游戏硬件技术论文范文 第一篇

近年来，随着微电子技术、传感器技术、信号处理技术的迅速发展，以及新能源、新材料的广泛应用，使四旋翼无人飞行器的控制算法与工程应用得到了优化与创新。国防科技大学、上海交通大学等学者提出了基于Backstepping方法、自抗扰控制、滑膜技术的控制［1，2］。斯坦福大学的STARMAC工程研发的四旋翼飞行器系统具有可靠完全自主航点跟踪的能力，具备多飞行器协同飞行水平［3］。麻省理工学院无人机集群健康管理计划实现了通过地面操作实现多个无人机对动态环境感知、重建并规划飞行［4］。考虑到四旋翼飞行器具有非线性、多变量、强耦合等特点，要通过无刷电调控制4个无刷电机的转速来实现由4个输入量，6个自由度的欠驱动系统的控制［5］。在四旋收稿日期:2014—06—05*基金项目:浙江省科技厅公益项目(2012C21082)翼飞行器控制系统设计的过程中对飞行原理进行定性定量的分析，可以减少飞行实验平台的搭建时间，也可为电源模块、飞行控制模块的设计提供理论基础。为实现四旋翼飞行器的自稳控制，通过陀螺仪、大气压力传感器、三轴加速度传感器采集到的数据对飞行姿态进行解析，但是飞行时所产生的机体震动、温漂、零漂所带来的误差以及外界环境的干扰［6］，使位置姿态的估计与飞行高度的保持产生了较大的困难。对此，本文在飞行控制系统设计中对加速度传感器与陀螺仪融合使用，解析姿态数据的过程中使用卡尔曼滤波算法，不但有效地减弱了陀螺仪的温漂、零漂现象，还使得多传感器间的优缺点互补，提高了四旋翼飞行器的控制精度。

1飞行原理与机械结构

四旋翼飞行器的旋翼对称地安装在呈十字交叉的支架顶端，位置相邻的旋翼旋转方向相反，同一对角线上的旋翼旋转方向相同，以此确保了飞行系统的扭矩平衡［7］，如图1所示。四旋翼飞行器旋翼的旋转切角是固定值，因此，要通过调节每个电机的转速来实现六自由度的飞行姿态控制。增大或减少4个电机的转速来完成垂直方向上的升降运动，调节1，3旋翼的转速差来控制仰俯速率和进退运动，调节2，4旋翼的转速差来控制横滚速率和倾飞运动，调节2个顺时针旋转电机和2个逆时针旋转电机的相对速率来控制偏航运动。通过对飞行原理的分析，把可行性、低成本、易维护作为主要考虑因素，设计的样机如图2所示。机臂由镂空工程塑料材料PA66和30%玻璃纤维制成，质量相对较轻，强度大，对称电机轴距55cm，为保证水平起飞与平稳着陆，四旋翼飞行器底部安装起落架。电机旋翼等具体参数为:机体质量为857g;最大负载约为300g;机身高度为31cm;飞行时间约为8min。在整机安装过程中尽量保证重心在机械机构的对称中心，实际飞行实验证明了系统动力设备与机械结构的可行性。

2总体结构设计

四旋翼飞行器的硬件系统设计以飞控板为优秀，搭载动力设备、电源模块与遥控模块。图3描述了以ATMEGA644P—AU为优秀芯片搭载多传感器的飞行控制系统总体结构框图，整体系统利用11．1V锂电池供电，飞控与无刷电调以I2C总线数据传输来调节4个电机的转速;在遥控模块中，2．4MHz的控制信号通过PPM解码板与飞控板进行数据传输;在多传感器系统中，大气压力感器用于飞行高度检测，陀螺仪与加速度计的融合使用用于姿态解算。

3电源模块

四旋翼飞行器由2200MAh，11．1V，持续放电倍率30C锂电池供电，通过稳压电路的设计对不同电路进行供电，确保各模块正常稳定的工作。控制系统设计需要5，3V两种电平供电，电压转换电路如图4所示。由锂电池提供的11．1电压经两块7805稳压芯片后转为5V电压，一部分用于飞控板供电，一部分向预留的外部接口供电。经7805输出的5V电压经过2个MCP1700T稳压芯片输出3V电压，一部分供给控制系统的数字电路，一部分供给控制系统的模拟电路。330μF/25V电解电容器，10nF/16V钽电容器，贴片电容器的并联使用起到了防止电压抖动与滤波的作用。

4多传感器控制模块

游戏硬件技术论文范文 第二篇

摘要：变压器的冷却装置是将变压器在运行中由损耗所产生的热量散发出去，以保证变压器可以安全正常的运行。本文所进行的主要优秀部分就是对控制模块进行的设计，其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定，也可以按照用户的要求而变化。

关键词：变压器；冷却控制系统；硬件

1变压器冷却控制系统控制模块的设计总体思想

本文所进行的就是对变压器冷却控制系统控制器模块进行设计，其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定，也可以按照用户的要求而变化。在传统控制方式中，风扇投切的温度限制值是不能改变的，此外，风扇电机的启动和停止温度有一余量，不像传统的控制方式中是一个定值，避免了频繁启动的缺陷，此外还有运行、故障保护及报警等信号的显示及其与控制中心或调度中心的通讯，上传这些信息，如变压器油温、风扇运行状态有无故障等。至于风扇的分组投切设置是为了节约电能，具有一定的经济意义，但这个分组数不宜过多，以免控制复杂，且散热效果不佳。

控制器主要由AT89CS1单片机、A/D转换器、键盘控制芯片，输出模块、通讯模块以及自动复位电路等组成，其中单片机是控制器的优秀，AID转换器是把输入信号转换为数字信号。

2变压器风扇控制系统的硬件接线

基于以上的要求，我们设计的风扇控制器的硬件线路图如下页图1所示。变压器风扇控制中对控制模块进行改进是本文研究的重点，其中包括主要芯片的选用以及一些抗干扰元件的使用。所以在本章节中，我们重点将要介绍变压器风扇冷却控制模块中的主要硬件芯片的作用、选用以及它们之间的连接力一法。

（1）单片机AT89C51（如图1）。

AT89C51是Atmel公司生产的一种低功耗，高性能的8位单片机，具有8k的flash可编程只读存储器，它采用Atmel公司的高密度不易丢失的存储器技术，并且和工业标准的80c51和80c52的指令集合插脚引线兼容，其集成的flash允许可编程存储器可以在系统或者通用的非易失性的存储器编程中进行重新编程。AT89C51集成了一个8位的CPU，8K的flash。256字节的EDAM，32位的I/0总线。三个16字节的定时器/计数器，两级六中段结构，一个全双工的串行口，振荡器及时钟电路。AT89C51是完成系统的数据处理和系统控制的优秀，所有其它器件都受其控制或为其服务。

在本文中，经过TLC1543A/D转换器后输出的数字量输入到AT89C51单片机中，同时在进行了温度参数的设置以后，进行它的输出控制，其中包括了变压器的温度显示、状态显示、以及声音报警设备等等，也就是我们所研究的变压器冷却控制系统的优秀部分。

（2）变压器的温度采集及温度处理模块。在变压器的风扇冷却自动控制系统中，第一步进行的就是对变压器上层油温进行的温度采集工作。变压器的温度采集是由变压器的温度控制器来实现的，其中包括铂电极、传感器以及变送器。经过温度控制器输出的信号进入变送器，变送器送出一个4一20毫安的电流信号，然后将此电流信号通过控制芯片上的电阻元件实现电流电压信号的转换，转换后的电压是在一2（伏特）之间，然后将此电压信号输入到TLC1543数模转换器，进行信号处理。变送器输出信号有电流和电压信号两种，考虑到变压器安装的位置（室外）距本控制装置（室内）有一定的距离，电流信号不易损失，故选择了4一20毫安的电流信号。（3）11通道10位串行A/D转换器丁LC1543。

TLC1543A/D转换器是美国TI公司生产的众多串行A/D转换器中的一种，它具有输入通道多、转换精度高、传输速度快、使用灵活和价格低廉等优点，是一种高性价的模数转换器。TLC1543是CMOS，10位开关电容逐次逼近模数转换器。它有三个输入端和一个3态输出端：片选（CS），输入/输出时钟（I/0CLOCK），地址输入和数据输出（DATAOUT）。这样通过一个直接的四线接口与卞处理器或的串行口通讯。片内还有14通道多路选择器可以选择11个输入中的任何一个三个内部自测试（self-test）电压中的一个。

（4）BC7281128段LED显示及64键键盘控制芯片。

BC7281是16位LED数码管显示器键盘接口专用控制芯片，通过外接移位寄存器（典型芯片如74HC164，74LS595等），最多可以控制16位数码管显示或128支独立的LED。BC7281的驱动输出极性及输出时序均为软件可控，从而可以和各种外部电路配合，适用于任何尺寸的数码管。

BC7281各位可独立按不同的译码方式译码或不译码显示，译码方式显示时小数点不受译码影响，使用方便；BC7281内部还有一闪烁速度控制寄存器，使用者可随时改变闪烁速度。

BC7281芯片可以连接最多64键C8*8）的键盘矩阵，内部具有去抖动功能。它的键盘具有两种工作模式，BC7281内部共有26个寄存器，包括16个显示寄存器和10个特殊（控制）寄存器，所有的操作均通过对这26个寄存器的访问完成。

BC7281采用高速二线接口与MCU进行通讯，只占用很少的I/O资源和主机时间。

BC7281在本系统中主要用于驱动变压器温度显示的LED以及显示风扇运行状态的指示灯。

前已提及，BC7281芯片内部共有26个寄存器，包括16个显示寄存器和10个特殊功能寄存器，共用一段连续的地址，其地址范围是OOH-19H，其中OOH-OFH为显示寄存器，其余为特殊寄存器。

（5）使用MAX232实现与PC机的通讯。

①MAX232芯片简介

MAX232芯片是1VIAX工M公司生产的低功耗、单电源双RS232发送/接收器，适用于各种E工A-232E和；的通信接口，1VIAX232芯片内部有一个电源电压变换器，可以把输入的+5V电源变换成RS-2320输出电平所需±10V电压，所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5V电源就可以。

我们的设计电路中选用其中一路发送/接收，RlOUT接MCS一51的RXD，T1工N接MCS一51的TXD，TlOUT接PC机的RD，Rl工N接PC机的TD1。因为MAX232具有驱动能力，所以不需要外加驱动电路。

系统中使用了此技术之后就实现了变压器风扇冷却系统的远程控制，工作人员可以在控制室对冷却系统进行控制，可以达到方便、准确、快捷的日的，这也是我们对传统的风扇冷却控制系统而做的一个重要的改进。

②串行通讯

在此实现中，我们必须要对MCS-51串行接日和PC机串行接日的串行通讯要有一定的了解，串行通信是指通信的发送方和接收方之间数据信息的传输是在单根数据线上，以每次一个二进制位移动的，它的优点是只需一对传输线进行传送信息，囚此其成本低，适用于远即离通信；它的缺点是传送速度低；串行通信有异步通信和同步通信两种基本通信方一式，同步通信适用于传送速度高的情况，其硬件复杂；而异步通信应用于传送速度在50到19200波特之间，是比较常用的传送方式，本文中使用的就是异步通讯方式。

（6）“看门狗”电路DS1232

在系统运行的过程中，为了避免因干扰或其他意外出现的运行中的死机的情况，“看门狗电路”DS1232会自动进行复位，并且能够重读EEPROM中的设置，以保证系统可以安全正常的运行。

美国Dallas公司生产的“看门狗”（WATCHDOG）集成电路DS1232具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点，应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力。

DS1232具有以下特点：

①具有8脚DIP封装和16脚SOIC贴片封装两种形式，可以满足不同设计要求；

②在微处理器失控状态卜可以停止和重新启动微处理器；

③微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器；

④精确的5%或10%电源供电监视；

在本变压器冷却控制系统中，DS1232作为一定时器来起到自动复位的作用，在DS1232内部集成有看门狗定时器，当DS1232的ST端在设置的周期时间内没有有效信号到来时，DS1232的RSR端将产生复位信号以强迫微处理器复位。这一功能对于防止由于干扰等原因造成的微处理器死机是非常有效的，因为看门狗定时器的定时时间由DS1232的TD引脚确定，在本设计中，我们将其TD引脚与地相接，所以定时时间一般取为150ms。

3结论

本装置实现了通过单片机自动控制冷却器的各种运行状态并能精确监测变压器的油温和冷却器的各种运行、故障状态，显示了比传统的控制模式的优越性。（1）能够对变压器油温进行监测与控制；（2）实现了变压器冷却器依据不同油温的分组投切，延长了冷却器的使用寿命，有较好的经济意义；（3）实现了冷却系统的各种状况，如油温、风扇投切和故障等信息的上传，便于值班员、调度员随时掌握情况。

由于固态继电器实现了变压器的无触点控制，解决了传统的控制回路的弊端，同时此控制装置具有电机回路断相与过载的保护功能。由于使用了单片机，因而具有一定的智能特征，实现了油温、风扇的投入、退出和故障等信号的显示以及上传等。通过实际运行表明，该装置的研制是比较成功的。但今后，我们还应该对固态继电器本身的保护进行一些研究，以免主回路因电流过大而造成固态继电器的损坏，以使变压器风扇冷却控制回路更加完善。

游戏硬件技术论文范文 第三篇

摘要：变压器的冷却装置是将变压器在运行中由损耗所产生的热量散发出去，以保证变压器可以安全正常的运行。本文所进行的主要优秀部分就是对控制模块进行的设计，其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定，也可以按照用户的要求而变化。

关键词：变压器；冷却控制系统；硬件

1变压器冷却控制系统控制模块的设计总体思想

本文所进行的就是对变压器冷却控制系统控制器模块进行设计，其中包括了可以对主变压器风扇投入与切除的温度范围进行自行设定，也可以按照用户的要求而变化。在传统控制方式中，风扇投切的温度限制值是不能改变的，此外，风扇电机的启动和停止温度有一余量，不像传统的控制方式中是一个定值，避免了频繁启动的缺陷，此外还有运行、故障保护及报警等信号的显示及其与控制中心或调度中心的通讯，上传这些信息，如变压器油温、风扇运行状态有无故障等。至于风扇的分组投切设置是为了节约电能，具有一定的经济意义，但这个分组数不宜过多，以免控制复杂，且散热效果不佳。

控制器主要由at89cs1单片机、a/d转换器、键盘控制芯片，输出模块、通讯模块以及自动复位电路等组成，其中单片机是控制器的优秀，aid转换器是把输入信号转换为数字信号。

2变压器风扇控制系统的硬件接线

基于以上的要求，我们设计的风扇控制器的硬件线路图如下页图1所示。变压器风扇控制中对控制模块进行改进是本文研究的重点，其中包括主要芯片的选用以及一些抗干扰元件的使用。所以在本章节中，我们重点将要介绍变压器风扇冷却控制模块中的主要硬件芯片的作用、选用以及它们之间的连接力一法。

（1）单片机at89c51（如图1）。

at89c51是atmel公司生产的一种低功耗，高性能的8位单片机，具有8k的flash可编程只读存储器，它采用atmel公司的高密度不易丢失的存储器技术，并且和工业标准的80c51和80c52的指令集合插脚引线兼容，其集成的flash允许可编程存储器可以在系统或者通用的非易失性的存储器编程中进行重新编程。at89c51集成了一个8位的cpu， 8k的flash。256字节的edam， 32位的i/0总线。三个16字节的定时器/计数器，两级六中段结构，一个全双工的串行口，振荡器及时钟电路。at89c51是完成系统的数据处理和系统控制的优秀，所有其它器件都受其控制或为其服务。

在本文中，经过tlc 1543 a/d转换器后输出的数字量输入到at89c51单片机中，同时在进行了温度参数的设置以后，进行它的输出控制，其中包括了变压器的温度显示、状态显示、以及声音报警设备等等，也就是我们所研究的变压器冷却控制系统的优秀部分。

