前言：中文期刊网精心挑选了计算机运行的基本原理范文供你参考和学习，希望我们的参考范文能激发你的文章创作灵感，欢迎阅读。
计算机运行的基本原理范文1
关键词：计算机图形学；科学思维；学科结构；教学改革；教学方法
0 引言
大学的主要任务是培养人才，特别是培养创新人才。培养创新人才的基本途径与方法有课程教学、参与科学研究与项目开发、对外学术交流等。然而传统本科课程教学多注重传授学科的系统理论等专业知识，不重视对知识产生原因、方法的介绍，如忽视思考解决学科基本问题的具体过程等，这会造成课程教学传授知识与科学研究相脱节，导致学生的知识结构产生缺陷，不利于他们将来从事创新等研究工作。为配合计算机图形学课程的教学改革，根据计算机图形学课程的特点，笔者提出一种面向科学思维的教学新方法，它能有效弥补传统本科课程教学的不足。
1 面向科学思维教学方法的基本要求
常见典型的教学方法有：结构主义的教学方法、建构主义的教学方法、问题（任务）驱动教学方法等。这3种方法各有其优缺点，一个好的教学方法最好能全面综合这3种方法的优点。面向科学思维的教学方法要求把思考问题的方法、系统分析与综合的方法、科学研究的工作方法、查找资料与抽象的方法等知识产生的方法引入课程教学中，有效讲解学科专业知识是根据发展需求、通过研究各种问题产生的；专业理论体系或与其学科结构是由多项研究成果形成的，这些知识是科学研究与科学思维产生的结果。
结构主义、建构主义与面向科学思维教学方法的异同点见表1。
2 确立计算机图形学课程的教学内容与教学模式
2.1 传统计算机图形学课程教学改革的原因
2013年以前，国内外传统计算机图形学课程教学以讲授图形标准（显卡驱动与显示图形等子程序的集合）或CAD为主。这种CAD与计算机图形学（即图形标准）学科的划分有问题，它只便于图形标准的硬件实现，却因基本概念不全导致这两者均不能独立讲清三维真实感图形的自动生成原理以及计算机程序设计的基本规律，更不能总结计算机图形学的研发成果与发展规律，不能满足计算机图形学学科建设发展需求。
2.2 用系统分析与综合的方法确立计算机图形学课程的教学内容
2.2.1 系统分析：从理论上确立实现计算机图形学课程目标的发展路线图
本课程目标是用计算机程序自动生成类似人眼观察世界获得的观察图像（亦为学科研究的基本问题，它适合作为建构主义教学方法要求的教学环境需求问题）。为此至少要完成3个子任务：①掌握三维图形的生成原理；②掌握生成三维动画等图形的程序设计；③理顺新课程教学内容与图形标准、CAD的相互关系。
1）第一个任务的实现方法。
照相机生成照片遵循光线传播生成三维图形这一物理原理，计算机生成所有三维图形（包括光线跟踪算法、辐射度算法、投影、多边形填充、纹理映射、阴影算法、图像融合算法与二维直线的生成等）也应遵循该原理。这是本课程知识理论体系的完备性与一致性的基本要求，它决定了计算机图形学的学种性质与教学定位。
2）第二个任务的实现方法。
用辐射度和光线跟踪算法生成的三维真实感图形等程序，是一类典型的显示图形的计算机仿真应用程序。故计算机图形学的编程实现既遵循计算机仿真的基本原理，也遵循计算机程序设计的基本规律。
计算机仿真遵循系统（决定被仿真对象的范围与其行为特性）、建模（用数学模型描述仿真实验对象）、仿真算法（计算机通过执行该仿真算法，进行仿真实验）与评估（检验仿真实验的结果是否与应用需求保持一致）这一基本原理。
计算机程序设计应遵循计算理论可计算性的实现前提对程序设计的规范要求：①待解问题被模型与系统形式化方法所描述；②这种描述要转换成算法；③算法要有合理的复杂度。
这里，形式化描述指用数学符号、逻辑符号与流程图描述并要求保持逻辑上的一致性。系统的概念被本文定义为软件系统：它按解决问题的系统流程要求，编程实现数个模型描述数据与命令的输入、存储管理、运算处理、输出显示4个过程，能直接达到自动运行软件的设定目标并具有完整动态结构的综合程序。软件系统的概念是国内传统计算机核心课程教学缺失的重要概念。
故三维图形学的教学内容，主要用3组数学模型描述可视物体、灯光、照相机物理模型的物理特性（如用几何模型、材质模型与纹理模型描述可视物体；用光线几何模型、颜色模型、照明模型、辐射度算法和光线跟踪算法等描述点光源；根据类照相机的观察参数，用阴影算法、图像融合等算法描述照相机模型；对光线跟踪算法，应重构照相机模型）；在物理仿真、数学建模与软件系统概念的指引下，编程构建三维图形软件系统，实现三维图形的自动显示。物体运动与变形、灯光变幻、照相机运动可形成计算机动画。计算机游戏是用人机交互的操作方式并通过实时动画与声音有效描述具有智能行为能力的人（或动物）的多种社会实践活动。
3）第三个任务的实现方法。
计算机动画包含了传统图形标准与CAD的原理，所以在课程最后，可讲解图形标准OpenGL的原理与编程使用方法。同时图形标准是游戏软件的基石，是现代计算机应用不可缺少的基本配置。
2.2.2 系统综合：介绍图形学的基本原理与动画软件的实现方法
这要求教师先查找资料、汇集前人发表解决以上问题的不同论文与教材（解决课程教学问题的先决条件），挑选材料编写课程讲义，详细介绍完成该任务所需的基本原理与实现方法，讲义试用成熟后再编著出版教材。
教材按以下思路组织：用二维图形学构建软件系统概念的教学，用三维图形学构建三维图形数学建模的教学（直接用三维图形构建软件系统概念的教学，会导致课程教学内容的复杂化）。在每章的开头，均提出应思考并解决哪些问题才能达到本章的教学要求，加强训练读者思考问题的习惯。
学完本课程，学生要能胜任计算机动画软件的设计与编程实现等任务。
2.3 归纳计算机图形学的学科结构
以上教学充分展示：由物理模型（化学模型、生物模型、社会发展需求模型等）数学模型（数据模型是数学模型的一种简单特例，其编程操作主要是数据的存储与检索，以实现数据库软件。根据数学模型“曲高和寡”的原理得知，数据库软件是应用软件中应用面最广的一类软件；或用离散数学的方法、判断规则与判据或可编程实现的自然语言与功能等描述解决问题的过程与步骤；或用通信协议描述数据通信过程要遵循的规则、约定等要求，这是网络通信编程的基础）软件的系统功能与结构用算法语言实现程序编码并形成算法软件测试评估等过程所确立程序设计的基本规律。程序设计这一规律，能被雷达的设计与制造过程所佐证，如通过物理实验确立雷达原理用数学模型描述雷达的工作过程设计雷达系统的功能与结构用电子技术制造雷达设备做好的雷达要通过测试评估才能交付使用等。
