计算机软硬件论文范文

计算机软硬件论文范文第1篇

计算机系统由软硬件系统共同组成，其中软件系统故障比例相对较高。即使个别故障看起来类似于硬件故障，但仍然有一定几率是由软件故障引起的，因此，我们一般对于计算机故障的原因摸排都遵循“先软后硬”的原则.

1.1驱动异常计算机硬件系统需要靠驱动程序的支持才能正常工作，因此，当某些硬件工作出现异常情况，可以首先考虑是否是驱动程序出现问题，常见的驱动问题包括声卡没有声音，显卡图像闪烁或者分辨率无法设为标准分辨率，网络连接问题和机箱USB接口无反应等，可以进入控制面板--设备管理器查看是否有硬件带有黄色的感叹号，带有感叹号的硬件为没有经过驱动的硬件，可以使用该硬件附带的驱动光盘安装驱动程序。另外，硬件驱动需要选择适合的驱动版本，并不是说驱动版本越高越好，一般考虑使用经过微软认证之后的稳定版本驱动程1.2网络异常如果出现计算机突然无法上网的情况，首先使用系统ping命令检测是否能够连接到网络路由器或model，如果发现无法连接到上述设备，考虑网线连接问题或是计算机IP地址、网关、DNS出现故障，可以使用360安全卫士，QQ管家等软件的断网急救箱一类的小工具进行故障处理；如果ping命令出现部分响应，则考虑网线故障。

1.3系统变慢计算机系统变慢的原因很多，比较常见的是垃圾过多、内存不足、cpu占用率高、磁盘碎片过多、病毒或木马感染、受到外部攻击等原因。可以考虑使用安全卫士等软件清理垃圾、关闭自启动软件和系统服务、避免同时运行多个大型软件、使用磁盘管理工具清理文件碎片，使用杀毒软件查杀病毒和木马，安装防火墙避免外部攻击，保持良好的使用习惯等。

1.4软件或文件无法打开由于使用不当、误删除程序文件或遭受病毒感染等问题，有可能出现软件或文件无法打开的情况，处理这种问题可以首先进行病毒查杀、重新安装无法打开的软件等方法。

1.5硬盘分区或文件系统故障硬盘分区或文件系统故障有可能引起开机无法进入系统或系统进入过程中蓝屏，可以考虑使用系统盘重做系统、修复系统或重新分区后安装系统。如果是硬盘引导文件（俗称0磁道）故障（可以识别硬盘、无法显示硬盘容量等信息），可以采用低级格式化或者使用修复0磁道软件工具，修复硬盘后重新分区安装系统。

二、计算机硬件系统的常见故障及解决方案

计算机硬件系统的故障可以分为损坏故障以及非损坏故障，顾名思义，损坏故障是指计算机当中某个或多个硬件出现损坏所引起的故障；非损坏故障一般为计算机硬件连接出现接触不良或电源功率不足、电压低导致异常等情况引起的故障。

2.1常见非损坏故障及解决方案对于非损坏故障，首先要查明故障硬件，对故障硬件重新插拔，对使用插卡式连接的硬件（如显卡、内存等），可以使用橡皮擦拭硬件连接接触片（俗称金手指），去除接触片氧化层，故障即可解决。如果因为电压不稳导致死机、重启等问题，可以考虑安装外置稳压设备。如果因为过热导致死机或重启，可以对CPU散热片进行除灰、加涂导热硅脂、对没有散热片的设备加装散热片，对有散热片仍过热的设备加装散热风扇。如果发现CMOS芯片自动复位、系统时间还原的故障，卡伊考虑更换CMOS电池。

2.2常见损坏故障及解决方案检测硬件损坏故障可以通过机箱喇叭报警音、硬件替换法及电阻法等。机箱喇叭报警一般有如下可能：2短：常规错误。解决方法：重设BIOS；1长1短：RAM或主板出错；1长2短：显示器或显示卡错误。；1长3短：键盘控制器错误；1长9短：主板FlashRAM或EPROM错误，BIOS损坏；不断地响（长声）：内存条未插紧或损坏；不停地响：电源、显示器未和显卡连接好；重复短响：电源有问题。对于硬件损坏，确认故障硬件后需及时更换。

三、结论

随着计算机的使用，计算机系统会出现各种故障。计算机系统故障应该依照先软后硬、细心排查的原则进行解决。只要维护人员能够拥有足够经验和耐心，可以保证故障可以排除，恢复计算机的正常功能。

计算机软硬件论文范文第2篇

随着科学技术的不断发展变革，信息时代的来临，使得计算机技术得以广泛应用于我们的工作、学习以及日常生活当中。如今，多媒体教学已经广泛运用到高校教学中，大大提高了高校教学的效率，然而在高校多媒体教学中计算机设备软硬件却经常发生损坏，大大增加了计算机设备的维修和管理费用，甚至是高校多媒体教学中的计算机设备经常需要更换和重置，这不仅给高校教学增加了费用负担，同时也造成了资源的极大浪费。当然这都是由于对计算机软硬件缺乏日常的管理和维护所造成的，比如说，在高校多媒体教学中计算机使用不规范、受病毒干扰以及环境影响等因素，都会导致计算机设备发生故障。因此针对高校多媒体教学中计算机软硬件在应用过程中经常发生故障甚至造成严重损坏的基本现状问题，我们有必要对高校校多媒体教学中的计算机软硬件的管理与维护进行探讨，寻找有效的措施，保护好高校多媒体教学中的计算机软硬件设备，保证多媒体教学顺利进行的同时，延长计算机设备的使用寿命，还能节约资源，保护环境。

2高校多媒体教学计算机软硬件的管理与维护

2.1高校多媒体教学中计算机软件的管理与维护

对于高校多媒体教学计算机软件操作系统的管理和维护，要求我们在进行多媒体教学使用操作系统时，要对各种类别的程序数据进行备份，以防止由于软件突然出现故障而导致丢失大量重要的数据信息。计算机一旦感染病毒，必然会导致丢失大量文件和数据信息，进而影响多媒体教学的课堂效率，因此在对计算机软件进行管理和维护时，特别要重视数据以及文件的备份，对于高校多媒体教学中重要课程以及数据信息，我们可以将它们储存到硬盘或者U盘中去，同时也可以利用高端的网络存储，比如说云存储等来节省存储空间，但是与此同时要做好数据的保密措施。当然，要想做好高校多媒体教学的计算机软件操作系统的数据以及文件的备份，最好是一式三份，避免不必要的数据丢失给多媒体教学带来的麻烦。在高校多媒体教学计算机软件的管理和维护过程中，需要安装防病毒软件，而且随着信息技术的发展进步，出现了很多免费的杀毒软件，比如说新毒霸等等，当然在安装杀毒软件时我们一定要使用正版的计算机杀毒软件，与此同时就可以通过计算机网络对相关的病毒库进行及时有效的升级，从而才能有效的保护好计算机软件系统。

2.2高校多媒体教学中计算机硬件的管理和维护

对于高校多媒体教学中计算机硬件的管理和维护，我们要特别重视灰尘的清洁体积显示器的维护。计算机的额迹象内如果积累了大量的灰尘，就会大大降低计算机整体的运行速度，因此我们可以用抹布对机箱内的灰尘进行细致的擦拭。而且，计算机的CPU风扇叶容易累积灰尘，如果风扇上积累的灰尘过多，就会降低计算机的散热功能，因此要注意及时清理CPU风扇中的散热片缝隙中的灰尘。而对计算进内存条以及适配卡进行清理时，要采用油漆刷而不是抹布，从而避免灰尘发生氧化而造成部分计算机硬件出现接触不良的现象。对于高校多媒体教学中计算机显示器的维护和管理，我们要避免过度频繁的对计算机显示器进行开关，进行计算机开关最好的实际间隔是尽量要超过一分钟，这样就可以防止瞬间出现高电压而烧毁显像管。同时在高校多媒体教学中，使用完计算机应该及时的关机，建立不要让计算机长期处于待机状态，因为待机状态的计算机很容易吸附灰尘，从而影响电子元件的发热功能，最终会破坏计算机显像管。

