計算機硬件系統(tǒng)的基本功能
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計算機硬件系統(tǒng)的基本功能范文第1篇
在硬件構(gòu)成進(jìn)行講授時，注重對學(xué)生合作精神的培養(yǎng)
眾所周知，計算機硬件主要是由以下幾部分構(gòu)成的：輸出設(shè)備、主機、輸入設(shè)備三大件。其中主機作為電腦主體，主要是由CPU、主板、電源、內(nèi)存、顯卡、網(wǎng)卡、聲卡、光驅(qū)、硬盤等硬件組成的，而輸出設(shè)備又是由顯示器構(gòu)成的，在輸入設(shè)備中最常用的就是鍵盤和鼠標(biāo)。在計算機硬件的各個構(gòu)成要件中，每個要件都有自己的作用和功能，在計算機系統(tǒng)的整個系統(tǒng)中是不可缺少的，它們在本質(zhì)上就是一個整體，相互之間進(jìn)行合作，只有這樣才能確保計算機進(jìn)行高效運轉(zhuǎn)。而在生活和學(xué)習(xí)的過程中，我們也應(yīng)該像計算機硬件一樣具有團(tuán)結(jié)合作的精神。所謂團(tuán)結(jié)合作的精神并不要求成員進(jìn)行犧牲自我，而是指充分表現(xiàn)特長、揮灑個性，從而確保成員能夠完成任務(wù)目標(biāo)，在這個過程中需要有明確的協(xié)作方式和協(xié)作意愿，只有這樣才能產(chǎn)生內(nèi)在的動力。團(tuán)隊精神能夠有效推動團(tuán)隊的發(fā)展和運作，在合作的作用下，各個成員能夠進(jìn)行相互幫助、互相關(guān)心的行為，從而顯示一定的主人翁精神，并能夠?qū)F(tuán)隊集體榮譽進(jìn)行自覺維護(hù)，使得合作精神推動團(tuán)隊的自由發(fā)展。具有合作精神可以增強團(tuán)隊成員親和力，如果團(tuán)隊具有合作的精神，那么每個團(tuán)隊成員都會顯示出高漲的士氣，這能夠有效激發(fā)成員在工作方面的積極性和主動性，這樣以利于團(tuán)隊成員更好的奉獻(xiàn)出自己的聰明才智，同時也促使自身的全面發(fā)展。合作精神能夠使得組織整體效能得到提高，通過對合作精神加以發(fā)揚，對團(tuán)隊建設(shè)加強能夠使得內(nèi)耗進(jìn)一步節(jié)省。所以在對計算機硬件知識進(jìn)行介紹的過程中，我們應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對自己位置進(jìn)行找準(zhǔn)，從而更好的融入到團(tuán)隊之中，在團(tuán)隊中獲得更好的發(fā)展。
在對計算機軟件知識進(jìn)行講授時，應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生對自己進(jìn)行準(zhǔn)確定位，做最獨特和最好的自己
計算機軟件又可以分為應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件。所謂系統(tǒng)軟件主要是為了計算機的使用而提供出最基本功能，其又可分為支撐軟件和操作系統(tǒng)，其中最基本的軟件就是操作系統(tǒng)；系統(tǒng)軟件的主要功能是對計算機系統(tǒng)中的獨立硬件進(jìn)行管理負(fù)責(zé)，使得它們能夠進(jìn)行協(xié)調(diào)的工作，然而系統(tǒng)軟件不能針對特定的應(yīng)用領(lǐng)域。應(yīng)用軟件存在的原因是為了某種特定用途而進(jìn)行開發(fā)的軟件，最具有代表性的如圖像瀏覽器、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、Office軟件等。不論是系統(tǒng)軟件，還是應(yīng)用軟件，他們都有自己功能和用途。在對這部分知識進(jìn)行講授是應(yīng)教導(dǎo)學(xué)生明白“尺有所短、寸有所長”的道理，在對自己人生進(jìn)行定位時不能貪高貪大，應(yīng)找到適合自己的目標(biāo)。不論你的相貌、出身、學(xué)歷如何，只要能選擇正確的位置，對目標(biāo)和方向加以確立，在這個世界上做出獨一無二的自己，就可以實現(xiàn)自己的人生價值，活出自己的精彩。