由此能用理论（物理原理、建模、软件系统、仿真、程序设计）、工具（OpenGL、Direct3D、着色语言、ACIS、WebGL、OpenCL、3D游戏引擎等）与应用（显示图形的应用程序，如3D动画或CAD、地理信息系统（空间复杂性高而时间复杂性低）、游戏与虚拟现实系统（时间复杂性高而空间复杂性低））3个学科形态描述计算机图形学的学科结构。
2.4 用科学研究的工作方法确立计算机图形学课程的教学模式
（1）选题（发现问题）：找任务、了解用户需求、检索阅读资料并提出问题。自由选题要确立研究问题的科学性、目标性、创新性和可行性，并找准课题的申报渠道。提出问题是对任务深入思考或科学研究的前提。如计算机图形学的学科属性与教学内容是否成熟，是此前国际计算机图形学教育界多年关注的教学疑难问题。
（2）分析问题：真实照片由照相机、可视物体与灯光3个主要因素决定，由此确立解决问题的方法。
（3）寻找解决问题的方法（提出假说）：首先用二维图形建立软件系统的概念；然后建立描述照相机、可视物体、灯光物理模型物理特性所需的数学模型，构建仿真光线在计算机场景与照相机模型中传播，生成三维动画图形。
（4）做实验解决问题（找寻证据支持假说）：针对建立的数学模型，选择数据结构，设计算法，编写程序源代码并调试测试程序，构建三维图形软件系统，实现图形的自动显示。
（5）取得新成果（查新验证）：改进学科的系统理论与基本方法，发表研究论文，推广该研究成果或论证申报新开发项目，推动学科建设向前发展。当我们解决好计算机图形学的教学问题时，就为撰写本文并申报计算机图形学国家规划教材奠定了基础。
由此构建程序设计教学的完整过程，并把程序设计拓展成科学研究工作方法的一种形式与组成部分。
该教学模式不仅把教学与科学研究两个不同性质的学术过程结合在一起，还说明围绕课程教学思考问题的训练属于科学研究领域思维活动的一种基本形式。
3 在课程教学过程中合理安排思考问题的训练
教师在重点介绍、讲解每个专题前，要考虑如何训练学生根据学科的发展需求思考问题，这些问题是任务驱动教学法中各种问题的来源。
3.1 用二维图形学构建软件系统概念的教学
专题1：线段图形的描述与生成。基本问题：如何用数学的语言与方式（如描述函数）描述各种线段图形的几何形状，以形成各种线段图形的几何模型？如何形成矢量汉字等子图形高效率的描述方法？如何把这种描述函数转换成算法，并根据其描述数据生成这些基本图形？
专题2：实面积图形的描述与生成。基本问题：用什么方法描述实面积图形的几何形状，以形成各种实面积多边形的几何模型？如何利用显示设备的绘图功能生成实面积图形？如何实现直线图形边缘的反走样显示？
专题3：图形的基本运算。基本问题：图形运算的目的是什么？如何用几何变换矩阵的方式描述图形几何模型的几何变换？若用实面积多边形的布尔运算构建新的复杂图形的几何模型，则布尔运算的数学基础是什么？如何实现其布尔运算？
专题4：图形的观察运算。基本问题：如何把输入到计算机中的图形几何模型描述数据，转换成显示设备坐标系中的图形几何模型描述数据？并调用图形的生成算法显示各种图形的几何形状？
专题5：图形数据与命令的输入。基本问题：能用哪些方法把图形模型描述数据与命令高效率地输入到计算机中？如何利用输入设备的数据输入功能与显示设备的图形显示功能，编程实现图形数据的交互输入？如何规划应用程序中的人机交互设计问题？
专题6：图形的数据结构。基本问题：图形数学模型的种类与复杂、复合图形的构建方法，这些对保存图形几何模型的描述数据提出了哪些动态管理上的要求？如何设计相应图形的数据结构，才能有效地保存、管理存储于计算机中的各种图形描述数据（命令）？如何把图形显示区中的图形描述数据编译转换成多种显示设备能识别并运行的显示指令代码，以实现图形的显示？为编程实现各种图形的自动显示，需要确定编程处理图形数据的基本流程和程序的功能与结构，以形成软件系统的概念。
3.2 用三维图形学构建数学建模的教学
专题7：照相机模型的建立与三维几何图形的显示。基本问题：如何用数学模型，特别是用矩阵的方法，描述照相机拍摄（投影显示）三维直线图形的物理过程？
专题8：平面物体几何模型的构建与图形显示。基本问题：如何用直线与平面函数描述平面物体的几何形状？如何记录这种描述所形成的几何模型数据？如何构建形状复杂的平面几何物体？如何显示平面物体的几何形状与表面？
专题9：曲面物体几何模型的构建基础与线框模型图形显示。基本问题：用什么方法描述曲面物体的几何形状并构建其几何模型？如何显示曲面物体的几何形状？
专题10：灯光模型的建立与光照物体的图形显示。基本问题：如何用数学模型的方法描述灯光的物理特性？如何描述在灯光照射条件下几何物体的可视物理特性？如何显示光照效果的曲面物体的表面与几何形状？如何更有效地描述光线传播的物理特性与变化规律？
学生按照这一思路进行选题，可考虑为实现像照片一样自然景观（如白光的薄膜干涉等现象）的图像显示，需研究哪些问题等，并发表其研究成果。课程教学内容成熟完整后，才便于界定计算机图形学的学科内涵。
4 分析计算机专业主要课程的基本特点，提炼计算科学的学科结构
4.1 计算机教学此前无计算科学学科结构概念的原因分析
现有权威资料和维基百科、百度百科表明，此前国内外计算机教学均无计算科学学科结构这一重要概念。以下3点是导致这一现象存在的重要原因。
4.1.1 对计算工具的分类作用认识不足
尽管人们知道计算机是一种计算工具，计算机有广泛的应用，计算机科学有自己的一套理论根据，但仅用“理论、工具与应用”很难全面概括计算科学的研究全貌与多项用途。事实上，计算机的系统工具对总结计算科学的学科结构非常重要。
计算机系统是一个能对编程实现的数学模型与逻辑模型，进行自动解算与推理的通用计算工具。这决定了程序设计在编程使用计算机上的重要性。
操作系统是对计算机的各种硬件资源与软件资源进行程序管理，使计算机正常运行的系统工具软件。同时，它能对用户程序（命令）的输入、存储管理与自动运行提供服务（包括对通信进程进行有效监管控制），并用人机交互与图形界面的方式记载这种用户程序与命令操作的运行结果。
编译系统是用高级语言编程必备的系统工具软件，它可以把用户用高级语言编写的程序源代码、编译转换成计算机能识别并自动执行的机器语言程序代码。
算法语言是用户为编程使用计算机的各种计算功能，用类自然语言的方式与计算机相互交流思想的符号表达工具。
这些计算工具本身没有直接解决数学计算与逻辑推理等应用问题，该任务由编程解决。
