计算机的组成和工作原理

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计算机的组成和工作原理范文第1篇

关键词：精品课程；课程建设；教学方法

2007年6月，教育部高等学校计算机科学与技术教学指导委员会计算机专业规范研究小组在对计算机科学、计算机工程、软件工程和信息技术知识体系和CC2005核心课程进行研究的基础上，结合我国的实际情况，确定了我国计算机科学专业的15门核心课程、计算机工程专业的16门核心课程、软件工程专业的24门核心课程和信息技术专业的15门核心课程，并给出了各专业包括的知识领域及知识单元。按照各个专业方向核心知识体系的要求，给出了程序设计、离散结构、数据结构、计算机组成原理、计算机网络、操作系统和数据库系统等7门课程作为这四个专业的公共核心基础课程。2008年4月国家教育部公布，从2009年起，计算机专业考研中的专业基础课实行全国统一命题，专业基础课由数据结构(占45分)、计算机组成原理(占45分)、操作系统(占35分)、计算机网络(占25分)四个部分组成，并于2008年8月公布了统一的考试大纲。

计算机组成原理是计算机科学与技术的核心专业基础课，是学生接触的第一门较全面地介绍计算机组成及工作原理的硬件课程，它与数据结构、汇编语言程序设计、微机接口技术、计算机体系结构、嵌入式系统、计算机控制技术等计算机学科核心课程关系紧密。要建设一门既符合CC2005核心课程知识体系，又符合研究生入学考试全国统考大纲要求的计算机组成原理精品课程就显得格外重要。为此，本文从课程建设的定位与目标出发，从精品教材建设、教学内容规划、实践创新能力培养、教学方法与手段改革和教学团队建设等方面进行了探索与实践。

1　课程的定位与目标

计算机组成原理课程的定位是以基础理论知识为本、实践以及应用并重、反映学科最新成果、兼顾不同层次对象，培养学生科学思维、工程应用以及创新能力的精品课程。

课程的教学目标是通过该课程的学习，使学生理解计算机的组成和工作原理，掌握计算机整机设计的思想和方法，以及提高计算机整机性能所采用的核心技术，培养学生整机调试、故障分析、故障检测与故障排除的能力，为今后学习微机接口技术、计算机体系结构、计算机网络、并行与分布式处理等课程及计算机系统的硬件研究打下坚实的基础。

2　课程的内容和过程

2.1　建设精品教材，满足专业规范和考研大纲要求

通过分析CC2005、高等学校计算机科学与技术专业发展战略研究报告暨专业规范(试行)和计算机科学与技术专业研究生入学考试专业基础课全国统一命题考试大纲对计算机组成原理知识点的要求，我们新编了《计算机组成原理》教材，并于2009年2月由西安电子科技大学出版社正式出版。该教材在系统地讲述计算机最基本的组成和工作原理、分析方法和设计技术的同时，还介绍了有关的先进技术在计算机组成方面的最新进展。教材具有基础性强、内容组织合理、取材先进、注重实践、便于自学等特色。实践证明，新教材的使用加深了学生对计算机组成和工作原理的理解，提高了学生的学习兴趣和独立思考的能力，收到了良好的学习效果。

2.2　合理规划教学内容，注重基础理论知识与新技术的结合

根据计算机组成原理的定位和教学目标，以及计算机科学与技术专业教学指导委员会给出的专业规范和研究生全国统考大纲的要求，我院将此课程规划为72学时，其中实验占12学时，讲授占60学时，课程设计单独占32学时。基础理论知识及讲授学时规划如下。

1)计算机系统概论部分占4学时，主要讲授计算机的发展历程，计算机系统层次结构，计算机系统的组成，计算机的工作过程，计算机性能，计算机的典型分类方式。

2)运算方法和运算器部分占12学时，主要讲授数值数据和非数值数据的表示方法，定点数的运算方法和运算器，浮点数的运算方法和运算器，数据校验码。

3)存储系统部分占10学时，主要讲授存储器的基本概念，半导体随机读写存储器和半导体只读存储器的组成及工作原理，半导体存储器的容量扩展，双端口RAM，多模块交叉存储器，相联存储器，Cache存储器，虚拟存储器。

