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計算機系統開發方法范文1
在金相分析的技術上以及準確性上，數字圖像處理技術又進入了一個新的發展領域，當然也在材料科技學科給予了一種全新的研究方式。這篇文章就是把數字圖像處理技術投入到金相應用中來，對這樣的跨方向的科技創新開展了深入的剖析。這篇文章的主要內容就是將圖像處理技術使用到定量金相剖析中來，而且使用VisualC++6.0編程來研究了金相構成計算機剖析系統。這篇文章勾勒出了金相圖像分析系統的大致的結構和使用方式、創新圖像預處理的算法等，并且說明這些結構的最終用處是配合金相圖像的研究工作。
【關鍵詞】金相分析 圖像處理 圖像分割 金相參數檢測
1 緒論
在國外，金相圖像自動分析系統的探索要比我們國家投入研究的早。早在1960年左右，就有很多生產商抓住商機將其投入到生產中。這類產品有很多，如英國劍橋儀器企業的T系列、美國Buahc&Lomb公司的QMs系列等等，這樣的比較有年代感的商品使用了光導管掃描裝置來獲得圖像，量化級別相對較低，就像QTM，只有64級灰度。
數字圖像處理在許多的領域都投入使用，而且也已經在人民群眾的生活中得到普及，在國家的安全方面以及經濟進步方面、日常的生活中也越來越發揮不可替代的作用。以后的圖像處理技術也會在應用以及研究中得到進步。而且進步的方向大致有四個領域。必將向著快速、高分辨率以及多媒體化、立體化、科技化和高性能化這樣的領域逐步前進，實時圖像處理的思想以及探索也會不斷地得到完善。
2 計算機定量金相分析系統設計
2.1 硬件系統結構
一般情況下，計算機定量金相分析系統的主要工作就是使用圖像采集卡來對各種圖片進行收集，所收集到的圖片大部分都是電子顯微鏡下看到的圖片，而且把它變換為數字圖像，然后在儲存到硬盤里；另外一種方式就是通過數碼照相機拍攝到的圖片，保存到電腦中，目的是為了接下來的研究以及剖析；與此同時還使得計算機能簡單的完成顯示以及處理任務。系統的硬件結構如圖1所示。
2.2 軟件系統構造
2.2.1 面向對象的程序研究方案
在一般的結構化程序研究中就是將軟件劃分為各個部分的模塊來完成的，這樣能夠將程序框架變得更加的清楚，有利于研究以及優化，然而模塊之間不是所謂意義上的各個獨立。然而其內部之間都是有非常錯綜復雜的關聯。所以很明顯這樣以編碼為中心的比較基礎的結構化程序構建方式早就不符合要求。然而一定會使用面向對象的語言來完成。其最重要的特點如下：
（l）對象的類描述；
（2）封裝性；
（3）多態性；
（4）繼承性。
2.2.2 本軟件構造的根本思想
本軟件使用的是軟件工程模型的線性模型，即使這個軟件太過于簡單和不可實現性，早就無法適應和滿足當前軟件發展的需求了。然而，相關設計人員在設計本軟件的時候，就充分考慮到了這個問題，并建立了線性模型，具體如圖2。
軟件的最本質的性能以及由于對軟件優化以及保護需求，本軟件系統大體設計思路如下所示：
（1）文件儲存；
（2）金相參數評估；
（3）圖像處理；
（4）圖像預處理；
（5）框架與結構；
（6）幫助功能。
圖3是軟件結構，圖4是界面設計。
2.2.3 編程環境
從整體上說，C語言并不是一個單純只面向對象的語言，其中包含有大量的概念機制，能夠對對象概念進行編程；Visua1C++這個平臺具有三個明顯的特點，分別是高度集成、交互和可視化編程，所以在選擇本軟件編程環境的時候，毫不猶豫地選擇了ViusalC++.60。該系統能夠讓用戶直接使用代碼，而不需要考慮具體的使用細節，這樣一來，使用者就可以將更多地精力放在圖像處理的算法方面，這樣程序的設計效率得到了大幅度提升。MFC庫具有非常多的功能，通過MFC庫寫出的程序，維護、移植、擴充等都非常簡單。
2.2.4 具體實現設計
系統用到的設計主要包括：
（1）應用類；
（2）主框架類；
（3）子框架類；
（4）視圖類；
（5）文檔類；
（6）處理圖像類；
（7）金相組織類。
本軟件處理的對象主要集中在設備無關位圖（DIB）方面，但是在MFC庫中卻沒有專門針對該類型的類，并且在整個Win32SDKAPI中，涉及到的處理函數數量非常少，基本上無法滿足處理的具體要求。所以在本軟件的設計中，專門設計了CDib。但是在MFC庫中，已經有了一個可以對設備相關位圖（DDB）進行操作的ciBtm。原先計劃把該類當成父類，通過父類派生輸出具體的CDib，但是如果從長遠發展的角度來看，這種做法并沒有太大的用處。不僅如此，cobject類還有兩個不得不說的優點，那就是最低限度的成員數據和函數，派生花費得到了大大的降低。
3 金相圖像預處理技術及其實現
3.1 圖像的數據結構和運算
圖形的畫面存儲形式具有非常明顯的特點，根據這個特點可以很輕松地對其進行區別：圖像不是矢量結構，而是柵格結構的。所謂柵結構就是將圖像均勻地分成若干個柵格（像素），并對每一個柵格的光度值進行了記錄；像素的坐標通常會有規則地進行隱藏，并呈規則排列，最常見的一種排列方式就是矩陣排列。由此圖像可用基于位置坐標的三維函數來表示：
圖像的形式有兩種，即黑白和彩色。黑白圖像就是說在該圖像中，每一個點都不是彩色的，而是紅、綠、藍顏色平等地分布開來，即
對于黑白圖像來說，f（x，y）所代表的是（x，y）所在點的灰度值。
計算機只能夠對一些離散的數據進行處理，所以處理那些連續圖像函數的時候，就需要事先進行掃描、采集、量化的采集工作，之后才能進行轉化，使之成為數字圖像。數字圖像的表現方式為：由采樣點的值所組成的矩陣。具體如下：
3.2 圖像的存儲格式