这类计算工具是在实际应用过程中总结、提炼的结果，工具本身一般不直接解决最终的应用问题，这是工具的第一个特点。它的第二个特点是工具的制造具有递归性，即可用简单工具制造复杂工具。它的第三个特点是专业复杂工具的制造方法与技术具有封闭性与隐蔽性，但这不影响他人对工具的操作使用；且其隐蔽、封闭性是工具使用方便、高效的主要原因。
软件系统与计算工具等概念的形成，是用抽象的方法（从众多事物中总结提炼出具有共同本质的特征、而舍弃其非本质的特征等内容）处理形成的结果。
4.1.2 传统课程没有讲清计算机仿真的原理与计算机程序设计的基本规律
传统计算科学的核心课程（计算机导论、计算机原理与系统结构、算法语言与数据结构、编译系统与操作系统、软件工程、离散数学、数据库和计算机网络）从未讲清计算机程序设计的基本规律与计算机仿真的基本原理。学生往往通过课后大量的编程训练，积累对计算机程序设计与计算机仿真的认识。这种程序设计经验式教学培养模型，无助于学生总结并提炼计算科学的学科结构。相反，人们在算法语言与数据结构课程的教学上存在一些模糊认识。例如，算法语言是用一组语法规则与功能约定的一种符号标记系统，它让人们掌握语言的符号约定、功能、特性以及用算法语句描述给定的数学计算与数据处理、逻辑判断等――即其教学主要是完成程序的编码训练，由此形成算法；也为研制该语言的编译系统做铺垫。然而部分算法语言的教科书，只有一些算法验证性应用实例，并把它们等同于计算机程序设计教学，这无助于初学者全面正确地掌握计算机程序设计的基本规律，因为学习算法语言后，他们还是没有数据结构的概念。
数据结构是研究用程序编码的方式，在计算机中有效实现多种类型数据的存储组织（形成线性、非线性、网状结构形式以及静态或动态结构形式的数据存储方法）、存储管理、排序检索与编程效率等任务的一门专业基础课程。数据结构课程有很多计算复杂性的案例，是培训人们掌握编程技巧的一种有效方法。因为编写程序所采用的数据结构往往决定了算法的编码实现方法，更重要的是，CPU是根据保存在内存各处程序代码的逻辑次序、通过逐条读取其指令代码来完成用户指定应用程序（或命令）的执行。如何规划、设计、调度与管理内存的使用，这与数据的调度与管理原理类似，是数据结构讨论的问题之一（常在操作系统课程中介绍解决该问题的方法。数据结构问题本质上属计算机内存的动态、合理使用与管理问题）。而该课程中所谓抽象数据类型，是指在指定的数据集上定义对该数据元素进行多种加工等编程操作方法。这个数据集以及对其数据元素的加工方法（数据集与其加工方法均能递归定义），应来源于人们用数学的方法描述解决实际应用问题这一过程，该主次关系不能颠倒。没有这些数据结构与程序编码等基础训练，初学者很难规划好一个软件的系统功能与结构。
由于传统的算法语言与数据结构课程教学无数学建模（它决定了解决多种应用问题算法的来源）与软件系统的概念，故传统的算法语言与数据结构课程没有讲清程序设计的基本规律。
4.1.3 传统计算机课程存在教学问题
首先，传统计算机图形学课程存在教学问题，现已被本教学改革有效化解。
其次，软件工程课程存在教学效果空洞抽象等困惑。若把新的计算机图形学课程作为软件工程课程的教学实习对象，可以有效解决该教学困惑。由于新的计算机图形学课程可以讲清程序设计的基本规律与计算机仿真的基本原理，这使软件工程课程的教学从理论上能达到软件全生命周期设计的教学目的。
第三，计算机导论与计算机基础课程存在教学困惑。计算机导论应对计算学科发展的全貌作整体介绍，并理顺计算学科与其他学科之间的关系，引导读者根据自己的需求有效选择学习不同的计算机专业知识。由于此前计算机课程存在以上问题，导致历次获国家级奖励的计算机教学改革成果以通过有效载体进入课程教学，致使计算机课程教学体系仍然不够成熟。这往往是行业外人士选修计算机课程的迷惑。因为自牛顿时代以来，用数学的语言描述自然科学取得的新进展，是各自然学科之间相互交流学术思想与成果的通用方法；然而目前其他自然科学工作者学习计算机后，却无法顺利地用计算工具的方法来表达其各自学科建设研究成果的数学模型等。这种计算机课程教学不便于计算机教育与其他自然科学教育进行对等有效的学术交流，并导致计算机基础课程教学出现危机。另计算机教学无计算科学学科结构的概念，即人们没有评判计算机导论教材好坏的客观标准。计算机图形学教学改革取得的新成果――发现计算科学学科结构的客观存在，为重构计算机导论与计算机基础课程提供了重要借鉴。
最后，计算机网络课程存在不足。如该课程介绍网络通信协议较多，却较少介绍网络通信工具的构建与编程使用方法，以及计算机网络通信程序的编程实现，这不利于初学者承担计算机网络计算的重任。
4.2 借鉴计算机图形学的教改成果。归纳计算科学的学科结构
传统计算机核心课程缺少一门计算机的综合运用课程，以总结并提炼计算机程序设计的基本规律与计算机仿真的基本原理。计算机图形学课程可以很好地承担这一重任。有了计算工具的概念与计算机图形学课程后，可以重新分类、归纳已知计算机的多种应用。
成熟的计算机图形学与传统计算机核心课程的教学，使计算科学理论（即计算机的系统理论和专业知识。它需回答：什么能被工具有效地进行自动计算，用什么方法研究该命题并形成哪些结论、成熟的理论与发展方向；满足何种条件的实物装置能实现计算功能，计算装置如何构造实现并使其正常运行、操作使用；可计算性的实现前提是什么，如何用该计算装置实现这种自动计算，如何保证计算结果的正确性和计算装置运行的安全稳定，该计算装置有多强大的计算能力；计算理论与计算机专业各课程的关系等）、工具（算法语言、编译系统、操作系统、计算机系统）与应用（数据存储与检索，数据计算、仿真、符号变换与推理，数据网络通信，数据获取、输出表达与控制即多媒体）3个学科形态得到完整展现。它们是形成计算机专业多个发展方向（如杀毒与网络防火墙、网络存储与查询、网页设计开发工具与网站建设、网络浏览器，即时通信、流媒体与播放器、人工智能与专家系统、计算机嵌入式应用、计算机在通信与自动控制系统中的应用等）与综合（如3D网络游戏）或研发计算机硬件（计算机系统结构与CPU设计、计算机工程）的基础。
因互联网的应用，计算机网络计算有网络理论（在通信理论的支持下，如何可靠、快速、方便、安全地实现计算机信息描述数据的通信；网络计算的理论基础与基本规则是什么，如何利用网络资源进行有效的传输与计算）、网络工具（计算机与互联网、路由器与交换机、调制解调器、Java、html语言、浏览器、Socket、遵循HLA标准的分布式实时仿真工具RTI、网络游戏引擎）与网络应用（如计算机数据通信与监管、电子商务、社交网站、网络游戏、云计算、信息技术与信息系统、物联网、大数据的应用等）。
