計算機硬件技術范文10篇

摘要：《微機接口技術》教學模式應該突破傳統的理論驗證教學模式，充分發揮學生學習的主動性。加強對學生創新能力的培養是本課程教學改革的一個難點。該課程的教學改革突破點是：實驗教學的改革。在實驗內容、實驗組織方法上進行的一些有益的改革嘗試，可以有效提高教學質量。

關鍵詞：教學改革；實驗教學；創新能力

1引言

《微機接口技術》課程作為高等院校計算機專業的主要專業基礎課程之一，學生普遍感到《微機接口技術》這門課難學、難懂、概念抽象、感性認識差，再加上大量匯編語言編寫的初始化程序和應用程序。學生學習完了這門課程后，對于接口芯片工作原理和在計算機中的實際應用模糊不清，更談不上創新設計。該課程的教學現狀總結起來，主要存在以下幾個方面的問題。

1)教材相對陳舊

現在使用的教材大多數都存在東拼西湊的現象，而且教材的編寫、出版有一個周期問題，即使基本理論講清楚了，但是對芯片的應用現狀和新技術發展卻很少涉及，或者講得不清楚。

摘要：進入本世紀以來，隨著信息技術的飛躍發展，促使計算機更加普及，發展更加迅速，是人們生活、學習以及工作必不可少的工具，而計算機系統以硬件和軟件為主，只有保證兩個部分的質量和性能，計算機才可以安全穩定的運行，但是在實際運行中硬件發生故障概率較高，包括用戶操作中的錯誤行為，硬件老化等問題，就嚴重影響計算機運行效率。電子應用技術的利用不僅可以對計算機出現故障的位置和時間進行檢測，提高計算機故障解決的效率，還可以對發生故障的原因進行分析，從而大大增強故障檢測準確率，保證計算機系統的正常運行。本文主要對電子應用技術在計算機硬件維修中的作用進行分析，以供同行參考。

關鍵詞：電子應用技術；計算機；硬件；維修；作用

現階段，計算機在人們的生活、學習及工作中是不可缺少的部分，發揮著非常重要的作用，可以方便人們的生活，可是倘若計算機硬件發生故障就會帶來非常巨大的損失，在大型企業中損失非常突出，因此必須加強計算機硬件維修。而電子應用技術的運用可以對絕大部分電子設備運用中出現的故障檢測到，也可以對出現故障的原因進行分析，從而有效的維修計算機硬件，保證人們生產的利用計算機。

一、計算機硬件相關概述

（一）計算機硬件概念關于計算機硬件，可將其界定在構成計算機系統的物理部分，如其中的機械元件、電子元件等，這些物理部分都具有各自的功能，在組合過程中能夠形成具有某種特定功能的基礎部件，這些部件便是計算機的主要構成。從目前計算機基本部件看，多集中在主機、外部輔助設備等方面，其中外部設備體現在鼠標、鍵盤與相關配件，而主機則以CPU、主板、光驅以及內存等為主。如果以硬件功能來進行劃分，硬件構成又體現在輸出與輸入設備、存儲器、控制器以及運算構件等方面，各部分在功能上又體現出不同的特征，如其中的運算器，其會接收來自存儲器的數據并完成處理過程，在結構上以邏輯單元以及累加器等為主。而作為計算機控制中心，控制器的功能表現在使計算機各構件能夠協調運行，通常控制器運行過程中會由存儲器向其輸送命令，在此基礎上控制器會向各構件進行命令的下達，這樣計算機所有運行活動能夠按照指令完成。而其中提及的存儲器則負責數據的存儲，無論控制器或運算器都需以存儲器作為數據來源。再如輸出設備，多表現在負責傳輸出數據信息的終端設備方面，如音頻設備或顯示器等，而輸入設備則是以用戶需求為依托設計的設備，包括攝像頭、鼠標或鍵盤等。正確認識所有硬件設備的構成，才能保證實際設計過程中各構件設計的合理性。