計算機硬件系統(tǒng)的基本功能范文第2篇
關(guān)鍵詞：軟件；信息系統(tǒng)；管理
中圖分類號：TP311.53 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-7712 （2013） 14-0000-01
一、計算機軟件的含義
計算機軟件（comPutersoftware）通常是指計算機系統(tǒng)的程序和文檔。程序安裝在計算機中，在計算機正常運行過程中發(fā)揮了重要作用，能夠滿足各方面需要的功能，是對于用戶的指令或一個計算機程序的集合，是對計算任務(wù)的主要目標(biāo)和處理規(guī)則的集成，軟件和用戶之間的計算機硬件接口連接，主要是基于使用的計算機用戶的計算機系統(tǒng)的設(shè)計，是有效地處理信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的一個重要基礎(chǔ)；文檔是描述性數(shù)據(jù)，其目的是為了更好地了解過程，一般通過文本或光盤的性質(zhì)表現(xiàn)，用來描述程序的基本功能和程序的運行程序和使用文檔所需的預(yù)防措施。
計算機軟件（comPutersoftware）是指計算機系統(tǒng)中的程序及其文檔。程序即安裝在計算機內(nèi)部，對計算機正常運行起主要作用，能滿足用戶所需要功能的指令或計算機程序的集合，是計算任務(wù)的主要目標(biāo)和處理規(guī)則的綜合，軟件是用戶與計算機硬件之間的接口界面，是用戶利用計算機的主要依據(jù)，是計算機系統(tǒng)設(shè)計的重要依據(jù)，能夠有效處理信息的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)；文檔是具有說明性的資料，主要目的是為了更好的了解程序，一般以紙張文字或光盤的性質(zhì)表現(xiàn)出來，即描述程序的基本功能以及程序的操作流程和使用注意事項所要求的文檔。
二、計算機軟件管理和維護(hù)的模式
電腦開始的一段時間后，系統(tǒng)運行速度更快，但隨應(yīng)用軟件的增加以及硬盤碎片的增加，當(dāng)刪除軟件時留在注冊文件就會在電腦中留存，系統(tǒng)呼應(yīng)就會增加，這樣將會降低系統(tǒng)的運行速度，在維護(hù)系統(tǒng)的模式下要對常用的軟件進(jìn)行更新并安裝防病毒軟件。
（一）在日常使用的電腦時用戶會經(jīng)常下載各種軟件、驅(qū)動程序并且會不定期的下載修補程序并進(jìn)行更新，下載軟件時要一般會下載到計算機系統(tǒng)中，這樣就會使的計算機系統(tǒng)的運行越來越慢，有時會出現(xiàn)死機等不正常現(xiàn)象，情況更嚴(yán)重的主板的B10S會被CIH病毒侵入。所以，在電腦系統(tǒng)中要安裝防病毒軟件而且要及時對殺毒軟件進(jìn)行更新。
（二）定期重裝系統(tǒng)。重新安裝系統(tǒng)有利于清除電腦系統(tǒng)的一些困難的多余的文件，而且還會省去了、硬盤碎片整理的時間，甚至?xí)ο到y(tǒng)的主分區(qū)造成過大的傷害，對于硬盤驅(qū)動器的運行造成麻煩。建議每三個月重新安裝系統(tǒng)一次。可以對電腦進(jìn)行快速的格式化，安裝系統(tǒng)文件而且創(chuàng)建時緩慢，一般每半年進(jìn)行一次，運用慢格檔完全刪除磁盤上的信息，從而徹底的解決邏輯磁盤上的錯誤文件。每年對磁盤進(jìn)行分區(qū)，這樣做的根本目的是使分區(qū)上的文件能夠正常運行，系統(tǒng)磁盤分區(qū)列表初始化復(fù)位較低，從而能夠徹底修復(fù)磁盤上的錯誤。上面提到的時間可以根據(jù)情況進(jìn)行安排，但是一定要注意寧多勿少，因為頻繁格式化硬盤會對硬盤造成損害，較低的磁盤初始化會嚴(yán)重加速硬盤的老化，對硬盤的損傷是極其嚴(yán)重。