2.3要在高校多媒体教学中制定完善的计算机软硬件的管理制度

在制度的制约下，帮助高校多媒体教学中计算机的使用者树立良好的习惯，比如良好的开关机习惯，在开机时依次打开UPS电源、各种外部设备比如打印机等，最后在打开主机部分。而在关机时，尽量避免强制关机，要按着与计算机开机相反的顺序依次关闭各种设备。同时，要对高校多媒体教学中计算机的使用者进行必要的培训，使得他们了解日常的计算机软硬件管理和维护措施，同时要建立严格的监管制度，严格禁止随意篡改高校多媒体教学中计算机的应用程序，从而避免不必要的程序错乱；同时套严格禁止随意的增设或者建设计算机硬件设备，避免出现漏电的现象，威胁计算机乃至计算机使用者的安全。

3结语

综上所述，随着计算机技术的不断发展进步和普及，高校多媒体教学中计算机的运用越来越普遍，从而帮助提高教学效率。然而高校多媒体教学中的计算机的软硬件维护以及管理问题越来越突出，因此本文对这一问题进行了探讨，并提出了高校多媒体教学中软硬件的维护和管理的有效措施，其中具体分为计算机软件烦人维护与管理、计算机硬件的维护与管理以及计算机软硬件维护与管理制度的建立三部分老进行阐述。希望能对高校多媒体教学中计算机软硬件的维护与管理提供有效的帮助，从而推动高校多媒体教学的顺利开展，同时还可以延长计算机的使用寿命，达到节约资源保护环境的目的。

计算机软硬件论文范文第3篇

“我的信息安全吗？”相信所有对信息技术有所了解的人都会存在这个担忧。就我们所使用的IT设备而言，软硬件的安全性将直接影响信息的安全。是否有什么手段来认定软硬件的安全性呢？答案是肯定的，那就是对其进行安全认证。

多年来，嘉兴市辰翔信息科技有限公司致力于IT软硬件安全检测认证，凭借着国际一流的技术，为IT软硬件“盖”上了信息安全的“合格章”。

权威认证覆盖全球

据国家工信部的《2013年电子信息产业统计公报》显示，我国2013年电子信息产业销售收入总规模达到12.4万亿元，同比增长12.7%。在信息安全日益受重视的今天，这意味着巨大的安全认证市场。就全球而言，反病毒软件的检测认证市场销售规模在2亿人民币左右，而安全硬件提供商全球多达几万家，销售额至少在几百亿人民币。检测认证行业作为IT软硬件方案服务提供商的服务商，市场前景巨大。如此大的“蛋糕”，此前一直被AV-TEST、ISCA LABs、Virus Bulletin等几家巨头垄断。

为了打破国外检测机构对计算机安全软硬件检测垄断的局面，辰翔科技通过多年来的理论研究和实践应用研发了一系列符合计算机安全技术潮流发展的检测技术和认证标准，并在一些关键的技术环节大量应用了新的检测标准和检测技术，是大中华区唯一专业从事计算机安全软硬件测试认证的公司，也是公安部计算机病毒应急响应中心的合作伙伴和唯一具有公安机关病毒分析备案的公司。除了自行研发外，辰翔科技还通过与国内高等院校的合作，研究如何将病毒流行度指标应用在计算机安全检测之上，相关论文也已经在国际会议上发表。另外，其关于计算机安全软硬件检测的专用认证标志已经在欧盟、美国和大陆成功注册。

辰翔科技作为全球主要的安全软件检测认证服务提供商，客户基本已经涵盖主要的杀毒软件提供商。值得一提的是，在手机Android操作系统安全测试领域，公司已经基本实现垄断。除了手机端的安全认证外，辰翔科技还与美国微软总部合作研发Windows安全认证体系。目前辰翔科技在全球安全软件测试认证行业主要竞争对手有6个，目标客户覆盖率基本达到国外同行水平。未来，辰翔科技将以电源产品作为切入点，进一步开展通用IT硬件（如CPU、内存、音响制品、显示器等）与安全硬件（如嵌入式反病毒硬件，硬件防火墙，邮件过滤器等）的检测认证工作。

打造全方位“防御体系”

通过从计算机软件到硬件，再加上手机与网站的安全测评，辰翔科技打造了一个全方位的安全防御圈。

安全软件测试

通过测试安全软件的多层防御能力来判断安全软件的综合防御能力。关键技术在于多层实时检测技术，传统的安全软件检测比较单一、一般都只检测安全的一个参数值，比如病毒的查杀率，误报水平等，而辰翔科技对测评体系进行了升级，摆脱单一功能检测无法反映软件综合性能的缺失，目前已经基本运用到日常检测认证中来。

云安全检测认证

辰翔科技采集最新最全的病毒样本，运用高性能的爬虫系统，通过大量的新出现的病毒和常用软件来判断云安全软件对未知病毒的响应能力、白名单库的收集能力和误报水平、云安全技术的稳定性判断，在国内率先提出了云安全检测技术的思路和测试基本框架。

手机安全软件检测认证

通过手机操作系统模拟器或真机来模拟或者重现手机安全软件在各系统上的运行情况，包括对病毒的检测查杀能力、常用功能的比较和不同病毒对手机用户的危害。目前，辰翔科技建立了一套完整的病毒分析流程，可以为杀毒软件公司提供分析支持和软件配套服务。

软件安全性评估

通过代码和行为分析判断软件是否具有恶意行为，对验证无恶意行为的软件颁发认证标志。

非安全软件类软硬件检测认证

通过辅助软件对同类通用软件和硬件进行性能评估和检测认证，对达标产品相对应的认证标志。通用软硬件的测评和认证将由辰翔科技和中国计量学院、浙江质监局共同进行研发，远期将提供市场准入认证和产品改良服务。

网络挂马钓鱼分析系统的建立和网站认证

建立全国性的挂马钓鱼分析系统，对各大网站进行实时扫描，及时发现挂马网站和钓鱼网站进行分析上报。辰翔科技目前和安全宝进行合作，可以为企事业单位提供抗网络攻击，抗DDOS攻击等定制级服务。

计算机软硬件论文范文第4篇

Abstract: To improve the teaching level of college computer fundamental course to meet the social needs, this paper analyzed the existing problems of computer course in local college. Then it provided some suggestions about this course's reform from the aspect of the curriculum design, teaching means and teaching methods.

关键词：计算机基础；教学改革；课程设计

Key words: computer fundamental course; teaching reform; curriculum design

中图分类号：G434 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）36-0262-01

1课程存在的问题分析

1.1 内容与学生特点、社会需求脱节目前《大学计算机基础》课程主要由计算机概论、Windows基本操作、Office办公软件三大部分组成。

计算机概论主要介绍计算机的发展史和软硬件组成，Windows基本操作主要介绍Windows XP的基本操作，Office主要介绍Word、Excel和Powper Point等办公软件的基本操作。然而，由于学生水平参差不齐，有些学生已经掌握这些内容，有些学生连打字都是问题，这就造成内容与学生特点不相符的问题。另外，目前社会对大学生的基本要求是熟练掌握计算机操作，然而所开课程教学内容缺乏比较实用性的操作，导致很多学生大学毕业后操作系统不会安装，电脑故障不会处理，常用的硬件和软件不能熟练操作，造成与社会需求的脱节。

1.2 学生学习热情度不高由于课程内容枯燥，脱离实际应用，同时很多学生或多或少都有部分计算机操作知识，因此很多学生对所开课程热情度不是很高，也不是很重视，上课和上机积极性低，对于布置的作业缺乏自主性和独立完成性。造成的结果是，教师不容易进行教学，学生对很多知识的不熟练，大部分知识都停留在一知半解的地步。

1.3 教学方式单一化目前大部分《大学计算机课程》教学方式采取“老师课堂讲授+学生上机操作”模式，该模式取得了较好的效果，但往往学生上机大部分时间都在完成教师上课的内容，没有阶段性的课程设计，没有真正做过较为完整的具体性项目。另外，由于实验设备有限，很多学生没有亲自动手组装维护过电脑，也没有亲自动手安装过系统，没有真正做过比较实用性的项目。