二、計算機硬件故障的現象以及產生的原因

【關鍵詞】計算機硬件；設計安全；探究

1計算機硬件安全概述

計算機硬件主要包括主板、CPU、內存、輸入及輸出設備等，若計算機硬件安全等級不夠，極易導致計算機存在安全隱患，計算機硬件設備遭受病毒程序侵襲，導致計算機系統崩潰。計算機信息安全體系主要由保密、集成及實用組成。計算機信息系統安全性指的是計算機硬件、軟件及通信的安全。當前主要從物理、個人及組織三個層面確定計算機信息安全標準。計算機硬件安全設計目的在于使計算機用戶正確使用安全產品，保證計算機信息安全。計算機硬件安全是計算機系統正常運行的重要保障，因此需要對計算機硬件及其處理器進行安全設計，為計算機系統構建安全的信息平臺。

2計算機硬件設計安全發展過程

計算機應用技術對計算機硬件發展具有重要影響。在20世紀70年代，由于硅片成本較高，因此人們更重視將硅片進行簡化，實現計算機硬件的共享。直到20世紀80年代，人們開始重視提高芯片運行速度，直至90年代，人們開始追求計算機硬件電力減耗工作。當前對于計算機硬件的安全研究不僅包括對計算機數據、通信及存儲的安全，還重視對計算機信任、數字版權及用戶隱私的安全管理。計算機芯片是計算機硬件系統的重要組成部分，如果芯片受到網絡攻擊，如拒絕服務、非授權拷貝及篡改等，會導致計算機硬件出現極大的損傷。非授權拷貝攻擊方式主要通過對芯片信息進行復制，從而獲取芯片副本，篡改則指的是改變芯片等軟件程序代碼，出現計算機系統敏感數據被竊取及系統故障等問題。當前計算機數據中心、移動通信、嵌入式設備等計算機硬件仍受到物理或軟件的攻擊，因此需要采用新型數據加密技術，加強計算機硬件安全性。

3計算機硬件安全設計方案

摘要：計算機的推廣和普及使得信息化社會進程進一步加快，在日常生活中隨處可見計算機的影子，從購物到買票，計算機給人們的生活帶來了不少便利，但是計算機的應用也會對網絡安全產生一定的影響，尤其是計算機硬件的維護十分重要。筆者將對計算機硬件維護在網絡安全中所起到的重要作用展開詳細論述。

關鍵詞：網絡安全；計算機硬件維護；重要性

網絡安全就是要使個人或者企業的一些重要信息得到保護，確保信息的保密性和完整性，同時也能夠防止這些信息通過計算機網絡泄露出去[1]。另外，計算機網絡安全還可以使一些合法用戶通過網絡獲取更多有用的信息，防止病毒或者是遠程控制程序非授權、非法訪問等。可見網絡安全的重要性，而計算機硬件的維護更是重要，因此，必須要做好計算機硬件維護工作。

1計算機硬件維護的主要內容

計算機硬件包含多種不同的要素，而這些要素之間又是相互聯系不可分割的關系，維護的內容包含以下兩點：第一，安裝和維護網卡，這兩者都是計算機的基本配置，網卡操作和安裝十分簡便，在計算機運行的過程中如果發現交換機的HUB黃燈不停閃爍，則說明網絡信息數據當前產生擁堵，需要判斷IP地址是否在同一個網絡中，之后再分別檢查線路和主機，判斷線路或者主機是否發生故障；第二，正確使用雙絞線，雙絞線以10Mbps的以太網為安裝運行基礎，在雙絞線傳輸的過程中因為自身的特點，它可以有效抵消渦流，使網絡信號下降的速度不斷放緩，進而使通訊質量得到進一步提升。

2計算機硬件維護在網絡安全中的地位和影響

摘要：人們利用計算機網絡進行高效率工作的同時，計算機硬件也面臨安全性的影響。本文主要探討計算機硬件安全保障以及維護的策略，意圖減小計算機硬件發生故障的概率，給相關研究人員以借鑒和參考。