圖像在某種程度上可以被看成是簡單的數組，但是圖像在際存儲格式方面卻并不簡單，有著復雜多樣的格式，而且不同格式都有獨特的工作機理和優缺點。本系統的圖像格式為BMP格式，這是一種比較常用的一種格式。該格式也被稱為位圖（DIB），和設備沒有任何關系，有時候還會以BMP或者DBI為后綴。其結構如圖5。
3.3 圖像處理及其功能和原理
數字圖像技術主要有兩種目的，第一個目的是讓人能更清晰地看到圖像，第二個目的就是讓圖像的內容能夠更明確清楚地展現出來。第一種被稱為圖像處理，通常會經過變換和增強濾波和信噪比來實現；有些圖像信息微弱，對于這種圖像來說，最好的辦法就是進行灰度變換，提高對比度；對于那些非常模糊的圖像來說，如果想要實現圖像的恢復，那么就需要進行相應的幾何校正工作。通過這些處理的辦法，可以在很大程度上改善圖片的質量，讓人更容易識別。第二種被稱為圖像分析或圖像識別。這種方式進行的基礎是圖像處理，在一些數學理念的基礎上對圖像進行區域分割、，并對其中的特征進行提取，之后，通過定量的描述建立起參數關系，從而為進一步分類和測量提供參考。
在金相圖像的分析中，出現了很多灰度差異的問題。造成這種問題的主要原因在于，金相試樣制備是殘留了過多的磨痕、拋光粉等異物。這種情況還會造成圖像分析的誤差，因此，就需要進行圖像增強和平滑銳化等預處理。
4 結論與展望
在計算機圖像處理技術發展的同時，逐漸和材料學進行了融合，并出現了金相組織計算機分析系統，該系統的出現時必然的，是充分結合了計算機技術、圖像處理、定量金相等技術的綜合性系統。該系統涉及的技術較多，所以在很多的時間內并不能做到盡善盡美，其中還存在很多問題需要我們一起去研究：
（1）軟件問題：很多軟件的功能還需要進一步地進行加強并提升其功能，尤其是金相參數測量方面。
（2）在理論方面，要將重點放在圖像分割方面。金相圖像是個微觀顯示圖像，弱邊緣的問題非常明顯，所以，不能用通常情況下采用的邊緣檢測方式來進行。
（3）在圖像分割技術的支持下，模式識別將會實現對金相組織的自動識別。綜上所述，隨著我國機械行業的不斷向前發展，對材料的性能要求也日益增強，在金相分析中也出現了很多圖像處理技術，共同推動其不斷向前發展。
參考文獻
[l]李志敏，吳建軍等.計算機處理技術在晶粒度測量中的應用[J].壓點與聲光，2002：168-170.
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[3]石銳.高仲英等.晶柱度評級中晶界的自動修復[J].中國體視學與圖像分析，1997：82-84.
[4]汪守補.金相分析基礎[M].北京：機械工業出版社，1986.
[5]秦國友等.定量金相[M].四川科學技術出版社，1987.
作者簡介
劉靜（1982-），女，江蘇省泰興市人。2009年畢業于中國礦業大學計算機科學與技術專業，工程碩士學位?，F為江蘇聯合職業技術學院徐州財經分院信息技術系教師、講師。研究方向為計算機應用。
計算機系統開發方法范文2
關鍵詞：房地產開發企業 開發成本 成本核算
在房地產開發過程中，如何加強對建筑工程的成本核算管理，是建筑企業適應市場經濟的重要前提條件。近些年，房地產市場過熱問題已經引發了一些列的社會矛盾，國家在宏觀政策方面積極的進行了調控，同時，由于市場原材料價格和勞動力成本的不斷上漲，這對于房地產市場來說，成本核算問題意義重大。
一、房地產企業的開發成本的組成
房地產企業的開發成本是指在一定時期內開發生產銷售的房地產的產品所付出的代價即全部的費用支出。房地產企業的開發成本一般由三部分構成：土地、土建以及設備費用，配套費用于其他費用支出，管理費用與籌資成本。土地、土建與設備費用是與社會同期土地價格、人工成本以及設備輸出相關聯的，其變化因素受人為控制性較小。而配套費用、管理費用、籌資成本及其他費用支出是成本控制中變化大、人為控制性的成本因素，這包括項目方案設計優化、水電煤氣與市政設施等配套設計、建設周期管理、投資風險控制等成本，其中，配套及其他費用是房地產開發中受外界影響最大的成本因素。
二、房地產企業開發成本的影響因素分析
房地產企業的開發成本的影響因素主要表現在以下幾個方面：
（一）項目開發設計方案不完善
項目開發設計方案不完善，容易導致在編制過程中因施工條件差異出現借用定額的現象，特別是對于跨區施工的核算定額管理存在偏差大，要針對跨區域施工的定額和不同的施工條件來區別對工程核算標準。
（二）綜合管理的意識不強
目前，我國由于設計部門、建設單位和施工單位相互之間缺乏有效的溝通，工程監理部門很少參與到決策分析與投資管理中。因此，大多數的工程核算管理只是處于階段性的子項目管理上，對建筑工程的全過程很難進行有效的綜合管理。
（三）核算管理制度不完善
在核算周期、核算項目管理、成本的分配與結轉、核算對象的明確、竣工項目的成本結轉等方面的制度不明確，尚未形成規范的統一管理體制。
三、房地產企業的成本核算及規范措施
房地產企業的成本核算一般要從三個方面考慮，確認成本核算的對象，費用的歸集及分配方法，計算成本周期。由于房地產企業的規模和經營項目開發的周期的差異，要根據企業自身的生產工藝及特點來選擇。加強房地產企業的成本核算，需要規范以下措施的落實：
（一）明確房地產開發成本的核算對象，要根據不同情況加以確定
