硬件技術(shù)
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硬件技術(shù)范文第1篇
滾輪式鼠標(biāo)
滾輪式是最常見(jiàn)的鼠標(biāo)，其在外觀方面的最大特點(diǎn)是在底部的凹槽中有一個(gè)起定位作用從而使光標(biāo)移動(dòng)的滾輪。滾輪式鼠標(biāo)按照工作原理又可分為第一代的純機(jī)械式和第二代的光電機(jī)械式（簡(jiǎn)稱光機(jī)式）。
（1）純機(jī)械式
純機(jī)械式鼠標(biāo)，現(xiàn)在已經(jīng)不在使用。其工作原理是在它的底部有一個(gè)滾球，當(dāng)推動(dòng)鼠標(biāo)時(shí)，滾球就會(huì)不斷觸動(dòng)旁邊的小滾輪，產(chǎn)生不同強(qiáng)度的脈波，通過(guò)這種連鎖效應(yīng)，計(jì)算機(jī)通過(guò)運(yùn)算得出鼠標(biāo)軌跡的位置。
（2）光機(jī)式
這就是平常所說(shuō)的機(jī)械式鼠標(biāo)，它是一種光電和機(jī)械相結(jié)合的鼠標(biāo)。其原理是緊貼著滾動(dòng)橡膠球有兩個(gè)互相垂直的傳動(dòng)軸，軸上有一個(gè)光柵輪，光柵輪的兩邊對(duì)應(yīng)著有發(fā)光二極管和光敏三極管。當(dāng)鼠標(biāo)移動(dòng)時(shí)，橡膠球帶動(dòng)兩個(gè)傳動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，而這時(shí)光柵輪也在旋轉(zhuǎn)，光敏三極管在接收發(fā)光二極管發(fā)出的光時(shí)被光柵輪間斷地阻擋，從而產(chǎn)生脈沖信號(hào)，通過(guò)鼠標(biāo)內(nèi)部的芯片處理之后被CPU接收，信號(hào)的數(shù)量和頻率對(duì)應(yīng)著屏幕上的距離和速度。
光電式鼠標(biāo)
光電鼠標(biāo)產(chǎn)品按照其年代和使用的技術(shù)可以分為兩代產(chǎn)品，其共同的特點(diǎn)是沒(méi)有機(jī)械鼠標(biāo)必須使用的鼠標(biāo)滾球。
第一代光電鼠標(biāo)由光斷續(xù)器來(lái)判斷信號(hào)，最顯著特點(diǎn)就是需要使用一塊特殊的反光板作為鼠標(biāo)移動(dòng)時(shí)的墊子。這塊墊子的主要特點(diǎn)是其中那微細(xì)的一黑一白相間的點(diǎn)。原因是在光電鼠標(biāo)的底部，有一個(gè)發(fā)光的二極管和兩個(gè)相互垂直的光敏管，當(dāng)發(fā)光的二極管照射到白點(diǎn)與黑點(diǎn)時(shí)，會(huì)產(chǎn)生折射和不折射兩種狀態(tài)，而光敏管都這兩種狀態(tài)進(jìn)行處理后便會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的信號(hào)。從而使電腦作出反應(yīng)，一旦離開(kāi)那塊墊子，那光電鼠標(biāo)就不能使用了。
目前市場(chǎng)上的光電鼠標(biāo)產(chǎn)品都是第二代光電鼠標(biāo)。第二代光電鼠標(biāo)的原理其實(shí)很簡(jiǎn)單：其使用的是光眼技術(shù)，這是一種數(shù)字光電技術(shù)，較之以往機(jī)械鼠標(biāo)完全是一種全新的技術(shù)突破。光電感應(yīng)裝置每秒發(fā)射和接收，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)、快速的定位和指令傳輸。另一優(yōu)勢(shì)在于光眼技術(shù)摒棄了上一代光電鼠標(biāo)需要專用鼠標(biāo)板的束縛，可在任何不反光、不透明的物體表面使用，使用它最大的好處就是不象機(jī)械式鼠標(biāo)那樣需要常常清潔鼠標(biāo)球，而且其分辨率和刷新率都比機(jī)械式鼠標(biāo)高得多，高檔光電鼠標(biāo)定位非常精確。一般來(lái)說(shuō)，光電鼠標(biāo)的起步就是很高的，也就是說(shuō)，大部分光電鼠標(biāo)均是人體工程學(xué)設(shè)計(jì)。
人體工程學(xué)又叫人類工學(xué)或人類工程學(xué)，是第二次世界大戰(zhàn)后發(fā)展起來(lái)的一門(mén)新學(xué)科。它以人－機(jī)關(guān)系為研究的對(duì)象，以實(shí)測(cè)、統(tǒng)計(jì)、分析為基本的研究方法。具體到產(chǎn)品上來(lái)，也就是在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和制造方面完全按照人體的生理解剖功能量身定做,更加有益于人體的身心健康。而作為鼠標(biāo)的人體工程學(xué)無(wú)非是外型的大小和曲線（弧度）以及重量這幾方面的設(shè)計(jì)。鼠標(biāo)的人體工程學(xué)其目的就是最大限度地滿足人們使用鼠標(biāo)時(shí)在手感以及舒適度和使用習(xí)慣方面的要求，盡量減輕長(zhǎng)時(shí)間使用時(shí)身心的疲勞程度，盡量避免產(chǎn)生肌肉勞損的癥狀，從而最大限度地保護(hù)用戶的身心健康而且提高用戶的工作效率。例如，中國(guó)人的平均身高和手臂長(zhǎng)度以及手掌大小都要遜于身高手大的歐美人士，所以適于歐美市場(chǎng)的大個(gè)頭鼠標(biāo)產(chǎn)品一般都不適合于中國(guó)人使用。目前人體工程學(xué)已經(jīng)是鼠標(biāo)產(chǎn)品中與性能參數(shù)同樣重要的指標(biāo)。
指紋鼠標(biāo)
指紋鼠標(biāo)是一種特殊功能鼠標(biāo)，是具有指紋采集、識(shí)別功能的鼠標(biāo)，適用于對(duì)安全性要求較高的個(gè)人、辦公、企事業(yè)等各類行業(yè)企業(yè)。因其價(jià)格較高，并不適合普通個(gè)人用戶。
隨著辦公自動(dòng)化的普及，使我們的日常工作無(wú)法離開(kāi)電腦，每個(gè)電腦使用者都會(huì)將自己重要的數(shù)據(jù)和文件設(shè)置密碼進(jìn)行加密，以保護(hù)屬于自己的機(jī)密或隱私。但這種傳統(tǒng)的密碼有明顯的缺點(diǎn)，那就是，密碼容易被忘記、密碼輸入時(shí)容易被別有用心者窺視和獲取、密碼容易被破解等等。針對(duì)這一不足，計(jì)算機(jī)安全管理系統(tǒng)有了一個(gè)新的加密方式，就是指紋識(shí)別加密。
指紋鼠標(biāo)上集成了一個(gè)指紋采集傳感器，每次開(kāi)啟電腦時(shí)，使用者將特定的手指（一般是大姆指）放在傳感器窗口，計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行掃描，然后與使用者存儲(chǔ)在系統(tǒng)中的指印比較識(shí)別，就可方便、安全地連接到主機(jī)開(kāi)始工作，這樣不用擔(dān)心無(wú)關(guān)人員非法進(jìn)入。指紋鼠標(biāo)可以在登陸、恢復(fù)屏幕保護(hù)的時(shí)候使用，也可以用在解壓加密文件的時(shí)候使用，其在安全性方面的主要指標(biāo)是本人拒絕率和別人容許率以及指紋圖象傳輸率（該參數(shù)決定指紋的采集、識(shí)別速度）。目前的主流產(chǎn)品在這本人拒絕率和別人容許率上都達(dá)到了很低的出錯(cuò)率，而指紋圖象傳輸率也可達(dá)每秒可達(dá)十幾幀。
定位技術(shù)是指鼠標(biāo)定位的方式，和鼠標(biāo)的工作方式密切相關(guān)，常見(jiàn)的定位方式有光柵定位、軌跡球定位、發(fā)光二極管定位、激光定位等。
光柵定位主要是機(jī)械鼠標(biāo)所使用的方式，不過(guò)由于純粹的機(jī)械鼠標(biāo)現(xiàn)在已經(jīng)基本消失，機(jī)械鼠標(biāo)實(shí)際是指光機(jī)式鼠標(biāo)。鼠標(biāo)移動(dòng)時(shí)帶動(dòng)膠球滾動(dòng)，膠球的滾動(dòng)又磨擦鼠標(biāo)內(nèi)的分管水平和垂直兩個(gè)方向的柵輪滾軸，驅(qū)動(dòng)?xùn)泡嗈D(zhuǎn)動(dòng)。柵輪的輪沿為格柵狀，緊靠格柵兩側(cè)，一側(cè)是一紅外發(fā)光管，另一側(cè)是紅外接收組件。鼠標(biāo)的移動(dòng)轉(zhuǎn)換為水平和垂直柵輪不同方向和轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)動(dòng)。柵輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，柵輪的輪齒周期性遮擋紅外發(fā)光管發(fā)出的紅外線照射到水平和垂直兩個(gè)紅外接收組件，產(chǎn)生脈沖。鼠標(biāo)內(nèi)控制芯片通過(guò)兩個(gè)脈沖的相位差判知水平或垂直柵輪的轉(zhuǎn)動(dòng)方向，通過(guò)脈沖的頻率判知柵輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，并不斷通過(guò)數(shù)據(jù)線向主機(jī)傳送鼠標(biāo)移動(dòng)信息，主機(jī)通過(guò)處理使屏幕上的光標(biāo)同鼠標(biāo)同步移動(dòng)。