1.4 考核方式死板目前该课程的考核形式主要有两种，要么以全国计算机等级一级考试内容为主要的考核方式，要么是简单的让学生做一些小作业或纯粹的笔试考试。完全脱离了实际应用和等级考试，这些考核形式较为死板，不利于学生知识的掌握，不符合课程开设的初衷。

2对课程改革的几点建议

针对该课程存在的以上问题，作者根据自己六年来的教学实际经验，对该课程提出了一些改革设想，同时将部分设想已应用到自己的教学实践中，并取得了较理想的成绩。改革建议如下：

2.1 使课程内容设置更加具有实用性使课程的内容设置结合市场和社会的需要，保证内容的新颖性和实用性。可增加一些计算机硬件维护和计算机软件维护，增加一些比较实用性的具体项目的制作。同时要重视办公软件Office实际应用的练习，可以设计比较实用的课题，比如学生就业简历设计、申请书设计、毕业论文设计、书籍排版、企划书设计、课件设计和演讲稿设计等完整的实例。同时要加强考核力度，让学生真正动手进行认真操作。

2.2 调动学生学习自主性，因材施教取消原来所有学生一刀切的策略，根据不同水平学生进行分类教学，因材施教。入学前，对所有学生计算机操作能力进行综合测试，根据不同的水平进行分班教学，基础较差的同学要从最基本的操作开始扎实学习，保证不掉队；对计算机操作水平较高的学生可以免修，或者可以进行更高层次的拔高教学。

2.3 在计算机等级考试的基础上扩充学科内容《全国计算机等级考试》是国家认定一个计算机能力测试，原则上通过《大学计算机基础》的学习，学生可以达到一级水平，但是大部分师生在计算机基础课程教学与计算机等级考试之间的关系的认识和操作上存在一些误区。要么教学内容以计算机等级考试一级考试为大纲，要么与等级考试完全脱离。

应该这样说，《大学计算机基础》的内容和一级考试是紧密相连的，它是一级考试的基础，但内容比一级考试更广泛、更系统、更实用。因此，教师在教授《大学计算机基础》这门课程时，必须按该课程的大纲进行教授，保证内容的系统性和完整性，同时也可以适当穿插一些一级考试的内容。在课程的结束时，可以拿出部分课时，让学生再针对计算机等级考试一级的相关内容进行有针对性的练习和操作。

2.4 改善教学环境，真正加大学生动手实践能力培养大部分地方高校只能保证学生上机时有一台微机，并且有的微机性能也比较差，几乎没有其他相关环节的实验设备。这就要求高校增加相关实验设备的投入，比如建立计算机软硬件维护实验室、视频图形实验室等基础实验室，让学生真正完成动手能力的培养，包括软硬件操作能力的培养、软硬件设备维护能力的培养、基本软件操作和使用能力的培养。

2.5 考核方式灵活化，分阶段进行《计算机基础》课程设计对大学计算机考核方式应该比较灵活，平时要分阶段的布置一些实用性的课程设计，比如包括：计算机的组装与维护、操作系统的安装与维护、Windows注册表的维护、个人简历的制作、本科毕业论文排版、学生成绩表的制作和个人先进事迹汇报幻灯片制作等课程设计，每一次课程作为考试成绩的一个重要组成部分，分次计入总成绩，要求每个学生都要参与和完成。期末考试可以再布置一个比较大的操作练习，让学生系统掌握这门课程。

3总结

本文首先对地方高校目前《大学计算机基础》课程存在的问题进行比较系统的分析，指出存在的问题，之后根据这些问题，提出一些建设性的改革建议，希望为决策者进行课程设置和高校教师进行教学提供一个较好的参考。

参考文献：

[1]曾静.高职院校《计算机基础》课程的改革与思考[J].职业技术教育（教学版），2005，32：40-43.

[2]林先津.计算机基础实验教学的改革与探索[J].电脑知识与技术，2009，5（34）：9749-9750.

[3]刘鸣，陈世利．本科生课外综合与设计实验教学的研究[J]．实验室研究与探索，2006，25（2）：220-222．

计算机软硬件论文范文第5篇

一、采购。采购计算机软硬件500元以下的，需填报申请报告，经分管校长批准购买。专项采购及金额较大的维修，应经校长办公会研究，按市财政局认可的方式定点采购。

二、配备。学校根据管理工作的需要，为相关管理人员配备专用的计算机。教师备课用计算机统一安排在电子备课室，并确保每个教研组至少一台计算机，教师不得随意使用其他教研组的计算机。教务处、会计室、工会、图书室为专用计算机，保存学校学籍、财务、信息等重要资料，任何无关的人不得随意使用和移动。

三、使用。学校计算机主要用于教育、教学和管理相关的工作，如查看、收发文件，学校各种管理，制作、下载和上传教学资源（包括课件、试卷、撰写论文），教育网络培训与学习，业务考核与考试等，与不得做与工作无关的事。在网上发文章、博客、帖子、评论以及购物、聊天等要遵守有关法律法规和网站规定，不得诽谤他人、影响学校声誉、有违社会公德和违背国家政策法规的言论，禁止利用计算机炒股或浏览、下载、打印、传播黄、赌等不健康的网络内容（含电子邮件）。老师需要打印的有关教学资料可到校长室、教导处或文印室打印。

四、管理。计算机实行专人管理、专人负责。各处室用机由处室负责人负责，教研组用机由教研组长负责，网络教室用机由信息技术老师负责。计算机使用者要妥善保管和维护好办公设备，计算机软件、硬件及其相关物品概不外借，确系工作需要的，须学校主管领导批准。未经学校同意，不准私自拆装计算机。

五、维护。学校计算机管理人员应并做好计算机采购、使用、数量等基础台帐和保养、维修等情况的技术档案；定期对计算机软硬件保养与维护，做好病毒检测和机器的杀毒工作；办公室计算机需定期清洁，做到通风透气，防水防潮，以防主机、显示器设备损坏；离开办公室要正常关闭计算机， 断开电源，关锁好门窗，注意防火防盗；使用人员如发现计算机系统运行异常，应及时与计算机管理人员联系，非专业管理人员不得擅自拆开计算机调换设备配件；外带光驱、光盘、移动存储设备工作时，必须先执行杀毒程序；不得在办公室、电子备课室和网络教室内的计算机上私自安装与本职工作无关的相关软件，如发现，计算机管理人员有权不通知执行清除；完整计算机及其相关设备的报废需经专职人员鉴定、确认后，逐级审批后方可报废。

六、责任。实行计算机管理责任追究制，计算机由管理者（教研组长或各处室负责人）承包。因人为因素使用不当，造成重大损失的，需照价赔偿；设备丢失或人为损坏，应立即向学校报告，并配合学校调查原因，管理者和使用者要承担相应责任。有下列情形之一的给予批评教育、扣除考核分、赔偿等处理，情节严重的给予纪律处分：

（1）在工作时间利用计算机做与本职工作无关的事（聊天、游戏等）的；

（2）专用计算机因人为因素丢失学校重要资料的；

（3）利用计算机网络诽谤他人、影响学校声誉、有违社会公德和违背国家政策法规的言论的；

（4）利用计算机炒股或浏览、下载、打印、传播黄、赌等的不健康的网络内容（含电子邮件）的；

（5）私自外借计算机软件、硬件及其相关物品的；

（6）未经学校同意私自拆装计算机的；

（7）因使用不当或失职造成重大损失的；

（8）其它不当行为的。

计算机软硬件论文范文第6篇

关键词：计算机文化基础;教学效果;年青教师

中图分类号：TP3-4

一、前言

由于计算机技术发展非常迅速，在学习、工作和生活等领域的运用也越发广泛和深入。对于刚跨入大学校门的绝大多数大学生而言，通过系统学习《计算机文化基础》这门课，有利于快速掌握计算机基础知识、培养较强的计算机应用能力，为后续的高等教育提供必要的帮助，同时也是获得良好职业生涯的重要前提。

