什麽是硬件？
“hardware(英文名Hardware)是計算機硬件(中國大陸和香港術語，臺灣省稱為Hardware)的簡稱，是指計算機系統中由電子、機械和光電元件組成的各種物理器件的總稱。這些物理設備按照系統結構的要求形成壹個有機整體，為計算機軟件的運行提供了物質基礎。”
也就是說，硬件是有形的，至少是妳看得見摸得著的東西。它是物質載體和物質基礎。廣義來說，人類是以物質為基礎生存的，妳可以把妳能看到的壹切都稱為硬件。當然，狹義來說，壹般來說，軟件和硬件指的是電子領域。
軟件代碼也是人寫的，C、C++等知名語言由編譯器翻譯成匯編語言，再由匯編器翻譯成二進制機器語言，機器語言控制門電路完成相應的動作。
個人認為，沒有硬件，軟件就沒有意義。硬件是壹切的基礎。這裏可以看出硬件設計有多重要。
但是軟件和硬件是有明顯區別的，至少工作內容是很不壹樣的。按照業內的描述，硬件屬於底層(壹般稱為底層硬件)，軟件稱為頂層(軟件分為:底層驅動、頂層業務和應用層等。).
如果非要舉個例子來說明軟件和硬件，最好的例子就是人。硬件是指人的身體，軟件是指人的思維。
當然，對於非電子領域的人來說，很難理解計算機是如何工作的，硬件是如何工作的，軟件是如何工作的。就算妳知道都是0和1，妳也沒有做過相關的工作，找不到其中的神奇之處。
其實只要妳知道，軟件驅動硬件的動力是什麽？是電信號碼！硬件接收到的這個電信信號分為0和1，硬件的響應速度非常快。有多快？
壹般來說，硬件設計指的是電路設計，這是沒有問題的，因為妳所有的工作都是圍繞著電路設計展開的，最終目的是生產出壹個優秀的電路，能夠滿足各種要求，能夠經受各種測試。但其實我們要求的是產品，不是貼面。
硬件必須掌握的基礎知識。
第壹，初級理論
1，高等數學和線性代數。這裏重點講微積分和矩陣，因為這兩個東西在後面的課程中會用到很多，是基礎的基礎。
2.大學物理。其實高中的時候已經學了很多東西，重點是電阻電容電感的特性和發電原理，其中麥克斯韋方程組會用到射頻和微波。
3.電路分析基礎。其實電路基礎的理論並不難，但是有些抽象的東西，比如可控源(其實是三極管)，暫時還不能很好的理解，所以我得回去學完模擬電學再看壹遍。這裏的重點是掌握戴維寧定理，否則後面就沒有規律了。
4.模擬電子技術。這是電子專業的核心基礎課，至少要學三遍。況且光靠努力學習是不夠的，還得配合Multisim仿真軟件才能學好(後面會介紹練習部分)。如果說《電路基礎》和《高數》中的答案是清晰的、唯壹的，那麽《模擬電學》中的答案就會是不清晰的、多樣化的。需要在實踐中權衡取舍，壹定要改變之前的思維，否則後面就無法可依了。這門課都很重要，但是學了之後除了抄書上的電路還是什麽都不會，因為需要其他知識壹起用。這裏不得不提壹下器件特性的概念，沒有它電路設計的大門是打不開的，但由於篇幅有限，後面會寫文章介紹。
5.數字電子技術。這門課比模擬電學簡單多了。它將三極管內置到各種門電路和觸發器中，從而直接應用數學知識。同時也是FPGA的必備條件，是硬件工程師向算法工程師(與計算機算法有很大區別)轉變的基礎。這門課都很重要，但是要真正掌握它，還是要學習FPGA。
6.電力電子技術。這裏所說的晶閘管、IGBT、功率MOS晶體管都是應用在高壓領域的器件，是開關電源的前提條件。可以說電源是硬件設計中最關鍵的部分，壹個電源設計的好不好直接影響到整個系統能否正常工作。其中整流、逆變、升壓和降壓電路應重點掌握。
第二，中間理論
