時間：2023-06-01 09:30:48
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇硬件技術，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
中圖分類號：TP303 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）04-0000-00
我們現在正處于信息化與自動化時代，計算機也在各個領域發揮著不可忽視的作用，在這種背景下，計算機維護保養技術的應用研究也逐漸引起了人們的重視，尤其是作為計算機核心組成的硬件，其維護保養技術的應用研究對計算機的安全穩定運行至關重要。而相比于發達國家我國的計算機領域起步較晚，在技術應用等方面還比較落后，因此，相關工作人員應不斷加強專業知識與維修技術的學習，以及維護保養技術研究。從而進一步提升我國計算機事業的發展水平。
1計算機硬件維護
1.1基本原則
一方面，計算機的運行需要有良好的環境，若其工作環境含有大量灰塵，或者是比較潮濕，不僅會導致計算機使用壽命的縮短，也會在某種程度上對計算機電源的穩定性造成一定影響，而其工作環境的灰塵較多，也很容易導致計算機各部件出現老化，以及設備接觸不良等故障。因此，計算機硬件維護的基本原則之一就是要保證環境的清潔。而為了避免計算機工作環境積累較多灰塵，進而對其硬件產生一定影響，用戶應該將計算機盡量放置在防塵、防潮的環境內，如果計算機長時間不使用，應在一段時間內持續開機2小時左右，同時還應做好計算機所處環境的灰塵清潔，以此來保障計算機的正常運行。另一方面，應從不同角度與環節來進行計算機故障的分析，如，計算機部件出現老化現象屬于計算機外部故障；電源與網絡連接出現不穩定現象屬于計算機軟件故障等。通過這樣的分析使計算機各個部件的故障都能得到科學合理的維護[1]。
1.2維護措施分析
一是，顯示屏。顯示屏外部雖然設有保護殼，但灰塵是無孔不入的，并對其顯示屏的顯示效果會產生很大的影響，同時也會對計算機用戶的視覺造成一定損害，因此，必須定期對顯示屏的灰塵進行清理。對此，可以在日常維護中給顯示器上帶一個防塵罩，或者是利用專業的清洗劑對其顯示器進行清理，這里需要注意的是嚴謹使用水和酒精，以及化學溶劑來清潔顯示屏[2]。
二是，計算機內部CPU維護。CPU作為計算機正常運行的主要工具，很容易受到溫度的影響，如果其運行環境溫度過高，極易導致其計算機出現運行緩慢等現象，因此，在應用過程中應注重對CPU運行環境溫度的控制，最好是控制在70度左右，也可以采用一些性能較高的風扇，進而實現降溫除塵的效果。
三是，計算機硬盤與內存的維護。首先，計算機硬盤使其用戶存儲數據的關鍵設備，其在計算機中發揮著不可替代的作用，但是由于其用戶操作過于頻繁，以及硬盤的告訴運轉而產生強烈的震動，往往都會對其硬盤設備造成一定損害。因此，其計算機用戶應不斷提高對其硬盤的維護意識，適當減少計算機硬盤的適應負荷，以及文件下載與讀寫等操作；其次，如果計算機處于長期未運行狀態，常常會出現無法啟動，以及黑屏等現象，這種現象產生的原因很可能就是內存出現了問題，在檢查過程中，首先應對其內存條接觸是否良好進行檢查，然后再對其內存條與插槽進行清理，再將其內存條重新插入，最后重啟電腦。因此，應確保內存條接觸的良好性，避免出現靜電與兼容性等現象[3]。
四是，鼠標維護。作為計算機用戶操作電腦的基本設備，對于鼠標的操作如果頻率過高，很容易導致其設備出現控制失靈，以及按鍵彈性消失等故障，而針對這些問題的處理，可以先將其設備拆開，之后再檢查和清潔其鼠標內部，以此來排除鼠標故障。
五是，電源方面。計算機要想平穩安全的運行，除了要注意上述各個方面維護外，還要為計算機提供穩定可靠持續的供電保障，所以在日常維護中，一定要保障計算機使用的電源是有品質保障的優質品牌，同時其電源插座也要確保牢固可靠，避免漏洞。
2計算機硬件保養技術分析
加強計算機技硬件的日常保養，對促進計算機性能的不斷增強有著重要作用。首先，在清潔計算機內部灰塵方面，應先將連接主機箱內部的線拆除，并安全拔出機箱內的主板、驅動器和音光盤等設備。對于辦卡接口的灰塵可以采用毛刷來進行清潔；而CPU風扇，以及硬盤和光驅表面的灰塵則可以利用吹風機來清除；其次，在將計算機各個部位的灰塵全部清除干凈后，再將其各個部件按拆除順序依次安裝上，在安裝完吉祥外殼后，還要運用專業的清潔劑來清理計算機顯示屏上的灰塵；最后啟動計算機，并對其各個部件是否正常運行進行詳細檢查。此外，作為計算機的主要操作者，在日常使用中，使用者在使用完計算機之后，應采用防塵罩將計算機蓋住；而為了使計算機電源的使用壽命能夠得到不斷延長，在日常使用過程中，其用戶應重視起計算機電源保護程序的設置，盡可能避免手機等電子設備靠近計算機，進而有效防止其相關設備對計算機的正常運行 產生干擾，此外，計算機使用者也應該養成連良好的應用習慣，如正確開、關計算機，以及避免長時間不開機，以及開機過于頻繁等行為都對延長其使用壽命有著積極作用。
3結語
總之，計算機在給各個領域發揮不可替代作用的同時，也給我們的日常生活帶來了翻天覆地的變化，學習工作質量與效率也得到了進一步提升，但作為科技產品，由于計算機使用者的不規范操作，以及其各個部件的長期運行，在使用中難免會出現一些故障，而為了避免其各種故障的產生，就必須要給予科學有效的維護保養，并以此來延長計算機的使用年限。同時，還要不斷加強對硬件維護保研保養技術的研究，相關維護保養措施的實施也要到位，進而在不斷提升計算機硬件維護保養水平的同時，促進我國計算機事業的進一步發展。
參考文獻
[1] 吳比，顧凌威.計算機硬件維護保養技術探索[J].產業與科技論壇，2013，12（20）：83-84.
[2] 宗原.計算機硬件維護保養技術探討[J].才智，2014，（28）：80-85.
[3] 李亞.計算機硬件的維護保養[J].中國教育技術裝備，2013，（20）：40-42.
[關鍵詞]計算機硬件；維護；應用
中圖分類號：TN83 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）10-0059-01
1 電腦硬件的日常維護以及故障的判斷應當遵循的基本原則
（1）防塵和防潮在電腦主板的日常維護工作過程中比較重要，中央處理器、內存條以及顯示卡等關鍵部件全部插在主機板上，假如上面有太多灰塵，容易使得主板和其它部件之間接觸不好，出現一些未知故障，給用戶的工作以及娛樂造成一定的麻煩；假如環境過于潮濕，主板極易變形而出現接觸不良等問題，就會影響用戶的正常使用。日常需要注意的事項：①電腦周圍的環境狀況：比如電腦的位置、電源、濕度與溫度等。②電腦體現的故障問題、顯示器所顯示出來的內容和正常狀況下的相同與不同之處。③電腦內外的物理狀況：比如粉塵、線路板以及零件、部件的形狀以及指示燈的顯示情況等。④電腦的軟件、硬件配置情況：比如所安裝的軟、硬件；系統資源的配置，軟件方面使用何種操作系統，硬件配置的驅動程序的哪種類型的版本。
（2）通過所觀察到的現象判斷產生故障的原因，判斷依據主要有：①元件、芯片方面的故障；②連線以及接插件等硬件故障；③部件產生的故障；④硬件兼容產生的故障；⑤跳線以及設置產生的故障；⑥電源產生的故障；⑦軟故障。在對故障進行分析的時候，盡可能利用自己的知識與經驗加以判斷，不明之處，向有經驗的相關人員請教。
2 電腦硬件故障排除的主要方法
（1）觀察法。具體的做法包括：對電腦硬件的環境、插座、插頭、用戶操作電腦的習慣等進行仔細觀察。
（2）最小系統法。電腦硬件最小的系統包括電源、主板和中央處理器。該系統并無信號線的連接，僅僅存在電源到主板的連接電源。在故障判斷的時候是通過聽聲音或主板故障診斷卡來對該核心部分是不是能夠正常運行進行判斷；電腦的軟件最小系統包括電源、主板、中央處理器、內存條、顯示卡（或者顯示器）、硬盤以及鍵盤等。通過判斷確定系統是不是能夠正常的啟動以及運行。
（3）逐步添加法。該方法以最小系統為前提，每一次僅僅給系統添加一個設備或者軟件，來判斷故障現象是不是消失或者出現變化，從而判斷并且準確定位故障產生的部位。
（4）隔離法。該方法是先將容易妨礙故障判斷的軟、硬件進行屏蔽。同時也是一種將相互沖突的軟、硬件隔離開從而判斷故障是不是出現變化的方法。
（5）替換法。該方法是通過好的部件去替換可能出現故障的部件，從而判斷故障是不是消失的方法。好的部件并無型號方面嚴格的要求。
（6）比較法。這種方法和替換法較為接近，也就是通過好的部件和懷疑存在故障的部件的外觀、配置以及運行現象等各個方面進行對比，也可以在兩臺電腦之間加以對比，從而判斷故障電腦在環境的設置、硬件的配置這幾個方面的區別，以便查明故障的準確部位。
總而言之，排除電腦的故障最好是遵循：先排除外部設備然后排除主機，先電源然后部件，先簡后繁等原則。外設方面的故障比較容易查出并排除，首先應當依據系統的報錯信息對鼠標、鍵盤以及顯示器等外部設備的基本工作狀況。假如不存在問題，就應當考慮主機方面存在的問題。
3 電腦硬件的日常維護與保養工作
（1）整機。電腦最好放在通風狀況比較好、衛生清潔較好的房間，以免灰塵與高溫對電腦產生不利影響。電腦如果長時間不用的話應當將電源切斷，但是需要定期開機運行，以免由于潮氣損壞電腦的零部件。
（2）電源。①確保所購置的電源質量，并且定期對電源盒進行清潔。②電腦電源必須使用專用的插座。
（3）顯示器。對電腦的液晶顯示器定期進行清潔是十分重要的，但是不能用酒精進行擦拭，由于酒精對其涂層產生腐蝕作用，容易對電腦的液晶屏幕產生損傷。正確的做法是利用擦鏡頭的鏡頭紙，稍微沾上純凈水就可以進行擦拭了。
（4）主板。在電腦的機箱不開啟的情況下，通常不會接觸到主板，日常存在最多的問題是任意熱插拔電腦的零部件，容易對接口造成損壞，甚至會使得芯片或者電路板燒毀。
（5）中央處理器。①目前主流的中央處理器的運行頻率速度非常快，超頻沒有必要。②中央處理器通常在75℃以下就能夠工作。③中央處理器的風扇對保護CPU非常重要。風扇的葉片上應當定期清除其灰塵并且給在其軸承上添加適量的油。
（6）內存。①如果只安裝一根內存條的時候，首選與CPU插座類似的內存插座。②在對內存進行升級的時候，宜選擇與原有內存一致的，否則容易出現無法兼容的問題。安裝內存條的時候動作必須規范。
（7）硬盤。電腦中的硬盤比較脆弱，使用不正確比較容易出現問題。尤其是電腦在運行的時候切忌搬動，因為震動對硬盤的傷害比較大。此外，硬盤是電腦中最關鍵的存儲介質，大部分人容易忽視了對硬盤進行維護與保養，常常使得硬盤超負荷運行：下載容量很大的各種影視劇、游戲等、頻繁使用Windows的系統還原操作。一次性開啟過多（超過3個）的上傳或者下載的窗口。這些做法容易對電腦硬盤產生傷害。此外，在BT運行的時候，宜設置任務管理器將優先權調整到低于標準值。
關鍵詞：計算機硬件 硬件維護 計算機技術
中圖分類號：TP307 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）12（b）-0090-02
隨著計算機信息技術的快速發展，計算機技術的應用已經涉及人們日常生活中的各個方面，但是隨著計算機應用的不斷深入，計算機應用中所凸顯的硬件問題也越來越多，加上許多用戶對于計算機硬件方面知識的了解比較匱乏，從而使得他們在硬件故障或者問題面前束手無策，這嚴重影響著計算機的應用效果。因此，下面將從計算機維護的要求出發，積極探討新技術背景下計算機硬件維護的策略。
1 計算機硬件維護的要求
計算機硬件的維護對于計算機的應用效果有著極大影響，但同時，計算機硬件維護必須遵循一定的標準和要求。這對計算機應用者來說，無疑是最基本的維護技能。
1.1 用戶必須不斷增進硬件維護常識
