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计算机硬件编程范文1
关键词：计算机；应用软件；编程语言；开发；选择
中图分类号：TP312
1 计算机软件行业的现状
近年来，计算机软件行业越发崛起，成为有发展潜力的有创新精神和蓬勃生机的年轻行业，得到社会的广泛关注，得到年轻人的青睐，让更多人置身于软件开发行业中。这个行业的发展与外国发展相比还有很大的差距，没有外国发展的那么迅速。软件开发行业中很少有资深的人才，许多人都是在这个行业呆了一段时间后转业或者离开开发前线。一些从经验中总结得到的技术没有传承下来，进而慢慢的被淹没遗忘。
2 计算机应用软件开发中常见编程语言介绍
2.1 C语言
C语言发展已久，1970年到80年代末，C语言已经被广泛应用在我们的生活生产中，大型主机、小型微机中也被植入了C语言程序，它拥有设计语言，为工作系统编写应用程序和作为应用程序设计语言，编写不依赖计算机硬件也能正常工作的应用程序等功能。C语言的运用已有历史，和它一同问世的许多语言早已被淘汰，但是目前C语言仍然被使用，足以证明它强大的生命力。C语言在软件开发中得到很多人的认可，成为软件开发选择的编程语言。C语言拥有以下优点：（1）短小精悍、灵活方便，只有32个关键词，9种控制语句，可以把高级语言的基本结构、语句和低级语言的实用性两者结合起来使用。另外，还能对计算机最基本的单元位、字节、地址进行工作操作。（2）数据类型丰富，拥有实型、整型、数组类型、结构体类型、字符型、共用体类型等数据类型，丰富的数据类型能够解决很多较为复杂的运算，提高程序运行的效率。（3）运算符极其丰富，共有34种运算符且包含的范围广，括号、赋值等都能被C语言当成运算符使用。（4）表达方式灵活实用，丰富的运算符和数据类型让C语言的表达更加灵活。（5）生成目标代码质量高，程序执行效率高。（6）允许直接访问物理地址，对硬件进行操作。（7）可移植性好，表达力强，在一个环境中用到C语言且不对其进行修改便能够移植到其他环境中。（8）通用性能高，目前几乎所有的计算机设备上都装有C语言。基于以上优点，C语言才得到被社会如此长久的青睐。很多领域上C语言也发挥着强大的功能，例如，利用C语言来进行单片机的控制工作。C语言的应用范围极广，二维图形、三维图形和动画的编写都会用到它。
2.2 C++和VC++
目前，视觉窗口系统的出现让图像窗成为标准，但是运用C语言编写窗口界面的困难很大，在C语言的基础上不断进行创新改革，发展了与C语言相互兼容的C++语言，其拥有了C语言的优点并且超越了C语言对C语言的功能做了不少扩充。C++语言的主要功能是，静态多种数据类型检查的、支持多重编程范式、通用程序设计。C++不仅可以适用于面向过程的结构化程序设计，也可以适用于面向对象的程序设计，被公认为一种强大的混合型程序设计语言。运用VC++能够轻松的编写窗口界面。另外，作为开发环境的VC++，微软的地位高功能重要，很多的微软基础类库在使用C++语言的时候便可以用上，加快了计算机软件开发的步伐。
2.3 Visual Basic 以及 Access
Visual Basic包含协助开发环境的事件驱动编程语言，该程序是目前最多人使用的。图形用户界面（GUI）和快速应用程序开发（RAD）系统都是编程语言VB中功能。在计算机软件开发中，数据库语言是必不可少的一项。目前，结构化查询（SQL）语言成为最频繁使用的数据库语言，可图像操作（VB）语言能够很好的支持数据库，另外内设了结构化查询（SQL）语言。与VC++语言相比，VB 语言方便许多。关联式数据库管理系统（Access）语言主要应用于小型数据库，功能依旧是强大的。Access 还可以利用Visual Basic的宏语言工具VBA和VB产生非常紧密的关系，运用可图像操作（VB）语言进行软件开发有很大发展前景。
2.4 Java 语言
Java语言在软件开发中的运用避免了C语言和C++语言在软件开发中遇到的困难。把以往的软件开发的单机模式变成现在的网络模式。Java语言和普通的编译执行计算机语言、解释执行计算机语言所不同，它的工作原理是，先将源代码编译成为二进制字节码，依赖多种不同平台上的虚拟机来翻译执行字节码。这样的过程实现展示了其“一次编译、到处执行”的跨平台特性。字节码被翻译的过程消耗的时间减小了Java程序的运行效率。Java语言在语法上与C语言和C++语言非常相似，扬长避短，摒弃了C++语言中操作符重载、多继承的特点，Java语言也是面向对象的语言，语言具有继承性、封装性、多态性等特点，提供类、接口和继承原语，还可以采用接口性完成多重继承的功能。Java语言是分布式语言的一种，是分布式网络程序开发最常用的一种。另外，Java技术还拥有杰出的通用性、平台移植性、安全性、高效性等优势，目前被广泛应用于数据中心、个人PC、互联网、科学超级计算机、游戏控制台、手机，综合Java语言的特点，其具备了显著优势和广阔的发展前景，对于软件开发有很大的帮助。
