软硬件设计技术范文

2022-06-23

第一篇:软硬件设计技术范文

软硬件技术类

一、网站服务器

初级阶段可以租用虚拟主机,发展阶段再进行服务器托管,最后自建服务器。这个是出于对现有成本以及有限的技术人员的合理安排。虚拟主机是使用特殊的软硬件技术,把一台网站服务器划分为若干个“虚拟”的主机。每个虚拟主机都可以是一个独立的网站,可以具有独立的域名,具有完整的Internet服务器功能(WWW、FTP、Email等)。同一台主机上的虚拟主机之间是完全独立的,而且每一台虚拟主机和一台独立的主机(采用服务器托管、专线上网等方式建立的服务器)完全一样。我们使用虚拟主机方案构建企业网络,网站服务器管理简单,诸如软件配置、防病毒、防攻击等安全措施都由专业服务商提供,大大简化了服务器管理的复杂性。并且相对于购买独立服务器,网站建设的费用大大降低,为我们初步网站提供了极大便利。通常,网站建设完成后虚拟主机的开通时间也比较短。因为现在主要的服务商都已经实现了整个业务流程的电子商务化,其方便快捷。

对于我们的第二阶段服务器托管,由于其采用专门的服务器,使得我们的公司可以通过此种方式建立的企业网站,具有更大、更强的功能,并且在灵活性上也更便于掌控。其实它的基本形态就是租用专门的服务器托管公司的网络线路、自己选择服务器配置及服务应用软件,然后由专门的服务器托管公司负责维护。此种方式在服务器的确定上,我们可以采用主机租用和主机托管两种方式。其中,主机租用即是说由服务提供商提供硬件,负责基本软件的安装、配置,负责服务器上基本服务功能的正常运行;用户独享服务器的资源,并服务其自行开发运行的程序。而主机托管就是用户自备服务器硬件,自己安装软件,由服务提供商负责该机器能够连接到网络上,并在该机器当机时帮助其重启。我们可以根据我们的实际情况和公司规模需要来确定那种方法交适合我们的发展。

我们企业自己组建网站服务器。对于物恋网这类网站,在网站壮大之后掌握的大量用户和商品的信息是网站盈利主要资源,对这些信息的安全性的保障的有相当高的要求。为确保这些信息资源的安全性和避免服务器成本受制于厂商的风险,我们要着手部署对服务器的控制。

最终阶段,发展到移动平台。根据现有市场的客户需求,移动设备日益占据了人们生活重要部分。在手机产业链上,软件平台扮演的角色也越来越重要。移动平台作为我们二手易物的重要载体,能够很好地体现出我们项目的特色。

二、网站系统安全技术

网站使用HTTPS(超文本传输安全协议)技术,在不安全的网络上创建一安全信道,有效地防止了黑客攻击,保障了网站的交易安全。

三、数据挖掘技术

研究开发数据挖掘技术,在网站的大量信息资源中挖掘出有价值的信息,进行有针对性的营销。

第二篇:计算机硬件技术基础总结(考试必备)

