硬件设计范文第1篇

【关键字】 硬件设计 安全 计算机

引言：计算机硬件功能的要求直接影响到计算机硬件的发展速度和方向。计算机硬件主要是由I/O接口（输入、输出设备）、CPU以及板卡等组成的，在信息系统中起重要的作用。软件安全保护是采用加密、反跟踪、放非法复制等技术。在软件系统上或圆盘上产生一种信息，这种信息即使软件系统中个可执行文件在运行过程中必须应用的，优势各种文件复制命令或软件复制软件所无法正确复制、午饭正确安装或无法正常运行的。

一、计算机硬件安全

1.1 计算机硬件防护

计算机在使用过程中，对外部环境有一定的要求，即计算机走位的环境应尽量保持清洁、温度和湿度应该适应。电压稳定，以保证计算机硬件可靠的运行。计算机安全的另外一项技术就是加固技术，经过加固急速生产的计算机防震、防水、防化学腐蚀，可以是计算机在野外全天候运行。

1.2 计算机硬件与系统

从系统安全的角度来看，计算机的芯片和硬件设备也会系统安全构成威胁。比如CPU，电脑CPU内部集成有运行系统的指令，这些指令代码都是保密，我们并不值得它的安全性如何。国外针对中国所用的CPU可能集成有陷阱指令、病毒指令，并室友激活办法和无线接收指令机构。他们可以利用无限代码激活CPU内部指令，造成计算机内部信息外泄、计计算机系统灾难性崩溃等。如果这是真的，那么我们的计算机系统在战争时期页后可能被全面攻击。

硬件泄密甚至涉及到了电源。电源泄密的原理是通过城市市电电线，吧电脑产生的电磁信号沿电线传出去，利用特殊设备可以从电源线上就可吧型号截取下来还原。

1.3 计算机的部件

计算机里每一个部件都是可以控制的，所以叫做可编程控芯片，如果掌握了控制芯片的程序，就控制了电脑芯片。只要能控制，那么它就是不安全的。因此，我们在使用计算机时首先要注意做好电脑硬件的安全防护措施，把我们所能做到的全部做好。

二、计算机软件安全的定义

软件的安全就是为了计算机软件系统建立和猜去的技术和管理的安全保护，保护计算机软件、数据不因偶然或者恶意的原因而遭到破坏、更改、显露、盗版、非法复制，保证软件系统能正常连续运行。即计算机信息系统资源和信息资源不受到自然和认为有害因素的威胁和危害。

三、软件安全的技术措施

计算机对软件安全的技术措施要分两个方面，第一加强有关法律规定方面的管理，第二是加强技术性，防止拷贝、加密技术、防静态分析、防动态跟踪等技术。

四、计算机硬件中存在的隐患和措施

4.1 计算机硬件存隐患

随着计算机与互联网之间的关系越来越紧密，使得计算机受到网络黑客的攻击频率急速上。从而导致社会对计算机的联网安全性提出了更高的要求。但是在实际设计时，管理员多俗将软件的安全做为一个重要的检测指标，忽视对硬件安全性的检验，从而导致当前社会上有关于计算机硬件安全问题的安利越来越多。事实上，随着联网的需求，影响计算机的安全的因素很多，而其中只要攻击计算机的硬件设备，就可以篡改计算机内部的数据，使计算机存在恶意代码，即出现木马程序，导致计算机出现故障，从而降低计算机联网的安全性，导致用户个人信息被非法利用，给用户带来困扰的同时还会扰乱司法公正。

4.2 计算机硬件安全措施

为了最大程度的保证计算机联网的安全性，仅依靠升级软件、研发软件，保障软件的安全性与可靠性是远远不够的，必须加强对计算机的硬件设备的安全检测，研发安全更高的硬件设备。其中在计算机联网中，最容易受到攻击的就是计算机的芯片，而一旦计算机的芯片受到攻击，对计算机和用户所造成的损失是无法弥补和无法估计的。所以必须保证计算机内置的安全性。因此在芯片测试及生产制造时，可以采用电路设置密钥/激活，并对总线设置“加锁/解锁”等方式，有效的保护硬件的IP，.EPI对于技术进行全面的分析后，可以将其与PUF技术有机结合。

结语：如今随着互联网的发展，计算机对人们的生活的重要性不言而喻，而提高计算机联网的安全性必须提高软件与硬件的安全性，根据实际情况，加强计算机硬件的安全性是当今社会的当务之急，因此必须加强力度在检验计算机的内置和外设上的安全，同时必须加大研发力度，争取提出一套合理、安全度高的计算机硬件设计方案，从而提高计算机联网的安全性，进而保证上网的安全性。

参 考 文 献

[1]贾杰《计算机软件安全检测技术研究》[J].计算机光盘软件与应用，2012，05：204-189.