3 遵循应用软件开发中编程语言选择原则
计算机应用软件开发中要想选择最适合的编程语言，仅仅了解这些编程语言的特点和功能是不够的，各种编程语言选择过程中要遵循的原则都是我们需要了解的。（1）熟悉软件开发整个项目的构架，根据实际情况选择多个编程语言，因为很多时候在软件开发过程中一个编程语言是不够的，有可能需要在不同地方插入适用的不同编程语言。（2）认真思考图形渲染、视频处理、密码学等问题的处理工作。（3）软件开发中使用熟悉的编程语言，降低开发软件的时间，提高效率。（4）根据软件的应用范围来选择编程语言，如，软件主要用于重复手工劳动我们就应该选择灵活方便的编程语言。（5）对于软件开发硬件环境的考虑，每一种编程语言适应得环境不一样，不能以一概全，硬件环境是受限制的我们不能改变，所以要选择适应硬件环境的编程语言是不容疏忽的工作。（6）即使运用的编程语言不同，但最后要得到同样能够实现快速调整的程序。（7）选择能够支持编程语言运行的支持平台。（8）软件开发编程过程中，对于是否需要大量位操作的考虑，根据要求选择编程语言。（9）特殊领域则需要选择专业的编程语言，减少失误、时间，提高工作效率。
4 结束语
计算机应用软件开发是一个非常具发展潜力的行业，行业对人才的需求，对人才的综合能力和素质提出了更高的要求，选择合适的编程语言便会大大提高软件的质量和开发的效率。
参考文献：
[1]赵艳杰，李君芳.浅谈计算机应用软件的学习方法[J].福建电脑，2007，05：190+169.
[2]姜蕊利.计算机应用软件开发技术研究分析[J].网友世界，2013，04：4-5.
[3]蔚斌.计算机应用软件开发中编程语言的选择研究[J].计算机光盘软件与应用，2012，17：237-238.
计算机硬件编程范文2
教材结合乘法分配律的教学，在学生已经了解和掌握乘法分配律的基础上，安排了应用乘法分配律进行简便计算的教学。在例题教学中，教材的设计做到了“收放自如”。“放”体现在例题结合学生熟悉的超市购物的问题情境，引导学生列出算式，教学时先让学生自己尝试计算，并呈现学生可能出现的三种算法。而这三种算法本质上又是一致的，这就为学生深刻理解乘法分配律，感受运用乘法分配律进行简便计算的方法提供了极为丰富的素材，有利于学生在理解的基础上掌握算法。“收”体现在教材以留白的方式，引导学生学会应用乘法分配律进行简便计算的方法，并组织讨论：这样算简便吗？应用了什么运算律？进而使学生明确应用乘法分配律进行简便计算的基本思考方法和过程。
【教学内容】
苏教版教科书第63页例6，第64页试一试，练一练，练习十第8和第11题。
【教学目标】
1.使学生进一步了解乘法分配律及应用乘法分配律可以使一些计算简便，认识能应用乘法分配律进行简便计算的算式的特点，能应用乘法分配律进行简便计算。
2.使学生通过乘法分配律在简便计算中的应用，灵活、合理地采用简便方法计算一些乘法算式，感受计算方法的多样，提高计算能力。
3.使学生联系现实问题主动运用规律解决问题，体会数学与生活的联系；能主动探索简便计算方法，获得探索成功的感受，增加学习数学的兴趣和自信。
【教学内容】
一、复习引新
1.口算
开火车回答，其中23×3、4×12、16×5、2×48指名说口算过程。
提问：刚才这几题的口算过程中用到了我们学过的哪种运算律？（乘法分配律）乘法分配律用字母怎么表示？
【设计意图：把练习十的第8题穿插在口算练习里，一方面是为了避免在一节课中练习形式的重复，另一方面也为进一步帮助学生理解乘法分配律在口算两位数乘一位数中的应用。】
2.练一练第1题
在里填数，在里填运算符号。
（40+7）×12=
29×56+56×31=（）
指名回答。
提问：这两题在填写时都用到了哪种运算律？观察第2小题，等式的左右两道算式，你会选哪一道来计算？为什么？
（揭示课题）
【设计意图：通过对比等号两边的式子哪个计算起来要简便一些，让学生产生我要学、我想学的念头，调动学生学习的积极性。】
二、探索简便算法
1.学习例6
出示例题图，提问：从图中你知道了哪些信息？问题是什么？怎样列式？
你想怎样计算得数？把你的计算过程写在自己的本子上。
交流：你是怎样计算得数的？
引导：想一想，上面的口算是把哪个数分成两个部分来计算的？这是把102看成哪两个数的和来算的？
说明：大家想到可以把102看成100与2的和来计算，那这样算能不能简便呢？把打开到第64页，完成计算。
提问：这样算简便吗？为什么？
【设计意图：这样的设计，主要是让学生自主探索，通过交流、比较，让学生理解和掌握应用乘法分配律可以使计算变得简便，真正体现学生在数学学习中的主体性，做到把课堂还给学生。】
2.教学“试一试”
谈话：老师这里还有一道题，想请同学们独立在本子上完成。