计算机的性能指标

基本字长,存储容量,运算速度,系统可靠性,外部设备和软件配置。

三态门的功能

在计算机中可用于总线传输,多路数据通过三态门共享总线分时传输。

触发器的构成与特性

触发器由基本门电路和反馈线构成。基本特性:1.有两个互补的输出端。2.有两个稳定状态,具有记忆功能。3.在输入信号时,可从一种稳定状态变到另一个稳定状态。

计数器的用途

记录脉冲个数、分频、产生节拍脉冲、数字运算 运算器的组成

由算数逻辑单元ALU、通用寄存器组、多路数据选择器级标志寄存器构成。

控制器的组成和功能

由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和微操作命令发生器组成。

功能:1.指令顺序控制。2.操作控制。3.时间控制。

4.对异常情况和某些请求的处理。

流水线性能指标

流水线吞吐率TP、流水线加速比、流水线效率 影响流水线性能的主要因素

资源相关、数据相关、控制相关

寻址方式

指令寻址:相对寻址、直接寻址和间接寻址

数据寻址:立即数寻址、寄存器寻址、存储器直接寻址、寄存器间接寻址、寄存器相对寻址、基址加变址寻址和相对基址加变址寻址、带比例的变址寻RISC特点

指令条数较少、指令格式规整、面向寄存器操作、适合采用流水线技术、采用组合逻辑控制器、支持编译器优化、可在CPU中集成更多的功能。 CISC特点

指令系统复杂、指令结构复杂、指令的执行时间长、CPU结构复杂、采用微程序控制、CPU面积大功耗大。

指令系统的要求

完备性、有效性、规整性和系列软件兼容性 子程序的构成

子程序功能说明、入口和出口参数说明、保护现场、实现具体操作的程序段、恢复现场

存储器的性能指标

存储容量、存储速度、数据传输率、存储器价格 外存储器:硬盘存储器、光盘存储器、U盘存储器 硬盘存储器的特点和性能指标

非易失性、非破坏性读出、不能随机访问、需要复杂的寻址定位系统和校验技术。

性能指标:记录密度、存储容量、平均寻址时间、数据传输率、磁盘Cache容量

总线的概念和性能指标

总线是计算机中多个部件之间传送信息的公共桐庐,有一组传输线和相应的总线控制部件组成。 性能指标:数据总线宽度、总线工作频率、总线数据传输率、总线负载能力。

总想数据传送的过程

总线请求和仲裁、寻址、数据传送、结束传送 1.速度快。2.支持多种CPU。3.具有即插即用的功能。

4.支持猝发传送。5.地址线和数据线复用。6.可连接多个主设备。7.具有较强的负载能力。8.引脚安排合理。

PCI-E总线特点

1.点对点互联技术。2.扩展更加灵活。3.支持即插即用和热拔插。4.在软件层和PCI兼容。5.信号线数减少、功耗降低。6.数据传输率高。

USB总线特点

1.使用方便。2.扩展容易。3.适合连接不同的外设。

4.成本低、功耗低、占用系统资源少。

主板上的插座、插槽和外设接口

CPU插座、内存条插槽、总线扩展插槽、电源插座、硬磁盘接口、其他外设接口

I/O接口的功能

数据缓冲、信号转换、设备选择、执行命令、通信联络、中断管理、可编程、错误检测等功能。 设置中断优先级的原则

1.首先响应优先级最高的中断请求。2.正在进行的中断不能被新的同级或低优先级的中断请求所中断。3.正在进行的低优先级终端服务能被高优先级中断请求中断。

中断的过程

中断请求、中断识别和判优、中断响应、中断处理、中断返回

中断处理的过程 保护现场、开中断、中断服务、关中断、恢复现场、开中断 外部设备的功能和发展趋势 功能:实现人机交互、实现信息转换、实现数据存储、促进计算机应用领域和拓展 发展趋势:集成化、网络化、无线化、智能化、多功能化 显示器的性能指标 分辨率、显示屏尺寸、点距、颜色位数、刷新频率 键盘接口 AT串行接口、PS/2接口、USB接口

第三篇:计算机硬件技术基础课程的重要性

计算机硬件技术基础(III)(部分高校课程名为:微机原理及应用、微机原理与接口技术)是机械设计制造及自动化专业的主干课程,属专业基础课,为数控技术、机械电气控制及自动化、制造装备设计、工业机器人和专业课程设计等课程的先修课程,是专业名称中“自动化”内涵的主要体现。本课程的主要任务是,以主流机种中代表性、典型性、上下兼容性均较好的PC/486为主要背景机,使学生学习掌握计算机硬件技术的基本知识,通过对常用接口芯片的学习应用,培养学生利用计算机解决本专业及相关领域实际问题的能力。

现代机械产品或电子产品如手机、洗衣机、电视机、数控机床、机器人、航天飞机等都采用数字控制技术,即采用微型计算机和接口技术实现不同设备的控制。本门课程的设置和学习就是让学生具备机电一体控制的基本知识和技能,在毕业就业方面能更好适应设备的需求,就业面更宽。如若不学习本门课程,就无法学好后续与自动化相关的课程,培养的学生只懂点“机”,不懂“自动化”,与专业培养的要求是极不相符的。

机械工程学院

2014-2-26

第四篇:嵌入式系统硬件项目设计心得

嵌入式系统硬件项目设计心得【转】 硬件, 设计, 解决方案, 处理器, 嵌入式

第一点:在从事设计之前,你必须充分了解各方的设计需求,确定合适的解决方案

启动一个硬件开发项目,原始的推动力会来自于很多方面,比如市场的需要,基于整个系统架构的需要,应用软件部门的功能实现需要,提高系统某方面能力的需要等等,所以作为一个硬件系统的设计者,要主动的去了解各个方面的需求,并且综合起来,提出最合适的硬件解决方案。比如A项目的原始推动力来自于公司内部的一个高层软件小组,他们在实际当中发现原有的处理器板IP转发能力不能满足要求,从而对于系统的配置和使用都会造成很大的不便,所以他们提出了对新硬件的需求。根据这个目标,硬件方案中就针对性的选用了两个高性能网络处理器,然后还需要深入的和软件设计者交流,以确定内存大小,内部结构,对外接口和调试接口的数量及类型等等细节,比如软件人员喜欢将控制信令通路和数据通路完