（2）变压器的温度采集及温度处理模块。在变压器的风扇冷却自动控制系统中，第一步进行的就是对变压器上层油温进行的温度采集工作。变压器的温度采集是由变压器的温度控制器来实现的，其中包括铂电极、传感器以及变送器。经过温度控制器输出的信号进入变送器，变送器送出一个4一20毫安的电流信号，然后将此电流信号通过控制芯片上的电阻元件实现电流电压信号的转换，转换后的电压是在一2（伏特）之间，然后将此电压信号输入到tlc 1543数模转换器，进行信号处理。变送器输出信号有电流和电压信号两种，考虑到变压器安装的位置（室外）距本控制装置（室内）有一定的距离，电流信号不易损失，故选择了4一20毫安的电流信号。

（3）11通道10位串行a/d转换器丁lc1543。

tlc1543 a/d转换器是美国ti公司生产的众多串行a/d转换器中的一种，它具有输入通道多、转换精度高、传输速度快、使用灵活和价格低廉等优点，是一种高性价的模数转换器。tlc 1543是cmos，10位开关电容逐次逼近模数转换器。它有三个输入端和一个3态输出端：片选（cs），输入/输出时钟（i/0 clock），地址输入和数据输出（dataout）。这样通过一个直接的四线接口与卞处理器或的串行口通讯。片内还有14通道多路选择器可以选择11个输入中的任何一个三个内部自测试（self-test）电压中的一个。

（4）bc7281 128段led显示及64键键盘控制芯片。

bc7281是16位led数码管显示器键盘接口专用控制芯片，通过外接移位寄存器（典型芯片如74hc164， 74ls595等），最多可以控制16位数码管显示或128支独立的led。 bc7281的驱动输出极性及输出时序均为软件可控，从而可以和各种外部电路配合，适用于任何尺寸的数码管。

bc7281各位可独立按不同的译码方式译码或不译码显示，译码方式显示时小数点不受译码影响，使用方便；bc7281内部还有一闪烁速度控制寄存器，使用者可随时改变闪烁速度。

bc7281芯片可以连接最多64键c8*8）的键盘矩阵，内部具有去抖动功能。它的键盘具有两种工作模式，bc7281内部共有26个寄存器，包括16个显示寄存器和10个特殊（控制）寄存器，所有的操作均通过对这26个寄存器的访问完成。

bc7281采用高速二线接口与mcu进行通讯，只占用很少的i/o资源和主机时间。

bc7281在本系统中主要用于驱动变压器温度显示的led以及显示风扇运行状态的指示灯。

前已提及，bc7281芯片内部共有26个寄存器，包括16个显示寄存器和10个特殊功能寄存器，共用一段连续的地址，其地址范围是ooh-19h，其中ooh-ofh为显示寄存器，其余为特殊寄存器。

（5）使用max232实现与pc机的通讯。

①max232芯片简介

max232芯片是1viax工m公司生产的低功耗、单电源双rs232发送/接收器，适用于各种e工a-232e和； 的通信接口，1viax232芯片内部有一个电源电压变换器，可以把输入的+5v电源变换成rs-2320输出电平所需±10v电压，所以采用此芯片接口的串行通信系统只要单一的+5v电源就可以。

我们的设计电路中选用其中一路发送/接收，rlou t接mcs一51的rxd ， t 1工n接mcs一51的txd， tlout接pc机的rd，rl工n接pc机的td1。因为max232具有驱动能力，所以不需要外加驱动电路。

系统中使用了此技术之后就实现了变压器风扇冷却系统的远程控制，工作人员可以在控制室对冷却系统进行控制，可以达到方便、准确、快捷的日的，这也是我们对传统的风扇冷却控制系统而做的一个重要的改进。

②串行通讯

在此实现中，我们必须要对mcs-51串行接日和pc机串行接日的串行通讯要有一定的了解，串行通信是指通信的发送方和接收方之间数据信息的传输是在单根数据线上，以每次一个二进制位移动的，它的优点是只需一对传输线进行传送信息，囚此其成本低，适用于远即离通信；它的缺点是传送速度低；串行通信有异步通信和同步通信两种基本通信方一式，同步通信适用于传送速度高的情况，其硬件复杂；而异步通信应用于传送速度在50到19200波特之间，是比较常用的传送方式，本文中使用的就是异步通讯方式。

（6）“看门狗”电路ds1232

在系统运行的过程中，为了避免因干扰或其他意外出现的运行中的死机的情况，“看门狗电路”ds1232会自动进行复位，并且能够重读eeprom中的设置，以保证系统可以安全正常的运行。

美国dallas公司生产的“看门狗”（watchdog）集成电路ds1232具有性能可靠、使用简单、价格低廉的特点，应用在单片机产品中能够很好的提高硬件的抗干扰能力。

ds1232具有以下特点：

①具有8脚dip封装和16脚soic贴片封装两种形式，可以满足不同设计要求；

②在微处理器失控状态卜可以停止和重新启动微处理器；

③微处理器掉电或电源电压瞬变时可自动复位微处理器；

④精确的5%或10%电源供电监视；

在本变压器冷却控制系统中，ds1232作为一定时器来起到自动复位的作用，在ds1232内部集成有看门狗定时器，当ds1232的st端在设置的周期时间内没有有效信号到来时，ds1232的rsr端将产生复位信号以强迫微处理器复位。这一功能对于防止由于干扰等原因造成的微处理器死机是非常有效的，因为看门狗定时器的定时时间由ds1232的td引脚确定，在本设计中，我们将其td引脚与地相接，所以定时时间一般取为150ms。

3结论

本装置实现了通过单片机自动控制冷却器的各种运行状态并能精确监测变压器的油温和冷却器的各种运行、故障状态，显示了比传统的控制模式的优越性。（1）能够对变压器油温进行监测与控制；（2）实现了变压器冷却器依据不同油温的分组投切，延长了冷却器的使用寿命，有较好的经济意义； （3）实现了冷却系统的各种状况，如油温、风扇投切和故障等信息的上传，便于值班员、调度员随时掌握情况。

由于固态继电器实现了变压器的无触点控制，解决了传统的控制回路的弊端，同时此控制装置具有电机回路断相与过载的保护功能。由于使用了单片机，因而具有一定的智能特征，实现了油温、风扇的投入、退出和故障等信号的显示以及上传等。通过实际运行表明，该装置的研制是比较成功的。但今后，我们还应该对固态继电器本身的保护进行一些研究，以免主回路因电流过大而造成固态继电器的损坏，以使变压器风扇冷却控制回路更加完善。

游戏硬件技术论文范文 第四篇

[摘 要]当前计算机已经深入到广大普通家庭，怎样维护与保养各自的计算机，尽量增加计算机的运行时间，是每个计算机用户十分关心的问题。计算机的维护与保养需要对硬件进行日常清洁以及科学有效的保养方法。

[关键词]计算机硬件；维护；应用

1 电脑硬件的日常维护以及故障的判断应当遵循的基本原则

（1）防尘和防潮在电脑主板的日常维护工作过程中比较重要，中央处理器、内存条以及显示卡等关键部件全部插在主机板上，假如上面有太多灰尘，容易使得主板和其它部件之间接触不好，出现一些未知故障，给用户的工作以及娱乐造成一定的麻烦；假如环境过于潮湿，主板极易变形而出现接触不良等问题，就会影响用户的正常使用。日常需要注意的事项：①电脑周围的环境状况：比如电脑的位置、电源、湿度与温度等。②电脑体现的故障问题、显示器所显示出来的内容和正常状况下的相同与不同之处。③电脑内外的物理状况：比如粉尘、线路板以及零件、部件的形状以及指示灯的显示情况等。④电脑的软件、硬件配置情况：比如所安装的软、硬件；系统资源的配置，软件方面使用何种操作系统，硬件配置的驱动程序的哪种类型的版本。

（2）通过所观察到的现象判断产生故障的原因，判断依据主要有：①元件、芯片方面的故障；②连线以及接插件等硬件故障；③部件产生的故障；④硬件兼容产生的故障；⑤跳线以及设置产生的故障；⑥电源产生的故障；⑦软故障。在对故障进行分析的时候，尽可能利用自己的知识与经验加以判断，不明之处，向有经验的相关人员请教。

2 电脑硬件故障排除的主要方法

（1）观察法。具体的做法包括：对电脑硬件的环境、插座、插头、用户操作电脑的习惯等进行仔细观察。

（2）最小系统法。电脑硬件最小的系统包括电源、主板和中央处理器。该系统并无信号线的连接，仅仅存在电源到主板的连接电源。在故障判断的时候是通过听声音或主板故障诊断卡来对该核心部分是不是能够正常运行进行判断；电脑的软件最小系统包括电源、主板、中央处理器、内存条、显示卡（或者显示器）、硬盘以及键盘等。通过判断确定系统是不是能够正常的启动以及运行。

（3）逐步添加法。该方法以最小系统为前提，每一次仅仅给系统添加一个设备或者软件，来判断故障现象是不是消失或者出现变化，从而判断并且准确定位故障产生的部位。

（4）隔离法。该方法是先将容易妨碍故障判断的软、硬件进行屏蔽。同时也是一种将相互冲突的软、硬件隔离开从而判断故障是不是出现变化的方法。

（5）替换法。该方法是通过好的部件去替换可能出现故障的部件，从而判断故障是不是消失的方法。好的部件并无型号方面严格的要求。

（6）比较法。这种方法和替换法较为接近，也就是通过好的部件和怀疑存在故障的部件的外观、配置以及运行现象等各个方面进行对比，也可以在两台电脑之间加以对比，从而判断故障电脑在环境的设置、硬件的配置这几个方面的区别，以便查明故障的准确部位。

总而言之，排除电脑的故障最好是遵循：先排除外部设备然后排除主机，先电源然后部件，先简后繁等原则。外设方面的故障比较容易查出并排除，首先应当依据系统的报错信息对鼠标、键盘以及显示器等外部设备的基本工作状况。假如不存在问题，就应当考虑主机方面存在的问题。

3 电脑硬件的日常维护与保养工作

（1）整机。电脑最好放在通风状况比较好、卫生清洁较好的房间，以免灰尘与高温对电脑产生不利影响。电脑如果长时间不用的话应当将电源切断，但是需要定期开机运行，以免由于潮气损坏电脑的零部件。

（2）电源。①确保所购置的电源质量，并且定期对电源盒进行清洁。②电脑电源必须使用专用的插座。

（3）显示器。对电脑的液晶显示器定期进行清洁是十分重要的，但是不能用酒精进行擦拭，由于酒精对其涂层产生腐蚀作用，容易对电脑的液晶屏幕产生损伤。正确的做法是利用擦镜头的镜头纸，稍微沾上纯净水就可以进行擦拭了。

（4）主板。在电脑的机箱不开启的情况下，通常不会接触到主板，日常存在最多的问题是任意热插拔电脑的零部件，容易对接口造成损坏，甚至会使得芯片或者电路板烧毁。

（5）中央处理器。①目前主流的中央处理器的运行频率速度非常快，超频没有必要。②中央处理器通常在75℃以下就能够工作。③中央处理器的风扇对保护CPU非常重要。风扇的叶片上应当定期清除其灰尘并且给在其轴承上添加适量的润滑油。

（6）内存。①如果只安装一根内存条的时候，首选与CPU插座类似的内存插座。②在对内存进行升级的时候，宜选择与原有内存一致的，否则容易出现无法兼容的问题。安装内存条的时候动作必须规范。

（7）硬盘。电脑中的硬盘比较脆弱，使用不正确比较容易出现问题。尤其是电脑在运行的时候切忌搬动，因为震动对硬盘的伤害比较大。此外，硬盘是电脑中最关键的存储介质，大部分人容易忽视了对硬盘进行维护与保养，常常使得硬盘超负荷运行：下载容量很大的各种影视剧、游戏等、频繁使用Windows的系统还原操作。一次性开启过多（超过3个）的上传或者下载的窗口。这些做法容易对电脑硬盘产生伤害。此外，在BT运行的时候，宜设置任务管理器将优先权调整到低于标准值。

（8）鼠标。鼠标出现故障的频率比较高。要求注重平常的维护。对于光电鼠标应当定期清洗光敏二极、三极管上面的灰尘、污垢。

（9）驱动器。光驱出现读盘的时候如果出现速度变慢甚至是不读盘的问题，主要是由于激光头存在问题造成的。除了激光头自身的寿命问题，灰尘也是对激光头寿命产生影响的重要原因。灰尘不但会对激光头的读盘以及寿命产生影响，还会对光驱内部的一些机械部件的精度产生影响。因此，确保光驱的清洁非常关键。光驱的机械部件的擦拭通常选择棉签酒精进行擦拭，但是激光头不可以使用酒精以及清洁剂，应该利用气囊对准激光头将灰尘吹掉。

游戏硬件技术论文范文 第五篇

(1)CPU的维护

CPU,又称中央处理器,是计算机的核心部件。一般情况下CPU自身的故障率很低,这个部件一定要保证散热良好。如果散热性不好,很容易出现计算机重启,系统死机的情况。因此,我们要为CPU配备质量过关的风扇,一旦电脑频繁出现死机,重启的情况,我们可以首先检查CPU的风扇是否运转正常。

(2)硬盘的维护方法

硬盘是计算机储存数据的设备,我们在使用硬盘时,要注意硬盘的防震。我们不要在震动的环境下使用硬盘。当我们搬动计算机时要重点保护计算机的硬盘,可以用泡沫或者海绵将其包好,减少震动。尽量不要使硬盘靠近有磁场的地方。此外还因为硬盘中的资料对我们很重要,所以我们应该适当的做好备份。以免数据丢失,给我们造成重大的损失。

(3)内存的维护方法

内存在计算机中的作用非常大,一台计算机运行的快慢,在很大程度上和计算机的内存有密切的关系。尘土是对计算机内存的一个重要威胁,我们常时间的使用机器,内存条会发生氧化,这是因为内存条金手指与适配器见镀上的是铜箔而不是金,所以很容易氧化。我们可以用橡皮定期对氧化层进行处理。由于计算机更新很快,内存条在升级的时候,尽量选择与原来一样的内存条,这样可以避免系统的不兼容性,保障系统运行的稳定。

(4)光驱的维护方法

光驱是外部数据读取的窗口,里面的光驱头是敏感部件,很容易损坏。所以,我们在放光盘的时候要注意轻缓进行,不放有损坏的光盘。当光盘使用完毕后,要及时退出,不要长时间放到光驱中。光驱要定期运行一下,防止出现老化现象。

(5)显示器的维护方法

在计算机设备中,显示器的作用非常大。显示器在日常的保养中要注意不能潮湿,要经常保持清洁。其次,显示器不要频繁的开关。有时候显示器会发黄或发黑,这就是灰尘侵袭的原因,我们可以用电脑专用的清洁剂和抹布处理。

(6)鼠标的维护方法

游戏硬件技术论文范文 第六篇

摘要：介绍基于PCI总线加密卡的硬件组成部分。该加密卡汲取了现代先进的加密思想，实现了高强度加密功能。

关键词：加密卡PCI总线PCI9052ISP单片机

加密是对软件进行保护的一种有效手段。从加密技术的发展历程及发展趋势来看，加密可大体划分为软加密和硬加密两种。硬加密的典型产品是使用并口的软件狗，它的缺点是端口地址固定，容易被逻辑分析仪或仿真软件跟踪，并且还占用了有限的并口资源。笔者设计的基于PCI总线的加密卡具有以下几个优点：第一，PCI总线是当今计算机使用的主流标准总线，具有丰富的硬件资源，因此不易受资源环境限制；第二，PCI设备配置空间采用自动配置方式，反跟踪能力强；第三，在PCI扩展卡上易于实现先进的加密算法。