（三）檢測掃描硬盤。硬盤雖然不是在計算機硬盤驅(qū)動器上，如果一旦損壞，造成的損失將是難以計算的。特別是硬盤上基礎(chǔ)功能區(qū)，只要是稍有損壞，系統(tǒng)就會出現(xiàn)崩潰。所以，對硬盤進(jìn)行日常維護(hù)是必須的，這些維護(hù)可以用磁盤掃描程序來進(jìn)行執(zhí)行。磁盤掃描工具可以對磁盤的物理表面進(jìn)行掃描，檢查系統(tǒng)文件的目錄結(jié)構(gòu)和驅(qū)動器的可靠性。通常情況下，電腦的非正常關(guān)機有可能使得程序出現(xiàn)交叉連接或使的硬盤上的文件丟失。如果你不解決這個問題，Windows就會變得不穩(wěn)定，這樣程序的執(zhí)行就會出現(xiàn)錯誤。
（四）避免安裝在c盤上安裝的軟件。一般軟件一旦進(jìn)行安裝，雖然卸載了軟件，電腦上仍然會留存原有的文件，而這些滯留文件一般不需進(jìn)行手動清除，這將會很大程度上占據(jù)c盤空間，產(chǎn)生大量磁盤碎片，所以磁盤碎片的來源主要是由于c盤上存有太多的東西，這樣就會使系統(tǒng)的運行速度下降。在c盤磁盤碎片和系統(tǒng)軟件的堆疊就會占據(jù)大量的空間，在電腦滿負(fù)荷的狀態(tài)下電腦的啟動就會比較慢。而且即使電腦用戶沒有在c盤上安裝軟件，一些軟件仍然會在c盤留存殘余的文件，所以我們應(yīng)該注意c盤空間的使用。
（五）在系統(tǒng)啟動。許多軟件在電腦啟動時會自動啟動，通過這種方式在一定程度上方便了用戶對該軟件的使用，但如果開始系統(tǒng)附帶的軟件太多，就會使的大量的內(nèi)存空間被占用，嚴(yán)重者可引起機器啟動緩慢。因此，日常應(yīng)用計算機時，應(yīng)密切關(guān)注相應(yīng)的文件。
（六）計算機軟件管理平臺的建立。計算機信息的維護(hù)和管理需要對要維護(hù)和管理信息進(jìn)行一體化的布局，信息的維護(hù)和管理平臺就需要建立，以防止網(wǎng)絡(luò)管理軟件和計算機軟件出現(xiàn)問題，計算機的軟件在電腦的系統(tǒng)中扮演重要的角色，在計算機軟件管理平臺對軟件進(jìn)行統(tǒng)計，維護(hù)和管理信息是一個基本要素，并進(jìn)行相應(yīng)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)和實際數(shù)據(jù)的分析，預(yù)測和管理數(shù)據(jù)，從而保持一個完整的信息匯總，保證軟件的正常運行，并適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)集成所要求的指標(biāo)，利用計算機軟件對平臺進(jìn)行優(yōu)化，從而對電腦軟件進(jìn)行更有效的預(yù)測，控制和消除軟件運行出現(xiàn)意外，更好的服務(wù)數(shù)字化和標(biāo)準(zhǔn)化運行過程，這樣不僅提高了工作效率，而且能夠獲得更好的生存和發(fā)展機會。
總之，計算機軟件是電腦運行的重要部分，一臺電腦如果沒有軟件的支持，計算機就無法進(jìn)行正常的工作。各種計算機的軟件控制和指揮系統(tǒng)就會出錯，電腦的運行需要一個安全，穩(wěn)定，完整的軟件系統(tǒng)，這樣就會使得計算機的使用壽命增長，從而確保電腦運行正常，所以要對計算機軟件加強管理和維護(hù)。
參考文獻(xiàn)：
[1]張奕東，蘇斌能.淺談計算機軟件系統(tǒng)的維護(hù)和管理[J].科學(xué)之友，2010（l8）.