全分开来,这样在确定内部数据走向的时候要慎重考虑。项目开始之初是需要召开很多的讨论会议的,该尽量邀请所有相关部门来参与,好处有三个,第一可以充分了解大家的需要,以免在系统设计上遗漏重要的功能,第二是可以让各个部门了解这个项目的情况,提早做好时间和人员上协作的准备,第三是从感情方面讲,在设计之初各个部门就参与了进来,这个项目就变成了大家共同的一个心血结晶,会得到大家的呵护和良好合作,对完成工作是很有帮助的。

第二点、 发挥于“拿来主义”之上,拿捏好原理图设计中要注意的问题

原理图设计中要有“拿来主义”,现在的芯片厂家一般都可以提供参考设计的原理图,所以要尽量的借助这些资源,在充分理解参考设计的基础上,做一些自己的发挥。当主要的芯片选定以后,最关键的外围设计包括了电源,时钟和芯片间的互连。

电源是保证硬件系统正常工作的基础,设计中要详细的分析:系统能够提供的电源输入;单板需要产生的电源输出;各个电源需要提供的电流大小;电源电路效率;各个电源能够允许的波动范围;整个电源系统需要的上电顺序等等。比如A项目中的网络处理器需要1.25V作为核心电压,要求精度在+5%- -3%之间,电流需要12A左右,根据这些要求,设计中采用5V的电源输入,利用Linear的开关电源控制器和IR的MOSFET搭建了合适的电源供应电路,精度要求决定了输出电容的ESR选择,并且为防止电流过大造成的电压跌落,加入了远端反馈的功能。

时钟电路的实现要考虑到目标电路的抖动等要求,A项目中用到了GE的PHY器件,刚开始的时候使用一个内部带锁相环的零延时时钟分配芯片提供100MHz时钟,结果GE链路上出现了丢包,后来换成简单的时钟Buffer器件就解决了丢包问题,分析起来就是内部的锁相环引入了抖动。

芯片之间的互连要保证数据的无误传输,在这方面,高速的差分信号线具有速率高,好布线,信号完整性好等特点,A项目中的多芯片间互连均采用了高速差分信号线,在调试和测试中没有出现问题。

第三点、明确PCB设计中的问题,设计完善准确的PCB,助你“决胜千里”

PCB设计中要做到目的明确,对于重要的信号线要非常严格的要求布线的长度和处理地环路,而对于低速和不重要的信号线就可以放在稍低的布线优先级上。重要的部分包括:电源的分割;内存的时钟线,控制线和数据线的长度要求;高速差分线的布线等等。

A项目中使用内存芯片实现了1G大小的DDR memory,针对这个部分的布线是非常关键的,要考虑到控制线和地址线的拓扑分布,数据线和时钟线的长度差别控制等方面,在实现的过程中,根据芯片的数据手册和实际的工作频率可以得出具体的布线规则要求,比如同一组内的数据线长度相差不能超过多少个mil,每个通路之间的长度相差不能超过多少个mil等等。当这些要求确定后就可以明确要求PCB设计人员来实现了,如果设计中所有的重要布线要求都明确了,可以转换成整体的布线约束,利用CAD中的自动布线工具软件来实现PCB设计,这也是在高速PCB设计中的一个发展趋势。

第四点、千万不要忽视检查和调试,免得一失足.....

当准备调试一块板的时候,一定要先认真的做好目视检查,检查在焊接的过程中是否有可见的短路和管脚搭锡等故障,检查是否有元器件型号放置错误,第一脚放置错误,漏装配等问题,然后用万用表测量各个电源到地的电阻,以检查是否有短路,这个好习惯可以避免贸然上电后损坏单板。调试的过程中要有平和的心态,遇见问题是非常正常的,要做的就是多做比较和分析,逐步的排除可能的原因,要坚信“凡事都是有办法解决的”和“问题出现一定有它的原因”,这样最后一定能调试成功。

总结的话(发自肺腑的)

现在从技术的角度来说,每个设计最终都可以做出来,但是一个项目的成功与否,不仅仅取决于技术上的实现,还与完成的时间,产品的质量,团队的配合密切相关,所以良好的团队协作,透明坦诚的项目沟通,精细周密的研发安排,充裕的物料和人员安排,这样才能保证一个项目的成功。