交流：谁来说说你是怎样算的？应用了什么运算律？为什么这样算简便？
【设计意图：通过学生自主探索、全班交流，让学生掌握求两积之和算式的简便算法，进而全面掌握应用乘法分配律进行简便计算的方法。】
3.出示例6和试一试的解题过程
提问：这两题在计算方法上有什么相同和不同的地方？
【设计意图：引导学生通过观察、比较，归纳总结出，能应用乘法分配律进行简便计算的算式的主要的两种形式，让学生体验到获得成功的喜悦。】
三、全课小结
通过今天这节课的学习，你有哪些收获？
【教后反思】
应用乘法分配律进行简便计算是学生在理解和掌握了乘法分配律的基础上进行教学的。通过这节课的教学，我对如何在新课程标准的指导下上好一节计算课又有了更深一层的想法。
一、联系生活实际，让学生体会到计算的必要性
在教学例题时，我利用了大家比较熟悉的超市购物的生活情境进行教学。因为每个学生都曾有过到超市购物的经验，这样的设计很容易调动学生的积极性，激发学生的学习兴趣，产生想要通过计算来解决问题的念头，从而顺理成章地引出新课。
二、通过自主探索，让学生感受到计算方法的多样性
在学生列出算式后，我又引导学生思考：你想怎样计算结果？把自己的想法写在本子上。学生完成后通过交流呈现出三种不同的方法。对于出现的这三种方法我都给予了肯定，这样会让学生体会到计算方法可以有很多种。通过对这三种方法的比较，让学生体会到可以应用乘法分配律让这样的计算变得简便。
计算机硬件编程范文3
关键词：工程预结算软件应用 算量软件
中图分类号：E271文献标识码： A
一、算量软件在工程造价领域中的应用情况及原因分析
我们已经进入了信息时代，计算机及相关软件在建设工程项目管理领域的应用也越来越广泛。在工程造价领域工程量的计算还未能完全实现自动化，各类具有自动算量功能的软件在实际应用中也存在各种问题。工程量计算的自动化程度不高的原因是多方面的，主要有以下几点：
1>、首先是软件操作门槛过高的问题，目前软件算量已经发展到自动算量阶段，但是所有的算量软件目前都面临一个非常重要的问题――软件操作门槛过高。由于我国算量人员长期以来一直采用手工方法计算工程量，而软件自动算量的思想和手工算量有很大差别，自然也就存在较高的应用门槛。
2>、由于算量类软件都需要建模―― 图形的输入，要求使用者必须有一定的计算机操作水平，软件的建模依赖于设计绘图软件诸如PKPM，AutoCAD等图形平台软件的支持，有时一个构件绘制的过程可能比较复杂，而手工计算会很容易，一些年龄较大的工程造价人员就望而却步了，对新事物不敢也不愿意接近了，这一点就限制了算量软件的广泛应。
3>、另外应用软件算量的过程并不是简单的计算机操作或者机械的绘图过程，同时要求使用者还得非常清楚工程预算的内容和本质，清楚软件的使用目的，知道相关的定额内容和一些施工操作规范等，算量工程需要用到的知识相当繁琐，用户需要考虑很多很周全才能使用好软件自动算量，所以一些年轻工程造价经验少的人员就会感到无从下手心里没底，对自己没有信心，还是跟着“师傅”脚踏实地的一步一步的用手算吧！
4>、大部分图形软件声称能直接调用设计部门的电子图，但是在实际应用中其效果不尽理想。CAD导图功能步骤较多使用比较繁琐，另外大部分设计部门出的施工图不是按照一个统一的绘图比例绘制的图纸，由其是我们县级地方设计部门抄图的情况很多，图纸质量低劣，一般的预算人员都能找出图纸的错误，甚至不止一处，另外绘图类软件种类繁多，标准不一，数据接口规范不尽统一，导致造价算量类软件在读入图纸时错误频出、修改量大，使得其宣称的功能大大打折扣，也影响了软件的推广。
5>、 计算范围受限制。算量软件支持的构件类型和结构型式还是有限度的，对一些零星项目和钢结构等处理起来比较困难，这样软件计算得到的工程量是有限度的，算量人员还必须针对实际情况进行补充，或者手工计算，个别项目手工计算比软件还要快，熟练的手工算量者还是比较依赖老方法而拒绝软件。
6>、导致图形自动算量软件无法广泛推广的一个最重要的原因笔者认为是软件的购买的费用太高了。比如正版的广联达钢筋抽样软件2012年的价格是：单机版GGJ2009加图形算量GCL2008加计价软件GBQ4.0三大件需要15800元，广联达算量组合GGJ2009+GCL2008需要11800元，几千元的价位或许还能接受，这上万元的付出对一般的单位来说就需要考虑考虑而对于个人则不大可能了。
二、算量软件应用中存在问题的解决方法
软件使用的初期遇到一些使用问题是不可避免的，相信随着的软件开发者不断的努力，所有的操作难度、计算精度、软件价格等一系列问题都会解决了，软件的可使用性会越来越高。