对于非计算机专业的大学生而言，《计算机文化基础》是有关计算机基础教学中第一层次的课程，是一门必修的公共基础课程。与计算机专业学生的《计算机文化基础》授课层次相比较，无论是在课堂教学还是在实践教学环节，应坚持以培养学生的学习兴趣、提高学生的计算机应用能力、开拓学习思路和技能为原则，从实用角度出发，以应用为目的，强调实用性，使学生对计算机产生浓厚的学习兴趣，掌握在信息化社会里工作、学习和生活所必须具备的计算机基本知识与基本操作技能，正确地建立计算机基本概念，具备借助网络获取信息和沟通交流的能力，为后续计算机语言类课程和相关专业课程的学习奠定基础。

二、存在的问题

笔者所在学校的《计算机文化基础》课程，是全校本科生必修课，为了更好地为不同专业学生后续课程的学习奠定好基础，部分专业特色鲜明学院的《计算机文化基础》课程，是由相关学院的专业课老师实施的授课任务和实验教学环节。因此，这就存在一个问题：非计算机专业的任课教师如何跟进高速发展的计算机文化并与时俱进地调整授课内容？

我们知道，通常承担一门新课，至少需要经过3年的教学实践才能达到一个比较熟练的效果。而笔者所在学校《计算机文化基础》的授课老师，多以刚参加工作的年青教师为主，几乎每隔5年就全部是新面孔，这固然与计算机技术日新月异的发展有直接关系，年青教师对推陈出新的计算机软硬件的掌握更迅捷。但不利的一面是，如何提升《计算机文化基础》的教学效果就显得十分迫切了，因为这是关乎本科人才培养质量的重要环节。

综上，根据我校《计算机文化基础》的教学情况，提出两个亟待解决的问题：一是年青教师如何把握授课内容，提升教学质量；二是非计算机专业的教师如何不断跟进高速发展的计算机软硬件技术。这两个问题的顺利解决对于改善《计算机文化基础》的教育教学效果、提高人才培养质量具有重要的实际意义。

三、学以致用，授课内容重点突出

《计算机文化基础》是一门实践性很强的公共基础课程，要求任课教师灵活运用多种教学手段，使学生对计算机工作原理、硬件系统组成有直观深刻的认识，并能够亲手组装一台学习用机；教师通过对计算机操作系统以及多种软件的讲解和示范，结合上机实习，使学生达到常用软件运用自如的效果。

结合笔者最近几年的授课心得，依据学以致用的目标，建议主要授课内容可调整如下。

(1) 微型计算机的安装。计算机硬件无论从性能还是价格上每隔3个月就有很大的变化，而授课任务一年仅一次，几年才能更新一次的教材上被淘汰的硬件要放弃，改进的产品型号而课本上又没有的要及时补充完善，因此要在日常工作中多关注计算机硬件的发展变化，熟悉主流产品的性能指标和价位等。

(2) 组建有线对等局域网络，共享输入输出设备设置。本科生由于学习需要，在升入大学后需要配置个人电脑。本科生以宿舍为单位，可共享打印机、扫描仪等硬件资源，如何学会组建高效的局域网开展学习和娱乐，就显得十分必要了。

(3) 制作个人主页及网站。利用专业的网页制作软件（如dreamweaver或HTML），创建个性化的个人主页，要做到版式设计有特色，页面要图、文、声、色俱全，网站整体设计风格统一，并具有一定的视觉美感。

(4) 创建精美的图文混排文档。以本科毕业论文模板为例，达到熟练运用中文字处理软件，创建页面美观、重点突出、可读性强的文档，提高本科毕业论文以及所撰写的研究性论文的文本质量。

(5) 提高大海捞针效率。培养学生正确准确地表达检索意愿，在浩瀚的网络世界中打捞到需要的知识和信息，辅助学生在知识的海洋中徜徉；与此同时，还要不断增强网络免疫力，学会识别网络暗礁，避免沦为网络奴隶。

以上主要授课内容的提出，是结合笔者在讲授《计算机文化基础》时面临的重点和难点展开的，同时也是本门课程教学计划中所要求的重要内容。

四、合作共赢，不断提升教学效果

计算机硬件的发展非常迅速，软件的应用也非常广泛，单凭一个人的能力很难跟进计算机软硬件、操作系统等多方面的发展更新。为圆满完成前述主要教学内容和提升教学效果，需要从以下多个方面开展工作：

(1) 组建课程组。以学院为单位，组建相对稳定的《计算机文化基础》课程建设小组，推选一至二位老师负责联络组织工作。依据教学大纲，对教材中的重点和难点进行分解，每年都要对授课内容进行一次刷新，不同章节要落实到具体的授课老师头上。做到责任明确，分工协作。

(2) 开展教学研讨。结合《计算机文化基础》教学大纲的要求，以及专业设置的特色，在授课重点和难点上要做到有所为有所不为，尤其是对于刚主讲这门课的老师，要在24个课堂学时里完成300多页课本上的全部授课任务，以及在32个实验学时内完成近200页的实验指导，如何把握重点和非重点，如何讲透难点，就显得十分迫切了。通过定期的教学研讨活动，大家相互切磋，取长补短，共同进步。

(3) 共享授课资源。《计算机文化基础》上课所用课件，除了要就课本上的知识点制作课件外，通常还要准备大量的实例作为上课素材。举例来说，讲授“中文表格处理软件Excel2010”这部分内容时，精心准备的PPT课件也许只能占据屏幕的一小部分，而大量的讲授内容必须要打开Excel窗口实际操作演示才能完成。因此，事先就需将举例要用到的许多素材放在一个个表单（sheet）里，这样的表单在2个小时的授课中就需要调用30多个。同样，中文字处理软件Word2010、网页制作、网络应用等也涉及到类似的情况。这些实例随着软件版本的升级，每隔3～5年就需要全部重新制作。因此，除了分享PPT课件外，还有更多的授课素材可以分享，这一点尤其对刚刚主讲《计算机文化基础》的老师帮助非常大。

五、结语

非计算机专业年青教师主讲《计算机文化基础》教学效果的提升，对于提高教师本身的计算机文化修养、组装和维护计算机软硬件都大有裨益。此外，通过独立主讲一门必修课，对年青教师教学能力的提升也是至关重要的，因此作为任课老师本人更要意识到其重要性和必要性。

参考文献

[1] 李克文,郑立垠,梁玉环,张学辉.计算机文化基础.北京:电子工业出版社,2012

[2] 李克文,郑立垠,梁玉环,张学辉.计算机文化基础实验教程.北京:电子工业出版社,2012

计算机软硬件论文范文第7篇

[论文摘要]物理学与计算机科学关系密切、互相促进、共同发展，对我们今天的物理教学提出了更新更高的要求，物理学的教学内容可以结合计算机教学作一些思考和尝试，以适应新形势的要求。

一、物理学与计算机的密切关系

电子计算机是因解决物理问题的需要而产生的，二次大战期间为了快速计算弹道，被公认为世界第一台电子计算机ENIAC于1946年研制成功[1]，万维网的出现是因欧洲核物理学家们进行学术交流的需要而设计出来的。由此可见，计算机与物理学的关系是非常密切的，物理学的发展促成了计算机的产生与发展，计算机的出现是二十世纪最伟大的科学技术成就之一，它延伸了人们的思维能力，成功地解决了很多物理、数学等方面的难题，没有计算机就不可能准确计算出火箭和卫星的轨道位置、就没有今天的航天成就，计算机应用跨越各个学科，在工业技术、企业管理、情报信息处理、国民教育等领域引起深刻的变革，在今天几乎没有哪一个学科能够离开计算机的应用。

作为孕育计算机诞生与发展的物理学，如果说早期物理学应用计算机主要解决人们的计算速度、强度的技术问题，那么到了今天，计算机已在更深刻的层次上促进物理学的发展，由于在物理学很多领域中能够找到精确解的理论问题已经不多了，剩下的是大量的复杂的非线性问题，对这些问题的分析、预测和求解离开计算机，人们几乎无能为力了。另外一个方面，在计算机出现之前，人们只能够通过真实的实验来验证物理理论的正确性、工程中也往往需要耗费巨额资金做实验来探测某些数据和验证方案的可行性。而今天很多实验可以通过计算机仿真实验来完成，达到与真实的实验完全相同的效果，成本低廉且安全环保，用计算机来进行科学实验是科学技术史上革命性的变化。