計算機技術并不是一成不變的，而是不斷發展的。新技術的出現勢必會產生計算機硬件設備性能的改變，這在一定程度上也促使了計算機硬件維護方法的改變。因此，用戶在計算機使用過程中，隨著計算機技術的不斷更新，其也需要不斷增進計算機硬件的維護常識和技能。比如在計算機各硬件設備出現一些故障時，用戶應該形成一種維護常識。同時，用戶應該對計算機的各硬件及應用狀況等知識進行一定的了解，用戶應該根據硬件設備的技術更新，而實時改進其維護方法和知識。
1.2 用戶應該提供良好的運行環境
計算機硬件的維護都是在正常工作運行的情況下進行的，只有將計算機處于一個正常的良好的運行環境，計算機才有維護可言。反之，將計算機置于水中或者高溫、強濕度等環境下，這肯定對計算機硬件的壽命和使用效率產生極大的不利影響。所以，用戶在計算機應用過程中，應該為計算機硬件提供良好的運行環境。首先，應該為計算機硬件創造一個適宜的溫度環境。將計算機盡量置于一個通風、適溫、背光的環境下；其次，應該將計算機置于特定的濕度之下，不能讓計算機及其硬件滲水，也不能太干燥，滲水或者濕度過高容易產生計算機硬件短路，太干燥容易產生靜電效應，這些會對計算機的正常運行產生極大影響。
1.3 用戶應該正確應用計算機
計算機的應用也是講究一定的應用原則或者要求的，用戶在使用過程中也應該采取正確的應用措施。比如關機并不是直接拔掉電源即可，而是應該在界面中進行關機，這樣將有效降低電腦電源的損耗。再如，計算機聲卡、網卡、顯卡等位置不能插錯，還有計算機應該定期對風機進行清塵，這樣將一定程度上提升計算機的壽命。所以用戶應該養成良好的計算機使用習慣。
2 計算機硬件維護的措施
計算機硬件的維護，除了用戶具備一定的維護常識、為計算機提供良好的運行環境以及正確使用計算機外，其還需要一定的策略，只有采取以下幾個計算機硬件維護措施，才能確保計算機在新技術不斷發展的背景下運行良好，才能提升計算機的維護效率。
2.1 定期檢查，查找問題
在計算機應用過程中，對計算機硬件應該定期檢查，對各種可能出現的問題進行探尋，并及時進行處理。比如，對于計算機的鍵盤、鼠標、顯示器等的運行狀況進行定期不定期檢查，確保其運行狀況是否良好，若出現不好的狀況，用戶應對問題進行處理和解決。同時，用戶在計算機使用過程中，對于新技術背景下的硬件兼容問題，應該定期或不定期根據新技術對計算機及其硬件進行檢查。
2.2 優化資源配置，提升應用效率
在計算機應用過程中，對于計算機各硬件中的資源往往通過計算機系統進行啟動，其中相關的配置也進行了生成，而這些資源在配置過程中，必須對其進行優化配置，以提升計算機硬件的應用效率。如在計算機菜單“開始”中可以打開“設備管理器”并對各硬件的系統資源進行科學的合理的正確的高效的配置。所以，用戶對于計算機硬件的維護，必須重視資源的優化配置。應該在菜單中對黃色驚嘆號進行定期檢查，并進行有效設置，只有這樣才能確保整個計算機硬件的正常運行，確保計算機的高效運轉。
2.3 針對不同硬件，采取不同的維護措施
計算機各硬件基本上都是獨立的，它們之間又彼此聯系，因此在對計算機進行整體維護的同時，也應該針對不同的硬件采取特殊的獨立的維護措施。
第一，針對計算機主機。其維護應該是計算機硬件維護的重要部分，其中的CPU可謂整個計算機的核心，其對計算機的運作具有巨大的推庸δ堋R虼耍主機的維護顯得格外重要。而對于主機的維護，首先，應該對各部件進行系統而又獨立的維護。如顯卡的維護主要是確保計算機顯示的內容和頁面清晰，如聲卡的維護主要是確保用戶接收和播放的聲音正常。總之，在計算機硬件的維護過程中，每一個硬件的維護既是獨立的，同時又是相互聯系的，一個硬件出了問題，將勢必會影響整個計算機的運行效果。其次，在計算機硬件維護中，應該采取正確的操作措施，如開機和關機之間的時間差應該大于2 min，如關機并不是將電源拔掉，而應該采取正確的程序進行操作。
第二，針對顯示器。首先應該保證整個顯示器的整潔；其次應該確保顯示器跟計算機主機之間連線的聯結；再次應該確保顯示器附近沒有一些強磁性物品，比如收音機、電視機、信用卡、銀行卡等，盡量讓顯示器跟強磁性物品保持一定的距離，以避免磁場的干擾；再者，顯示器的對比度跟亮度應該設計到一個恰當的范圍；最后，顯示器的分辨率不能頻繁改變，這樣將對顯示器產生巨大的損害。
第三，針對鍵盤、鼠標等硬件。首先，鍵盤和鼠標不能進水，不能置于潮濕的環境工作，這樣容易形成短路，從而降低它們的使用效率。其次，鍵盤按鍵過程中，盡量不要長按一個鍵不放，這樣可能造成鍵盤的損壞。再次，定期對鍵盤鼠標進行清塵處理，防止鍵盤灰塵太多，從而影響鍵盤的使用效率。
第四，對光驅、音響、耳機、攝像頭等硬件，應該定期對其效用進行檢查，發現問題，及時檢修。
3 結語
綜上所述，當今計算機技術發展和廣泛應用已經對人們生活諸多方面都產生巨大影響，因此加深對計算機技術的相關了解是非常有必要的，相關硬件知識可以有效幫助用戶進行簡單的計算機故障處理及維護，保持計算機良好的使用性能及壽命。計算機技術的快速發展，勢必會引起計算機硬件維護策略的不斷更新，而針對計算機各硬件，彼此是聯系的整體，因此對于它們的維護，不但要單獨進行維護，同時還要注重彼此之間的聯系。所以，計算機硬件的維護對于計算機的應用效果有著極大影響，但同時，計算機硬件維護必須遵循一定的標準和要求。在維護過程中，用戶必須不斷增進硬件維護常識，必須為計算機提供良好的運行環境，必須正確應用計算機；同時還要定期檢查，查找問題；還要優化資源配置，提升應用效率；還要針對不同硬件，采取不同的維護措施。
參考文獻
[1] 王吉.試析新技術背景下計算機硬件維護的原則與策略[J].電子制作，2013（24）：80.
[2] 趙明海.計算機硬件維護原則與方法問題探討[J].電子制作，2013（4X）：76.
關鍵詞 學校;信息技術;硬件環境;建設;教學
中圖分類號TP31 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2010)26-0230-02
隨著信息技術的快速普及和應用,信息技術作為現代化教學手段迅速進入了課堂,并深深影響和促進了教學改革,提高了教學效率和質量。信息技術硬件環境的建設是信息技術應用和發展的基礎,所謂的“硬件環境”,是一個相對的概念,學校信息技術硬件環境的建設指的是學校建立以校園網絡為核心內容,以多媒體教室、語言實驗室、網絡教室、CAI、CAD等專業實驗室和各職能辦公室為終端的,主要服務于教育教學、科研、管理的系統所需要的設備設施的購置、整合、啟用、管理的過程。
1 學校信息技術硬件環境的建設必要性
現代信息技術提供的全新的、交互式的、以個別學習為主的自主學習方式,已成為教師和學生的迫切要求。存儲、傳遞和正確利用信息,已是師生的一項必備技能。
但是,這些教學信息如何獲得?教學軟件如何運行?這就需要一定的設備設施作技術支撐。這種設備設施就是所謂的信息技術硬件。良好的硬件環境是教學、實踐活動的物質基礎。因此,在學校建立信息技術硬件環境對學校教育的改革和發展是十分有必要和有意義的。
2 學校信息技術硬件環境建設的現狀與存在的問題
學校信息技術硬件環境建設是一項系統工程,不能一蹴而就,盲目建設。需要認真分析和研究學校信息技術硬件環境建設的現狀和存在的問題。避免盲目投資建設,以免造成脫離單位實際需求的工程。目前這種現狀產生的原因:一是經費不足,導致硬件環境建設水平不高;二是學校管理部門對信息技術硬件環境的建設不夠重視;三是使用效益不高,嚴重影響了信息技術硬件環境建設的速度;四是學校信息技術硬件環境建設人員信息素養不夠高。
3 學校信息技術硬件環境建設的策略
3.1 解決對學校信息技術硬件環境建設的認識
當前,現行的教育評估涉及利用現代教育技術進行教育教學實踐的內容較少,評估標準和評價體系還不完善。因此,領導對此應有足夠的重視程度,由此,會涉及到學校信息技術硬件環境建設的投資力度,建設標準,應用能力,也會涉及到學校信息技術硬件環境建設的管理體制及管理水平;其次是教師對學校信息技術硬件環境建設的態度,存在著為了使用信息技術而使用信息技術。這影響著正確的建設規模、標準。再就是學生對學校信息技術硬件環境建設的認識,應充分考慮學生的觀點,可有助于硬件環境的功能取舍和硬件設施的正確分布。
3.2 學校信息技術硬件環境建設的指導思想及原則
3.2.1 目的性原則
將目的性原則放在首位,目的很明確,就是從學校的實際出發,通過建立學校信息技術硬件環境,充分利用信息技術手段,培養優秀的高素質人才。
3.2.2 主體性原則
主體性原則體現的是以人為本的現代教育思想,即“以學生為主體,以教師為主導”。學校信息技術硬件環境的建設,要充分考慮廣大師生的需求,以師生的需求為建設的取舍。
3.2.3 效益性原則
效益性原則主要體現在提高課堂教學質量,擴大教學效果和減少教育教學所消耗的時間和精力3個方面。
3.2.4 創造性原則
創造性原則是在現代教育思想的指導下,充分發揮建設者的潛能和想象力,利于實際,多角度、全方位的思考問題,創造性地開展工作。
3.2.5 反饋性原則
根據控制論原理,對階段性的建設要及時反饋,并作為以后建設決策的一種信息,不斷完善建設方案,實現硬件環境經最優化。
3.3 學校信息技術硬件環境建設的實施過程
首先是方案的制定。方案就是把信息技術硬件環境所需的設備設施,以科學和發展的理念,統籌考慮,從本單位實際出發,認真分析研究而制定的可行性建設報告。
方案是建設的藍圖。方案要依據現代教育技術有關理論,根據學校信息技術硬件環境建設的現狀與存在的問題、建設的目的、建設的指導思想及原則,“整體規劃分布實施 ”的思路,經討論修訂。方案制定的程序要經過“初稿――修訂――基本方案――論證――最后方案”的過程。方案要突出重點,體現全面、可行。
方案應體現設備設施整體安全性、可靠性、實用性、經濟性、可擴展性,方便設備的管理和維護。
方案確定之后,要按照政策法規,實施政府設備采購、設備到位后,要嚴格按照招標文件進行清點驗收。待驗收合格后,方可進行現場施工。施工過程中要嚴格進行工程質量、進度的監督檢查。施工完畢后,要進行設備設施的試運行。
4 學校信息技術硬件環境建設的所需要的幾個必要條件
4.1 管理體制的建設
4.1.1 建立一支隊伍
根據本單位的工作職能和本部門人員的整體素質,建立起一支具有良好的職業道德和敬業精神,具有較高的為教育教學主動服務的意識,具有豐富的專業理論知識,又具有較強的設備操作水平和技術實踐能力,知識結構合理,人員數量足夠,人員之間關系和諧,懂建設會管理且高效的專業信息技術管理人員隊伍。
4.1.2 制定一套制度
“無規矩不成方圓”實現建設目標需要一整套行之有效的管理制度作保障。對建設要定人定崗定責,使全體人員恪盡職守,各負其責。做到有章可循,有法可依,管理到位。積極做好階段性工作計劃、評比、總結、考核,改正不足,發揚成績。使大家在有序的工作環境下積極按照制度辦事,使建設科學化、規范化、程序化。
4.1.3 構建一套體系
要解決好建設工作中的矛盾和問題,從領導至教師學生積極參與支持,必須建構一套完整的和諧的管理體系,才能不斷提高建設質量和效率。
4.2資源庫的建設
資源庫是由多媒體素材庫、VOD視頻點播系統、教學案例庫和試題庫組成。資源庫的建設要本著節約、實用的特點。教師和學生是教學活動的參與者,他們的經驗更貼近于資源庫使用者的需求,教師群體和學生群體是取之不盡、用之不竭的教學資源的源泉。在校園網教學資源的建設中,不應該僅將目光集中于圖片、文字、動畫、課件等現成的素材上,而忽視教學活動中最重要的具有互動關系的教師和學生以及他們所進行的教學活動和教學過程的資源。
5 結論
學校信息技術環境建設,是使學校的教育教學、科研、管理走向現代化的重要措施和保證,是學校一項復雜而且持續時間很長的大型建設綜合工程。學校信息技術環境建設的優劣,將直接影響到教學活動的順利進行和課程優化。因此,學校的各級管理者和廣大師生要重視并積極參與信息技術硬件環境建設。學校應從信息技術環境中走向未來,這也是學校必須確立的科學發展觀。
參考文獻
[1]高玉鵬.現代教育技術在學校應用的現狀與對策研究, 2004,12.