1总体设计方案

基于PCI总线的加密卡插在计算机的PCI总线插槽上（5V32Bit连接器），主处理器通过与加密卡通信，获取密钥及其它数据。加密卡的工作过程和工作原理是：系统动态分配给加密卡4字节I／O空间，被加密软件通过驱动程序访问该I／O空间；加密卡收到访问命令后，通过PCI专用接口芯片，把PCI总线访问时序转化为本地总线访问时序；本地总线信号经过转换处理后，与单片机相连，按约定的通信协议与单片机通信。上述过程实现了主处理器对加密卡的访问操作。

图1硬件总体设计方案

下面以主处理器对加密卡进行写操作为例，阐述具体的实现方法。加密卡采用PLX公司的PCI9052作为PCI总线周期与本地总线周期进行转换的接口芯片。PCI9052作为PCI总线从设备，又充当了本地总线主设备，对其配置可通过EEPROM93LC46B实现。主处理器对加密卡进行写操作，PCI9052把PCI总线时序转化为8位本地数据总线写操作。这8位本地数据总线通过Lattice公司的ispLSI2064与单片机AT89C51的P0口相连，2064完成PCI9052本地总线与AT89C51之间的数据传输、握手信号转换控制等功能。2064对8位本地数据总线写操作进行处理，产生中断信号。该中断信号与AT89C51的INT0＃相连，使AT89C51产生中断。AT89C51产生中断后，检测与其P2口相连的本地读写信号WR＃、RD＃、LW／R＃。当WR＃为低电平、LW／R＃为高电平时，AT89C51判断目前的操作是否为写操作。确认是写操作后，AT89C51把P0口上的8位数据取下来，然后用RDY51＃（经2064转换后）通知PCI9052的LRDYi＃，表明自己已经把当前的8位数据取走，可以继续下面的工作。PCI9052收到LRDYi＃有效后，结束当前的8位数据写操作。PCI总线的一次32位数据写操作，PCI9052本地总线需要四次8位数据写操作，通过字节使能LBE1＃、LBE0＃区分当前的8位数据是第几个字节有效。

加密卡硬件总体设计方案如图1所示。

2硬件各组成部分说明

2．1PCI9052部分

PCI9052是PCI总线专用接口芯片，采用CMOS工艺，160引脚PQFP封装，符合PCI总线标准2．1版。其总线接口信号与PCI总线信号位置对应，因此可直接相连，易于PCB实现。PCI9052的最大数据传输速率可达132MB／s；本地时钟最高可至40MHz，且无需与PCI时钟同步；可通过两个本地中断输入或软件设置产生PCI中断。它支持三种本地总线工作模式，实际设计采用地址和数据线非复用、8位本地数据总线、非ISA模式。

PCI9052内部有一个64字节PCI配置空间，一个84字节本地配置寄存器组。对PCI9052的配置可由主机或符合3线协议的串行EEPROM完成（注：ISA模式必须由串行EEPROM完成配置）。实际设计采用Microchip公司的93LC46B存放配置信息。系统初始化时，自动将配置信息装入PCI9052，约需780μs。如果EEPROM不存在或检测到空设备，则PCI9052设置为默认值。

游戏硬件技术论文范文 第七篇

AD9883A是高性能的三通道视频ADC可以同时实现对RGB三色信号的实时采样。系统采用32位浮点芯片ADSP-21160来处理数据,能实时完成伽玛校正、时基校正,图像优化等处理,且满足了系统的各项性能需求。ADSP-21160有6个独立的高速8位并行链路口,分别连接ADSP-21160前端的模数转换芯片AD9883A和后端的数模转换芯片ADV7125。ADSP-21160具有超级哈佛结构,支持单指令多操作数(SIMD)模式,采用高效的汇编语言编程能实现对视频信号的实时处理,不会因为处理数据时间长而出现延迟。

系统硬件原理框图如图1所示。系统采用不同的链路口完成输入和输出,可以避免采用总线可能产生的通道冲突。模拟视频信号由AD9883A完成模数转换。AD9883A是个三通道的ADC,因此系统可以完成单色的视频信号处理,也可以完成彩色的视频信号处理。采样所得视频数字信号经链路口输入到ADSP-21160,完成处理后由不同的链路口输出到ADV7125,完成数模转换。ADV7125是三通道的DAC,同样也可以用于处理彩色信号。输出视频信号到灰度电压产生电路,得到驱动液晶屏所需要的驱动电压。ADSP-21160还有通用可编程I/O标志脚,可用于接受外部控制信号,给系统及其模块发送控制信息,以使整个系统稳定有序地工作。例如,ADSP-21160为灰度电压产生电路和液晶屏提供必要的控制信号。另外,系统还设置了一些LED灯,用于直观的指示系统硬件及DSP内部程序各模块的工作状态。

本设计采用从闪存引导的方式加载DSP的程序文件,闪存具有很高的性价比,体积小,功耗低。由于本系统中的闪

存既要存储DSP程序,又要保存对应于不同的伽玛值的查找表数据以及部分预设的显示数据,故选择ST公司的容量较大的M29W641DL,既能保存程序代码,又能保存必要的数据信息。

图2为DSP与闪存的接口电路。因为采用8位闪存引导方式,所以ADSP-21160地址线应使用A20-A0,数据线为D39—32,读、写和片选信号分别接到闪存相应引脚上。

系统功能及实现

本设计采用ADSP-21160完成伽玛校正、时基校正、时钟发生2S、图像优化和控制信号的产生等功能。

1伽玛校正原理

在LCD中,驱动IC/LSI的DAC图像数据信号线性变化,而液晶的电光特性是非线性,所以要调节对液晶所加的外加电压,使其满足液晶显示亮度的线性,即伽玛(Y)校正。Y校正是一个实现图像能够尽可能真实地反映原物体或原图像视觉信息的重要过程。利用查找表来补偿液晶电光特性的Y校正方法能使液晶显示系统具有理想的传输函数。未校正时液晶显示系统的输入输出曲线呈S形。伽玛表的作用就是通过对ADC进来的信号进行反S形的非线性变换,最终使液晶显示系统的输入输出曲线满足实际要求。

LCD的Y校正图形如图3所示,左图是LCD的电光特性曲线图,右图是LCD亮度特性曲线和电压的模数转换图。

2伽玛校正的实现

本文采用较科学的Y校正处理技术,对数字三基色视频信号分别进行数字Y校正(也可以对模拟三基色视频信号分别进行Y校正)。在完成v校正的同时,并不损失灰度层次,使全彩色显示屏图像更鲜艳,更逼真,更清晰。

某单色光Y调整过程如图4所示,其他二色与此相同。以单色光v调整为例:ADSP-21160首先根据外部提供的一组控制信号,进行第一次查表,得到Y调整系数(Y值)。然后根据该Y值和输入的显示数据进行第二次查表,得到经校正后的显示数据。第一次查表的Y值是通过外部的控制信号输入到控制模块进行第一次查表得到的。8位显示数据信号可查表数字0～255种灰度级显示数据(Y校正后)。

3图像优化

为了提高图像质量,ADSP-21160内部还设计了图像效果优化及特技模块,许多在模拟处理中无法进行的工作可以在数字处理中进行,例如,二维数字滤波、轮廓校正,细节补偿频率微调、准确的彩色矩阵(线性矩阵电路),黑斑校正、g校正、孔阑校正、增益调整、黑电平控制及杂散光补偿、对比度调节等,这些处理都提高了图像质量。

数字特技是对视频信号本身进行尺寸、位置变化和亮,色信号变化的数字化处理,它能使图像变成各种形状,在屏幕上任意放缩,旋转等,这些是模拟特技无法实现的。还可以设计滤波器来滤除一些干扰信号和噪声信号等,使图像的清晰度更高,更好地再现原始图像。所有的信号和数据都是存储在DSP内部,由它内部产生的时钟模块和控制模块实现的。

4时基校正及系统控制

由于ADSP-21160内部各个模块的功能和处理时间不同,各模块之间存在一定延时,故需要进行数字时基校正,使存储器最终输出的数据能严格对齐,而不会出现信息的重叠或不连续。数字时基校正主要用于校正视频信号中的行,场同步信号的时基误差。首先,将被校正的信号以它的时基信号为基准写入存储器,然后,以TFT-LCD的时基信号为基准读出,即可得到时基误差较小的视频信号。同时它还附加了其他功能,可以对视频信号的色度、亮度、饱和度进行调节,同时对行、场相位、负载波相位进行调节,并具有时钟台标的功能。

控制模块主要负责控制时序驱动逻辑电路以管理和操作各功能模块,如显示数据存储器的管理和操作,负责将显示数据和指令参数传输到位,负责将参数寄存器的内容转换成相应的显示功能逻辑。内部的信号发生器产生控制信号及地址,根据水平和垂直显示及消隐计数器的值产生控制信号。此外,它还可以接收外部控制信号,以实现人机交互,从而使该电路的功能更加强大,更加灵活。此外,ADSP21160的内部还设计了I2C总线控制模块,模拟FC总线的工作,为外部的具有I2C接口的器件提供SCLK(串行时钟信号)和SDA(双向串行数据信号)。模拟I2C工作状态如图5和图6所示。

系统软件实现

在软件设计如图7所示,采用Matlab软件计算出校正值,并以查找表的文件形式存储,供时序的调用。系统上电

开始,首先要完成ADSP-21160的一系列寄存器的设置,以使DSP能正确有效地工作。当ADSP-21160接收到有效的视频信号以后,根据外部控制信息确定Y值。为适应不同TFT-LCD屏对视频信号的显示,系统可以通过调整Y值,以调节显示效果到最佳。再如图4所示,对先前预存的文件进行查表,得到所需的矫正后的值,然后暂存等待下一步处理。系统还可以根据视频信号特点和用户需要完成一些图像的优化和特技,如二维数字滤波、轮廓校正、增益调整、对比度调节等。这些操作可由用户需求选择性使用。利用ADSP-21160还可以实现图像翻转、停滞等特技。最后进行数字时基校正,主要用于校正视频信号中的行、场同步信号的时基误差,使存储器最终输出的数据能严格对齐,而不会出现信息的重叠或不连续。除了以上所述的主要功能以外,ADSP-21160还根据时序控制信号,为灰度电压产生电路和TFT-LCD屏提供必要的控制信号。另外,ADSP-21160还能设置驱动通用I/O脚配置的LED灯,显示系统工作状态。

结束语

游戏硬件技术论文范文 第八篇

随着科学技术的发展，计算机在人们生活中的作用也越来越重要，成为生产生活中不可或缺的一部分。人们对于计算机的技术要求也越来越高，计算机硬件技术作为重要的组成部分，成为重点发展的项目。本文对计算机硬件技术进行了深入的探究。

【关键词】中专 计算机 硬件技术

随着科技的发展，计算机的应用越来越广泛，逐渐融入人们的生产和生活当中。计算机也在实践应用中在不断的更新完善，计算机的升级发展需要强大的计算机技术作为支撑，才能够使计算机功能更加全面，为人们带来更多的方便。计算机技术中，计算机硬件技术是其中较为重要的部分。计算机硬件技术有其独特的组成部分，在计算机技术发展的过程中，硬件技术也在不断的发展，下面就是对计算机硬件技术的探讨。

1 计算机硬件的组成部分

运算器

运算器在计算机的工作过程中主要起到数据的加工处理功能，运算器能够根据输入信号和指令的不同进行不同的数据处理，运算器的运算形式有逻辑运算、算术运算还有其他的数据运算形式。计算机之所以能够高效的运算，就是因为存在运算器的缘故，所以说运算器在计算机运行中起到了重要的作用。

控制器

控制器在计算机中的作用就好比人体的大脑，控制器在计算机硬件组成中接收其他部分传来的信息，然后进行相应的控制。控制器相当于一个指挥中心，会对计算机的内部指令进行分析，根据指令的要求让计算机的各个部件实现协调统一的运作。

存储器

存储器是计算机硬件组成中的记忆装置，存储器包含主存储器和辅助存储器两种。存储器在工作工程中主要是将数据进行二进制的转化，能够对信息进行处理同时还能够存储大量的信息。存储器能够接收大量不同的信息，在有需要的时候能够快速的对所需信息进行读取。存储器就是实现对信息大量存储功能的装置。

输入设备

常用的输入设备有鼠标、键盘和摄像头等，输入设备也是整个计算机硬件组成必不可少的部分。输入设备的作用就是方便外界对计算机系统进行信息的输入，鼠标能够通过人为操作对计算机屏幕进行坐标定位，处理操作过程中的图形及软件，键盘能够通过输入字母、符号、数字等信息对计算机指令。总之，输入设备就是实现外界和计算机之间的信息转换的媒介。

输出设备

游戏硬件技术论文范文 第九篇

1诊断计算机故障的办法

（1）直接探测法技术人员通过维修经验来判断计算机出现何种问题的方法就是直接探测法，比如，视觉探测法。技术人员会通过观察故障计算机的动态、静态状况，然后做出判断的过程，视觉探测法在整个维修工作中都要用到。在计算机保持动态条件下，技术人员会通过观察屏幕上显示的信息来大概了解故障。当计算机处在静态时，技术人员将卸开计算机，然后对其内部元件进行检查，以发现是否有烧焦情况。听觉探测法则是计算人员倾听开启计算机时由风扇、硬盘发出的声音，如果计算机出现故障，技术人员会通过声音初步判断计算机故障部位。触觉与嗅觉探测法就是技术人员通过按压管座芯片或者闻运行中的板卡、主机是否有特殊气味。（2）拔插检测法通过拔插检测法，可判断故障是否出现在IO设备、主板。首先，关闭计算机，然后将机箱打开，在认为板卡已经出现故障之后，再重启计算机。若将某板卡拔出后，计算机能够运行，这就证明被拔出的板卡或者IO设备出现了故障。（3）电阻测试法针对芯片引脚、电路中的可疑元件，用万用表欧姆挡来检测的方法就是电阻测试法。将各部位测试得到的数据和正常数据相比，就可快速寻找到损坏的元件。脱焊电阻测量、在线电阻测量是常见的电阻法。脱焊电阻测量法可对许多元器件进行检查，在线电阻测量法可检查开路性或者短路性故障。（4）隔离法隔离法即隔离、屏蔽那些对故障判断有影响的软件、硬件，利用该方法，可以从系统中取出硬件，或者卸载、禁用软件。（5）灰尘清除法在长时间使用计算机后，风扇、主板位置处集聚灰尘。为了保证计算机正常工作，就需要定时清理灰尘。处理元件插槽中的灰尘多以无水酒精球擦拭处理；主箱灰尘则先用毛刷处理，再吸干净。

2计算机硬件故障的处理维护

（1）电源故障如果接通电源后，指示灯依然不亮，说明电源出现了故障。此时，要检查导线、电源按钮与插头的连接性，或者也可以将电源盒打开，观察电源情况。（2）散热器故障如果散热器发生故障，将会提高电脑的整体温度，并毁坏CPU。因此，需要定期保养散热器，在夏季，要定时处理散热风扇位置的灰尘，或者定时换装新的散热风扇。（3）显示器故障显示器在开机后没有显示画面，只显示“Memorytestfail”，或者听到嘟嘟、哗哗的声音，这就是内存故障。首先，将电源关掉，把不必要的内存拔掉；然后，开机检测，如果依然有问题，则再关机拔掉其余内存。如果是内存故障，则更换。如果内存完好，则更换主板。（4）显卡故障如果故障出现在显卡，就要检查插槽、显卡，同时对显卡插座与显示器信号线插头的接触性进行检查。另外，也要留意显卡风扇的噪音、运转规律。在带电环境下，不能插拔音响、麦克风，这样可保护声卡和其他配件。（5）硬盘或IDE接口故障当硬盘电源线、扁平信号没能正常安装，就需要打开机箱检查；如果在IDE接口上接入了CD-ROM与硬盘，则需要另外插接数据线；如果硬盘不能被BIOS识别，则是IDE接口故障或者硬盘故障。此时，在另一台计算机上安装硬盘，检查硬盘的好坏，以判断硬盘故障或IDE故障。