硬件设计范文第2篇

同步以太网和PTP的实现分为硬件通道和软件协议支持。对于同步以太网来说物理通道为PHY，支持同步以太网功能的PHY芯片必须能够发送和接收带有同步时钟信息的串行码流，并且能够从同步以太网+PTPPHY硬件方案设计串行码流中恢复出同步时钟数据，也就是说PHY芯片须有恢复时钟功能的以太接口。同时同步以太网PHY芯片也应支持高精度时钟恢复质量，这样才能保证高精度的同步。对于PTP来说物理通道为PHY+MAC，通过PHY+MAC传递PTP报文，PHY芯片能够识别时间戳，能够对收到和发送的数据包打印时间戳，同时能够存储时间戳。PTP协议的实现一般建立在硬件的支持上，通过高精度的硬件时钟和硬件方式记录时间标签实现PTP协议。综上所述，将同步以太网和PTP二者的优点结合在一起，实现PTN全网时间同步。在PTN中，同步以太网技术是在物理层实现高精度的频率同步，PHY设备可以在任何串并行转换模块中输出恢复时钟，并且主时钟和从时钟都可以在任何输入端口被提取。

2VSC8574简介

VSC8574芯片是Vitesse半导体公司新推出的一款低功耗，有4个SERDES接口双介质性能的四端口千兆位以太网元件。它还包括一个集成控制SFP或PoE模块的四端口I2C多路复用器（MUX）。它具有低电磁干扰（EMI）驱动线路和保护电源和印刷电路板（PCB）空间的集成线路侧端接电阻。VSC8574包括Vitesse公司采用了独特的支持双IEEE1588时间戳的封装。该器件还包括支持同步以太网应用的双时钟恢复输出。可编程时钟控制包括静噪传播和抑制不需要的时钟，有助于防止定时循环。

3方案设计

VSC8574芯片是物理层（PHY）支持千兆网络的中间接口芯片，是光口和电口的数据连接中心，此处以VSC7323作为MAC为例，基于VSC8574芯片的整体方案图如图1所示CPU通过VSC7323的PI、SI口控制MAC。VSC7323通过SerDes接口与VSC8574进行数据传输，通过MIIM口控制PHY芯片的运行。对于VSC8574，可以通过JTAG接口对其进行调测。通过对VSC8574内部设置，LED接口可显示它的运行状态。VSC8574的双绞线接口通过网络变压器与RJ-45相连构成PHY电口，VSC8574的电口支持双绞线自动协商功能和自动交叉检测功能，支持10BASE-T、100BASE-T和1000BASE三种速度的双绞线接口。SFP为PHY光口，SFP支持IEEE802.3ah标准在1000BASE-X和100BASE-FX单向光纤介质上进行数据传输。光口和电口接收和发送数据报文，是同步以太网和PTP实现时间同步的先决条件。

4结论

硬件设计范文第3篇

关键词：计算机硬件；信息安全；创新技术

在现阶段中，世界已成功步入信息时代、科技时代，我国也不甘落后，我国有关计算机的科技技术也在迅猛发展，然而随着发展速度的加快计算机硬件的问题逐渐显现出来，相较于计算机的发展来说较为落后，尤其引起人们关注的就是计算机硬件设计安全问题，这是一个很严肃的问题，这个问题会对计算机系统、人们的信息数据造成或大或小的影响，所以，解决计算机硬件设计安全问题势在必行。

