时间:2023-03-24 15:12:01
绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇计算机接口技术论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!
【论文摘要《微机原理和接口技术》是高职高专计算机及相关专业必修的一门专业基础课,同时也是一门实践性和应用性很强的课程。本文针对该课程在教学过程中存在的一些新问题,根据笔者多年的教学实践提出了一些改进的方法和建议,以期提高该门课程的教学效果。
《微机原理和接口技术》是高职高专计算机及相关专业必修的一门专业基础课,同时也是一门实践性和应用性很强的课程。经过理论和实验两方面的教学,使学生把握微型计算机的基本工作原理,汇编语言程序设计的基本方法,微机系统和输入输出设备的典型接口电路和接口技术,并能综合运用软、硬件技术分析实际新问题。《微机原理和接口技术》这门课程的学习涉及到很多先行课程,比如《模拟电子技术》、《数字电路》等,这些课程的学习效果往往对本课程的学习有一定影响,加之本课程的教学内容较多,各个知识点之间相互交叉又造成理解上的困难,需要学生记忆的内容太多,导致学生学起来较困难,从而失去了学习的信心,达不到预期的教学效果。针对这样的目前状况,作者结合自己的教学实践,谈谈对于该课程教学的思索。
一、让学生充分熟悉到该课程的重要性,提高学生的学习动力及喜好
随着高校的扩招,就业压力的增大,学生密切的关注所学的知识是否能够促进自己未来的就业和发展,高职学生尤是如此,所以在教学过程中经常有学生提问说《微机原理和接口技术》这门课程晦涩难懂,学习它有什么实际意义,对我今后的学习和发展有什么功能。对于学生的提问我思索摘要:其实在教学过程中第一节课是非常关键的,在第一节课里教师应该将本课程的内容进行整体的介绍并且要告诉学生学习该课程的意义。《微机原理和接口技术》主要讲述微型计算机的基本工作原理,汇编语言程序设计的基本方法,微机系统和输入输出设备的典型接口电路和接口技术三部分内容。第一部分内容的学习有利于学生对微机工作原理有深入地了解,直接地应用在嵌入式计算机、自动控制等方面,把握它也有利于对后续课程的学习,比如《操作系统》、《编译原理》等,并且这一部分内容中介绍到的计算机内部各部件的结构又是汇编语言程序设计的基础。第二部分介绍的汇编语言程序设计是我们和计算机沟通最直接的方式,假如我们想从事计算机科学方面的工作的话,汇编语言的基础是必不可缺的,因为我们的工作平台、探究对象都是机器,我们通过汇编语言和机器交流,尤其在和硬件关系非常密切的程序或要提高运算速度的程序,即使是C语言也会有些力不从心,而汇编语言则能够很好扬长避短,最大限度地发挥硬件的性能。由于汇编语言和硬件密切相关,所以第一部分内容的学习一定要打好基础。第三部分内容是一些常用且典型的芯片,使学生能深层次的理解微机系统,为以后学习其他芯片打下基础。只有让学生熟悉到本课程的学习确实能对自己的就业和未来发展有用,才能激起学生学习的喜好和动力,提高主动学习的热情。
二、改进教学方法,提高教学效果
《微机原理和接口技术》这门课程中有一些内容确实比较抽象,难于理解,又有很多知识点需要学生记忆,所以光有学习的热情还不够,正确的学习方法才能有事半功倍的学习效果。
1、在学生学习过程当中,要不断鼓励学生
《微机原理和接口技术》这门课程会分章节讲述构成微机的中心处理器,系统总线,存储器,输入输出设备和一些典型的接口电路以及它们的工作原理。我们知道微机是一个有机的整体,要讲清楚任何一个部件的工作原理都不可能只单独将这一部件拿出来讲,必然涉及到其他新部件,而其他新部件我们还没接触到,所以经常出现一个知识点还没讲清楚,又出现新的疑问,在整个课程的学习当中疑问会一直存在,直至该课程结束,也就是说只有到学期末所有的疑问才能搞清楚。还有这门课中最难的地方在第二章,本章知识理解起来困难,并且有大量内容(几乎全部内容)要求在理解的基础上记忆以便为后续的学习奠定基础,而这时学生刚刚开始接触这门课程便一下子觉得很难,轻易产生放弃的思想。所以教师在整个学期中非凡是学期初一定要不断鼓励学生摘要:学习中存在新问题是很正常的,随着进一步学习新问题会得到解决,关键是坚持,树立学习信心。
2、对于抽象的概念和工作原理,老师要精心设计课堂教学,使晦涩难懂的知识变得浅显易懂
课堂教学是使学生获得知识最有效最快捷的方式。在教学过程中,真正做到“以学生为本”,提高课堂效率,我的心得是精心的进行合理、有效的课堂教学设计。合理、有效的课堂教学设计可以在最短的时间得到最好的教学效果。比如,本课程的教学布置中,先讲cpu内部寄存器后讲存储器分段,讲cpu内部寄存器时就要涉及到存储器分段,这样一来知识点前后交叉多,学生听不明白,老师也会觉得讲不清楚。换种思路,重新调整一下次序,先介绍存储器分段,讲清楚四种段、段地址和偏移地址以及物理地址的形成,再介绍cpu内部寄存器,4个段寄存器分别存放4个段的段地址,地址指针寄存器和指令指针寄存器用来存放偏移地址,这样讲符合学生接受知识的规律,用时较少而且教学效果好。
3、采用多媒体教学手段,更高效地完成课堂教学任务
随着信息技术的发展,多媒体技术在课堂教学中得到了广泛的应用。多媒体计算机使图、文、声、像集于一体,使教学内容形象生动富有感染力,使抽象新问题形象化。一些抽象概念在单纯语言讲解的情况下,感性材料不足,说服力不强,通过多媒体可以把抽象的理论和抽象的模型具体形象地展示在屏幕上帮助学生理解。比如讲存储器分段时,说到存储单元物理地址唯一而逻辑地址不唯一时很多学生感到很困惑“逻辑地址不唯一”,传统教学手段凭教师一张嘴、一根粉笔、一块黑板有时很难讲清楚,这时采用多媒体动画的形式将存储器分段进行演示,它能够直观形象地让学生看出段和段之间的一种重叠关系,某个存储单元既属于A段又属于B段,从而得出这一存储单元逻辑地址不唯一,既记住了结论又很好的理解了结论推导的整个过程。
4、注重实践环节
首先,高职教育的培养目标是培养重点面向基层的中高级工程技术人才,因此,加强实践教学,具有重要意义。其次,本门课程的实践性和应用性非常强,对于大多学生来说,许多知识只有通过实践教学才能真正的理解,这就要求我们必须重视实践教学的功能,改进教学内容,把实践课教学放到和理论教学同等重要的位置。高职学生综合运用知识的能力较差,所以实验基本上以验证性的实验为主,学生只需输入现成的程序,连接较少的导线,客观上为缺乏自觉性的学生提供了偷懒的机会,结果实验虽然做了,学生却没有多少收获,所以指导教师的要求往往不能得到很好的落实。针对验证性实验许多学生完成以后不愿深入思索和理解的现象,教师根据实验情况,设计实验思索题,这些实验思索题需要仔细思索对实验程序和连接线作出修改后才能得到实验结果,从而引导学生去思索完成。通过这样的做法,在以后的实验和实训中逐步培养学生的分析能力、综合运用知识的能力。近些年来,学校每年要组织学生参加大学生挑战杯竞赛,竞赛的许多题目涉及到微机应用系统设计,学生通过参加竞赛的培训和参赛,能深入理解微机原理和接口技术的知识,并能将其运用到实际中去。
【论文摘要】 《微机原理与接口技术》是高职高专计算机及相关专业必修的一门专业基础课,同时也是一门实践性和应用性很强的课程。本文针对该课程在教学过程中存在的一些问题,根据笔者多年的教学实践提出了一些改进的方法和建议,以期提高该门课程的教学效果。
《微机原理与接口技术》是高职高专计算机及相关专业必修的一门专业基础课,同时也是一门实践性和应用性很强的课程。经过理论和实验两方面的教学,使学生掌握微型计算机的基本工作原理,汇编语言程序设计的基本方法,微机系统与输入输出设备的典型接口电路和接口技术,并能综合运用软、硬件技术分析实际问题。《微机原理与接口技术》这门课程的学习涉及到很多先行课程,比如《模拟电子技术》、《数字电路》等,这些课程的学习效果往往对本课程的学习有一定影响,加之本课程的教学内容较多,各个知识点之间相互交叉又造成理解上的困难,需要学生记忆的内容太多,导致学生学起来较困难,从而失去了学习的信心,达不到预期的教学效果。针对这样的现状,作者结合自己的教学实践,谈谈对于该课程教学的思考。