图1显示了计算科学的学科结构。由计算机仿真的基本原理与可计算性的实现前提，可论证程序设计教学与计算机仿真教学的一致性。
故计算作为一门学科（招生专业）的根据是：①它有自己独立的研究领域。即什么能被有效地用工具进行自动计算以及可靠、安全、快速地传输？②产生专业知识的方法。科学研究与科学思维是产生（创造）多种学科新知识的主要方法，这是研究生阶段的主要学习任务。③由此形成的理论体系与其学科结构。这是本科生学习阶段应掌握的专业知识。④传授知识的法定机构与办学条件。⑤广泛的应用基础。
5 结语
计算机运行的基本原理范文2
一、计算机组成原理的课程的教学现状
(一)课程本身的特点决定这门课程教学难度大
1、基础概念多的特点
计算机组成原理这门课程由于内容较多，所涉及的基础概念也较多。在CPU模块有微程序、微指令及流水线等系统类概念，其中ALU部分有原码、补码等与编码相关的概念;在存储器部分，与存储器单元相关的有RAM、SRAM、DRAM、ROM及各种ROM设备，与存储系统相关的有cache存储器、虚拟存储器等概念;外设部分有中断等信息的各种传送方法。对整个计算机系统，有计算机的各种性能指标。对各个概念，靠单本文由LWlm.cOM收集整理纯记忆的方法很难掌握，必须放在系统中学习。
2、理论性强的特点
计算机组成原理这门课程首先要考虑其原理性，现在仍然采用冯.诺依曼式计算机模型作为基本模型，但也要考虑现代计算机的发展，以融入实际的需要。如何对内容进行合理的安排、衔接，对任课教师来说，是一不小的挑战。
3、内容抽象的特点
要让学生明白计算机的工作原理、方法和实现，需弄清数据和信号在计算机各部件件间的流动情况，对学生来说，这看不见也摸不着，如何将信息流动的复杂情况形象、生动地向学生展示、讲解，教师对此需要作出相当的努力。
(二)学生对该们课程的认识误区
大部分的学生认为，我们学的专业是软件工程，专业是“偏软”的，而计算机组成原理这门课程是“偏硬”的，对其转为实际能力表示怀疑。由于对这门课程在学科中的作用认识不明确，在学生中就有一种印象，学习这门课程主要目的是修学分的需要，另外还有考研的需要，但考研的学生比例较小，再加上这门课程本身的学习难度，因此认真学习且能学好这门课程的人数就不多了。
二、对组成原理教学的几点建议
(一)根据课程设置需要对教学学时进行相应调整
根据不同的专业，学生的不同层次，及大部分学生的就业方向对该课时设置不同的教学学时。报告[3] 中指出，对于多数调查对象为毕业生的调查结果，多数人认为这门课开设为64、48或32学时。而48学时的人稍多些。这与本人想法基本一致，对于非计算机专业，作为导论型的，32学时足矣;对于软件专业，其目的主要是通过掌握其基本原理，能更好的为软件系统的设计服务，开设48学时，其中8学时实验较合理。而对于偏硬件的计算机专业，可以根据需要，开设56或64学时。
(二)对学生对该门课程的认识进行相应正确引导
由于是一门基础理论课，加上本身的教学内容特点，可能内容较为枯燥，因此学生可能会因为课程内容本身而不感兴趣。因此我们要在思想上要对学生加以引导，使学生认识到，学习这门课程不仅对计算机本身的运转有更深刻的认识，更对与硬件相关的嵌入式系统设计，软件的设计实现有基础指导作用。并为学生在计算机领域的进一步研究和发展奠定基础。因此，学生不能因为这门课程“偏硬”，而自己的专业和就业方向“偏软”就否定这门课程的重要性。
(三)根据专业要求及课程设置对教学内容作出调整
计算机组成原理在学科中的地位被定为专业基础课，在学科中具有承上启下的作用，希望通过本门课程的学习，使学生对计算机硬件的组成、各部件及各部件之间运转情况进行了解。对于软件专业的学生来说，为硬件相关的嵌入式系统设计及其他软件的设计奠定基础。
计算机组成原理从内容上主要分为三部分：CPU、存储器、外设。但由于学时的限制及课程的安排(本专业开设了微机原理课，外设是其讲授重点)，重点讲授CPU和存储器两部分。存储器内容分为主存储器和存储体系两部分内容。前者讲述存储元器件的基本原理，而后者则是cache、主存和辅存之间的区别与联系，如果开设了计算机体系结构这么课程，这存储体系的内容可简略介绍，具体内容由计算机体系结构讲解。CPU部分与存储器一样，在详细介绍完其核心部件ALU 后，重点即是中央处理器章节，即指令的运行，而指令的运行需要访问存储器，这就将CPU与存储体系联系起来了。故这两部分又是有联系的。由此有关硬件的内容就脉络清晰、分工明确了。
(四)对实验内容进行合理的学时分配
实验课对于一门课程来说，主要目的是加深对知识点认识，使抽象的理论变得形象、具体。因此，对本身理论性强，内容抽象的计算机组成原理课程，实验课就显得尤为重要。我们采用的是西安唐都科教仪器公司生产的实验箱作为实验设备。与其相配套的实验有9个，其中主要包括与CPU中的与ALU相关的3个实验、静态存储器存取实验、微程序控制实验及4个模型机的设计类实验。
根据实验学时的设置，只有8个学时的实验课。8个学时全部完成这些实验有一定难度，因此，可将这些试验进行合理的学时分配，如第1、2个学时完成第一、二个实验，因为刚开始做硬件实验不熟悉，但第二个运算器进位实验教简单，可顺便完成;有了前面的基础，完成第三个运算器移位控制实验就简单多了，因此和第四个稍麻烦的静态存储器存取试验合并在第3、4学时完成;第5个实验内容较复杂，可单独安排2个学时完成;这样就留出了2学时来研究后面的模型及设计与实现的实验了。
(五)以实践为手段带动学生的学习积极性
为了提高学生的学习积极性，加深对知识的掌握，实践就显得尤为重要。对软件专业的学生来说，利用软件对所学知识进行模拟不失为一种好的办法。对于计算机组成原理这门课程，实验内容较为抽象，不易被理解，因此，采用“硬件软化”的方法，对课程的实验内容等进行模拟，既可加深对知识的掌握，又可提高大家的软件设计、编程能力。本系为了提高大家参与的积极性，采用了学生科技立项的办法，系里拿出一部分资金，将“计算机组成原理虚拟实验系统的设计与实现”作为一学生科技项目，鼓励学生组队参加，和其他项目一起参加评比，并进行奖励的办法，在学生中得到了良好的响应。学生做出的项目教师可拿来作为课堂教学用，并可鼓励学生在此基础上进行改进，进一步完善。以后甚至可以将系统分块，让学生分组做，并作为课后作业的一部分，计入学生平时成绩。以此提高学生的学习兴趣和动力。
三、结语
计算机运行的基本原理范文3