關鍵詞：網絡環境；計算機；硬件安全；保障策略

1前言

在計算機的運營系統中，軟件與硬件都是重要的組成部分。隨著近幾年來網絡技術的高速發展，計算機軟件在設計和安全保障維護方面都取得了長足的進步，但是在硬件安全方面卻沒有得到足夠的重視。同時，計算機硬件的安全對于系統的整體安全有著重要的影響，不能夠對其忽視。在網絡環境下，維護好計算機硬件的安全，做好平時的保障以及系統的維護，對于計算機整體系統正常運行必不可少。在網絡環境下，計算機硬件的運營性能和效率與整體服務性有著直接的聯系。在計算機結構系統中，硬件是內部的物理結構和裝置的總稱。由于網絡拓撲結構在不斷擴大，計算機硬件必然會面臨來自網絡環境的威脅。網絡環境既有著正面的影響，也有著負面的影響，它能夠使得計算機軟件與硬件之間達到完美協調，同時也可能會造成計算機硬件的安全漏洞，非法程序以及病毒都能夠通過安全漏洞進入到計算機內部，篡改或者是竊取數據，造成嚴重的安全事故。在網絡環境下如何實現計算機硬件的安全性，保障內部數據正常運行，是相關研究人員需要重點思考的問題。計算機硬件在正常運行時，其安全問題主要集中在存儲的介質、輸入和輸出設備等幾個領域。對于存儲設備來說，自身并不具備攻擊防御能力，一旦遭受到非法入侵，可能會導致存儲介質內亂，對數據安全造成嚴重威脅。同時計算機硬件的外部環境也會對其正常運行造成影響，硬件所處的溫度濕度、電磁輻射的干擾都能夠影響硬件系統的安全。例如，如果計算機硬件系統周圍的環境濕度超過80%，則可能會使得計算機內部金屬材料表面出現一定的銹蝕，這種銹蝕會導致短路的現象發生，嚴重威脅計算機硬件以及系統的整體性安全。因此，從計算機硬件設備的設計以及維護兩個方面來探討網絡環境下硬件的安全保障和維護策略具有重要意義。

2計算機硬件層面的安全保障

2.1設計的安全性保障。設計是計算機硬件系統的源頭，因此計算機硬件的安全保障首先需要從設計方面進行分析討論。設計領域的防護措施主要包括對于木馬系統的檢測、不可信任的工具、版權集成電路等等。木馬系統可以借助合法的程序外衣，進入到硬件系統中，篡改內部芯片系統數據，而導致計算機硬件系統癱瘓，大量數據流失。在計算機硬件的電路設計過程中，如果加入門電路，則會在進行安全檢測的過程中無法識別部分攻擊，加劇了木馬程序對于系統的攻擊性，嚴重危及計算機硬件系統的安全。在常規狀況下，攻擊計算機硬件系統的木馬程序需要在硬件系統進入運營到相關狀態下，才能夠發揮其對系統性的破壞作用，包括對于硬件功能性的改變、搶占內部存儲器的資源、硬件信息進行復制和傳輸，導致信息數據出現泄漏。比如，我們將A作為硬件木馬的程序，它是由簡單的電流觸發的，可能包括and門以及nand門各一個，其中還包括電容和xor門。在長期充電條件較為充足的情況下，這種硬件木馬程序可以在短時間內進入高電平區，主要能夠激活內置的木馬程序功能，改變信息系統的傳輸信號。對于這種木馬程序的入侵，可以采用反向的木馬檢測技術，例如可以利用功能檢測技術，主要是故障測試機，可以向芯片中加入鼓勵電流，通過對輸出的電流進行檢測，來查看內部是否存在硬件的木馬。2.2內存區域進行合理的隔離。內存是計算機硬件應用的非常重要組成部分，同時也是計算機數據存儲主要的設備類型。維護好內存應用的安全，可以保證數據的安全性，同時使得計算機系統安全性得到有效的提升。這要求我們對內存數據進行合理的劃分，根據重要性對內存數據進行隔離處理，保障數據安全與穩定。同時，對于一些較為重要以及較為敏感的隱私數據，通過與外界隔離的方式，避免受到外部環境的干擾。對于每一個內存區域可以設置相應的訪問權限設置，只有授權登錄的用戶才能夠訪問內存的某一區域。這樣可以有效控制網絡危險環境的因素，盡可能降低內存出現數據安全泄露的風險。3.3做好加密技術。首先，可以采用密匙，對整個計算機硬件數據系統進行加密，使得數據得到保障。因為利用加密技術需要較多的技巧性，所需要投入的成本也比較高。其次，可以采用全加密硬盤的形式，即對系統的硬盤數據采用加密方式，能夠有效阻止非法程序對于硬件的入侵，保障計算機網絡硬件系統的安全運營。然而，全加密硬盤并不能夠對所有的數據都進行加密，因此這種加密形式有待完善。利用加密技術能夠使得計算機數據轉變為對應形式的密碼，通過加密技術的算法，將這些密碼再進行讀取，恢復到原始數據的狀態，從而有效保障數據的準確性以及安全性。如果非法程序在傳輸數據中嵌入到系統當中，可能只是得到一些加密的數據，無法獲得數據的原始效果，以此提升了計算機系統的安全性。在目前階段使用比較多的加密技術有對稱和非對稱兩種形式，對稱是指加密與解密使用同一套系統，無須進行額外的轉換，以此實現高效率的加密以及解密的作業；非對稱是指加密與解密使用兩種不同類型的密匙，此外，計算機硬盤可以創新字符與數字的結合形式，增加密碼長度，對交錯規律不斷進行變化，有效防止硬盤受到干擾。