現代房地產開發對于開發項目的要求多樣化，使得成本核算對象復雜化，往往造成概念不清，無法明確核算的對象。這就需要成本核算時要根據工程的用途、地點、施工條件、施工隊伍的差異等因素分別處理。對于獨立編制預算的項目設計以及獨立施工的單項開發工程、結構類型與開發地點以及施工進度相近的群體開發項目，可以作為一個獨立的成本核算對象。而對于大型的開發項目，由于工期較長、規模較大，并且在施工過程中由于需要分批安排進度。在核算時必須對竣工項目及時的進行核算，這就要求將這類的大型開發項目劃分多個核算單元，確定不同核算對象。
（二）確定開發成本的歸集、分配與轉結核算
一般來說，一些直接費用可以直接計入，開發成本中，比如建安工程費發生時可以直接進入開發成本中。有一些間接費用屬于多種產品共同負擔的費用，應當將其行歸集后采用合理的方法再分配到產品的成本中。像配套設施費等費用分配就是需要按照會計準則規定進行分配后計入成本中。如：按規劃建設面積為標準分配的前期發生的基礎設施和配套設施費以及工程費等，具體的操作是發生時記入開發成本項下的二級科目的前期工程或者費配套設施費等賬戶中，等項目竣工后，再按項目規劃建設面積重新分配，分別計入有成本中。
（三）成本核算項目的合理設立
對于開發過程中產生的土地拆遷補償費、基礎設施費、公共配套費、前期工程費等等費用，本著便于分析研究、便于管理結算的原則，合理的劃分核算項目，不能羅列太多盡量合并。對于不同進度的開發項目，還要根據工作進度和付款情況，按合同進行明細核算。
（四）要明確成本核算周期，重視項目竣工成本結轉核算
由于房地產企業具有開發產品周期長的特點，因而按生產周期核算趨于合理。為了計算經營利潤，考核經營業績和結清稅款，需要計算出項目的總成本和可銷售面積的單位開發成本。對于開發規模小的，地塊較少的項目，開發的周期較短，可按項目開發周期單獨核算。對于開發規模大的開發項目，周期較長的，可采用完工進度百分比法或按照開發物業類型分門別類的進行核算。
總之，房地產企業的成本核算需要規范的核算項目確定、明確房地產開發成本的核算對象、落實核算制度、確定開發成本的歸集分配與轉結核算、明確成本核算周期。
參考文獻：
計算機系統開發方法范文3
一、計算機審計面臨的風險
（一）內部控制風險。計算機系統中的內部控制風險是指會計電算化系統的內部控制不嚴密造成的風險。在手工記賬條件下，內部財務的控制機制完全是人與人之間的互相監督和控制。實現會計電算化后，這種監督和控制主要表現為人和機器的雙重控制，而且以對機器的控制為主。機器控制較之制度控制存在以下幾種問題：一是缺少交易軌跡，計算機的指令操作，比手工提供的可見證據少得多。數據可能直接進入計算機系統而沒有相應的支持憑證。如某些聯機系統中，單個的批準數據輸入的書面證據可能被其他計算機程序取代；二是同類交易處理的一致性。計算機處理一律以相同的指令處理類似的經濟業務，因此，雖然與手工處理的抄寫錯誤可消除，但程序錯誤通常導致錯誤地處理所有的業務；三是缺乏職責分工。許多在手工系統中由多人分工執行的控制程序，在計算機信息系統中都被集中起來。存取計算機程序、數據和信息處理的一個人可能處于執行不可分的多種職責的位置；四是在特定方面發生錯誤和舞弊行為的可能性較大。由于計算機信息系統的固有限制，在系統開發、維護和執行過程中人為錯誤的可能性大。在缺少適當控制時，被審單位內部人員未經授權存取或不留證據地改動數據和程序的可能性將提高。此外，由于處理會計信息的人員減少，同時也降低了發現錯誤和誤差的可能性。由于以上這些內部控制風險，造成會計信息系統存在隱患，也加大了計算機審計的難度，促使計算機審計應對被審計單位會計信息系統及計算機系統環境的安全加以檢驗，并采取措施防范內部控制風險。
（二）文件記錄風險。這種風險是指電磁性財務數據有被篡改的可能。在電算化系統中可人為篡改數據而不留痕跡。一是計算機審計是隨著會計電算化的發展而產生的，在以往的手工會計核算系統中，從原始憑證到記賬憑證，從記賬到報表編制，每一步都有文字記載和經辦人員簽名，審計線索比較清晰。而在會計電算化信息系統中，由于數據存儲介質的磁性化和數據處理過程的自動化，業務數據進入計算機系統之后，由計算機按程序自動生成會計報表，即使有篡改也不會留有痕跡，比起手工系統來，電算化系統中的審計線索更隱蔽、更容易引發經濟犯罪；二是在電算化系統中，會計賬簿是由系統自動登記的，用戶能修改的數據主要在憑證和報表中。所謂數據文件的修改，是指對未登賬的憑證以及報表數據的修改，已登賬的憑證是不能修改。目前電算化系統中使用的會計軟件對操作人員的每次操作都有記錄，但這樣的記錄顯得過于寬泛，使得有價值的線索隱蔽其中難以發現。由于傳統審計追蹤審查已不適用，審計入手點更多的是靠審計人員的經驗和判斷。文件記錄風險的產生，使得審計工作加大了工作量，增加了審計成本；也使審計風險增加。
（三）系統安全風險。對系統安全的審計是計算機會計信息系統審計的重要內容，也是審計的難點。主要包括對系統開發和應用程序的功能進行審計測試。對系統開發的審計是事前審計，審計人員要參與系統分析、調試、運行與維護等。而對系統應用程序進行審計，一是要對嵌入應用程序中的控制措施進行測試，看其是否按設計要求運行中；二是通過檢查程序運算和邏輯的正確性已達到實質性測試的目的。在財務會計軟件中，是通過對系統使用人員的密碼和授權設置以及進入系統的身份驗證功能實現的。對這些功能的審計，可通過簡單的測試得出結論。由于要確定所審計的會計信息系統的安全性需要審計人員有豐富的計算機知識，因而對審計人員的計算機專業性要求很高，這也是審計人員面臨的挑戰。由此也產生了判斷系統安全是否準確地審計風險。
二、對策