4)指令系统部分占8学时，主要讲授指令系统的发展与性能要求，指令格式，指令和数据的寻址方式，指令格式的分析与设计，CISC、RISC、退耦CISC／RISC和后RISC的基本概念。

5)中央处理器部分占12学时，主要讲授CPU的功能和组成，指令周期，时序产生器，微程序控制器，硬连线控制器，流水线技术。

6)总线结构部分占6学时，主要讲授总线的基本概念，总线标准，总线仲裁和总线通信。

7)输入／输出设备部分占4学时，主要讲授典型输入／输出设备的工作原理和常见的性能指标。

8)输入／输出系统部分占4学时，主要讲授I／O系统的基本概念，I／O接口的功能和基本结构，I／O端口及其编址，以及I／O设备数据传送控制方式。

为了让学生了解理论知识在新一代计算机系统中的应用，我们在计算机的发展趋势、计算机的典型应用、指令系统的发展、提高单机系统指令级并行性的措施、总线标准举例等知识点中引入了近几年来较新的计算机技术。例如在“提高单机系统指令级并行性的措施”这一知识点中，我们分别补充介绍了在单机系统中目前比较广泛使用的五种技术，即超标量、VLIW、超流水、超标量超流水、EPIC技术，并简要介绍了这些技术在现代微处理器中的具体应用。

2.3　加强综合性和创新性实践环节，培养学生的实践创新能力

计算机组成原理课程不仅是一门理论性很强的专业基础课，而且也是一门实践性很强的实践课程。要清楚地理解计算机组成原理的精髓，亲自动手进行计算机各部件和模型机设计是相当重要的。我们通过加强综合性和创新性实践环节，不仅让学生理解了抽象的概念及原理，而且也提高了学生分析问题、解决问题的能力，以及实际动手的能力。

这门课程的综合性实验项目包括数据通路实验、操作控制器实验、高速ALU设计实验和浮点运算器设计实验，其目的是为了让学生掌握计算机运算部件、控制部件的组成和工作原理，加深学生对理论知识的融会贯通与理解，锻炼运用EDA技术进行计算机硬件设计的能力和硬件调试的能力。

创新性实践环节单独安排为一个课程设计，其内容是运用理论知识、硬件描述语言和EDA软件QuartusII进行模型机的设计。尽管在理论教学时，已分章节介绍了计算机的组成、指令的解释过程、指令周期、微指令格式、微程序的设计方法，以及时序控制方式和微处理器的设计步骤，但是实现相同的功 能，在微处理器的内部结构设计时方法也是多种多样，比如微处理器内部寄存器的个数设置、是否采用片内指令Cache和数据Cache，采用什么样的指令格式和寻址方式、设计哪些指令、指令如何解释、采用微程序操作控制器还是硬连线控制器、是否采用流水线技术等。创新性实践环节涉及的知识面广、设计方案多样、设计方法灵活，有利于提高学生分析问题、解决问题的能力和实践创新能力。

2.4　科学合理地改进教学方法，提高教学质量和教学效果

教学内容的组织采用了整体“自顶向下”、细节“自底向上”的教学方法，从计算机硬件系统入手到分别介绍计算机硬件的五大部件及相互联系，再将内容的展开，分别讲授每一个部分的组成和工作原理。在涉及到各组成部分具体细节的知识点时，采用了“自底向上”的教学方法，讲授内容由浅入深、循序渐进、由简单到复杂，在讲清基本概念和基本原理的基础上，再进行分析和设计。这种教学方法既让学生正确理解和掌握了各部件的组成及工作原理，让学生掌握了计算机中各部件的设计方法和相互之间的联系，建立了整机的概念。

教学任务的安排是将不同的专业分别定为一个教学班，以小班上课的方式进行，促进了讲授、提问、讨论、练习等多种教学方式的开展。同时要求每个教学班的主讲教师必须参加理论课的辅导工作，并要求每个实验必须参加一批实验辅导。青年教师必须先经过实验辅导和理论课辅导两年后，才能根据试讲情况确定其是否能胜任主讲教师资格。理论课辅导教师主要负责作业批阅、答疑、上习题课、网上教学交流等工作，实验课辅导教师主要负责讲授实验目的、实验要求、实验内容、实验步骤，并指导学生完成实验的全过程。