摘要：計算機硬件全面維護工作需要遵循相應的原則與方法，因此維護人員在進行計算機硬件的全面維護時應當在秉持全面、合理維護原則的前提下采取多樣性的維護方法。計算機硬件的全面維護是一項系統性的工作。文章從闡述計算機硬件全面維護的原則入手，對于計算機硬件全面維護的方法進行了分析。

關鍵詞：計算機維護；硬件維護；維護原則；維護方法

1計算機硬件全面維護的原則

計算機硬件全面維護的原則有很多，以下從做好日常清潔工作、秉持由易到難原則、優先進行外部維護、保持電壓電流穩定等方面出發，對于計算機硬件全面維護的原則進行了分析。

1.1做好日常清潔工作

工作人員在計算機硬件全面維護時首先應當做好日常清潔工作。維護人員首先應當在具體檢測之前進行清潔工作。其次，根據大量的維護工作實際來看，在計算機維護過程中如果環境存在著一定的問題則很有可能會對于計算機硬件及相關設備造成嚴重的影響，例如高溫、污漬以及灰塵等因素的影響是不容忽視的。與此同時，維護人員在做好日常清潔工作時應當以全面的清潔工作來為接下來的工作奠定良好的基礎。

1影響計算機硬件安全與網絡安全的因素

1.1環境因素對于計算機硬件系統的影響

計算機運行過程中受到溫度、濕度、電磁波等環境因素影響時，就會造成整個計算機硬件系統不正常的運行，從而進一步的影響網絡的安全。例如，計算機處于溫度過高的環境中，首先會使計算機硬件系統的參數設置偏離正常情況下的數值，進而有可能造成電元件燒壞、內部邏輯紊亂等現象的發生。而當計算機處于相反的環境中，即較低溫度時。計算機硬件設備就會被暴露在凝結的水霧中，長此以往，計算機硬件就會出現銹跡，從而縮短其的使用期限。此外，電磁波對于計算機硬件系統的影響也是不可忽視的，傳輸線在進行信息傳遞的過程中，遇到電磁波的影響，就會導致信息反饋錯誤的現象發生。因此。計算機所處的環境，一定要盡量的遠離帶有電磁波的設備，如強電線路等，以此來確保計算機免受電磁波的破壞。

1.2網絡電纜及網卡因素對于網絡安全的影響

網絡電纜及網卡是否正常進行工作，直接影響著網絡的安全性。計算機網卡安裝過程不合理會導致計算機不能正常的與網絡連接，從而不能確保網絡信息的流暢性。因此，在進行網卡的安裝過程中工作人員一定要根據不同信息傳輸的需求差異，來對網絡接口進行合理性的選擇。此外，網卡在運行過程中也會經常出現一些問題，如卡槽松散引起指示燈不亮等問題的發生，出現此現象，只要進行卡槽的更換或者插牢網卡來解決這個問題。