關鍵詞：硬件組裝；維護技術；系統安裝
中圖分類號：TP307
1 計算機硬件的組裝
1.1 計算機的組成。計算機是由硬件和軟件兩大部分組成，下圖1是計算機硬件中常見的部件。
圖1 計算機硬件組成
1.2 計算機硬件的組裝過程。第一步：要先打開主機箱的蓋。將主板固定在機箱里并擰緊螺絲；第二步：電源的安裝，機箱電源通常是安裝在機箱內左上方并固定好四顆螺絲，需要注意電源的風扇是朝機箱外面的，其好處就是起到散熱的作用，否則無法正常安裝；第三步：CPU安裝：CPU是主板上的核心部件，由于CPU的針腳較細，容易插壞，所以一定要細心，對位入座。CPU發熱量較大，為了增加散熱功能，建議在CPU背面與小風扇間涂上散熱的硅膠，然后再固定風扇上的四顆螺絲或者掛鉤。另外還需要將風扇電源線接入主板對應的接口上；第四步：內存安裝，將內存安裝在主板的插槽上，插槽兩邊各有一個扣，扣住內存條。需要注意內存缺口要與插槽對應，然后再垂直壓下內存即可；第五步：硬盤安裝，硬盤需要用四顆螺絲擰緊到機箱前面中間的位置。同時需要將硬盤數據線和電源線分別接主板和機箱電源，以此實現了數據的存儲及讀取功能；第六步：顯卡安裝，找到主板上顯卡插槽位置，將顯卡對準主板插槽上接口往下壓，并用螺絲擰緊在機箱上（說明：有些主板是集成顯卡、網卡和聲卡，不需我們手工安裝）；第七步：控制線的連接，首先要確定機箱面板上的指示燈以及開關機、重啟按鈕與主板之間的接口連接位置（有對應的英文文字），需要注意區分好正負極之間的連接。接線英文的說明：HDD LED是指硬盤燈、PWR SW是指機箱外開關機的電源線、Reset是指重啟電腦、Speaker是指主板喇叭線、Keylock是指鍵盤鎖的接口線以及PowerLED是指板電源燈的接線；第八步：上面的工作完成之后，需要完成機箱外部設備的安裝，外設包括：鼠標、鍵盤、音箱、光驅（如果需要通過光盤安裝操作系統的，一定需要裝上光盤驅動器）以及顯示器等接線；第九步：確保前面的工作準確無誤后再接通電源，觀察計算機屏幕顯示情況，然后再安裝操作系統。
2 計算機操作系統的安裝
計算機操作系統安裝前的基本設置。首先需要啟動計算機，按DEL鍵進入到主板BIOS進行參數的設置。其次是從BIOS主菜單中找到Advanced BIOS Features 選項，按回車進入子菜單項。再次是在子菜單項中選擇First Boot Device 選項，然后通過鍵盤上的上下方向鍵來設置為USB-CDROM或者USB-HDD（U盤啟動），這樣就把系統設置為光盤驅動（或者U盤）啟動了。最后，按F10鍵保存設置并退出BIOS界面。
2.1 標準安裝法。第一步，將市面上購買的Win8系統盤放入光驅，或者網上下載Win8系統存入U盤中并接U盤接口（細節略）；第二步，通過BIOS自動引導光盤（U盤）啟動；第三步，此時我們會見到屏幕上的提示：“press aany key to boot from CD or DVD...”看到這個提示時按任意鍵就可以進行win8的安裝了；第四步：在安裝界面的language to install項中選擇English，其它兩個選都選Chinese，點Next按鈕，然后點擊Install Now就可以正式安裝Win8系統了，最后等待安裝完成（細節略）。
2.2 快速ghost安裝法。由于標準安裝win8所花時間較長且麻煩。因此，我們可以通過Ghost來進行快速安裝操作系統。有了ghost軟件就變得十分方便，只需十多分鐘就能夠把Win8系統安裝完成，下面說一說ghost安裝Win8系統的詳細步驟：
到市面上購買ghost克隆軟件光盤（里面包含有ghost.exe文件及ISO系統鏡像文件等），或者到網上下載ghost..exe和系統鏡像文件到U盤。
第一步：開機后運行ghost程序，選擇恢復系統，進入ghost；第二步：菜單操作順序是：local->partition->from image；第三步：在Ghost新窗口的下拉列表中，選擇之前已準備好Win8的gho文件所在路徑；第四步：選擇好后Wind8的ghost文件后，雙擊open按鈕，并依次點擊OK即可；第五步：此時會出現將系統安裝到哪一個盤的選項，選C盤即可（通常系統是安裝在C盤）；第六步：按順序點擊確定就可以快速安裝Win8系統了。
3 安裝硬件驅動程序
系統安裝完畢后需要在安裝硬件驅動程序，主板，聲卡，顯卡，網卡等等。安裝硬件驅動程序也有兩種方法：第一種是最原始的方法一個一個驅動程序進行手工化安裝，首先需要從主板光盤中找到主板驅動、聲卡驅動、網卡驅動、顯卡驅動。如果主板光盤中無法找到相匹配的驅動時，則需要到網上下載，相對來說復雜一點；第二種方法：自動安裝法，即是借助于第三方驅動安裝軟件進行驅動程序的自動安裝。常用的驅動安裝軟件有：驅動精靈、360驅動大師等。使用這些驅動軟件可以自動識別主機驅動程序，然后直接到網上下載相匹配的驅動并自動安裝。
4 計算機硬件維護技術要領
下面筆者總結了一些常見計算機硬件維護技術以供大家參考。
4.1 電腦的日常工作環境。通常電腦是工作在20～25℃之間的環境下；需要做好防靜電的工作，另外電壓不穩定會容易造成對電腦電路以及部件造成不良的損害；盡量防止機箱的震動以及外部的噪音，因為震動與噪音有可能會對電腦中的某一些部件造成損壞。
4.2 維護計算機時不要急著拆開機箱，首先需要認真觀察計算機四圍設備情況，例如：計算機的外設、連接線、電源、溫度以及濕度等。其次是計算機機箱的內外面是否有過多的灰塵、電路板與元器件顏色是否有變化，如鼓起則需要拿去維修店維修。指示燈的顯示是否正常等。最后分析計算機的軟硬件配置是否正確，如不兼容的需要更換配件，系統資源的使用是否過多等；現安裝了哪個版本的操作系統，已安裝的軟件是否有沖突；硬件驅動程序版本是否為最新的等。
4.3 按照觀察到的實際情況來判斷故障產生的具體原因，首先我們需要想到是一些什么故障，怎么樣會產生如此的故障？我們該怎么樣去處理呢。其次是，現在網絡較發達，將發現的故障現象，到互聯網上查找，這樣可以快速解決故障，節省成本。另外一定需要堅持“先軟后硬”的故障排除原則，即查找在整機維護判斷過程中，我們需要先判斷是否是屬于軟件的故障，如果可以正常開機時，那么可以考慮重新安裝操作系統，假設故障無法從軟件中排除掉，那么只好從硬件方面進行認真檢查。
4.4 計算機環境維護即是電源接地是否屬于正常，工作電壓是否處于穩定狀態，我們需要對計算機工作室環境的溫度和濕度進行控制以及做好日常清潔工作等。灰塵是計算機的最大殺手，通常計算機的硬件故障大都是由于機器內部的灰塵過多而引起的。因此，我們需要在日常生活中多做好計算機內外部的清潔工作。
參考文獻：
[1]高爭.淺談計算機的組裝與維護[J].商情，2011（05）.
[2]付長城.淺談計算機維修思路與障礙診斷方法[J].科教文匯，2008（04）.