（一）針對內部控制風險，審計人員在評價會計電算化系統固有風險和控制風險時，須考慮以下事項：一是被審計單位使用的計算機信息系統是自行開發的而非外部購買，使用者是否有能力改變數據和開發報告；二是一般控制影響財務應用系統的可靠性，其影響程度取決于具體應用的范圍和風險水平，計算機信息系統記錄內容的性質和范圍影響系統環境的復雜性和其面臨的固有風險。針對被審計單位的會計信息系統特點和固有或控制風險，應詢問被審計單位的主要管理人員，查閱相關文件記錄，審察被審計單位的業務活動及其運行情況，考慮以前年度審計過程中所了解的相關情況及其變化，并進行符合性測試。通過加強對與計算機系統相關的內部控制的審計來降低計算機審計中面臨的控制風險。
（二）針對文件記錄風險，審計人員應當檢查會計信息系統是否具有識別錯誤的功能，對系統拒絕接受的錯誤數據，是否提供適當的控制措施，對系統拒絕接受的錯誤數據，是否提供適當的更正程序；復核輸入、輸出設計，查明是否留有審計線索并進行實質性測試。
計算機系統開發方法范文4
集成電路技術的發展，使集成電路和處理器的關系密不可分。隨著多核技術的出現，處理器已經變成構成系統級芯片（SoC）的基本單元，因此，從集成電路的功能級設計層面講，計算機系統設計實現采用的方法就是大規模集成電路（VLSI）系統的設計方法。從卓越人才培養的角度，VLSI系統設計是微處理器的邏輯實現手段，而數字邏輯是計算機組成的物理實現基礎。學生的數字邏輯系統設計能力和VLSI系統設計能力直接決定了其計算機系統設計能力。因此提升學生計算機系統設計能力的關鍵是提升學生的數字邏輯系統設計能力和VLSI系統設計能力。為了切實提高計算機工程專業方向本科學生的計算機系統設計能力，教學改革研究工作的目標確定為：以數字邏輯設計方法為設計基礎、以硬件描述語言為設計工具、以硬件仿真系統為設計環境、以FPGA為系統實現手段、以計算機系統設計實現為目標和主線，將計算機系統設計實踐完整地貫穿于專業核心課程之中；教學改革研究思路確定為：系統視角、整體優先、設計牽引、講做結合、注重能力。該研究思路不同于一般的課程群，不是簡單的知識點的審視，是“自頂向下”的觀點和“自底向上”的實現的一種結合方法，最終目標是提升計算機工程專業方向本科學生的計算機系統設計能力。
2研究內容
計算機工程專業方向的主干課程包括數字邏輯、計算機組成原理、匯編語言、計算機系統結構、嵌入式系統、計算機設計與調試、計算機系統設計、VLSI系統設計等。課程各有目標，課程之間有宏觀上的先后順序，有微觀上的相互穿插，有內容上的重疊。經過近幾年的教學研究和改革，各門課程都發生了非常大的變化[1]：VLSI課程中會涉及算術邏輯單元的設計甚至處理器設計方面的內容；匯編語言的作用已經從編程工具轉變為描述和理解計算機系統工作原理的有效工具；HDL語言和仿真工具不再專屬于數字邏輯電路設計領域，已經成為計算機系統設計的通用語言和工具。但是，由于總目標不明確，導致課程分頭講，實驗分頭做，總體學時不少，最終效果欠佳。筆者的主要研究內容以計算機系統設計為目標，從能力培養的視角看待和理解數字邏輯、計算機組成原理、匯編語言、計算機系統結構、嵌入式系統、計算機設計與調試、VLSI、計算機系統設計等課程，借鑒CDIO的思想，將系統設計思想和設計實踐貫穿整個計算機工程專業方向人才培養過程。
2.1重新審視和修訂教學計劃
在研究過程中，我們首先整理涉及的各門課程的全部知識點，對相互影響的重要知識點整體排序，整合相近和相似的知識點，歸并出一些重要的專題，提出有利于培養計算機系統設計能力的完整實踐教學體系，全線引入HDL語言，全線引入基于FPGA開發板的設計實驗，緊密配合理論課、設計方法課、實踐課，形成“學習—構思—設計—實現”的完整過程。
2.2數字邏輯電路設計課程內容的改革
數字邏輯電路設計課程改革的研究重點是設法強化和提升學生使用硬件描述語言說明硬件系統的能力，將硬件設計語言的介紹提前到課程的開始部分，使學生在學習數字邏輯電路設計過程中就開始使用硬件設計語言，相當于使學生掌握了一個設計工具，為計算機組成原理課程和計算機系統結構課程提供支持，另外，從教學上形成學習數字邏輯電路設計就是學習集成電路設計的理念。數字邏輯電路設計課程的實驗既有使用邏輯電路器件搭建實驗電路的傳統型實驗，又有使用FPGA開發板的設計實驗。
2.3計算機組成原理課程的教學改革
計算機組成原理課程借鑒“深入理解計算機系統”教材中的思想，調整了部分課程內容和授課重點，比如，在數據表示部分增加了C語言的整數表示以及比較運算的示例，在存儲器部分增加了程序訪問局部性原理的C語言示例，在指令系統部分增加了尋址方式的C語言示例等。增加C語言的示例是進行教學視角調整的一種嘗試，由于學生已經學習過C語言，已經初步掌握了編程方法，但是并不清楚程序在計算機內部，特別是在計算機系統底層硬件中是如何表示、如何執行的。通過在計算機組成原理課程中增加一些C語言的示例，讓學生真正理解程序的執行過程。
2.4計算機系統結構課程內容的調整
計算機系統結構課程在課程內容方面進行了一些調整，主要為了更好地與計算機組成原理和計算機設計與調試等課程銜接。增加多核處理器和多線程調度等方面的內容；對教材中給出的一些具體處理器實例給予更多關注，比如Pentium、PowerPC和MIPS處理器實例等；重視向量運算和向量處理器部分的內容。
2.5計算機設計與調試課程實踐教學改革
計算機設計與調試課程把以往讓學生設計實現一個有十幾條基本指令的微程序控制器改變為設計實現向量協處理器；以PowerPCRISC處理器的指令系統為參考，把設計PowerPC擴展指令協處理器AltiVec模塊中的VSFX指令部分作為教學內容。整個設計任務分為8個相互聯系、難度逐步增加的子任務，通過教師引導、分組討論、學生實踐、實現設計、完成測試等一系列教學環節，讓學生完成協處理器中的部分設計工作并熟悉完整的協處理器的設計與調試方法。