1>、解决应用软件门槛过高等操作的问题必须从预算人员和软件开发两个方面进行入手，从预算人员方面来讲：算量人员应该注意提高自己的计算机操作水平，自己的操作水平提高了，相应的门槛也就不存在了。从软件方面来讲：应该采取措施降低软件的入门门槛，使算量人员能够迅速、准确掌握基本的算量方法。2>、针对“可信赖的预算”问题，目前大部分软件采用给出软件计算结果对应的“手工算量计算式”，将计算结果用算量人员的习惯表达来给出，使得算量人员有了疑问能够方便查询和审核，计算结果能够有据可寻，相应的也增强了预算人员使用软件的信心。上述“不信赖”现象的出现在算量软件推出初期是非常正常的，在市场经济的浪潮下软件的可适用性必然会成为软件开发商们研究的焦点，相信随着算量软件开发商的技术的不断成熟和完善，以及用户操作能力的提高，这种“不信赖”现象会逐步消除。
3>、关于计算范围受限制这类问题可以通过扩充算量软件计算能力或外挂专门处理程序的方式解决，如有的软件公司在推出算量软件的同时还推出了方格网计算软件和挖孔桩计算软件等外挂程序，对一些特殊问题能够专门处理；有的软件还增设了表格输入功能来解决零星构件的计算问题；从而扩充了算量软件的计算范围，最大限度的减少了预算人员的手算劳动。
4>、如今建筑市场上的算量软件不下十家，软件的价格有高有低，软件开发商之间的竞争也相当激烈。市场经济的特点就是竞争和需求产生价格，近半年来到我们公司介绍其他算量软件的企业就有三四家，有PKPM算量软件、鲁班算量软件还有品茗算量软件，他们的软件价位都不算高，在6000元以下，可见不久的将来个人购买整体正版算量软件不成问题了。
三、关于推广软件算量软件的几点外部原因思考
软件使用中存在问题的逐一解决无疑为图形算量软件的使用打开了第一扇门，对于大力推广使用图形自动算量软件本人还有以下几点建议：
首先，各级企业领导都应该重视高科技的力量，加大对职工的专业培训力度，肯花舍得花学习钱。俗话说的好“磨刀不误砍柴工”，职工的工作能力提高了，企业的业绩必然会上去。
其次，推广使用图形自动算量软件仅靠软件开发者或使用者自身是不够的，政府及有关管理部门应加强引导和推广力度，我国建设工程项目管理界每一次大规模、深层次的变革均有政府和相关管理部门的大力推动。
再次，算量软件的开发者应加强与其他相关领域的协作，促进软件开发商之间的横向联合。众所周知，一个商业软件的生命力取决于其所能实现的功能和兼容性、易用性、稳定性。如能实现算量软件和设计绘图软件之间数据的无缝链接，真正做到算量软件能直接调用电子图档，简化建模，无疑是功能和兼容性上的一大进步。但兼容性则不是某一家软件公司所能解决的，这就需要国家或行业协会等出面，在设计制图规范、数据接口等方面召集建筑、结构、设备设计及软件开发等方面专业人士协调，实现数据库规范标准的统一，定能促进工程项目管理界信息的标准化、集成化和智能化，减少社会公共成本和重复成本，能极大的促进算量软件的推广和使用。
计算机硬件编程范文4
关键词：计算机 软件 开发 JAVA 编程 语言
中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2014）08-0002-01
最初JAVA是一项为嵌入式系统专门设计的产品，但是后来因为互联网的快速发展，同时JAVA很多的特性比较适合运用在网络中。另外，随着JAVA编程语言的研制的进步，JAVA逐渐发展成为一种计算机软件开发的编程语言，并且在互联网上备受人们欢迎。在移动互联网和全球云计算的产业环境中，基于计算机软件开发的JAVA编程语言具备很多显著的优势，拥有广阔的发展前景。
一、JAVA编程语言简介
JAVA语言是一种当前应用非常广泛的编程语言，比起其他语言来，JAVA语言的优势相当突出。以前的VB、VC、VF等语言都比较呆板，且过于复杂，已经无法适应当前编程方面的需求。而JAVA语言正是为了满足当前的需要而设置的，它的优势很明显。
1.简单快捷
JAVA语言和CH语言相比，不再支持多级的继承、运算符的重载和自动强制等实用较少、容易出错的特性，它增加了在内存空间中垃圾自动收集的功能，这些实用功能的增加以及复杂特性的省略，使得计算机软件开发工作变得更加可靠和简单。它比起c++所占的系统空间较小，其类库支持和基本解释等部分大约只占40KB，而附加的线程支持和基本标准库也只需要175KB的空间。
2.平台的独立性强
平台的独立性是JAVA语言最有吸引力的方面。由于其采用了“JAVA虚拟机”的思想，先编译为中间码然后进行装载和校验，再进行解释成为机器码来实现执行。因此能够对平台环境的具体特性要求进行屏蔽，系统只要支持JAVA虚拟机，就能够实现JAVA程序的运行。
3.面向用户
它通过把客观元素进行类的划分、参数的封装、使用成员变量等方式来对其元素的状态和性质进行描述、并且使用方法来对软件的功能行为进行实现。
4.多线程
多线程的机制能够保证应用软件的并行执行，JAVA语言具备了成熟的同步原语，因此能够保证共享数据操作的正确性。通过多线程的使用，计算机软件的设计者可以使用不同线程来进行不完成特定行为，网络的实时交互行为容易实现。