2進行計算機硬件維護所采取的措施

不難發現，如今無論是人們的日常生活或是工作中，計算機都已成為不可或缺的一部分，并且發揮著很大的作用，然而隨著計算機技術的不斷提升，其所帶來的安全隱患也給人們造成了困擾。計算機安全系統若得不到充分保障，則會造成十分嚴重的安全隱患，而計算機硬件在此方面可謂是核心部分，因此近年來計算機硬件設計方面的問題受到了社會各界的廣泛關注。

1計算機硬件設計方面的安全隱患

計算機自問世以來一直受到科研人員的重視，經過多年發展，如今其已經具有多種種類，并且應用范圍也在不斷拓展，尤其在互聯網時代中，使其不再僅僅作為計算工具，而是已經成長為綜合設備，集計算、通訊等功能于一身，為人們、為社會發展等方面均做出了不小的貢獻。然而在計算機與互聯網之間的關系越加緊密后，聯網安全問題卻頻繁發生，使得人們的個人信息、財產安全等方面均受到了影響，不難發現，我國計算機安全系統設計者、維護者均將精力放在軟件方面，如此則導致了硬件方面的忽視，而網絡犯罪人員也漸漸將攻擊方向轉變至硬件方面，一旦計算機硬件設備被破壞，即可以隨意篡改信息，也會造成計算機故障，甚至會使計算機內部產生病毒，對計算機本身、用戶均十分不利[1]。

2解決計算機硬件設計安全問題的相關措施

2.1內置安全確認

為了提升計算機安全系統性能，可以從提升內置硬件質量方面著手，如芯片制造、設計等方面，具體可以從以下幾個方面入手：①芯片使用之前往往需要對其進行測試，在此過程中可以利用電路設置密鑰技術，此種技術也可以利用到芯片生產中；②為了充分保障安全性，應對總線采取措施，如設置加鎖、解鎖等環節；③如今PUFID得到了很好的應用，因此可以將芯片制造與該方面進行融合，便于制造出性能更佳的芯片；④AES算法能夠提升加密嚴密性，因此也可以在制造芯片的過程中，合理應用此算法[2]。

1計算機硬件的發展演變過程

學術界對計算機的發明與發展一般認為經歷了四個階段。第一階段是在20世紀40年代，稱為電子管計算機時代，計算機發展之初，體積大、速度慢主要應用的數字計算。20世紀50年代末60年代初晶體管取代電子管，稱為第二代計算機。第三代計算機是中小規模集成電路的時代，也是計算機飛速發展和快速普及的時代，這一代計算機已經具備現代計算機的雛形，也突破了計算機數字計算時代，三代機可以處理文字、圖像等資料，也使軟件技術得以突破和發展。目前使用計算機成為第四代計算機，計算機進入了超大規模集成電路和數字電路時代，計算機實現了智能化、微型化、網絡化和多媒體化，價格更便宜，更容易攜帶，所以更加普及從國防到工業、現代農業、商業，教育，醫療衛生，娛樂、生活，計算機正在改變人們的生活，成為現代社會不可缺少的生產資料。

2當前計算機硬件的現狀

現代計算硬件的核心還是由中央處理器（CPU），內部存儲器和輸入輸出設備組成，中央處理器是計算機運算、控制的核心。它的運算速度和處理能力是計算機性能的主要體現。內部存儲器用來儲存“程序”和“數據”。中央處理器執行程序時，從內存中存取程序和數據。輸入設備是向計算機輸入數據和信息的設備，是計算機與用戶或其他設備通信的橋梁。輸出設備是人與計算機交互的一種部件，用于數據的輸出，它把各種計算結果數據或信息以數字、字符、圖像、聲音等形式表示出來。這三大核心部件是如何發展的。（1）中央處理器（CPU）。目前中央處理器按照處理信息的字節長度可以分為4位、8位、16位、32位、64位處理器，處理信息速度可以達到1000MIPS，隨著納米集成電路的發展，能夠集成的晶體管數量還會進一步增加，處理速度也會相應增加，但是納米級集成電路也不能無限集成，他也有技術極限，要想有更大的突破，還需改變目前處理器硬件邏輯，創造新一代信息處理方法。（2）內部存儲器。內部存儲器儲存計算機程序和信息的硬件，一般認為對于內部存儲器來說，希望它能具有更大信息存儲量，更高的信息交換速度和更低的能耗。（3）輸入輸出設備。使用過計算機的人都知道傳統的輸入輸出設備一般包括鍵盤、鼠標、顯示器、音頻設備、打印機和一些圖像處理設備等，這些設備也是經過不斷發展的，從機械鍵盤，機械鼠標，到光電設備，從三基色CRT顯示器到LED液晶顯示器，這一類硬件發展速度非常快，而且更加專業化、數字化和智能化，使計算機的操作者人機界面更加友好。