1计算机硬件安全的概述

在使用计算机的过程中，外部环境对计算机有很大的影响，所以对计算机运行时外部环境的要求很苛刻，要求计算机外部环境清洁度较高，计算机温度不能过高要适中，计算机四周电压要保持稳定，做到这些并保证外部环境良好就能够尽可能确保计算机硬件正常运行、不出故障。保证计算机硬件安全还有一个很重要的技术，这个技术叫做加固技术，计算机在设计生产中使用加固技术加固后能够防震、防腐蚀以及防水，这样的计算机能够一整天在野外工作，所以加固技术是一个很重要的技术。计算机的硬件除了自身有问题会影响自身安全外也会有其他多方面因素对计算机系统造成安全影响。例如，计算机的中央处理器内部都会存在一系列集成保密的指令代码，虽然说这些指令代码是保密的，但是到底是否是绝对保密、安全的并不能得知。据悉，我国的中央处理器或许存在着病毒指令代码或者陷阱指令代码，外国能够通过无线代码激活中央处理器内部的各种指令，使得计算机内所有的信息、资料泄露，同时也可能会使计算机崩溃，并且这一崩溃将是毁灭性的，一旦这一消息是真实的，那么我国的计算机系统将随时可能会被攻击，导致硬件泄密、信息泄露，甚至更严重的是硬件泄密还会很大程度上影响电源安全，从而导致产生电源泄密的情况。电源泄密是什么呢？电源泄密是计算机所发出的电磁信号顺着市电电线被传导出去后被人为使用特殊的手段和工具把这一电磁信号拦截下来并加以还原。其实，计算机就像是人的身体，有很多零部件，计算机中的零部件每一个皆是能够控制的，所以又出现了一个专业名词就是可编程控制芯片，一旦这一可编程控制芯片的程序被准确破解，那么就能够控制计算机，所以现在要做的就是保证芯片是不能够被控制的，因此，要做好计算机硬件安全防护工作，保证计算机硬件安全，保证计算机硬件的设计安全。综上所述，可以看出，计算机硬件的最主要也是最重要的安全问题就是信息安全问题，信息安全重点工作就是保密、集成、实用，想要保证信息是安全的，就需要工作人员教授计算机购买用户操作计算机的方式方法，从而确保计算机硬件安全以及整个系统信息的保密安全。计算机硬件一直在发展中，它的发展过程比较漫长，通过它的发展过程能够知道一点，那就是计算机硬件安全是什么，它指的就是一个安全系统，这个安全系统是由以下三点结合在一起产生的，这三点分别是集芯片设计、电路设计以及工程设计。

2计算机硬件的设计安全发展现状

计算机系统中有各种各样的元件，这些构件组合起来构成了物理部件，也就是所谓的计算机硬件。根据分析调查得出，现阶段，计算机硬件发生的安全问题基本上可以分为三种，相应的，产生问题的原因也大概能分为三种，包括输入设备、储存介质、输出设备。首先，就输入设备来说，以它为源头产生的计算机硬件安全问题大致有两种，一种是所输入的信息资料、数据资料存在问题引发安全威胁，一般情况下发生这种情况是因为输入的信息存在木马病毒，从而导致计算机系统信息数据安全受到一定程度的威胁。另一种是在输入过程中没有依法进行运作而造成安全问题爆发，一般情况下发生这种情况都会导致计算机内部信息数据被破坏与泄露，后果严重。其次，就储存介质来说，以它为源头产生的安全问题主要是计算机系统内部的储存介质没有给信息资料、数据资料提供安全保障，安全保护层没有搭建起来就会导致信息数据在面临被破坏以及非法拷贝时毫无抵挡之力。最后，就输出设备来说，以它为源头产生的计算机硬件安全问题主要是输出设备自身具备的记忆性能会导致信息数据输出时的操作动作留下痕迹被复制下来，这在一定程度上使得信息数据处于危险状态下。

3计算机硬件的设计安全分析

在信息时代迅猛发展的潮流下，计算机硬件设计安全问题逐步显现出来，相应解决这些安全问题的方案也逐渐被提出来，其中有一些新兴安全方案设计精妙，实用性高，并且成本不高、功耗不高，这类新兴安全方案的主要代表有设计多样性以及独特数字签名等。除此之外，在新兴安全方案出现的同时还有一大批新兴技术产生，如纳米技术、光纤技术、射频互联技术以及等离子技术等，新兴技术的出现使得新兴安全方案发挥出更大的作用，但是任何事物都有两面性，内在变异有好的一面也有坏的一面，它能够使得检测恶意攻击行为的复杂程度大大提升[1]。现阶段已普及使用的硬件系统主要有新的安全原语设置、硬件木马检测、新型综合技术、物理不可复制技术、硬件安全协议等。