教学方法的改进，有助于各专业主讲教师根据本专业的课程结构和学生能力水平，以及课堂交流、作业和辅导、实验操作等情况的反馈信息，及时将出现的问题与所有学生沟通，以便随时调整教学方法、教学进度和补充教学内容，提高了教学质量和教学效果。

2.5　利用现代化教学手段，提高学生的学习兴趣和学习主动性

利用课件教学，使得计算机各部件抽象的工作原理直观地展示在学生面前，大大地增加了课堂教学的信息量，提高了学生的学习兴趣。例如通过动画模拟机器指令的取指和执行过程，来解释中央处理器的组成和工作原理，让学生更直观地了解CPU内部控制信号的产生、指令和数据的流动过程、在指令执行过程中CPU内部各寄存器的变化情况等。通过使用QuartusII仿真软件进行实践教学，可以清楚地理解CPU的组成和详细设计，可以将CPU的顶层电路图逐层解剖，看到CPU内部的各组成部分及VHDL描述。通过微处理器执行某一个具体功能的机器语言程序，调出仿真波形，可以让学生清楚地看到CPU内部程序计数器、地址寄存器、指令寄存器、微地址寄存器、通用寄存器、数据暂存器、状态条件寄存器、主存储器、输出总线的内容随着时间的推移而发生变化的情况，将理论教学与实际设计充分结合，提高了学生的学习兴趣。

通过课程网站辅助教学，丰富的教学资源和交互式教学平台提高了学生的学生主动性，促进了师生之问的互动。课程网站采用Dreamweaver MX、Flash MX、Photoshop、ASP和SQL Server等软件开发，为学生提供了全方位的学习辅导支持，包括教学大纲、学习指导、教学视频、课件下载、在线测试、难点解析、动画演示、虚拟实验室、在线答疑、学生论坛等。这些内容可以帮助学生全面地理解和掌握计算机组成原理课程的教学内容，了解该课程涉及的新知识和新技术。

2.6　建设合理的教学团队，重视对青年教师的培养

建设由课程负责人、主讲教师、辅导老师和实验指导教师组成的教学团队是极其必要的。我们的计算机组成原理课程教学团队由8名教师组成，主要成员均长期从事本课程及相关课程教学和相关课程的教学和学术研究，其中教授1人、副教授3人、博士1人、硕士6人；35～45岁年龄段的中青年教师占75％，具有计算机相关专业教育背景7人、通信相关专业教育背景1人，所学专业涵盖了计算机应用技术、通信与信息工程、自动控制等。教学团队成员分别来自上海理工大学、中山大学、桂林电子科技大学。在知识结构、年龄结构、职称结构、学缘结构等方面形成了较合理的结构配置，教师队伍在理论教学、教学研究和学术研究等方面已开展了较多卓有成效的工作。

课程教学团队充分发挥高学术水平和高教学水平骨干成员的传、帮、带作用，通过合理规划、创造条件、培育环境、严格要求等多种机制，实施青年教师的培养，具体措施包括选派青年教师到国内知名大学参加培训、实行骨干成员为核心的导师制、组织开展教研讨论和科研活动。

通过以上措施，青年教师得到迅速成长、能够很好地胜任本课程的教学任务。在近几年的学生评教中，教学团队的学生评教成绩一直保持在优良以上，深受学生欢迎。近五年来，课程组承担和完成了国家自然科学基金、广西自然科学基金和横向科研项目16项，发表学术论文24篇(EI、ISTP收录10篇)，出版专著／教材4部，获得计算机软件著作权4个；承担教学改革与教学研究项目10项，发表教学研究论文16篇，获得教学改革与研究成果7项。

计算机的组成和工作原理范文第2篇

计算机硬件基础是计算机大类专业的一门专业必修课，涉及到计算机组成、结构、原理。学完该课程后学生应当掌握数字逻辑基础、计算机系统的基本组成、计算机数据表示、计算机各硬件部分的组成及功能、计算机的工作原理、计算机组装与日常维护等。学好了计算机硬件基础，学生在今后学习高级程序设计、数据库等应用课程时将会领悟得更加透彻。