一、让学生充分认识到该课程的重要性,提高学生的学习动力及兴趣
随着高校的扩招,就业压力的增大,学生密切的关注所学的知识是否能够促进自己未来的就业和发展,高职学生尤是如此,所以在教学过程中经常有学生提问说《微机原理与接口技术》这门课程晦涩难懂,学习它有什么实际意义,对我今后的学习和发展有什么作用。对于学生的提问我思考:其实在教学过程中第一节课是非常关键的,在第一节课里教师应该将本课程的内容进行整体的介绍并且要告诉学生学习该课程的意义。《微机原理与接口技术》主要讲述微型计算机的基本工作原理,汇编语言程序设计的基本方法,微机系统与输入输出设备的典型接口电路和接口技术三部分内容。第一部分内容的学习有利于学生对微机工作原理有深入地了解,直接地应用在嵌入式计算机、自动控制等方面,掌握它也有利于对后续课程的学习,比如《操作系统》、《编译原理》等,并且这一部分内容中介绍到的计算机内部各部件的结构又是汇编语言程序设计的基础。第二部分介绍的汇编语言程序设计是我们和计算机沟通最直接的方式,如果我们想从事计算机科学方面的工作的话,汇编语言的基础是必不可缺的,因为我们的工作平台、研究对象都是机器,我们通过汇编语言和机器交流,尤其在和硬件关系非常密切的程序或要提高运算速度的程序,即使是 C 语言也会有些力不从心,而汇编语言则能够很好扬长避短,最大限度地发挥硬件的性能。由于汇编语言和硬件密切相关,所以第一部分内容的学习一定要打好基础。第三部分内容是一些常用且典型的芯片,使学生能深层次的理解微机系统,为以后学习其他芯片打下基础。只有让学生认识到本课程的学习确实能对自己的就业和未来发展有用,才能激起学生学习的兴趣和动力,提高主动学习的热情。
二、改进教学方法,提高教学效果
《微机原理与接口技术》这门课程中有一些内容确实比较抽象,难于理解,又有很多知识点需要学生记忆,所以光有学习的热情还不够,正确的学习方法才能有事半功倍的学习效果。
1、在学生学习过程当中,要不断鼓励学生
《微机原理与接口技术》这门课程会分章节讲述构成微机的中央处理器,系统总线,存储器,输入输出设备和一些典型的接口电路以及它们的工作原理。我们知道微机是一个有机的整体,要讲清楚任何一个部件的工作原理都不可能只单独将这一部件拿出来讲,必然涉及到其他新部件,而其他新部件我们还没接触到,所以经常出现一个知识点还没讲清楚,又出现新的疑问,在整个课程的学习当中疑问会一直存在,直至该课程结束,也就是说只有到学期末所有的疑问才能搞清楚。还有这门课中最难的地方在第二章,本章知识理解起来困难,并且有大量内容(几乎全部内容)要求在理解的基础上记忆以便为后续的学习奠定基础,而这时学生刚刚开始接触这门课程便一下子觉得很难,容易产生放弃的思想。所以教师在整个学期别是学期初一定要不断鼓励学生:学习中存在问题是很正常的,随着进一步学习问题会得到解决,关键是坚持,树立学习信心。
2、对于抽象的概念和工作原理,老师要精心设计课堂教学,使晦涩难懂的知识变得浅显易懂
课堂教学是使学生获得知识最有效最快捷的方式。在教学过程中,真正做到“以学生为本”,提高课堂效率,我的体会是精心的进行合理、有效的课堂教学设计。合理、有效的课堂教学设计可以在最短的时间得到最好的教学效果。比如,本课程的教学安排中,先讲cpu内部寄存器后讲存储器分段,讲cpu内部寄存器时就要涉及到存储器分段,这样一来知识点前后交叉多,学生听不明白,老师也会觉得讲不清楚。换种思路,重新调整一下次序,先介绍存储器分段,讲清楚四种段、段地址和偏移地址以及物理地址的形成,再介绍cpu内部寄存器,4个段寄存器分别存放4个段的段地址,地址指针寄存器和指令指针寄存器用来存放偏移地址,这样讲符合学生接受知识的规律,用时较少而且教学效果好。
3、采用多媒体教学手段,更高效地完成课堂教学任务
随着信息技术的发展,多媒体技术在课堂教学中得到了广泛的应用。多媒体计算机使图、文、声、像集于一体,使教学内容形象生动富有感染力,使抽象问题形象化。一些抽象概念在单纯语言讲解的情况下,感性材料不足,说服力不强,通过多媒体可以把抽象的理论和抽象的模型具体形象地展示在屏幕上帮助学生理解。比如讲存储器分段时,说到存储单元物理地址唯一而逻辑地址不唯一时很多学生感到很困惑“逻辑地址不唯一”,传统教学手段凭教师一张嘴、一根粉笔、一块黑板有时很难讲清楚,这时采用多媒体动画的形式将存储器分段进行演示,它能够直观形象地让学生看出段与段之间的一种重叠关系,某个存储单元既属于A段又属于B段,从而得出这一存储单元逻辑地址不唯一,既记住了结论又很好的理解了结论推导的整个过程。
4、注重实践环节
首先,高职教育的培养目标是培养重点面向基层的中高级工程技术人才,因此,加强实践教学,具有重要意义。其次,本门课程的实践性和应用性非常强,对于大多学生来说,许多知识只有通过实践教学才能真正的理解,这就要求我们必须重视实践教学的作用,改进教学内容,把实践课教学放到和理论教学同等重要的位置。高职学生综合运用知识的能力较差,所以实验基本上以验证性的实验为主,学生只需输入现成的程序,连接较少的导线,客观上为缺乏自觉性的学生提供了偷懒的机会,结果实验虽然做了,学生却没有多少收获,所以指导教师的要求往往不能得到很好的落实。针对验证性实验许多学生完成以后不愿深入思考和理解的现象,教师根据实验情况,设计实验思考题,这些实验思考题需要仔细思考对实验程序和连接线作出修改后才能得到实验结果,从而引导学生去思考完成。通过这样的做法,在以后的实验和实训中逐步培养学生的分析能力、综合运用知识的能力。近些年来,学校每年要组织学生参加大学生挑战杯竞赛,竞赛的许多题目涉及到微机应用系统设计,学生通过参加竞赛的培训和参赛,能深入理解微机原理与接口技术的知识,并能将其运用到实际中去。
[关键词]电子设备;USB接口;测试与仿真
作者简介:金桂梅,女,1980年生,甘肃白银人,单位为日照职业技术学院,研究方向为通信与信息系统,职称为讲师,学历为本科
1USB接口的基本特性
USB设备具有操作简单、使用方便、数据传输速度快和稳定性强等特征,本文主要介绍USB设备的突出特征:
1.1热插拔性能强大
USB设备具有良好的带电插拔性能,支持用户在不关闭计算机或停止系统运行的情况下直接带电插入或拔出USB设备,不会影响系统的正常温度的运行。热插拔性能在系统发生停止、卡死等情况时可以实现立即恢复,不会损坏USB设备中存储的数据信息。
1.2支持多设备连接
设备可以通过USB的树状连接结构进行连接,由于USB具有树状图的连接特征,因此,可以连接更多的设备。USB设备连接上限为127个,USB总线带宽在连接范围内没有任何损耗,还可以保持固定不变的带宽。
1.3即插即用功能
当USB设备与计算机进行连接时,计算机会自动检测集线器上是否出现新的设备连接状态,如果检测到有新的设备连接计算机,计算机立即以集线器作为数据通信通道来实现计算机与USB设备的连接。当计算机通过控制指令向USB设备发送请求时,USB设备马上回应与控制指令相对应的信息,此时,计算机与USB设备之间的通信称为枚举操作。USB设备强大的即插即拔功能使其操作使用更加方便快捷,提高了数据传输的效率。
1.4国际标准统一
传统的计算机设备接口大多数属于特定接口,包括串行接口、并行接口和IDE接口等,这些接口技术只能支持特定的计算机设备连接,例如硬盘设备、打印机设备、扫描仪设备等,在设备数量较多的情况下,复杂的接口技术类型和过少的接口数量使得设备的使用非常不便,而USB接口国际标准的出台对这些计算机设备接口进行了统一。
2USB接口的仿真方案