關鍵字：虛擬實務系統；Flex技術；設備仿真
中圖分類號：V227 文獻標識碼：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2013.07.032
本文著錄格式：[1]賈妙珍，張文輝，王輝，等. 基于FLEX技術的硬件設備仿真方法研究[J].軟件，2013，34（7）：92-94
0 前言
員工培訓是企業風險小，收益大的戰略性投資，因此現代企業培訓對于企業發展具有十分重要的意義。隨著高新技術行業發展的日新月異，設備更新換代頻繁，整個社會對企業員工培訓提出了更高的要求。與此同時，由于多媒體技術、虛擬技術和網絡技術迅速發展，通過網絡構建的虛擬實驗平臺已經投入使用，我國也早已開展了這方面的研究工作，并實現了實驗性質的教學單元。清華大學、北京大學、上海交通大學、華中科技大學等高校分別建立了電子教室，其中有少數電子教室提供了有限的虛擬實驗功能。[1]
虛擬培訓的實現為企業員工的培訓提供了新的可能，不僅能有效緩解企業在培訓經費等方面面臨的困難和壓力而且可以突破傳統培訓的各種限制，讓學員安全、自由地在網上進入虛擬實訓室，反復完成各種操作培訓，極大提高培訓教學效率和質量。但是由于其開發的過程較長，工作量較大且更新速度緩慢等，導致虛擬培訓在現實中的應用并不廣泛，而且并未起到其應有的作用。
為解決這一問題，使虛擬培訓發揮其應有的作用，本文以筆者參與研究的本校科研項目“虛擬實務培訓系統的設計與實現研究”為例，重點闡述設備仿真操作系統如何快速生成虛擬培訓課程及其前端硬件仿真的開發過程、效果及今后的發展。
1設備仿真操作系統的設計思想及技術選擇
1.1設備仿真操作系統的設計思想
現有的種種虛擬實驗類軟件或遠程培訓課程，每新增一門課程或者新增一個實驗內容都必須新建一個完整的工程從頭做起，導致工作量過大，更新速度緩慢。為解決這一問題，經課題組研究討論，決定摒棄設備運轉時的內部邏輯，只關注其外部表現。同時根據有限狀態自動機理論，將設備每一個穩定的外部表現定義為不同狀態。
一個有限狀態機是一個設備，或者一個設備模型，具有有限數量的狀態，它可以在任何給定的事件根據輸入進行操作，使得設備從一個狀態跳轉到另一個狀態，或者是促使一個輸出或者一種行為的發生。一個有限狀態機在任何瞬間只能處在一種狀態，因此，將設備的外部表現分解為易于處理的狀態，在每個狀態下，所有允許的輸入為該狀態的輸入集，該輸入集中的每一個輸入都對應設備的一組反饋（輸出），以及下一個狀態。在設備仿真操作系統中，通過對每個設備操作實驗抽象化為狀態轉移表的形式，可以簡化實驗的邏輯關系，減少開發所需的工作時間，一旦有新的設備投入使用就可以在短時間內完成對其虛擬環境的映射。
1.2設備仿真操作系統的技術選擇
在信息技術飛速發展的今天，有許多編程語言及開發工具供我們選擇。實際上，開發人員使用任何類似記事本的工具都可以創建應用程序，但是“工欲善其事，必先利其器”。為了能在不損壞系統功能的前提下最大程度的提高系統的開發速度，縮短開發周期，選擇合適的開發技術就顯得尤為重要。經過調查研究發現FLEX技術能很好的滿足這些要求。
1.2.1 FLEX技術簡介
Flex通常是指Adobe Flex，最初是由Macromedia公司在2004年3月的，基于其專有的 Macromedia Flash平臺，它涵蓋了支持富客戶端技術RIA（Rich Internet Applications）開發和部署的一系列技術組合。
Flex技術主要由進行應用程序界面組件的XML標記語言、處理用戶和系統事件的腳本語言ActionScrip、基礎類庫、運行時的即時服務以及生成swf的編譯器組成，并提供了封裝完善的容器來輕松實現界面布局[2]。使用Flex開發的應用程序能夠在裝有Adobe Flash Player的桌面平臺上運行，支持應用程序外觀進行完全自定義，支持各種連接到后端和服務的方法。[3]
1.2.2 Flex技術的優勢
（1） Flex技術在設計中采用了 MVC 設計模式，通過將模型、視圖與控制器的分離，實現了系統開發時其業務邏輯和用戶交互的獨立。所以在系統開發時用戶交互界面與業務邏輯可以分開設計實現，互不影響，這樣提高了系統的可維護性、可修復性、可擴展性、靈活性以及封裝性。
（2） Flex技術為開發者提供了多種實用的組件，支持種類廣泛的界面控制元素，包括：容器類Canvas、控件類Button、導航類ViewStack、HttpService 組件等，同時Flex技術還允許開發者根據需求自定義組件，這些控制元素可以很好的與數據模型相結合。利用這些控制元素開發者可以方便快捷的實現操作系統的界面設計以及與后臺數據庫的交互。另外，Flex 能夠利用級聯樣式表（CSS） 方便快捷的控制整個應用的外觀，還能夠應用皮膚（Skin） 改變控件的觀感，給用戶提供美觀且風格一致的體驗。[4]
（3）Flex技術開發的程序采用頁面無刷新技術，且具有統一的界面顯示效果。因為利用Flex技術開發的程序最終會編譯生成.swf的文件在Flash Player上運行，可以加載一次，并多次使用，且可以離線運行。同時由于 Flash Player 具有跨平臺的特性，可在不同的瀏覽器、操作系統下運行。使用 Flex 創建的程序運行于使用 Adobe Flash Player軟件的瀏覽器中，它們可以跨所有主要瀏覽器、在桌面上實現一致的運行。[5]這為前端的界面兼容性設計節省了大量的時間。
2虛擬實務系統中設備仿真表現層的實現
2.1系統總體架構
本系統結構按照標準化、結構化、層次化、平臺化、模塊化的思路設計，三層分別是提供數據存儲的數據層，采用oracle數據庫實現；接收并返回數據的數據處理層，由JSP和Java處理函數實現；與用戶交互的表現層，由FLEX網頁形式實現。
2.2用戶操作界面的設計
用戶操作界面由三部分組成：軟件展示區、硬件展示區、交互區。如圖2所示。
（1）軟件展示區的作用是當模擬某些需要進行軟件設置的設備：如路由器時，來顯示其設置界面。通過對軟件展示區添加相應的組件，可以使其在指定區域接受字符串輸入、按鈕操作、菜單操作及選擇框操作輸入等操作。
（2）硬件展示區的作用主要是仿真設備的硬件操作，使用戶可以通過虛擬操作來體驗真實設備上的操作，并在用戶做出某個操作后顯示其對應的狀態。通過對硬件展示區添加相應的組件或處理函數，可以使其實現開關按鈕、旋鈕、扳鍵、插線等操作。
（3）交互區主要扮演的是教師的角色，根據學員的不同操作給予提示并對其操作進行評價。通過在數據庫中根據狀態和輸入的組合，生成操作反饋評價庫，當學員進行相關操作時，在此區域將反饋評價內容予以顯示；交互區還包括一些菜單及快捷鍵，通過這些按鈕可以對學員的操作進行時間統計、正誤操作等方面的統計，在此也可以退出或重新登錄操作系統。
2.3硬件展示區界面的實現
根據操作系統的設計思想，我們將設備的狀態抽象出來，即將操作界面中軟硬件以及交互區三個區域的組合視作一個完整的狀態。為了盡量減少工作量并便于處理，硬件仿真主要是對硬件設備不同狀態拍照，并規定其格式為.png格式，尺寸為357*255，此尺寸主要是考慮到不同屏幕的尺寸，為了能盡可能少的出現滾動條影響用戶體驗，通過實驗決定采用此尺寸。
還可根據需要在標簽中設置button控件的其他屬性，例如：alpha值、id等。同樣扳鍵動作可利用Hslider控件來實現。
旋鈕動作雖然相對復雜，但可以通過對不同照片的不同位置添加button控件實現。以上功能都可以通過Flex提供的控件實現，而線纜的拖放動作卻沒有專門的控件，但是Flex為我們提供了DragManager類來管理拖拽操作，并監聽拖放目標上的拖放事件，通過該類我們可以實現線纜拖放的動作。
拖拽的過程共有三個，分別為：拖，移動和放。
2.4 硬件設備仿真與后臺數據庫的交互方法
send函數發送對應的動作序號至業務邏輯JSP頁面，JSP頁面通過調用數據庫處理函數，在狀態轉移表中查詢該動作對應的下一條跳狀態，進而在狀態表中查詢出該狀態對應的硬件視圖編號，然后將編號返回至JSP頁面，并通過response內置對象，將編號以xml形式的字符串返回至Flex頁面，Flex頁面中，通過對視圖編號和viewstack的selectedindex屬性進行動態綁定，即可實現根據視圖編號切換至相應的canvas視圖，從而實現狀態的跳轉，進而實現系統功能。
3 結束語
基于 Flex 的虛擬實務操作系統的實現，大大降低了培訓的成本，使學習者不用花費太多的時間等待頁面跳轉和刷新，同時其強大的界面交互能力和富客戶端技術給學習者帶來了良好的學習體驗，能夠激發學習者的學習興趣，改善培訓的質量，該系統尤其適用于遠程培訓的實驗課程。Flex 技術的在虛擬培訓系統的開發中具有廣泛的應用前景。
參考文獻
[1]周曉娟.《軟件虛擬實訓環境的研究與開發》鄭州大學碩士學位論文，2007
[2]陳義萬，李文兵，成純富. 光信息科學與技術專業的課程整合與實驗室建設[J].光學技術，2007，33（ 增刊） ： 278-279
[3]張貴強.淺談Flex技術及應用[J].電腦知識與技術，2011，16（7）： 3848-3849
1 VOIP語音網關概述
1.1 VOIP語音網關的功能簡介
通信網中有兩種格局一種是復雜的網絡配以簡單的終端；一種是簡單的網絡配以復雜的終端。在傳統的電話交換網中我們一直采取了前一種方式，即用功能完備的交換機提供了復雜的功能實現從而使終端一電話達到了簡易。在IP網中，我們會發現，使用了后一種策略，即統一簡單的IP網絡配以各個功能復雜、處理能力強的終端。基于嵌入式系統的語音網關，集成了電話和計算機技術為一體，實現了語音的數模轉換；語音的壓縮/解壓縮，以及IP語音包的打包和拆分，并提供了PSTN的相關信令等功能。
1.2 VOIP語音網關的功能設計
這里開發的語音網關提供了4個模擬語音接口，可以連接電話機或傳真。該語音網關還提供一個以太網(Ethernet)接口以接入IP網絡，以提供實時的高質量的基于IP網絡傳輸的語音服務。使用本網關，用戶可以利用現有的普通電話機以極低的費用撥打本地，國內和國際電話;企業級用戶也可利用本網關實現在Internet上的免費通話。該語音網關使用多種語音壓縮技術，使得在保證語音傳輸質量的同時，只需占用用戶較少的帶寬。
1.3 VOIP語音網關的結構設計
在硬件功能模塊的具體設計中，為了使設計合理，確保測量的精度，以獲得最佳的設計效果，應該注意以下幾個設計原則：(1) 用最新或是功能更完善的芯片，功能強的芯片使系統的精度和可靠性得到了保證。（2）電路設計上應該留有余地，以考慮將來擴展和修改的需要，因為軟件的升級比硬件要方便得多，而且往往只要修改或添加軟件中數據。處理的模式或算法，就可以大幅度地提高系統的功能。（3）以軟件代硬件。（4）選用HCMOS工藝的芯片，目的是降低功耗。（5）仔細講究布局布線。
這里經市場的調研和在技術上各方面的考察，欲在嵌入式操作系統VXWORKS的平臺上移植H.323協議棧并添加相關的硬件驅動，設計開發出基于H.323協議的語音網關。
2 VOIP語音網關的硬件實現技術分析
2.1 ARM處理器S3C4510B
ARM具有領先的技術和優越的產品性能。由于ARM技術方案架構具備低功耗、高效能、低成本以及小體積等特性，使得ARM得到了眾多用戶。ARM的16/32位嵌入式處理器技術是世界上應用最為普遍的微處理器結構。芯片S3C4510B各功能模塊除了ARM7TDMI核以外，S3C4510B比較重要的片內外圍功能模塊包括：2個帶緩沖描述符的HDLC通道(2-channal HDLCs with DMA)；2個DART通道；2個GDMA通道:2個32位定時器(32 BIT TIMER)；18個可以編程的I/0口；一個IIC接口。其中幾個重要模塊包括：（1）Ethernet控制器，Ethernet控制器集成在S3C4510B上，使該芯片方便了在以太網的應用。（2）HDLC (High-Level Data Link Control)高層數據鏈路協議；（3）DART。2個可工作于DMA方式或中斷方式的DART模塊，支持5， 6， 7， 8位的串行數據發送和接收。（4）PLL電路。外部時鐘可由片內PLL倍頻以提高系統時鐘，輸入頻率范圍：10~40MHz，輸出頻率可以是輸入時鐘的5倍。外圍晶振時鐘就在此接入后倍頻的。（5）CPU內核概述及特殊功能寄存器(Special Registers)。
2.2系統時鐘電路
S3C4510B的系統時鐘由有源晶振1 OMHZ提供，經S3C4510B內部分頻得到50MHZ的時鐘作為本開發板CPU的內部時鐘。片內的PLL電路兼有頻率放大和信號提純的功能，因此，系統可以以較低的外部時鐘信號獲得較高的工作頻率，以降低因高速開關時鐘所造成的高頻噪聲。