二、计算机硬件基础职业教育教学存在的不足及改进办法

计算机硬件基础课程现阶段存在的最大不足之处是：重理论，轻实践。受到传统教学的影响，高职课堂还是以理论知识为主、实验课为辅，这就造成了学生上课积极性不够高，即使听懂了也没有办法通过实践巩固所学知识。比如，学生虽然知道计算机由哪些部分的组成，但是依然有大部分同学不知道如何拆开主机箱，不能具体说出机箱内各个部件的名字。其次，课程设计枯燥乏味，不能激发学生自主学习的热情。计算机硬件基础有大量的理论知识，只有通过科学、有趣的课程设计，才能吸引学生兴趣，进一步提学习质量和效率。要做好计算机硬件课程教学，可以注意以下几点：

（一）任课教师要重视学生思想

教学不仅是传授知识，也是培养学生思想和能力的过程，所以教师在教授课程知识的同时，也应当注意加强学生思想教育和能力培养，融入思政元素，树立国家正面形象。为了加强学生良好行为习惯的养成，可以适当提高学生平时成绩占比，给学生一定自由发展的空间。

（二）突出学生主体

《计算机硬件基础》作为计算机大类专业的基础课程，必须对课程理论知识有全局的把控，包括计算机的基本组成、结构和工作原理以及计算机组装与维护的基本技能的学习。同样重要的是，要通过实践课程激发学生的自主学习兴趣，全面地理解计算机的组成结构和工作原理。

（三）尊重个体差异

在教学过程中，倡导自主学习，也要尊重学生群体中的个体差异。因此，要建立合理的评价体系：在平日的教学过程中以学生的表现为主，主要是培养学生的自觉性和学习信心；课程的终结评价应当着重考查学生的基础知识和知识应用能力。这两部分评价都是为了促进学生的知识应用能力和健康人格的发展。

（四）拓展学习渠道

注重理论与实践相结合。在任课教师引导下，学生可以分组对知识点进行分析、案例演示，学会归纳总结，达到增强对计算机组成和工作原理的理解的目的。教师可以先进行基础知识的讲解，开展分组讨论，促进学生对所学理论的理解和运用；充分利用多媒体、网络、视频等现代教学手段，有条件的甚至可以组织参观计算机生产基地等，充分调动学生学习积极性。

(五)强调工学交替

学习借鉴“四环相扣”教学改革成果，课程教学目标应当围绕能力标准，课程本身按模块设置，教学过程充分工学交替，考核评价采用理论教考分离与过程考核相结合，避免教师单方命题。

三、市场对计算机硬件人才的需求情况

通过在当今主流应届生招聘平台进行了解，社会市场对计算机硬件方面需求的人才主要需求量同样巨大，一般要求应聘者需要掌握以下技能：（1）了解数字和模拟电路基础知识，具有数字电路设计经验；（2）了解嵌入式系统开发和软硬件架构；（3）具有单片机、ARM等处理器硬件设计基础；（4）具有独立完成模块调试、故障诊断、维修能力；（5）熟悉计算机编程；可以看出，高职计算机专业学生在学好编程的同时，若能在硬件方向有所造诣，求职竞争力会更加大。任课教师在授课的过程中，可以将就业市场需求为驱动，系统规划计算机硬件课程教学实施，激发学生自主学习的热情。

计算机的组成和工作原理范文第3篇

【关键词】中等职业学校；计算机组成原理；教学方法

《中等职业学校计算机应用基础教学大纲》明确指出：使学生进一步了解、掌握计算机应用基础知识，提高学生计算机基本操作、办公应用、网络应用、多媒体技术应用等方面的技能，使学生初步具有利用计算机解决学习、工作、生活中常见问题的能力，是中等职业学校计算机课程教学目标之一。计算机组成原理是计算机应用基础知识的重要内容之一。

计算机组成原理的教学内容强调以计算机硬件部件和和整机系统知识为主的同时，还必需适当兼顾与硬件关系最密切的基础软件知识的学习。那种把计算机组成原理完全作为纯硬件课来处理，是陈旧的认识和过时的做法，不符合当今计算机研究和教育发展的潮流。学好这门课的目的是为了了解计算机的构成及基本工作原理。学生应能抽象出一个计算机模型，在此基础上，理解计算机是如何工作的。但是计算机组成原理这门课专业性很强，很抽象，也很枯燥。而现在的中等职业学校学生基础差，缺乏学习主动性，学习新知识时理解能力也相对比较薄弱。