物理学与计算机科学互相促进、共同发展的情况对我们今天的物理教学提出了更新更高的要求，物理学的教学内容、教学手段和教学方法必须与时俱进，适应新形势的要求。

二、物理教学中结合计算机教学的一些思考

大学物理课内容很多，结合不同的专业，在保证教学大纲的基本要求的前提下，内容上作一些必要的取舍，针对计算机科学技术和应用等相关专业，教学内容上适应地向专业倾斜，使基础课更好地为专业课服务，明确基础课的服务目标，让学生明了物理课程对后续专业课程的重要性，提高学习的积极性和主动性，以取得良好的学习效果，具体做法以下几方面进行：

（一）精选典型物理问题用计算机编程求解

大学物理课程一般在大一的下学期和大二的上学期进行，而大多数专业的计算机程序设计课程也恰好在此阶段展开，这就为物理课与计算机程序设计课相结合创造了有利条件。根据物理教学的不同阶段，可以精选一些典型的物理问题用计算机编程进行数值求解。例如在力学部分讲抛物运动时，先按教材讲授忽略空气阻力时的运动方程，求出精确解，然后补上空气阻力二次项，方程就变成非线性的了，让学生体验含有空气阻力时实际问题求解的难度，再介绍计算机数值计算的方法与思路，给出编程示范，作为综合习题让学生完成程序设计与调试，并与计算机程序设计课教师协商，程序调试可利用计算机上机课时间完成，通过这种方式，理论联系实际，既培养锻炼了学生解决实际问题的能力，又提高了学生学习物理课和学习计算机程序设计课双方面的积极性。又例如在振动学章节用计算机演示单摆大角度强迫振动的混沌效应；在热力学章节用计算机模拟二维布朗粒子运动；在电磁学章节用计算机编程求解一般位置的电场和磁场分布情况，像载流圆形线圈，根据毕粤--萨伐尔定律和对称性，教材上只给出了求线圈轴线上点的磁感应强度，但对其它位置的磁场分布情况计算就很难了，因此可在课堂上简单介绍计算机积分法，要求学生在此基础上利用计算机完成求解圆形电流非轴线上点的磁场分布情况，巩固和加深对物理定律及其适用范围的理解与把握，学习和体会计算机编程的方法与技巧。

通过精选少量典型物理习题利用计算机编程进行数值求解，以小论文或综合作业的形式布置练习，具体实施中充分征求计算机相关教师的意见并请求协助和参与实施，加强不同学科、不同课程之间的交流与协作，达到事半功倍的双赢的教学效果，充分体现大学物理课的基础地位与作用，体现计算机对物理学习和研究的重要性，知道这两门课程关系如此密切，学习的认真态度和积极性自然就得到了加强和提高。

（二）部分物理实验利用计算机仿真课件来进行

随着计算机仿真技术的迅速发展，大学物理的计算机仿真实验也得到普遍的关注与认同，成为大学物理实验的一个新的重要手段和工具，一些院校已开发出很多有特色的大学物理仿真课件，为我们在实验方面实施物理教学与计算机教学结合创造了另一个有利条件。可将全部物理实验内容分成三个部分:一部分按原计划实施，一部分实验由计算机仿真实验取代，还有一部分作为对比实验，既按真实实验进行，又做仿真实验进行对比。将仿真实验课件安装在机房和校园网上，方便学生操作。仿真实验虽然不可完全替代真实实验，但真实实验仪器因结构复杂精密、价格昂贵，不允许学生反复操作、随意拆装，以剖析仪器性能结构。仿真实验恰好在这方面能弥补真实实验仪器的不足，丰富了物理实验的手段与方法，拓广了学生的视角，也为以后计算机的应用开发掌握一些基本概念。

（三）结合电磁理论和量子理论章节内容，介绍计算机软硬件的发展前景

计算机软硬件论文范文第8篇

传统的档案信息管理存在滞后的管理方式，信息更新不及时，查找困难，信息保存不便，这些是医院科技档案信息化建设的限制因素，然而医院的这些信息非常珍贵，如果损失了，将产生严重的后果。现阶段医院科技档案信息化迎合了新时期的发展，解决了传统档案管理中存在的诸多问题。医院科技档案信息化适应了科技全球化发展，如此，保障了医院档案体系的完整，促使医院科技档案的专业化，同时对医院重要文献的保存也非常有利，节省档案保存和整理的时间，节约了医院管理成本的开销，保障了医院科技档案管理的有序化和规范化。因为医院科技档案中有医院医务人员著作的论文，这样就保证了他们工作的时效性。上述内容在评析医务人员的专业技能和水平方面是重要的参考，优化档案信息化管理，在医务人员的考评中发挥了重要作用，为医务人员提拔提供了依据。

二、医院科技档案信息化建设和管理的对策

（一）完善有关管理机制。每一项措施和完善的管理体制分不开，当构建了完善的机制约束，才能确保工作人员按照规范做事，确保设施投入实效，医院实行科技档案信息化也需要制定完善的管理体制。管理机制的制定，第一要求有关工作人员树立新的思想，扭转以前落后的管理观念，以新的机制为引导。与管理机制中明确各自担负的职责，把具体的工作落实到每个人，此外，也要清楚信息的归档、存储和使用等，务必使医院所有人员都可以利用这些资料和医院信息化管理有关的各种信息，一定要制定不同的保存手段，有关人员在使用这些资源时，应制定明晰的审批和备案制度，对一些涉及医院保密性的文件，提供特定的保护，制定严格的管理制度。资料入库前，务必经过严格的审核，核查资料的实用性及真实性，确保存储的资料真实可信。当做到上述几方面，制定严格规范化的管理制度，才能确保医院科技档案信息化所有环节的正常有序。

（二）创新医院科技档案信息化建设思路，构建医院科技档案信息资源库。医院科技档案真实反映了医疗卫生科技活动，为科学技术搭建了平台，是产生大量科技信息的主要渠道，有效管理及合理使用科研档案，提升医院科研档案管理质量，推动医疗卫生服务的进步。科技档产生于医院科研工作中，是医院科研工作历史和现状的真实反映，为后续开展工作提供了参考，这就务必要求档案管理工作保持准确、完整及规范。医院科技档案主要是收集相关资料、收集有关实验原始资料及研究生毕业论文等。以建立档案信息化建设为发展思想，结合医院科技档案建设和管理实际情况，构建可行的档案信息化建设发展规划，形成以计算机为依托的档案管理。通过计算机开展档案管理，为推进档案信息化建设创造了条件，科技档案管理工作迎合了社会改革的需要。

（三）形成新产生文件的主体——电子文件，搞好电子文件归档和管理工作。因为电子财务技术和办公自动化技术日新月异，普遍推广应用，为此，电子文被大量生产出来，进一步说，将成为新产生文件的主体，当前，档案工作者搞好电子文件归档和管理是新时期需要担负的主要职责。考虑到科技档案工作现实情况，形成与之相匹的科技档案电子文件归档管理规章和制度。在文件集的基础上，产生了动态管理方式，但要付诸实践。动态管理方式：档案人员监控本单位形成和运行电子文件的计算机软硬件设备，使得归档电子文件拥有对应计算机软硬件设备的支撑。动态管理先要归档电子文件，与对应的软件和硬件环境保持一致，以读取归档的电子文件。

（四）购入高科技设施设备。当前，我国医院科技档案资料主要有两种形式：纸质和照片。受温度和通风等多因素的影响，给医院科技档案的管理带来了极大的不便。此外，因为档案存储空间大，无法按照标准保存档案。所以，医院科技档案信息化建设中软硬件的建设很重要。其中硬件设施有存储设备、录入系统和计算机设备等，像扫描仪和复印机等就是硬件设施；软件设施指的是档案管理工作中的文件和软件，像计算机操作系统软件和建设的档案查询系统等就是软件系统。在档案管理中，主要是保管好目前的档案，少不了先进设备提供支撑，设施设备涵盖了信息化建设中涵盖的硬件设备，离不开相应的软件设施。第一，确保设备的齐整性。医院应强化投入力量，替换原有的老旧设施，引入高科技设施。第二，引入专业的软件设备非常关键，构建符合医院实际情况的数据库资源，确保医院科技档案建设的开展可以享受极大的便利。基于此，医院可以将一些非保密性的资源投放到医院网站上，便于行业人员及员工及时搜索和查找，将医院科技档案信息化更好地投入实践。