5.安全性
JAVA语言有基于公共密钥技术的确认技术，其指示器予以发生改变将会使程序无法再对数据结构以及私有数据进行访问，使得大多数病毒都不能对数据进行破坏。因此使用JAvA语言能够设计出安全的软件系统。
JAVA在计算机软件设计中的相关技术主要有JAVADatabaseConnectivity技术，JAVAAnnotation技术和JAVARemoteMethodInvocation技术。第一种技术的主要作用是提供数据库的连接方法，同时能够实现多种关系数据库的统一访问。第二种技术把JAVA语言中的属性、类、变量、参数等进行联系起来，并且提供整合的机制，使用户能够根据元素的特点和属性来进行分类，对其行为进行改变。第三种技术实现了分布式应用程序，并且通过JAVA中的类和对象来实现调用，实现服务器和客户机之间程序的运行。
JAVA它拥有多样化的操作系统和优秀的多线程的设计，不仅能实现网络环境下的软件编写工作，又能够在桌面应用软件的编写领域发挥作用，因此具有广泛的应用前景。
二、JAVA编程语言的应用
由于JAVA编程语言具备上述诸多的特征，JAVA可以实现多种计算机软件的开发以及设计，因此，JAVA编
程语言在计算机软件开发中的应用非常广泛，主要包括以下方面：
第一，是利用了JAVA的可移植性特点，应用JAVA语言进行编译，将其用于游戏中，增强游戏的整体效果。随着社会的发展，生活节奏的加快，人们对快捷、方便有了更高的要求和追求。为了适应人们这样的心理，因此游戏的平台改变以往只存在计算机的局面，开始由计算机转移到手机，这样人们在使用手机的过程中，也可以享受玩游戏的乐趣。也因为如此，JAVA游戏成了人们最先熟知的手机游戏。JAVA语言具有良好的可移植性，从计算机转变到手机，就是对JAVA语言优势的最好诠释。
第二，是利用JAVA编程语言的多元化方面。比如软件开发人员对软件进行开发时，习惯使用的操作系统是Linux操作系统，因此Linux操作系统人们视作为软件开发的基础平台。然而，由于在生活或者工作中，绝大部分人还是习惯应用windows操作系统，因此在计算机软件的开发工作以及测试工作中，都会比较倾向与使用windows平台进行开发和测试，从而将bug查找出来。如果选择C++等面向对象的程序语言，尽管可以完成大规模的软件开发和编程等工作，但是，从平台的移植上来看，C++具有较大的局限性，它只可以活跃在windows操作系统中，但却与操作系统相脱离，其编辑环境无法存在。而JAVA语言不同于C++，它的编译可以通过任何的操作系统进行，而不具有局限性，而且编译全部都可以实现。从一定程度上来说，JAVA语言还使编译工作实现了简易化。一样的软件效果要求，利用JAVA进行编译，不仅内容简单，而且容易理解。
第三，面向对象的所有应用开发包括面向对象综合、处理和事件描述等。第四，设计动态的画面，包括调用图像和图形。第五，设计交互操作，包括控制流程、定向交互和选择交互等。第六，软件开发计算过程的可操作化和可视化。第七，开企业内部网的软件，这些软件能直接地面向企业的内部用户。第八，实现SQL语句，连接查询各类数据库。第九，设计互联网系统的管理功能模块，包括交互操作的设计、web网页管理和动态设计等。
目前Java的运行环境包括三个版本，每个版本都不相同，都有各自的领域服务。在实际的工作中要结合具体的实际情况选择不同的运行环境，从而实现稳定、灵活和完整的网络服务。
参考文献
[1]刘晓峥.浅析面向过程与面向对象编程思想之异同[J].科技信息.2011（3）.
计算机硬件编程范文5
关键词：计算机硬件 知识体系 结构框架
中图分类号：TP303-4 文献标识码：A 文章编号：1007-9416(2012)06-0122-01
随着社会进步和信息化时代的发展，计算机应用能力变得越来越必要。如何掌握计算机相关知识也成了大家关心的话题。在计算机的硬件知识体系中，知识点纷繁复杂，因此，构建合理的计算机硬件知识体系框架有重要意义。笔者就如何构架计算机硬件知识体系框架几点浅薄的认识：
1、计算机硬件知识体系的特点
1.1 硬件知识整体性强、富有层次性
计算机硬件知识的许多知识点都是密切相关的，相互影响的。在某个知识点的掌握程度和理解如何直接影响着对其它知识点的把握，如门阵列控制器就一知识点的学习就需要有“可编程阵列逻辑”为基础。除此之外，富有层次性也是硬件知识体系的一个重要特点。比如在计算机硬件的设计中，就需要经过三个过程，从概念结构到逻辑结构，再到物理结构，这三个模块层次分明。
1.2 计算机硬件知识体系的特征
一般而言，计算机的硬件知识点难度都不小，如在存储系统中，就会涉及局部的存储和访问，以及如何精心相关的替换算法和存储系统的应用诸多问题。同时，计算机硬件知识的理论知识和实际的要求却相差甚远，例如说电脑中都会有CPU这一核心配置，但我们却很难看到CPU的具体内部结构。