3小结

计算机硬件故障的广泛使用为社会生产和生活提供了许多便利，它已经成为现代社会的必须品。计算机硬件故障的出现显然会给操作带来一些麻烦，耽误正常工作。因此，在出现故障之后，应认真分析其出现的原因并由专业技术人员进行维护，以便延长计算机使用寿命。

游戏硬件技术论文范文 第十篇

摘 要： 提出了一种基于连续页面合并以及PTE基址缓存的硬件载入技术。对硬件载入改进有两种方法，分别是：合并Main TLB中物理页号、虚拟页号均连续的两个表项，扩大了Main TLB容量，降低TLB缺失率，减少硬件载入次数；缓存硬件载入过程中第一次查询页表得到的PTE基址，有相同PTE基址的虚拟页号将不需要进行第一次页表查询，节省了一半时间。

关键词： 旁路缓冲器； 连续页面归并； 页面回收； 硬件载入； PTE基址缓存

1 旁路转换单元载入技术概述

曾有研究表明TLB控制时间占普通系统运行时间的5%～10%，然而最显著的开销是在处理TLB缺失上。显示TLB缺失程序是最常见的执行原语，表明TLB确实处理可以占到总运行时间的40%。因此对处理TLB缺失的问题的研究具有重要意义。

当TLB出现缺失时，有两种处理方式，分别是硬件载入TLB和软件载入TLB。硬件载入TLB不需要清空流水线，它对流水线的干扰是相当小的。硬件载入TLB由硬件实现页表的查询、表项填入TLB操作，在进行这一系列过程时，处理器并不需要清空流水线，只需要冻结流水线，暂时不执行下一条指令即可。本文主要研究硬件载入TLB技术。

TLB prefetching技术通过硬件上的预测以及预载入翻译的方式来隐藏TLB缺失造成的时间开销。其主要思想是一个基于时效性的TLB缺失预测算法。时效性的概念是利用一个基于LRU替换算法计算出特定应用中每个被使用到的TLB表项的历史使用频繁度。

SpecTLB 针对TLB缺失的情况提供了投机的地址翻译，而不通过跟踪部分填充的大页面保留页表。当一次TLB缺失出现时，SpecTLB检查该缺失的虚拟页是否是大页面保留页表的一部分，如果是这样，缺页的物理地址可以使用大范围内保留的小页面的相对位置在该保留大页面的开始和结束物理地址之间进行插值。

2 基于连续页面合并以及缓存的硬件载入技术

针对硬件载入时间在整个TLB访问过程总时间中占有巨大比例的问题，本文提出对硬件载入改进的两种方法：

（1） 合并Main TLB中物理页号、虚拟页号均连续的两个表项，扩大了Main TLB容量，降低TLB缺失率，减少硬件载入次数；

（2） 缓存硬件载入过程中第一次查询页表的到的PTE基址，有相同PTE基址的虚拟页号将不需要进行第一次页表查询，节省了一半时间。

这两种方法分别从减少硬件载入次数和缩短单次硬件载入时间上提升了旁路转换单元的性能，同时降低了缺失率。

基于连续页面合并的硬件载入技术

为减少硬件载入次数，本文提出一种用于连续页面合并的LTLB（Large Page TLB），当TLB缺失时，进行TLB硬件载入，首先从页表中获得所需要的翻译信息，在将该信息填回MTLB之前先检查MTLB中是否有其连续页面，若有则将两个页面合并之后填入LTLB，同时将合并前原本在MTLB中的表项无效掉，使其可以在未来存放新的翻译信息。这样做也就是将LTLB作为一个页面是MTLB两倍的大页面TLB进行查询，可以部分扩大页面大小，增加第二级TLB容量，减少TLB 缺失次数。

在硬件载入到MTLB之前先检查MTLB中该表项的前后页面是否存在MTLB中，若在，则合并这两个页面存入LTLB，同时释放掉被合并的那个表项。两路组相联的MTLB中若有连续的页面，这两个页面一定出现在组地址连续的几个表项中，因此只需要根据要填入的表项的虚拟页号（VPN）最低位选择跟组地址减1或是组地址加1的两个表项进行比较。当Micro TLB命中，直接返回物理地址。当Micro TLB缺失，则同时查找MTLB和LTLB。若LTLB命中或者MTLB命中则可直接得到物理地址；若二者都缺失则需要进行硬件载入；在该机制下不会出现二者都命中的情况，一旦出现属于硬件错误。若要进行硬件载入到MTLB，首先根据虚拟页号找到要填的表项，查看该表项附近是否有连续页面，若有，则将两个页面合并放入LTLB，并将原MTLB中的表项置为空，若没有，则直接填入。

如果要进行合并检查，则先根据VPN的最低位判定奇偶页面，若是奇页面，那么检查是否跟前面一组中的两个表项虚拟页面、物理页面都连续；若是偶页面，那么检查是否跟后面一组中的两个表项虚拟页面、物理页面都连续。如果有连续页面则进行合并后再填入LTLB，否则不合并直接填入MTLB。

PTE基址缓存的硬件载入技术

对于两级页表，需要进行两次查找，硬件载入时查找页表是非常耗时、影响性能的。首先将MPGD寄存器中的14～31位PBA与虚拟地址中的20～31位拼起来组成30位地址，再左移两位得到32位地址。用这个地址查询页目录表，将得到表项的10～31位与虚拟地址中的12～19位拼起来组成30位地址，再左移两位得到32位地址才是页表表项的地址。用这个地址查询页表，将得到表项的12～31位物理页号与虚拟地址的0～11位页内偏移拼起来组成32位地址，这个地址就是转换好的物理地址。

针对两级页表查询耗时的缺点，本文提出PTE基址缓存的硬件载入技术，就是在第一次查询得到页目录表表项地址之前先查找一个PTE基址缓存表PTLB（PTE Base Address TLB），若命中则直接得到页目录表表象地址，而不需要再进行第二次查找。这可以大大减少页表查询的时间。

其中PTLB每个表项含两部分，分别是12位的VPN1和22位的PTE基址。四个表项同时与所要查找的虚拟地址中的VPN1进行比较，若命中，则不许查找页目录表，直接得到PTE基址，与虚拟地址中的VPN2拼接作为页表表项地址，得到所需要的页表表项。

实验与分析

游戏硬件技术论文范文 第十一篇

1工艺设计流程及内容

工艺设计团队在进行工艺过程的设计时一般先需要如下原始资料：产品装配图和零件图，企业的制造相关信息。产品装配图有助于工艺设计师了解零件在产品上的位置，所起到的作用以及工作的条件情况；零件图则表明了该零件的尺寸和精度要求；了解企业的制造相关信息有利于工艺设计师根据生产厂的生产条件，生产厂现有的设备规格，型号及性能，物资供应状况等信息设计出更加符合本企业的产品工艺设计。这些原始资料是制定工艺设计的基础。根据工艺设计流程和工艺设计相关内容，可以把工艺设计活动分为四个阶段活动。第一阶段：工艺性分析阶段，工艺设计人员从产品详细设计人员处获得新产品的CAD图，对CAD图进行工艺性分析，审查图纸上的视图、尺寸和技术要求是否完整、统一、正确；找出重要的技术要求结合企业的加工能力分析是否能达到要求，分析零件的结构工艺性，是否存在不合理的结构或者可以改进的地方，与产品设计人员协商。只有对零件的结构工艺性进行充分分析，才能清楚零件的结构特点，加工表面与非加工表面、重要表面与非重要表面、技术要求的高低等直接影响零件加工性的因素，才能制定出最合理的工艺设计方案；第二阶段：确定毛坯及其制造方式，通过图纸的审查之后，设计人员开始确定毛坯及其制造方式，毛坯的确定是工艺设计过程中的重要内容，选择不同的毛坯就会有不同的加工工艺，采用的设备，工装也不同从，从而对生成率和成本有影响。因此必须正确的选择毛坯类型和制造方法，确定毛坯精度及余量，之后绘制毛坯图；第三阶段：拟定产品的工艺路线，工艺路线是指用各种方法将毛坯加工成零件的整个加工路线。在毛坯确定后，根据零件的技术要求、表面形状、已知的各种机床加工工艺范围、刀具的用途，就可以初步拟定零件表面的加工方法，工序的先后顺序，工序的集中还是分散。工艺路线的拟定不但影响加工质量和生产效率，而且影响工人的劳动强度，影响设备投资，车间面积，生产成本等，因此拟定工艺路线是工艺设计过程中的关键阶段；第四阶段：进行工序详细设计，工艺路线拟定之后确定各工序的具体内容。包括确定各工序加工余量、计算各工序尺寸及公差，选择各工序使用的机床与工艺设备，确定各工序的切削用量及时间定额。工序设计应该是在保证质量的前提下，提高生产效率，这个阶段最终形成加工工序卡片。当过程流程图，加工工序卡片都通过审核之后形成将文件，整理文件保存，整个产品开发设计过程中的工艺设计到此结束。之后将文件下发，指导一线工人进行生产。

2工艺设计过程的要素模型

质量管理体系国际标准将过程定义为：一组将输入转化为输出的相互关联或相互作用的活动[7]。过程方法是指组织内各过程的系统的应用，连同这些过程的识别和相互作用及其管理。过程构成要素模型，如图2所示。根据过程定义并结合图2过程构建要素模型可知:一个过程包括输入、输出、相关转换活动、所需资源、过程所处的环境以及检测评价等六要素。其中输入是实施过程的开始，而输出是完成过程的结果，通过使用合理的资源和科学的管理，来对处于一定的环境的过程进行增值转换活动。为了确保过程的结果质量，对输入过程的要素、环境要求和输出的结果（有形的或者无形的）以及在过程中的适当阶段应进行必要的监控和评价。工艺设计过程中的转化活动是由一系列按照时序要求展开的活动，首先是包括审查图纸、产品结构及技术分析、工艺性评价的工艺性分析活动，之后是选择毛坯精度确定余量、绘制毛坯图的确定毛坯及其制造方式活动，然后是划分加工阶段及确定工序顺序的拟定产品的工艺路线活动，最后是确定工序余量计算工序尺寸及公差，选择切削用量，计算时间额定，选择加工设备及工艺装备的详细的工序设计活动。

3工艺设计过程影响因素分析

工艺设计过程是指工艺设计相关的一切活动，信息，数据，资源的总和。它是由一系列子过程工艺设计活动组成。由于每个过程活动的任务和目标不一样，如表1所示。使得不同阶段的活动所需的资源，输入输出，环境等要素也不同。在产品结构性工艺审查，毛坯的选择，工艺方案设计与评价，工装设计，材料与工时定额等活动时要综合考虑企业自身条件，生产设备，生产能力，生产环境，工艺相关经验，工具相关信息，设备相关参数，加工人员技术水平信息等影响因素，还要结合所处的环境和资源等因素，如环保规则，加工生产条件，安全条件，经济性等方面。最后输出最经济，最可行，最合理的工艺设计方案等文件内容指导企业生产制造。

4工艺设计缺陷因素结构模型的构建

为了更好的表达缺陷因素与工艺设计过程的关系，避免工艺设计缺陷的产生，并参考多数企业的工艺设计流程，采用过程方法构建的工艺缺陷因素结构关系模型，如图3所示。从图3可以看出硬件产品工艺设计过程是一个多层次，多步骤和分阶段的设计过程。整个工艺设计过程涉及的影响因素因不同阶段而不同，分布于产品工艺设计过程各个阶段的活动中。工艺缺陷影响因素结构关系模型不仅表达出工艺设计过程中各设计阶段间的逻辑顺序关系，理顺了工艺设计阶段的各个活动的输入、输出，而且还清晰地呈现出设计资源、环境等缺陷因素与工艺设计过程的关系，为以后的工艺设计缺陷的预防和控制提供了理论基础。然而，从整个模型可以看出，影响工艺缺陷的因素比较多，在具体的工艺设计活动中，往往是由于模型中缺陷因素不能合理有效的控制这些因素，增加了工艺设计缺陷的风险。因此，需要进一步定量掌握工艺设计阶段的影响因素对工艺设计活动的影响程度，以及因素之间的互相影响关系，以便更好的，有针对性地采取措施来优化工艺设计过程，提高工艺设计质量。

5工艺缺陷影响因素定量化分析

基于DEMATEL方法的工艺设计缺陷因素分析

DEMATEL（）决策实验室分析法，是20世纪70年代出现的运用图论与矩阵论原理进行系统因素分析的方法，它通过系统中各因素之间的逻辑关系构建直接影响矩阵，计算各因素对其他因素的影响度以及被影响度，从而计算各因素的中心度和原因度，然后，根据因素所对应的中心度和原因度，得出该因素所属的种类（原因性因素还是结果性因素）。DEMATEL方法关注的不仅是因素之间的两两直接影响关系，还考虑了所有因素之间的间接影响关系，从而获取众多因素中的关键因素。采用DEMATEL方法对影响工艺设计缺陷因素进行量化分析，分析过程直观、明晰，其结果不仅可以表达各缺陷因素之间的量化因果关系，还能根据量化结果对影响因素集进行因果分类和重要程度排序，为缺陷因素控制管理以及识别提供科学依据。

基于DEMATEL方法的工艺设计缺陷因素分析步

骤如下（1）构建各因素间的直接影响矩阵。工艺设计缺陷影响因素表示为Tx，其中x=1，2，3……n，如果因素Ti对因素Tj有影响，则表示为tij。设定影响关系评价标度(如根据较强，强，一般，弱，无五个等级分别赋值)，定义：当i=j时，tij=0表示因素自身对自己无影响；当因素Ti对因素Tj影响很弱时，tij=1；当因素Ti对因素Tj影响一般时，tij=2；当因素Ti对因素Tj影响较强时，tij=3；当因素Ti对因素Tj影响很强时，tij=4。构造因素间的影响矩阵G。影响度Hi为综合影响矩阵D中i行的行和，表示因素Ti对其他所有元素的综合影响值。被影响度Lj为综合影响矩阵T中j列的列和，表示Tj受其他所有因素的综合影响值。中心度Mi为综合影响矩阵T中第i行的行和与第i列的列和之和，表示该因素在系统中的重要性程度。原因度Ui为综合影响矩阵T中的第i行之和与第i列之和的差，表示该因素与其他因素的因果逻辑关系程度，若为正，表示该因素对其他因素的影响大，称为原因因素;若为负，则表示该因素受其他因素的影响大，称为结果因素。（5）根据第四步计算的结果，以Ui为纵轴，Mi为横轴，绘制因素的原因—结果图，得出各缺陷因素的影响度和被影响度排序。