軌跡球定位
軌跡球定位的工作原理和其實(shí)與光柵類似，只是改變了滾輪的運(yùn)動(dòng)方式，其球座固定不動(dòng)，直接用手撥動(dòng)軌跡球來(lái)控制鼠標(biāo)箭頭的移動(dòng)。軌跡球被搓動(dòng)時(shí)帶動(dòng)其左右及上下兩側(cè)的滾軸，滾軸上帶有柵輪，通過(guò)發(fā)光管和接收組件產(chǎn)生脈沖信號(hào)進(jìn)行定位。不過(guò)軌跡球的滾輪積大、行程長(zhǎng)，這種定位方式能夠作出十分精確的操作。并且軌跡球另一大優(yōu)點(diǎn)是穩(wěn)定，通過(guò)一根手指來(lái)操控定位，不會(huì)因?yàn)槭植縿?dòng)作移動(dòng)影響定位。此外，現(xiàn)在也有使用光電方式的軌跡球，其工作原理和發(fā)光二級(jí)管定位類似。
發(fā)光二極管定位
發(fā)光二極管定位是大多數(shù)光電鼠標(biāo)的定位方式，這是一種電眼的工作方式。在光電鼠標(biāo)內(nèi)部有一個(gè)發(fā)光二極管，通過(guò)該發(fā)光二極管發(fā)出的光線，照亮光電鼠標(biāo)底部表面（這就是為什么鼠標(biāo)底部總會(huì)發(fā)光的原因）。然后將光電鼠標(biāo)底部表面反射回的一部分光線，經(jīng)過(guò)一組光學(xué)透鏡，傳輸?shù)揭粋€(gè)光感應(yīng)器件（微成像器）內(nèi)成像。這樣，當(dāng)光電鼠標(biāo)移動(dòng)時(shí)，其移動(dòng)軌跡便會(huì)被記錄為一組高速拍攝的連貫圖像。最后利用光電鼠標(biāo)內(nèi)部的一塊專用圖像分析芯片（DSP，即數(shù)字微處理器）對(duì)移動(dòng)軌跡上攝取的一系列圖像進(jìn)行分析處理，通過(guò)對(duì)這些圖像上特征點(diǎn)位置的變化進(jìn)行分析，來(lái)判斷鼠標(biāo)的移動(dòng)方向和移動(dòng)距離，從而完成光標(biāo)的定位。
激光定位
激光定位也是光電鼠標(biāo)的一種定位方式，其特點(diǎn)是使用了激光來(lái)代替發(fā)光二極管發(fā)出的普通光。激光是電子受激發(fā)出的光，與普通光相比具有極高的單色性和直線性，目前用于定位的激光主要是不可見(jiàn)光。普通光在不同顏色表面上的反射率并不一致，這就導(dǎo)致光電鼠標(biāo)在某些顏色表面上由于光線反射率低，使DSP不能識(shí)別的“色盲”問(wèn)題。此外普通光在透明等物質(zhì)表面無(wú)法使用，或者產(chǎn)生跳動(dòng)。由于激光近乎單一的波長(zhǎng)能夠更好的識(shí)別表面情況，靈敏度大大提高，因此使用激光定位的鼠標(biāo)可以有效解決這些問(wèn)題。
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接口類型是指鼠標(biāo)與電腦主機(jī)之間相連接的接口方式或類型。目前常見(jiàn)的鼠標(biāo)接口有串口，PS/2和USB三種類型。
串口
串口就是串行接口，即COM接口。這是最古老的鼠標(biāo)接口，是一種9針或25針的D型接口，將鼠標(biāo)接到電腦主機(jī)串口上就能使用。其優(yōu)點(diǎn)是適用范圍和機(jī)型最多，從早期的沒(méi)有PS/2接口和USB接口的電腦到現(xiàn)在最新的電腦都能使用，缺點(diǎn)是串口通信的數(shù)據(jù)傳輸率太低，中高檔鼠標(biāo)不能發(fā)揮其高性能優(yōu)勢(shì)，而且不支持熱插拔。在最新的BTX主板規(guī)范中已經(jīng)取消了串口，隨著B(niǎo)TX規(guī)范的普及，串口鼠標(biāo)也必將逐漸被淘汰。
PS/2接口
PS/2接口是目前最常見(jiàn)的鼠標(biāo)接口，最初是IBM公司的專利，俗稱“小口”。這是一種鼠標(biāo)和鍵盤(pán)的專用接口，是一種6針的圓型接口。但鼠標(biāo)只使用其中的4針傳輸數(shù)據(jù)和供電，其余2個(gè)為空腳。PS/2接口的傳輸速率比COM接口稍快一些，而且是ATX主板的標(biāo)準(zhǔn)接口，是目前應(yīng)用最為廣泛的鼠標(biāo)接口之一，但仍然不能使高檔鼠標(biāo)完全發(fā)揮其性能，而且不支持熱插拔。
需要注意的是，在連接PS/2接口鼠標(biāo)時(shí)不能錯(cuò)誤地插入鍵盤(pán)PS/2接口（當(dāng)然，也不能把PS/2鍵盤(pán)插入鼠標(biāo)PS/2接口）。一般情況下，符合PC99規(guī)范的主板，其鼠標(biāo)的接口為綠色、鍵盤(pán)的接口為紫色，另外也可以從PS/2接口的相對(duì)位置來(lái)判斷：靠近主板PCB的是鍵盤(pán)接口，其上方的是鼠標(biāo)接口。
USB接口
USB是英文Universal Serial Bus的縮寫(xiě)，中文含義是“通用串行總線”。目前常見(jiàn)的USB接口按照版本可分為USB1.1及USB2.0，其最大數(shù)據(jù)傳輸率分別是12Mbps和480Mbps，是一種高速的通用接口。這是一種新型的鼠標(biāo)接口，目前許多新的鼠標(biāo)產(chǎn)品都采用了USB接口，與前兩種接口相比，其優(yōu)點(diǎn)是非常高的數(shù)據(jù)傳輸率，完全能夠滿足各種鼠標(biāo)在刷新率和分辨率方面的要求，能夠使各種中高檔鼠標(biāo)完全發(fā)揮其性能，而且支持熱插拔。
鼠標(biāo)的分辨率，是選擇一款鼠標(biāo)的主要依據(jù)之一。一款鼠標(biāo)性能高低的決定性因素，就在于其鼠標(biāo)內(nèi)部的解碼裝置所能辨認(rèn)的每英寸長(zhǎng)度內(nèi)的點(diǎn)數(shù)，也就是一般人們所說(shuō)的分辨率，單位是DPI或CPI。其意思是指鼠標(biāo)移動(dòng)中，每移動(dòng)一英寸能準(zhǔn)確定位的最大信息數(shù)。分辨率是衡量鼠標(biāo)移動(dòng)精確度的標(biāo)準(zhǔn)，分為硬件分辨率和軟件分辨率，硬件分辨率反映鼠標(biāo)的實(shí)際能力，而軟件分辨率是通過(guò)軟件來(lái)模擬出一定的效果。DPI是dots per inch的縮寫(xiě)，意思是每英寸的像素?cái)?shù)，這是目前最常見(jiàn)的分辨率單位。CPI是count per inch的縮寫(xiě)，這是由鼠標(biāo)核心芯片生產(chǎn)廠商安捷倫定義的標(biāo)準(zhǔn)，意思是每英寸的采樣率。DPI和CPI都可以用來(lái)表示鼠標(biāo)的分辨率，但是DPI反應(yīng)的是個(gè)靜態(tài)指標(biāo)，用在打印機(jī)或掃描儀上顯得更為合適。由于鼠標(biāo)移動(dòng)是個(gè)動(dòng)態(tài)的過(guò)程，用CPI來(lái)表示鼠標(biāo)的分辨率更為恰當(dāng)。
現(xiàn)在大多數(shù)鼠標(biāo)采用了400DPI，少數(shù)羅技高端鼠標(biāo)采用了800DPI。400DPI意味著什么呢？就是說(shuō)當(dāng)鼠標(biāo)每移動(dòng)一英寸就可反饋400個(gè)不同的坐標(biāo)，換句話說(shuō)也就是采用400DPI的鼠標(biāo)可以觀察到你手部0.06毫米的微弱移動(dòng)，就說(shuō)明DPI越大，光電鼠標(biāo)就越靈敏。而分辨率在使用過(guò)程中往往會(huì)在高精度的圖像處理中得到良好的體現(xiàn)，哪怕是用戶微弱的移動(dòng)，高分辨率鼠標(biāo)也可以將其反映在屏幕上。相反過(guò)低分辨率的光電鼠標(biāo)往往會(huì)在高屏幕分辨率下出現(xiàn)移動(dòng)不順滑的感覺(jué)，也會(huì)在圖像處理軟件中出現(xiàn)不能精確定位的問(wèn)題。