1.3 知识体系的重点和界限变化快
以往的硬件知识体系培养的是人们设计电脑硬件的能力和底层使用的硬件，而从上世纪八十年代后期开始，硬件知识体系则是以嵌入式系统的设计、软件和硬件的结合为目标。同时，硬件知识的重点也有了很大改变，同时，界限也在变化。
2、计算机硬件知识体系结构框架
2.1 计算机硬件知识的教学目标
计算机硬件知识的教学目标主要有以下三个：让学生掌握相关的计算机硬件知识，为以后的计算机软件和其他知识的学习奠定基础；学会嵌入式系统的相关技术和设计方法；形成能够直接以已有的基础知识来运用计算机。计算机硬件所研究的包括对计算机的工作原理、结构的分析和以及一些编程和技术的运用。
2.2 计算机硬件知识体系结构框架
计算机硬件的知识体系可以分成以下四种：工作原理知识系列、编程应用知识系列、组成结构知识系列和技术方法的知识系列。这四者的具体的构建方法和如何构建各有不同。比如说工作原理的知识系列通过一定手段让理论知识转化为现实，这可以通过一些相关的过程驱动、指令执行等来实现；而编程应用知识系列则不同，编程应用看重的是从基础知识到具体应用和操作的一种转变，编写程序可以通过一些特性结构、指令系统等来实现。具体来说：
工作原理的知识系列的重要内容是计算机的组成和结构方面的一些知识，它是计算机硬件的基础知识，也是重要根据。工作原理相关的主要知识包括：顺序程序驱动的含义和重要性、电脑指令的表现形式、控制器的使用以及程序设计的一些基础知识。
作为计算机硬件知识体系中的核心，组成结构方面的知识对于计算机的使用有着十分重要的意义。组成结构方面的知识涵盖了计算机的组成原理、数字逻辑和系统结构等多方面的知识，如运算器和逻辑代数等重要部件的设计方法和相关的存储系统等。
除了以上两种知识系列，编程应用知识系列也是重要的知识系列之一。编程应用是计算机硬件技术的目标之所在，介绍的是汇编语言和相关的程序设计、计算机系统结构等相关内容，如指令系统、接口芯片和微型计算机的结构等都是编程应用知识体系中的重要知识点。
此外，作为计算机硬件技术的一大思路，技术方法的知识体系的重要性越来越受到肯定。技术方法方面的知识体系主要涉及了计算机组成原理、微型计算机的组成原理和相关的接口技术等，具体的包括数字指令的种类、流水线技术和互联网的网络技术等等。
3、如何构建计算机硬件的知识体系结构
正如前面我们所提到的计算机硬件知识体系的四种系列，在构建相关的知识体系的时候也应当加以区别对待。
3.1 工作原理的知识体系的构建方法
在构建工作原理的知识体系时，应当本着从理论到实践的想法来构建。计算机硬件方面的知识有许多是理论性强，较抽象的，这就需要我们能将这个抽象转化为具体的操作。如计算模型本身是一个较抽象的概念，在这个概念的表达中，我们要加深对计算过程的程序和驱动的认识，以及加深对数字指令的和运行方面的认识，这样就能更加明白的理解诶怎样通过控制计算机中的相关元件和配备来达到计算的目的。
3.2 编程应用知识体系的构建方法
在构建编程应用知识系列的锅中中，要遵循从基础到应用的指导思想。我们直接通过给计算机指令来让机器运行，这时的计算机指令的能够和执行的基础就是计算机的外部特征，同时，机器之所以能够执行这些指令，依靠的又是在计算机里编写好了的程序，在这个基础上，计算机才能够计算和解决那些实际意义的应用难题。
3.3 组成结构知识体系的构建方法
和工作原理知识系列的构建不同的是，组成结构的知识体系应当遵循从部分到整体的方法。部分是局部的概念，要将部分纳入到整体中去。如逻辑元件是计算机系统中的最小组成单元，我们通过对逻辑元件等小的计算机器件的内部结构及其功能的认识，进一步能够加深对整个计算机操作系统的组成和功能设计等的认识，这就是通过部分认识整体的一个方面。
3.4 技术方法知识体系的构建方法
技术方法知识体系的构建应当遵循抽到到具体的转变。计算机的功能如何是计算机程序设计等的重要基础，概念性的结构较为抽象、不容易理解，而计算机的物理性结构则较为具体，因此，应当以某种逻辑形式或联系来将它们连接好。
4、结语
总之，在计算机应用如此广泛的今天，如何掌握计算机的硬件和软件方面的必备知识是我们都需要关注的问题。因此，计算机硬件知识体系的构建也日益重要。笔者相信，在不断的探索之下，计算机硬件知识体系的结构框架会越来越完整。
参考文献
计算机硬件编程范文6
摘要：本文介绍了我校对计算机硬件实验课程体系及实践教学环节进行的改革，建立了“基础层－应用层－提高层”三层体系结构的硬件课程群实验体系，并对多层次、系列化的硬件实践教学模式及训练模式进行了探讨。
关键词：硬件课程群；实验体系；实验内容；实践能力
中图分类号：G642
文献标识码：B