一个好的硬件工程师实际上就是一个项目经理,他/她需要从外界交流获取对自己设计的需求,然后汇总,分析成具体的硬件实现。还要跟众多的芯片和方案供应商联系,从中挑选出合适的方案,当原理图完成后,他/她要组织同事来进行配合评审和检查,还要和CAD工程师一起工作来完成PCB的设计。与此同时,还要准备好BOM清单,开始采购和准备物料,联系加工厂家完成板的贴装。在调试的过程中他/她要组织好软件工程师来一起攻关调试,配合测试工程师一起解决测试中发现的问题,等到产品推出到现场,如果出现问题,还需要做到及时的支持。所以做一个硬件设计人员要锻炼出良好的沟通能力,面对压力的调节能力,同一时间处理多个事务的协调和决断能力和良好平和的心态等等。

细心和认真永远是我和我的老师,老师的老师告诫别人,同时告诫自己的最后一句话!!

因为硬件设计上的一个小疏忽往往就会造成非常大的经济损失,比如以前碰到一块板在PCB设计完备出制造文件的时候误操作造成了电源层和地层连在了一起,PCB板制造完毕后又没有检查直接上生产线贴装,到测试的时候才发现短路问题,但是元器件已经都焊接到板上了,结果造成了几十万的损失。至今心有余悸!

最后还是那句 细心和认真永远是正确的!!所以细心和认真的检查,负责任的测试,不懈的学习和积累,才能使得一个硬件设计人员持续不断的进步,而后术业有所小成。

看着有些罗嗦,说实话写文章对我来说的确有难度,哈哈

第五篇:视频会议系统硬件设计五要素

摘要:本文重点从承载视频会议的网络、会议室设计、供电系统、接地设备、雷电防护等几个方面论述了视频会议系统硬件设计的五要素。

关键词:视频会议系统会议终端 MCU 雷电防护

随着计算机技术、数字信号处理、压缩编码技术和数据传输技术的高速发展,视频会议系统的出现和发展使视频通信成为人类社会活动中不可或缺的一部分。视频会议系统是利用电视技术及设备通过传输信道在两地(或多地)之间召开会议的一种通信方式,把相隔多地的会议终端连在一起,使与会各方有身临现场开会的感觉。视频会议系统具有计算机的交互性、多媒体的复合性、通信的分布性以及电视的真实性等特点,是一种简便、有效的用于管理、指挥以及协同决策的技术手段,广泛用于行政会议、科技会议、远程教学、商务谈判等活动中。

硬件视频会议系统是基于嵌入式架构的视频通信方式,依靠DSP+嵌入式软件实现音视频处理、网络通信和各种会议功能,具有性能高、可靠性好等特点。

1 承载视频会议的网络和设备

基于硬件的视频会议系统由传输网络、会议终端、多点控制器(MCU)、网络管理软件四部分构成,还包括投影仪、监视器、音响系统、摄像机、中央控制等设备。

传输网络是视频会议系统的基础,承载各类视频业务,随着我国网络设施不断完善,大部分单位都有ADSL、光纤接入等宽带上网条件,具备视频会议系统所需的网络基础。传输网络决定视频会议传输质量,带宽越大,视音频的传输质量就越好,因此,要科学选择承载视频会议的网络。根据现有网络实际,常用的视频会议网络主要有E1专线和IP网络。E1专线基于电路交换和时分复用技术,能提供端到端的独享带宽,具有完善的传输质量保障机制。IP网络基于统计复用和分组交换技术,在同时传输语音、数据、视频等业务时,无法为每种业务提供端到端的带宽保证,易导致较大传输延时和抖动。

会议终端主要完成语音、图像、数据的输入与输出功能,实现音视频信号的编解码功能,把这些信号转化成数字码流在网络中传输,并提供可视化操作界面。MCU是视频会议系统的核心,能实现三方以上面对面沟通,把各个会场送来的音视频码流送到希望它到达的其他会场,为用户提供群组会议、多组会议的连接服务,MCU还能级联,基本满足用户要求。会议终端、MCU的选购尽量采用同一个厂商的产品,容量要有冗余,以便未来系统扩容和兼容。 MCU与分会场会议终端连接方式有三种:(1)当终端与MCU之间传输距离小于300 m时 ,可直接用同轴电缆相连。(2)当终端与MCU之间传输距离大于300 m,且终端与MCU之间有E1接口,则可经过数字线路传输网连接。(3)当终端与MCU之间传输距离大于300 m,且终端与MCU之间没有E1接口,则可选择HDSL传输设备,它的有效传输距离小于5 km。