由于研究最终目的是对USB接口芯片的仿真与测试,本文针对USB接口的仿真方案和测试方案分别进行介绍。如图1所示,USB接口框架图中包括了三个功能模块,分别是Controller控制模块、数字PHY物理层模块和模拟PHY物理层模块,采用不同的仿真方法对这三个功能模块进行仿真。USB接口的Controller控制模块和数字PHY模块采用Verilog语言进行描述,其仿真的最终目的是为了检验USB接口数字逻辑功能的正确性,我们可以利用输出的仿真波形对代码的逻辑正确性进行验证。本文在Linux操作环境下,使用VCS编译软件对以上两个功能模块进行仿真,VCS是编译型Verilog模拟器,支持Verilog语言,VCS编译软件具有仿真速度快、计算精度高、调试方式多等特征优势,可以从其自带的DVE数字视频特效功能来观察仿真波形。对USB接口的模拟PHY模块进行仿真的目的是为了验证电路原理图参数设计正确与否,根据验证结果适当优化电路原理图的参数设计。本文采用SPICE软件对电路原理图进行仿真,SPICE是一种功能强大的模拟电路仿真器,具有开放性强、实用性高、精度较高等特征,在布置好仿真环境后可以对电路原理图中的全部元器件进行仿真,根据仿真结果修改元器件配置。
3USB接口的测试方案
关键词:接口技术;实践教学;研究型教学
接口技术是计算机专业的一门基础课程,它具有技术性、工程性和实践性等特点,其教学质量的优劣直接关系到学生动手能力的高低。长期以来,我们在课程建设上花了很多精力,也取得了一些成就,但是学生在计算机应用方面的能力仍然比较弱,特别是遇到时序控制以及多接口的关联控制时就显得力不从心[1]。提高学生的实际应用能力,已经成为教学改革亟待解决的问题。
1研究型教学是教学改革的必然趋势
传统的填鸭式教学已经被淘汰,而启发式、问题式等教学方法改善了一些教学环境,但还不能满足当今教学的需要。研究型教学和创新型实验是当前推崇的教学方法和手段。
我院接口技术课程包括理论教学和实验教学两个教学环节。最初我们在实验教学环节中安排了6个设计型实验和1个综合型实验,从实验内容的设计上能够反应课程内容的知识点,但由于各实验教学课堂采用实验内容一致,导致前后做实验的学生之间产生了依赖关系,使得实验教学效果与我们期待的有很大差距[2]。为了解决这些问题,我们设计了6套实验题目,确保在每个教学点之间两年内的实验内容不重复。这样学生就能够主动思考完成实验,从而明显地改善了实验教学的效果。
学生的动手能力有了提高,但在组织学生进行创新型实验时,我们发现相当一部分学生缺乏自主创新能力,甚至缺乏创新的意识。经过分析我们认识到:我们所采用的教学方法对学生创新能力的提高没有实质性的帮助,因为学生在做课程实验时,并不考虑实验内容的设计思路和过程,只是按实验的要求步骤去完成,因此学生缺乏系统的分析和设计能力,缺乏知识的应用和创新能力。经过审视教学的现状和学生对教学改革的要求,我们意识到开展研究型教学,以新的思路设计实验内容和实验指导书的必要性和紧迫性。如果我们能够通过研究型教学来转变学生的学习方式,使其由“要我学”变为“我要学”,从而引导学生自主发现问题、研究问题和解决问题,在此过程中积累知识并强调一种主动探索和创新实践的精神[3],这对学生创新意识和创新能力的提高都是非常有益的。
由于接口技术课程的特殊性,我们将其研究型教学分成理论教学和实验教学两部分,并将两者紧密地结合起来。研究型教学的目的是在学生具有的实际知识构架基础上,通过阅读资料、分析和讨论,来研究一些新型接口技术的理论、方法和应用;而研究型实验则是对上述方法的具体实践,在这个过程中我们强调最大程度地发挥学生的潜能,强调实验内容、过程和现象都由学生独立设计和完成,增加学生的自主性。只要我们努力培养学生的研究型学习能力和应用型的实践能力,就能最终铸造出创新型人才,因此我院在接口技术课程的理论和实验教学中全面地采用了研究型教学。
2研究型教学的实施
2.1建设适合课程教学的研究型实验扩展平台
研究型实验扩展平台的设计是要基于学生的基本知识结构,将课堂上没有涉及的较新技术引入到理论和实验教学中来,学生通过研究型学习和实践达到转变学习方式和掌握新知识的目的。为此我们在现有的实验平台上开发了一些新的实验扩展平台。这些实验扩展平台包括:I2C接口的存储器访问实验扩展平台,I2C接口的RCT时钟控制实验扩展平台,SPI接口的EEPROM实验扩展平台,8259中断控制器级联实验扩展平台,RS485的全双工和半双工实验扩展平台,CAN总线实验扩展平台等。其中一些是插在现有实验平台的总线上使用,另外一些是通过实验连线与实验平台连接使用,这样就为开展研究型实验奠定了必要的实验环境。
2.2设计研究型理论教学的内容
研究型理论教学以讨论、研究报告、调研报告和小论文为主线。我们在理论教学中增加了PCI总线和USB接口部分,并侧重于总线的协议内容。我们还结合课程现有教学内容设计了一些讨论题目,比如:8259中断控制器内部各端口的寻址方法和寻址特点,8259中断控制器查询方式的实现方法,8237 DMA控制器在主动态和被动态下引脚信号的变化特点。结合实验扩展平台还设计了另外一些题目,比如:I2C总线和SPI总线时序特点及时序产生方法,I2C总线的读写时序与PCI总线的读写时序之间的特点分析,CAN总线协议和数据交换过程等。 这些题目所涉及到的内容更加深入,并伴随整个教学过程。学生需要查阅资料,分析、总结和归纳才能得出满意的答卷,而这个过程更加强化了学生的知识体系。
2.3设计研究型实验教学的内容
研究型实验的目标是进一步提高学生的创新能力。我们在现有的实验平台上开发了一些研究型实验项目,同时注重研究型实验教学内容的更新和充实[4],确保两年内的实验内容不重复。这些实验的难度和研究型的成分比常规实验都有了很大的提高。我们还为实验扩展平台开发了相应的研究型实验指导书,指导书上只表明了实验扩展平台的电路图和实验需要达到的目的,至于实验方案设计、连线设计、现象设计和结果的预期都完全由学生通过查阅资料、分组讨论来组织实施并完成,以最大限度地体现研究性学习和实践的成分。相关扩展实验平台的研究型实验包括:I2C接口的存储器访问实验,I2C接口的RCT时钟控制实验,SPI接口的EEPROM访问实验,8259中断控制器级联向量中断实验,8259中断控制器级联查询中断实验,8259中断控制器级联中断嵌套实验,RS485的四线全双工通信实验,RS485的二线半双工通信实验等。
另外,为了帮助学生验证自己完成的研究型实验是否正确,我们还为部分实验设计了测试程序和使用指导书。
2.4研究型实验教学的选题和实施方案
我们要求学生理论和实验配套选题,如果某学生在理论方面选择了I2C总线的读写时序的讨论题目,那么他的研究型实践就应该选择I2C接口的存储器访问实验或I2C接口的RCT时钟控制实验,这样就可以保证通过理论研究搞清楚I2C总线的工作原理和数据读写时序,通过实验来验证数据的交换过程的正确性,从而使二者有机地结合起来。
我们的常规实验安排在第9~16周,而研究型实验内容于第10周公布,第11周对学生进行分组和选题,每组3~4人,设立组长,第12~16周以小组为单位组织实施。因此研究型实验伴随了整个实验教学过程,也是学生认识、实践和提高的过程。由于研究型实验涉及了很多新知识,要独立完成相应的实验有一定的难度,在此期间,任课教师轮流在实验室进行答疑并与学生进行交流。并在第16周安排一次课程进行研究型教学总结,要求以实验小组为单位做PPT,小组长总结实验中遇到的问题、解决的方法和取得的成果。
3学生的能力超出了我们的预期
最初我们认为研究型实验的内容可能会超出学生的承受能力,有可能达不到预期的效果。为此我们准备了I2C总线和SPI总线的程序设计的基本框架,如果在第14周末还看不到学生实验的预期成果,我们就将这些框架程序提供给学生作为实验参考程序,但实践证明我们的担心是不必要的。使我们感到惊讶是,在第13周末就有一些学生基本完成了研究型实验,到第16周实验验收时,已经有80%的实验小组完成了研究型实验,其结果令人非常满意。从研究型实验的总结中发现,虽然很多组做相同的题目,但是他们的方案设计有明显的差别,每个组的学生都最大发挥了他们的潜能。研究型实验引起学生的学习积极性如此高涨,是笔者从事教学工作以来从没有遇到过的现象。
4给学生提供施展才能的舞台
学生需要有舞台来展现他们的才能。在第16周的研究型教学总结研讨会上,各小组争先恐后上台发言,给大家分享他们的实验体会和成果,学生具有的极大热情和出勤率之高出于我们的预料。每次总有2~3个小组长争先上台发言,使我们不得不去指定某些实验题目的组长做总结发言。在整个总结会上,掌声不断,一些学生用自己实验的经历和体会帮助了另外一些同学,很多学生从中收益匪浅,因为他们感兴趣的正是其他组同学完成实验遇到的问题和解决的方法。学生希望教学过程中应该多增加一些这样的教学环节。