有源晶振的1腳接SV電源，2腳懸空，3腳接地，4腳為晶振的輸出，可通過一個小電阻(此處為22歐姆)接S3C4510B的XCLK引腳。
2.3 10Mbps/100Mbps以太網接口電路
該部分的接口電路是語音網關與IP網的接口通道，是語音網關呼叫信令的收發，語音的傳送接收的“關口”。此外，在網關的開發調試階段，也用于在交叉編譯環境中將用戶程序從網口傳送到目標機(語音網關)上，方便程序的編譯，減少工作量。以太網接口電路由S3C4510B的相關電路，物理層芯片，網口變壓器，網口RJ45組成。
作為一款優秀的網絡控制器，S3C4510B內嵌一個ETHERNET控制器，S3C4510B的以太網控制器工作于10/100Mb/s全雙工或半雙工模式。半雙工模式下支持IEEE 802.3載波多點偵聽/沖突檢測協議((CSMA/CD)。全雙工模式下，支持IEEE 802.3 MAC層控制協議。以太網控制器的MAC層支持媒體無關接口（MII， Media Independent Interface)及帶有緩沖DMA的接口(BDI)。MAC層自帶有收、發模塊，流控制模塊、用于存儲網絡地址的匹配地址存儲器(Content Address Memory， CAM)以及一些命令寄存器、狀態寄存器、錯誤計數器寄存器構成。
轉貼于 2.4串行接口電路
串口，簡單地說，就是串行收發數據的接口，串口通信是一種異步通信方式，負責異步串行收發數據的模塊叫UART（Universal Asynchronous Receiver /Transmitter).RS232-C標準采用的接口是九芯或25芯的D型插頭實現基本的串行通信功能，實際上只需要RXD，TXD， GND但由于RS-232-C標準所定義的高低電平與S3C4510B系統的LVTTL電路所定義的高低電平信號完全不同，LVTTL的標準邏輯“1”對應2V~3 。3V電平，標準邏輯“0”對應0~0.4V電平，而RS-232-C標準采用負邏輯方式，標準邏輯“1”對應-5~-15V電平，標準邏輯"0”對應+5V~+15V電平。顯然，兩者間要進行通信必須經過信號電平的轉換，目前常使用的電平轉換電路為MAX323。
2.5電源電路
在該系統中，需要使用SV和3.3V的直流穩壓電源，其中，S3C4510B幾部分外圍器件需要3.3 V電源，另外，部分器件需要SV電源，有很多DC-DC轉換器可以完成SV到3.3V的轉換，這里選用的是LM1117-3.3。
2.6復位電路
在系統中，復位電路主要完成系統的上電復位和系統在運行時用戶的按鍵復位功能。復位電路可由簡單的RC電路構成，也可使用其他的相對較復雜，但功能更完善的電路。
2.7 JTAG接口電路
JTAG (Joint Test Action Group，聯合測試行動小組)是一種國際標準測試協議，主要用于芯片內部測試及對系統進行仿真，調試，JTAG技術是一種嵌入式調試技術，它在芯片內部封裝了專門的測試電路測試訪問口(Test Access Port，TAP)，通過專用的JTAG測試工具對內部節點進行測試。目前大多數的比較復雜的器件都支持JTAG協議，如ARM，DSP， FPGA器件等標準的JTAG接口是4線；TMS， TCK， TD工，TDO，分別為測試模式選擇，測試時鐘，測試數據輸入和測試數據輸出。JTAG測試允許多個器件通過JTAG接口串聯在一起，形成一個JTAG鏈，能實現對個器件的分別測試。通過JTAG接口，可以對芯片內部的所有部件進行訪問，因而是開發調試嵌入式系統的一種簡潔高效的手段。
2.8 CPU的HPI接口及與之相連的語音編解碼器AC483C子系統
該部分由CPU的HPI接口及與之相連的語音編解碼器AC483-C以及一個QSLAC芯片和四個SLIC芯片構成。該部分提供了普通電話的接口及相關的信令并將用戶的語音等模擬語音信號編解碼。是語音網關實現其功能的最重要部分。
3 結語
VOIP技術發展到今天，己經比較成熟。本文系統介紹了語音網關的相關技術，各個硬件的組成，以及相關的設計。
參考文獻
【關鍵詞】 CDIO模式 計算機 硬件嵌入式技術
近年來，嵌入式技術在工業控制、通信設備、醫療儀器及航空航天等領域中的應用越來越廣泛，新興的物聯網技術、智能家居等都以嵌入式系統為基礎，在這樣的背景下，市場對嵌入式人才的需求越來越重視。但就目前來看，當前高校計算機專業關于嵌入式技術方面的教學還存在一定問題，往往過于注重軟件方面的程序開發，忽略了硬件嵌入式技術的研究和教學。
在這樣的背景下，本文以CDIO功課教學模式為基礎，探討了計算機硬件嵌入式技術的發展方向和人才培養內容與方法，旨在為相關研究與實踐提供參考。
一、CDIO模式概述
CDIO模式屬于一種工程教育模式，是國家工程教育改革的一項突破性成果，由麻省理工學院等四所大學組成的研究團隊歷時四年研究獲得。CDIO模式代表構思、設計、實現及運作四個過程，以產品整個生命周期為載體，讓學生對產品研發到產品運行各個階段進行學習，實踐性較強。
CDIO理念繼承了歐美先進工程教育改革觀念，創新性的提出了可操作性的教學標準，對于提升功課教學質量有著重要的意義，代表了當代工程教育的發展方向和趨勢[1]。
就我國來看，工科教育體系需要積極培養出與世界接軌的工程師，但我國工科教育實踐還存在著諸多問題，過于注重理論和輕視實踐，過于注重學習而忽略創新，在這樣的背景下，應當積極學習并應用CDIO工程教育模式。
二、基于CDIO理念分析計算機硬件課程存在的問題
CDIO的核心為構思、設計、實現及運作，強調實踐性和創新性，基于這一理念，分析我國計算機課程中存在的主要問題。
2.1缺乏設計能力培養
近年來計算機技術發展較快，應用越來越廣泛，使得計算機系統復雜度提升，傳統軟硬件相隔離的設計方式已經難以滿足現代計算機系統要求。計算機系統平臺搭建、軟硬件協同設計等成為主流設計思想，但當前計算機硬件技術相關課程缺乏對學生這種先進設計能力的有效培養。
2.2缺乏可編程芯片設計能力培養
我國工科高校開設計算機硬件課程很少涉及到關于芯片編程的實驗課程，僅有的實驗安排在大肆，但受到教育體制的影響，許多學生畢業設計不涉及到芯片編程就不會認真學習，這就大大弱化了對學生可編程芯片設計能力的培養。
2.3缺乏創新能力培養
收到實驗條件等因素的影響，現有計算機硬件實驗大多針對的是純硬件邏輯，缺乏橫向功能拓展和縱向功能延伸，給予學生的創新空間較少，學生在現有條件下難以完成綜合性和創新性的設計。
三、嵌入式技g發展現狀
嵌入式系統是一種專用的計算機系統，其以計算機技術為基礎，以具體應用為核心，軟硬件可進行裁剪來滿足應用系統的相關要求，例如功能要求、穩定性要求、功耗要求、成本要求及體積大小要求等[2]。嵌入式系統的應用能夠實現計算機技術、電子技術與各行各業應用的有效結合，其應用前景廣泛。
嵌入式技術的快速發展和應用使得計算機分類模式發生了改變，從傳統的按體積進行分來變化為通用型和嵌入型兩類，涉及到的領域十分廣泛，例如醫療領域、航天航空領域、軍事領域、工業控制領域及金融領域中都能夠看到嵌入式系統的身影。嵌入式系統中軟硬件結合，要想從事此項工作，需要具備較高的計算機技能水平，具體來說如下：
一方面，是電子工程、通信工程等硬件專業方面的人才，這些人才以硬件設計和開發為主，開發硬件驅動程序，對硬件原理掌握較為清楚，但這些人才對復雜的軟件系統往往能力較差，例如復雜應用軟件、嵌入式操作系統的程序設計等。
另一方面，是偏軟件專業的人才，這些人才在軟件開發和嵌入式系統開發上造詣較高，且如果軟件方面人才掌握了相關硬件原理，完全可以自主開發硬件驅動程序，硬件設計完成后則需要依賴于軟件實現系統功能。但就目前來看，許多企業將硬件設計部分外包，硬件設計能力較弱，對硬件有所忽視，這就造成市場上對硬件嵌入式技術方面的人才短缺。
四、基于CDIO模式計算機硬件嵌入式技術發展方向
4.1無線網絡技術
近年來，移動設備發展快速，無線網絡也隨之發展起來，人們對無線網的需求也越來越大，而軟件系統是否能夠支持無線網絡也成為了嵌入式系統發展的關鍵所在[3]。因此，在今后的一段時期內，無線網絡應用將成為嵌入式技術的重要發展方向，就目前來看，WIFI、藍牙技術及無線傳輸技術等的應用越來越成熟，但需要注意的是，這些技術有著一定的局限性，其傳輸距離大多較近，這就需要在未來研發的過程中著重解決遠距離傳輸的問題，例如3G協議棧的開發等。
4.2網絡互連技術
在嵌入式系統不斷發展和應用的背景下，各種互聯網接口受到關注，傳統的單片機難以滿足對互聯網接口的要求，從而催生了各種新型的嵌入式系統，例如微型處理器，從互聯網接口方面來看，嵌入式處理器能夠支持TCP/IP、USB、CAN、IEE1394等多種通信接口，一些先進的嵌入式處理器甚至能夠同時支持幾種接口，但同時也需要一些硬件驅動程序，只有這樣才能夠實現輕松上網，打破眾多用戶上網的時空限制。
4.3人工智能技術
歸根結底，嵌入式技術的應用就是滿足人類相關的應用服務，人工智能化的發展和使用則能夠提升嵌入式技術的服務水平，將人工智能技術與嵌入式系統或產品相結合，實現人機交互，擴展嵌入式系統的服務應用范圍。就目前來看，人工智能技術與嵌入式系統的結合在醫療衛生領域應用較為成熟，能夠降低手術病人受到的傷害[4]。
而隨著技術的發展和社會的進步，人工智能技術的應用范圍將會得到進一步拓展，例如自動控壓裝置、自動控溫裝置等智能化儀表的應用越來越多，這都會促進人工智能技術的進一步發展。
五、基于CDIO模式的計算機硬件嵌入式技術人才培養
計算機硬件嵌入式技術課程的學習是一個系統性、長期性的過程，需要循序漸進，不僅涉及到原油的硬件課程，還涉及到后續嵌入式技術理論知識和嵌入式設計開發等。本文結合CDIO工程教育模式和理念，探討計算機硬件嵌入式技術的人才培養方向和方法，具體來說如下。
5.1學習嵌入式系統基本知識
CDIO工程教育模式強調對構思、設計、實現及運作等產品整個生命周期的研究和學習，而對于嵌入式系統來說，其構思、設計、實現及運作都離不開嵌入式系統的基本知識，因此，在計算機硬件嵌入式技術人才培養過程中，嵌入式基本知識的學校至關重要。
嵌入式系統大體可以分為三類，其一為傳統的實時多任務系統，即RTOS系統，主要包括Vxworks操作系統、Tornado開發平臺等；其二為嵌入式Linux操作系統，其不僅可以作為服務器的操作系統，在嵌入式領域也有著良好的應用前景，系統免費，支持的軟件眾多，這會大大降低嵌入式產品的開發成本；其三為Windows CE嵌入式操作系統，如Microsoft等，其進入嵌入式市場前景良好，Windows CE嵌入式操作系統雖然于近幾年才被研發出來，但卻能夠迅速搶占市場，尤其對于智能手機、顯示儀表等對界面要求較高，Windows CE嵌入式操作系統的應用有著良好的效果。通過對嵌入式系統這些基礎知識的學習，能夠讓學生全面掌握嵌入式軟件整體開發環境情況和開發平臺，形成對系統開發理性、直觀的認識[5]。
5.2 ARM技術及嵌入式微處理器
當前嵌入式處理器種類較多，例如ARM處理器、MIPS處理器及PowerPC處理器等，其中應用最為廣泛的處理器當屬ARM，ARM有著四個通用處理器系列，不同系列能夠提供的性能有所差異，但基本覆蓋了大多應用領域，有效滿足了不同應用領域的應用需求。以SecurCore系列為例，其專門應用于對安全等級要求較高的場合。因此，應當讓學生積極學習ARM技術及相關嵌入式微處理器結構，為后續產品設計研發實踐奠定基礎。
5.3指令系統與硬件電路設計
一般來說，ARM微處理器有兩種工作狀態，且其能夠在兩種工作狀態之間隨時切換，第一種工作狀態為ARM狀態，在這種工作狀態下，處理器執行的ARM指令為32位字對齊指令[6]；第二種工作狀態為Thumb狀態，在這種工作狀態下，處理器執行的是Thumb指令，屬于16位半字對齊指令。兩種狀態下指令有著一定的關系，即Thumb指令集合為ARM指令集合的功能子集，但相較于等價ARM代碼來說，其能夠有效節省存儲空間，節省比例能夠達到30%-40%之間。
對于嵌入式技術來說，其軟硬件可以裁剪，因此應當做好硬件電路設計工作，通過有效的硬件電路設計來獲取最優硬件組合，提升嵌入式系統的硬件性能。
除了上述提到的說那個方面之外，數字電路、數據結構算法及匯編語言和編程語言等也較為重要，需要在計算機硬件嵌入式技術人才培養中有所側重。
六、結論
綜上所述，在計算機領域，嵌入式系統的應用越來越廣泛，計算機硬件嵌入式技術越來越受到關注，計算機嵌入式技術人才的培養應當以CDIO模式為指導，以市場需求為導向，以嵌入式技術發展趨勢為依據，合理選擇教學內容，培養先進的計算機硬件嵌入式技術人才。
參 考 文 獻
[1]蘇英.基于CDIO的微機原理與接口技術教學研究[J].中國管理信息化，2016（10）：218-219.