不同分辨率的鼠標(biāo)產(chǎn)品其性能是不同的。例如，當(dāng)我們把鼠標(biāo)向左移動(dòng)一英寸時(shí)，400DPI的鼠標(biāo)會(huì)向電腦發(fā)出400次“左移”信號(hào)，而800DPI的鼠標(biāo)就發(fā)送800次。做個(gè)假設(shè)，我們把鼠標(biāo)移動(dòng)1/800英寸，那么800DPI的鼠標(biāo)會(huì)向電腦傳送一次移動(dòng)信號(hào)，而400DPI的鼠標(biāo)卻沒(méi)有反應(yīng)，我們必須再移動(dòng)1/800英寸它才會(huì)傳送移動(dòng)信號(hào)。從這里可以看出，這兩種分辨率的性能最大差別就在于800DPI的鼠標(biāo)在移動(dòng)的開(kāi)始階段會(huì)比400DPI的鼠標(biāo)反應(yīng)快些。800DPI和400DPI的鼠標(biāo)只是在顯示器分辨率高的情況下性能差異才會(huì)表現(xiàn)得明顯一點(diǎn)。800DPI的鼠標(biāo)雖然定位比較精確，但是價(jià)格比較昂貴，除非是專業(yè)圖形用戶或游戲?qū)I(yè)玩家，400DPI分辨率的光電鼠標(biāo)已經(jīng)足夠用了。
需要說(shuō)明的是，鼠標(biāo)的這個(gè)參數(shù)是個(gè)頗受爭(zhēng)議的參數(shù)，人們?cè)O(shè)定這個(gè)參數(shù)原本的意思是想反映鼠標(biāo)的精確程度，但實(shí)際上DPI并不能很好的完成這個(gè)任務(wù)，因此有些廠商并不使用這個(gè)參數(shù)，或者即使使用也有不同的計(jì)算方法，這完全是由光電鼠標(biāo)的工作方式造成的。光電鼠標(biāo)的結(jié)構(gòu)可以分為三個(gè)部分，分別是成像系統(tǒng)IAS（Image Acquisition System）、信號(hào)處理系統(tǒng)DPS（Digital Signal Processor）和接口系統(tǒng)SPI（Serial Peripheral Interface）。首先成像系統(tǒng)IAS相當(dāng)于一個(gè)高速連續(xù)拍照的數(shù)碼相機(jī)，不斷對(duì)鼠標(biāo)墊進(jìn)行拍照，然后信號(hào)處理系統(tǒng)DPS對(duì)拍攝到的每張圖片進(jìn)行分析，通過(guò)圖片的變化判斷鼠標(biāo)的移動(dòng)，最后接口系統(tǒng)SPI將鼠標(biāo)移動(dòng)的數(shù)據(jù)傳給計(jì)算機(jī)。其中最為重要的是IAS系統(tǒng)，它是鼠標(biāo)的核心部分，由光源、透鏡和CMOS成像三部分組成。透鏡可以起到對(duì)圖像放大的作用，類似顯微鏡，顯然提高透鏡的放大倍數(shù)就可以提高鼠標(biāo)的DPI。然而單純提高放大倍數(shù)反而使圖像模糊、變形，令DSP系統(tǒng)難以準(zhǔn)確分析移動(dòng)情況。因此DPI像一把雙刃劍，單純提高DPI并沒(méi)有意義，并且目前多數(shù)鼠標(biāo)使用的USB和PS/2接口的數(shù)據(jù)傳輸力有限，過(guò)高的DPI可能會(huì)超出接口的傳輸能力。
一個(gè)鼠標(biāo)如果精確度不夠，可能會(huì)出現(xiàn)移動(dòng)不靈活、在高速移動(dòng)中失控，甚至指針出現(xiàn)抖動(dòng)的現(xiàn)象。要解決這個(gè)問(wèn)題，除了要適當(dāng)提高DPI之外，還要提高光源的亮度、增大CMOS感光面積，提高每秒鐘拍照的次數(shù)。這幾個(gè)方面必須相互配合，單獨(dú)提高其中一個(gè)意義不大，甚至適得其反。例如每秒拍照的次數(shù)，微軟早在第二代光學(xué)引擎就將拍攝次數(shù)提高到每秒6000次，羅技沒(méi)有公布這個(gè)數(shù)據(jù)，估計(jì)也不會(huì)比6000低，但這個(gè)數(shù)不能代表鼠標(biāo)精確程度，因此羅技和安捷倫已經(jīng)不使用這個(gè)參數(shù)。有廠商將這些方面綜合起來(lái)，提出了像素處理能力這個(gè)參數(shù)，表示鼠標(biāo)每秒能處理的像素?cái)?shù)量，目前主流的鼠標(biāo)像素處理能力達(dá)到了300萬(wàn)/秒。應(yīng)該說(shuō)像素處理能力是相當(dāng)科學(xué)的參數(shù)，但是缺點(diǎn)是不夠直觀，因此有人又提出了鼠標(biāo)能適應(yīng)的最大加速度和速度，從試驗(yàn)出發(fā)，讓鼠標(biāo)能適應(yīng)人手在工作時(shí)鼠標(biāo)移動(dòng)的最大加速度和速度。然而這些參數(shù)都不能完整的反映鼠標(biāo)的精確程度，各個(gè)廠商標(biāo)稱的方式也不盡相同，造成相互之間難以比較的現(xiàn)象。總的來(lái)說(shuō)，光電感應(yīng)度還是一個(gè)傳統(tǒng)并且相對(duì)廣為接受的參數(shù)，但是成熟的消費(fèi)者應(yīng)該了解這個(gè)參數(shù)，選購(gòu)鼠標(biāo)時(shí)不能只看數(shù)字，還要多了解鼠標(biāo)實(shí)際使用效果。
無(wú)線鼠標(biāo)其實(shí)由來(lái)已久。早在1984年，羅技廠商已經(jīng)在研發(fā)第一款無(wú)線鼠標(biāo)。不過(guò)那時(shí)候的無(wú)線鼠標(biāo)還依靠紅外線作為信號(hào)的載體，但其由于性能方面的諸多問(wèn)題而告失敗，但是羅技在無(wú)線鼠標(biāo)開(kāi)發(fā)的創(chuàng)新也給后來(lái)的研發(fā)帶來(lái)了很多思路的指引。
從原理上看，無(wú)線鼠標(biāo)主要分為紅外線和無(wú)線電式。兩種鼠標(biāo)都采用干電池供電。紅外方式具有不易受到個(gè)人電腦及外設(shè)噪音影響的優(yōu)點(diǎn)，但也存在著如果鼠標(biāo)的發(fā)射器與接收器對(duì)不準(zhǔn)的話就無(wú)法正常工作的缺點(diǎn)，因此目前采用這種方式的產(chǎn)品已經(jīng)不多，大多數(shù)都是采用了更為先進(jìn)的無(wú)線電發(fā)射方式。
無(wú)線電式鼠標(biāo)的學(xué)名叫DRF（Digital radio frequency，數(shù)字無(wú)線電頻率），這項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)Χ叹嚯x通訊提供充足的帶寬，非常適合鼠標(biāo)和鍵盤(pán)這樣的設(shè)備使用。它的原理也非常簡(jiǎn)單，鼠標(biāo)部分工作與傳統(tǒng)鼠標(biāo)相同，用無(wú)線發(fā)射器把鼠標(biāo)在X或Y軸上的移動(dòng)，按鍵按下或抬起的信息轉(zhuǎn)換成無(wú)線信號(hào)并發(fā)送出去，無(wú)線接收器收到信號(hào)后經(jīng)過(guò)解碼傳遞給主機(jī)，驅(qū)動(dòng)程序告訴操作系統(tǒng)鼠標(biāo)的動(dòng)作，該把鼠標(biāo)指針移向哪個(gè)方向或是執(zhí)行何種指令。
采用無(wú)線電技術(shù)的好處是，只要在限定距離以內(nèi)，就可以在任何位置使用，幾乎不受障礙物的影響。一般傳輸?shù)木嚯x達(dá)10～20米，已經(jīng)足夠用戶使用。無(wú)線電的最大特點(diǎn)是可以進(jìn)行360度全方位無(wú)線射頻遙控，而且耗電量較低，具有觸發(fā)工作待機(jī)休眠。無(wú)線設(shè)備的接受端已經(jīng)內(nèi)置接收器，發(fā)射器裝在主機(jī)的設(shè)備口上，均不會(huì)影響產(chǎn)品外觀。無(wú)線電接收器本身所具有的接口是USB或PS2的，可以從計(jì)算機(jī)的PS/2接口取電，不需要另加電池。它具有雙或多波段，如果有多個(gè)無(wú)線設(shè)備，均可以通過(guò)這一個(gè)接收器進(jìn)行管理，鍵盤(pán)工作頻率一般占用通道1（如：27.185M和27.035M），鼠標(biāo)工作頻率占用通道2（如：27.085M和27.135M），工作時(shí)鼠標(biāo)和鍵盤(pán)或多個(gè)鼠標(biāo)之間干擾性較低，而且不會(huì)影響無(wú)線電話等其他數(shù)字無(wú)線設(shè)備。
目前生產(chǎn)無(wú)線鼠標(biāo)的廠商并不太多，大部分集中在微軟、羅技、明基等知名廠商中。而其中微軟與羅技成為高端市場(chǎng)的霸主，也是消費(fèi)者心目中頂級(jí)產(chǎn)品。
硬件技術(shù)范文第2篇
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)；EDA技術(shù)；實(shí)踐分析
前言
電子設(shè)計(jì)從手工設(shè)計(jì)逐步走向了自動(dòng)化設(shè)計(jì)，它的發(fā)展以EDA技術(shù)的發(fā)展為主要標(biāo)志。EDA技術(shù)以計(jì)算機(jī)為操作工具，融合了最新的應(yīng)用電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和智能化技術(shù)的成果，并且將設(shè)計(jì)人員從繁重且重復(fù)的勞動(dòng)中解脫出來(lái)，使得電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)效率提升了。