（五）强化专业人才团队建设。目前，多数医院未配置相关的科技档案管理人员，针对未来的信息，许多工作人员不知如何应用，所以，医院一定要强化培养专业科技档案信息化人才，如此，确保医院科技信息的准确性和及时性。培养医院科技信息管理人才需要做到两方面的工作，其一，具备丰富的档案管理专业知识，其二，明确科技信息的操作使用技能，同时做到这两个方面便可以成为一名称职的档案信息管理人员。这就要求医院做到一点：培训人员时，考虑这两方面的培训能力，接受专业技能培训，抑或以讲座的形式提升工作人员的能力。作为医院档案信息管理人员一定要熟练掌握扎实的理论知识，加强和有关部门的交流，掌握最新的研究成果，检验成功的真实性及精确性，落实到实践。因为档案管理人员自身知识结构和专业特征的影响，这就要深入探究工作中的计算机技术知识。所以，建设档案信息化人才队伍在科技档案信息化过程中是一项非常重要的任务。认识对档案管理人员开展计算机技术知识培训工作的重要性，其中如网络技术和数字技术知识等。增强档案信息管理人员对新技术、新方法和新设备的使用培训，突出档案管理人员中计算机实际操作水平，借助档案信息化建设，培养经验丰富同时能够熟练地应用计算机信息技术的多技能人才。

三、结束语

医院科技档案信息化建设是一项长期的工作，建设中不可避免地出现了这样或者那样的问题，问题的解决需要制定制度来规范，还要增强人员建设及投入等。依照标准，将科技档案的信息化管理付诸实践。基于档案信息建设，力争拓宽档案资源发展，推进信息管理标准化前进的步伐，实现档案资源数字化的加速前进，产生高水准的科技档案信息化利用价值及服务水平，致力于推动医院档案信息资源的共享。本文结合自身多年的工作经验，从几个方面提出了个人有关课题研究的相关经验，其中多有不足，仅作同行参考使用，也期望医院科技档案建设和管理有新的突破。

作者:李楠 单位:重庆市垫江县人民医院

参考文献:

[1]章文,田晓琼,陈梅英,龚沙.医院科技档案信息化建设及管理的发展思路[J].办公室业务,2014,(03):177;185.

[2]陈小莉.探析新形势下医院档案管理信息化建设的创新思路[J].办公室业务,2014,(03):183.

计算机软硬件论文范文第9篇

一、创建了“计算机专业实践”课程体系

计算机专业是实践性、工程性很强的专业，实践环节十分重要，非常需要计算机软件、硬件和应用技术相结合。计算机专业实践涵盖计算机科学与技术一级学科主要专业方向，是知识面比较宽的教学实践环节。

“计算机专业实践”课程安排在大四整个夏季学期，共5周，200学时，5学分。其中，讲课15学时，方案设计和讨论30学时，方案实施125学时，总结、撰写实验报告、分组表演及答辩30学时。它是本科生中除综合论文训练之外学分最多的一门课程，也是学生相当重视的一门课程。

“计算机专业实践”是本科生在课程学习基本完成之后，综合论文训练之前安排的一个重要的实践教学环节，是一次综合性、创新性、研究型的大型实践教学，同时兼有趣味性和可竞技性等特点。学生在教师指导下，灵活运用所学到的基础知识和主要专业知识，自己设计、制作、调试，完成一个综合性、研究型的大型教学实验，让学生在实践动手能力、创新思维、专业知识、科研能力和团队合作精神等方面得到全面的训练。

学生在推研、考研、申请出国、求职时普遍把“计算机专业实践”作为本科学习阶段的主要成果之一，作为推荐信和简历中的重要内容。

“计算机专业实践”在整个本科阶段的培养过程中起到承上启下的作用，它综合了硬件实习和工程实践的优点，学生在老师的指导下，得到知识和实践的全面提高。本课程有别于低年级的硬件实习，低年级的硬件实习综合性不强；也有别于工程实践，工程实践作为教学环节，教学要求欠规范。另外，本课程与综合论文训练也有明显的不同，在综合论文训练中，学生研究的范围很窄，基本上都是软件课题。“计算机专业实践”有统一的课程要求，以硬件为主，软硬件结合。

二、以国外一流大学为标准，创建研究型大型实践教学环节

与国外一流大学相比，我们的计算机实验教学方法和实验手段相对比较落后，急需改进，本课程在这方面进行了有益的探索。

在课程建设初期，我们到美国的Stanford、Berkeley和CALTECH等三所大学考察了他们的计算机实践教学情况。另外，还通过互联网，访问了美国的Stanford、Princeton、MIT、UIUC、Harvard、Cornell等多所知名大学的实践教学情况。通过对比发现，我们与这些一流大学还存有许多差距。

1. 他们教学内容紧跟计算机技术发展。随着计算机软硬件技术的迅速发展，计算机系统中使用的硬件部件基本上都采用大规模和超大规模集成电路，这些电路的设计、验证和测试必须使用先进的工具，而我们目前的大多数计算机硬件实验采用小规模集成电路和手工布线进行。这种实验方法虽然能够学习计算机的基本原理，但是学生参加实际工作之前需要再培训。

2. 他们研究型实验的比例大，学生对实验有兴趣，有成就感。我们的许多实验，学生兴趣不大，应付和抄袭现象严重。

3. 他们注重创新意识与动手能力的培养，我们的验证实验偏多，研究型大型实验偏少。

4. 在实验方法方面，国外一流大学普遍采用先进的设计与分析工具进行实验，以专业人员的水准来要求。对于实验学时投入，国外大学通常开设3门左右硬件实验课，或以硬件实验为主的课程。在课程成绩的评价体系中，实验所占的比重较大。而我们在师资、实验室面积及TA的数量等方面都投入不足。

在开展“计算机专业实践”课程中，我们特别注重吸取国外一流大学的先进经验，采取了如下措施：

1. 实验内容紧跟计算机技术发展。在新开发的实验系统中，核心器件采用超大规模集成电路，在学生实验过程中采用了先进的设计和验证工具。

2．研究型大型实验教学。为本课程专门研制了多套教学实验系统和实验平台，学生不仅能够学习微处理器的设计、验证和测试原理，还能够学会相关工具软件的使用方法。

3．开放性设计。由于在新研制的教学实验系统采用了独创的实验方法，为学生提供了一个完全开放的实验环境，学生可以自由设计计算机系统的各个方面，这在以往的类似教学实验系统中是无法做到的。

4. 本课程特别强调要有创新性，这一点跟以往的课程实验是完全不同的。凡是得高分的同学都有比较大的创新，这也是学生收获最大的一个方面。

5．采用新的评价体系。改变以往的评分方法，本课程把演示、竞赛、答辩、实验报告作为评价环节，把创新性、系统整体功能作为评价重点。竞赛和演示进一步调动了学生的学习积极性。

6．直接介入国际比赛，激发学生的进取精神。专题二和专题三的实验成果，已经作为参加国际比赛的重要组成部分。同学们热情高涨，他们不惜花费大量精力，采用难度大的新算法，意欲比个高低。

7．收集学生的意见和建议，将教学推向新高度。对课程提出改进意见，是对学生专业实践总结的要求之一。我们将认真研究学生提出的建议，进一步改善课程条件，改进教学方法，将课程推向新高度。

三、创建了四个计算机专业实践专题

按照计算机科学与技术一级学科不同的专业方向，“计算机专业实践”课程分为四个专题。

专题1：开放式微处理机设计与测试。要求学生自己设计并用FPGA实现一个CPU芯片，用VHDL硬件描述语言进行设计，采用先进的工具进行模拟、验证和测试，在测试通过之后制作成CPU芯片，并在测试系统上通过规定测试程序和自编测试程序的测试。