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計算機硬件系統(tǒng)的基本功能范文第3篇
[關(guān)鍵詞]繼電保護(hù)、計算機化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化
中圖分類號：TM7 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）15-0259-01
1 計算機化
隨著我國計算機硬件迅速發(fā)展，微機的保護(hù)硬件也在不斷地發(fā)展。電力系統(tǒng)對于微機保護(hù)的要求在不斷地提高，除了繼電保護(hù)的基本功能之外，還應(yīng)該具有大容量的故障信息存放空間，快速的處理數(shù)據(jù)的功能喝通信能力，并且與其它保護(hù)、控制裝置以及調(diào)度聯(lián)網(wǎng)共享全系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、信息以及網(wǎng)絡(luò)資源的能力，高級的語言編程等。繼電保護(hù)的微機化和計算機化是一個不可逆轉(zhuǎn)的現(xiàn)展趨勢。但是對于如何能夠更好地去滿足電力系統(tǒng)新的要求，如何進(jìn)一步地提高繼電保護(hù)裝置的可靠性，還需要進(jìn)行具體和深入的探索研究。
2 網(wǎng)絡(luò)化
繼電保護(hù)裝置如果能夠得到更多的系統(tǒng)故障信息，則對于故障的性質(zhì)、故障位置以及故障距離的檢測也會愈加準(zhǔn)確。用計算機網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)分布式的保護(hù)原理，比集中式的保護(hù)有更高的可靠性。因為如果有一個保護(hù)受到了干擾或者計算錯誤而進(jìn)行誤動時，只能錯誤地跳開本回路，不會造成擴(kuò)大事故，微機保護(hù)裝置的網(wǎng)絡(luò)化能夠大大提高保護(hù)性能及可靠性，這也是微機保護(hù)未來發(fā)展的一個重要趨勢。
3 智能化
計算機硬件系統(tǒng)的基本功能范文第4篇
一、計算機硬件技術(shù)
計算機硬件技術(shù)是物流信息技術(shù)的基礎(chǔ)技術(shù)，它包括運算技術(shù)和設(shè)備、存儲技術(shù)和設(shè)備、輸入/輸出技術(shù)和設(shè)備、數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)和設(shè)備都為物流信息系統(tǒng)的廣泛應(yīng)用提供了強大的硬件保障，很多計算機硬件制造商甚至專門為物流企業(yè)設(shè)計和開發(fā)產(chǎn)品。計算機硬件技術(shù)雖然不是決定物流工作成果的關(guān)鍵，但也直接影響著其它物流信息技術(shù)的應(yīng)用效果。
二、計算機軟件技術(shù)
除了大量的倉儲管理軟件、運輸管理軟件和數(shù)據(jù)庫軟件外，信息技術(shù)在物流領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的另一個主要標(biāo)志，是針對物流活動的需要開發(fā)的、使用大量信息技術(shù)支持的的管理軟件。
1、MRP、MRPII
MRP、MRPII是物流過程中一種重要的物資配置技術(shù)。MRP(MaterialRequirementPlanning)是對制造企業(yè)的所有生產(chǎn)經(jīng)營行為進(jìn)行計劃和控制得信息系統(tǒng)，主要作用于企業(yè)的生產(chǎn)物流和采購物流。從產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)或物料清單出發(fā)，實現(xiàn)了物料信息的集成，優(yōu)點在于它的集中式的信息管理方法。MRPII（ManufacturingResourcePlanning）的實現(xiàn)了物流與資金流的統(tǒng)一。
2、企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）