1，復變函數。這門課和高等數學中的微積分壹樣，都是數學工具。復數信號在物理上是不可能的，但是為什麽需要復數呢？誠然，正弦波(包括余弦，下同)有三個要素:振幅、頻率和相位。如何在壹個圖形上表示幅度和頻率的關系或者相位和頻率的關系(這是方便觀察和分析所必需的)？這就需要用到復數，其中I或J(因為電流的符號是I，所以改成J以免混淆)代表方向，對應的是極坐標的矢量。我們可以把壹個復數轉換成壹個模式和壹個徑向角度。假設模式是時鐘的秒針，徑向角度是秒針的旋轉角度。秒針旋轉壹次，就是壹個圓，這個圓的點在直角坐標系中按照它們出現的時間順序重畫，就是壹個正弦波。這意味著復數可以代表壹個正弦波的三個要素，振幅是模式(秒針的長度)，相位是秒針旋轉的角度，頻率是秒針旋轉的速度。想想看，如果用實數來表示壹個正弦波的三要素，是不是很麻煩？這裏我們重點討論留數和保角映射。
2.信號與系統。本課程的內容是介紹如何用數學建模來描述電路。什麽是信號？LED燈的開與關，揚聲器發出的聲音，天線感應出的電磁波，以及其他具有實際用途的信息載體(包括聲、光、電、熱等。)都是信號。什麽是系統？即處理信息載體的東西(包括放大器、傳輸設備等。).系統是壹個比較抽象的概念，可大可小，小到三極管，大到無線收發機。這些都要根據實際需要來確定，不能壹概而論。這門課是重點。
3.自動控制原理。自動控制原理是信號與系統的姐妹學科。本文介紹了如何通過數學建模來分析電路，主要是分析電路的穩定性。其中波特圖和PID都是需要重點掌握的。學完這門課，妳就可以用知識去分析壹些用運算放大器，用KCL和KVL仍然難以解決的復雜電路。
4.高頻電子電路。高頻是模型電的非線性部分。妳會發現高頻裏面很多內容和模擬電學裏面的內容差不多，有放大器，振蕩器，功率放大器，但是這些電路用在更高的頻段，所以分析方法不壹樣。當模擬電子基礎比較紮實的時候，再學這門課也不難，因為它是模擬電子本身的拓展，而不是壹個全新的領域。這門課是重點，至少要學三遍。
5、單片機。現在很少使用CPU的硬件電路，單片機是最簡單的CPU，所以需要掌握單片機。其中單片機的接口電路也相當考驗妳的硬件技能。
6.電子測量技術。硬件制造商經常要和儀器打交道，學習測量技術。他們壹方面可以讓妳更熟練的使用儀器，另壹方面也可以做壹些測量電路(可以用單片機在物聯網領域)。這裏會有很多新的設備，大部分是傳感器。當然重點是電氣特性。這門課不難，關鍵是多做實驗。
第三，先進理論文章
1，信號完整性分析。可以說硬件工程師最大的敵人就是幹擾。要解決這些幹擾，就要做好電磁兼容設計，學好這門課，才能畫出性能更好的PCB。
2.開關電源。學習設計電源電路，為自己的電路系統匹配合適的電源，解決電源完整性問題，對硬件工程師的建模能力也是相當考驗的。
3.RF電路設計。隨著科技的發展，電路的工作頻率會越來越高，會帶來各種各樣的問題，所以要學會設計射頻電路。
4.溝通原則。掌握現代通信技術，包括信息論和各種調制方式，會用到各種通信電路中。
5.集成電路原理及應用。可以說幾乎每個電路板都會用到芯片，所以學習芯片的制造技術會大大提高妳的硬件水平。
舉個簡單的例子，數字電位器中的電阻是由MOS管組成的有源電阻。必須通電才能顯示電阻的特性。如果只用模擬電學的知識，就無法理解這種現象。
第四，總結
如果妳覺得有那麽多書，妳不可能全部讀完。那就是從靜態的、片面的角度來分析問題。其實上節課介紹的課那麽多，很多內容都差不多。比如數字電學中的移位寄存器就是單片機中的串行收發器。模擬電路中的放大器和振蕩器仍然在高頻和射頻討論，只是分析方法略有不同。
高頻的AM，FM，PM，說到通信原理還是要講的。此外，還提出了幾種類似的更簡單的調制方法，如ASK、FSK和PSK。電力電子技術中的DC斬波電路是開關電源的內容，但它只是擴展了壹些內容。
計算機硬件運維的重要性及策略
1，計算機硬件維護原理
1.1.為電腦營造良好的操作氛圍。