1EDA技術(shù)概述
1.1EDA技術(shù)的基本內(nèi)容
在沒(méi)有EDA技術(shù)的時(shí)代，計(jì)算機(jī)硬件的設(shè)計(jì)需要通過(guò)人工手動(dòng)完成集成電路的設(shè)計(jì)、布線等工作。而隨著集成線路復(fù)雜程度的增加，基于手工的設(shè)計(jì)方式已經(jīng)無(wú)法滿足工作需求。因而人們開(kāi)始尋求一種更為高效的硬件設(shè)計(jì)方式。EDA技術(shù)的誕生，成功改變了這一情況。它以計(jì)算機(jī)為操作工具，讓學(xué)生可以在軟件平臺(tái)上，通過(guò)軟件化的設(shè)計(jì)方式來(lái)描述計(jì)算機(jī)硬件。由計(jì)算機(jī)代替人工完成邏輯編譯、優(yōu)化、布線、仿真等工作。整個(gè)過(guò)程是自動(dòng)的，直到能夠完成對(duì)既定芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作[1]。
1.2一般設(shè)計(jì)流程
它創(chuàng)新性的顛覆了傳統(tǒng)電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方式。將設(shè)計(jì)的順序從由下至上翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)。這使得硬件設(shè)計(jì)者能夠從更為宏觀的角度去掌控產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)。包括設(shè)計(jì)的質(zhì)量、成本、功能需求、研發(fā)周期等。在擁有比較全面的宏觀分析后，從系統(tǒng)設(shè)計(jì)出發(fā)，進(jìn)行頂層功能模塊的解構(gòu)和劃分。并能夠按照方框圖系統(tǒng)級(jí)的次序逐級(jí)完成仿真糾錯(cuò)和驗(yàn)證。從而能夠使設(shè)計(jì)問(wèn)題更早的被凸顯出來(lái)。當(dāng)所有的仿真和驗(yàn)證確認(rèn)無(wú)誤后，再用邏輯綜合優(yōu)化工具的門(mén)級(jí)邏輯電路的網(wǎng)表來(lái)實(shí)現(xiàn)硬件的物理級(jí)呈現(xiàn)。通過(guò)該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，將設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)強(qiáng)度減輕，僅需要通過(guò)軟件平臺(tái)，就可以實(shí)現(xiàn)硬件的電路設(shè)計(jì)和功能仿真。整體的設(shè)計(jì)效率被大幅度提升。硬件設(shè)計(jì)流程如圖1所示：
2基于EDA技術(shù)的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)的實(shí)踐探究
本文以可編程器件開(kāi)發(fā)工具M(jìn)AX+PLUSⅡ?yàn)殚_(kāi)發(fā)平臺(tái)設(shè)計(jì)，它的運(yùn)行速度快，界面統(tǒng)一，功能集中。同時(shí)該開(kāi)發(fā)平臺(tái)具備十分完整的可編程邏輯設(shè)計(jì)環(huán)境，能夠完成從指標(biāo)設(shè)計(jì)、輸入、編輯綜合處理、校驗(yàn)直至編程下載的EDA設(shè)計(jì)的全過(guò)程。設(shè)計(jì)者可以按工作流程選用工作模塊。適用于多平臺(tái)操作，是一種理想的開(kāi)發(fā)平臺(tái)。本部分就計(jì)算機(jī)的基本硬件之一通用異步收發(fā)傳輸器基于EDA技術(shù)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的闡述。
2.1UART的基本介紹
通用異步收發(fā)器（UART），是計(jì)算機(jī)中不可缺少的組成部分，它是一種短距離串行傳輸接口。能夠作為微機(jī)與下位機(jī)的通訊串口，來(lái)實(shí)現(xiàn)有效通訊。根據(jù)當(dāng)前的計(jì)算機(jī)運(yùn)行機(jī)制，需要進(jìn)行數(shù)據(jù)的交換和傳輸。但是并行數(shù)據(jù)并不能夠直接發(fā)送到調(diào)至解調(diào)器中，而必須要經(jīng)過(guò)異步傳輸才能夠解決。UART就是此過(guò)程的必要部件。它將信息有序的發(fā)送到調(diào)制解調(diào)器中，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。
2.2硬件設(shè)計(jì)
在進(jìn)行硬件設(shè)計(jì)時(shí)，考慮各項(xiàng)功能模塊的調(diào)試工作，設(shè)置了三個(gè)按鍵輸入來(lái)實(shí)現(xiàn)UART的復(fù)位、接收和發(fā)送數(shù)據(jù)功能的啟動(dòng)。整體硬件結(jié)構(gòu)如圖2所示。
2.3模塊設(shè)計(jì)
（1）基本設(shè)計(jì)思路UART在工作中主要涉及兩個(gè)過(guò)程，發(fā)生和接收。在設(shè)計(jì)時(shí)，考慮模塊化的方式來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)。發(fā)生的過(guò)程即并行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備階段，UART按照既定的格式，將信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。在此過(guò)程中涉及到關(guān)鍵的時(shí)鐘信號(hào)。需要通過(guò)波特率發(fā)生器來(lái)產(chǎn)生與本地系統(tǒng)同步的時(shí)鐘信號(hào)。而接收的過(guò)程，就是在信號(hào)轉(zhuǎn)換成RXD串行信號(hào)后，轉(zhuǎn)換成調(diào)制解調(diào)器需要的并行數(shù)據(jù)信號(hào)。在整個(gè)進(jìn)程中，由于本地時(shí)鐘信號(hào)與UART的時(shí)鐘信號(hào)會(huì)產(chǎn)生一定的延遲和誤差。當(dāng)這種誤差產(chǎn)生持續(xù)性的積累時(shí)，會(huì)產(chǎn)生接收偏差。使得UARD的功能不能夠被順利的實(shí)現(xiàn)。因此，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要采用一個(gè)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于波特率的本地時(shí)鐘信號(hào)對(duì)輸入信號(hào)RXD不斷地采樣，來(lái)保持工作過(guò)程中UARTDE接收和發(fā)生不會(huì)出現(xiàn)步調(diào)不一致。（2）奇偶校驗(yàn)位發(fā)生器模塊設(shè)計(jì)奇偶校驗(yàn)是一種校驗(yàn)代碼傳輸正確性的方法，以保證串行數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。在基于EDA技術(shù)進(jìn)行UART奇偶校驗(yàn)位發(fā)生器設(shè)計(jì)需要考慮幾個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。一是該模塊能夠執(zhí)行奇偶校驗(yàn)規(guī)則，正確的選擇數(shù)據(jù)。從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)既定二進(jìn)制數(shù)據(jù)與輸入的串行數(shù)據(jù)校驗(yàn)位的合理比較。驗(yàn)證輸入的正確性。二是該模塊必須要滿足計(jì)算機(jī)功能的持續(xù)拓展性。在計(jì)算機(jī)工作中，會(huì)產(chǎn)生不確定的并行校驗(yàn)位的增加。那么該模塊應(yīng)該能在后續(xù)定義的規(guī)則基礎(chǔ)上進(jìn)行校驗(yàn)位的添加。對(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)完成的奇偶校驗(yàn)位發(fā)生器模塊采用EDA的工具mod-elsim12.0進(jìn)行功能的仿真，對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)的分析，以確保所有期望的功能都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，對(duì)于發(fā)生問(wèn)題的地方及時(shí)進(jìn)行修訂。