那么，中等职业学校计算机教师当如何组织计算机组成原理教学呢？

一、教师要从简单的问题切入枯燥的知识

在讲解十进制数与二进制数之间相互转换这个问题时，教师可以不直接讲转换算法，而是先提问了一个学生们都认为很简单，但是又回答不正确的问题，来引起学生们的学习兴趣，如：计算机用的是直流电还是交流电？对此问题，同学们讨论，并说出回答的答案的依据，几乎所有的学生都认为，计算机用的是交流电。依据是计算机的电源插在220V的交流电源上。但学生们的答案都是错的，计算机用的是直流电，学生们很好奇，就急于想听教师讲出这个答案的依据，这样，教师就引进了二进制数的概念，告诉学生，计算机中所有的数值、文字、符号、语音、图形、图像等等统为称数据，在计算机内部，都必须用数字化编码（基二码，二进制编码）的形式被存储、加工和传送。

并且讲解了二进制码的基本点符号0和1。采用0和1的优点是：符号个数最少物理上容易实现；与二值逻辑的真假两个值的对应简单；用二进制码表示数值数据运算规则简单。然而在我们的现实生活中所用的数值都是十进制数，那么接着就讲了十进制数如何转换成二进制数。十进制数分为整数和小数。对于十进制的整数转换成二进制数的法则是：除以2取余。对于十进制的小数转换成二进制的法则是：乘以2取整。

相反二进制数如何转换成十进制数呢？教师同样可以先举了一个简单的例子引入了概念按阶展开。

二、教师要把抽象的知识具体化

讲解CPU的工作原理时，教师首先讲解CUP的全称central processing unit 即中央处理器，有人也称它微处理器。顾名思义，CPU就是电脑的中央核心部分，负责处理各种硬件装置传送进来的资源，经过判断计算后，再下指令将资料送到正确的装置上执行。讲完这些以后学生都很迷茫，因为太抽象了。教师就可用现实中做广播体操的例子来把抽象的问题具体化。做广播体操的整个过程是，首先我们的耳朵听到指令，然后再把指令传送给我们的大脑，大脑经过分析判断后再把指令传送的我们的肢体，以此来确定肢体的动作。紧接着教师就用计算机如何打印文件这个例子与做广播体操相对照。

当我们要打印一份文件时，首先通过键盘或者鼠标输入打印的指令，CPU收到指令经过分析判断后知道我们要打印文件，就会下达指令将资料传送给打印机，然后由打印机执行打印工作。通过这个例子使学生们联想到可以把CPU比喻成人类的大脑它不但要负责接收外界输入的信息资料，而且还要负责处理这些资料，然后将处理后的结果传送到正确的装置上。几乎大大小小的工作，都需要CPU来下达命令，传送到其他设备上来执行。通过举例子的讲解方式使学生们了解了CPU的工作原理。把抽象的复杂的问题具体化简单化，增强了学生学习的信心。

三、教师可通过学生讲解来验证教学效果

课堂上教师讲解一个系统的知识点后，为了了解学生的掌握情况，教师可采用先挑一些程度好，理解能力强的学生将刚才讲的知识再讲解一遍的训练方法，这样我教师就可以了解到学生们的理解与教师讲解的偏差在哪儿，还有什么地方没有理解到位。教师可以就此问题重新的再做解释。然后，再挑一些程度不好的且理解力相对比较差的学生，再来讲解同样的问题，如果讲解的比较到位，就证明这个问题几乎所有的学生都已经掌握了。

总之，在计算机组成原理这门课的教授过程中教师要想尽各种办法，运用多种教学手段，设计有趣的教学活动来激发学生的学习兴趣，培养学生积极的学习态度，与学生建立相互信任，相互尊重，平等交流的师生关系，让学生充满激情，主动投入到学习过程中，学生进一步了解、掌握计算机应用基础知识。

计算机的组成和工作原理范文第4篇

关键词：任务管理 综合显示器 接触器

【分类号】：V275.1

1 故障现象

1.1 2007年4月25日，地面试车时飞行员反应前、后舱左侧综合显示器（MFD1、MFD3）同时黑屏，约5秒后回复正常，双发至飞慢状态时，前、后舱左侧综合显示器（MFD1、MFD3）又同时出现黑屏，且AAP板全部指示灯熄灭约1分钟后均恢复正常。地面通电检查综合显示系统工作正常。