举例分析

以某雨弹发射架的工艺设计为例，影响雨弹发射架工艺设计缺陷的因素众多、关系复杂。按上述方法，从与工艺设计有关过程活动的角度来考虑，同时考虑输入输出类、资源类、环境类以及监测评价四大类工艺缺陷影响因影响因素体系，构建了雨弹发射架工艺设计缺陷因素表以及按DEMATEL方法步骤计算出综合数据，如表2所示。（1）缺陷因素的原因—结果图根据综合影响关系表，以Ui为纵轴，Mi为横轴，绘制因素的原因—结果图，得出各缺陷因素的影响度和被影响度排序。应用SPSS软件将各雨弹发射架工艺设计影响因素标注在坐标系上，如图4所示。（2）分析结果由以上结果从整体所有因素可以看到：（1）雨弹发射架工艺设计的原因因素有24个位于0线以上，依次f1、f2、f3、f4、f5、f7、f8、f10、f11、f13、f14、f15、f17、f21、f23、f24、f25、f28、f30、f32、f35、f37、f39、f40，它们是导致雨弹发射架工艺设计缺陷的主导因素。根据20/80原则，影响度大小排序前五位为f10（工艺流程图）、f13（工序操作指导卡片）、f5（现有生产能力资料）、f7（毛坯方案）、f2（组件明细）、所以，必须采取针对性的措施。（2）结果因素有16个位于0线以下，依次为f6、f9、f12、f16、f18、f19、f20、f22、f26、f27、f29、f31、f33、f34、f36、f38，这些因素受其他因素影响比较大。按被影响度大小排序前三位为f38（成本约束）、f22（毛坯的相关经验）、f12（工序卡片），它们极易受到其他因素的影响，必须加以重视。（3）从工艺设计缺陷因素原因—结果图中也可以分别按类中的因素比较，如输入输出类缺陷因素（正方形表示）中的f10（工艺流程图）、f13（工序操作指导卡片）、f5（现有生产能力资料）中心度值较大，是输入输出类最可能导致工艺设计缺陷的致因因素；从图4可以看出输入输出类因素相对其他类因素大部分都在0线以上，这说明此类因素中原因因素较多，应该给予一定控制。资源类缺陷因素(圆圈表示)中f22（毛坯的相关经验）原因度第二小，说明受其他因素影响最大。环境类缺陷因素（正三角形表示）中f38（成本约束）原因度最小，中心度第三大，说明成本约束不仅受其他因素影响大外，自身影响其他因素也大，应给予控制。监测评价类成本约束（倒三角形表示）f39，f40，都在0线以上，说明此类缺陷因素影响其他因素较多。（4）从整体来看缺陷因素f5（现有生产能力资料）、f10（工艺流程图）、f12（工序卡片）、f13（工序操作指导卡片）、f22（毛坯的相关经验）、f38（成本约束）相对离散，应重点控制监测。以上结果只是针对雨弹发射架工艺设计，对其他硬件产品工艺设计缺陷因素分析可参照此方法，但分析结果因产品而异。

6结论

采用过程方法，分析了影响硬件产品工艺缺陷的设计各个阶段影响因素。从输入、输出、所需资源、所处环境、增值转化活动及监测评价过程六要素全面系统地构建了工艺缺陷的结构关系模型，弥补了以往产品设计过程中对工艺设计缺陷影响因素关注的不足，直观展现了影响因素、工艺设计阶段与工艺缺陷之间的作用关系。在此基础上，利用DEMATEL法对工艺缺陷活动的影响因素之间定量化分析，得出各因素的影响大小和因素之间的因果关系，以此来针对性的控制。最后在雨弹发射架工艺设计中得到应用。研究成果对其他企业预防和控制硬件产品工艺设计缺陷起到重要指导意义。

游戏硬件技术论文范文 第十二篇

Intel HT

超线程技术

Intel自从奔腾4后期就加入HT超线程技术试水，在旗下酷睿和至强等产品上得到广泛应用。按照Intel的说明，HT超线程技术在不增加物理核心的情况带来10～20%的性能提升。

对于普通家庭用户，超线程是否真如Intel所说的那么神奇？最常见的两个使用场景就是WinRAR这样的压缩解压缩软件和诸多视频后期软件，在开启超线程后确实会有10～20%不等的性能提升，直观体现在完成所需的时间上立竿见影。但在游戏领域又完全是另外一回事，绝大多数游戏对于多核心支持得并不好，在很多游戏还只是支持双核的当下，对超线程技术的支持更是无从谈起。玩家使用同一款CPU做过测试，有半数以上的游戏在关闭超线程技术时的平均帧数大于默认状态。这也让超线程技术在游戏领域十分尴尬。

不过随着2014年底游戏大作纷纷更换引擎，对PC硬件的压力达到史无前例的高度。不仅要6GB以上内存的游戏越来越多，切实支持处理器多核心（八核以上）的游戏也逐渐出现。对于超线程技术今后在游戏领域的表现是值得期待的。

可以装APP的电源

DIY领域发展到现在，机箱内部任何一个配件几乎都能通过对应的软件进行检测和调节，但负责整个系统电力和稳定的电源依旧孤零零地位于机箱角落，显得格格不入。其实电源的运行状态、稳定与否对整个PC系统至关重要，甚至超过传统“三大件”。

以往也有过通过PC前光驱面板安装控制台来监控电源的案例，不过那大多都是发烧友们自行改造实现，普通用户怕是难以企及。TT看准这一市场需求，推出80PLUS金牌的全模组电源Toughpower DPS TPG系列，不过规格高并非它的最大卖点，能够安装智能数位控制APP才是其独一无二的“绝活”。

TT能够智能监控电源的软件名为DPSApp，可以在PC端实时监控电脑功耗、温度和风扇转速等基本信息，还可以根据电源监控的功耗来计算电费。所有这些信息都不是死板的文字表述，都通过简单明了的图形和图表展现出来，软件的使用程度和表现力甚至超过了很多传统板卡控制程序。DPSApp还可以智能化管理资料，并通过微博等平台分享，是不是有一种智能手机的感觉？在DPSApp面前，Toughpower DPS TPG系列80PLUS金牌和全模组设计反倒不那么显眼了。

SLC 闪存的家用 SSD

固态硬盘在近年的发展突飞猛进，可供选择的品牌从最初的两三种发展到现在的数十种。为了能在庞大的SSD大军中脱颖而出，要不就在产品本身下足功夫，要不就另辟蹊径赐予产品更高的附加值。

SSD所用的闪存种类当中，SLC>MLC>TLC，这是由闪存颗粒的特性决定的。一般我们家用购买的都是中间这个档次的MLC产品，售价位于中游，性能也比较中庸。一般用户不会过分关心闪存种类问题，不过自从三星840 SSD系列开始使用TLC闪存，SSD闪存的老文件掉速问题也逐渐被用户重视起来。

富士通的至尊版系列SSD是他们最新的产品线，至尊版最大的卖点就是使用了Intel的SLC闪存。这类Intel 25nm SLC闪存性能比MLC闪存直接强上一个档次，而且寿命也远非MLC闪存产品可比。售价虽然并不便宜，但是比起顶级MLC产品，这样的SLC SSD更受爱好者欢迎。

Magician

三星的SSD从830系列开始让人眼前一亮，旗下每代产品的性能都在市售同类产品前茅。不仅性能出色，三星还为其打造了独特的软件，辅助用户操作和管理自己的SSD，这就是Magician。

Magician的功能经过几代进化更简单易用，很适合初学者使用。用户界面通过图形化的显示方式，可以轻松查看SSD的健康状态、SATA及AHCI的兼容性和状态。对于新手更有意义的是，软件提供3个优化配置文件，包括最高性能、最大存储量和最佳可靠性，我们通过选项卡就能从中切换。

这三个选项并非是噱头，是有实际功效的。最高性能选项以稍微缩短SSD使用寿命为代价获取最快的性能，它开启了一些需在SSD中进行额外写入操作的功能来实现提速。最大存储量功能可以自动去掉系统的休眠模式、虚拟内存文件和一些自动备份功能，释放SSD的大量空间，非常适合一些购买64GB或者128GB的用户。最佳可靠性将禁止运行会产生额外写入操作的功能，以有效延长SSD的使用寿命。如果用户使用的是840系列TLC产品，这个功能可以十分有效地减少SSD写入/擦除的次数。

三星通过Magician软件轻松满足三类常见用户的需求：寻求最高性能的用户、寻求最大存储量的用户和寻求最长使用寿命（可靠性）的用户。以往复杂的操作系统的相关设置，现在可以通过软件轻松实现。

闪迪 SSD Dashboard

最早闪迪的SSD相关软件叫SSD Toolkit，不过当时由于界面不友好导致很难用。闪迪的SSD其实非常出色，但软件不好用难免美中不足，SSD Toolkit通过回炉重做变身为SSD Dashboard，各方面都有明显的改进。

SSD Dashboard的界面做得比较美观，而且功能也非常完善，通过图形化的界面，让用户监控了解SSD的运行状况。界面包括SSD状态、性能、工具、设置等功能，状态中可以查看硬盘的容量、剩余使用时间等等基本状况，温度和接口信息也可以显示在内。性能一项提供了SSD的性能测试，和主流测试软件一样也分为传输速度及随机性能，但比起其他测试软件密密麻麻都是文字的方式，SSD Dashboard以图表的形式直观呈现给用户。关于TRIM在一些操作系统中很难打开的现状，闪迪软件可以通过一键开启系统TRIM的功能十分适合新手。

游戏硬件技术论文范文 第十三篇

摘要：随着目前新技术、新工艺的不断出现，高速单片机的应用越来越广，对硬件的可靠性问题便提出更高的要求。本文将从硬件的可靠性角度描述高速单片机设计的关键点。 关键词：高速单片机 可靠性 特性阻抗 SI PI EMC 热设计

引 言

随着单片机的频率和集成度、单位面积的功率及数字信号速度的不断提高，而信号的幅度却不断降低，原先设计好的、使用很稳定的单片机系统，现在可能出现莫名其妙的错误，分析原因，又找不出问题所在。另外，由于市场的需求，产品需要采用高速单片机来实现，设计人员如何快速掌握高速设计呢?

硬件设计包括逻辑设计和可靠性的设计。逻辑设计实现功能。硬件设计工程师可以直接通过验证功能是否实现，来判定是否满足需求。这方面的资料相当多，这里就不叙述了。硬件可靠性设计，主要表现在电气、热等关键参数上。我将这些归纳为特性阻抗、SI、PI、EMC、热设计等5个部分。

1 特性阻抗

近年来，在数字信号速度日渐增快的情况下，在印制板的布线时，还应考虑电磁波和有关方波传播的问题。这样，原来简单的导线，逐渐转变成高频与高速类的复杂传输线了。

在高频情况下，印制板（PCB）上传输信号的铜导线可被视为由一连串等效电阻及一并联电感所组合而成的传导线路，如图1所示。只考虑杂散分布的串联电感和并联电容的效应，会得到以下公式：

式中Z0即特性阻抗，单位为Ω。

PCB的特性阻抗Z0与PCB设计中布局和走线方式密切相关。影响PCB走线特性阻抗的因素主要有：铜线的宽度和厚度、介质的介电常数和厚度、焊盘的厚度、地线的路径、周边的走线等。

在PCB的特性阻抗设计中，微带线结构是最受欢迎的，因而得到最广泛的推广与应用。最常使用的微带线结构有4种：表面微带线（surface microstrip）、嵌入式微带线（embedded microstrip）、带状线（stripline）、双带线（dual-stripline）。下面只说明表面微带线结构，其它几种可参考相关资料。表面微带线模型结构如图2所示。

Z0的计算公式如下：

对于差分信号，其特性阻抗Zdiff修正公式如下：

公式中：

——PCB基材的介电常数；

b——PCB传输导线线宽；

d1——PCB传输导线线厚；

d2——PCB介质层厚度；

D——差分线对线边沿之间的线距。

从公式中可以看出，特性阻抗主要由、b、d1、d2决定。通过控制以上4个参数，可以得到相应的特性阻抗。

2 信号完整性（SI）

SI是指信号在电路中以正确的时序和电压作出响应的能力。如果电路中的信号能够以要求的时序、持续时间和电压幅度到达IC，则该电路具有较好的信号完整性。反之，当信号不能正常响应时，就出现了信号完整性问题。从广义上讲，信号完整性问题主要表现为5个方面：延迟、反射、串扰、同步切换噪声和电磁兼容性。

延迟是指信号在PCB板的导线上以有限的速度传输，信号从发送端发出到达接收端，其间存在一个传输延迟。信号的延迟会对系统的时序产生影响。在高速数字系统中，传输延迟主要取决于导线的长度和导线周围介质的介电常数。

当PCB板上导线(高速数字系统中称为传输线)的特征阻抗与负载阻抗不匹配时，信号到达接收端后有一部分能量将沿着传输线反射回去，使信号波形发生畸变，甚至出现信号的过冲和下冲。如果信号在传输线上来回反射，就会产生振铃和环绕振荡。

由于PCB板上的任何两个器件或导线之间都存在互容和互感，因此，当一个器件或一根导线上的信号发生变化时，其变化会通过互容和互感影响其它器件或导线，即串扰。串扰的强度取决于器件及导线的几何尺寸和相互距离。

信号质量表现为几个方面。对于大家熟知的频率、周期、占空比、过冲、振铃、上升时间、下降时间等，在此就不作详细介绍了。下面主要介绍几个重要概念。

①高电平时间（high time），指在一个正脉冲中高于Vih_min部分的时间。

②低电平时间（low time），指在一个负脉冲中低于Vil_max部分的时间，如图3所示。

③建立时间（setup time），指一个输入信号（input signal）在参考信号（reference signal）到达指定的转换前必须保持稳定的最短时间。

④保持时间（hold time），是数据在参考引脚经过指定的转换后，必须稳定的最短时间，如图4所示。

⑤建立时间裕量（setup argin），指所设计系统的建立时间与接收端芯片所要求的最小建立时间的差值。

⑥保持时间裕量（hold argin），指所设计系统的保持时间与接收端芯片所要求的最小保持时间之间的差值。

⑦时钟偏移（clock skew），指不同的接收设备接收到同一时钟驱动输出之间的时间差。

⑧Tco（time clock to output，时钟延迟），是一个定义包括一切设备延迟的参数，即Tco=内部逻辑延迟 （internal logic delay） + 缓冲器延迟（buffer delay）。

⑨最大经历时间（Tflightmax），即final switch delay，指在上升沿，到达高阈值电压的时间，并保持高电平之上，减去驱动所需的缓冲延迟。

⑩最小经历时间（Tflightmin），即first settle delay，指在上升沿，到达低阈值电压的时间，减去驱动所需的缓冲延迟。

时钟抖动（clock jitter），是由每个时钟周期之间不稳定性抖动而引起的。一般由于PLL在时钟驱动时的不稳定性引起，同时，时钟抖动引起了有效时钟周期的减小。

串扰（crosstalk）。邻近的两根信号线，当其中的一根信号线上的电流变化时（称为aggressor，攻击者），由于感应电流的影响，另外一根信号线上的电流也将引起变化（称为victim，受害者）。

SI是个系统问题，必须用系统观点来看。以下是将问题的分解。

端接技术等

3 电源完整性PI

PI的提出，源于当不考虑电源的影响下基于布线和器件模型而进行SI分析时所带来的巨大误差，相关概念如下。

电子噪声，指电子线路中某些元器件产生的随机起伏的电信号。

地弹噪声。当PCB板上的众多数字信号同步进行切换时(如CPU的数据总线、地址总线等)，由于电源线和地线上存在阻抗，会产生同步切换噪声，在地线上还会出现地平面反弹噪声

(简称地弹)。SSN和地弹的强度也取决于集成电路的I/O特性、PCB板电源层和地平面层的阻抗以及高速器件在PCB板上的布局和布线方式。负载电容的增大、负载电阻的减小、地电感的增大、同时开关器件数目的增加均会导致地弹的增大。 回流噪声。只有构成回路才有电流的流动，整个电路才能工作。这样，每条信号线上的电流势必要找一个路径，以从末端回到源端。一般会选择与之相近的平面。由于地电平面（包括电源和地）分割，例如地层被分割为数字地、模拟地、屏蔽地等，当数字信号走到模拟地线区域时，就会产生地平面回流噪声。

断点，是信号线上阻抗突然改变的点。如用过孔（via）将信号输送到板子的另一侧，板间的垂直金属部分是不可控阻抗，这样的部分越多，线上不可控阻抗的总量就越大。这会增大反射。还有，从水平方向变为垂直方向的90°的拐点是一个断点，会产生反射。如果这样的过孔不能避免，那么尽量减少它的出现。

