分析计算机硬件系统的影响因素，有针对性地对计算机硬件系统进行维护和保护，不断提高计算机的稳定性和可靠性。
一、影响计算机硬件系统的主要因素
1、外部因素
计算机设备长时间处于运行状态，内部零器件会释放大量热量，若散热不及时，很容易烧坏计算机硬件系统。同时，电压不稳对于计算机硬件系统的运行也具有较大影响，一方面容易损坏电源，另一方面造成硬件系统电路短路[1]。另外，计算机硬件系统内部元器件各方面性能下降，逐渐发生老化，直接影响计算机的使用性能。
2、内部因素
计算机硬件系统内部零器件质量较差，如一些硬件元件脱焊、虚焊、腐蚀等，造成计算机硬件系统发生漏电、触点被氧化、电路板铜断等。
3、人为因素
在计算机设备运行过程中，人为因素也是影响硬件系统稳定性的一个重要因素，很多计算机用户在使用过程中，不重视计算机硬件系统的管理和维护，乱改乱调、乱拆乱卸[2]，导致计算机硬件系统元件损坏或者丢失。并且，一些计算机用户在发现计算机运行出现故障时，使用蛮力拆解计算机设备，造成硬件系统电路损坏，这些都严重影响了计算机设备的可靠性和稳定性。
二、计算机硬件系统维护措施
1、硬盘故障维护
硬盘故障是一种常见的计算机故障，主要表现为计算机无法快速、正确的识别硬盘，一旦计算机发生硬盘故障，计算机用户应仔细检查计算机的电源线和数据线是否脱落或者是否连接紧密，及时将计算机电源线装好，保持硬盘扁平信号稳定，并且按照计算机硬件系统运行要求，将硬盘合理插接起来，防止出现矛盾或者冲突，若计算机CM-ROM和计算机IDE接口插接在一起，可使用一些数据线重新进行插接，重新启动计算机检查是否能够正常运行，若计算机仍然无法正常运行，用户应及时更换新硬盘。
2、声卡和显卡故障维护
为了保护计算机声卡，用户对计算机进行语音操作时，应避免带电进行，插入或者拔出耳机时，尽量将计算机电源关闭，避免损坏计算机硬件系统。同时，显卡在计算机硬件系统内部位于散热的重点区域，一旦计算机显卡出现故障，应仔细检查计算机沟槽中的显卡，尤其是先检查显卡插座和计算机显示器信号线接头是否接触良好，在平时使用计算机时，应定期检查计算机显卡风扇，注意风扇运转是否发出摩擦或者产生噪声，及时清扫灰尘和污渍[3]，使计算机保持良好散热。
3、内存故障维护
计算机开启后，显示器显示错误信息或者没有画面，无法正常进入操作系统，并且发出嘟嘟的声音，可判断为计算机内存卡出现故障。计算机用户可关闭电源，把计算机机箱拆解开，取出内存条，对计算机进行开机检测，仔细检查内存卡中的哪一个内存条发生故障，做好维护处理。内存卡检查完成后，将内存卡准确稳定地插在计算机沟槽中，保障接触良好。
4、CPU故障维护
计算机长时间运行过程中会释放大量热量，如果无法及时将热量快速散发出去，温度过高很容易导致计算机CPU发生故障，使得计算机运行缓慢、运行不畅，严重影响计算机硬件系统的运行性能，大量热量散热不畅很容易烧坏计算机CPU。因此，在日常的计算机使用过程中，用户应做好计算机系统散热处理，尤其是炎热的夏天，用户应定期清理计算机排风扇，或者在计算机设备上安装一个自动电风扇，帮助计算机快速散热。
5、电源故障维护
计算机开启后，电风扇不转动、指示灯也不闪烁，无法正常运行，可判断为计算机电源故障。计算机电源故障主要是由于启动按钮接触不良、电源短路或者电源被烧坏等原因造成的，当发生这种故障时，用户应仔细检查计算机电源情况，检查计算机硬件系统通电是否正常，检查计算机系统导线接头和电源插头是否连接紧密，若这些都正常，有可能是计算机电源损坏，用户可重新更换一个电源。
三、计算机硬件系统保养技术
1、正确使用计算机
用户在使用计算机时，应了解一些基本知识和常识，例如，尽量避免在雷雨天气使用计算机，避免计算机设备遭受雷击。同时，在靠窗户的位置摆放计算机，使计算机设备保持良好通风，更主要的是用户应养成正确的计算机使用习惯，确保计算机设备正常运行，例如，先打开电源，在电压稳定以后再开启计算机，关闭计算机时，最好通过计算机系统进行关机，避免直接操作主机按钮，确保计算机硬件系统的使用性能，延长使用寿命。
2、定期检查，保持清洁
计算机最佳的运行温度是15～28摄氏度，若外界温度较高，会影响计算机正常散热，严禁阳光直接照射计算机设备，造成计算机硬件系统元件老化，影响计算机的稳定性和可靠性。同时，合理控制计算机运行环境的湿度，若空气过于干燥，很容易导致计算机硬件系统产生静电，从而损坏硬件元件，若空气湿度较大，计算机硬件系统电路板很容易发生锈蚀或者发霉[4]，导致电路板断路或者短路，因此，用户可使用空调设备合理控制计算机运行环境的温度和湿度，确保计算机处于良好运行状态。
3、加强日常维护保养
计算机显示器很容易积聚大量灰尘，用户在日常使用过程中应做好显示器的除尘和防尘工作，在不使用计算机时，使用干净的布或者防尘罩将显示器盖起来，关闭计算机显示器后，可使用专业的除尘布和除尘液仔细擦拭显示器，尽量避免使用酒精或者水进行擦拭，从而损坏显示器。
结束语
为了使计算机始终处于良好运行状态，应结合计算机硬件系统的影响因素，掌握计算机的故障维护方法和基本使用常识，采用科学合理的计算机硬件系统维护措施，延长计算机使用寿命，做好日常的保养，长期坚持，提高计算机的运行效率。
参考文献
[1]李智峰.计算机硬件维护与管理创新研究[J].科技传播，2014，13：233-234.