我校计算机专业自99级开始进行了较大规模的扩招，但由于师资力量跟不上、实验条件和实验内容相对落后等原因，造成计算机硬件教育存在层次单一、教学内容滞后、理论与实践脱节等问题，学生普遍存在着“重软怕硬”的现象，毕业后硬件设计能力差，软件开发缺少后劲。为提高学生的硬件动手能力，增强毕业生的社会适应性，学院自2002年开始进行计算机硬件课程群建设及相应的硬件课程群实验体系建设，包括“计算机组成原理”等九门硬件课程及5门相关的实践课程。本文对我院计算机硬件课程群实验体系建设及硬件实践教学环节的改革进行了探讨与总结。
1构建科学完整的硬件课程群实验体系
在原有的课程体系下，我院为本科生开设的硬件实验教学课程有“数字逻辑实验”、“计算机组成实验”、“微机接口实验”、“单片机实验”。由于实验条件的限制，各课程实验内容相对独立，综合性、系统性较差；尚有部分硬件主干课程没有对应的实验课程，如系统结构。实验课程体系存在诸多问题。
(1) 缺乏对学生系统设计能力的培养。传统的硬件设计和软件设计相分离的设计方法成为阻碍设计和实现复杂、大规模系统的关键因素。系统平台的搭建、软硬件的协同设计验证和软硬件功能模块的可重用性已成为现阶段设计方法的热点。培养学生具有系统设计的思想成为当务之急。
(2) 缺乏对学生可编程芯片设计能力及EDA技术的培养。可编程芯片与EDA技术是现代电子设计的发展趋势，将可编程芯片设计及EDA技术引入实验教学中是时展的需要。
(3) 缺乏综合性的实践课程，学生的创新能力发挥受限。由于实验条件限制，原有的多数实验是基于纯硬件逻辑设计的，只是在面包板上用器件构建小系统，功能扩展性差；并且只能开设数量有限、技术含量较低的实验，学生无法开展自主的综合性设计，无法进行创新能力的培养。
为此，经过充分调研和论证，我院首先从修改03级教学计划入手，对课程体系中的多门课程进行了调整，同时理顺各门课程间的关系，构建起了新的硬件课程体系。该课程体系由必修课程、选修课程及配套实践三部分组成。必修课包括“组成原理”、“接口技术”、“系统结构”等基础课程。为适应社会需求，在选修课中删去原有的“诊断与容错”等一些过时的课程，增加“数据采集”、“计算机控制技术”、“嵌入式系统”等社会需求较强、实用价值高的应用性课程，同时新开了“模型机设计与组装”、“硬件综合实践”等实践课程。在07版教学计划中，又新增了“DSP原理与应用”、“嵌入式系统实践”等新课程，保证课程体系的实用性与先进性。
硬件系列课程从体系结构上划分为三个层次：基础层、应用层和提高层，其课程间的关系如图1所示。基础层为“数字电路”与“组成原理”。“数字电路”课程虽然在教学体系上不属于计算机硬件系列课程，但它是计算机硬件系统的技术基础，是必修的前续课；“组成原理”介绍计算机的基本组成和工作原理，解决整机概念；通过“电工电子实习”与“模型机设计与组装”两门实践课程，强化学生的硬件动手能力。在应用层中，通过“接口技术”介绍应用层的接口和相关外设，以“嵌入式系统”等四门实用性强的课程作为选修课，每门课程都配有相应的实验环节，并通过“硬件综合实践”、“嵌入式系统实践”强化学生对基础知识的掌握和综合应用。提高层为“系统结构”及“性能测试与分析”实践课程，通过学习和实践，能够使学生比较全面地掌握计算机系统的基本概念、基本原理、基本结构、基本分析方法、基本设计方法和性能评价方法，并建立起计算机系统的完整概念。
在硬件课程群实验体系建设过程中，突出强调课程体系的系统性和完备性。从第1学期到第7学期硬件实验不断线，层次逐步提高，实验内容衔接连贯。注意各硬件实践的相互次序和互补，使硬件实践训练层次化、系列化，以此来系统强化学生的硬件动手能力。同时调整各课程的开设顺序，理顺每门课与前导课和后续课之间的关系，从而保证硬件课程体系的系统性和完备性。
注：所有必修课程与选修课程均开设课内实验，包括验证实验(20%)、设计实验(80%)；实践课程单独开设，包括综合实验(80%)、探索实验(20%)。
2改革实验教学内容与模式
计算机硬件系列课程的重要特点之一是工程性、实践性强。为了使学生在学过该系列课程后具备较强的实际动手能力和计算机应用系统的开发能力，应在实验教学内容的设置上体现出基础性、系统性、实用性和先进性，既要重视计算机硬件的基础内容，又要结合当今电子与计算机的最新发展。为此，我们对该硬件系列课程的实验教学内容和教学模式进行了改革创新。
2.1优化实验内容，引进实验新技术，提高硬件设计的效率和兴趣