ERP是一種面向企業(yè)內(nèi)部的管理工具。ERP是整合了企業(yè)管理理念、業(yè)務(wù)流程、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、人力物力、計算機硬件和軟件于一體的企業(yè)資源管理系統(tǒng)，統(tǒng)一了企業(yè)的物流、資金流和信息流，減少環(huán)節(jié)，提高了物流效率，增強企業(yè)競爭力。
3、分銷資源計劃（DRP）
DRP（DistributionResourcePlanning，分銷資源計劃）管理思想就是在對分銷鏈上的庫存、銷售訂單進(jìn)行管理，在此基礎(chǔ)上，加入了財務(wù)管理、客戶關(guān)系管理、物流管理等方面的功能。DRP的管理對象主要包括訂單、庫存、財務(wù)往來等方面。DRP是目前物流企業(yè)提升競爭優(yōu)勢、打造核心競爭力的技術(shù)之一。
4、供應(yīng)鏈管理（SCM）
供應(yīng)鏈管理（SCM）對供應(yīng)鏈中的信息流、物流和資金流進(jìn)行設(shè)計、規(guī)劃和控制，從而增強競爭實力，提高供應(yīng)鏈中各成員的效率和效益。它是確保顧客滿意的一個主要環(huán)節(jié)，即保證在正確的時間把正確的產(chǎn)品/服務(wù)送到正確的地方。
三、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
1、Internet/Intranet/Extranet技術(shù)
采用Internet/Intranet/Extranet信息集成的運行模式，建立靈活、開放、先進(jìn)的集成支撐網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，將企業(yè)的各個部門緊密地聯(lián)接成一個整體，從而實現(xiàn)了企業(yè)各分系統(tǒng)內(nèi)部及分系統(tǒng)之間各種主要事務(wù)過程的協(xié)同，實現(xiàn)物流、信息流、資金流的集成和有序控制。有利于企業(yè)實現(xiàn)物流成本與物流服務(wù)兩大目標(biāo)。
2、技術(shù)EDI
EDI（電子數(shù)據(jù)交換技術(shù)），根據(jù)聯(lián)合國標(biāo)準(zhǔn)化組織的定義，是指將商業(yè)或行政事務(wù)處理按照一個公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，形成結(jié)構(gòu)化的事務(wù)處理或報文數(shù)據(jù)格式，從計算機到計算機的電子傳輸方法。EDI遵循一定的國際標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)規(guī)則，自動地進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送、傳送及處理，而不需人工介入，從而實現(xiàn)事務(wù)處理或貿(mào)易自動化。
近年來，電子數(shù)據(jù)交換技術(shù)在物流中廣泛應(yīng)用。EDI作為一種新型有效商業(yè)信息管理手段，可以提高整個物流流程的信息管理水平和各個物流環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)發(fā)展。從最初的企業(yè)間的訂貨業(yè)務(wù)活動中，到POS銷售信息傳送業(yè)務(wù)、庫存管理業(yè)務(wù)、發(fā)貨送貨信息和支付信息的傳送業(yè)務(wù)等。
但EDI專線方式業(yè)務(wù)費用很大，大部分中小企業(yè)無力承擔(dān)，如果將EDI的應(yīng)用移植到互聯(lián)網(wǎng)上，則會大幅度降低費用。因此，通過互聯(lián)網(wǎng)也能獲得EDI服務(wù)。所以，電子數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)(EDI)將在短時期內(nèi)與互聯(lián)網(wǎng)共存，但基于互聯(lián)網(wǎng)方式的信息交換將逐步替代基于Van系統(tǒng)的FDI。
四、物流信息新技術(shù)
1、條碼技術(shù)