5研究型教学的启示
接口技术实验室从来没有像这样人气兴旺,在课余时间总可以看到几个学生围在一起做实验,充满了研讨的气氛。研究型实验充分地调动了学生的学习积极性和热情,很多学生对这门课程由此产生了兴趣。学生在评教时这样写到:“接口技术课程使我对硬件真正的产生了兴趣,使我从以前害怕硬件到喜欢上了硬件设计”。很多同学还参加了今年各种大赛并获奖。
笔者认为要正确看待大学生的学风问题。由于周围的环境造成了一些学生学习不努力,但大部分学生学习的确非常刻苦,总是希望寻找机会锻炼自己,提高自身的实际应用能力。学风问题要从教师和学生两个方面来分析原因,如果教师增加课堂教学的吸引力,设计出更多学生感兴趣的实验和教学内容,给学生提供更大的发挥空间,我们将会得到另外一个不同的结论。
总之,学生的潜能是巨大的,这些潜能能否发挥与当前的教学模式有很大的关系,死板的教学模式绝对不会培养出高水平的人才。接口技术研究型教学的实施过程使我们认识到,只要开展研究型教学,设计出学生感兴趣的研究型教学和实验内容,并给学生提供发挥和想象的空间,就能使学生由被动学习到主动学习,并在研究过程中应用实践,最大限度地调动学习积极性,改善不良学习风气,从而营造出一个创新型人才培养的良好环境。可以看出,研究型教学必定是今后教学模式的发展趋势。
参考文献:
[1] 陆慧娟,高波勇. 计算机专业创新型人才培养思考与实践[J]. 计算机教育,2008(10):156-158.
[2] 李济生. 接口技术教学与实践探讨[J]. 计算机教育,2008(4):59-61.
[3] 方恺晴.“计算机组成原理实验”研究性教学的探讨[J]. 计算机教育,2008(10):100-103.
[4] 刘明贵,向梅梅. 基于实践教学改革的人才培养模式创新[J]. 中国大学教学,2009(2):81-82.
The Research and Practice in Teaching of Interface Technology Course
LI Ji-sheng
(School of Computer &Information Technology, Beijing Jiaotong University, Beijing 100044)
关键词:武器控制系统,智能化,标准化
科技的飞速发展、世界局势的不稳定,使空中作战任务复杂多变,对飞机的战术技术性能和功能的要求也越来越高。在新机研制费用高、周期长的情况下,充分挖掘现有飞机的潜力、在兼顾先进武器系统和相对落后武器系统的情况下,提高飞机的战术性能成为首选方案。
机载武器控制系统是为适应空战的要求而发展起来的,用以实时控制和监视各种武器的工作状态,并提供和管理武器与其它系统之间的信息。近几十年来,军用战术飞机的设计朝多用途方向发展。为了执行多种战术任务,飞机必须能携带多种类型的武器。为了对所携带的多种武器实施有效地控制,保证武器系统的安全和提高作战成功率,必须有先进的机载武器管理系统。以往的作战飞机的武器控制系统大都使用硬线控制系统,而且对地攻击武器和对空攻击武器是分别控制的,分立式武器控制系统有诸多缺陷。因此,在计算机接口技术、多路传输总线技术、人工智能技术在军事领域应用不断深入的今天,设计统一管理对地攻击及对空攻击武器的智能化武器控制系统(Intelligentize Weapon Control System ,简称IWCS),代替飞机上各自独立的武器控制系统,不仅能提高飞机的作战效能,而且能减轻飞行员的负担。
1分立式武器控制系统的缺陷
1.1控制分散
飞机上使用的对地攻击和对空攻击武器控制系统都是相对独立的,是分立式武器控制系统,飞行员操作使用不便,武器系统不便统一管理。免费论文。
1.2线路复杂,标准化程度低
分立式武器控制系统大多使用常规模拟电路设计,部件多、分系统多、硬件电路复杂、为把更先进的武器系统加到武器控制系统中,常常需要重新设计和布线。免费论文。同时飞机与武器之间的互用性差。
1.3飞行员操作界面复杂、智能化程度低
飞行员座舱内武器控制面板上开关、按钮、指示灯数量多,位置分散,提示信息单调,使飞行员操作不便,作战效率低。
2IWCS的功能
智能化武器控制系统用以实时控制和监视各种武器的工作状态,并按作战要求将武器从飞机上投向目标,同时提供和管理武器系统与其它系统交联的信息。其主要功能是:提供武器接口;装入、保存并显示武器的种类、型号、位置、数量、状态等信息;选择武器和武器投放方案;确定武器外挂位置的战斗准备;控制武器的发射或投放顺序、时间间隔等,启动武器的投放;为导弹提供离轴制导;为光电制导武器的电子装置提供接口;具有应急投放功能;具有自检测功能,当出现不协调或故障时,能自动告警并提供应急选择方案。
3IWCS硬件组成
智能化武器控制系统主要由显示控制部件、武器控制计算机、传输总线系统、对地武器接口部件、对空武器接口部件、武器载荷等组成,其组成框图如图1所示。武器控制计算机是智能武器控制系统的核心,用来处理显示控制部件输入的信息及相关航空电子设备出送来的数据,信息通过多路传输总线1553B传输。通过软件处理所有数据,控制与其相连的其它部件。
武器控制计算机向系统提供全部控制、监视和投放信号。它与显示控制部件、航空电子分系统、武器接口部件等相连。处理各部件传来的数据并控制与其相连的部件。
显示控制部件是智能武器控制系统的人机接口部件,包括武器控制板和多功能显示器。多功能显示器通过标准显示器接口与武器控制计算机相连,用于显示武器挂点的状态,供飞行员监视外挂投放装置及武器的状态与使用条件;用于显示辅助决策专家系统的询问、攻击方案提示、使用方法提示等。武器控制板是一个多功能专用板,由可编程开关、按钮、指示灯及数字小键盘组成,驾驶员可通过武器控制板输入机载武器控制系统需要的初始信息,并通过武器控制板对辅助决策专家系统作出响应。
传输总线系统完成系统各部件之间信息的传输,包括总线控制器、多路传输终端、传输线路、传感器等。总线控制器由软件编程控制,是武器控制计算机与传输线之间的接口。免费论文。多路传输终端用于将传输线与远距离终端连接起来。
对地武器接口部件及对空武器接口部件是将武器载荷与控制计算机相连接的部件,它通过多路传输总线与控制计算机相连,将武器载荷提供的武器信息调制转换成计算机可接受的信息,通过传输总线送入控制计算机;控制计算机传来的指令信息经功率驱动等处理后,传输给武器载荷。
武器载荷由武器悬挂装置(挂弹架、导弹发射架等)和所悬挂的武器弹药
组成。它们分别与对地武器接口部件和对空武器接口部件相连,悬挂装置的型号、状态及武器的有无、种类、型号等信息通过接口部件传给控制计算机,控制计算机发出的指令经接口部件传给武器载荷,完成武器最终发射或投放。
4IWCS软件设计
4.1 应用软件结构
本系统中应用软件的功能是采集并处理各种监控信号,并按指令向系统提供控制和武器发射/投放信号。应用软件采用模块化设计,包括主控模块、任务设置模块、辅助决策专家系统、自检测模块等,软件工作流程图如图2所示。
主控模块负责整个武器控制系统的管理,包括人机界面、输入/输出接口的管理、功能菜单的管理等;动态监视系统各部分的状态信息,接收与系统交联的其它系统传送的数据,通过专家系统进行推理判断,调用相应的处理程序。
任务设置模块的功能是:设置目标类型、相对本机的位置等初始条件,启动辅助决策专家系统。
自检测模块用于检测发射/投放电路的完好情况,当出现故障时,自动切换到备用方案。
4.2辅助决策专家系统的设计
辅助决策专家系统属于嵌入式专家系统,具有较小的知识库、简单的推理机制,由于其结构简单、又能满足系统需要,是一种比较实用的专家系统。系统用来对飞机武器控制过程中出现的各种情况进行辅助决策,根据初始条件、提出可供选择的战斗方式,并推荐武器类型、发射/投放方式、投放顺序等最佳使用方案。驾驶员可以对系统推荐的方案进行取舍或修改,修改后的方案又作为新知识充实到知识库中。
