计算机的硬件及其有关系统的研究

　　摘要：完整的计算机系统由计算机硬件和计算机软件两部分组成，机械的电子物理器件构成计算机硬件，程序、文档等构成计算机软件。针对计算机硬件的测试有助于用户全面地了解计算机整机和各个配件的性能。因此，用户在完成计算机的组装和系统软件的安装工作后，就需要利用各种测试软件对自己的计算机进行检查和测试。随着科技的进步以及计算机的飞跃发展，计算机硬件知识系统也趋于完善，便于我们更好地认识与掌握。
　　关键词：计算机硬件；测试系统；知识系统
　　一、计算机的硬件概况
　　所谓计算机硬件，是指组成计算机的各种物理设备，也就是我们在认识计算机中所介绍的那些看得见，摸得着的实际物理设备。它包括计算机的主机和外部设备。具体由五大功能部件组成，即：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。这五大部分相互配合，协同工作。其简单工作原理为，首先由输入设备接受外界信息（程序和数据），控制器发出指令将数据送入（内））存储器，然后向内存储器发出取指令命令。在取指令命令下，程序指令逐条送入控制器。控制器对指令进行译码，并根据指令的操作要求，向存储器和运算器发出存数、取数命令和运算命令，经过运算器计算并把计算结果存在存储器内。最后在控制器发出的取数和输出命令的作用下，通过输出设备输出计算结果。
　　计算机系统中所使用的电子线路和物理设备，是看得见、摸得着的实体，如中央处理器（CPU）、存储器、外部设备（输入输出设备、IO设备）及总线等。
　　（一）存储器。主要功能是存放程序和数据，程序是计算机操作的依据，数据是计算机操作的对象。存储器是由存储体、地址译码器、读写控制电路、地址总线和数据总线组成。
　　（二）中央处理器的主要功能是按存在存储器内的程序，逐条地执行程序所指定的操作。中央处理器的主要组成部分是：数据寄存器、指令寄存器、指令译码器、算术逻辑部件、操作控制器、程序计数器（指令地址计数器）、地址寄存器等。
　　（三）外部设备是用户与机器之间的桥梁。输入设备的任务是把用户要求计算机处理的数据、字符、文字、图形和程序等各种形式的信息转换为计算机所能接受的编码形式存入到计算机内。输出设备的任务是把计算机的处理结果以用户需要的形式（如屏幕显示、文字打印、图形图表、语言音响等）输出。
　　二、计算机硬件的测试系统研究现状
　　计算机硬件是软件运行的基石，其在计算机系统中起着关键作用。那么我们怎么去了解计算机的硬件设备及其结构呢？如果能有一个软件来测试一下我们机器的配置，我们从而获得关于该计算机的硬件配置，相信一定能解决许多人的困惑和不知所措。
　　传统查看系统硬件配置的办法一般是进入操作系统之后，在安装硬件驱动程序的情况下可以利用设备管理器与DirectX诊断工具来查看硬件配置。进入桌面，鼠标右击我的电脑图标，在出现的菜单中选择属性，打开系统属性窗口，点击硬件设备管理器，在设备管理器中显示了机器配置的所有硬件设备。从上往下依次排列着光驱、磁盘控制器芯片、CPU、磁盘驱动器、显示器、键盘、声音及视频等信息，最下方则为显示卡。想要了解哪一种硬件的信息，只要点击其前方的将其下方的内容展开即可。
　　当然还可以在开机自检中查看硬件配置。机器组装结束后即使不装操作系统也可以进行加电测试，在开机自检的画面中就隐藏着硬件配置的简申介绍（由于开机画面一闪而过，要想看清楚的话，需要按住PAUSE键）。
　　国内的硬件测试软件更是特别多，像QQ电脑管家，360硬件大师等。QQ电脑管家，硬件检测包含了CPU、主板、内存、显卡、显示器、硬盘、网卡、声卡，以及所有接入的USB设备等信息，几乎包含了电脑上的全部设备信息，可以点击左侧的各标签页查看各类设备的信息。同时，硬件检测还会实时监控当前的各硬件状态，包括温度、风扇转速和电压等等。360硬件大师，是一款专业易用的硬件工具，准确的硬件检测可以协助辨别硬件的真伪，并且向您提供中文的硬件名称，电脑配置一目了然，防止在购买电脑的时候被奸商蒙骗。此外还有温度监测、性能测试、一键电脑优化等的功能。
　　三、计算机硬件的知识系统
　　计算机硬件的不断发展，促进了计算机硬件知识体系中知识的更新与充实。特别是近年来，无论工程应用还是理论方法都得到了进一步的完善。硬件知识一般难以掌握，如存储系统这个知识点，就涉及到存储访问局部性和相关替换算法的理论、存储系统的组织与实现方法与技术、存储器的结构与特点、存储系统的应用等；计算机硬件知识的理论知识与实际要求之间相距较远，比如CPU芯片是一个有形的器件，但却看不到内部的物理结构；CPU芯片是计算机的核心器件，但却看不到其具体表现形式；知识应用要经过长期严格的工程技术训练与实践。我们可以将计算机硬件知识体系分为四个系列：工作原理知识系列是计算机硬件技术的依据，它主要包括了计算机组成原理和计算机系统结构中的有关知识。组成结构知识系列是计算机硬件技术的核心，它主要包括了数字逻辑、计算机组成原理和计算机系统结构中的有关知识；编程应用知识系列是计算机硬件技术的目标，它主要包括了汇编语言程序设计、微型计算机原理及其接口技术和计算机系统结构中的有关知识；技术方法知识系列是计算机硬件技术的思想，它主要包括了计算机组成原理、微型计算机原理及其接口技术和计算机系统结构中的相关知识。
　　计算机硬件知识体系的合理、科学的划分，有利于我们更加清晰的了解和掌握，也从另一个角度反映了计算机硬件的飞跃发展。
　　计算机自从诞生以来已经逐步发展成为了人们生活中必不可少的部分，随着计算机的不断更新和换代，对计算机相关的技术要求也越来越高，计算机硬件技术就是其中之一计算机硬件是计算机的重要组成部分随着计算机技术的不断发展，与计算机硬件相关的测试系统、知识系统也趋于完备，并加以广泛的应用。
　　参考文献：
　　〔1〕刘涛。硬盘数据丢失恢复软件的设计与实现〔D〕。北京邮电大学，2010。
　　〔2〕吕卫祥。基于SATA硬盘阵列的高速数据存取技术研究〔D〕。南京理工大学，2010。
　　〔3〕陈洪敏。科学知识体系的结构与演化规律〔J〕。临沂：临沂师范学院学报，2003，25（2）：5154。