（3）波特率發(fā)生器模塊設(shè)計(jì)此模塊的主要功能就是能夠根據(jù)時(shí)鐘的頻率和既定的波特率來(lái)計(jì)算出波特分頻因子。分頻因子就是分頻數(shù)。對(duì)于波特率發(fā)生器的系數(shù)一般在現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列實(shí)現(xiàn)時(shí)基本上是固定的，但是當(dāng)實(shí)現(xiàn)出現(xiàn)變化時(shí)，波特發(fā)生器的系數(shù)就要發(fā)生改變。在UART中采用的是專用的芯片，使得波特率的改變變得比較困難，需要加上相應(yīng)的接口來(lái)實(shí)現(xiàn)波特率的變動(dòng)。在使用硬件描述語(yǔ)言的parameter語(yǔ)句（VerilogHDL）或者Generic語(yǔ)句（VDHL）就可以實(shí)現(xiàn)UART專用芯片的波特率的改變。那么就不需要通過(guò)后續(xù)的接口添加來(lái)改變系數(shù)，也就減少了設(shè)計(jì)和調(diào)試的難度。該發(fā)生器的分頻時(shí)鐘與波特時(shí)鐘的頻率比設(shè)置為16:1.那么信號(hào)采樣的準(zhǔn)確性就會(huì)增高，使接收和發(fā)生保持在同一步調(diào)上[2]。（4）頂層模塊設(shè)計(jì)UART頂層模塊是硬件的綜合模塊。它涵蓋硬件中全部接口定義。主要是為了接收和發(fā)生與其他模塊的通訊和連接。若通用異步收發(fā)器的波特率為9600bit/s，分頻因子則為9600*16*2。運(yùn)用EDA仿真軟件，在進(jìn)行發(fā)送功能仿真時(shí)將能夠得到相應(yīng)的仿真結(jié)果。對(duì)該模塊的仿真結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)分析的時(shí)候可以發(fā)現(xiàn)，等待發(fā)送的數(shù)據(jù)在接觸發(fā)生信號(hào)后，其串行信號(hào)發(fā)生了改變，由01010101001010101[3]。利用EDA技術(shù)進(jìn)行UART的實(shí)際，能夠?qū)崿F(xiàn)利異步串行通信功能，同時(shí)可以利用EDA仿真工具就功能模塊進(jìn)行分別和整體的仿真校驗(yàn)，解決了計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)問(wèn)題發(fā)現(xiàn)晚的劣勢(shì)，能夠在設(shè)計(jì)的過(guò)程中及時(shí)調(diào)整設(shè)計(jì)方案。
3結(jié)束語(yǔ)
EDA技術(shù)是計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)向軟件化轉(zhuǎn)變的重要標(biāo)志，它為計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)提供了全新的思路。這種設(shè)計(jì)方式使得計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)計(jì)具備可視性、直觀性，且可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中進(jìn)行實(shí)時(shí)的控制和調(diào)整，解決了復(fù)雜電路設(shè)計(jì)問(wèn)題發(fā)現(xiàn)滯后的問(wèn)題。
參考文獻(xiàn)
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硬件技術(shù)范文第3篇
關(guān)鍵詞：EDA技術(shù) 計(jì)算機(jī)硬件 存在問(wèn)題 優(yōu)化措施
一、EDA技術(shù)的基本特征研究
現(xiàn)代EDA技術(shù)的基本特征是采用高級(jí)語(yǔ)言描述，具有系統(tǒng)級(jí)仿真和綜合能力，具有開(kāi)放式的實(shí)際環(huán)境以及豐富的元器件模型庫(kù)等；硬件描述語(yǔ)言輸入是EDA系統(tǒng)的主要輸入方式，由于現(xiàn)代社會(huì)電子系統(tǒng)規(guī)模日漸增大，硬件描述語(yǔ)言輸入逐步取代了之前傳統(tǒng)的原理圖輸入設(shè)計(jì)方法，其優(yōu)勢(shì)在于能夠進(jìn)行邏輯綜合優(yōu)化，使設(shè)計(jì)者在比較抽象的層次上對(duì)設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)和內(nèi)部特征進(jìn)行描述。
二、傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)存在的問(wèn)題
（一）硬件設(shè)備短缺，開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)
早期的計(jì)算機(jī)由于工作環(huán)境、硬件材料等方面因素的影響，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的損耗量相對(duì)較大。為了保證計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)，管理人員不得不花費(fèi)較多的人力、物力和財(cái)力進(jìn)行修復(fù)和管理。同時(shí)，受當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的制約，計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的開(kāi)發(fā)周期較長(zhǎng)，而對(duì)于相關(guān)專業(yè)的任課教師來(lái)說(shuō)，從理論知識(shí)的學(xué)習(xí)到最終熟練進(jìn)行知識(shí)的講解，中間還需要經(jīng)歷長(zhǎng)時(shí)間的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)分析和試驗(yàn)，因此，計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的周期非常漫長(zhǎng)。而對(duì)于高校的計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)室來(lái)說(shuō)，如果堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)的進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備更新?lián)Q代，雖然能夠保證各項(xiàng)計(jì)算機(jī)教學(xué)試驗(yàn)正常開(kāi)展，但是高頻率的計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備更新必然會(huì)造成較大的經(jīng)濟(jì)壓力，不利于高校的綜合性建設(shè)；而如果長(zhǎng)時(shí)間不進(jìn)行計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的更新，又起不到教學(xué)應(yīng)有的效果。
（二）硬件與試驗(yàn)脫節(jié)且不夠系統(tǒng)化
計(jì)算機(jī)專業(yè)的硬件類課程是一門(mén)實(shí)用性很強(qiáng)的學(xué)科，學(xué)生不僅要掌握計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本方法和理論知識(shí)，而且要學(xué)會(huì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)技術(shù)和計(jì)算機(jī)的控制運(yùn)用。但是從現(xiàn)階段高校計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)教學(xué)來(lái)看，許多高校專業(yè)教師仍然沒(méi)有從根本上轉(zhuǎn)變教學(xué)方法，課堂理論知識(shí)講解的比重過(guò)高，學(xué)生獨(dú)立思考和獨(dú)立設(shè)計(jì)的時(shí)間偏少，由此導(dǎo)致計(jì)算機(jī)硬件的理論教學(xué)與實(shí)踐相脫節(jié)。除此之外，即便是在教師的帶領(lǐng)下開(kāi)展了計(jì)算機(jī)硬件實(shí)驗(yàn)課程，由于缺乏規(guī)范化的組織和系統(tǒng)化的安排，學(xué)生的自主動(dòng)手和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ驳貌坏接行У陌l(fā)揮，多數(shù)情況下只能按照教師所講解的內(nèi)容進(jìn)行模仿設(shè)計(jì)，學(xué)生計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力和硬件設(shè)計(jì)能力沒(méi)有得到真正的提高。