计算机组装与维修作为一门学科专业，除了要为学习者提供专业且全面的计算机软件、硬件学科知识外，还应教授学习者熟悉计算机的基本原理与结构等，使其能够掌握正确的计算机操作方法，具备安装计算机软件、检测硬件设备以及更换系统的能力等。在计算机组装与维修的教学过程中，相关的基础理论知识极易教授，但是，一旦将真实的计算机视为操作试验样机时，除了难以实施全流程的教学外，还会对整个教学活动产生一定的破坏性，不利于学生全面发展自身的实践操作能力，严重时，还会在计算机组装或维修过程中，出现漏装、错装以及误修等现象，从而给计算机带来不必要的损害；而通过利用虚拟技术，为计算机组装与维修构建一个高仿真的实战演练平台，以综合视频教学的方式或视频演示的形式，形象而生动的向学习者演示计算机组装与维修的全过程，以此加深学习者的印象，为其提供反复操作及全方位的学习机会，从而有效提高并强化计算机组装与维修专业的教学效果，并实现了在极少成本投入基础上完成全套计算机组装与维修技术的学习，因此，将虚拟技术有效应用于计算机的组装与维修中，将具有十分重要的指导意义与极佳的应用前景。此外，计算机组装与维修是一门集理论性与实践性于一身的计算机专业学科,具有极强的应用性，而计算机基本结构原理、系统软件的安装、硬盘的分区与格式化、常见故障排查、杀毒与dos环境下的手动杀毒以及数据恢复等是其主要的教学内容，因此，学习者必须具备较强的计算机操作能力，并熟练掌握相关系统的组装、调试以及维修等技能，但是，由于在实际教学过程中，倘若选用真实的计算机来教学的话，学习者一旦在实际的安装操作系统、磁盘分区、BIOS设置、硬盘格式化、注册表修改以及系统备份等实际操作中，出现操作不当，将会给计算机硬盘数据带来极大的破坏，严重时，还会导致计算机瘫痪，给学校带来极大的经济损失，因此，计算机组装与维修课程均以采用课堂演示或理论降级的方式进行；而在计算机软件、系统安装方面，教师主要以课堂演示教学短片的方式供学生自主学习与掌握，倘若在计算机教室进行的话，不仅会破坏计算机的原始数据，而且还在极大程度上加大了实验机器维修的频率，因此，现阶段内，计算机组装与维修课程依然无法达到使学习者具备较强的计算机操作能力，并熟练掌握相关系统的组装、调试以及维修等技能的要求。而通过应用虚拟技术，建立虚拟的计算机平台，不仅能够供学习者随心所欲的开展计算机组装与维修活动，而且还能让其切实体验恶性病毒的危害，既完成了教学任务，还在最大限度上保证了计算机系统的安全性。
二、计算机组装与维修中虚拟技术的使用价值
虚拟技术在计算机组装与维修中的应用价值主要体现在技术教学环节与实践环节中，因此，计算机组装与维修中虚拟技术的使用价值可以从以下三方面进行阐述，即：计算机的组装与维修中使用虚拟技术的可行性分析、虚拟环境的具体设置与计算机虚拟安装的主要流程以及虚拟计算机的维修。
2.1构建以计算机的组装同维修内容为基础的虚拟式系统平台
为了有效提高并适应计算机当前广泛应用的操作系统，可为其选择具有较强兼容性与操作性的虚拟机，以此为虚拟系统建立一个广阔的工作平台。众所周知，在计算机学科中，虚拟机指的是像机器一样进行程序运行的一种特殊的软件，可在计算机平台与终端用户间创设一种虚拟的计算机环境，并在此虚拟环境中完成计算机的组装与维修任务，而终端用户还可通过该软件所创设出来的环境进行软件操作、开展具有针对性的创新研究以及方便教师根据自身特点，采取针对性的教学手段来满足教学要求等。在进行计算机组装与维修的教学过程中，院校可根据实际情况，尽可能购买与应用具有较高配置与性能的台式机或是CP机，在有效将虚拟软件中所设置的有关计算机组装与维修功能模块与当前计算机类别、型号、组装以及维修等内容结合一起的同时，还应借助专业化的虚拟软件与虚拟技术等为学习者构建一个良好的虚拟环境，并将其逐步发展为专业化的实时操作模块，例如，舞蹈专业的计算机研究者，在教学过程中，可根据学生自身学习舞蹈的特点及舞蹈本身具有的特点，为传统的计算机创设虚拟环境平台，将先前所使用的多媒体视频或图片教学资料转换成专业化的教学内容与研究资料供学生学习，并尝试以专业化的虚拟机代替人员的实际操作，以此进一步提高教学质量与强化教学效果等。
2.2虚拟环境的具体设置与计算机虚拟安装的主要流程
由于通常情况下，虚拟机的环境可提供与实体计算机极为相似的虚拟操作流程，因此，在实际应用中，除了必须为虚拟机安装相应的光驱外，还应对其运行过程进行准确区分，以此有效保障运行的安全性与稳定性。在日常课堂教学过程中，经常会使用到初始化的工具盘、DOS启动盘以及安装光盘等，但是，一味的使用实际光驱，将会在极大程度上缩短光驱的使用寿命，而为计算机安装虚拟光驱及其相应的运行软件，不仅能有效提高光驱的使用寿命，而且还能提高硬盘的运行速度；值得注意的是，在为计算机安装虚拟机的过程中，必须对计算机内部硬件的类型因素进行综合考虑，准确分析，以此提高虚拟机的实际操作能够与真实计算机的安装操作流程相似度，因此，在实践教学中，为了能够帮助学习者能够在日后的学习或工作中更好的为计算机用户提供良好的组装效果与维修服务等，就必须要求其高度重视人工因素的遴选以及匹配环节，并不断提高计算机组装与维修人员对计算机硬件、软件以及性能等相关知识的认识与理解等。
2.3虚拟计算机的维修过程
虚拟机在计算机的维修方面所体现的工作实质是通过人工或智能方法（手段），对计算机运行过程中存在的问题或故障进行有计划性、针对性的检修，并根据此问题原因及计算机以往工作经验的基础上，为计算机操作用户提供较为直接且有效的解决方案，从而有效帮助计算机操作用户解决计算机运行过程中出现的问题，这就要求教学队伍必须准确分析与总结出真实计算机的故障类型，并根据实际情况，利用虚拟平台资源，尽可能还原真实的故障现象、讲解故障原因以及该故障常用的检修方式等，并适当鼓励、指导以及激发学习者不断发散创新思维，积极探究检测计算机故障与维修的新方法，以此有效提高计算机维修方面的工作质量。此外，随着我国经济水平与信息技术水平的不断提高，使得计算机在得到普及的同时，各式各样的计算机软件也相继问世，在此种背景下，由于不同的计算机操作用户根据自身喜好，安装不同类型的计算机软件，加上诸多计算机操作用户均严重缺乏使用计算机的基本理论知识与实际操作技能，且忽略计算机的安全管理与维护等，这不仅为恶性病毒的浸入创造了有力机会，增加了计算机发生故障的几率，而且还给个人隐私信息的安全性带来了一定风险，因此，在计算机的软件检测与维修的过程中，必须加强计算机操作用户的安全意识与维修意识，并加大计算机组装与维修的宣传力度，以此全面且有效地保障计算机能够得以正常运行及计算机操作用户的个人信息安全等。