在一定程度上，我们只能减弱因电源不完整带来的系列不良结果，一般会从降低信号线的串绕、加去耦电容、尽量提供完整的接地层等措施着手。

4 EMC

EMC包括电磁干扰和电磁抗干扰两个部分。

一般数字电路EMS能力较强，但是EMI较大。电磁兼容技术的控制干扰，在策略上采用了主动预防、整体规划和“对抗”与“疏导”相结合的方针。

主要的EMC设计规则有：

① 20H规则。PowerPlane（电源平面）板边缘小于其与GroundPlane（地平面）间距的20倍。

② 接地面处理。接地平面具有电磁学上映象平面(ImagePlane) 的作用。若信号线平行相邻于接地面，可产生映像电流抵消信号电流所造成的辐射场。PCB上的信号线会与相邻的接地平面形成微波工程中常见的Micro-strip Line（微带线）或Strip Line（带状线）结构，电磁场会集中在PCB的介质层中，减低电磁辐射。

因为，Strip Line的EMI性能要比Micro-strip Line的性能好。所以，一些辐射较大的走线，如时钟线等，最好走成Strip Line结构。

③ 混合信号PCB的分区设计。第一个原则是尽可能减小电流环路的面积；第二个原则是系统只采用一个参考面。相反，如果系统存在两个参考面，就可能形成一个偶极天线；而如果信号不能通过尽可能小的环路返回，就可能形成一个大的环状天线。对于实在必须跨区的情况，需要通过，在两区之间加连接高频电容等技术。

④ 通过PCB分层堆叠设计控制EMI辐射。PCB分层堆叠在控制EMI辐射中的作用和设计技巧，通过合适的叠层也可以降低EMI。

从信号走线来看，好的分层策略应该是把所有的信号走线放在一层或若干层，这些层紧挨着电源层或接地层。对于电源，好的分层策略应该是电源层与接地层相邻，且电源层与接地层的距离尽可能小，这就是我们所讲的“分层＂策略。

⑤ 降低EMI的机箱设计。实际的机箱屏蔽体由于制造、装配、维修、散热及观察要求，其上一般都开有形状各异、尺寸不同的孔缝，必须采取措施来抑制孔缝的电磁泄漏。一般来说，孔缝泄漏量的大小主要取决于孔的面积、孔截面上的最大线性尺寸、频率及孔的深度。

⑥ 其它技术。在IC的电源引脚附近合理地安置适当容量的电容，可使IC输出电压的跳变来得更快。然而，问题并非到此为止。由于电容呈有限频率响应的特性，这使得电容无法在全频带上生成干净地驱动IC输出所需要的谐波功率。除此之外，电源汇流排上形成的瞬态电压在去耦路径的电感两端会形成电压降，这些瞬态电压就是主要的共模EMI干扰源。为了控制共模EMI，电源层要有助於去耦和具有足够低的电感，这个电源层必须是一个设计相当好的电源层的配对。问题的答案取决于电源的分层、层间的材料以及工作频率(即IC上升时间的函数)。通常，电源分层的间距是（6mil），夹层是FR4材料，则每平方英寸电源层的等效电容约为75pF。显然，层间距越小电容越大。

5 热设计

电子元件密度比以前高了很多，同时功率密度也相应有了增加。由于电子元器件的性能会随温度发生变化，温度越高其电气性能会越低。

(1)数字电路散热原理

半导体器件产生的热量来源于芯片的功耗，热量的累积必定导致半导体结点温度的升高。随着结点温度的提高，半导体器件性能将会下降，因此芯片厂家都规定了半导体器件的结点温度。在高速电路中，芯片的功耗较大，在正常条件下的散热不能保证芯片的结点温度不超过允许工作温度，因此需要考虑芯片的散热问题。

在通常条件下，热量的传递通过传导、对流、辐射3种方式进行。

散热时需要考虑3种传热方式。例如使用导热率好的材料，如铜、铝及其合金做导热材料，通过增加风扇来加强对流，通过材料处理来增强辐射能力等。

简单热量传递模型： 热量分析中引入一个热阻参数，类似于电路中的电阻。如果电路中的电阻计算公式为R=ΔE/I，则对应的热阻对应公式为R=Δt/P（P表示功耗，单位W；Δt表示温差，单位℃）。热阻的单位为℃/W，表示功率增加1W时所引起的温升。考虑集成芯片的热量传递，可以使用图5描述的温度计算模型。

也就是说，当Tc实测值小于根据数据手册所提供数据计算出的最大值时，芯片可正常工作。

(2)散热处理

为了保证芯片能够正常工作，必须使Tj不超过芯片厂家提供的允许温度。根据Tj=Ta+P×R可知，如果环境温度降低，或者功耗减少、热阻降低等都能够使Tj降低。实际使用中，对环境温度的要求可能比较苛刻，功耗降低只能依靠芯片厂家技术，所以为了保证芯片的正常工作，设计人员只能在降低热阻方面考虑。

如图5所示，可变的热阻由芯片外壳与散热器间的热阻（接触热阻）、散热器到环境的热阻组成。这就要求设计人员减少接触热阻，比如选用接触热阻小的导热胶，考虑大的接触面积等。散热器方面还要选择热传导率高的散热器材，考虑使用风冷、水冷等对流散热措施，增强辐射能力，扩展散热面积等措施。

结 语

以上提到的高速单片机设计思想和方法，目前已经在国外的公司得到实践和发展，但是国内这方面的研究和实践还很少。该设计思想在我们公司实践、摸索，提高了产品可靠性。在这里推荐给各位同行，期望共同探讨。

游戏硬件技术论文范文 第十四篇

摘 要

随着社会经济的发展，计算机广泛的应用在各个领域，虽然计算机给人们生活带来了方便，但是计算机的硬件维护保养是用户的基本工作，若对计算机硬件故障不及时处理，容易给人们的生活造成极大的困扰，因此，本位探讨计算机硬件维护保养的常见方法，以作为计算机使用者的参考依据。

【关键词】计算机 硬件故障 维护 保养方法

计算机在各个领域中扮演着重要角色，不管是商业领域还是办公室，都需要利用计算机开展经营活动，所以计算机在生活、商业、娱乐等活动中具有重要作用。但是，如何排除计算机硬件故障是值得人们思考的问题，因此，本文对计算机硬件维护技术和日常养护方法进行探讨。

1 计算机硬件故障维护的基本原则

（1）计算机需要在良好的工作环境下运行，如果计算机工作场所有大量的灰尘，或工作场所比较潮湿，容易造成计算机使用寿命减端，在一定程度上影响了计算机电源的稳定性，若计算机工作场所的灰尘较多，容易导致计算机部件老化、设备接触不良等故障，因此，保持环境清洁是计算机硬件维护的基本原则，为了避免工作场所积累的灰尘对计算机硬件的影响，用户应将计算机放置在防尘、防潮的地方，若用户长期不使用计算机，则应在一段时间内持续开机2个小时左右，并做好计算机周围环境的灰尘清洁，使计算机正常运行。

（2）计算机故障分析应从各个环节和各个设备入手，计算机元器件、内部芯片故障；计算机设备接触故障；计算机部件老化现象；计算机外部设备的故障；电源稳定性、连接故障；计算机软件故障等。

2 计算机故障排除方法

计算机在使用过程中，容易出现硬件故障等现象，做好硬件故障的排除是计算机维护的前提，因此，探讨计算机故障排除法是非常重要的。第一，插拔替换法是计算机故障排除的最有效的方法，由于插拔替换法可以直接反映计算机出现的故障部位，因此，当前大多数计算机工作人员都采用插拔替换法排除计算机故障。插拔替换法的工作原理是用出现故障的相同部件更换到正常运行的计算机上，从而检查计算机硬件故障，例如计算机内存条故障检验，采用相同内存条更换到可以正常工作的计算机上，若计算机能正常工作，则说明计算机的内存条接触良好；第二，系统最小化法，若工程师无法确定计算机的故障部位，采用系统最小化法可以确定故障部位，其工作原理是将计算机硬件设备全部摘除，如主板、CPU等，待设备摘除完后，运行计算机，若计算机不能正常工作，则采用插拔替换法对计算机进行故障排除，如果没有出现计算机故障，则说明计算机主板、显卡等硬件出现了故障；第三，采用专门的诊断软件排除计算机故障，目前市场上使用较多的诊断软件是诺顿工具箱，其可以迅速检测出不容易发现的计算机故障，不仅可以检测出计算机硬件设备等运行情况，同时也可以检测计算机系统的稳定性和运行情况，诺顿工具箱对计算机故障检测完成后，将自动生成分析报表，以便于用户找出计算机故障部位，并采取有效的措施排除故障。

3 计算机硬件维护措施

计算机主要有显示器、主板、鼠标、内存、硬盘、电源等硬件设备组成，做好计算机硬件的日常维护，以提高计算机的使用性能。第一，计算机显示器的维护，虽然显示器由屏幕、外壳保护，但是显示器容易受灰尘的影响，若显示器上积累了大量的灰尘，不仅影响了计算机的显示效果，也造成使用者视力的损伤，因此，显示器的维护应做好防尘除尘处理，可以在显示器上带一个防尘罩或用专业的清洁剂清洗电脑显示器；第二，计算机内部CPU的日常维护，CPU是计算机运行的主要工具，CPU运行容易受到温度的影响，若环境温度过高，容易造成计算机运行缓慢，因此，控制CPU工作环境的温度，以70度为最佳温度，并且改用性能较好的风扇，如英特尔原装风扇，风扇可以降温除尘；第三，计算机硬盘的维护，计算机硬盘是使用者存储数据的主要设备，硬盘在计算机中具有重要作用，但是，由于使用者操作频繁，并且硬盘由于告诉运转而产生振动现象，导致硬盘设备容易损坏，因此，计算机硬盘的维护加强使用者的维护意识，即要求使用者减少硬盘的使用负荷，减少文件下载、读写等操作；第四，计算机内存的维护，若计算机长期处于未使用的状态下，电脑容易出现无法启动、黑屏等问题，其主要原因可能是电脑内存存在问题，在检查内存过程中，首先需要检查内存条是否接触良好，然后清理内存条、插槽后，重新插入内存条，最后重启电脑，内存维护应确保内存条接触良好性、防止静电、兼容性等；第五，鼠标维护保养，鼠标是使用者操作电脑的基本设备，由于使用者使用鼠标频率过高，鼠标容易出现控制失灵、和按键弹性消失等问题，针对鼠标出现的故障，首先需要拆开鼠标设备，其次对鼠标内部进行清洁检查，以排除鼠标故障。

4 计算机硬件的日常保养技术

计算机硬件日常保养有助于提高电脑的使用性能，尤其是计算机内部的灰尘清洁，首先将主机箱内部的连接线拆除，并将机箱内的主板、CPU风扇、驱动器吧、硬盘、显卡等设备安全拔出，采用毛刷清洁办卡接口的灰尘，并用吹风机清除CPU风扇、光驱、硬盘表面的灰尘；其次，灰尘清除干净后，需要将拆卸的各个部件按顺序依次安装，装上吉祥外壳后，需要对计算机的显示器屏幕进行灰尘清理；最后，启动电脑，检查计算机是否运行正常。使用者是计算机的主要实施者，在计算机使用过程中，使用者使用完后，应用防尘罩改善电脑，为了延长计算机电源的使用寿命，在运行过程中，应经常性设置电源的保护程序，避免手机、电子产品等设备靠近计算机，这些设备容易干扰计算机正常运行，使用者也应养成良好的使用习惯，如正确关机、开机等。

5 结束语

计算机的使用虽然给人们的生活带来了方便，但是人们的不正确使用容易造成计算机硬件出现故障，因此，做好计算机硬件的日常维护和保养，尤其是使用者的保养措施，维护和保养措施到位，才能提高计算机的使用性能。

游戏硬件技术论文范文 第十五篇

【摘 要】随着计算机应用技术的不断发展，对于作为底层系统的硬件，也提出了更高的要求。本文针对计算机硬件系统的相关技术，进行了由浅入深的分析。

【关键词】计算机应用技术；硬件；系统

1 计算机硬件简介

计算机硬件是指计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种物理装置的总称。这些物理设备按系统结构的要求构成一个有机整体为计算机软件的运行提供物质基础。简言之，计算机硬件的功能是输入并存储程序和数据，以及执行程序，把数据加工成可以利用的形式。从外观上看，微机由主机箱和外部设备组成。主机箱内部主要包括：CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光驱、各种扩展卡、连接线、电源等；外部设备包括鼠标、键盘、显示器、音箱等，这些设备通过接口和连接线与主机相连[1]。

2 计算机硬件技术

计算机硬件技术，是以计算机硬件系统结构和工作原理为核心，逐步掌握各个硬件模块的原理与功能，从而能够利用硬件技术进行系统开发。

3 计算机硬件技术的范畴

计算机硬件技术主要面向计算机软方向专业开设，因此是一门综合性的硬件技术课程，其范畴包括：计算机系统概述、电路元器件、计算机数制、常用逻辑部件、硬件结构及原理、指令与汇编语言、接口与外部系统、单片机系统[2]。

其中，对每个知识点都做了详细的分析，以计算机组成为例，如下图所示：

图1 计算机硬件组成

图中涵盖了计算机五大硬件模块：运算器、控制器、输入设备、输出设备和存储器，箭头表明了各种信息流向。图中，我们首先要了解各个硬件模块的功能，从而根据箭头分析各种信息在硬件设备中如何传递。

4 硬件技术的核心

硬件技术的核心包括如下几个方面：

（1）计算机硬件组成原理

计算机硬件组成原理为掌握硬件技术的基础。

（2）微处理器

微处理器是计算机核心部件，主要包括运算器和控制器。微处理器技术，重点是对指令和指令系统的理解。

同一厂商会在一个处理器产品的基础上不断研发下一代新的兼容产品，而新一代处理器与前一代要实现指令兼容，即新一代指令系统包含前一代处理器的全部指令，同时可能增加新指令。而不同厂商之间也可能生产指令兼容的处理器产品。如何提高处理器性能，也是各个厂商争先研究的对象，一般采取的技术包括：流水线、超标量、超线程、Cache、扩展指令集、多核心等。

（3）总线

总线就是严格定义的信号线集合，用于实现计算机各个部件之间信息传输的通道[3]。总线具备公共性、标准型和可扩展性等特征。通过总线可实现点对点连接或者多点连接。只能实现点对点连接的通道在概念上不是总线，习惯上也称为总线。

在计算机中，总线一般分三种：数据总线（DB）、地址总线（AB）和控制总线（CB）。

DB：传输数据内容，与内存、I/O之间双向传输；

AB：传输的存储位置，如存储器地址、端口地址等，与I/O接口或之间单向传输；

CB：传输各种控制信号，如存储器读/写、端口读/写等，与I/O接口之间单向传输。

（4）接口

接口是用于完成计算机主机系统与外设之间的信息交换[4-5]。接口由接口硬件（接口电路、连接器、连接电缆等）和接口软件（程序）组成。如下图所示：

图2 接口电路的构成

接口功能主要包括：数据传送、数据缓冲、信号变换、中断、差错控制、高层通信协议、即插即用、电源管理、动态配置等。接口构成都是通过数据变换机制来完成。对接口的操作是程序对接口的访问（读/写）的方式，不同接口电路支持不同的操作方式，常用方（下转第324页）（上接第128页）式包括查询、中断和DMA控制方式。

5 计算机硬件技术总结

熟悉计算机硬件技术，目的是提高计算机应用能力。不仅仅要熟悉各个硬件模块的功能，还需了解相关最新技术的发展趋势及新标准，利用硬件性能测试方法，能解决在实际使用中出现的问题。

游戏硬件技术论文范文 第十六篇

摘要：随着计算机技术、多媒体和数据通信技术的发展，计算机视频的应用越来越广。但视频通常由于数据量巨大，应用受到不少限制。为解决视频数据的存储和传输，唯一途径就是对视频数据进行压缩。结合目前实际需求，给出了一种基于PCI总线的MPEG－I压缩卡的软件、硬件实现方案。