专家系统是人工智能的一个最新的研究领域,是具有相当数量权威性知识,并能运用这些知识解决特定领域中实际问题的计算机程序系统。它根据用户提供的数据、信息或事实,运用系统存储的专家经验或知识,进行推理判断,最后得出结论,同时给出结论的可信度,以供用户决策之用。人们事先把某些专家的知识总结出来,分成事实和规则,以适当的形式存入计算机,建立起知识库,并根据某些商定的原则,确定推理规则。根据这些专门的知识和规则,系统对输入的原始数据进行推理,做出判断和决策,因此能起到专家的作用,大大提高了工作效率和工作质量。专家系统的结构如图3所示。
知识库是问题求解知识的集合,含有显示地表示的各种知识块,包括基本事实、规则和其他有关信息,是专家系统的核心组成部分。本系统中知识库的建立依靠武器控制领域专家的经验知识和理论知识,经验知识从有丰富经验的驾驶员对武器操作经验中总结获得;理论知识是经过大量的理论研究计算得到的。
推理机是专家系统的“思维”机构,是实施问题求解的核心执行机构。其主要功能是协调、控制系统,决定如何选用知识库中的知识,对用户提出的证据进行推理,求得某个问题的解答。因为在空战过程中,作战环境不断变化,系统对外界的反应也应随之变化,这样就形成了一些不确定的和不精确的事实,为了满足系统的不确定性和不精确推理判断技术以及系统的实时推理算法,专家系统采取确定性和概率性的推理运算机制,同时,考虑经验系数,以提高系统的置信度。
知识库与推理机分离的设计体系,使得知识的增减和修改不影响整个专家系统的工作,随着时间和条件的变迁,可以及时更改知识库,以提高系统的智能化水平。
4.3 挂点的显示格式
合理的选择挂点的显示格式,能减轻飞行员的思考负担,使飞行员能更快速准确的作出反应,提高作战效率。现代航空电子中常用的显示格式有字母、图像、字母与图像兼有三种格式。系统选用字母与图像兼有的显示画面,分别用
表示飞机、挂架、火箭(用字母R表示)、炸弹(用字母B表示)、导弹(用字母M表示)等。向下箭头所指位置为当前攻击武器。图4为一挂点显示画面实例。
5结束语
本系统应用计算机接口技术、数据传输系统技术、专家系统技术设计了智能武器控制系统,克服了以往武器控制系统部件多、分系统多、硬件电路复杂、维护困难、增加新武器系统难等弊端。友好的人机界面使飞行员的操作变得更简单,标准化的接口设计使得增加新武器系统和在不同飞机和武器之间移植只需改变相应软件即可实现,使系统具有一定的通用性。本系统已在实验室的机载武器控制智能仿真系统中实现,并收到了良好的效果。
参考文献:
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020202 工商企业管理 本 01 山东大学 00052 管理系统中计算机应用 见简章第七条备注
06999 毕业论文 10月9日8点开始 山大东区新校综合科研楼B座638室 0531-88364595
020207 市场营销 专 01 山东大学 00019 计算机应用基础 见简章第七条备注
020208 市场营销 本 01 山东大学 06999 毕业论文 10月9日8点开始 山大东区新校综合科研楼B座638室 0531-88364595
020211 饭店管理 专 01 山东大学 00019 计算机应用基础 见简章第七条备注
06998 毕业实习 10月9日8点开始 山大东区新校综合科研楼B座638室 0531-88364595
030106 法律 本 01 山东大学 06999 毕业论文 9月17日辅导,10月15-16日答辩(8点开始) 山大老校逸夫法学楼 0531-88375620
030302 行政管理学 本 01 山东大学 06999 毕业论文 9月18日辅导,10月16日答辩(8点开始) 山大东区老校1号楼 0531-88377327
050207 英语 专 01 山东大学 00593 《听力》 9月17日上午报到,下午1:30考试 山大外语学院 0531-88377500
00594 《口语》
050201 英语 本 01 山东大学 00602 口译与听力 9月3日上午报到,4日上午考试 山大外语学院 0531-88377500
06999 本科毕业考核 9月3日报到,4日下午辅导。10月15日答辩
050305 新闻学 本 01 山东大学 06999 毕业论文 10月9日答辩 山大东区新校文史楼 0531-88361267
050308 新闻学 专 01 山东大学 00019 计算机应用基础 见简章第七条备注
080306 机电一体化工程 专 01 山东大学 02184 机械制图(一) 9月24、25日 山大南区西配楼102室 0531-88392873
02231 机械制造
02235 电子技术基础(一)
02206 微型计算机原理与接口技术
02196 数控技术及应用
02233 电工技术基础
09946 综合作业
080307 机电一体化工程 本 01 山东大学 06999 本科毕业考核 9月24、25日 山大南区西配楼102室 0531-88392873
00421 物理(工)
02239 模拟、数字及电力电子技术
02203 传感器与检测技术
02242 工业用微型计算机
02201 现代设计方法
02244 计算机软件基础(一)
02247 机电一体化系统设计
080701 计算机及应用 专 01 山东大学 04731 电子技术基础(三) 8月27日考核 山大中心校区综合科研楼D座 3层计算中心(山大南路27号) 0531-88364658 0531-88362820
02317 计算机应用技术
00343 高级语言程序设计(一)
04733 微型计算机及接口技术
02121 数据库及其应用
080702 计算机及应用 本 01 山东大学 06999 本科毕业考核 10月15日论文答辩 山大中心校区综合科研楼D座 3层计算中心(山大南路27号) 0531-88362820 0531-88364658
04738 C++程序设计 8月27日考核
02332 数据结构
04736 数据库系统原理
02327 操作系统
04748 Java语言程序设计(一)
02334 软件工程
080709 计算机网络 本 01 山东大学 06999 毕业设计(论文) 9月25日下午答辩 山大东区新校综合科研楼B座812室 0531-88361769
02332 数据结构 9月24日下午考核
04748 Java语言程序设计(一)
04736 数据库系统原理
03143 互连网及其应用
082207 计算机信息管理 专 01 山东大学 02317 计算机应用技术 8月27日考核 山大中心校区综合科研楼D座 3层计算中心(山大南路27号) 0531-88364658 0531-88362820
00343 高级语言程序设计(一)
04755 计算机网络技术
02121 数据库及其应用
02383 管理信息系统
09946 综合作业
082208 计算机信息管理 本 01 山东大学 06999 毕业设计(论文) 9月25日答辩 山大东区新校综合科研楼B座812室 0531-88361769
04738 C++程序设计 9月24日考核
04736 数据库系统原理
03174 软件开发工具
02377 信息系统开发
100701 护理学 专 01 山东大学 06854 临床实习考核 9月17日 山大西区护理学院 0531-88382527
02900 生理学 9月18日 山大西区医学院教学楼一层 0531-88382369
02902 病理学
02904 药理学(一)
03180 生物化学(三)
100705 社区护理学 本 01 山东大学 00019 计算机应用基础 见简章第七条备注
06998 毕业实习 9月9日辅导,9月23日答辩 山大西区护理学院 0531-88382527
06999 毕业论文
100703 中医护理学 专 01 山东大学 11386 中医护理临床实习及考核 9月18日 山大西区护理学院 0531-88382527
02900 生理学 9月19日 山大西区医学院 0531-88382369
100801 药学 专 01 山东大学 06998 专科毕业考核(生产实习) 9月19日8:00报到 山大西区药学院综合楼211号药学院办公室 0531-88382017
02069 人体解剖生理学