1.2 2007年4月25日，地面通电时发现前、后舱左侧综合显示器（MFD1、MFD3）同时黑屏，随即进行BIT检查，查看PFL发现主任务管理机切换到备份管理机，同事报任务管理机1故障，重启任务管理系统前、后舱左侧MFD又同时出现黑屏现象。

1.3 2007年4月27日上午将前舱及后舱综合显示器（MFD1、MFD3）进行左右互换。下午检飞时前、后舱左侧MFD均黑屏2秒左右。任务管理计算机1、任务管理机动算计2发生切换，任务管理计算机2成为主控机，任务管理计算机1成为备份机。

1.4 2007年4月28日对任务管理计算机1、任务管理计算机2进行了互换对调，地面试车时，任务管理计算机1、任务管理计算机2发生切换。第一架次飞行是未出现黑屏现象。第二架次飞行约20分钟后于15时57分25秒出现任务管理计算机1、任务管理计算机2切换现象，据飞行员反映前、后舱左侧综合显示器（MFD1、MFD3）黑屏时间约8秒恢复，右侧MFD黑屏时间约2秒恢复。

通过以上的故障现象发现，问题主要反映在以下四个系统：

①任务管理系统 ② 组合导航系统 ③电源系统

为了准确的进行故障定位，我们做以下的分析。

2 系统工作原理

2.1 任务管理系统工作原理

任务管理系统（MMS）主要由任务管理计算机（MMC）、综合控制器（ICU）、综合显示器（MFD）、航电启动板（AAP）、视频记录仪（VTR）组成。任务管理系统（MMS）是某型直升机航空电子系统的核心，系统通过GJB289A-97数据总线将全机电子系统、设备和传感器综合成一个有机整体，实现系统资源共享，进行综合控制显示和统一调度管理，负责航空电子系统工作模式控制，确定航空电子工作状态，组织故障状态下的系统重构。

任务管理机（MMC）是任务管理系统的核心部分，采用模块化结构，主要包括：主处计算机模块（HPM）、接口控制模块（IOM）、视频处理模块（VPM）、图形字符模块（GGM）、1553B总线接口模块（MBIM）和电源模块（PSW）构成。综合显示器（MFD）由任务管理机（MMC）中图形字符模块（GGM）进行控制，显示机上所有信息。

任务管理计算机系统是由两台设计完全相同的任务管理计算机（MMC）组成，驻留有相同的任务管理系统（MMS）执行软件和应用软件，系统启动后，一台任务管理计算机（MMC1）取得主动权，完成任务管理系统（MMS）内部的管理控制及系统要求完成的任务和调度等工作，另一台作为热备份状态，当主控机出现故障时，另一台自动转换为主控机。

2.2 航电系统配电关系

航电系统所有设备由卸载汇流条供电，当双发故障时，机上处于应急供电状态，对航电系统进行卸载（即：切断卸载汇流条供电）。航电系统配电关系如图3

图1 航电系统配电图

3 故障分析

通过任务管理系统原理组成及航电系统配电原理图，我们可以看出综合显示器，航电启动板（AAP）是航电任务系统的重要组成部分，其显示器上所有显示信息都是由任务管理计算机控制的，造成显示器黑屏，任务管理计算机切换，航电启动板（AAP），指示记录灯熄灭等故障现象我们进行如下分析。

3.1 综合显示器黑屏故障分析

依据系统工作原理分析综合显示器黑屏可由以下方面引起：

a. 由任务管理计算机中图形产生模块（GGM）造成

b. 由综合显示器产品质量造成

c. 由综合显示器供电电路产生

3.1.1 由任务管理计算机中图形产生模块（GGM）造成

综合显示器显示的信息是由两块图形显示模块（GGM）提供。GGM1模块提供综合显示器MFD1与MFD2信息，GGM2模块提供MFD3与MFD4信息。上述故障描述中，2007年4月25日至2007年4月28日，出现了4次综合显示器MFD1和MFD3同时黑屏，而MFD2和MFD4工作正常，如果是GGM1模块故障，则只能造成综合显示器MFD1和MFD2黑屏，同样GGM2模块故障会引气MFD3和MFD4黑屏，由此可判断GGM1、GGM2工作正常。