三、虚拟技术在计算机组装与维修中遇到的问题
3.1未掌握扎实的虚拟技术理论知识
在科学技术迅速发展的当下，各行业内信息技术人员所具备的科学技术与计算机操作技能等已成为计算机发展及虚拟技术发展的关键。在研究虚拟技术过程中，由于在极大程度受科学技术研究人员能力不足及欠缺相关专业的研究仪器的影响，就目前而言，我国仍未掌握扎实的虚拟技术理论知识，因此，诸多社会人员均未深刻认识到虚拟技术的积极作用与现实意义，使得虚拟技术的推进与普及工作受到了一定的阻碍，此外，由于我国地域辽阔，且各地区的科学技术发展水平又不尽相同，这就导致虚拟技术理论知识的掌握程度出现一定差异性，从而导致有效将虚拟技术应用于实践的科学研究工作中，因此，有效解决因未掌握扎实的虚拟技术理论知识而导致的应用问题，将是虚拟技术在未来发展道路中急需解决的主要问题之一。
3.2未掌握娴熟的虚拟技术操作技能
由于虚拟技术的基础科技内容极为丰富，不仅设计设计到计算机基础构成与硬盘的辨识技巧等，还涉及到安全软件的安装于系统优化及故障排查等，且虚拟技术具有极强的专业性与应用性，而就我国诸多计算机用户而言，其均未掌握娴熟的虚拟技术操作技能，因此，要想在计算机组装与维修中科学、合理且有效的实现虚拟技术，就必须将硬件调配与安装、软件配置与维修进行有机结合，从而使虚拟技术能够在计算机组装与维修中得以充分发挥自身的积极作用。
四、结束语
计算机运行的基本原理范文4
关键词：计算机病毒；防治方法；安全
中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1674-7712 （2014） 02-0000-01
计算机水平随着现代科技的发展在迅速的发展，对于计算机病毒的预防也不断的受到计算机用户的重视。作为一个计算机的使用者，应该了解计算机病毒的基本原理、入侵以及防范维护，以确保计算机能够在一个安全的环境下工作。
一、计算机病毒的含义及产生
目前国内外，对于计算机病毒的定义有各种各样的解释，但在《中华人民共和国计算机系统安全保护条例》中，病毒定义如下：“编制或在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者数据，影响计算机使用，并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码”[1]。1983年11月3日，Fred Cohen博士研制出第一个计算机病毒，其后，计算机病毒迅速发展，并且不断变种，始终危害着计算机用户的系统安全。
二、计算机病毒特征
（一）可执行性
计算机病毒是一组计算机指令或一段程序代码，因某个事件或数值的出现，就执行指令或程序代码，启动感染和破坏作用[2]。
（二）传染性
计算机病毒得以执行后，会自我繁殖，能通过多种渠道从已被感染的计算机扩散到网络，使被感染的计算机或网络工作不正常甚至崩溃。
（三）破坏性
计算机病毒能使计算机工作失常甚至瘫痪，造成一些程序无法运行、经常死机，数据丢失等。
（四）潜伏性
计算机病毒什么时间发作是可以预先设计好的。有的几天、几周或者几个月甚至几年隐藏在计算机中不发作，但在某一个条件具备的时候开始爆发，对系统进行破坏。
（五）隐蔽性
计算机病毒有非常强的隐蔽性，通常隐蔽在程序和文件中，变化无常，有的反病毒软件也无法查出来。
三、计算机常见病毒类型
（一）“木马”程序是目前比较流行的病毒文件，它通过将自身伪装吸引用户下载执行，向施种木马者提供打开被种者电脑的门户，使施种者可以任意毁坏、窃取被种者的文件，甚至远程操控被种者的电脑。木马病毒的前缀是：Trojan。如Q尾巴：Trojan.QQPSW，网络游戏木马：Trojan.StartPage.FH等。
（二）蠕虫病毒是一种常见的计算机病毒。它是自包含的程序（或是一套程序），利用网络进行复制和传播，传染途径是通过网络和电子邮件。蠕虫病毒的前缀是：Worm。大家比较熟悉的这类病毒有冲击波、震荡波、“尼姆亚”病毒、“熊猫烧香”等。
（三）后门病毒的特性是通过网络传播，给系统开后门，给用户电脑带来安全隐患。后门病毒的前缀是：Backdoor。例如今年流行的Backdoor.Win32.Rbot.byb，会盗取FTP、Tftp密码、及电子支付软件的密码，造成用户利益损失。
（四）宏病毒寄存在计算机文档或模板的宏中。打开文档，宏病毒就会被激活，并保留在计算机的“Normal”模板中。此后，自动保存的文档均会“感染”此种宏病毒，而且如果有其他用户打开了感染宏病毒的文档，宏病毒又会转移到他的计算机上[3]。宏病毒的前缀是：Macro，如以前著名的美丽莎病毒Macro.Melissa。
四、计算机常见病毒防治方法
现在，病毒的传染大都通过两种方式：一是网络，二是移动存储介质（包括U盘、移动硬盘、软光盘、存储卡）。如今由于电子邮件、通讯软件的盛行，通过互联网传递的病毒要远远高于后者。因此，为预防计算机病毒，计算机用户在日常使用计算机过程中要注意一下几点：
（1）安装正版杀毒软件（包括防火墙）。平时打开杀毒软件的防火墙、实时防护，及时升级杀毒软件并注意定期查杀计算机，养成良好的杀毒习惯。
（2）不经常在电脑上插移动存储设备，如：U盘、移动硬盘、mp3等，打开前，使用杀毒软件进行扫描、查杀，安全后再打开移动存储设备。
（3）不要轻易下载各类小网站的软件与程序，并且，不要轻易打开某些来路不明的电子邮件与附件，这些软件、程序和邮件都很有可能是病毒的携带者。如QQ病毒之一的QQ尾巴，大多这样信息中所带连接指向都是些利用IE浏览器漏洞的网站，用户访问这些网站后不用下载直接就可能会中更多的病毒[4]。
（4）下载的程序和文件，即使是压缩文件，也先用杀毒软件杀毒后，确定安全再安装或打开。
（5）随时下载补丁并进行安装、修补操作系统以及其捆绑的软件的漏洞，及时更新必要的应用软件。
（6）计算机突然变慢时或者异常时，立刻启动杀毒软件，对计算机系统进行病毒扫描和清除杀毒。同时，断开网络、防止重要信息外传，将病毒危害减少到最低限度。杀毒不解决问题，要先备份重要的数据文件，再重装操作系统。
综上所述，本文探讨分析了一些常见计算机病毒的类型及防护措施。随着技术的不断发展，计算机病毒必定也会以更隐蔽、破坏力更强的方式出现，但“魔高一尺，道高一丈”，相信反病毒方式也会不断进步，从而确保我们的信息安全。
参考文献：
[1]陈立新.计算机：病毒防治百事通[M].北京：清华大学出版社，2001.
[2]郑娟.高校机房病毒特征及其防范策略[J].大众科技，2012（14）.