02176 分析化学(一)
03028 植物化学
03025 生物化学及生物化学技术
03030 药剂学
03032 药物分析
100901 卫生事业管理 专 01 山东大学 00019 计算机应用基础 见简章第七条备注
06998 毕业实习 9月10日前将写好的毕业论文邮寄到山东大学公共卫生学院继续教育办公室 0531-88382130
081310 营养食品与健康 专 01 山东大学 00019 计算机应用基础 见简章第七条备注
05736 医学基础总论 9月30日上午9:00至11:00 山大西校区综合楼225房间公共卫生学院继续教育办公室 0531-88382130
05738 基础化学
05740 生物化学(四)
05742 微生物与食品微生物
020155 文化产业 本 02 山东师范大学 04126 文化产业创意与策划 9月3日报到,4日考核 山师文学院 0531-86180394
04128 文化市场与营销
06999 毕业论文 9月4日辅导,25日答辩
020210 旅游管理 本 02 山东师范大学 00052 管理系统中计算机应用 见简章第七条备注
06999 毕业论文 9月4日辅导,25日答辩 山师商学院 fengzhi1568@sina.com
030108 律师 本 02 山东师范大学 06999 毕业论文 9月4日辅导,25日答辩 山师政法学院 0531-86180641
030203 社会工作与管理 本 02 山东师范大学 06999 毕业论文 9月4日辅导,25日答辩 山师历史文化学院 13011741263
030301 行政管理 专 02 山东师范大学 00019 计算机应用基础 见简章第七条备注
040101 学前教育 专 02 山东师范大学 00019 计算机应用基础 见简章第七条备注
00857 学前儿童美术教育 9月3日报到,4日考核 山师教育科学学院 0531-86182650
00858 学前儿童音乐教育
06998 毕业实习
00414 现代教育技术 9月3日报到,4日考核 山师信息技术中心 0531-86180372
040102 学前教育 本 02 山东师范大学 06999 毕业论文 9月4日辅导,25日答辩 山师教育科学学院 0531-86182650
040103 小学教育 专 02 山东师范大学 00414 现代教育技术 9月3日报到,4日考核 山师信息技术中心 0531-86180372
06998 毕业实习
040110 心理健康教育 本 02 山东师范大学 00019 计算机应用基础 见简章第七条备注
06999 毕业论文 9月4日辅导,25日答辩 山师心理学院 0531-86180179
050102 秘书 专 02 山东师范大学 00347 办公自动化原理及应用 9月3日报到,4日考核 山师信息技术中心 0531-86180372
050102 秘书 专 15 曲阜师范大学 00347 办公自动化原理及应用 9月16日下午报到,9月17日考核 曲师文学院 0537-4456372
050104 秘书学 本 02 山东师范大学 06999 毕业论文 9月4日辅导,25日答辩 山师文学院 0531-86180394
050104 秘书学 本 15 曲阜师范大学 06999 毕业论文 9月16日下午报到,9月17日考核 曲师文学院 0537-4456372
050105 汉语言文学 本 02 山东师范大学 06999 毕业论文 9月4日辅导,25日答辩 山师文学院 0531-86180394
050208 日语 专 02 山东师范大学 00490 日语听说 9月3日报到,4日考核 山师继续教育学院 0531-86180270
050211 朝鲜语 专 02 山东师范大学 00629 朝鲜语会话及听力 9月3日报到,4日考核 山师继续教育学院 0531-86180270
050407 音乐教育 专 02 山东师范大学 00722 视唱练耳 9月3日报到,4日考核 山师音乐学院 0531-86180610
00992 声乐(一)
00724 键盘与和声(一)
00725 键盘与和声(二)
00726 合唱与指挥基础
06998 毕业实习
050408 音乐教育 本 02 山东师范大学 00723 声乐 9月3日报到,4日考核 山师音乐学院 0531-86180610
00729 键盘
00731 伴奏
06999 毕业论文 9月4日辅导,25日答辩
020103 财税 专 03 山东经济学院 00019 计算机应用基础 8月17日、18日辅导,8月19日考核 山东经济学院成教学院 0531-88583115 web.sdie.edu.cn/cjxy/index.asp
020104 财税 本 03 山东经济学院 00052 管理系统中计算机应用 8月20日、21日两天辅导,8月22日考核 山东经济学院成教学院 0531-88583115 web.sdie.edu.cn/cjxy/index.asp
06999 毕业论文 9月10日辅导;10月16日答辩
020105 金融 专 03 山东经济学院 00019 计算机应用基础 见简章第七条备注
020106 金融 本 03 山东经济学院 00052 管理系统中计算机应用 见简章第七条备注
06999 毕业论文 9月10日辅导;10月16日答辩 山东经济学院成教学院 0531-88583115 web.sdie.edu.cn/cjxy/index.asp
020110 国际贸易 本 03 山东经济学院 00052 管理系统中计算机应用 见简章第七条备注
06999 本科毕业考核 9月10日辅导;10月16日答辩 山东经济学院成教学院 0531-88583115 web.sdie.edu.cn/cjxy/index.asp
020121 调查与分析 本 03 山东经济学院 00052 管理系统中计算机应用 见简章第七条备注
06999 毕业设计(论文) 9月10日辅导;10月16日答辩 山东经济学院成教学院 88583115 web.sdie.edu.cn/cjxy/index.asp
020203 会计 专 03 山东经济学院 00019 计算机应用基础 见简章第七条备注
020204 会计 本 03 山东经济学院 00052 管理系统中计算机应用 见简章第七条备注
06999 毕业论文 9月10日辅导;10月16日答辩 山东经济学院成教学院 88583115 web.sdie.edu.cn/cjxy/index.asp
020222 物业管理 本 03 山东经济学院 00052 管理系统中计算机应用 见简章第七条备注
06999 毕业论文 9月10日辅导;10月16日答辩 山东经济学院成教学院 0531-88583115 web.sdie.edu.cn/cjxy/index.asp
020258 企业管理 专 03 山东经济学院 00019 计算机应用基础 见简章第七条备注
020259 企业管理 本 03 山东经济学院 00052 管理系统中计算机应用 见简章第七条备注
06999 毕业论文 9月10日辅导;10月16日答辩 山东经济学院成教学院 0531-88583115 web.sdie.edu.cn/cjxy/index.asp
100803 中药学 专 04 山东中医药大学 03039 中药化学 7月1日报到,7月2日考核 山东中医药大学长清新校区 0531-89628108
03041 中药鉴定学 7月3日考核
03043 中药炮制学 7月4日考核
03045 中药药剂学 7月5日考核
06998 毕业实习 7月6日考核
020231 劳动与社会保障 专 05 山东轻工业学院 03321 劳动和社会保险业务案例分析 9月3日8:00报到选题,10月9日8:30答辩 山轻工长清校区3#教学楼B座101室 0531-89631368
020232 劳动和社会保障 本 05 山东轻工业学院 00052 管理系统中计算机应用 见简章第七条备注
06999 毕业论文 9月3日8:00报到选题,10月9日8:30答辩 山轻工长清校区3#教学楼B座101室 0531-89631368