3.1硬件木马

根据上述可知硬件木马检测已被普遍应用于计算机，硬件木马与病毒相似，都会对计算机硬件、计算机系统安全造成威胁，是一种较为恶意的程序，这一恶意程序主要针对的是计算机原始芯片，它会恶意改变原始芯片。尽管在现阶段看来仅有少部分硬件木马被发现，但是由于硬件木马对计算机硬件、计算机系统安全影响程度很大，所以现阶段大部分有关研究人员都积极对硬件木马进行研究。研究人员在研究过程中选用的研究模型有很多种，所以每个研究人员研究的难易程度不同，普遍情况下，那些过于标准规范的结构以及性能检测无法有效检测木马攻击。如果将工程变异忽略不计，那么检测木马的工作实际上就是针对一截输入序列的有关功耗进行测量，主要测量的功耗有两个方面，一方面是开关功耗，另一方面是泄漏功耗，然后将测量结果与研究所用的模拟模型进行对比。但是，之前忽略不计的工程变异对于硬件木马的检测工作来说，使得检测工作的困难程度以及复杂程度大幅度加大。若在不是关键的路径上安放木马，或者让已有的门电路和硬件木马连接在一起并且将其隐藏起来，会使得硬件木马检测工作难度、复杂度加大，这时对硬件结构或者对旁道进行的检测都无法达到预期效果。在近期又有新的检测方法被提出，它们能够避免前面提到的传统检测方法的弊端进行木马检测，如热调节技术。硬件木马检测方法仍在不断被提出，这对计算机硬件设计安全具有很大的意义。

3.2物理不可复制技术

计算机硬件设计安全发展至今普遍被研究的还有一个课题就是物理不可复制技术，物理不可复制技术是一个新兴的比较新的概念，物理不可复制技术前景广阔，它能够提供一组特殊的映射，该映射与芯片的制造工艺间存在依存关系，这种映射的方向是从输入开始到输出结束。其实物理不可复制技术采用数学或者是统计的方式实现逆向工程是很难的，这正是由于物理不可复制技术中存在的依存关系，除此之外，芯片的映射还存在不可预测的问题，这也使得实现逆向工程变得更加困难。现阶段，随着对计算机硬件设计安全问题以及物理不可复制技术的研究深入，越来越多的物理不可复制技术被研究人员提出，并加以试验，最终成功实现，然而，在很多现在被提出的物理不可复制技术方案里，仍旧存在输入到输出的映射数量有限、芯片结构存在线性或者偏低非线性特性等问题，这些问题使得物理不可复制技术的安全水平大幅度降低[2]。通常情况下我们所知道的物理不可复制技术的结构都或多或少存在一部分弊端，例如输入到输出数据库的指数级不稳定时常变化。物理不可复制技术中有一种是公开物理不可复制技术，它是一种能够轻易被反向工程的特殊物理不可复制技术，能够制造出一种刚刚兴起的加密系统，这种系统被叫做非对称加密系统。这种非对称加密系统里，相应的加密和解密密钥是不一样的。非对称加密技术中，加密密钥和解密密钥不相同。在很多种状态下，需要像物理不可复制技术或者公开物理不可复制技术以某种方式集成到设备电路的安全原语，有很多方式能够实现集成。

4计算机硬件设计安全的策略

4.1做好内置安全确认工作

想要很好保证计算机硬件设计安全，第一个需要做的事情就是做好内置安全确认工作，内置安全确认工作重点是在测试和制造计算机芯片时使用物理不可复制技术和外延平面集成电路技术以电路设计形式来保护硬件网络之间互联的协议也就是IP。那么怎样来进行内置安全确认工作呢？计算机硬件内置安全确认工作、保护工作的程序大概是下面的几步，首先，使用物理不可复制技术将最初设计好的集成电路在集成电路制造工厂中进行制造，在制造后能够获得一种发生变异的公开物理不可复制技术序列，再通过电子设计自动化工具进行编译工作，从而能够得到新的产物也就是物理版图，把前面已获得的公开物理不可复制技术序列和已经过加密处理的集成电路信息进行合成然后得到校验密钥，接下来就在刚刚得到的集成电路的物理版图中挑选关键区域，把校验密钥进行加密处理后得到验证模块，随后把验证模块加在最初设计好的已形成保护层的集成电路的物理版图上，最后将其应用到集成电路产品的生产制造中[3]，从而就完成了内置安全保护工作。有关工作者通过对内置安全保护工作的了解和认识能够更好进行内置安全确认工作，从而更好保障了计算机硬件设计安全。