2.6嵌入式系統設計課程實踐教學改革
嵌入式系統設計課程開發出嵌入式系統計算機結構及相關軟件的綜合實驗，使硬件與軟件相結合，強化對學生計算機綜合開發應用能力的培養，提高學生的實踐能力。綜合實驗要求學生完成一個嵌入式系統開發實現的全過程，包括完成硬件、軟件的功能分配，進行主控數字系統硬件的設計和制作，設計驅動和功能軟件，硬件、軟件的分別測試與綜合測試等。
2.7VSLI系統設計課程實踐教學改革
VSLI系統設計課程的實踐教學改革，把實踐分為3種類型：課程實驗、自主實驗和課程設計，3種類型的實驗全部基于Nexys3FPGA開發板進行設計。課程實驗包括XilinxFPGA設計流程、Nexys3FPGA開發板主要模塊接口設計和基于IP的數字電路設計等。自主實驗部分的題目類型包括：串—并轉換電路、FIFO存儲器設計、大數加法器設計和FIR數字濾波器設計等。課程設計部分的題目類型包括密碼協處理器設計、數字信號協處理器設計和圖像處理協處理器設計等。
3實驗室建設
天津大學計算機科學與技術學院2006年建立了數字邏輯電路設計實驗室、計算機組成實驗室、計算機系統結構實驗室、嵌入式系統實驗室，建立了超大規模集成電路設計與應用研究所。實驗室配備了數字邏輯實驗臺、計算機組成原理實驗臺、計算機系統結構實驗臺（帶有FPGA模塊）、嵌入式系統設計實驗臺等教學實驗設備。這些實驗室和實驗設備能夠滿足常規的計算機系統實驗，但對計算機系統設計能力培養的支持還不夠。為此，學院2013年與美國Xilinx公司合作，建立了天津大學—美國Xilinx公司計算機系統設計聯合實驗室，實驗室配備了50多塊Nexys3FPGA開發板，實驗時可以滿足每人一塊開發板的要求。超大規模集成電路設計與應用研究所于2012年引進BEECube公司先進的BEE3系統，該系統基于計算機系統的第三代商用FPGA系統，包括4個Virtex5FXTFPGA芯片，以及高達64GB的DDR2ECCDRAM和8個用于模塊間通信的10GigE接口。有了Nexys3FPGA開發板和BEE3系統，我們具備了實現學生設計的各種計算機系統的設備平臺，為培養學生計算機系統設計能力提供了強有力的支撐。
4結語
計算機系統開發方法范文5
計算機應用已經滲透到日常工作的許多方面，許多企業的領導已經或正準備投入高額資金，建立大規模的計算機管理信息系統(MIS)。但是，系統建設常常難以達到預期的效果，比如有的開發規模很大，實際應用的范圍卻很小；有的系統用與不用似乎沒有多少明顯的差別；還有的系統維護工作量太大，為擴充功能甚至需要推倒重來。就系統開發的某一具體問題來說，主要是開發用于數據處理的程序，一般是比較容易實現的。因而很少出現因網絡或程序調試不通而中止開發的情況，并且大都采用最新的、高性能的計算機軟硬件平臺，由優秀的計算機技術人員實施開發，但預期的目標常常難以達到，這個問題值得深入研究。為此，本文從系統目標和內容的確立、開發過程的組織與控制、按計算機的特點組織系統等幾個方面進行了分析，強調MIS建設的同時面對用戶和計算機系統兩個方面，僅僅注重計算機技術和程序開發是不夠的。
一.系統目標和內容的確立
MIS的建設中，系統的最終目標和內容常常難以確定。比如：設備管理系統，設備的種類成千上萬，規格型號、歸屬部門、安裝位置等千差萬別。MIS要管理的內容、達到的效果及運行后的狀態等涉及的內容很多，很難通過調研完全確定所有的內容。事實上，MIS建設和一般工程的根本區別就是不能在開發前完全確立系統的目標和內容，即不可能期望有一個詳盡的設計去簡單地、方便地組織和控制系統的建設，這是MIS建設的最大特點，也最易引起比較大的問題。常有人希望先有一個詳盡的設計，再根據設計實施開發。這要求開發者不僅要在短時間內把原有的工作方式完全掌握，而且要設計出一種新工作方式，實際上是很難做到的。一方面，計算機技術人員掌握的是運用計算機技術的能力，而并非快速學習掌握任何工作方式的能力。短期內計算機技術人員不可能完全掌握原有的工作方式。另一方面，一種新的工作方式的確定必然要經過用戶反復的試驗，不可能借助任何圖表、算法而一次確定，更不可能由計算機自動產生出來。有的系統調查花數周或二三個月的時間整理出大量的表格，看似很有收獲，而系統開發的決策者和組織者卻并不明確系統開發究競能有什么效果，引起怎樣的變化。在這種情況下就由計算機技術人員展開程序開發，帶有很大的盲目性，往往引起系統開發的紊亂或失敗。
MIS建設應從實際需要和可能出發，確立適度的開發目標和內容，使企業的決策者和系統的開發者都對系統建設心中有數，以便有效地安排和布署開發工作，并且在開發過程中逐步確立新的工作方式。系統的目標和內容涉及因素很多，而應考慮相應的策略和方法：(1)系統分解。系統建設的規模一般較大，不易掌握和控制，可以將其分解為多個子系統，以降低系統的復雜性。原有方式總是按照工作相關的程度分為多個部門，因此，劃分子系統是方便的，關鍵是要制定描述子系統間聯系的約束規范，以此保證各子系統最終能形成一個統一的系統。(2)全面評估。對于各子系統，全面評估系統開發的目的、內容、效果、條件相運行后的維護擴展等因素，這些因素關系到系統建設的成敗，應從實際需要和可能出發，要從大局著眼進行認真的分析。盲目求大求全就會導致圖虛名而招實禍，達不到預期的效果。(3)逐步迫近。在滿足系統約束規范的基礎上，用快速原形法開發各子系統。這樣就不必首先進行詳盡的需求分析，以完全掌握原有的方式，而是通過試運行把用戶的需求不斷吸收進去，讓系統直接逼近開發目標。這樣做有許多益處：可以降低開發者掌握原有系統的難度；可以更準確地了解用戶的需求、確立新的工作模式；開發過程中，用戶已經接受了新的系統。