3.1.2 由综合显示器产品质量造成

经串换显示器，通电检查对比验证，黑屏显现象依然出现在综合显示器MFD1和MFD3上，判断综合显示器工作正常。

3.1.3 由综合显示器供电电路产生

从航电系统配电原理（图1）中我们可以清楚的看到，综合显示器MFD1和MFD3的供电是由右卸载汇流条PP24供给，综合显示器MFD2和MFD4是由左卸载汇流条PP23供给，如果卸载汇流条出现断电或掉电（电压低于15V）现象，就会造成综合显示器不工作（黑屏）。通过故障现象分析，综合显示器MFD1和MFD3都是黑屏5秒左右，然后恢复正常，由此判断右卸载汇流条电路故障。

3.2 任务管理计算机故障分析

上述故障现象的描述中，当显示器黑屏后，任务管理计算机都进行了切换，经串换任务管理计算机，故障依旧，判断任务管理计算机切换的原因，不是任务管理计算机本身的故障。

从上面航电系统配电原理（图1）中，我们看到，任务管理计算机1与综合显示器MFD1和MFD3共同连接在右部卸载汇流条PP24，因此任务管理计算机出现切换现象极有可能是任务管理计算机（MMC1）的外部供电系统出现问题，从而造成了任务管理计算机之间的切换。

以上故障现象均表现为机上存在掉电现象，根据电源系统工作原理，发生掉电的设备均连接于PP24卸载汇流条。2007年4月28日对电源系统进行地面试车测试，测试该汇流条电压稳定。在故障原因不明确的情况下，5月6日更换直流配电盒后飞行正常但5月8日飞行中故障再次复现。针对故障现象我们对直流电源系统配电及控制逻辑线路进行检查，在检查现卸载汇流条控制线路中，发现操纵卸载开关时，阻值存在跳变现象，卸载开关规定阻值为1.5Ω，操纵时跳变至50Ω稳定。对卸载开关进行分解后发现开关常开点与常闭点阻值为100Ω。更换卸载开关后地面试车及飞行验证航电系统工作正常，至此故障得以排除。

4 思考

分析整个排故过程，我们发现在设计到多系统，多专业之间的故障排除中，要理清思路，不能局限性思维，要不断的采取扩展分析，这样才能发现问题，分析问题，解决问题。提醒我们在专业的维护保障中，不但要注重单独设备的学习，还要关注各设备之间的交联关系，并不断拓展专业之间交联关系的学习，以提高我们发现问题，分析问题，解决问题的能力。

5 建议

针对主、备惯导同时掉电的现象，发现主、备惯导同时连接与PP24卸载汇流条，当该卸载汇流条出现问题时备用惯导不能起到备用的作用，建议主设计所更改备用惯导的供殿方式应连接到PP23卸载汇流条上，以提高组合导航系统的可靠性。

参考文献：

[1] 《某型直升机维护手册》

计算机的组成和工作原理范文第5篇

关键词 问题简单化 知识具体化

计算机组成原理的教学内容强调以计算机硬件部件和和整机系统知识为主的同时，还必需适当兼顾与硬件关系最密切的基础软件知识的学习。那种把计算机组成原理完全作为纯硬件课来处理，是陈旧的认识和过时的做法，不符合当今计算机研究和教育发展的潮流。学好这门课的目的是为了了解计算机的构成及基本工作原理。学生应能抽象出一个计算机模型，在此基础上，理解计算机是如何工作的。但是计算机组成原理这门课专业性很强，很抽象，也很枯燥。而现在的中专学生基础差，缺乏学习主动性，学习新知识时理解能力也相对比较薄弱。本文针对中专学生的这一特征，提出了怎样教授计算机组成原理这门课程。利用一种以培养学生的理解、联系实际能力为核心的教学模式，并就该模式下的课堂理论教学、课后练习与辅导、教学效果检验等三个环节进行详细的阐述。