计算机运行的基本原理范文5
关键词：电力拖动 自动控制 运行
中图分类号：TM76 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2012）010-028-02
1 引言
随着科技日新月异的发展，机械自动化程度与生产水平达到了前所未有的高度，在当前的工业生产领域中，电力拖动自动控制系统得到了广泛的应用。电力拖动自动控制系统的优势在于：一方面可以保障自身系统安全稳定运行；另一方面可以满足企业机械生产要求。电力拖动系统可以很好的对电动机、各类继电器等原件进行保护，进而减少系统运行过程中故障发生概率。因此，研究电力拖动自动控制系统，提升其自动化程度，增强其安全性，完善其功能，对于企业而言是至关重要的。
2 电力拖动系统自动控制原理及其设计
2.1 电力拖动系统自动控制原理
操作人员在电力拖动控制系统运行过程中可以得到电动机各信息的反馈，例如电流反馈等。在电力拖动控制系统中，电气设备是实现机械自动控制的核心器件。计算机系统在此过程中的主要作用是显示信息显示、运行连锁、安全保护等信息，同时其也是电力拖动系统自动控制实现的唯一途径。
在计算机系统中，操作人员可以利用计算机根据实际生产需求实行不同的自动控制方案。电力拖动自动控制主要是利用计算机完成逻辑计算、功能模块化、编程等工作，然后为操作人员提供独立于机械设备的仪器驱动程序，方便使用者可以较快的将程序与自己的系统进行对接测试，方便编程。虽然电力拖动自动控制系统的各项参数及要求的设定“因人而异”。但从系统的本质来讲，系统构成的基本原理还是殊途同归的，即以计算机为系统的集中控制中心，信号输入给计算机下达指令，信号输出执行指令。电力拖动自动控制系统计算机接收信号与输出信号的系统反应如图1所示。
2.2 电力拖动自动控制系统方案的确定
在电力拖动自动控制设计方面，是否确定好方案与控制方式将会决定整个设计能否成功。如果宏观方案是正确切实可行的，那么生产设备各项指标达到要求的可能性才能得到保障。在设计时，即便出现某个控制环节设计的错误，也可以通过不断改进与测试达到要求，但如果宏观方案一开始就制定有问题，那么设计工作必须等到方案明确后重新开始。
学术领域认为，所谓电力拖动自动控制方案，其主要是依据不同的生产工艺要求，例如根据运动要求、加工效率、零部件加工精度等条件来决定电动机运行、类型、数量、传动方式等控制要求。最后将这些调研好的工艺要求与控制要求相结合，作为电气控制原理图设计电器原件选择的重要参考凭证。譬如说，在设计效率要求较高的加工机床时，拖动方式可以随机变化，如可以使用直流拖动，也可以使用集中拖动等。确定好拖动方案后，拖动电动机的数量以及各项参数也随之明了，控制方式的选择就是控制要求的选择。
2.3 电力拖动系统自动控制电动机的选择
在确定好电力拖动系统设计方案后，需要根据实际需求对电动机的数量、规格及各项参数如额定转速、功率等进行选择与确定。笔者通过总结，归纳出电动机在选择方面应当遵循以下几点：
（1）电动机功率的选择应当与生产机械标准要求直接挂钩，要选择与其相匹配，能够拥有一定负载的电动机，这样，才能保证生产机械的正常运行。此外，在明确电动机功率时，还需对以下三大要素进行综合考虑：1）允许过载能力；2）启动能力；3）电动机发热。确决定电动机功率选择的核心条件是电动机容量，通常，电动机容量容易受外界环境影响，所以电动机额定功率的确定要进行多次校验确认。
（2）电动机采用直流还是交流电需要结合企业经济、技术等方面综合考量，笔者认为，通常情况，企业只需要选择操作简单，稳定性强、维护遍历、价格低廉的交流异步电动机即可。但如果所在企业生产机械功率大、调速范围广，则可以采用调速性能优质的直流电动机。
（3）电动机额定转速需要结合以下方面来选择，主要是看所在企业机械匹配的技术经济程度，如企业所需电动机需拥有较高的使用寿命，并较少使用，那么就需要结合企业经济、技术等多方面因素来选择；如果企业使用电动机频繁，那么该电动机额定转速就需要以电动机的动能储存量来选择。
（4）必须在供电电网电压基础上选择电动机额定电压各参数，必须保证两者一致。电动机机构形式要根据企业的作业环境进行选择。
总而言之，电动机数量、规格以及各项参数的选择应当根据企业的经济、技术、作业环境、使用需求等多方面综合考虑来选择，要保证所选择的电动机既能满足企业生产机械的实际需求，又能够保证其运行的可靠性与实惠。
2.4 电力拖动设计中电器控制线路的设计
拖动方案与电动机的选择之后，其次是电器控制线路的设计。电器控制线路是整个电器选择与安装图设计的主要依据，通常，电器控制线路的设计方法是，根据所有部件不同的需求，根据控制线路的总体框架来细化局部线路，最后根据生产机械的实际需求与相互关联，将局部线路统筹规划到线路总体框架中，形成一个完整的控制线路。
设计前期调研：控制线路设计之初，设计者需要对企业生产工艺与机械实际需求进行调研。对于一般企业而言，控制线路仅需要满足下属三种功能即可：即制动、起动与反向。生产机械工艺较大的企业通常还需要平滑调速、安全预警功能等。另外，操作者能否对控制线路做出及时反应，能否进行操作等问题也都需要设计人员在设计前调研明白。
设计过程的掌控：控制线路能否稳定安全运行取决于控制线路工作是否安全与稳定，因此在选择设计元件时，应当采用性能良好、使用期限长、抗干扰能力强、安全可靠、稳定的继电器，同时在规划具体线路时，笔者认为，设计人员还需要注意以下几点内容：
（1）触头的设计，要保证所有电器触头必须全部正确对接。例如同一电器，如果将常闭与常开的辅助头放在一起，那么当将它们接在不同相的电源上时，很可能由于限位开关上的常开/闭触头产生电位差使得电路短路，如果线路没有良好的绝缘性，那么势必会造成电路短路事故。
（2）设计电器线圈联接时，要保证所有电器线圈正确联接。串联的两个电器线圈一般不能出现在交流控制电路中，即便串联的两个线圈的额定电压和等同于外加电压，也不允许非并联线圈连接。要实现接触器与接触器，接触器与线圈的同步，应当将所有线圈并联在电路中，使所有线圈承受相同的额定电压。
（3）设计后的控制机构，其后期维护与操作必须简单明了，在操作人员采用某种控制方式控制时，可以根据实际需求迅速、快捷的切换到其他控制方式，例如，在进行自动控制时，可以根据需求直接切换到手动控制，所有电控设备都需保证其后期运行的稳定性与维护的便利性，同时还需为其配置隔离电器，以便在仪器出现故障时进行抢修。
2.5 电力拖动自动控制系统设计应遵循的原则
笔者通过总结，归纳出当前电力拖动自动控制系统在设计时应当遵循的原则：
（1）经济简单化原则。企业在选择电力拖动自动控制系统时，都想要低廉的价格换来可靠的电力拖动控制系统。因此在设计过程中，设计人员应当尽最大努力将系统不必要的电器与触头数量进行减少，线路设计应当最优化。
（2）稳定、安全、可靠性原则。在经济简单化原则基础上选择稳定性、可靠性、安全性较强的元件。
3 电力拖动自动控制系统的安全防护
任何系统的出现都需要制定想匹配的安全防护措施，电力拖动自动控制系统亦是如此，一般情况下，电力拖动自动控制系统的安全防护分为两种：一种是计算机系统保护；另一种是电器保护。电器保护是最基本，也是必要的保护，其通常有过流保护、短路保护、欠压保护以及热保护。而计算机系统保护则是不可或缺的保护，它属于高级保护，主要是对确保系统运行、维稳等进行保护。笔者在下文将从以下几点对电力拖动自动控制系统的安全防护进行分析：
（1）短路保护：短路故障一般是因为电流短路而造成局部电气设备绝缘体过热损害，电流过大，容易造成强大的电磁脉冲进而产生电动应力，进而损害电力拖动自动控制系统或各种电器设备。
（2）过流保护：如果使用电动机不当，很容易使得电动机超负荷运作，这样会引起电动机局部过电流，一般的过电流能量是正常启动电动机电流的数倍，因此容易损害电动机及系统元器件。
（3）欠压保护：系统运行过程中，如果电源电压不能满足电动机正常运作的需求，容易造成系统因欠压而减缓电动机速率甚至同志运作，当负载矩不变时，可以适当的增加电源来提压。另外，欠压还会造成电气释放问题，进而影响系统所有器件的正常工作，情况严重时还会出现系统故障。所以，笔者认为，当电压达到电动机电压临界值时，可以采取切断电源措施来进行保护。
（4）热保护：任何元器件在经过长时间工作时都会出现过热现象，如果电动机绕组或长时间超载运行，那么势必会造成自身温度高于允许值，进而导致电动机出现故障，为避免过热损害，可以采用多个电动机相替换的方法进行热保护。
（5）安全链：安全链的保护主要涉及五个方面。1）欠压保护的控制；2）过流保护的控制；3）水压保护；4）油压保护；5）轴瓦温度保护。安全链是将上述五种保护串联在一起的保护，无论其中哪个环节出现问题，计算机都会直接将自动控制系统关闭。
（6）运行连锁和启动连锁的保护：当计算机接收到信号后，电力拖动自动控制的实现主要是通过计算机所配置的程序完成，该过程主要是预防系统运行时信号条件的消失或电动机缺乏条件启动的保护。
4 结论
本文通过对电力拖动自动控制系统各方面的研究，提出了加强、完善系统设计与安全防护的意见，以期为设计者与使用者提供帮助。
参考文献：
[1] 王春凤，李旭春，杨耕.电力电子与运动控制实验平台安全性建设[J].实验技术与管理，2011（07）.