二、以數據為中心
分類組織數據為核心，無論計算機內部多復雜，MIS建設所用到的通常只是計算機的操作。隨著計算機技術的飛速發展，其功能越來越強，使用越來越簡單，計算機技術本身已不再是MIS建設中的難題。系統開發中，有關計算機要解決的關鍵問題是怎樣以計算機為平臺組織新的系統。
MIS的開發是根據計算機的特點重新設計出一種新的工作模式。實際工作中常常忽視這一點，甚至完全根據人工方式的特點設計計算機的功能。就象用工匠們手工生產方式設計汽車工業的生產線，實際上并不能真正提高效率一樣，這樣的MIS建設并不能發揮出應有的作用。
美國學者詹姆斯?馬丁(JamesMartin)指出：在企業的數據處理工作中“數據是穩定的，處理是多變的，數據位于現代數據處理的中心”。由此他提出了“總體數據規劃”的方法。就象“要把汽車制造從個體手工生產方式變為大批生產方式，需要建立一種真正的基礎結構”一樣，新的計算機系統的“基礎結構”是對企業的數據進行總體的規劃和組織，建立起統一的數據平臺。
以數據平臺為中心，將系統開發劃分為形成數據平臺和由數據平臺變換出結果兩個部分，在整體上使系統結構簡單明了：
建立了同一的數據平臺，憑借現有的開發工具，各種結果都可以方便地變換出來，而不必要事先將各種功能完全確定；另一方面，無論管理體制如何變化，涉及到的基礎數據卻是穩定不變的，改變功能只需改變相應的程序，以適應企業改革的需要。
有些系統的數據其內容和分類較為明確，如：民航及鐵路售票系統、圖書館系統等，這種系統可以直接從組織數據入手實施開發。而更多的系統所包含的數據內容是隱蔽的，如：電廠的設備管理系統，數據量極大，數據關系復雜，短時間內完全掌握幾乎是不可能的，應在開發的過程中逐步地識別數據，通過對數據的分類組織逐步建立起數據平臺。
三.開發過程的組織與控制
系統開發的涉及面和工作量一般很大，開發者應有一個通盤的考慮，把握和控制開發過程，并把許多人的工作有效地銜接起來，形成一個統—的工作方式。由于開發過程的主要工作和最終表現形式是大量的程序開發，人們常常僅僅關注程序的開發，這很不夠。就象戰爭雖然最終要表現為戰場上的廝殺，而廝殺背后的運籌對戰爭的勝負至為重要一樣，開發過程的組織與控制決定著系統建設的成敗。這里提出以下方法：
3.1平穩安排
MIS建設中常常有開發了大量的程序，再一次性地投入試運行；還有的對開發工作中的問題和困難估計不足，把開發規模展開的過大而無法控制。這都會使工作量和難點過于集中，防礙系統建設。通過對系統的分解，根據工作量、用戶情況及其在系統中的作用等因素排列開發順序，并根據子系統的開況隨時調整和部署開發工作，使系統開發能有一個由小到大的、平穩的發展過程，并能方便地形成系統。
3.2整體控制
在開發過程中，許多出于局部利益的問題影響系統的形成。有的用戶對計算機不了解，常常在完成了一個功能以后又提出新的要求，而開發者看來這是應該統一考慮的問題有的用戶掌握一定的計算機知識，但是真正了解和接受系統觀念的極少，他們會從孤立的角度提出和系統相悖的要求，甚至僅僅把開發者當作程序員，自己直接安排開發工作。并認為實現他們提出的功能要求比較簡單，開發者應該馬上完成。開發者如果不夠冷靜，很容易陷入具體問題中去，頭痛醫頭，腳痛醫腳，失去對開發過程的整體控制。在這種情況下MIS建設是不會成功的。因此，開發者應善于了解和把握系統性、本質性的問題，有一個明確的系統概念，同時，要采取有效的技術和組織措施，確保在開發工作中處于主動，以便有效地貫徹系統建設的思想，把系統建設推向成功。
3.3吸引用戶
在開發過程中用戶的參與對整個系統建設至關重要。有的開發者只把著眼點放在計算機技術本身，按照自己的構想做出了大量程序，而用戶卻不愿使用，使開發工作落空。還有的僅僅靠說服有關領導，用行政命令迫使用戶參與開發，這樣很容易使用戶消極甚至反感，導致開發相應用的脫節。常常有開發者抱怨用戶不能很好地配合，甚至認為用戶的文化素質低或者在中國搞MIS超前，其原因就是沒有做好用戶參與開發的工作。
及時投入試運行是吸引用戶參與開發工作并和他們具體交流的有效途徑。為此，子系統的分解要便于開發和試運行。在諸多子系統中，應注意選取那些使用效果明顯又易于開發的子系統首先開發，其運行效果會增強用戶對系統建設的信心和對開發者的支持。
3.4迅速過渡
整個系統的形成需要有一個漸進的過程，不可操之過急，而子系統的開發則必須迅速完成，才能確保整體L的從容部署，這是系統建設的節奏。如果長時間不能過渡到新的工作方式上去，用戶會消極應付，同時也給程序調整帶來困難。
四.按計算機的特點組織系統
原有的方式一般是以適應人的工作特點逐步形成的，常常是分散的、不規范的、其處理過程也較長。而計算機系統適合處理大批量的、規范的數據，并且處理過程力求簡明。按計算機的特點組織新的系統，不單單提供了數據的處理而且能使工作方式變得規范、簡明。因此，MIS的開發不是在模擬原有的方式，而是根據計算機的特點重新設計出一種新的工作模式。實際工作中，對這一點常常比較忽視，甚至完全根據人工方式的特點設計計算機的功能。就象如果用工匠們手工生產方式設計汽車工業的生產線，實際上并不能真正提高效率一樣，這樣的MIS建設并不能發揮出應有的作用。