（三）教學(xué)內(nèi)容相對(duì)固定，缺乏創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)
計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備的設(shè)計(jì)要滿足與當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展需要，這就要求其設(shè)計(jì)理念必須緊跟市場(chǎng)發(fā)展形勢(shì)，不斷的進(jìn)行自我更新和完善。但是作為高校的一門(mén)學(xué)科，計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)要受到多種因素的制約，例如其硬件開(kāi)發(fā)不僅受高校實(shí)驗(yàn)室硬件設(shè)備的影響，還與實(shí)驗(yàn)人員的整體素質(zhì)有關(guān)。而有些高校為了降低計(jì)算機(jī)硬件設(shè)計(jì)的開(kāi)發(fā)成本，對(duì)某個(gè)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)計(jì)功能進(jìn)行了限定，這種方法雖然能夠降低硬件設(shè)計(jì)成本，但是不利于實(shí)驗(yàn)室功能的延伸，并且專用實(shí)驗(yàn)臺(tái)的故障率較高，后期投入維修的花費(fèi)也大。因此，計(jì)算機(jī)硬件教學(xué)內(nèi)容難以實(shí)現(xiàn)與時(shí)俱進(jìn)的更新，缺乏創(chuàng)新意識(shí)，是制約其硬件設(shè)計(jì)的主要根源。
三、基本設(shè)計(jì)思想和EDA技術(shù)
開(kāi)發(fā)利用EDA平臺(tái)進(jìn)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)部件及主機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，其實(shí)質(zhì)是利用運(yùn)行在計(jì)算機(jī)上軟件所提供的虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境，設(shè)計(jì)人員利用該系統(tǒng)所提供的各種元器件和芯片仿真模型，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要設(shè)計(jì)邏輯電路，進(jìn)行系統(tǒng)布線和調(diào)試運(yùn)行。由于整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程都是在虛擬環(huán)境下進(jìn)行，因此可以反復(fù)操作和多參數(shù)調(diào)控，而不必?fù)?dān)心系統(tǒng)設(shè)計(jì)的成本問(wèn)題。同時(shí)，設(shè)計(jì)者還能隨時(shí)進(jìn)行存檔，將當(dāng)前設(shè)計(jì)的系統(tǒng)、線路進(jìn)行保存，并在再次使用時(shí)隨時(shí)調(diào)用。在此基礎(chǔ)上，可以針對(duì)自己設(shè)計(jì)出的部件及系統(tǒng)進(jìn)行編譯、模擬仿真測(cè)試，以驗(yàn)證自己邏輯設(shè)計(jì)的正確性。課程設(shè)計(jì)結(jié)束后，可以將存儲(chǔ)的設(shè)計(jì)圖及結(jié)果提交給檢查者。使用EDA技術(shù)，解決微指令時(shí)序控制時(shí)邏輯與非門(mén)電路比較復(fù)雜的問(wèn)題：時(shí)序設(shè)計(jì)分一個(gè)周期完成一條機(jī)器指令或是二個(gè)周期完成一條機(jī)器指令，對(duì)于后者，時(shí)序控制邏輯就比較復(fù)雜。
四、基于EDA技術(shù)開(kāi)展計(jì)算機(jī)硬件的優(yōu)勢(shì)
（一）提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力，豐富課程內(nèi)容
EDA技術(shù)的優(yōu)勢(shì)之一在于其應(yīng)用范圍的廣泛性，在電子信息工程專業(yè)和計(jì)算機(jī)技術(shù)專業(yè)專業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，學(xué)生都需要進(jìn)行不同深度的EDA課程學(xué)習(xí)。同時(shí)，EDA技術(shù)還是一門(mén)輔助教學(xué)能力較強(qiáng)的課程，學(xué)生在掌握基礎(chǔ)的理論知識(shí)和熟練的EDA技術(shù)操作后，能夠?yàn)槔^續(xù)進(jìn)行相關(guān)方面的專業(yè)學(xué)習(xí)提供極大便利。例如，EDA技術(shù)要求學(xué)生動(dòng)手進(jìn)行線路設(shè)計(jì)和按照操作，對(duì)于提升學(xué)生的動(dòng)手操作能力和團(tuán)隊(duì)合作能力有積極幫助。而今后學(xué)生在學(xué)習(xí)系統(tǒng)編程時(shí)，也離不開(kāi)這兩種能力。因此可以說(shuō)，EDA技術(shù)對(duì)于豐富學(xué)生專業(yè)課程內(nèi)容，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力有極大的幫助。
（二）彌補(bǔ)條件的不足，節(jié)約課程投入
以往的電子相關(guān)課程以理論講解為主，學(xué)生雖然有機(jī)會(huì)參與到實(shí)踐操作中，但是許多技術(shù)方面的問(wèn)題得不到及r解決，容易影響下一步的知識(shí)學(xué)習(xí)。而EDA技術(shù)則能夠在很大程度上避免類似問(wèn)題：首先，EDA技術(shù)以計(jì)算機(jī)和電子技術(shù)為支撐，學(xué)生在教師講解完相關(guān)的課堂知識(shí)后，能夠立即在計(jì)算機(jī)上完成實(shí)踐聯(lián)系，包括設(shè)計(jì)電路、調(diào)整參數(shù)、系統(tǒng)運(yùn)行以及模型分析等。其次，利用計(jì)算機(jī)上的這些仿真軟件，能夠隨時(shí)進(jìn)行設(shè)計(jì)修改和多參數(shù)調(diào)試運(yùn)行，而不用擔(dān)心成本問(wèn)題。而在以往的實(shí)驗(yàn)室操作教學(xué)中，如果學(xué)生操作不當(dāng)，很容易出現(xiàn)器材損壞、元器件丟失等問(wèn)題，給實(shí)驗(yàn)室造成一定的經(jīng)濟(jì)損失。因此，EDA技術(shù)的使用，間接的節(jié)省了實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)成本。
參考文獻(xiàn)：
[1]易小琳，胡林青.計(jì)算機(jī)組成原理實(shí)踐教程―基于EDA平臺(tái)[M].航空航天大學(xué)出版社，2006.
硬件技術(shù)范文第4篇
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)；硬件；維護(hù)；
Abstract: Along with the computer application, the technical requirements of the higher content of computer hardware, computer hardware upgrading at the same time, the hardware maintenance requirements are also getting higher and higher. Aiming at the maintenance of computer hardware technology and troubleshooting discussed.