條碼技術(shù)是在計算機的應(yīng)用實踐中產(chǎn)生和發(fā)展起來的一種自動識別技術(shù)。它是為實現(xiàn)對商品信息的自動掃描而設(shè)計的，是實現(xiàn)快速、準(zhǔn)確采集數(shù)據(jù)的有效手段。
作為物流管理的工具，條碼技術(shù)主要應(yīng)用集中在物料管理、生產(chǎn)線物流管理、分揀運輸、倉儲系統(tǒng)的采購、保管和銷售、運動中稱量、打印運輸標(biāo)簽等諸多環(huán)節(jié)。是物流信息信息化的前提和重要基礎(chǔ)支撐。
2、射頻識別技術(shù)
射頻識別技術(shù)，是指利用無線電波對記錄媒體進(jìn)行讀寫的技術(shù)，其基本原理是電磁理論。識別工作無須人工干預(yù)，射頻識別技術(shù)具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、讀取距離大、標(biāo)簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲數(shù)據(jù)容量更大、存儲信息更改自如等特點，使物流行業(yè)成為最大的受益者。
射頻識別技術(shù)可以用于倉儲、配送及貨物的跟蹤、管理和監(jiān)控等物流環(huán)節(jié)，特別是以射頻識別技術(shù)為核心的集裝箱自動識別，成為全球范圍最大的貨物跟蹤管理應(yīng)用。射頻技術(shù)還可用于對客戶的產(chǎn)品清單、發(fā)票、發(fā)運標(biāo)簽、產(chǎn)品代碼進(jìn)行識別，以減少人工輸入，提高管理效率。
3、地理信息系統(tǒng)
地理信息系統(tǒng)是集計算機科學(xué)、地理學(xué)、信息科學(xué)等學(xué)科為一體的新興邊緣科學(xué)。其基本功能是將表格型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為地理圖形顯示，然后對顯示結(jié)果瀏覽、造作和分析。
GIS技術(shù)主要應(yīng)用于物流配送的過程中，它能更容易地處理物流配送中貨物的運輸、倉儲、裝卸、送遞等各個環(huán)節(jié)，并對其中涉及的問題如運輸路線的選擇、倉庫位置的選擇、倉庫的容量設(shè)置、合理裝卸策略、運輸車輛的調(diào)度和投遞路線的選擇等進(jìn)行有效的管理和決策分析，有助于物流配送企業(yè)有效地利用現(xiàn)有資源，降低消耗，提高效率。
4、全球定位系統(tǒng)
全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)是美國第二代衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，由空間衛(wèi)星系統(tǒng)、地面監(jiān)控系統(tǒng)、用戶接收系統(tǒng)三大子系統(tǒng)構(gòu)成。
衛(wèi)星定位技術(shù)在物流中的應(yīng)用，是物流現(xiàn)代化的重要標(biāo)志之一。通過，全球定位系用戶可以隨時"看到"自己的貨物狀態(tài)，包括運輸貨物車輛所的的位置（某座城市的某條道路上）、貨物名稱、數(shù)量、重量等，從而，不僅大大提高了監(jiān)控的"透明度"，降低了貨物的空載率做到資源的最佳配置；而且有利于顧客通過掌握更多的物流信息，以控制成本和提高效率。
5、專家系統(tǒng)與人工智能技術(shù)
計算機硬件系統(tǒng)的基本功能范文第5篇
【關(guān)鍵詞】汽車發(fā)動機；虛擬儀器；特點；實驗；應(yīng)用
0.引言
虛擬技術(shù)、計算機通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)構(gòu)成了信息技術(shù)中最重要的組成部分。而在汽車發(fā)動機的研究和生產(chǎn)過程中，發(fā)動機實驗發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。而虛擬儀器技術(shù)的發(fā)展使測試儀器走向了柔性化，用戶可以根據(jù)自己的需求搭建專門的測試環(huán)境，同時在具有兼容性和可擴(kuò)展性的硬件基礎(chǔ)上，通過專業(yè)的虛擬儀器軟件，靈活方便地實現(xiàn)整個測試系統(tǒng)的擴(kuò)充、更改和升級，從而提高整個測試系統(tǒng)的效率，降低測試的成本。