計算機系統的“基礎結構”是對企業的數據進行總體的規劃和組織，建立起統一的數據平臺。以數據平臺為中心，將系統開發劃分為形成數據平臺和由數據平臺變換出結果兩個部分，在整體上使系統結構簡單明了。建立數據平臺是面向計算機的有效方法，但不適于直接面對用戶及其所使用的工作方式。作為—種開發方法，它適用于目標及所包含的數據內容明確的系統，如：民航及鐵路售票系統。這種系統可以直接從組織數據入手實施開發。而對于目標及所包含的數據內容隱蔽的系統，如電廠的設備管理系統，首先要面對的是用戶及其所使用的比較模糊的工作方式，對此開發人員在短期內完全掌握是不可能的。此時應采取分解的方式，通過試運行把用戶的需求不斷的吸收到系統中去。在這個過程中，開發者要注意以數據平臺為中心建立起新的系統結構。
五.系統建設的可持續性
企業管理水平、經營效益的提高是長期的、不斷的，因此，與之相適應的MIS的建設也是一個長期的、不斷的過程，要從發展和變化的角度看待MIS建設。實際工作中，常常有急于在一次開發過程中做好一切工作，希望以后長期受益的做法影響到系統建設的正常進行。比如有的MIS建設者提出計算機配置要10年不落后，這實際上是按照一般工程建設的習慣對待MIS建設，因而是錯誤的，也是有害的。如果系統配置不從實際需要考慮，而是盲目求高求全，不僅不能發揮出作用，而且隨著計算機技術的更新換代，價格迅速下跌，大量的投資將化為烏有；同時，這種只顧眼前利益的做法，往往使所開發的系統不能隨管理工作的變化而改動，使用一段時間后維護工作量太大，以致難以承受，甚至不得不推倒重來，使原來開發工作中的一切努力都付之東流。MIS建設需要大量的資金，把建成的系統推倒重來是極大的浪費。因此，急于在一次系統開發中作出突出成績的做法是十分有害的。
MIS建設的著眼點應該是不僅能滿足日前的工作需要，而且能隨管理工作的變化方便地進行維護和擴充。這不僅是系統軟硬件配置、投資的原則；而且是應用軟件開發的重要原則之一。
系統建設的可持續性關鍵是應用程序可以持續使用。這要求應用程序要易于理解、擴充和改動，并可以方便地移植到升級的平臺上。對此，應在開發階段作出安排，使系統具有良好的結構。再者，要注意區分系統中穩定的部分和變化的部分，在系統結構上把這兩部分分開，穩定的部分在經過試運行后將其封存起來，系統穩定運行后的維護工作就集中在變化的部分，這樣大約可以把擴充和改動的范圍縮小到三分之一，使之大為簡化。
六.系統建設的基礎性工作
系統的開發和運行有許多先決的條件和問題，比如：選拔和培養出合格的計算機應用負責人是企業MIS建設的基礎性工作之一，分管計算機應用的人員不僅能夠發現、解決計算機本身的問題，更重要的是能夠向領導提出適度的系統開發應用規劃，作為企業領導有關MIS建設乃至企業改革的決策依據。這不是一般的計算機技術人員能夠勝任的，而是由系統分析員擔當的工作。企業的MIS建設應注重對系統分析員的選拔與培養。
系統的建設和運行涉及到數據的共享、計算機軟硬件、工作模式等許多方面，應該有統一的規則和約定，主要有3個方面的內容；
(1)信息規范。
如：代碼、事物特性表等。這方面標準規范的制定和執行是原有方式向新系統轉換的前提條件。
(2)計算機的軟硬件平臺規范。
其中包括計算機硬件、操作系統、數據庫、網絡以及字處理等內容。這些規范是實現聯網的保證。
(3)管理模式。
其中包括系統運行規程、崗位設置、計算機技術人員的上崗標準等。這是管理工作接受新系統使之穩定運行的保證。
計算機系統開發方法范文6
計算機系統自身存在缺陷且有一定的脆弱性，已被各種人為因素和自然因素破壞，例如：溫濕度、水災、火災、雷擊和空氣污染等。
1.1計算機信息系統的物理安全計算機信息系統的物理安全是指計算機自身與其相關、配套的設備的安全，這是實體安全。硬件設備是信息載體，它的安全是信息系統安全的前提條件。若想保證網絡系統的物理安全，保證機房安全是關鍵。依照國家規定和標準建設機房，通常建設在建筑的避光處，有時候可以利用窗簾避免陽光照射，同時，機房中還應配備防火、救火設備。設置滿足路由器等設備總功率的電源設備，且能夠提供UPS不間斷的穩定電壓電源。配備空調，以此來保證機房的溫濕度。機房重地禁止不相關人員的進入，對于服務器和交換器等重要設備，應該定期進行雙機備份。
1.2軟件安全軟件安全是信息系統功能正常發揮的必要條件。操作系統是計算機的支撐軟件之一，應該保證程序或者其它系統在計算中的正常運行。操作系統主要管理硬件資源和軟件資源這兩個方面。一旦操作系統開發設計時存在缺陷，自身不安全，也會給整個網絡帶來安全隱患。操作系統管理系統內存CPU和外部設備，各個管理對象和模塊或者程序密切相關，任何一個模塊或者程序出現問題都會給計算機系統帶來損失。
1.3網絡傳輸安全困擾計算機系統安全的相關因素及防范對策目前，主要有局域網和廣域網這兩種網絡形式，且計算機網絡構成形式多樣，因此，網絡覆蓋跨度存在差異，這種覆蓋跨度差異在傳送方面遺留了安全鏈接隱患。
1.4信息安全信息系統的保護內容包括：保護信息有效性、完整性和保密性，避免刪除、修改、泄露和盜竊信息。計算機信息涉及國計民生、科學技術、經濟財政和軍事外交等重要領域，如果沒有科學、系統的保障系統，將會危及國家、社會的發展。
二、計算機系統問題組成
2.1無法保證系統硬件的安全來自系統硬件的電磁干擾。例如：電源變化、漏電、靜電等會對系統安全中造成一定的威脅，另外，設備老化等各種不安全因素也可能危及計算機硬件系統，使其處于不安全狀態。這類威脅影響計算機本身和周圍環境，進而阻礙計算機的正常運行。
2.2計算機系統的軟件數據易被主觀破壞和利用不合理管理人員的不合理利用可能引起計算機系統的運行故障，主觀隨意修改、刪除、復制和調整計算機數據，導致軟件系統在運行過程中可能存在設計、程序編制和使用的錯誤。目前，網絡黑客攻擊是計算機系統最大的威脅，容易引起系統癱瘓。