Keywords: computer; hardware; maintenance
中圖分類號(hào)：G633.67
現(xiàn)如今社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的速度是非?？斓模?jì)算機(jī)已經(jīng)是一個(gè)普遍家庭普遍存在的電器設(shè)備，在各行業(yè)的應(yīng)用也極為廣泛，如機(jī)械，電子，電信等行業(yè)，都是由計(jì)算機(jī)協(xié)助來(lái)完成。計(jì)算機(jī)的設(shè)備核心是內(nèi)部硬件，在操作過(guò)程中，如果電腦的問(wèn)題，它會(huì)導(dǎo)致電腦死機(jī)。本文根據(jù)計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)的原則，對(duì)計(jì)算機(jī)硬件常出現(xiàn)的故障提出解決措施。
1 計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)原則
1.1 檢測(cè)前進(jìn)行必要的環(huán)境清潔
計(jì)算機(jī)的工作環(huán)境在很大程度上影響著硬件的工作，很多硬件的故障都是因?yàn)榄h(huán)境差引起的。濕度大或灰塵大的環(huán)境都會(huì)損傷計(jì)算機(jī)硬件，減短其使用壽命。因此，在計(jì)算機(jī)硬件的維護(hù)以及故障檢查中，首先要清潔計(jì)算機(jī)外和機(jī)內(nèi)的工作環(huán)境，防止環(huán)境原因引起計(jì)算機(jī)硬件發(fā)生故障。
1.2 注意硬件維護(hù)的順序
計(jì)算機(jī)硬件設(shè)備維護(hù)時(shí)需掌握一定的程序。第一, 先進(jìn)行電源檢查, 再檢查部件。電源容易被用戶忽視, 電源的功率應(yīng)當(dāng)保持在適當(dāng)?shù)乃?。第? 檢查要分接通電源前和接通電源后。檢查時(shí)不能盲目接通電源, 有些故障需要拔出電源才能解除,而另外一些則需要接通電源才能發(fā)現(xiàn)。第三, 維護(hù)時(shí)先易后難, 先普通后特殊。
2 計(jì)算機(jī)硬件問(wèn)題分析
計(jì)算機(jī)硬件是計(jì)算機(jī)必不可少的一個(gè)組成部分，如何判斷計(jì)算機(jī)硬件出現(xiàn)的故障，找到故障來(lái)源，對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件的維護(hù)十分重要。計(jì)算機(jī)硬件故障產(chǎn)生的原因要從計(jì)算機(jī)內(nèi)部和外部?jī)蓚€(gè)方面來(lái)分析，計(jì)算機(jī)硬件內(nèi)部故障一般是由于設(shè)備沖突或者是軟件故障引起。 計(jì)算機(jī)硬件故障出現(xiàn)的外部原因相對(duì)于內(nèi)部原因而言，就更好判斷一些，計(jì)算機(jī)使用的外部環(huán)境就是原因之一。如果計(jì)算機(jī)的使用地區(qū)電壓不穩(wěn)或者經(jīng)常停電，在該環(huán)境下使用的計(jì)算機(jī)就容易不能正常工作，還很有可能會(huì)損壞硬盤(pán)等配件。電磁干擾對(duì)于計(jì)算機(jī)硬件產(chǎn)生的影響也不容忽視，生活中常見(jiàn)的高壓線、變壓器、以及變頻空調(diào)等設(shè)備的使用，都有可能引起強(qiáng)大的電磁干擾。如果恰好計(jì)算機(jī)主機(jī)抗電磁干擾能力差，這些電磁干擾就會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)意外重啟等現(xiàn)象的出現(xiàn)；強(qiáng)大的電磁干擾還有可能使得顯示器被磁化，進(jìn)而導(dǎo)致顯示器的偏色故障等。
3 計(jì)算機(jī)硬件故障排除技術(shù)
3.1 肉眼觀察。首先仔細(xì)檢查計(jì)算機(jī)的周邊環(huán)境和設(shè)備，包括：室內(nèi)環(huán)境、插頭插座接觸程度檢查、用戶操作方式合理性確認(rèn)等。
3.2 最小系統(tǒng)法。計(jì)算機(jī)是多組合的工作模式，許多外設(shè)可以熱插拔，而外設(shè)故障是可能導(dǎo)致系統(tǒng)異常的。要確定具體的問(wèn)題，需要不斷地縮小范圍?？梢钥紤]先將計(jì)算機(jī)最簡(jiǎn)化到可基本引導(dǎo)的程度，只留電源，主板和CPU這最小系統(tǒng)化的組合。
3.3 逐步添加法。即在最小系統(tǒng)工作正常的前提下，逐步添加原來(lái)拆除或打開(kāi)屏蔽裝置，直到系統(tǒng)故障重現(xiàn)，可以確定故障所在。
3.4 替換法。這一方法的應(yīng)用往往要結(jié)合其他方法。先基本確定故障硬件，然后再采用好的部件替換故障部件。替換過(guò)程中，最好采用同一種型號(hào)的設(shè)備，這樣避免引來(lái)設(shè)備兼容的新問(wèn)題。
4 計(jì)算機(jī)硬件常見(jiàn)故障及對(duì)應(yīng)解決方法
4.1 CPU的維護(hù)
CPU是計(jì)算機(jī)的重要處理部件。CPU在正常使用過(guò)程中出現(xiàn)故障的幾率很小，但作為計(jì)算機(jī)最核心的部件，對(duì)CPU的日常維護(hù)還是很重要的。
1）正常使用CPU要保證CPU工作在正常的頻率下，盡量不要通過(guò)超頻來(lái)提高計(jì)算機(jī)的性能。計(jì)算機(jī)正常工作時(shí)，要保持主機(jī)位置的穩(wěn)定，不要輕易移動(dòng)CPU。安裝時(shí)要注意安裝到位，以免引起不必要的故障。
2）保持良好散熱現(xiàn)在的CPU發(fā)熱量都比較大，如果CPU不能很好的散熱，就有可能引起系統(tǒng)運(yùn)行不正常等故障，選擇一款好的CPU散熱器是必不可少的。CPU散熱器根據(jù)散熱原理可分為：風(fēng)冷式、熱管散熱式、水冷式、半導(dǎo)體制冷和壓縮機(jī)、液態(tài)氮制冷等幾種。常用的散熱器仍然是風(fēng)冷式。
3）定期進(jìn)行清潔灰塵過(guò)多會(huì)造成散熱不良、引起CPU故障，要經(jīng)常對(duì)散熱風(fēng)扇進(jìn)行除塵，保持CPU插座周圍清潔。
4.2 主板維護(hù)
1) 隨著計(jì)算機(jī)的使用期限延長(zhǎng)，會(huì)發(fā)現(xiàn)電腦系統(tǒng)的時(shí)間會(huì)變慢，雖然對(duì)其校準(zhǔn)過(guò)，但仍解決不了。是電腦主板電池引起的。在更換電池后還是如此情況，很大一部分原因是主板的時(shí)鐘電路的問(wèn)題，這種情況需要及時(shí)聯(lián)系廠家或者維修服務(wù)部門(mén)。
2) 電源指示燈不亮。開(kāi)機(jī)后電源指示燈不亮，許多用戶是將主板拆下然后重新安裝在主板上，導(dǎo)致出現(xiàn)指示燈問(wèn)題。首先，可以檢查電源是否正常，如果電源沒(méi)有理由，那么原因很可能是一個(gè)電腦主板的問(wèn)題。一個(gè)被懷疑主板燒壞，一種檢查主板，如果發(fā)現(xiàn)曲折的現(xiàn)象是由接觸不良線?？梢圆鹣轮靼?，重新安裝螺絲固定后重啟。
3) 外置移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備計(jì)算機(jī)無(wú)法識(shí)別現(xiàn)象。移動(dòng)硬盤(pán)或其他移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備不被計(jì)算機(jī)識(shí)別，且會(huì)聽(tīng)到異常的噪音，首先應(yīng)該采取的辦法是檢查傳輸接口連接好，沒(méi)有任何問(wèn)題，就說(shuō)明驅(qū)動(dòng)器的傳輸端口指示供電不足。大多數(shù)電腦主板傳輸端口可滿足大多數(shù)的存儲(chǔ)設(shè)備，但一些特殊的移動(dòng)設(shè)備，由于設(shè)計(jì)會(huì)使主板的供電不足，在這種情況下，這種情況下可以采用移動(dòng)設(shè)備的另一條電源線。
4.3 內(nèi)部存儲(chǔ)
1)長(zhǎng)期閑置的電腦無(wú)法啟動(dòng)。出于各種原因，用戶可能將電腦閑置很長(zhǎng)一段時(shí)間，在突然開(kāi)機(jī)后系統(tǒng)會(huì)警報(bào)，屏幕變黑，系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)。出現(xiàn)這種情況主要的原因可能是內(nèi)存的問(wèn)題。方法是檢查內(nèi)存的位置是松散的。內(nèi)存條的接觸不良也會(huì)導(dǎo)致計(jì)算機(jī)系統(tǒng)無(wú)法啟動(dòng)，可以嘗試重新將內(nèi)存條拔出，清理內(nèi)存槽后將內(nèi)存條再插入插槽，最后再次開(kāi)機(jī)啟動(dòng)。
2)在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)運(yùn)行程序發(fā)出運(yùn)行錯(cuò)誤的提示，如“非法操作”的消息。經(jīng)過(guò)分析，原因是由于計(jì)算機(jī)的硬件不兼容或硬件本身存在故障。