随着计算机硬件技术的日益发展，各种各样的微处理器不断更新，功能不断增强，以FPGA为代表的数字系统现场集成技术取得了惊人的发展，嵌入式系统设计也逐步成为主流。为了使学生跟上时代潮流，了解最新技术，需要不断引入新设备、新技术，提高硬件设计的效率和兴趣。如更新的“组成原理”和“系统结构”实验台，通过RS232串口与PC机相连，可在PC机上编程并向系统装载实验程序，还可在PC机的图形界面下进行动态调试并观察实验的运行，使学生像设计软件一样来设计硬件，做到了硬件设计软件化，大大提高了硬件设计的效率和兴趣。“模型机设计与组装”，将CPLD和FPGA等技术引入，用CPLD来设计复杂模型机。“汇编语言”和“接口技术”补充Windows下设备驱动程序的设计与实现，增加PCI、USB的应用等内容。“系统结构”通过局域网组建小型的微机机群，研究探索多处理机操作系统，试验并行程序的运行与任务分配调控等功能。为适应当前嵌入式芯片的迅速普及应用，新开设了“嵌入式系统设计”课程设计。针对学生已学过多门硬件课程，但仍不能完成一个完整的、可独立工作的计算机系统设计问题，新开设了“硬件综合实践”，使同学亲自体会设计一台微型计算机系统的全过程。
2.2建立“验证型－设计型－综合型－探索型”的多层次实践教学模式
在实验教学内容的改革上，本着“加强基础、拓宽专业、注重实践、提高素质”的方针，将实验项目分为4类，即验证型、设计型、综合型、探索型,实验项目由浅入深，循序渐进。在所有硬件必修和选修课程中，全部开设课内实验。课内实验由验证实验(20%)、设计实验(80%)组成。所有实践课程都单独开设实验，包括综合实验(80%)、探索实验(20%)。这样，课内课程中开设“验证型”和“设计型”的实验，在后续课程设计中，开设“综合型”和“探索型”的实验，形成“验证型－设计型－综合型－探索型”的多层次实践教学模式，系统强化学生的综合设计和硬件动手能力。
在验证型实验中，注重使学生巩固基本理论，进一步掌握基本概念和基本技能。在设计型的实验中，注重培养学生的创新意识、设计能力和动手实践能力。在这一类实验中，以学生动手为主，教师辅导为辅，只给定实验的课题及达到的目的，中间过程需学生自己去查阅资料和设计方案，直至最后调试完成。在综合型实验中，注重培养学生综合运用所学知识的能力，使学生受到更为实际、更加全面的科学研究的训练。综合实验的特点是没有现成的模式可循，学生需要独立完成硬、软件设计和调试。在调试过程中，学生自己动手分析解决实验中出现的问题，虽然有一定的难度和深度，但对学生很有吸引力，能使学生从应付实验变为主动实验，不仅提高了基本操作技能，也发挥了学生的主观能动性和创造性。课程设计的部分内容属于探索型实验，学生可以自主选择感兴趣的课题及相关开发工具，写出设计书，交给指导教师审核后实施。在这一过程中，学生需要查阅大量的资料，培养了学生的自学能力、研究设计能力、独立分析问题及解决问题的能力和创新能力。
2.3确立“系列化硬件实践训练”方案
硬件实践训练由“课程实验－课程设计－综合训练－毕业设计”四个系列组成。课程实验――所有硬件课程都开设。课程设计――在“嵌入式系统”、“组成原理”等重点课程中开设，在这些课程的课内实验中进行部件或模块实验，在课程设计中进行综合性、创新性设计。综合训练――通过“硬件综合实践”展开。该课程安排在大四开设，是一门综合性设计实践课程，也是对前面所学课程的一个全面应用和总结，在硬件课程群建设中起着“总练兵”的作用。通过让学生亲自设计一台小型计算机控制系统，包括计算机的各个部件和功能，“麻雀虽小，五脏俱全”，旨在让学生真真切切感受到如何设计一个可独立工作的计算机系统，强化和提高学生的综合实践能力，培养学生的创新思维和创造能力。毕业设计――每年精选一定数量的硬件毕业设计题目，提供实验场所、设备及材料，让对硬件感兴趣的同学去实现自己的设计，放飞自己的理想。学生以接近于实际应用环境，完成高质量综合设计为训练手段，以掌握计算机硬件结构与应用系统设计作为主要训练目的，使学生对计算机的整个硬件系统有较全面、较系统的掌握。要求学生能够根据需要设计出一定规模的计算机硬件应用系统实例，从模板设计、制作、总线的走向、计算机部件选取、工作原理的分析、部件在模板上的部局、部件的焊接、运算能力的调试、结果正误的判断分析等流程的设计到具体的制作，直至最后写出毕业论文，使学生建立系统的概念与工程的概念。
3结束语
上述改革取得了令人满意的效果。大学生对计算机硬件实验课程学习的兴趣增强了，实验室开放期间，有更多的学生走进了硬件实验室。在毕业设计时，有更多的学生选择了与计算机硬件系统设计和开发相关的课题。学生做完硬件综合实习和硬件毕业设计课题后，普遍充满自豪感和成就感，感到硬件设计及底层软件开发不再可怕。通过这样的训练，提高了其综合设计能力和创新能力，同时也锻炼了他们的团队合作精神，步入单位就能直接胜任计算机应用系统设计、开发的工作，实现高校、学生、用人单位等各方面的多赢。同时我们也应该看到，随着新技术的不断发展，计算机硬件系列课程及其实验体系的建设和实验内容的改革是一项长期不懈的工作，需要不断完善。
参考文献
[1] 罗家奇,李云,葛桂萍等. 计算机硬件系统实验教学改革的研究[J]. 实验室研究与探索,2007,26(8):98-99.
[2] 武俊鹏,孟昭林. 计算机硬件实验课程体系的改革探索[J]. 实验技术与管理,2005,22,(10):107-109.