采用了我们独创的实验方法，学生可以自由设计计算机系统结构，包括指令系统、寻址方式、数据表示、寄存器结构、存储系统、中断系统和流水线结构等。该实验方法已经申请了国家发明专利，按照这种实验方法研制的教学实验装置“开放式CPU设计与测试系统”，已经在国内高校中推广，获得广泛的好评。

专题2：多模态身份验证系统。要求学生集成人脸检测和识别、语音识别与合成、指纹采集和比对进行身份验证，并进一步实现如门禁、注册与考勤、留言及查询等系统。

采购了指纹获取芯片，学生们参与了印刷电路板的制作，指纹仪的研制、调试，编写驱动程序等。同时还购置了摄像头、麦克风等必要的设备，保证每组都有一套软硬件完整的实验环境。

将专题分解成多个子课题，提供专备的源程序和参考文献，让学生在高的起点上开始实验，激发学生的创造性。

专题3：机器人足球及机器人足球赛。要求学生设计机器人的视觉识别与定位、多传感器融合、系统决策、任务规划、轨迹规划等功能模块，实现对足球的跟踪、带球和射门，最后进行演示和比赛。

研制了足球机器人实验平台，在平台上可以进行机器人视觉、系统决策、任务规划、轨迹规划、运动控制、信息融合以及多机器人协调等方面的研究与实验工作。制作了支持机器人足球赛的支撑设备。中型组在起步阶段，进行单个球员的技术演示和比赛，仿真组进行球队间比赛。

为了支持足球机器人各部分算法和各个功能模块的调试，教学组开发了仿真验证系统，可以通过可视化界面观察并验证算法和程序的执行结果。

计算机软硬件论文范文第10篇

关键词： 嵌入式系统；μC/OS-II；温度控制

中图分类号：TP39文献标识码：A文章编号：1009-3044(2007)16-31108-03

Applications of Temperature Control Based on the Embedded Real-time Operating System

Songlin-Wang, Zhengqin-Wang

(Computer Department Anhui business college Vocational Technology, Wuhu 241000)

Abstract：The paper introduces the design of the temperature-controlled based on the embedded real-time operating system. Analyses mainly the construct of system and the design method of hardware and software. The embedded operating system μC/OS-II has been transplanted in the software design. It will reduce the difficulty in software design because of the new method of multitask program. The system has many advantages such as high temperature accuracy, good quality, etc.all of which have been laboratorial experimented and proved.

Key words:embedded system;μC/OS-II;temperature-controlled

1 引言

嵌入式系统是以应用为中心，满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统，它将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合后的产物，具有软件代码小、高度自动化、响应速度快等特点。特别适合于要求实时的和多任务的监控系统。论文利用嵌入式系统的设计方法及测试技术，结合RTOS的选取原则，选用了源码公开的嵌入式实时操作系统μC/OS-II，设计、实现对多点温度进行控制的嵌入式系统。

2 系统开发环境与技术

考虑系统性能、成本、可靠性等因素，系统的主控芯片选用了台湾Syncmos公司生产的以80C52为内核的8位微控制器SM5964，嵌入式操作系统的软件开发平台选用了源代码公开的RTOS ---μC/OS-II，运用嵌入式系统较常用的设计与测试技术。下面对其详细介绍。

2.1系统的开发环境与工具

2.1.1系统的开发

PC选用的开发环境是：Windows 2000 Server；嵌入式系统开发集成环境：Keil C51 7.0、VC++ 6.0；选用的程序设计语言是：汇编、C语言。

2.1.2嵌入式微控制器

SM5964 微控制器是系统的核心器件，它是80C52 微控制器家族的派生产品，其硬件特征和强大的指令系统使它成为一种性能价格比高的控制器。除具有通用80C52优点之外，其特点如下：

(1)集成度高：它具有丰富的片内资源，包括3个16位定时器、1个看门狗定时器、全双工串口通道等，其PDIP 封装具有32个I/O口而PLCC/QFP封装则具有多达36个I/O口。

(2)存储量大：它内置了64 KB Flash ROM和1 KB RAM。

(3)ISP特性：它具有在系统可编程(ISP)功能，可以通过串口或者并口利用ISP功能实现系统的程序在线修改或升级。片内有多达4KB的存储空间供ISP编程之用。

(4)PWM特性：片上有5路PWM通道可供用户使用。

2.1.3嵌入式操作系统μC/OS-II

在进行嵌入式系统设计时，选择适合自己的实时操作系统是至关重要的，我结合具体的应用，考虑开发成本等因素，根据嵌入式操作系统的选取原则并基于μC/OS-II的许多特点，选用了源代码公开的实时操作系统μC/OS-II。μC/OS-II的主要特点有：

(1)公开源代码：源代码全部公开，这样使系统变得透明，很容易就能把操作系统移植的各个不同的硬件平台上，并可根据需要进行扩充。

(2)可移植性：μC/OS-II绝大部分源码是用ANSI C写的，可移植性（Portable）较强。它可以在绝大多数8位、16位、32位甚至64位微处理器、微控制器、数字信号处理器（DSP）上运行。

(3)占先式：μC/OS-II完全是占先式（Preemptive）的实时内核，总是运行在就绪条件下优先级最高的任务。大多数商业内核也是占先式的，μC/OS-II在性能上与它们类似。

(4)可确定性：全部μC/OS-II的函数调用与服务的执行时间具有其可确定性。μC/OS-II的系统服务的执行时间不依赖于应用程序任务的多少。

(5)稳定性与可靠性：μC/OS-II自1992年以来已经有很多成功的商业应用，其稳定性和可靠性都有很好的保证。

μC/OS-II的其硬件和软件体系结构如图1。

图1 u C/OS-II硬件与软件的体系

2.2 嵌入式系统协同设计技术

如何工程实际性能出发，依据相应的指导原则和分配算法对硬件/软件功能进行分析及合理的划分，从而使得系统的整体信能、运行时间、能量损耗、存储能量达到最佳状态，即为硬件/软件协同设计技术的重要研究内容。

典型的硬件/软件协同设计过程是：首先，选用独立于任何软硬件的功能性规格方法对系统进行描述；然后，在系统描述基础上对硬件/软件的功能模块进行划分；最后，需对硬件、软件的功能划分的结果进行评估。如果评估结果不满足要求，说明划分方案的选择是不合理的，需要重新划分硬件/软件模块，以上过程重复直到系统获得一个满意的硬件/软件实现为止。

软硬件协同设计过程可以归纳为：需求分析、软硬件协同设计、软硬件实现、软硬件协同测试和验证。

2.3 嵌入式系统的测试技术

嵌入式系统软件的测试必须考虑时间和硬件影响的问题。对于硬件，一般是采用专门的测试仪器进行测试；而对于实时嵌入式软件，则需要有关的测试技术和测试工具的支持，需要采取特定的测试策略。

测试技术指的是软件测试的专门途径，以及提供的能够更加有效的运用这些途径的特定技术。测试技术主要有回归测试（基于代码的测试或白盒测试）、第三方的验证和确认测试（功能测试或黑盒测试）及维护中的修改或升级测试（回归测试）等。目前，大量的实时嵌入式软件是面向对象编程和基于部件开发的，它们对时空和宿主机、目标机的交叉开发方式，论文选用该测试技术。

3 温度控制系统的设计与实现

嵌入式的多点温度监控系统需完成测量和控制两大功能。系统测量功能包括：多点温度数据采集、信号转换、信号传输等功能；系统的控制功能包括：温度数据的分析处理、输出控制信号、显示、通信等功能。下面将详细说明各个功能模块的设计与实现。