一、用简单的问题切如枯燥的学习知识

在讲解十进制数与二进制数之间相互转换这个问题时，我并没有直接讲转换算法，而是先提问了一个学生们都认为很简单，但是又回答不正确的问题，来引起学生们的学习兴趣，我提问的问题是：计算机用的是直流电还是交流电，对此问题，我让同学们进行讨论，并说出你回答的答案的依据，几乎所有的学生都认为，计算机用的是交流电。依据是计算机的电源插在220V的交流电源上。我就告诉学生们你们的答案都是错的，计算机用的是直流电，学生们很好奇，就急于想听我讲出这个答案的依据，这样我就引进了二进制数的概念，告诉学生，计算机中所有的数值、文字、符号、语音、图形、图像等等统为称数据，在计算机内部，都必须用数字化编码（基二码 二进制编码）的形式被存储、加工和传送。并且讲解了二进制码的基本点符号0和1。采用0和1的优点是：符号个数最少物理上容易实现；与二值逻辑的真假两个值的对应简单；用二进制码表示数值数据运算规则简单。然而在我们的现实生活中所用的数值都是十进制数，那么接着就讲了十进制数如何转换成二进制数。十进制数分为整数和小数。对于十进制的整数转换成二进制数的法则是：除以2取余。对于十进制的小数转换成二进制的法则是：乘以2取整。相反二进制数如何转换成十进制数呢？我先举了一个简单的例子引入了概念按阶展开，例如十进制数650按阶展开就是650=6*100+5*10+0*1=6*102+5*101+0*100。。十进制数按阶展开是用数字乘以十的次方数，那么以此类推二进制数的按阶展开就应该是用数字乘以二的次方数，例111101按阶展开就是1111101=1*26+1*25+1*24+1*23+1*22+0*21+1*20。然而二进制数转换成十进制数就是把二进制数按阶展开然后计算出数值。

二、把抽象的知识具体化

讲解CPU的工作原理时，我首先讲解CUP的全称central processing unit 即中央处理器，有人也称它微处理器。顾名思义，CPU就是电脑的中央核心部分，负责处理各种硬件装置传送进来的资源，经过判断计算后，再下指令将资料送到正确的装置上执行。讲完这些以后学生都很迷茫，因为太抽象了。我就用现实中做广播体操的例子来把抽象的问题具体化。做广播体操的整个过程是，首先我们的耳朵听到指令，然后再把指令传送给我们的大脑，大脑经过分析判断后再把指令传送的我们的肢体，以此来确定肢体的动作。紧接着我就用了计算机如何打印文件这个例子与做广播体操相对照。当我们要打印一份文件时，首先通过键盘或者鼠标输入打印的指令，CPU收到指令经过分析判断后知道我们要打印文件，就会下达指令将资料传送给打印机，然后由打印机执行打印工作。通过这个例子使学生们联想到可以把CPU比喻成人类的大脑它不但要负责接收外界输入的信息资料，而且还要负责处理这些资料，然后将处理后的结果传送到正确的装置上。几乎大大小小的工作，都需要CPU来下达命令，传送到其他设备上来执行。通过举例子的讲解方式使学生们了解了CPU的工作原理。把抽象的复杂的问题具体化简单化，增强了学生学习的信心。

三、通过学生讲解来验证教学效果

课堂上教师讲解一个系统的知识点后，为了了解学生的掌握情况，我就采用了先挑一些程度好，理解能力强的学生将刚才讲的知识再讲解一遍的训练方法，这样我就可以了解到学生们的理解与我讲解的偏差在哪儿，还有什么地方没有理解到位。我可以就此问题重新的再做解释。然后，再挑一些程度不好的且理解力相对比较差的学生，再来讲解同样的问题，如果讲解的比较到位，就证明这个问题几乎所有的学生都已经掌握了。因为这门课程我同时教授了四个班，为了避免我讲课大意和重复，我就随机挑刚教授过的班级的学生到第二个班去讲，这样刚学过的学生害怕到其他别的班级如果讲的不好丢人，就会好好复习反复练习，这样就激发学生学习的主动性和积极性。然而对于第二个班的学生来说，他们就抱着好奇的态度来听别的班学生的讲解，想看看别的班的学生讲的和老师讲的到底一样吗？这样就调动了学生的听课兴趣，课堂纪律也会好很多。还有现在的中专学生在家中基本都是独生子女，集所有家里人的宠爱与一身，所以他们都非常自我，不懂得如何尊重别人。

结束语：在计算机组成原理这门课的教授过程中我想尽了各种办法，运用多种教学手段，设计有趣的教学活动来激发学生的学习兴趣，培养学生积极的学习态度，与学生建立相互信任，相互尊重，平等交流的师生关系，让学生充满激情，主动投入到学习过程中。