[2]王颖.浅谈计算机硬件的维护与管理策略[J].计算机光盘软件与应用，2012，16：141-142.
【关键词】局域网；硬件资源管理；系统开发
【中图分类号】TP309 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）04-0211-01
一、计算机硬件资源管理系统的构成
资源管理是近代管理学的一个重要组成部分，是一个正在不断发展的学科，其在计算机系统方面的定义随着计算机技术和通信技术的不断发展而更新，现阶段计算机资源管理主要是指计算机设备、人以及其他通信手段组成的资源管理系统。由于通常计算机分为硬件部分和软件部分，因此计算机硬件管理系统其实是资源管理的一部分，或者是大系统下的一个子系统，主要负责计算机硬件各种资源的综合管理。计算机硬件资源管理系统的构成主要有两部分，一是系统管理的对象，二是管理对象的实现，也就是如何让实现管理。首先，计算机硬件资源管理系统的管理对象肯定是计算机的硬件，但是系统管理的资源并不是指实物，而是能够代表实物的数据，这种数据才对系统有价值。硬件是我们使用计算机的基础，硬件资源的一手资料也来源于硬件本身，例如门禁系统、打印机、硬盘等等，而这些硬件都对应着一些特征数据，例如门禁系统就能提供上机人数、金额、位置；打印机则提供要打印的内容、打印数量、打印规格等；硬盘则包含了对容量和存储内容的更改。这些数据才是资源管理系统所需要的数据，才是真正有用的资源。其次，计算机硬件资源管理系统是依靠硬件设备之间的一些联系和构成规则来实现管理。资源管理系统要明确两个因素才能实现对资源的管理，一是各要素和整体之间的关系，二是整体和运行环境的关系。以门禁、打印和硬盘为例，这三个部分是相互独立的，但是他们和整体的关系就是学生的基本信息，这些信息存放在数据库中，这样就建立了两者之间的关系，而各部分在操作之后还会把数据反馈给数据库。
二、计算机硬件资源管理系统的设计概述
（一）计算机硬件资源管理系统的设计原则
计算机硬件资源管理系统的设计需要遵循以下几个原则：整体性、先进性、经济性和可发展性。整体性主要是指系统的完整性，企业的管理是一个闭环系统，最终的目标是实现系统的完整，计算机系统虽然不会涉及到各个方面，但是必须在设计之初考虑到各个方面；先进性主要是针对计算机技术的飞速发展而设定的，也与系统安全紧密关联，往往更新的技术更有利于系统安全，不受外界侵袭，而先进性也有利于延长系统寿命；经济性，对于一个系统而言，多么庞大和高端并不是衡量成败的指标，很多系统盲目追求高端导致后期维护和管理异常困难，最终被废弃。所以资源管理系统要根据实际需要，既保证系统的安全，又要经济实惠；可发展性主要是指系统随着技术的更新而不断改进和扩展。
（二）计算机硬件资源管理系统的开发方式
目前计算机硬件资源管理系统的开发方式主要有四种形式，即购买现成软件包、自行开发、委托开发和联合开发。几种方式的选择需要综合考虑企业的实力和环境，最主要的是企业的经济情况。购买现成软件包是最直接的方式，一般是一些简单的管理系统，而且都是通用软件。优点是时间短、费用少，但是需要二次设计，这就比较麻烦。自行开发需要企业有较强的系统分析和程序设计人员，还需要一支专业的维护队伍，适合大型且安全性能要求高的企业和单位，例如研究所、计算机企业、重点大学等。优点是自己开发费用节省，而且一般会比较适合本单位使用，方便后期维护。但是也可能个受制于自己业务而忽略系统的优化性能。委托开发一般是企业没有设计的专业人才，只能依托其他专业队伍来完成，一般双方会签订商业合同，保证双方的利益。优点是省事省时，开发的系统技术水平较高，缺点是费用高，系统维护需要开发单位的长期支持。联合开发是介于自行开发和委托开发之间的一种方式。
（三）计算机硬件资源管理系统的设计策略
在设计策略上主要是注意开发的方法，根据对以往系统设计的分析，有几种方法是不可行的：组织结构法，这种方法比较机械的划分系统，没有考虑系统的完整性；数据库法，需要根据现有系统进行设计。目前比较好的设计方法有：自上而下的设计方法，这种方法从企业管理实际出发，从整体需求开始，逐渐将企业的需求从抽象到具体，逐步实现整个系统。而与之相反，自下而上的设计方法则是类似于搭积木的思想，逐层来实现系统。而现在这两种方法总是结合使用，首先完成整个系统的逻辑模型，然后寻找最优的物理模型，从逻辑模型到物理模型的实现就结合了自上而下和自下而上的设计思想。
三、局域网内计算机硬件资源管理系统的总体方案设计