关键词：PCI总线WDM驱动MPEG－1压缩卡

随着计算机技术、多媒体和数据通信技术的高速发展，人们生活水平的提高，对计算机视频的需求和应用越来越多，如视频监控、视频会议、计算机视觉等。计算机视频提供给人的信息很多，但是视频的数据量很大，不利于传输和存储，使其应用受到不少限制。为解决视频数据的存储和传输，唯一途径就是对视频数据进行压缩。

目前常见的视频压缩方法有MPEG－1、MPEG－2、MPEG－4、H．261、H．263等。考虑压缩技术的成熟度和该压缩卡的主要用途，本文采用MPEG－1作为压缩标准，研制了基于PCI总线的MPEG－I压缩卡。该卡适用于视频监控、视频会议等多种应用场合。该卡加上一台主机、摄像头和软件可构成一个完整的视频采集压缩系统。

1系统特点

（1）支持BNC、RCA、S－VIDEO视频接口；

（2）支持PAL和NTSC制式；

（3）可对视频实时预览，最大分辨率可达720×576×32；

（4）可对声音进行同步监听；

（5）可对音、视频信号进行MPEG－I压缩，生成MPEG文件和VCD文件；

（6）用户可编程MPEG－1编码设置，可支持CBR和VBR；

（7）可一机多卡同时工作；

（8）可从动态影像中捕获单帧，生成JPG和BMP文件；

（9）支持Win98／Win2000。

2系统硬件设计

2．1系统组成

该系统主要由视频解码、音频解码、压缩优秀和PCI接口等组成，其总体框图如图1所示。

2．2视频解码设计

视频解码部分主要完成模拟视频到数字视频的处理，以供后面预览、压缩用。视频解码芯片常用的有SAA7110、SAA7113和SAA7114等。本方案中采用Philips公司的SAA7114。SAA7114有六路模拟输入，内置模拟源选择器可构成6×CVBS、2×Y／C2×CVBS、1×Y／C和4×CVBS；两路模拟预处理通道，内有抗混迭滤波器；CVBS或Y／C通道含完全可编程静态增益控制或自动增益控制功能，对CVBS、Y／C通道可进行自动钳位控制；能自动检测50Hz／60Hz场频，并可自动在PAL和NTSC制式进行切换；能将PAL、NTSC和SECAM信号解码及模数变换得到符合ITU－601／ITU－656的数字电视信号。该芯片是目前视频解码芯片中接收视频源的宽容性及视频解码图像质量最好的一种。其通过I2C接口，进行初始化设置。

本系统采用ImagePort作为数字视频输出端口，数字视频格式采用ITU－656AI11（PIN20）作为BNC／RCA输入脚，AI12、AI22作为S－VIDEO输入脚。

图2SAA7146A方框图

2．3音频解码设计

音频解码的数据一部分提供给SAA7146A作声音监听用，另一部分用于压缩。考虑到成本，本系统采用BURR－BROWN公司的PCM1800E。该芯片是双声道单片ΔΣ型20位ADC单＋5V电源供电，信噪比为95dB（典型值），动态范围95dB（典型值），内嵌高通滤波器，支持四种接口方式和四种数据格式。其采样频率为32kHz、44．1kHz和48kHz可选。

本系统采用从模式，20位I2S数据格式。主时钟由SAA7114提供。

2．4MPEG－1压缩部分设计

本系统中MPEG－I压缩芯片选用ZAPEX公司的SZ1510。该芯片基于TI的TMS320C54xDSP内核，能对ITU－601／ITU－656数字电视信号和PCM音频流进行MPEG－1实时压缩，可生成多种流，如音频基本流、视频基本流、音视频复合流等。

该芯片外接27MHz晶振，可支持多种主机接口，可工作在复用或非复用、Intel或Motorola类型总线。通过输入管脚HCONFIG1：0和SysConfig寄存器可设置成六种总线接口类型：Intel8051类型的数据／地址复用的8位总线、Motorola类型的数据／地址复用的8位总线、Intel8051类型的非复用的8位数据总线、Motorola类型的非复用的8位数据总线、Intel8051类型的非复用的16位数据总线和Motorola类型的非复用的16位数据总线。支持I2S声音接口。

本系统中采用Intel8051类型的非复用的16位数据总线。

2．5PCI接口部分设计

本系统中PCI接口芯片选用SAA7146A，该芯片并不是通用的PCI接口芯片，而是一个多媒体桥（MultimediaBridge）。方框图如图2。该芯片符合PCI2．1规范。它有八个DMA通道，三个视频，四个音频，一个DEBI（DataExpansionBusInterface）。还具有两路视频通道，可对视频数据进行缩放，一路可无级缩放HPS（HighPerformaceScaler，其纵向可达1：1024、横向可达1：256；另一路有级缩放BRS（BinaryRatioScaler支持CIF和QCIF格式。

音频接口以I2S为基础，通过编程控制以支持MSB－FIRST的不同格式及不同的时序格式。

本系统中该部分主要实现功能如下：

（1）通过DEBI接收SZ1510产生的MPEG－1数据，传输到内存；

（2）通过视频接口，接收SAA7114输出的视频解码信号，并进行亮度、色度、饱和度的控制，并实现无级缩放功能实现视频预览功能；

（3）通过音频接口，接收PCM1800E输出的PCM编码信号，传输到内存，实现声音监听功能；

（4）提供符合PCI2．1规范的接口，将板上数据传输到主机内存。

3软件设计

软件设计主要包括驱动程序设计和应用层的API设计。驱动程序主要负责与硬件打交道，应用层API主要负责与驱动程序接口。由于设计了应用层的API，应用程序可很容易在上面进行开发。

3．1驱动程序设计

为了支持Windows2000和Windows98采用WDMWindowsDriverModel驱动程序。WDM作为微软的最新驱动程序模型与传统的Win3．x和Win95使用的VxD驱动完全不同。WDM可支持电源管理、自动配置和热插拔等。WDM驱动的设计可以采用DriverStudioDS、Windriver、DDKDriverDeviceKit等。本系统驱动采用Windows2000DDK借助VC6．0设计。

3．1．1MPEG－I压缩部分

在驱动中，重置SZ1510后，就可以装载相应工作模式的微码；根据需要，设置好相应寄存值后就可以启动SZ1510对视频数据进行MPEG－1编码。每当产生的压缩数据超过SZ1510内部的FIFO门限后，SZ1510产生相应中断，内核调用中断例程，在中断例程中调用中断延迟例程DPC，在中断延迟例程中接收产生的压缩数据。SZ1510提供两种方式提取数据，一种用I2C总线接口方式，另一种用DEBI方式。

在本系统中，采用DEBI进行压缩数据的传输。考虑到压缩数据产生的速度，本系统开了32页大小的缓冲区，在中断延迟例程中填充该缓冲区。每当填满8页大小后，产生一个事件通知应用层进行数据读取。通过这种方式，可以避免压缩数据的丢失。

其流程图如图3所示。

在驱动中，压缩数据的提取方式将极大地影响生成MPEG文件的质量。如果处理不当，将导致马赛克、跳帧等现象。

3．1．2驱动程序中用户缓冲区的访问

驱动程序访问用户内存主要通过缓冲I／O和直接I／O。缓冲I／OI／O管理器创建一个内核模式拷贝缓冲区，并把用户缓冲区的内容拷贝到该缓冲区中，并在IRP首部的AssociateIrp．SystemBuffer域中存储该非分页内存地址。驱动程序可简单地读写该块内存。直接I／O，I／O管理器为输入数据提供一个内核模式拷贝缓冲区，对输出数据提供一个内存描述符（MDL）。为了使用缓冲I／O或直接I／O在创建设备时，必须设置设备对象的Flags域中的DO＿BUFFERED＿IO标志位来使用缓冲I／O或设置DO＿DIRECT＿IO标志位来使用直接I／O。

在本驱动中由于缓冲I／O和直接I／O都被使用，DO＿BUFFERED＿IO标志位和DO＿DIRECT＿IO标志位都被设置。

在定义IOCTL码中，对缓冲I／O使用METHOD＿BUFFEERED对直接I／O使用METHOD＿OUT＿DIRECT。

3．2应用层API设计

应用层对驱动程序的访问通过调用Win32I／O函数（如ReadFile、WriteFile和DeviceIoControl）访问。当应用层调用Win32I／O函数以请求I／O后，该请求由内核的I／O系统服务接收，I／O管理器对该请求构造合适的IRP包，并将其传给驱动程序栈，IRP在栈中进行传递，传到驱动程序进行处理，并将结果返回给应用程序。

通过应用层API，在其上面可进一步开发各类应用程序。

本系统达到了预期的要求，能够在音视频采集过程中对视频、音频进行实时预览、监听。压缩生成的文件可在标准媒体播放器上播放，并可对生成的VCD文件进行刻录，然后由VCD机播放.

游戏硬件技术论文范文 第十七篇

摘 要：体育馆工作范围面积较大，内容复杂多变，计算机技术的涉入是必然趋势。但是在计算机的正常运行中，如果不对计算机硬件进行检查维护，就有可能带来计算机安全隐患，严重的话可能会造成系统瘫痪，体育馆工作管理不能正常进行。本文简要分析了计算机硬件的组成，指出在体育馆内计算机硬件将如何维护以及维护的重要性，探讨计算机在体育馆内硬件维护的应用。

关键词：计算机技术；体育馆；硬件维护和应用

在科技迅速发展的今天，计算机应用成为我们日常生活工作的一部分，对于体育馆内的计算机，由于体育馆的工作量大，涉及内容较多，就要求计算机硬件一定要过硬，以此满足高强度、多数据的体育馆工作。除了计算机硬件质量过硬的要求之外，计算机的日常维护和管理也是必不可少的，需要维修部门和工作人员保持定期检查和日常维护的习惯。

1 体育馆中计算机硬件构成

体育馆需要用到的设备都比较大型，硬件组成一般包括控制设备、存储设备、运算设备、输入设备和输出设备，除此之外，体育馆还配有专门的维修部门来定时对计算机设备进行日常检查和维护，保证体育馆内计算机设备的正常工作不受影响。

体育馆内计算机的控制设备是放在日常维护中的第一位的，一般采用工作效率更快的控制器，控制器是计算机的核心部分，其他硬件都是通过控制设备发送信号指挥而进行正常工作的。计算机的储存设备分为主动储存和辅助储存两种，通过接受控制设备的信息进行转换处理来保持正常工作的，对于体育馆需要储存大量数据而言，计算机的存储设备容量必须足够大才能满足需要。运算设备是计算机的重要组成部分，具有将数据加工为更具体化的信息的作用。输入设备运用鼠标和键盘将文字图片信息输入计算机内等待处理。输出设备是将需要的信息通过图片、文字和声音的形式展现出来的计算机设备。这五个硬件设备相互联系、相互作用，共同作用于体育馆内计算机系统的需要。

2 体育馆中计算机硬件的维护

计算机的硬件常见问题有计算机设备之间出现冲突、外部原因造成计算机硬件故障等。多种设备共同使用服务于一项工作时，可能会出现工作资源冲突问题，或是各个设备之间进行了混合安装，一起使用时会出现明显的冲突偏差。外部环境会对计算机硬件构成一定影响，比如说出现电压不稳或是停电现象，计算机硬件容易遭到损坏；电磁干扰也会出现意外重启或是显示器偏差等问题。

对于计算机硬件随时可能出现的各种问题，维修部门就需要一定的诊查技术，通过对硬件的检测和计算机的运行情况及时发现计算机可能产生故障的原因，养成对计算机硬件进行日常维护的习惯，掌握好正确的维修方法，保护体育馆内计算机设备，保证其良好的运行状态。对于体育馆内的硬件设备，要掌握相应的加速技术，通过适当的加速，有效率地使用计算机硬件，让计算机能更有效地输出显示。

掌握一定的维修技术就要将其应用到实践中，对于体育馆内的计算机硬件设备，首先要做的就是进行观察，通过观察发现计算机硬件是否正处于正常的工作状态，进行判断后再根据实际情况进行下一步检查。检查的原则为先外后内，先检查外部设备再检查内部设备，外部设备比较简单，一般是各种显示器外部鼠标键盘等的检查。内部设备要先检查电源再检查其他，其余部分按照由易到难的原则入手。当无法确定计算机故障发生在何处时，就要通过替换法进行检查，这样比较容易快速地发现问题所在。

3 体育馆中计算机硬件的维护应用

体育馆的占地面积较大，计算机硬件的日常维护比较困难，由于输出设备功率较大，主机一般有多台，选择合适的环境安放主机，防止过热导致硬件停止运行现象的出现。计算机不用时最好切断电源以防漏电现象而导致火灾的出现，选择合格的电源，对于旧电源的维护要频繁，插座以防乱搭乱插和松动情况的出现。对于显示器、显示屏、投影仪等外部设备一般进行定期清洁，清洁时防止注意腐蚀表面，对于镜头等敏感部件，要在镜头纸上沾上清水再进行擦拭。

计算机一旦出现故障就要接触主板，硬件插拔法是检查计算机故障的最容易方法，但是使用比较频繁，所以在计算机的维修前应充分运用诊断技术，避免不必要的损失。日常生活的处理器在75度以下进行工作，但是体育馆一般采用大功率工作，温度容易上升，在日常的维护中就要注意处理清洁处理器的散热器和风扇，为其工作提供一个好的环境，因为环境对计算机硬件的影响是不容忽视的，理想的工作环境温度应该在10℃-35℃之间，不论太高或者太低都会对计算机的硬件造成不良的影响。一般现在的体育馆中都安装了空调，因此要充分利用空调调节好体育馆内的温度。体育馆内的湿度应该保持在30%-80%左右，如果湿度过高就会使计算机硬件的性能受到影响，甚至会引起相关设备的短路。如果天气比较潮湿，最好保证每天都要使用电脑或者通电。不少人认为如果减少电脑的使用次数可以使相关硬件的使用寿命更长久，这种观点是片面的，如果长时间不用，那么硬件中就会变得潮湿并积攒灰尘，这样反而会损坏硬件。不过，如果天气过于潮湿，像显示器或者主机表面已经出现了水汽，在这种情况下绝对不可以给电脑通电。如果湿度太大，而维持时间较长，就会使硬件的电路板遭到侵蚀，所以，体育馆中最好也要配备抽湿机和吸尘器。

计算机对电源也有较高的要求，正常的交流电范围应该维持在220V±10%，频率应该维持在50Hz±5%，并且要装备好接地系统。如果条件允许，应该使用UPS电源来保护计算机，这样即便市电中断，计算机还能保持一段时间的运行，有助于及时存储数据和正常关机。体育馆内需要储存大量数据，安装的硬盘容量要大，存贮的内容较多，因此日常维护十分重要。

在日常使用的习惯也会对计算机各个硬件造成较大的影响。首先开关机的顺序要正确，开机时要先开外设电源，再开主机电源，而关机的顺序恰恰相反。这样可以减少对主机的伤害。如果主机通电，那么在开关外设的一瞬间，主机会受到很大的冲击。同时也不能频繁地开关主机，在关机后至少等待30s再开机，否则，会对计算机的硬件造成极大地伤害。如果计算机正在读写数据，切忌突然关机，不然会对硬盘造成损害。此外，关机时最好先关闭所有桌面上打开的应用程序，再按正确的开关机顺序关机，否则有可能损坏应用程序，导致下次不能正确运行。在电脑运行时不要随便搬动主机，避免不必要的震动，防止硬盘造成损伤而导致数据丢失。