4.2检测外置辅助安全

想要更好改善现存的计算机硬件设计安全问题还需要采取的策略就是做好外置辅助安全检测工作。现阶段，大多数都会使用可靠性R、可用性A、可维修性S3个指标也就是RAS技术来进行对外置辅助安全的检测工作，与此同时，外置辅助安全检测工作还要依赖可以信任的密钥关机部门制造公开密钥以及私用密钥，其中公开密钥一般是被把信息数据进行加密然后保存在电路里面，而私用密钥一般被安置在用于检测外置辅助安全的密钥储存器内。

4.3研发时注重安全设计

计算机硬件设计安全问题是多方面存在的，所以在进行计算机安全设计的整个过程里不仅仅需要加强对技术领域的监管检测，还需要关注多方面，避免因为设计方案、设计想法、设计工作者以及实施工作时的重点这些因素产生计算机硬件设计安全问题。除此之外，现阶段存在的一个问题是计算机硬件的设计研发工作者不够了解计算机硬件，认识计算机硬件的程度不深，所以还需要提高他们对计算机硬件的了解与认识，与此同时，还需要更加注重计算机硬件的设计安全功能[4]。总之，在设计研发中要注意内置以及外置，搞好设计安全，制定计算机硬件设计安全检测制度以及相关检测程序，除此之外，还要注意评估输入设备、储存介质与输出设备，以便发现问题、解决问题。

4.4注重创新技术

计算机硬件设计安全问题的出现追根究底还是由于相关技术水平还有待提高，在目前来看无法适应时代的进步，所以，想要解决计算机硬件设计安全问题重点需要注意创新技术，进一步完善计算机硬件的安全设计技术。

5结语

综上所述，计算机硬件设计安全问题需要引起设计人员、研究人员、使用人士的广泛注意，不可以忽略问题、轻视问题，要敢于面对问题并采取正确的方式，研究更为有效的技术来解决问题，保证计算机硬件设计安全，保护计算机系统内部的信息数据。

参考文献

[1]曾颢.计算机硬件的设计安全分析[J].数字技术与应用,2016(4):222.

[2]王科超.计算机硬件的设计安全探究[J].山东工业技术,2015(8):135-136.

[3]刘亮.计算机硬件设计安全问题分析[J].黑龙江科技信息,2015(17):232.

硬件设计范文第4篇

关键词：计算机；硬件测试；设计与实现

引言

计算机硬件是计算机系统中各种物理装置的总称，并且按照系统结构的要求可以将其形成一个统一的有机体，从而有利于实现对计算机内各种软件正常运行的有效维护。因此，对数据和程序进行输入和存储，按照程序加工数据是计算机硬件的主要功能。

1计算机硬件测试系统的设计规范

1.1通用设计方面的要求1）基于XML文件对测试时间和次数等通用参数的支持，配置时所输入的文件必须为该形式的文件，其中测试时间指的是测试所能够持续的时长；测试次数则是在指定测试时间内配置所完成的次数，每个测试所包括的不同可选测试项目的配置都是由XML文件指定的。2）每个测试工具只要是硬件相关，便都必须具备硬件显示信息的基本功能，如硬件测试的厂商、端口号、型号以及驱动的版本等，以UI模块的设计为准则实现对每个测试工具UI的设计。测试完成后，程序的返回值只有0与非0两种情况，其中0代表的测试正常，非0则表示测试过程中程序出现自定义的错误。3）测试模块需要设计成自动运行，即不要安装任何软件便可以自动运行，在同一目录内使用测试所需要的非Windows自库文件和相关执行程序。同时，编写者在测试模块要封装成相关测试构件的形式。1.2文档需求测试模块在进行交付和验收时需要提交完整的文档：1）交档的目录需要经过一定的交付流程；2）文档在设计过程中会涉及到多种软件的应用，如高层设计、组织结构、相关的文件关系图、数据流图以及流程图等；3）代码源程序，主要包括各种文件，如资源、程序代码以及其他文件等；4）代码所对应的各种程序设计文档，函数和全局变量的说明、函数输入输出以及关键数据的结构等；5）编译和使用过程中会用到相关的说明书，如各种执行文件的编译和生成、安装包的部署和发行、测试模块所使用的各种说明书以及要求Word和PDF所提供的各种格式以及众多版本等。1.3测试构件测试构件是由运行测试机上众多的个体模块构成的，而测试模块主要是每个单独测试项目所需要的各种文件的集合体以及按照各种要求完成对相关文件和数据的配置，如对处理器、内存以及硬盘的测试等。同时，在服务器或者PC等测试系统中，各种测试项目需要在同一个目录内进行集中统一的存放和管理。但是，测试构件可能是自行开发的也可能是集成第三方开发的，又或者是商业所集成的各种测试工具等。因此，测试构件构成的要求非常严格，不仅能够直接运行各种执行程序文件，支持和满足第三方程序的执行，将各种测试结果的数据收集起来经过整理确保其格式的统一性，并且对于各种商业测试还能实现自动安装以及完成相关的执行处理操作等。1.4目录结构定义测试流程是在测试构件中所引用的最小测试单位，但是如果测试程序是相同的，测试流程和参数不同，则生成的测试构件有很多个。但是这些测试构件所指的测试程序都是相同的，只是所包含的测试和数据配置有所不同。同时，测试构件在系统中是以目录文件的形式存在的，其名称的区分主要是目录名。