3.1系统的硬件设计

温度控制系统主要有键盘输入、数据采集、输出控制、LCD显示、通信及电源模块等组成。系统结构如图2。

图2 系统结构框图

3.1.1键盘输入电路

键盘是一组按键的组合，它是常用的输入设备，可以通过键盘输入数据或者命令，实现简单的人机对话。键盘可分为独立联接式和行列式（矩阵式）两类，每类按其译码方式又分为编码式及非编码式两类，设计中使用的是独立联接非编码式键盘。每个按键使用的是一个瞬时接触开关，这种联接方式可以容易被微处理器检测，但由于按键会产生机械抖动，在按键被按下或者抬起的瞬间，一般持续5~15ms，因此设计中要去除键抖动。可以通过硬件双稳态电路或者软件延时来实现，设计中采用延时20ms实现的。

3.1.2数据采集电路

本系统实现对两路温度信号的采集，为了节省硬件成本，在前向通道中采用了多路选择开关，使用了两个多路模拟开关器件CD4052，实现信号的差分输入，完成对两路温度信号的轮流采样，然后将信号送入一个公共的模数转换器LTC2430，完成模数转换。由微处理器的P1.2、P1.3两引脚实现信道的选择。电路如图3。

图3 数据采集电路图

3.1.3模数转换电路

系统模数转换采用LTC2430，设计中使其工作在外部时钟驱动模式下，工作状态分为转换（Conversion）、休眠（Sleep）和数据输出（DataOutput）三个状态。

3.1.4通信电路

系统所进行的通信是实现与PC机的通信，选择最为广泛的通信标准RS232通信标准。由于PC机使用的是RS232电平，而SM5964输出是TTL电平，因此选用MAX232解决电平匹配的问题。电路如图4。

图4 通信电路原理图

SM5964的串行发送端口TXD和接收端口RXD经MAX232芯片进行电平转换后，分别与PC机的数据接收端口RXD和数据发送端口TXD相连接。在设计中，使用了两个发光二极管D7和D8监视通信的工作状态。

3.1.5 LCD显示电路

对于LCD MGLS-12864，内置HD61202图形液晶显示模块，厂家为其设置了7条指令来完成对它的控制，有两条指令用于显示状态的设置，其余指令用于数据读/写操作，在此不对其进行详细的说明。

MGLS-12864与微处理器的连接方式有两种：一种是直接访问方式，一种为间接控制方式。直接访问方式就是将液晶显示模块的接口作为存储器或者I/O设备直接挂在计算机总线上，计算机以访问存储器或者I/O设备的方式操作液晶显示模块的工作。而间接控制方式是计算机通过自身的或者系统中的并行口与液晶显示模块连接，通过对接口的操作达到对液晶显示模块的控制。设计中论文采用了间接控制方式，这种方式的特点是电路简单，控制时序有软件实现，可以实现高速计算机与液晶显示模块的接口。

3.1.6输出控制及报警指示电路

输出控制电路采用12V直流继电器对外电路进行控制，通过控制继电器的吸合时间来实现对温度的控制，继电器是与强电控制电路（大电流、高电压）联系在一起，会对应用系统产生严重干扰，使系统不能正常工作。为了消除干扰，在微机接口与继电器之间分别加了光耦，使系统主机部分的地与强电控制电路的地隔开。当温度超限或者系统出现致命错误时，系统会发出报警指示且实现在LCD上显示。

3.2系统的移植

系统移植是指使一个实时操作系统能够在某个微处理器平台上运行。每个实时嵌入式操作系统都支持很多种处理器，为了使其在具体的硬件平台上工作，必须根据具体的硬件平成移植工作。μC/OS-II需要用户独立完成此工作。由于在设计时已经充分考虑了可移植性，移植工作并不太复杂，要根据具体硬件平台，对文件OS_CPU.H、OS_CPU_C.C和OS_CPU_A.ASM进行合理的修改。要使其正常运行，处理器首先需满足以下要求：

(1)处理器的C编译器能产生可重入代码；

(2)用C语言就可以打开和关闭中断；

(3)处理器支持中断，并且能够产生定时中断（通常在10Hz至100Hz之间）；

(4)处理器支持能够容纳一定数量数据（可能是几千字节）的硬件堆栈；

(5)处理器有将堆栈指针和其他CPU寄存器读出和存储到堆栈或内存中的指令。

3.3系统的软件模块设计

系统软件设计平台RTOS作为一种专门为嵌入式微处理器设计的模块化、高性能的实时操作系统，提供了一种基于开放系统标准的完善的多任务环境。它作为嵌入式应用软件的基础和开发平台，是一段嵌入在目标代码中的软件，在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，用户的应用程序是运行于其上的各个任务，RTOS根据各个任务的要求进行资源管理、消息管理、任务调度、异常处理等工作。

系统软件的体系结构如图5所示。硬件抽象层（HAL）把实时内核与硬件隔离开，实现了操作系统内核与设备无关，提高了应用系统的可靠性。内核层是一个是实时多任务操作系统（RTOS）内核。内核层上面是高层驱动和库函数，提供通用的API、I/O管理器。应用程序层是用户的不同的任务。

图5 RTOS体系结构

3.3.1任务划分

根据要实现的功能，系统划分为如下6个任务：按键处理、LCD显示、串行通信、输出任务、控制运算、信号采集处理。从系统设计方面，可以划分为人机交互模块、串行通信模块、温度测量及控制模块和远程加载模块。

3.3.2基本界面设计

为了完整地实现系统的控制功能，需要在界面上显示全部的信息。显示的信息量较多，采用了六个显示界面分屏显示，界面的切换、菜单的选择、参数的选择及修改等是通过不同的按键来实现。

图6 系统基本界面

3.3.3串行通信模块设计

串行通信模块是系统设计中的一个重要部分。它要实现与PC机通信，接收PC机发来的命令帧，在确认正确后进行分析执行，并向PC机发送相关信息和数据。该模块设计工作主要为串口设备驱动程序设计与串行通信应用程序的设计，前者主要完成串口的工作方式、波特率等环节的设置，该部分工作具有系统设计共性，在此主要分析串行通信设计。

在系统中串行通行程序是专门用于接收PC机发送来的读写命令，根据命令的不同，完成不同的操作，既可以对系统当前的运行状态或参数进行改变，也可以把PC机需要的数据信息打包发送。在设计中，为简单起见，系统作为从机，只能被动接收PC机发来命令，对命令帧分析处理之后执行，可以改变系统当前的运行方式和参数。当需要向PC激发信息时，它要按要求把相关信息组帧发送，如当前继电器状态、第一路温度值、第二路温度值等。程序流程如图7所示。

图7 串行通信流程图

3.3.4温度测量及控制模块设计

数据信号的采集处理是把实际过程中的模拟量、开关量以及其它信息量通过相关的方式送入计算机，再由计算机进行存储和进一步的处理（如计算、显示、控制等）。模拟量的采集是将模拟量转换成数字量并送入计算机。然后调用处理算法将这些数字量存储并进行二次计算处理，一方面要输出显示便于观察，另一方面调用相关的控制模块，对被测对象进行控制。

系统要实现对两路温度进行采集控制，温度信号经两个模拟转换开关CD4052之后，以差分式输入模拟转换器LTC2430的输入端子，转换后的数字量送入微控制器SM5964，从而完成信号的采集。控制模块采用了时间最优控制和PID算法相结合的控制方法合理的控制算法对被控对象进行控制，设计中取得很好的效果。

3.3.5远程加载模块设计

此功能模块就是利用“在系统编程”（In-System Programming，简称ISP）技术，可以实现对系统进行在线升级。所谓“在系统编程”技术是指在用户设计的微控制器系统中为配置新的系统功能而对器件进行重新编程，并在线地将程序代码（固件）下载到程序存储器中的一种编程技术。它的出现是对传统编程方法的重大突破。在设计中，PC机利用串口向系统发送各种命令，如片擦除、页擦除、编程等命令，系统正确接收之后分析执行，从而完成加载升级功能。

4 结论

论文基于嵌入式系统设计框架，选用代码开发的μC/OS-II操作系统，在模块化、高性能的RTOS软件平台上采用多任务编程技术、分层体系思想完成系统各个软件模块的设计，利用系统的ISP功能，实现系统程序加载和动态更新，利用RS232串行通信技术实现通过PC的远程控制功能。嵌入式温度控制系统的实时性、可靠性等工程性能优良，并具有升级更新能力。

参考文献：

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