4 结束语

游戏硬件技术论文范文 第十八篇

摘 要：近年来，人们的生活水平明显提高，计算机逐渐进入千家万户，已经成为人们工作、学习和生活的重要工具。计算机设备在长期的使用过程中，硬件系统很容易出现各种故障，严重影响计算机的安全、稳定运行，给人们带来很多的不便和麻烦，因此要积极采取有效的维护和保养措施，减少计算机硬件系统的故障率。本文分析了计算机硬件系统故障的影响因素，阐述了计算机硬件系统故障的维护措施和计算机硬件系统的保养策略。

关键词：计算机；硬件系统；维护；保养技术

当前，计算机已经成为人们办公和生活的一个不可替代的重要作用。和软件系统相比，计算机硬件系统在使用过程汇总更容易出现各种故障，因此必须做好计算机硬件系统的维护与保养，最大程度地延长计算机硬件系统的使用寿命，保障计算机安全、稳定的运行。

1 计算机硬件系统故障的影响因素

人为因素。人为原因是导致计算机硬件系统发生故障的主要原因，在长期的使用过程中，一些计算机用户忽视对计算机硬件系统的维护和管理，乱卸乱拆、乱改乱跳，导致计算机硬件系统的零器件丢失，或者在计算机操作过程中，用户用力过大，损坏计算机硬件设备。另外，计算机设备在运输和安装过程中，如果没有采取相应的保护措施，遭受剧烈的震荡，会严重影响计算机硬件系统的稳定性。

内部因素。内部因素主要是指计算机硬件系统自身质量存在问题，一些零器件性能较差，如硬件系统元件发生腐蚀、虚焊或者脱焊等，导致计算机硬件电路板铜断、触点被氧化、漏电等[1]。

外部因素。计算机硬件系统在使用过程中容易受到多种外部因素的影响，如计算机硬件系统设备老化严重、性能下降；电压不稳会导致计算机硬件系统电路出现短路甚至电源损坏；计算机长时间运行，内部散发大量的热量，如果散热不及时，会导致计算机硬件系统元器件被烧坏。

2 计算机硬件系统故障的维护措施

电源故障维护。计算机设备接通电源后，如果不能运行，指示灯不闪烁、电风扇也不转动，很可能是计算机电源发生了故障。计算机电源发生故障的原因主要有电源烧坏、计算机电源发生断路、启动按钮接触不良等。遇到这种情况，计算机用户要仔细检查电源的通电情况，判断计算机设备是否处于通路状态，同时检查计算机电源的插头和导线接头是否连接好。如果这些都没有问题，很可能是计算机电源已经被烧坏，用户要及时更换计算机电源。

计算机CPU故障维护。计算机CPU的散热情况对于硬件系统的运行状态有着直接的关系，一旦计算机硬件系统散热出现问题，大量的热量集聚在计算机设备内部，温度过高会影响计算机硬件系统设备的性能，导致计算机执行不畅、运行缓慢等，甚至会将计算机CPU烧坏。因此，用户在日常使用计算机设备的过程中，必须要注意计算机设备的散热处理，特别是在炎热的夏天，要及时清理计算机设备的排风扇，最好为计算机配置一个电风扇，加速计算机设备的散热速度。

计算机内存故障维护。计算机设备运行之后，显示器没有画面或者出现一些错误信息，始终不能进入操作系统，总是听到“嘟嘟嘟”的声音[2]，这说明计算机的内存卡发生了故障。这时，用户要将计算机电源关闭，将计算机机箱拆开，把内存条取出，然后进行开机检测。对计算机进行多次检测，检查是哪一根内存条出现了问题。仔细检查之后，如果内存卡不存在问题，要仔细将内存卡插在沟槽中，确保接触良好。

显卡和声卡故障维护。显卡是计算机系统散热的主要位置，对于计算机显示卡故障，检查沟槽中显卡，特别需要仔细检查计算机显示器信号线的接头和显卡插座之间的接触是否良好，在计算机的日常使用过程中，要注意计算机显卡风扇，检查风扇是否产生噪声、运转是否有摩擦。对于计算机声卡，用户在使用语音操作时，要尽量避免带电进行，在拔或者插耳机时，最后关闭计算机电源，防止计算机硬件系统设备出现损坏。

硬盘故障维护。计算机硬盘故障主要是指计算机系统无法识别硬盘。用户要注意检查计算机的数据线和电源线是否接好或者是否发生脱落，确保计算机硬盘的扁平信号或者电源线装好，同时要合理插接硬盘，避免发生冲突，如果计算机的IDE接口上插接了CM-ROM，重新插接一些数据线，如果仍然不能正常运行，很可能是计算机硬盘发生了损坏，用户可以更换一个新的硬盘。

3 计算机硬件系统的保养策略

正确使用计算机。计算机用户要掌握一些最基本的常识，例如在雷雨天气，要尽量避免使用计算机，防止计算机遭受雷击。计算机设备要摆放在房间靠窗户的位置，确保计算机良好通风。同时用户要正确使用计算机，养成良好的习惯，例如，在计算机开机时，先打开电源，等待一段时间之后，再打开计算机，由于我国家庭用户的电源多是220V标准电压，但是通常情况下计算机电源的电压多是110V的，如果打开电源之后立即运行计算机系统，会使计算机系统突然遭受较大的电压，导致计算机硬件系统设备老化或者损坏。另外，在关闭计算机时，要尽量使用计算机系统关机，不能直接关闭计算机主机上的开关，要尽量延长计算机硬件系统的使用寿命，关闭计算机设备后，尽量关闭电源，不仅有利于杜绝火灾隐患，而且可以节约大量的电能。

检测到位，保持环境清洁。计算机设备的运行环境最好保持在15-28摄氏度之间[3]，如果外界环境温度过高，会导致计算机硬件系统设备发生老化。因此，要避免将计算机设备放置在阳光直射的地方，阳光的直接照射会进一步提升计算机温度，影响计算机设备的运行状态。另外，要尽量控制计算机设备运行环境的湿度，如果空气湿度过小，计算机硬件设备很容易产生静电，损坏硬件系统元器件。如果空气湿度过大，计算机硬件系统电路板会出现发霉或者锈蚀等问题，造成电路板短路或者发生故障。

选择质量较高的硬件设备。在选择计算机电源时，用户不能贪图便宜选择劣质、功率不合适的电源设备，为了确保计算机硬件系统有持续、稳定和稳定可靠的供电环境，要尽量选择具有大品牌、优质的电源，配置插孔重组、具有自动断电功能的插座，严禁在同一个插座上安插很多计算机设备。另外，根据计算机硬件系统的设备型号，从防止静电、注意兼容性等方面，选择合适的硬件设备，为计算机CPU安装优质风扇，定期进行除尘，充分发挥风扇降温的重要作用。

加强计算机显示器维护保养。虽然计算机显示器只具有显示功能，长期暴露在灰尘较多的场所，不仅会影响显示器的运行状态，同时也会影响计算机用户的视力，因此用户要做好计算机显示器设备的防尘和除尘工作，在用户不使用计算机设备时，为计算机显示器盖上防尘罩，关闭计算机后要注意将显示器也关闭，定期使用专业的除尘液和除尘布轻轻擦拭显示器罩壳和表面，严禁直接使用水或者酒精擦拭显示器，高浓度的酒精很可能损坏计算机显示器。

4 结束语

计算机硬件系统维护与保养是一项长期的、复杂的系统工作，计算机用户在日常使用过程中，要注意掌握基本的使用常识和故障维护技巧，正确的诊断计算机硬件系统故障，从而有针对性的采取故障维护措施，尽量延长计算机硬件系统的使用寿命，确保计算机硬件系统安全、稳定的运行，提升计算机设备的运行效率，充分发挥其优势功能。

游戏硬件技术论文范文 第十九篇

[摘 要]由于现实工业环境的恶劣，意想不到的干扰源所产生的干扰，会对单片机应用系统的可靠性与安全性构成极大的威胁。轻则会使控制误差增大，影响产品质量，严重时会使系统失灵、崩溃，造成重大损失。该文着重分析了工业环境下主要干扰源对单片机应用系统产生干扰的现象，同时就单片机应用系统采用硬件技术抵御干扰的对策和解决方法进行了探讨。

[关键词]单片机应用系统 工业环境下抗干扰技术 硬件抗干扰技术

1 引言

单片机在工业自动化、生产过程控制等工业领域的应用日趋广泛，它的应用大大提高了产品的质量，有效的提高了生产效率。但是，由于现实工业环境的恶劣，意想不到的干扰源会产生出各种各样的干扰，对系统的可靠性与安全性构成了极大的威胁。单片机系统必须长期稳定、可靠运行，如若没有可靠的抗干扰措施，轻则会使控制误差增大，影响产品质量，严重时会使系统失灵、崩溃，造成重大损失。本文着重分析工业环境下各种干扰对单片机应用系统的影响，并从硬件方面给出一些抗干扰对策和切实可行的解决方法。

2 干扰现象的分析

在工业环境下影响单片机应用系统可靠、安全运行的主要因素有多种。其干扰现象主要有：

游戏硬件技术论文范文 第二十篇

1硬件部分

由主机(cpu,存储器)、外部设备（输入设备，输出设备、外村）构成，而cpu是由寄存器，运算器，控制器组成。（1）输入设备（InputDevice）的作用是把计算机操作用户将需要的各种外部信息输入并经操作系统转化为计算机能识别的二进制数据送到相应的存储器中保存。用户与计算机之间的沟通，输入设备是第一位，它是人给电脑的指令设备，也是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要设备之一。（2）输出设备（OutputDevice）就是用于接收计算机数据的输出显示、打印、声音、控制设备操作等。也是把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来，简单的说输出设备就是接收数据后，显示给人的设备。（3）存储器（Memory）计算机系统中的记忆设备，好比人的大脑，用来存放相应程序和用户数据。计算机中全部信息，包括输入的数据、计算机运行程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器中。（4）控制器（Controller）的职能是控制和协调整个计算机的动作。

2软件系统部分：分为系统软件和应用软件

游戏硬件技术论文范文 第二十一篇

引 言

随着单片机的频率和集成度、单位面积的功率及数字信号速度的不断提高,而信号的幅度却不断降低,原先设计好的、使用很稳定的单片机系统,现在可能出现莫名其妙的错误,分析原因,又找不出问题所在。另外,由于市场的需求,产品需要采用高速单片机来实现,设计人员如何快速掌握高速设计呢?

硬件设计包括逻辑设计和可靠性的设计。逻辑设计实现功能。硬件设计工程师可以直接通过验证功能是否实现,来判定是否满足需求。这方面的资料相当多,这里就不叙述了。硬件可靠性设计,主要表现在电气、热等关键参数上。我将这些归纳为特性阻抗、SI、PI、EMC、热设计等5个部分。

1 特性阻抗

近年来,在数字信号速度日渐增快的情况下,在印制板的布线时,还应考虑电磁波和有关方波传播的问题。这样,原来简单的导线,逐渐转变成高频与高速类的复杂传输线了。

在高频情况下,印制板(PCB)上传输信号的铜导线可被视为由一连串等效电阻及一并联电感所组合而成的传导线路,如图1所示。只考虑杂散分布的串联电感和并联电容的效应,会得到以下公式:

式中Z0即特性阻抗,单位为Ω。

PCB的特性阻抗Z0与PCB设计中布局和走线方式密切相关。影响PCB走线特性阻抗的因素主要有:铜线的宽度和厚度、介质的介电常数和厚度、焊盘的厚度、地线的路径、周边的走线等。

在PCB的特性阻抗设计中,微带线结构是最受欢迎的,因而得到最广泛的推广与应用。最常使用的微带线结构有4种:表面微带线(surface microstrip)、嵌入式微带线(embedded microstrip)、带状线(stripline)、双带线(dual-stripline)。下面只说明表面微带线结构,其它几种可参考相关资料。表面微带线模型结构如图2所示。

Z0的计算公式如下:

对于差分信号,其特性阻抗Zdiff修正公式如下:

公式中:

——PCB基材的介电常数;

b——PCB传输导线线宽;

d1——PCB传输导线线厚;

d2——PCB介质层厚度;

D——差分线对线边沿之间的线距。

从公式中可以看出,特性阻抗主要由、b、d1、d2决定。通过控制以上4个参数,可以得到相应的特性阻抗。

2 信号完整性(SI)

SI是指信号在电路中以正确的时序和电压作出响应的能力。如果电路中的信号能够以要求的时序、持续时间和电压幅度到达IC,则该电路具有较好的信号完整性。反之,当信号不能正常响应时,就出现了信号完整性问题。从广义上讲,信号完整性问题主要表现为5个方面:延迟、反射、串扰、同步切换噪声和电磁兼容性。

延迟是指信号在PCB板的导线上以有限的速度传输,信号从发送端发出到达接收端,其间存在一个传输延迟。信号的延迟会对系统的时序产生影响。在高速数字系统中,传输延迟主要取决于导线的长度和导线周围介质的介电常数。

当PCB板上导线(高速数字系统中称为传输线)的特征阻抗与负载阻抗不匹配时,信号到达接收端后有一部分能量将沿着传输线反射回去,使信号波形发生畸变,甚至出现信号的过冲和下冲。如果信号在传输线上来回反射,就会产生振铃和环绕振荡。

由于PCB板上的任何两个器件或导线之间都存在互容和互感,因此,当一个器件或一根导线上的信号发生变化时,其变化会通过互容和互感影响其它器件或导线,即串扰。串扰的强度取决于器件及导线的几何尺寸和相互距离。

信号质量表现为几个方面。对于大家熟知的频率、周期、占空比、过冲、振铃、上升时间、下降时间等,在此就不作详细介绍了。下面主要介绍几个重要概念。

①高电平时间(high time),指在一个正脉冲中高于Vih_min部分的时间。

②低电平时间(low time),指在一个负脉冲中低于Vil_max部分的时间,如图3所示。

③建立时间，指一个输入信号(input signal)在参考信号(reference signal)到达指定的转换前必须保持稳定的最短时间。

④保持时间(hold time),是数据在参考引脚经过指定的转换后,必须稳定的最短时间,如图4所示。

⑤建立时间裕量，指所设计系统的建立时间与接收端芯片所要求的最小建立时间的差值。

⑥保持时间裕量(hold argin),指所设计系统的保持时间与接收端芯片所要求的最小保持时间之间的差值。

⑦时钟偏移(clock skew),指不同的接收设备接收到同一时钟驱动输出之间的时间差。

⑧Tco(time clock to output,时钟延迟),是一个定义包括一切设备延迟的参数,即Tco=内部逻辑延迟 (internal logic delay) + 缓冲器延迟(buffer delay)。

⑨最大经历时间(Tflightmax),即final switch delay,指在上升沿,到达高阈值电压的时间,并保持高电平之上,减去驱动所需的缓冲延迟。

⑩最小经历时间(Tflightmin),即first settle delay,指在上升沿,到达低阈值电压的时间,减去驱动所需的缓冲延迟。

时钟抖动(clock jitter),是由每个时钟周期之间不稳定性抖动而引起的。一般由于PLL在时钟驱动时的不稳定性引起,同时,时钟抖动引起了有效时钟周期的减小。

串扰(crosstalk)。邻近的两根信号线,当其中的一根信号线上的电流变化时(称为aggressor,攻击者),由于感应电流的影响,另外一根信号线上的电流也将引起变化(称为victim,受害者)。

SI是个系统问题,必须用系统观点来看。以下是将问题的分解。

传输线效应分析:阻抗、损耗、回流……

反射分析:过冲、振铃……

时序分析:延时、抖动、SKEW……

串扰分析

噪声分析:SSN、地弹、电源下陷……

PI设计:确定如何选择电容、电容如何放置、PCB合适叠层方式……

PCB、器件的寄生参数影响分析

端接技术等

3 电源完整性PI

PI的提出,源于当不考虑电源的影响下基于布线和器件模型而进行SI分析时所带来的巨大误差,相关概念如下。

电子噪声,指电子线路中某些元器件产生的随机起伏的电信号。