2 合理设计视频会议室

只有会议室设计合理,才能高保真地还原图像和声音,使与会者有临场感。会议室布局应注意以下四个方面:(1)照明。会议室要使用人工光源,常采用三基色灯,色温3000~4000 K,天花板设计L形框架,灯管装在L形框架的拐角处,使灯光不直接照射物体及与会者,而依靠天花板对灯光的反射、散射照亮会议室。会议室的照度,前排领导区的照度不低于800lx,一般区的照度不低于500lx。(2)取景。确定摄像头位置,拍摄前排领导席的摄像头高度在1.5~2.0 m之间,俯视角度在15°~30°范围内。既要避免灯光直射,又不能出现头顶图像。(3)音响系统。麦克风应尽量靠近领导并远离音响设备,距离至少2 m以上,防止混响时间过长,引起啸叫。音频信号应通过专业调音台进入视频会议系统。为了保证音响效果,会议室要进行吸音、隔音处理,地上铺地毯,天花板装消音板,墙壁装吸音板。(4)环境。为减少图像面部阴影,会议室桌椅应采用浅颜色、暖色调。窗户安装双色玻璃和深色窗帘,以隔离外界噪音和自然光。

3 设备供电

视频会议室要采取分类独立供电方式,会议系统的工作电源、会议室内空调等设备的线路、照明线路要单独铺设,以保证会议设备供电安全,减少电气串扰。对直接引入机房的电源线路,应采用金属铠装电缆埋地敷设,电源电缆铠装层应接地良好。同时机房要配置合适的UPS电源,确保会议召开期间供电不间断。

4 设备接地

视频会议设备要单独安装接地体,接地电阻小于4Ω。当不能单独接地时,也可与其他设备接地体相连,但接地电阻要小于0.4Ω。采用联合接地时,保护地线要用三相五线制中的第五根线,且与交流的零线分开,否则零线不平衡,电源会对图像产生严重干绕。

5 防雷措施

雷雨季节,视频会议设备易遭雷击及感应电流袭击,使设备损坏。设备易遭雷击的原因:一是雷电通过交流线路,在线路末端的变压器处,初级避雷器地线与次级交流工作地线交叉,使次级电源接进系统设备,构成雷击入网途径。二是金属缆线经过雷电释放区,易感应雷电,并沿线传输进入会议系统。因此要从以下几个方面预防雷击:(1)安装避雷针。避雷针要安装在高出视频会议机房5 m以上的位置,避雷针地线长度小于30 m,尽量用直径大于3 mm的实心铜线;避雷地线直流电阻10~50Ω,进入机房前水平直埋5 m以上,深度不小于0.6 m。(2)安装电源防雷器。根据机房内设备种类、负荷安装防雷器,在电源输入端和交流配电盘的输出端分别安装防雷器,形成分级保护。有条件的机房,要采取直流供电,开关电源、直流配电等设备本身配有防雷装置,可整体加强机房防雷水平。(3)改造部分中继缆线。为避免架空金属中继缆线引雷入网,室内连接线应采用金属缆线中继,室外引接线应采用无金属光缆中继。(4)分别敷设机房工作地线与保护地线。工作地线是直流电源输出正极所接的地线,与用电设备构成供电回路;保护地线引接防雷地线、设备外壳、金属屏蔽线及防静电地板等,这两种地线的工作特性和作用不同,应独立敷设,这样既保证雷电正常释放,又避免雷电通过工作地线传入设备。

6 结论

基于硬件的视频会议系统性能优越、稳定性高,但是系统建设复杂、投入较大,用户在建设视频会议系统时一定要考虑系统的扩展性和可升级性,比如对未来更高带宽网络的支持和新功能的支持。

参考文献

[1] 左淑华 .浅谈视频会议系统及其应用[J].大众科学·科学研究与实践,2007,18 . [2] 王海波 .基于IP网络构建视频会议系统技术浅析[J].网络与信息,2007,1. [3] 陶然.视频会议系统与会议室的合理构建[J].信息化视听InfoAV China,2011, 5 . [4] 吕燕.自动化控制系统雷电入侵途径及防护措施[J].现代农业科技,2011,3. [5] 陈丽凤 ,宋彦亮 .浅谈计算机网络机房防雷[J].电脑知识与技术,2007,15

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