[2]楊偉力 李偉民 楊盛毅.基于CDIO理念的嵌入式系統課程改革實踐[J].科教導刊（上旬刊），2016（06）：56-57.
[3]徐武雄.基于CDIO的地方高校嵌入式系統仿真實驗室建設研究[J].中國電力教育，2012（19）：98-99.
[4]王偉 王楊 孟煒 李明.變電站自動化IED設備嵌入式通信模塊的開發[J].科技資訊，2014（24）：9-10.
關鍵詞：計算機 硬件維護 關鍵技術
中圖分類號：TP307 文獻標識碼：A 文章編號：1007-9416（2016）04-0000-00
如今計算機已經成為我們生活所常見的技術設備，并在我們的日常生活中有著重要的地位和作用。但是隨著使用時間的不斷加長，計算機難免會在運作速度和效率上產生一些問題，由于計算機故障而給我們的工作和生活帶來一些不必要的麻煩。根據調查情況來看，硬件是計算機故障中比較常見的問題源頭，例如計算機突然黑屏、卡機等問題。而硬件又是計算機的重要組成部分，因而有關計算機硬件的維護與保養十分重要。本文將針對計算機的維護技術進行探討和研究。
1 計算機硬件系統的組成
1.1 控制設備
在硬件的組成部分中，控制設備占據著較為核心的位置，其主要功能在于根據所接收的命令進行一定的判斷，再將需要傳送的信息輸入到對應的部件，確保計算機運行系統的穩定。控制設備的性能直接影響到整個計算機硬件的性能高低和計算機的運行效率，因此，控制設備的維護可以說是整個計算機硬件維護工作的重中之重。
1.2 存儲設備
存儲設備包括內部存儲和外部存儲，內部存儲連接到中央處理器，主要通過運行系統所傳達的命令進行有關數據的讀取和存儲。外部存儲器的主要優勢在于其存儲空間很大，通常用來保存用戶的數據和信息，保存時間較長。需要對外部存儲器的信息進行讀取時，就要將外部存儲器與計算機接口進行相聯，然后完成讀取工作。
1.3 運算設備
計算機強大的運算功能主要是通過專門的運算設備來完成的，通過用戶輸入的不同命令來實現各種簡單或復雜的運算，滿足人們對數據的處理與統計的要求。有了計算機強大的運算功能，人們的工作與生活都變得更加便捷，數據的統計與分析更加迅速精確，從而大大提高了工作的效率和質量。
1.4 輸入和輸出設備
計算機硬件系統中負責連接人機的部分就是專門的輸入設備與輸出設備。其中輸入設備接收用戶的命令，然后將所接收的命令傳送給相應的部件進行判斷和處理，最后由輸出設備再傳送給用戶，從而實現人機的交流與溝通。
2 計算機硬件維護原則
2.1 環境清潔
計算機硬件的運行環境包括外部環境。空氣的干燥程度以及空氣中灰塵的含量都會直接影響到計算機硬件的工作狀況。如果空氣濕度較大或灰塵較多，就會影響到計算機硬件的工作效率。因此，當需要對計算機故障進行檢查和維修之前，需要先確保計算機硬件的外部運行環境的良好，然后對計算機進行清理，為計算機的維護與保養準備良好的外部條件。
2.2 維護順序
在正式開始計算機硬件的維護工作之前，應當先對計算機的外接設備進行檢查，然后再檢查計算機主機。因為外接設備的檢查程序相對比較簡單，容易進行。因此在了解了計算機故障現象之后，需要先對鼠標、鍵盤等外接設備進行檢查，檢測是否存在問題。外接設備的檢查工作完成之后再開始主機的檢查。其次，電源的檢查優先于部件的檢查。因為人們通常容易忽視電源存在的問題，例如電源虛接等就容易導致計算機故障。因此如果在檢查完計算機各個部分之后，發現一切正常，則需要對電源進行檢查。最后，計算機硬件的維護程序應當堅持先易后難的原則。在計算機出現故障的情況下，通常我們需要先對計算機的接線口和插孔進行檢查，查看是否存在問題。如果沒有問題，再對計算機的硬件進行仔細檢查和維護。
3 計算機維護的關鍵技術
3.1 先清潔后檢測
在我們的生活和工作當中，空氣中所含有的灰塵量以及空氣的干燥程度都會對計算機硬件的工作狀態造成或多或少的影響。如果空氣中灰塵的含量過大或者空氣過于濕潤，都不利于計算機硬件的正常運行，甚至會影響到計算機硬件的使用壽命長短。在平常的生活當中，很多計算機硬件出現問題最開始都是因為外部環境的影響而導致的。所以，在開始計算機硬件的維護工作之前需要先進行外部環境的優化和機身的清潔，然后再進行相應的維護程序，避免對計算機的工作造成不良影響。
3.2 先外部設備后主機
通常在對計算機硬件進行維護工作的過程當中，外部設備的故障較為容易檢測，進行維護的程度也相對容易。所以，在了解了計算機故障的大致情況下，應當先對鼠標、顯示屏等外接設備進行檢查，查看是否存在故障，如果沒有問題再對計算機其他部件進行檢查。由此一來，不僅可以提高計算機硬件維護工作的效率，同時也可以在更大程度上減小人為因素對計算機硬件的破壞。
3.3 先電源后部件
根據統計結果顯示，在計算機硬件故障的大多數情況下，人們最容易忽視掉的問題便是電源問題。例如由于電源虛接或電源功率不夠等問題所引起的計算機硬件故障。在對計算機硬件進行維護時，人們可能常常忽略掉這些簡單而又經常存在的問題。如果沒有注意到這些問題，可能就會明顯加大計算機維護工作的工作量。所以，在計算機硬件的實際維護工作當中，一定不能忘記對電源進行檢查，并保障電源的安全使用。
3.4 先靜態后動態
所謂靜態是指計算機在沒有接通電源的情況下所保持的狀態，動態便是計算機接通電源后的運行狀態，靜態與動態是剛好相反的兩種運行狀態。在計算機的硬件的有關維護工作過程中，應當謹記先要關掉電源，保持計算機靜態的狀況，在靜態的情況下進行檢查和維護，如果沒有發現什么異常情況，再接通電源進行動態狀況的維修，以免由于不正確的通電程序而導致故障事態的擴大，帶來更大的損失和危害。
3.5 先簡單后復雜
計算機的維護工作應當堅持先易后難的工作理念。例如在計算機硬件的維護工作中，應當先對接口進行檢查，如果沒有發現問題再進行其他部件的檢查和維護。
參考文獻
[1]林振宇.計算機硬件維護關鍵技術探討[J].科技創新導報，2011，（22）：24-24.
[2]徐克楠.計算機硬件維護的綜合策略[J].硅谷，2011，（4）：4.
[3]苗蕾.淺談計算機硬件維護原則與方法[J].硅谷，2011，（1）：128-128.
關鍵詞：AES；加密算法；Java Web；硬件綁定；Derby數據庫
中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：2095-2163（2014）02-
Java Web Hardware Binding Preservation Technology based on AES Encryption Algorithm
CHEN Gang
（School of Management， Wuhan Textile University， Wuhan 430073，China）
Abstract： In order to prevent Java Web systems’ non-authorized use， developers need to protect software. This paper， based on the AES encryption algorithm and embedded database Derby， introduces the basic principle of hardware protection， designs binding protection process， and gives details technical methods. The paper proposes a hardware binding protection scheme combining fixed equipment hardware marking with mobile equipment hardware. The practice shows that the scheme has low cost and flexible uses， and the security is very high.