1.虛擬儀器技術(shù)背景
1.1虛擬儀器技術(shù)的介紹
虛擬儀器（Virtual Instrument）技術(shù)，就是在計算機的基礎(chǔ)上，引入特殊的儀器硬件和專用的軟件，來實現(xiàn)一種具備普通一起基本功能又有著自身特殊用途的新型儀器技術(shù)。虛擬儀器技術(shù)融合了計算機硬件、軟件技術(shù)和總線技術(shù)，同時又與測試技術(shù)、儀器技術(shù)緊密相關(guān)。在上個世紀(jì)80年代美國的國家儀器公司（National Instruments Corporation，NI）在世界上首先提出了虛擬儀器技術(shù)的概念。
虛擬儀器技術(shù)的核心概念是：基于計算機的統(tǒng)一儀器的硬件平臺，通過計算機特有的運算、數(shù)據(jù)存儲、回放、調(diào)用、顯示以及文件管理等功能，把傳統(tǒng)儀器的專業(yè)功能和控制面板以軟件的形式呈現(xiàn)，與計算機充分結(jié)合就，從而形成具備傳統(tǒng)儀器外觀和功能，同時又可以利用計算機智能資源的全新儀器。目前世界上應(yīng)用最為廣泛的是NI公司研制和推出的總線系統(tǒng)虛擬式儀器LabVIEW。
1.2虛擬儀器系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)
一個虛擬儀器系統(tǒng)主要由以下幾個部分組成：數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、通用接口總線（General Purpose Instrument Bus，GPIB）儀器控制系統(tǒng)、基于計算機總線技術(shù)虛擬儀器中擴(kuò)展（VME Extension for Instrumentation， VXI）的儀器系統(tǒng)，及以上由以上部分組合而成的系統(tǒng)。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)作為外界物理參量與計算機數(shù)據(jù)處理之間的橋梁，是整個虛擬儀器系統(tǒng)中的一個重要的組成部分，其機構(gòu)主要包括以下一些功能單元：
（1）模數(shù)采集卡和數(shù)模卡：其核心部件是高性能的模數(shù)轉(zhuǎn)換器（ADC）和數(shù)模轉(zhuǎn)換器（DAC），該模塊具備高級的定時功能，當(dāng)今的模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率能夠達(dá)到12bit、16bit、18bit甚至24bit，同時采樣頻率可以為0-100KHz、200KHz、330KHz、1000KHz、20MHz和更高。而且還可以實現(xiàn)無時差、無相移額多通道采樣。測試通道數(shù)最多高達(dá)1024。
（2）計算機及其附件：該模塊有高性能的計算機，顯示設(shè)備和光驅(qū)、硬盤等，它們是虛擬儀器系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理的核心。
（3）功能軟件：功能軟件指的是具備測試和分析功能的專業(yè)軟件，這些軟件在整個虛擬儀器系統(tǒng)中發(fā)揮著重要的作用。
（4）接口和總線：虛擬儀器系統(tǒng)具有多種接口和總線方式（如PC總線方式、USB總線方式、并行總線方式等），而用戶可以根據(jù)自己的需求選擇合適的接口和總線方式。
（5）傳感器和調(diào)理模塊：它們是虛擬儀器測試系統(tǒng)的基礎(chǔ)，高質(zhì)量的傳感器和調(diào)理模塊決定了測試系統(tǒng)優(yōu)異的性能。
1.3 虛擬儀器技術(shù)的特點
（1）虛擬儀器系統(tǒng)基于通用的軟件開發(fā)平臺：硬件模塊確定后，其測量功能主要通過內(nèi)部的專業(yè)軟件實現(xiàn)，整個系統(tǒng)的規(guī)模可由修改軟件控制。