2.3計算機自身硬件故障計算機系統的核心內容是數據處理，計算機系統是一個復雜的人機系統，具有一定的脆弱性，各個設備的故障都會直接影響數據的安全性，一旦發生計算機硬件故障將會造成嚴重的損失。
2.4計算機系統較為復雜，不確定因素較多計算機研發系統初期，系統不夠成熟，存在一定的缺陷，開發人員的疏忽可能會引發各種漏洞，計算機系統管理員對系統的操作不合理會極大降低系統的安全性，系統操作人員沒有嚴格遵循相關規定進行操作，會使提前制定的保護措施失去預期效果。
2.5計算機病毒的威脅隨著互聯網的不斷發展，計算機病毒的傳播速度逐漸增加。計算機病毒會對系統軟件或者數據造成損壞，有些還會損壞計算機硬件，進而威脅計算機系統安全。
三、計算機系統安全的重要性
3.1計算機中涉及國家政治、經濟和軍事等內容計算機存儲的安全性直接影響相應的保密性，尤其應該加強對一些重大信息的保密，但是由于計算機系統自身脆弱性，導致計算機容易被破壞或者不正當利用。
3.2隨著社會的不斷發展和信息技術的不斷進步計算機系統的功能越來越強大，規模也越來越大，同時，人們對于計算機系統的需求不斷增加，這是社會和科技進步的必然需求，計算機也被廣泛的應用到社會生活的各個方面。
3.3計算機系統安全問題涵蓋面比較廣，涉及到很多學科知識它是一個相當復雜的綜合問題，同時，計算機技術、方法和防護、控制措施應該隨著計算機系統應用環境的變化而變化，及時更新、改進。另外，隨著計算機學科的不斷發展，與之相對應的計算機系統安全也會不斷升級更新。
四、困擾計算機系統安全的相關因素
計算機安全是保證計算機系統資源和信息資源不因自然和人為因素的影響而損壞，保證信息安全可靠，保證計算機系統的安全、高效運行。
4.1自然因素
很難預料和預防的火災、水災、雷擊、地震等的作用引起計算機設備的損壞，計算機運行環境無法滿足安全運行環境標準，例如線路設置不合理、供電系統不穩定、連接不嚴等引起計算機設備故障、數據信息損壞或者被破壞。
4.2人為因素
人既是計算機系統的設計、使用和維護者，又是損壞和破壞者。計算機系統是一個復雜的人機系統，人與計算機關系微妙且密切。
4.2.1在具體的應用過程中，操作人員不嚴格按照規范操作，無意中泄露了口令或者密碼，導致犯罪分子或者敵對勢力非法進入計算機系統，對系統安全構成威脅。
4.2.2竊取、破壞計算機設備，竊取相應的計算機系統信息；管理人員和操作人員沒有定期維護、保養設備，導致計算機系統因長期運行出現故障、信息丟失或者損壞。
4.2.3計算機網絡黑客利用各種手段，例如：監聽密保鑰匙的分配過程、網絡偵聽獲得網絡用戶密碼或者口令，非法攻擊密保鑰匙管理服務器，通過隱蔽渠道進行非法活動，突破防火墻，利用系統漏洞非法登錄網絡系統，修改、破壞重要數據信息，造成嚴重的損失。
4.2.4計算機系統中沒有制定或者設計病毒防范程序，導致計算機病毒入侵，破壞數據文件，有些嚴重導致計算機系統和網絡系統癱瘓。
4.3安全管理制度因素
安全管理制度能夠有效保證計算機系統的安全，但現階段的安全管理制度規范不完善、內控能力不足和落實不到位。
4.3.1計算機安全管理規范不完善
隨著社會的不斷發展，計算機安全管理規范已經不能完全適用，需要不斷的完善、改進。特別是計算機技術的迅猛發展，新問題的涌現，而相應的安全管理規范滯后于科學技術的發展，這為不法分子提供了機會。
4.3.2落實不到位
人們對計算機技術的認識深度不夠，給相應的管理、檢查、監督工作帶來較大的困難。另外，計算機系統運行管理制度科學性不足，不夠嚴格，例如：對計算機技術人員資格審查不嚴、缺少相應的思想教育；過于注重使用，忽略管理，缺少相應的監控；沒有指派專人保管計算機設備；沒有詳細的計算機維護記錄。
五、計算機系統的安全防護措施
5.1完善計算機安全管理制度
制度是計算機系統安全運的前提條件，制定標準化的管理流程，杜絕憑借個人才能和影響力來管理；綜合考慮各方面影響因素，制定長遠的、系統的信息化建設計劃，計算機是一個復雜、綜合的電子系統，各個部門之間的團結協作影響著計算機系統的安全，能夠科學的規劃計算機系統的采購、管理、維護等，以較少的努力換取較高的經濟收益；樹立計算機系統安全意識，加強網絡安全教育。
5.2加大網絡安全建設
對網絡整體進行系統建設，從最低層到最高層，從硬件到軟件。
5.2.1采取加密和加權措施
加密是指采用數字方法重新組合數據，使得除合法介紹介紹者外，任何人都很難恢復原始數據，常用的數字加密技術有：對成性、不對稱性和不可逆加密技術。加權措施是指對計算機進行權利管理和存儲控制，依照規范的認證，賦予用戶相應的操作權限，保證用戶行使有效范圍內的權利，不得越權操作。
5.2.2不斷更新系統
Windows系統是目前較為常用的計算機操作系統，由于Windows系統規模較大，不可避免的會存在一些容易忽視的漏洞。如果不法分子發現這些漏洞，就會研制針對該漏洞的病毒或者攻擊手段。因此，需要在客戶機上安裝最新的補丁程序，禁止已知系統漏洞，且實踐效果較好。
5.2.3建立防火墻
建立網絡防火墻，抑制外部用戶利用非法手段由外部網絡進入內部網路，訪問內部資源，是一種保護內部資源操作環境的網絡互聯網設備。防火墻無法防范通過自身以外的途徑的攻擊，也不能完全阻止已經感染病毒的軟件或者文件的傳輸。
5.2.4充分利用防病毒技術
有效的防病毒技術能夠增加計算機系統的安全性，例如多層防病毒技術較為常見，防病毒不是某個人的責任，是所有用戶的共同責任。
六、結語