3未來計算機硬件的發展方向

從計算機問世至今，計算機硬件的發展一直在追求一個方向，那就是要使計算機運算速度更快、存儲能力更強，集成化程度更高，也就是讓計算機體積更小，價格更便宜，應用更加智能。但是當進入一個信息化、數字化發飛速發展的今天，對計算機的要求也不斷提高，希望計算機能能夠幫助人類做更多的事情。所以現在研究計算機發展時發現下一代計算沒有固定的發展方向了，呈現出數軸狀的發展趨勢，例如計算機體積就像兩個極端發展一個是微型化，一方是巨型化。計算機應用的過程中希望單體硬件越小越好，便于攜帶和使用。另一方各國都在研制巨型計算機用于國防、天文、氣象、經濟等領域頂級科研應用，其實這兩種方向都要求計算機硬件特別是處理器能在更小的體積上集成更多的半導體材料。同時希望計算機更加智能，又要求計算機能更加專業，智能是要讓計算機像人腦一樣，處理更多的問題，在工業上還要求計算機在精度、速度能夠滿足特定工藝具有專長。這要求計算機運算速度更快，使用更加可靠穩定，處理信息的能力要更高，更加安全。從上分析得出結論，下一代計算機是要求速度快，智能程度高，安全穩定，處理信息能力強，根據這些要求現在計算機硬件終究會有極限和瓶頸，集成程度高，散熱就是問題。納米級集成電路也有尺寸極限。這是計算機硬件發展中一定會遇到的硬件墻。那么解決這一問題的根本方法就是發展革命性信息處理技術的硬件。現在已經在攻關的下一代計算機有光計算機，量子計算機、生物計算機等。希望在這些領域盡快突破，將人類文明引領于新時代。

進入21世紀，隨著科學技術的進步和網絡的發展，計算機已經廣泛應用在我國工業、農業和第三產業的發展中，對于我們提高工作效率、改進工作方式、促進產業發展揮了重大作用。同時，計算機也深入我們的生活，為我們生活休閑和娛樂活動帶來了便捷。因此，對計算機的使用要遵循一定的原則，進行日常的維護和管理，延長其使用壽命，為我們工作生活發揮最大的效用。

1計算機硬件維護與管理的基本原則

1.1了解計算機硬件維護的常識

對計算機硬件進行日常的維護工作，要了解其硬件的基本常識，掌握計算機的使用方法，包括一些軟件的安裝和卸載。對于日常出現的硬件問題能做出基本的判斷，分析其可能的原因。另外要提高安全意識，比如：雷雨天盡量不使用計算機，將其電源拔掉，防止雷擊燒壞主板；存放計算機要在安全通風的地方，利于其散熱，溫度不能太高或者太低，同時也要避免潮濕；在使用計算機進行工作時，要注意其散熱，以免溫度過高燒壞內部的電子器件；使用計算機一段時間后，要定期清潔內部灰塵，灰塵積累太多一方面會產生噪音，另一方面也會降低計算機的運行速度，影響其正常工作。

1.2養成良好的使用習慣

計算機現在已經成為我們生活和工作都離不開的重要設備。對其使用要養成良好的習慣，才能有利于延長其壽命。首先，在開機時，要在接通電源一段時間后再啟動其系統，避免電壓突然的增大刺激計算機電路，在關機時，要遵循系統程序合理關機，先關閉所有啟動的程序，在進行系統關機。堅決避免直接拔掉電源線的行為，長此以往會導致計算機的一些硬件的損壞。在使用時，接入電源后要將電池取下，延長計算機電池的使用壽命。