050302 广告学 本 05 山东轻工业学院 09557 综合作业 9月3日8:00报到选题,10月9日8:30答辩 山轻工长清校区3#教学楼B座101室 0531-89631368
06999 毕业论文
050405 室内设计 专 05 山东轻工业学院 07999 毕业设计 9月3日8:00报到选题, 10月9日8:30答辩 山轻工长清校区3#教学楼B座101室 0531-89631368
00675 构成 8月26日08:20—12:00 青岛、烟台、威海、日照考生在青岛商务学校(青岛市贵州路1号),其它地市的考生在山东轻工业学院长清校区公教楼 0531-89631368
00706 画法几何及工程制图 8月26日13:50—17:30
00707 建筑设计基础 8月27日08:20—12:00
00692 计算机辅助图形设计 8月27日13:50—17:30
00705 表现图技法 8月28日08:20—12:00
00711 展示设计 8月28日13:50—17:30
050406 视觉传达设计 专 05 山东轻工业学院 06998 毕业实习 9月3日8:00报到选题,10月9日8:30答辩 山轻工长清校区3#教学楼B座101室 0531-89631368
07999 毕业设计
00675 构成 8月26日08:20—12:00 青岛、烟台、威海、日照考生在青岛商务学校(青岛市贵州路1号),其它地市的考生在山东轻工业学院长清校区公教楼 0531-89631368
00850 广告设计基础 8月26日13:50—17:30
04698 装帧设计 8月27日08:20—12:00
00692 计算机辅助图形设计 8月27日13:50—17:30
00715 包装结构与包装装潢设计 8月28日08:20—12:00
00711 展示设计 8月28日13:50—17:30
050432 室内设计 本 05 山东轻工业学院 06999 毕业设计 9月3日8:00报到选题, 10月9日8:30答辩 山轻工长清校区3#教学楼B座101室 0531-89631368
05975 展示设计(二) 8月26日08:20—12:00 青岛、烟台、威海、日照考生在青岛商务学校(青岛市贵州路1号),其它地市的考生在山东轻工业学院长清校区公教楼 0531-89631368
05423 装饰设计 8月26日13:50—17:30
07075 计算机辅助设计 8月27日08:20—12:00
01150 效果图表现技法 8月27日13:50—17:30
050433 视觉传达设计 本 05 山东轻工业学院 06999 毕业设计 9月3日8:00报到选题, 10月9日8:30答辩 山轻工长清校区3#教学楼B座101室 0531-89631368
05975 展示设计(二) 8月26日08:20—12:00 青岛、烟台、威海、日照考生在青岛商务学校(青岛市贵州路1号),其它地市的考生在山东轻工业学院长清校区公教楼 0531-89631368
05423 装饰设计 8月26日13:50—17:30
07075 计算机辅助设计 8月27日08:20—12:00
01575 图形设计 8月27日13:50—17:30
050450 电脑艺术设计 本 05 山东轻工业学院 06999 毕业设计 9月3日8:00报到选题, 10月9日8:30答辩 山轻工长清校区3#教学楼B座101室 0531-89631368
05975 展示设计(二) 8月26日08:20—12:00 青岛考生在青岛商务学校(青岛市贵州路1号),青岛、烟台、威海、日照以外地市的考生在山东轻工业学院长清校区公教楼 0531-89631368
05423 装饰设计 8月26日13:50—17:30
07075 计算机辅助设计 8月27日08:20—12:00
04488 3DS MAX 8月27日13:50—17:30
04693 网页设计 8月28日08:20—12:00
050450 电脑艺术设计 本 25 青岛科技大学 06999 毕业设计 论文答辩考生7月15日前联系青科大成教学院自考办。 青岛、烟台、威海、日照考生在青岛科技大学(四方校区)青岛市四方区郑州路53号;请及时查看青岛科技大学成教高职学院网站cj.qust.edu.cn/ 0532-84022960
05975 展示设计(二) 8月26日08:20—12:00
05423 装饰设计 8月26日13:50—17:30
07075 计算机辅助设计 8月27日08:20—12:00
04488 3DS MAX 8月27日13:50—17:30
04693 网页设计 8月28日08:20—12:00
040106 教育管理 专 07 齐鲁师范学院 00019 计算机应用基础 见简章第七条备注
040107 教育管理 本 07 齐鲁师范学院 06999 毕业论文 9月17日辅导,10月16日答辩 齐鲁师范学院老校区(历山路36号) 0531-86401378
020201 工商企业管理 专 08 山东广播电视大学 00019 计算机应用基础 见简章第七条备注
020216 电子商务 本 10 青岛大学 03143 互联网及其应用 论文答辩考生7月10日前与学院联系安排辅导,9月17日报到,18日上机考核、答辩。 青岛大学信息工程学院(宁夏路308号青岛大学西院博知楼513房间) 0532-85952834
00897 电子商务概论
11290 电子商务实践
06999 毕业设计(论文)
020218 人力资源管理 本 10 青岛大学 00052 管理系统中计算机应用 见简章第七条备注
06999 本科毕业考核 9月4日上午9:00辅导;10月16日上午8:00答辩 青岛大学国际商学院市场学系(青岛大学中心校区东1教202) 0532-85953185
020228 物流管理 专 10 青岛大学 00019 计算机应用基础 见简章第七条备注
020229 物流管理 本 10 青岛大学 01574 物流管理软件操作 7月17日以后见mse.qdu.edu.cn 的通知 青岛大学管理科学与工程系(青岛大学东院第一教学楼三楼312室) 0532-85955256
06999 毕业论文
030107 经济法学 本 10 青岛大学 06999 毕业论文 7月2日辅导,10月15日上午8:00答辩 青岛大学法学系(东一教5楼自考办) 0532-85955985
050202 日语 本 10 青岛大学 00019 计算机应用基础 见简章第七条备注
06999 毕业论文 7月16日辅导;10月16日答辩 青岛大学日语系 0532-85953527
050223 韩国语 本 10 青岛大学 01116 口译与听力(韩) 7月16日辅导,17日考试 青岛大学博文楼110室(济南、青岛、日照考生) 0532-85950050
06999 毕业论文 7月16日辅导,10月15日答辩
080806 建筑工程 本 11 青岛理工大学 06999 本科毕业考核 8月26号上午报到,8月26(下午)、27、28日考核 青岛理工大学成教学院 0532-85071582
00421 物理(工)
02441 混凝土结构设计
02443 钢结构
02276 计算机基础与程序设计
05721 流体力学
02449 建筑结构试验
050223 韩国语 本 12 烟台大学 01116 口译与听力(韩) 10月16日考核 烟台大学外语学院339室(烟台、威海考生) 0535-6902101 0535-6902796
06999 毕业论文 7月2日上午8:30辅导,10月15日上午8:30答辩
020109 国际贸易 专 12 烟台大学 00019 计算机应用基础 9月24日考核 烟台大学计算机学院 0535-6707648
020119 餐饮管理 本 12 烟台大学 00052 管理系统中计算机应用 见简章第七条备注
00991 宴会设计 10月16日考核 烟台大学继续教育学院 0535-6903457 0535-6902553
06999 毕业论文 7月17日辅导,10月16日答辩