2各测试功能模块的实现

2.1处理器测试1）设计要求。处理器的测试往往分为功能和压力测试，对功能的测试是对处理器厂商、型号、类别、当前运行的频率、支持的指令集合以及标称频率的测试；压力测试则是对单核和多核并行压力的测试。2）总体设计功能的实现。一方面，可以显示CPU的各种信息，鼠标相关信息的安装，如驱动等，左右键的调换以及具体移动的数据；另一方面，还能测试CPU的速度。3）部分代码实现。CPU速度测试的原理原本就十分简单，即在规定时间内统计和记录CPU运行的次数以及变化情况，然后相应地计算出其具体的速度。本模块的模型是对话框形式，通过对各控件变量进行一定的类向导映射，以及定义相关时间类，通过单击相关事件按钮便能够测试速度的功能。另外，完成相应的测试之后，还会在相应的目录下面生成result.txt文件，以此来对本次测试的相关信息进行记录。2.2存储器测试1）设计要求。硬盘是电脑重要的外部存储器之一，不仅拥有超大的容量，并且运行速度非常快，并且其作为机械部件的一种，指标非常多，寻道时间、主轴转速都存在，单碟容量和内部所传输的速率是性能方面的主要体现。其中性能被限制主要与硬盘的子系统有关，虽然硬盘的外存很快，但是其速度相对于CPU内存而言非常慢。另外，存储器的测试主要包括对基本信息和读写的测试。2）总体设计。在Windows和Linux系统中都可以把设备当作相关的文件来操作，对于Windows系统而言，可以将串口1、2当作com1、2传递给CreateFile函数中，其中利用文件放路径的形式将所需要进行访问和操作的硬件设备全部指明是参数COM1和COM2的根本目的。这在一定程度上与所要访问的串行端口十分相似，并且还能实现对磁盘扇区的访问。值得注意的是硬盘操作的标识并不需要用disk1和disk2来标识。基于逻辑扇区在逻辑分区的上面，在对磁盘逻辑分区进行访问的过程中需要指定某种特定的格式。3）算法实现。Windows磁盘本身具有相对较大的缓冲区，在读取相关的磁盘数据时，系统实际读取数据的长度可能会比指定数据长，这样的好处便是当你下次再读取相关数据时，如果缓冲区保留了你所要读取的数据，便不需要读盘直接复制过去即可；在磁盘中写入数据时，系统会自动提醒你将数据复制到缓冲区，待写入成功之后，系统后台会逐渐在磁盘中写入数据。若编写程序时没有对上述因素进行考虑，则所测试的结果可能并不准确。

3结语

硬件设计范文第5篇

1．系统设计

1．1系统结构本文所设计的计算机硬件组装虚拟实验系统采用C/S架构，系统结构如图1所示。在服务器端利用Quest3D封装的交互模型建立虚拟实验系统，并对用户的操作数据进行存储；共享网络可以是建立在机房的局域网络也可以应用互联网络；用户在客户端通过QuestViewer执行硬件组装虚拟应用程序完成计算机硬件组装的三维模拟浏览、虚拟演示、模拟操作等，系统还具有更新功能，通过下载数据库的最新数据，完成虚拟硬件的型号、参数更新。