電腦工作環境的正常溫度應在18~30℃之間。過高或過低都會加速機器老化，減少其使用時間。因此，有必要為計算機的運行提供壹個合適的環境。(1)確保溫度適宜。在應用中，需要將電腦放置在通風良好的地方，使空氣流通，而且由於電腦顯示屏中的熒光物質對太陽光非常敏感，溫度會迅速升高，所以要避免將電腦放置在陽光直射的地方。②保證相對濕度。計算機工作的環境對濕度有壹定的標準。太潮濕的環境會使五金件發黴，電路板斷裂，導致使用中開路或短路。因此，在應用中必須避免與濕氣和其他液體接觸。幹燥的環境會讓電腦產生靜電，會損壞壹些硬件，所以要避免陽光直射[1]。
1.2，預防到位可以減少損失。
電腦硬件問題通常有兩個原因:①硬件本身的質量；②電腦操作人員的操作問題。因此，在實際應用中，必須遵循有效預防的原則，以最大限度地減少損失。
電腦穩定的工作性能需要達到以下兩點:①操作者需要有良好的使用習慣。在應用中需要細心維護，不能有隨意敲擊鍵盤、用力拍打電腦等動作。並且要加強細節的維護，不要忽視電腦的正確開關機動作，這可以是延長電腦使用時間的重要方法。②做足部測試。在計算機的使用中，外部硬件設施的問題是很容易觀察到的，所以需要在使用過程中測試外部設施的運行情況，然後再測試其他設施[2]。
1.3，硬件維修知識。
在日常生活、學習和工作中，電腦的作用已經越來越明顯，大多數家庭都可以看到電腦。購買前需要從宏觀角度了解電腦，學習相應的硬件維修知識，以便電腦出現問題時可以隨時維修，避免不必要的損失，保證電腦的正常運行。
2、計算機硬件維護策略
2.1，顯示維護
作為計算機的關鍵輸出設備之壹，顯示器的維護可以從以下幾點入手:
(1)用於有磁性的物品，如電視機、手機、IPAI等。，壹定要遠離電腦，因為磁性物品會使顯示顯像管磁化，使其無法正常工作，還需要多註意銀行卡、信用卡等的磁性。，並盡量遠離顯示器。
(2)為顯示器提供防塵罩。不使用時，用防塵罩蓋住顯示器，以防灰塵進入。因為灰塵會阻止電腦散熱，會燒壞內部的電子器件。
(3)將顯示器的亮度或對比度調整到合適的狀態，不要使對比度過強或過高。降低亮度可以降低顯像管中熒光粉和燈絲的老化速度，提高使用壽命。
(4)不要隨意改變顯示器的分辨率，這樣會損壞顯示器，減少其使用時間。對於顯示屏上的內容，不宜長時間固定，否則熒光粉會老化，影響使用時間。
2.2.鍵盤和鼠標的維護
鍵盤作為信息輸入的主要部件，保養好了，可以讓電腦信息輸入更加流暢。
(1)打字時不要長時間按住壹個鍵，或者打字時用力敲擊鍵盤。這些現象會削弱鍵盤的靈活性，影響電腦鍵盤，使其無法正常操作。
(2)輸入時不要吃東西或喝水，會使異物掉入鍵盤的縫隙中，特別是水進入電腦鍵盤後，會使電子器件短路，甚至燒壞器件，影響其使用時間。
(3)為電腦鍵盤設置保護膜，避免灰塵滲入。
(4)使用壹段時間後，需要拆下鍵盤，用專業工具清潔灰塵，防止灰塵對其造成損傷。
在鼠標的應用中，主要是按鍵彈性喪失或者控制失效。所以在使用中，不要太用力按鼠標鍵，也不要長時間按住。妳需要把鼠標放在平整光滑整潔的桌面上，最好配備鼠標墊。
2.3、主機的維護
主機作為電腦最重要的組成部分，是電腦的心臟，也是維護電腦的重要場所。啟動和關閉時間不應少於30秒。關閉電腦時，需要先關閉應用軟件，再點擊開始菜單中的關機，以免數據存儲不完整或損壞軟件。不要隨意打開主機箱，尤其是在開機狀態下，也不要隨意觸摸電路板，更不要隨意移動主機箱。液體容器不要放在主機箱附近，防止液體進入機箱對電子元件造成腐蝕[3]。
3.結束語
總結壹下，電腦硬件的維護原則和策略遠不止這些。因此，計算機用戶必須掌握相應的計算機硬件知識，了解硬件的諸多功能，掌握操作系統的清理和維護方法，在實際工作中靈活運用，逐步排除問題，這樣計算機才能在生活中為我們提供更多的幫助。
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