Keywords： AES； Encryption Algorithm； Java Web； Hardware Binding； Derby Database
0 引 言
保護軟件、防止盜版一方面需要法律法規的不斷完善、公民版權意識的不斷提高，另一方面技術手段也是其不可或缺的關鍵環節。在Java Web軟件保護過程中，目前更多地采用了機器的硬件標識符，例如硬盤的物理（或者邏輯）序列號[1-3]、CPU序列號、網卡MAC地址等等。由于硬件序列號通常與特定機器綁定，軟件在其他計算機上就無法使用，從而達到保護軟件的目的。但是這些信息中有的不可靠，有的則不穩定，例如：某些硬盤的物理序列號難以獲取，硬盤的邏輯序列號不穩定（與分區有關），CPU序列號容易被人為屏蔽、網卡MAC地址容易被更改等等。
針對上述問題，需要尋求一種更安全有效的方法。論文研究了一種基于固定設備（安裝Java Web系統的計算機）硬件標識和移動設備（例如移動U盤、移動硬盤等）硬件標識相結合的硬件綁定保護方案。該方案將固定設備的硬件標識（硬盤物理序列號+CPU序列號+網卡MAC地址）與移動設備硬件標識（論文采用U盤的物理序列號）相結合，采用高強度AES加密算法，并使用了嵌入式Derby數據庫。即使用戶非法處理了固定設備的硬件標識，由于缺少U盤，軟件仍然無法使用，因而較好地解決了這一問題。
1硬件綁定保護原理
1.1 AES加密算法
AES（Advanced Encryption Standard）新一代高級加密標準是由美國國家標準與技術研究所于2001年11月26日，并在2002年5月26日得到美國聯邦政府采用的一種區塊加密標準[4-5]。這個標準用來替代原先的DES，現已在全世界得到廣泛使用。AES大大增加了軟件系統的可靠性和安全性，獲得了廣泛認可，是迄至目前可獲得的最安全的對稱加密算法。AES區塊加密基本原理如圖1所示。
圖1 AES加密原理
Fig.1 The principle of AES Encryption
AES 設計有三個密鑰長度，分別是：128、192、256比特，其128比特密鑰比DES的56比特密鑰強1 021倍[6]。AES加密算法的全過程分別經過密鑰擴展（KeyExpansion）、輪密鑰加（AddRoundKey）、S 盒變換（SubBytes）、行變換（ShiftRows）、列變換（MixColumns）等步驟[7-9]。具體算法實現過程，請參閱相關文獻，這里不再贅述。
在Java Web系統中，考慮到字節碼文件（class）容易被反編譯的特點，以及基于系統運行效率的考慮，運用C語言代碼編寫實現AES算法，并封裝為本地DLL文件，具體函數聲明如下：
int AES_Encrypt（char *plain， char *keyStr， char *cipher）；//加密，參數：明文，密鑰，返回的密文
int AES_Decrypt（char *cipher， char *keyStr， char *plain， int cipherLen）； //解密，參數：密文，密鑰，返回的明文，密文長度
Java Web系統則通過JNI調用相應DLL文件中的AES_Encrypt（）、AES_Decrypt（）接口函數。
1.2 JNI技術
JNI（Java Native Interface）指的是Java本地程序接口，隸屬于JDK。通過使用JNI[10]，運行于不同平臺的Java虛擬機就可以操作用C/C++（或其他語言）編寫的應用程序或庫，并調用相應的接口函數。
本解決方案中，通過JNI調用AES加密算法的原理如圖2所示。
圖2 JNI調用原理
Fig.2 The principle of calling JNI
圖2 中，native byte[] GetEncodingString（String plain）為Java Web中用于加密數據的方法，該方法調用DLL中的AES_Encrypt（）方法。而native String GetDecodingString（byte[] cipher）則用于數據的解密處理。
解決方案中本地DLL接口函數的C語言代碼，著重要考慮兩個問題：不限制長度的字符串加密；中文字符的加解密容易亂碼問題。關鍵代碼如下：
JNIEXPORT jbyteArray JNICALL Java_DllUtils_GetEncodingString（JNIEnv *env， jobject obj， jstring jplain） {
const char *plain = （*env）->GetStringUTFChars（env， jplain， 0）；//獲取UTF明文
int plen = strlen（plain）；
char pTmp[plen + 1]；
memset（pTmp， 0， plen + 1）；
memmove（pTmp， plain， plen）； //拷貝到pTmp
pTmp[plen] = '＼0'；//加字符串結束標志＼0
char cipher[plen * 2 + 1]；//存放密文的數組
int cipherLen = 0；
cipherLen = AES_Encrypt（pTmp， KEYSTR， cipher）；//加密
（*env）->ReleaseStringUTFChars（env， jplain， plain）；
jbyteArray cipherbytes = （*env）->NewByteArray（env， cipherLen）；//轉換為字節碼
//將密文拷貝到cipherbytes中
（*env）->SetByteArrayRegion（env， cipherbytes， 0， cipherLen， （jbyte*） cipher）；
return cipherbytes；
}
對應的解密函數為：
JNIEXPORT jstring JNICALL Java_wzhks_sys_dlls_DllUtils_GetDecodingString（ JNIEnv *env， jobject obj， jbyteArray jcipher， jint tag） {
jsize srclen = （*env）->GetArrayLength（env， jcipher）；
jbyte *tempb = （*env）->GetByteArrayElements（env， jcipher， JNI_FALSE）；
char cipher[srclen + 1]；
memset（cipher， 0， srclen + 1）；
memmove（cipher， tempb， srclen）；
cipher[srclen] = '＼0'；
（*env）->ReleaseByteArrayElements（env， jcipher， tempb， 0）；
char plain[srclen]；
memset（plain， 0， srclen）；
if （tag == 0）
DES_Decrypt（cipher， WZHKS_ISEXAMDBKEY， plain， srclen）；
else if （tag == 1）
DES_Decrypt（cipher， WZHKS_NOTEXAMDBKEY， plain， srclen）；
return （*env）->NewStringUTF（env， plain）；
}
加密函數：傳入明文，返回加密后的字節碼；解密函數：傳入字節碼，返回解密后的明文。上述處理方法的優勢在于：可以很好地解決超長字符串的加解密，以及實踐中常見的加解密后導致中文亂碼的問題。
1.3 Derby數據庫
Derby是Apache Group組織推出的開源數據庫產品。Derby是多用戶、標準驅動的關系數據庫系統，占用內存少，基于商業數據庫Cloudscape內核。Derby有一個沖中的特點：可以作為單獨的數據庫服務器使用，也可以作為嵌入式數據庫進行應用[11]。
論文使用Derby作為移動設備的嵌入式數據庫，保存加密后的系統授權特征碼。其運行原理如圖3所示。
圖3 Derby嵌入式數據庫
Fig.3 Derby embedded database
嵌入式Derby的連接方式：
Class.forName（“org.apache.derby.jdbc.EmbeddedDriver”）；
DriverManager.getConnection（“jdbc：derby：MyDerbyDB"， “username”，”password”）；
1.4 設計流程
完整的解決方案是由三部分組成：Java Web系統、授權管理中心、U盤。而整個系統則基于MVC模式[12]進行處理，其處理流程如圖4所示。
圖4 系統處理流程
Fig.4 The processing flow of the system
Java Web系統啟動后，工作流程的關鍵步驟如下：
（1）系統獲取機器硬件組合特征碼（硬盤物理序列號+CPU序列號+網卡MAC地址），用AES加密，生成用戶識別碼，而后使用Email（或其他方式）傳送給軟件授權管理中心；
（2）授權管理中心解密接收到的用戶識別碼，再與獲取的U盤特征碼（物理序列號）組合進行AES加密，據此生成用戶授權碼，存入U盤嵌入式數據庫Derby。同時，將MD5加密后的密鑰一并存入，再將U盤下發給用戶；
（3）系統業務處理的運行，需要先根據機器硬件組合特征碼和U盤特征碼，進行AES加密處理。然后再與U盤嵌入數據庫中保存的用戶授權碼進行比對。如果二者吻合，則允許系統處理業務邏輯；否則，禁止處理。
2關鍵技術實現
2.1 生成用戶識別碼
系統使用WMIC（Windows Management Instrumentation）管理規范來獲取系統硬件特征碼，主要是通過exeCommandLine（）方法來進行，例如：
String hdid = exeCommandLine（"wmic path win32_physicalmedia get"，"SerialNumber"）；//硬盤序列號
String cpuid = exeCommandLine（"wmic cpu get"， "ProcessorId"）；//CPU序列號
String uid = exeCommandLine（"wmic Win32_USBHub get"， "PNPDeviceID"）；//U盤序列號
圖5為根據硬件特征生成的用戶識別碼。
圖5 用戶識別碼
Fig.5 User’s identification code
2.2 exeCommandLine（）方法核心代碼
該方法用于執行獲取硬件特征碼命令并返回執行結果。關鍵代碼如下：
Executor executor = new DefaultExecutor（）；
executor.setExitValue（1）；
ExecuteWatchdog watchdog = new ExecuteWatchdog（50000）；//創建線程狗
executor.setWatchdog（watchdog）；
ByteArrayOutputStream outputStream = new ByteArrayOutputStream（）；
executor.setStreamHandler（new PumpStreamHandler（outputStream））；//命令輸出流
CommandLine cmdline = CommandLine.parse（command + " " + param）； //解析命令行
DefaultExecuteResultHandler resultHandler = new DefaultExecuteResultHandler（）；
executor.execute（cmdline， resultHandler）； //執行命令行
resultHandler.waitFor（）；//等待當前線程結束
//獲取命令運行的結果
id = outputStream.size（） == 0 ？ id ： outputStream.toString（）.replaceAll（param， ""）；
這里的id，即為返回的序列號。進一步說明的是，獲取U盤物理序列號[13]時，需要特別處理一下：在resultHandler執行返回的數據流中，截取包含“USB＼VID”的字符串數據，例如“USB＼VID_0781&PID_5567＼200517388116A8C061D9”，其中“USB＼VID”代表U盤設備，而“200517388116A8C061D9”則為U盤物理序列號。注意：最后一個斜杠“/”后包含“&”字符的，則不是當前插入的U盤，而是系統保存的U盤插入記錄的數據，例如這樣返回的數據流“USB＼VID_090C&PID_937B＼5&844D9B1&0&3”，“5&844D9B1&0&3”并不代表U盤序列號。
2.3生成用戶軟件授權碼
根據前面獲得的用戶特征識別碼，生成軟件授權碼。關鍵代碼如下：
String usrAuthorizedKey = request.getParameter（"usrauthorizedkey"）；
Pattern p = pile（"＼t|＼r|＼n"）；
Matcher m = p.matcher（usrAuthorizedKey）；
usrAuthorizedKey = m.replaceAll（""）.trim（）；
request.setAttribute（"usrauthorizedkey"， usrAuthorizedKey）；
if （usrAuthorizedKey ！= null） {
String sourceData = SysUtils.INSTANCE.getDecodeString（ EncryptedKey.INSTANCE.getExameePaperKeyFile（），SysUtils.INSTANCE.parseHexString2String（usrAuthorizedKey））；
String authorizedKey = ""；
String[] skey = sourceData.split（"；"）；
if （skey.length == 4） {
request.setAttribute（"unitname"， skey[3]）；
authorizedKey = skey[0] + "；" + skey[1] + "；" + skey[2] + "；"+ skey[3]；
authorizedKey = SysUtils.INSTANCE.parseString2HexString（SysUtils.INSTANCE.getEncodeString（EncryptedKey.INSTANCE
.getExamdbKeyFile（）， authorizedKey））；//加密并轉換為16進制字符串
}
request.setAttribute（"genauthorizedkey"， authorizedKey）；
}
圖6為根據用戶識別碼生成的軟件授權碼。圖中的“授權認證考點名”是從用戶識別碼中提取出來的數據，用于生成軟件授權碼時校驗使用。
圖6 用戶授權碼
Fig.6 User’s authorization code
2.4 應用軟件授權碼
實際應用時，只需要在系統ServletContextListener監聽器的初始化事件中對用戶進行授權認證攔截，即可達到保護軟件的目的，例如：
@WebListener
public class SysConfigListener implements ServletContextListener {
public void contextInitialized（ServletContextEvent event） {
sysConfig（）；// 初始化配置
DBFactory.INSTANCE.pooledInit（）；// 初始化連接池
generateKey（）；//初始化密鑰
SysConfig.IS_AUTHORIZED = SysUtils.INSTANCE.isAuthorizedSystem（Constants.AUTHORIZEDKEY_PROPERTIES）； // 軟件是否授權
…// 其他業務處理
}
}
3 結束語
論文中采用的方法成本低廉，使用方便，安全性較高，可有效地防止Java Web系統的非授權使用。經實踐檢驗，效果良好。當然，基于Java字節碼本身容易被反編譯的特性，與智能卡加密狗相比仍存在一定風險。如果再進一步將Java Web系統有關Class文件進行代碼混淆（或加密）處理，對于數據加密強度要求不是非常高的場合，且基于其低成本優勢，將具有非常廣闊的應用前景。
參考文獻：
[1] 矯桂秋，覃一寧，李前，等.共享軟件的硬盤序列號保護機制的實現[J].計算機工程與應用，2003，（29）：156-158.
[2] 孫敬先，李長星，鄭敏.基于硬盤序列號和RSA算法的軟件加密方法[J].電腦知識與技術，2010，（26）：7267-7269.
[3] 基于硬盤序列號的序列密碼算法設計與實現 鄭海； 余勝超； 瞿學林； 鐘云海 計算機應用2003（S1）：299-301.
[4] Wikipedia.Advanced Encryption Standard[EB/OL]. http：///wiki/Advanced_Encryption_Standard，2013-10-25
[5] "Announcing the ADVANCED ENCRYPTION STANDARD （AES）". Federal Information Processing Standards Publication 197.United States National Institute of Standards and Technology （NIST）. November 26， 2001.
[6] NIST. Advanced Encryption Standard （AES） [M].Federal Information Processing Standards Publication， 2001.