1．2设计流程根据计算机硬件学习资料内容进行需求分析、虚拟硬件模型设计与动画制作、人机交互设计和性能测试、系统流程设计，在需求分析中结合学生学习特点和教学大纲，确定系统功能模块，对系统的角色、权限、数据库、界面等进行规划；通过对计算机硬件的外形、接口、参数等进行硬件模型设计，应用部分现有3DWarehouse等模型库中的硬件模型提高系统的开发效率，对一些需要进行精细设计的模型可采用Sketchup工具对现有模型进行修改或者是应用3DMAX软件进行制作，再通过Deepexploration软件对模型优化使其达到与现实硬件产品精度、参数的统一；人机交互建立硬件组装场景，利用Quest3D软件进行虚拟实现，完成人与系统的交互功能；最后对系统进行测试，如发现问题进行逐步改进。

1．3模块设计根据系统架构和功能分析，系统模块主要分为计算机硬件理论知识学习模块、硬件组装技能练习模块和系统管理模块。计算机硬件理论知识学习模块是呈现计算机硬件图片和文字说明的理论型模块，该模块主要以理论知识学习和计算机模型浏览为主，学生可以通过客户端从任意角度浏览硬件模型，当鼠标置于模型既定位置时提示硬件信息参数及文字说明。硬件组装技能练习模块是由部分图片、视频等组合而成的人机互动模块，该模块可由学生虚拟实验计算机硬件的组装与匹配，并且能够给出匹配结果和最优选择。系统管理模块是对系统的功能、用户及安全进行管理，系统管理员可增加和删除系统的登录用户，能够对硬件模型进行更新，并且能够对系统应用的各项数据进行监控和数据备份，保护系统的安全。

2．系统实现

2．1交互界面实现计算机组装虚拟实验系统交互界面采用导航栏形式方便用户快速熟悉系统菜单中的各项功能，快捷菜单设计在系统界面的顶部，以隐性树形结构显示，将一级分类显示在主界面顶部，当鼠标点击一级分类下拉出二级分类，当鼠标置于二级分类时标有符号的分类显示三级分类，便于用户依照顺序定位系统功能，在主画面区可显示硬件3D图像，并可用鼠标、键盘、触摸屏等对虚拟硬件进行移动、旋转、放大、缩小，便于用户详细观察硬件的各个细节，同时主显示界面可以播放RMVB、AVI、3GP等格式的视频文件，学生可以选择计算机组装的细节教学视频进行学习。

2．2主要功能实现用户与系统进行交互首先登录系统进入用户登录模块，该模块利用Quest3D中的DBDriverMysql、DBinfo、DBQue-ry、DBValue等连接信道与数据库进行连接，确认用户身份进入系统；其次系统视频演示实验与动画实验功能实现操作界面与人的交互，视频演示是教学模型，教师可以将硬件组装实际操作视频播放给学生观看，动画实验功能是学生通过系统可以在虚拟环境下以动画形式操作计算机各硬件的组装，通过调用Quest3D中的MediaTexture、MediaTextureCom-mand、Trigger、UserInput等信道完成该功能；用户在进行硬件组装虚拟练习时，通过鼠标、键盘、触摸屏等对虚拟环境下的CPU、显卡、内存、电源、主板等进行组装，系统可正确判断各虚拟硬件放置位置是否正确，通过Quset3D中userinput、expressionvalue、setvalue等节点进行实现；在遇到新型硬件时，系统可扩展添加新型硬件的图片、参数，建立虚拟模型，并保存在MySQL模型数据库中。

2．3故障排除交互实现学生在进行计算机硬件组装虚拟实验系统操作时，操作错误系统会弹出错误提示，譬如：在完成计算机硬件组装虚拟实验进行模拟开机时，提示开机错误，并显示显卡错误、声卡错误或者是内存条错误等信息的提示，该功能的实现可采用模拟树的方式进行设计，在模拟树下增加判断型节点，节点内容包括：主板、CPU、显卡、硬盘、内存、光驱、电源、鼠标、键盘、显示器，当任一节点未正确安装，则无法完成计算机虚拟开机，弹出提示框辅助学生找到故障所在，并对故障原因加以解释说明。

3．结束语