（2）高度自定義，使用方便：虛擬儀器不同于傳統(tǒng)硬件儀器使用過程中用戶無法更改儀器功能的模式，通過專業(yè)的虛擬儀器軟件，用戶能夠根據(jù)自己的需求，方便靈活地構(gòu)建適合的測量系統(tǒng)，并可以對整個系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展和升級，從而大大縮短了開發(fā)周期。
（3）虛擬系統(tǒng)的開放性強：虛擬儀器可以和其他設(shè)備進(jìn)行互聯(lián)，對實驗現(xiàn)場進(jìn)行監(jiān)測和管理，互聯(lián)功能可以使測控系統(tǒng)突破局域限制。
（4）高性價比：一套虛擬儀器系統(tǒng)可以實現(xiàn)多種功能，系統(tǒng)組建快捷，測量時使用的數(shù)字化技術(shù)，很大程度上降低了環(huán)境干擾和系統(tǒng)誤差的對整個實驗的影響，更可以節(jié)省硬件設(shè)備，降低了搭建測試系統(tǒng)的成本。
2.虛擬儀器技術(shù)在汽車發(fā)動機實驗中的應(yīng)用
2.1發(fā)動機油耗測試
利用虛擬儀器技術(shù)在原發(fā)動機實驗測控臺架上設(shè)計瞬態(tài)油耗測試系統(tǒng)，傳感器模塊的核心是質(zhì)量式油耗傳感器，目的是把發(fā)動機的油耗等性能參數(shù)由傳感器轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的電信號，同時可利用發(fā)動機實驗測控臺架得到轉(zhuǎn)速和扭矩等信息，其他模塊包括數(shù)據(jù)采集卡和計算機處理系統(tǒng)。
測試中測量特定時間內(nèi)所消耗的燃油重量計算出發(fā)動機單位時間內(nèi)的油耗量，其中質(zhì)量式油耗傳感器主要由稱量裝置、計數(shù)裝置和控制裝置三個部分組成。而虛擬儀器軟件中的主操作界面包括控制區(qū)和顯示區(qū)：顯示區(qū)中顯示轉(zhuǎn)速、扭矩、油耗等信息，同時設(shè)有超過極限報警指示燈顯示；控制區(qū)包括測量儀控制開關(guān)、采集速率、參數(shù)值設(shè)置、極限值和初始值等。主程序軟件按功能分為轉(zhuǎn)速計、扭矩計、油耗儀等測試模塊，其中每個模塊可獨立工作，用于單個內(nèi)容的測試。完成信號采集后，進(jìn)行數(shù)據(jù)顯示和保存。
2.2發(fā)動機噪聲測試
整個虛擬儀器系統(tǒng)包括硬件和軟件兩大部分，硬件的傳感器模塊中傳聲器采用駐極體microphone，轉(zhuǎn)速傳感器使用夾式傳感器拾取信號，再通過數(shù)據(jù)采集模塊將獲取的信號數(shù)字化，供計算機數(shù)據(jù)處理使用。而系統(tǒng)的軟件由控制面板、參數(shù)輸入、數(shù)據(jù)顯示、性能分析以及系統(tǒng)檢測等功能模塊。
在實驗中先通過系統(tǒng)得到整個配氣機構(gòu)的噪聲頻譜，然后得到消除氣門落座噪聲后的頻譜, 通過噪聲相減的原理計算得到氣門落座噪聲頻譜圖，從而能夠去除出氣門桿段撞擊搖臂噪聲、配氣機構(gòu)的氣門落座噪聲以及鏈條鏈輪噪聲，經(jīng)過分析處理計算出噪聲頻譜圖并得到對噪聲影響較大的那些頻率分量，再與具體的機械結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行比較，最終分析得到主要的噪聲源。
3.結(jié)束語
作為一種新型的儀器技術(shù)，虛擬儀器技術(shù)所具備的優(yōu)點是傳統(tǒng)的儀器所無法得到的，虛擬儀器系統(tǒng)有機地結(jié)合了計算機硬件技術(shù)和通用軟件開發(fā)平臺（例如LabVIEW等），良好的硬件兼容擴(kuò)展性以及優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)處理能力，為整個虛擬儀器系統(tǒng)的搭建提供了性能支持和技術(shù)保障。同時，將虛擬儀器技術(shù)應(yīng)用于汽車發(fā)動機的相關(guān)實驗研究中，很大程度上提高了發(fā)動機實驗測試的自動化水平，為汽車發(fā)動機狀態(tài)檢測提供了大量精確的數(shù)據(jù)，同時也為發(fā)動機的研制生產(chǎn)工作引入了先進(jìn)的測試技術(shù)手段。
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