[2] 陈伯时.电力拖动自动控制系统——运动控制系统[M].北京：机械工业出版社，2003.
计算机运行的基本原理范文6
[关键词]医院；计算机；信息系统；安全；策略
近几年来，医院的计算机网络数据被盗的案例时有发生，有些是由于医院的计算机系统被安装了监视的软件，而有些则是因为系统本身存在安全漏洞，导致黑客入侵，盗取患者的身份信息[1]。医院的计算机网络信息系统运行在错综复杂的环境条件下，要保证系统的绝对安全需要克服的因素较多，故而需要进一步的研发和运用安全技术来确保计算机网络运行的安全。
1提升医院计算机信息安全水平的策略
1.1访问技术
在对计算机进行访问的时候，使用者可以在自身被允许的范围内登陆到服务器上，而后搜索并获得自己需要的数据资料。在这一过程中，使用者进行访问是否合法，需要对登录的用户名以及用户口令进行识别和验证，或者是对用户账号的缺省进行限制检查，只有验证和检查通了了才能够让用户对医院网络进行登录和访问。一般来说，用户的口令是决定能否入网的基本因素也是关键因素[2]。如果设计的口令太过简易，或未进行加密处理，那么口令就有可能被其他人破译，继而入侵到医院计算机系统中，所以，使用者在对用户口令的设定中，不能单纯的只利用数字，而是要将数字和字母或者字符相结合，并且领用单向函数或者公钥等方式对口令进行加密处理。另外，如果用户输入了多次口令，且均是非正确口令，系统要自动默认其属于非法入侵者，同时向后台自动发送报警信号，这时，该用户的账号会被锁定[3]。除此以外，计算机网络信息的数量巨大，内容不同，可以对内容进行分类，而访问者能够访问的范围要以其所在用户群体为基本依据，对其访问的权限进行设定。例如，可以把用户群体分成管理人员，一般用户以及审计用户等，这时，管理人员能够对全网进行监控，而其他的使用者只能在各自的访问权限以内获取到相对应的信息。
1.2密码技术
对计算机系统进行加密时保证信息安全，不被恶意篡改或者是泄露的一个关键，在对数据信息进行加密以后，就会生成被使用者自行掌握的密文[4]。加密以及解密的基本原理是：使用者通过明文对密码进行设置，而后计算机自行运行加密的算法进而形成密文，而只有将密文利用指定好的信息通道进行输入，计算机才能够自动运行解密算法，将密码的指令以明文的方式呈现出来，这时，输入密码的人就能够完全地享有加密的信息。在应用密码技术中，要充分顾及到黑客或者病毒通过非法的各种手段来破译信息系统的安全隐患，而应对的防范技术通常有两种，即对称密钥加密技术和非对称密钥加密技术[5]。其中，信息在发送时以明文的方式进行加密处理，形成密文信息，而接收信息的一方在进行解密时，也要以明文的方式进行输入才能够解密，在这一过程中，加密密钥以及解密的密钥，都必须通过安全公开信道的一种加密方式就是对称密钥加密技术。对称密钥利用的密钥有64位，期间涉及到64位数据块，在任意一次加密操作以前，所有数据块将会进行为期16轮的替换以及变换过程，继而产生出共有64位的密文数据，其中有8位是进行奇偶验证的数据，剩余的数据时密码的长度[6]。非对称密钥加密技术则是发送者通过明文来对加密模块进行设置，密文通过公开信道以后，接收者使用自身的私有密钥对模块进行解密操作，继而获取到全部信息，这个过程中包含了密钥的产生，以及加密和解密三过程，但是其计算方法更加复杂，主要被用来传送量较为巨大的数据信息。为了确保计算机的应用安全，可以综合使用以上两种加密方式，保证加密的信息不能够被破解，更不能被窃取或者更改。
1.3防火墙技术
在对计算机网络安全进行防御的整个体系中，防火墙主要作用是提升网络体系的整体安全性，主要包括加强对网络访问方面的控制，避免网络内的数据信息遭窃，对网络设备进行保护使之避免被外界攻击或者是避免因被攻击而破坏等。一般可以把防火墙看成是对内网和外网访问进行控制的一个设备，组成部分有路由器，以及主机并其他的网络安全设备。但是防火墙并不能防范到所有对计算机网络造成威胁的因素，所以其使用也有局限性，故而防火墙也和加密技术以及访问技术等其他技术联合使用，以下几种模式的防火墙系统值得引起关注：①包过滤防火墙，通过过滤路由器将内部网络与外部网络进行一个连接，能够对外部网络输入进来的数据包进行基本的审查，保证内部网络以及服务器运行的环境安全稳定，这一类型的防火墙在使用时不需要安装指定的软件或者是运行任何程序，但是只适合于诸如家庭网络一类的规模不大且结构简单的网络[7]。②双宿主主机防火墙，此种类型的防火墙在内网和外网之间有双宿主主机控制网络的接口，以及服务器和网络的接口，受到保护的网络能够完全的隔离在外部网络之外，使用外部的网络设备无法搜索到内网中的各类信息。③屏蔽主机网关防火墙，不仅过滤路由器成为连接外网和内网的一个纽带，而且在内部网络中设计堡垒主机，过滤的方式较为简单，所以一定要加强堡垒主机的安全性。④是屏蔽子网的防火墙，在内网与外网之间，存有一个通过两台过滤路由器协调运行的具有屏蔽效果的子区域，在其中设置堡垒主机与信息服务器，能够产生出一个位于内网和外网之间的相对安全较高的子网络，其能够降低被成功入侵可能性以及被侵入以后内网受到损害的程度。一般而言，防火墙可以被视为保护计算机网络安全中的一个关卡，但是不能作为维护其安全的唯一保障，也就是说防火墙只应该是对计算机网络安全进行保障的一种辅助和补充手段[8]。
1.4数据库安全技术
数据库具有存储计算机的数据资料的作用，而在进行资料信息的存取，以及使用或者共享的一系列过程中，仅具有登陆权限的合法的使用者，才能够登录到其权限内的数据库中，才能够对存储于该数据库中的资料信息进行一定的操作，但是在此过程中也有数据信息的丢失，出现错误或者密码丢失等安全风险[9]。对数据库进行安全方面的管理，首先就需在数据库管理系统内部进行控制，也就是操作系统要经过DBMS(数据库管理系统)的访问以后才具有操作的合法性，这里涉及到的技术内容既有用户授权，又有禁止在非法的状况下使用系统以及进行数据库的正常统计工作等。因为数据库最基本的功能就是进行数据库内部资源的共享，所有不可避免的会涉及到共享资源时进行保密的技术，一般，数据库的管理员对使用者以及使用者访问的权限进行一定的控制，特别是对于比较敏感或者是重要的数据资料，必要时可以进行注意的跟踪审查或者是对访问过程进行监控，同时登陆的口令每隔一段时间要进行一次更换。
2结语