4.4 電腦的硬盤(pán)問(wèn)題
(1)硬盤(pán)讀寫(xiě)故障。常見(jiàn)兩種情況，一是硬盤(pán)不讀，就是不能被電腦識(shí)別，具體體現(xiàn)是對(duì)電腦硬盤(pán)的基本信息諸如主板、電源、等信息不能顯示，出現(xiàn)這種情況應(yīng)該是硬盤(pán)本身的構(gòu)造由于長(zhǎng)期使用出現(xiàn)了數(shù)據(jù)接觸不良，里面出現(xiàn)了數(shù)據(jù)線斷裂的現(xiàn)象，應(yīng)更換線路，排除問(wèn)題。二是讀寫(xiě)硬盤(pán)信息錯(cuò)誤。表現(xiàn)在誤讀硬盤(pán)容量。出現(xiàn)這種情況可以重啟電腦，進(jìn)入bois設(shè)置程序，檢查硬盤(pán)屬性，若能顯示正確的硬盤(pán)容量，則要通過(guò)軟盤(pán)啟動(dòng)到dos環(huán)境，檢查電腦空間分區(qū)。很可能會(huì)發(fā)現(xiàn)分區(qū)異常，重新分區(qū)，格式化重新啟動(dòng)電腦。
(2)硬盤(pán)工作噪音大。硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器的速度要根據(jù)不同的設(shè)計(jì)有不同的要求，不同品牌的硬盤(pán)在工作時(shí)聲音大小不同，排除設(shè)計(jì)的因，主要原因是底盤(pán)設(shè)計(jì)和硬盤(pán)安裝的問(wèn)題。解決辦法是更換主機(jī)機(jī)箱或者重新安裝硬盤(pán)。
硬件技術(shù)范文第5篇
關(guān)鍵詞:計(jì)算機(jī)；硬件組裝；維護(hù)伴
隨時(shí)代的發(fā)展,科技的進(jìn)步,計(jì)算機(jī)已逐漸深入到人們的日常生活中,人們利用計(jì)算機(jī)工作、學(xué)習(xí),一旦計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障,人們將無(wú)法正常的進(jìn)行工作。因此,掌握計(jì)算機(jī)硬件組裝和維護(hù)技術(shù)對(duì)人們而言十分重要,此外,做好計(jì)算機(jī)硬件和維護(hù)工作,也能減少人們的經(jīng)濟(jì)損失。
1計(jì)算機(jī)硬件組裝具體步驟
1.1組裝機(jī)箱機(jī)箱作為計(jì)算機(jī)硬件的主要部分,在組裝機(jī)箱時(shí),應(yīng)先固定主板,然后,再將螺絲擰緊,確保機(jī)箱處于穩(wěn)定的狀態(tài)。1.2安裝電源通常情況下,機(jī)箱電源都會(huì)安置在機(jī)箱內(nèi)部左上方,然后,使用4個(gè)螺絲將其固定,但需要注意的一點(diǎn)時(shí),電源風(fēng)扇的方向應(yīng)朝著機(jī)箱外面,從而讓風(fēng)險(xiǎn)能起到散熱的作用[1]。1.3安裝CPUCPU是計(jì)算機(jī)主板的核心組成部分,它對(duì)計(jì)算機(jī)的影響較大,如果CPU出現(xiàn)問(wèn)題,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)則無(wú)法正確運(yùn)作,甚至導(dǎo)致計(jì)算機(jī)癱瘓。因此,在安裝CPU時(shí),工作人員應(yīng)小心謹(jǐn)慎,對(duì)號(hào)入座。此外,由于CPU發(fā)熱量較大,所以,應(yīng)在CPU上面安裝一個(gè)小風(fēng)扇,并使用螺絲固定小風(fēng)扇。另外,要將風(fēng)扇的電源與主板對(duì)于的接口相連接,這樣才能保證小風(fēng)扇正常運(yùn)行。1.4安裝內(nèi)存在安裝內(nèi)存條時(shí),需要將內(nèi)存條安置在主板的插槽中,并利用插槽兩邊的扣,固定內(nèi)存條,對(duì)于內(nèi)存條的缺口,應(yīng)與插槽對(duì)于,然后垂直壓下內(nèi)存條。1.5安裝硬盤(pán)在安裝硬盤(pán)時(shí),需要使用4個(gè)螺絲,將硬盤(pán)固定在機(jī)箱前部,并把硬盤(pán)的數(shù)據(jù)線與電源分別和主板機(jī)箱相接,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)儲(chǔ)存和數(shù)據(jù)讀取的功能。1.6安裝顯卡在安裝顯卡時(shí),只需將顯卡對(duì)準(zhǔn)主板上的插槽,將顯卡按照其接口下壓,然后使用螺絲擰緊即可。1.7連接控制線在確定機(jī)箱上的指示燈、開(kāi)關(guān)機(jī)、主板接口、重啟鍵的具有位置后,然后區(qū)分其正負(fù)極,遵循具體的要求和程度,連接控制線。1.8安裝計(jì)算機(jī)外部硬件在安裝計(jì)算機(jī)外部硬件時(shí),只需找到相應(yīng)的接口,連接其數(shù)據(jù)線即可,這樣就能使外部硬件正常的運(yùn)行。1.9接通電源接通電源是安裝計(jì)算機(jī)硬件最后一部分,在接通電源后,如果顯示屏沒(méi)有出現(xiàn)異常狀況,則說(shuō)明,計(jì)算機(jī)硬件組裝的正確的。反之,如果計(jì)算機(jī)顯示屏或者其他部分無(wú)法正常操作,工作人員應(yīng)重新檢查計(jì)算機(jī)硬件安裝程序,分析出現(xiàn)錯(cuò)誤的原因,從而解決問(wèn)題。
2針對(duì)計(jì)算機(jī)硬件維護(hù)技術(shù)的研究
2.1顯示器顯示器作為計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)輸出的設(shè)備,它在計(jì)算機(jī)中起關(guān)鍵的作用。如果操作不當(dāng),顯示器將無(wú)法顯示內(nèi)容,同時(shí),也會(huì)減少計(jì)算機(jī)的壽命。因此,做好計(jì)算機(jī)顯示器的維護(hù)十分重要。在維護(hù)顯示器的過(guò)程中,工作人員應(yīng)定期清理顯示器的灰塵,切勿使用酒精一類的液體擦拭顯示器,并保證顯示器處于干燥通風(fēng)的位置,以避免顯示器受潮而無(wú)法正常使用。其次,在清理顯示器必須要保證計(jì)算機(jī)處于斷電的狀態(tài),在完成清理后,30分鐘后再打開(kāi)計(jì)算機(jī)[2]。2.2鍵盤(pán)盡管鍵盤(pán)對(duì)計(jì)算機(jī)的影響較小,但如何鍵盤(pán)出現(xiàn)故障,人們則無(wú)法在計(jì)算機(jī)中輸入文字和信息。另外,人們應(yīng)定期清理鍵盤(pán)中的灰塵,以減少灰塵對(duì)鍵盤(pán)的損害。2.3鼠標(biāo)鼠標(biāo)作為最常使用的外部硬件,其一旦發(fā)生損壞,人們將無(wú)法操控計(jì)算機(jī)中的軟件和文件。所以,對(duì)于鼠標(biāo)的維護(hù)也是至關(guān)重要的工作。在維護(hù)鼠標(biāo)的過(guò)程中,要盡量避免用力敲擊鼠標(biāo)的彈性開(kāi)關(guān),定期清理鼠標(biāo)光標(biāo)中的灰塵,并在鼠標(biāo)下放置一個(gè)鼠標(biāo)墊,從而防止鼠標(biāo)在使用時(shí)受到磨損。2.4對(duì)于計(jì)算機(jī)內(nèi)部硬件的維護(hù)在維護(hù)計(jì)算機(jī)內(nèi)部硬件時(shí),首先,我們所應(yīng)做的就是維護(hù)CPU,CPU作為計(jì)算機(jī)主板的核心部分,其功能和作用影響著計(jì)算機(jī)的運(yùn)行。2.5采用科學(xué)的維護(hù)技術(shù)維護(hù)計(jì)算機(jī)硬件幾種常見(jiàn)的方法主要有:直接觀察法、拔插替換法、最小系統(tǒng)、逐步增減、組件比較、專業(yè)診斷軟件檢測(cè)。因而,當(dāng)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)故障時(shí),維修人員應(yīng)根據(jù)計(jì)算機(jī)故障的實(shí)際原因,選擇適當(dāng)?shù)木S修方法,通常情況下,直接觀察法比較常用,它不僅能幫助維修人員確定故障的具置,也能使維修人員提升維護(hù)效率,但其他幾種方法也是非常有效的,如:專業(yè)診斷軟件檢測(cè),它通過(guò)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)迅速的堅(jiān)持故障的原因位置,并為維修人員提供檢測(cè)方案。
3結(jié)語(yǔ)
總而言之,在組裝和維護(hù)計(jì)算機(jī)硬件的過(guò)程中,計(jì)算機(jī)使用人員要提升維護(hù)意識(shí),按照計(jì)算機(jī)具體的維護(hù)要求和操作方案,正確的使用計(jì)算機(jī)中,并定期對(duì)其進(jìn)行維護(hù)。此外,維修人員也應(yīng)掌握相先進(jìn)的維修技術(shù),從而有效的對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行維修和組裝,只有這樣才能保證計(jì)算機(jī)能夠正常的運(yùn)行,為人們的工作和生活提供良好的便利條件,進(jìn)而提高人們的生活品質(zhì)。
參考文獻(xiàn)
[1]夏德宏.關(guān)于計(jì)算機(jī)硬件組裝與維護(hù)的原理與方法[J].信息化建設(shè),2016,(02):12-23.