[7] 張月華，張新賀，劉鴻雁.AES算法優化及其在ARM上的實現[J].計算機應用，2011，（6）：1539-1542.
[8] 覃曉草，李樹國.一種AES算法中S盒和逆S盒替換的表達式方法[J].微電子學與計算機，2014，（01）：112-115.
[9] 蘇陽. AES加密引擎并行化設計與實現[J]. 武漢大學學報（理學版），2013，（5）：471-475.
[10] ，樂小虬，李曦. JNI技術在桌面搜索工具中的應用[J].計算機技術與發展，2013，（2）：170-172.
[11] 宋麗紅. 基于嵌入式開源數據庫Derby實現信息服務平臺[J]. 計算機工程與應用，2007，（3）：87-89.
【關鍵詞】計算機，控制系統，軟硬件，關鍵技術
對于計算機控制系統而言，在技術應用的過程中可以分為兩種系統形式，分別是開環控制系統、閉環控制系統。對于開環控制系統而言，主要是對于系統的輸出量而言，在系統工作的過程中對于控制系統沒有產生一定的影響，而在整個系統的工作過程中既不需要對系統的輸出量進行數據的測量，也不用將反饋的信息輸送到傳入系統進行比較。而對于與閉環控制系統而言，主要是對控制系統有影響的影響的成為閉環控制系統，在整個技術的應用過程中，可以充分保證系統的穩定性。
一、計算機控制系統中的硬件
（一）硬件種類的技術應用
1、DDC控制系統。對于DDC控制系統而言，主要微機系統中的核心性內容，在使用的過程中會配備一定數量的設備，再通過與軟件系統系統的組件，實現數據處理功能。DDC控制系統的優點：第一，通過DDC控制系統的應用，可以實現系統應用的靈活性，如果在系統應用的過程中，要改變或增加控制系統的基本功能，則不需要改變現場的控制組件的結構，就可以滿足基本的需求。第二，DDC控制系統處理具有一定的控制功能之外，還具有豐富性的數據顯示技術。但是，在整個控制技術的應用過程中，存在著較為嚴重缺點，對于控制系統而言主要存在于一臺計算機上，如果系統發生故障，就會發生較為嚴重的后果。
2、PLC編程系統。對于PLC系統形式而言，在技術應用之初主要是為了取代繼電器執行中的ON/OFF，所研制出來的。隨著科學技術的逐漸發展，在PLC系統應用的過程中逐漸出現了模擬量以及控制系統，從而為整個數據的運算提供了充分性的保證。由于PLC系統在使用的過程中具有可靠性的特點，在使用的過程中將其與計算機綜合成為一種系統形式，已經成為技術發展中的主要目標。
（二）硬件發展中的關鍵性技術
由于計算機技術、通訊技術以及網絡技術的逐漸發展，通過PLC與DCS技術的充分融合，可以逐漸形成相互滲透、取長補短的技術應用形式。在PLC技術應用的過程中逐漸吸取了DCS回路控制技術、網絡功能等多方面的技術應用形式，從而為整個硬件技術的發展提供了充分性的保證。與此同時，隨著其他計算機控制系統的逐漸發展，控制系統在產品應用的過程中逐漸呈現多元化的技術發展形式，因此，在整個技術應用的過程中，向PLC技術轉變、向現場總線控制系統轉變逐漸成為計算機硬件系統中較為關鍵性的技術形式。
二、計算機控制系統中的軟件
（一）軟件種類的技術應用
1、PC總路線控制系統。
對于PC總路線的技術應用形式而言，是出現較早的控制系統形式，與之相關的軟件種類也相對較多，可以分為通用的開發軟件以及專用軟件兩種形式，通用開發軟件包括VB以及DELPHI等，主要是應用與WINDOWS平臺，開發人員可以直接利用WINDOWS平臺實現人機界面的驅動程序，為整個技術的開發及應用提供了科學化的發展，這種技術形式特別適合應用在特殊控制算法及技術要求的過程中。但是，在技術應用的過程中也存在著一定的缺點，在管理的過程中，需要較大規模的數據時，對于數據的維護效率較低。
2、DCS控制系統的組態軟件。
在計算機控制系統的應用過程中，通過DCS軟件系統的應用，主要具有較為強大的組態功能，例如，SFC、FBD以及梯形圖軟件。在技術系統的應用過程中，可以根據不同的組態形式進行編程技術的使用，從而為整個技術的建立及發展提供充分性的保證，為整個編程技術的應用提供了便利性的服務。但是，對著計算機技術的逐漸發展，PLC技術形式得到了充分性的發展，其在使用的過程中性價比也具有一定的優勢性。
（二）軟件發展中關鍵技術形式。
在軟件技術的發展過程中，技術應用的關鍵主要體現在以及幾個方面：首先，先進化的控制是自動化領域中較為重要的組成部分，通過軟件控制形成自動化的技術應用形式，同時也可以提供先進性的軟件控制技術，例如，在控制系統建立的過程中，設置數據整定內容，批量的進行軟件系統的管理，從而在根本意義上實現智能化、多變化的軟件控制系統。而且，在整個技術應用的過程中，模型預估控制技術也得到了廣泛性的應用。在人工智能控制的過程中將高級化的控制技術作為基本策略發展中的特點性，可以在一定程度上彰顯出標準化的技術應用，例如，DLL、DDE以及 TEC1131等技術形式，在軟件控制的過程中，逐漸形成自動化的技術應用形式，因此，網絡技術的發展已經逐漸成為現代信息技術的主流形式。
結束語：總而言之，對于計算機控制系統而言，主要是在技術應用的過程中，將計算機技術與控制理論充分的結合，從而形成的一種技術應用形式。而在計算機控制系統的發展過程中，主要經歷了簡單控制到分布式控制的系統形式，是我國計算機系統的技術優化得到了充分性的保證。
參考文獻：
[1]張曉元.現代計算機控制系統及其應用探討[J].廣東科技， 2012（5）： 100-102.
關鍵詞 PLC；電氣監控；硬件設計；控制技術
中圖分類號TM571 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）79-0135-02
可編程控制器作為計算機家族的一員，是隨著工業發展的需求而誕生的。這種可編程邏輯控制系統具有反應快、可靠性強、操作簡單等優勢。在現代化的工業生產中出現了越來越多的模擬量以及數字量的控制裝置，例如壓力、溫度、計數等控制，而采用PLC解決自動控制問題具有極大的優勢。為此本文就電氣監控系統的中應用PLC進行了論述。
1 PLC的原理及特點
PLC組成結構如下，其原理可以大致的分為三個階段：首先是輸入采樣階段。在這一階段，PLC通過掃描的方式依次的讀取輸入數據及狀態，并將其存儲與I/O映像區的相應單元。輸入完畢就可以進入后續的用戶程序執行階段，這一階段PLC通過由上而下的順序對用戶的程序進行掃描，對于每一條梯形圖，掃描的順序總是遵循著先左后右以及先上后下的順序進行邏輯運算，并根據運算的結果刷新邏輯線圈在系統中的對應狀態。最后是輸出刷新階段，在這一階段，CPU會按照I/O映像區中的數據及狀態刷新所有的輸出鎖存電路并輸出到電路驅動的相關外圓設備。
PLC具有以下明顯的特點：可靠性強。PLC具有極強的抗干擾能力，相比傳統繼電器技術更加適合于復雜的工業環境；反應快。由于PLC中將傳統的機械觸電繼電器替換為內部自定義的輔助繼電器，同時也取消了連接導線，而使用內部邏輯關系代替，為此就可以忽略其節點變位時間，不必考慮傳統繼電器的返回系數；操作簡單。
2 電氣監控的硬件設計
現場電動閾的最大優勢是所有的智能閾都是由兩線相互連接成的環路組成，最后只是將起始端與末端連接到主站的控制器。現場電動閾作為智能化的設計，不僅包含了豐富的診斷信息與數據，同時還能實現故障線路的屏蔽功能。當環路一旦出現短路、開路、接地故障等，智能閾會自動的將故障線路段從線路中屏蔽掉，從而保證了線路上的智能閾可以正常的與主站控制器進行通訊。其具體的評比控制原理可以簡述為：在線路正常的情況下，兩條線路中只有一條起作用，而另一條是冗余的。通訊信號沿著一條線路從主站控制器的一個端口流出，然后經過環路再從另一端口回來。而一旦線路發生異常，異常線路段就會被線路的閾門屏蔽，此時故障段兩邊的智能閾依然可以通過各自的環路實現和主站控制器的正常通訊；而如果同時有兩處發生異常，此時兩處異常段都會被屏蔽，剩余的正常的智能閾還能經過兩個“臂狀”環路實現和主站控制器的正常通訊。
3 PLC在電氣監控系統中的應用
定時采集方式是電氣監控系統中主要的模擬量信號采集方式，可以講信號的采集周期設置為次/500ms。下圖1為電氣監控系統進行模擬信號定時采集的梯形圖，其中定時器T0.1以440020為指針數據區每500ms存儲30001通道的內容，并在完成存儲之后將指針值加1。若果指針加1后的數值沒有超出允許的數據范圍則繼續，如果超出了就應該將00000重新賦予指針，重新開始進行存儲區內的數據信息存儲。
利用PLC實現電氣監控系統信息采集數據的功能主要有兩種方式：
1）首先是規定時間的方式進行數據采集。這種采集方式是在采集數據信息的基礎上，根據采集時間對電氣監控系統中被監控對象進行采集，并同時將采集到的數據信息存儲在數據存儲區；
2）然后還一種方式是采集時間不定的方式進行數據采集，這種方式主要是為了對被采集量進行有效地控制，從而根據前面采集信息的變化來調整下一步的采集工作，并將每次采集數據的時間記錄下來。如果預測被采集數據信息的波動較小，可以通過選擇時間變化的信息采集方式，達到節約數據存儲區的目的。一般在電氣監控系統中使用定時采集，每次采集現場模擬信號的周期定位500ms。計數輸入可以選用PLC的高速計數單元進行數據的采集，采集的頻率可以通過相應的中斷功能獲得。
數字儀表信號在以通信方式傳遞的過程中會出現系統現場儀表測試值與電氣系統采集數據存在差異的現象，為此可以通過通訊接口將需要傳輸的數據輸入到PLC的CII模塊，從而可以將一般的I/O信號與數字信號作為整體進行處理。對于采集的脈沖量，為了規避干擾問題的發生，可以通過定時中斷方式實現系統數據采集子程序以防止脈沖丟失。而如果采集的數據屬于模擬量，為了達到規避干擾的目的可以通過相應的數字濾波操作，例如對數據求平均值、加權平均等。
4 PLC發展趨勢
提升PLC的抗干擾能力。盡管PLC控制系統具有很好的抗干擾能力，但是對于一些電磁干擾過于強烈或者是生產環境極為惡劣的情況也會致使PLC控制系統的控制失誤或者運算失誤，從而導致正常的生產運行受到干擾。為此，在今后的一段時間內，不斷研發具備更高抗干擾能力的PLC系統，不斷的提升其在設計、安裝以及使用中的性能。
網絡化以及數字化。目前在火電系統中，DCS技術逐漸的普及并逐步成熟，只是近幾年的發展較為緩慢，而PLC作為發展迅速的技術，使得二者在發展的過程中相互吸收、利用，并逐漸發展成為新的控制系統—FCS系統。
5 結論
經過實際的應用發現，利用PLC進行數據采集控制具有極大的優越性與可靠性。尤其是在和上位機脫離的狀態下，PLC依然可以達成預設的任務，從而極大地提升了電氣監控系統的可靠性、安全性。鑒于未來多種行業的生產過程具有不同的控制需要，為此PLC控制系統需要不斷開發新的產品，使得產品的規格更為齊全、性能更加優異，不斷促進自動化控制網絡、國際通用網絡以及人類電氣化的發展。
參考文獻
[1]陽憲惠.工業數據通訊與控制網絡[M].北京：清華大學出版社，2003.