050303 公共关系 专 13 鲁东大学 00019 计算机应用基础 见简章第七条备注
100702 护理学 本 14 潍坊医学院 06999 毕业论文 7月16日济南、德州、东营、威海、淄博、日照、菏泽、莱芜、油田考生辅导, 7月17日青岛、潍坊、滨州、聊城、济宁、临沂、泰安、烟台、枣庄考生辅导 潍坊医学院护理学院 0536-8462405
18999 临床实习考核
00019 计算机应用基础 7月15日报到,7月16日考试 潍坊医学院新校区计算机教研室 0536-2602738
050218 商务英语 本 15 曲阜师范大学 00602 口译与听力 9月16日下午报到,17日考核 曲师外国语学院 0537-4458590
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080704 电子技术 专 15 曲阜师范大学 02270 电工原理 9月16日下午报到,17日考核 曲师物理工程学院 0537-4456092
02341 线性电子电路
02343 非线性电子电路
02345 数字电路
02276 计算机基础与程序设计
02278 微型计算机原理及应用
02347 电视技术
080705 电子工程 本 15 曲阜师范大学 06999 毕业论文 9月16日下午报到,17日考核 曲师物理工程学院 0537-4456092
00421 物理(工)
02355 信号与系统
02366 计算机软件基础(二)
02359 单片机原理及应用
02357 数字信号处理
02307 自动控制理论(二)
030401 公安管理 本 20 中国人民公安大学 06999 毕业论文 省公安厅负责实施
020118 餐饮管理 专 23 山东商业职业技术学院 00019 计算机应用基础 见简章第七条备注
00979 烹饪工艺学(二) 10月29日考试 济南花园路23号(山东商业职业技术学院洪楼校区继续教育学院) 0531-81902636
00981 烹饪原料学(二)
00983 餐饮服务
020265 采购与供应管理 专 03 山东经济学院 00019 计算机应用基础 见简章第七条备注
020282 采购与供应管理 本 03 山东经济学院 06999 毕业论文 9月10日辅导;10月16日答辩 山东经济学院成教学院 0531-88583115 web.sdie.edu.cn/cjxy/index.asp
090403 畜牧兽医 本 21 青岛农业大学 00019 计算机应用基础 见简章第七条备注
06999 毕业论文 7月17日辅导,9月25日答辩 青岛农业大学主楼1311房间 0532-88030207
080301 机械制造及自动化 专 25 青岛科技大学 10722 计算机绘图(CAD) 具体时间学校另行通知。请及时查看青岛科技大学成教高职学院网站cj.qust.edu.cn/ 10722计算机绘图(CAD)考核--视报名情况原则上一个地市设一个考点; 08631求职择业与创业指导考核--以考生所在学校为单位集中办理 0532-84022960 84022840
08631 求职择业与创业指导
080602 工业电气自动化技术 专 25 青岛科技大学 08631 求职择业与创业指导 具体时间学校另行通知。请及时查看青岛科技大学成教高职学院网站cj.qust.edu.cn/ 08631求职择业与创业指导考核--以考生所在学校为单位集中办理 0532-84022960 84022840
080708 计算机通信工程 本 19 北京邮电大学 06999 本科毕业考核 考生与学校联系 山东邮电学校 0531-86053781
00421 物理(工)
02327 操作系统
02332 数据结构
04736 数据库系统原理
论文关键词:智能家电,洗衣机,仿真,AT89S51,PDIP
1引言
随着Internet的日益普及,人们通过Internet不仅可以获得现实世界各种状态的实时变化情况,还可以通过Internet实现远程控制和处理工作,可以从全球的任何一个角落实现对设备的监控,可以使用通用的网络浏览软件访问设备,将消费电子、计算机和通信融为一体,而家用电器的网络化、智能化管理越来越突显需求。
智能家居远程控制系统的核心部分是一个嵌入式Web服务器,系统集有线和无线Web服务器于一体计算机论文,用户可以利用办公室的PC或者手机登录家中的Web服务器,在通过用户名和密码验证后,便可以查看并控制家用电器;系统带有LCD和键盘,具有良好的人机界面;用户还可以通过键盘来设定系统的任务;系统留有丰富的功能扩展接口,通过这些扩展接口将来还可以实现防火防盗和智能抄表等应用。系统结构框图如图1所示。
图1 智能家居系统的总体结构
本文旨在研究智能家电管理系统中基于AT 89S51芯片的洗衣机控制系统的模拟实现。
2 AT89S51芯片概述
AT89S51是美国ATMEL公司生产的低功耗,高性能CMOS 8位单片机, AT89S51具有4k在线系统编程(ISP)Flash闪速存储器,采用全静态工作模式,具有三级程序加密琐,32个可编程I/O口线,2个16位定时/计数器,能够采用全双工串行UART通道,具有灵活的在系统编程功能,可灵活应用于各种控制领域。
AT89S51根据封装方式不同,大致分为3种型状,本系统的设计中AT89S51采用PDIP封装模式,如图1所示。
图2 AT89S51封装模式
3 洗衣机控制系统模拟实现
3.1洗衣机控制系统的总体设计
在本系统中,硬件主芯片采用意法半导体的STR710,是整个系统的核心。它作为一个嵌入式网关,将外部网络与内部洗衣机控制器连接在一起,是整个系统运行的平台论文格式。在远程操纵洗衣机方面,STR710负责从GPRS接收到短消息和网络芯片上接收到的以太网数据中提取出用户指令,然后根据该指令操纵相应的网络家电或者查询其运行情况,最后将执行结果反馈到用户终端。系统的软件设计采用分层设计,包括硬件设备驱动层、操作系统层、应用程序接口层和应用软件层。
3.2洗衣机控制器系统设计
根据需求设计的洗衣机控制器的系统逻辑结构设计图如图3所示:
图3 系统总体框图
3.3洗衣机控制器电路设计
采用AT89S51作为控制核心。其中计算机论文,P1.0和P1.1分别用于控制洗衣机的进水阀和排水阀;P1.2和P1.3用于控制洗涤电机的正反转;P1.4~P1.7、P3. 0、P3.1用于驱动7个LED,分别作为工作程序、浸泡和强弱洗指示灯。P3.2接暂停/ 启动键;P3.3分别用于开盖/不平衡中断输入;P3.4被用作输入线,用于监测水位开关状态,为CPU提供洗衣机的水位信息;P3 .5 接程序选择键;P3.7采用分时复用技术,具有两个功能,一方面接强弱选择/浸泡选择键,在洗衣机未进入工作状态时,按触该键可选择强弱洗或开启关闭浸泡功能,另一方面在进水和脱水时,又作为告警声的输出口。
3.4洗衣机控制器软件设计
系统上电复位后,首先进行初始化,洗衣机进入工作程序后,系统首先根据RAM中27H单元的特征字判断洗衣机的洗衣工作程序,洗衣机进入洗涤子程序wash。洗涤是通过驱动电机的正反转实现的。洗涤结束后,退出wash子程序,调用water_out子程序进入排水进程。排水阀排水时间采用动态时间法确定计算机论文,其原理是:根据常用的空气压力水位开关的特性排水结束后,系统调用y子程序进行脱水操作,维持置位状态,保持排水阀开启,离合器在排水阀的带动下使电机主轴与脱水桶联动,实现衣物脱水。然后判断整个洗衣工作是否结束。其原理是:洗衣机在每次洗涤或漂洗工作环节结束后,将存放洗衣工作程序标志的寄存器减1,在脱水工作环节结束后,系统即对该单元进行检测,当检测到为0时,说明整个洗衣工作结束。软件设计主流程图如图4 。
图4 软件主流程图
4 洗衣机控制器仿真工作原理
首先,在通电时蜂鸣器长鸣一声,VD1 被点亮,这表示系统已经准备好接收指令可以开始准备工作了。单片机一直在读取由嵌入式WEB模块通过IIC通道发送过来的状态,当收到嵌入式WEB模块发送的指令后,将得到的数据作为第一项的设置内容计算机论文,即洗涤强度。蜂鸣器短鸣一声进入等待洗涤时间的设置,这个数据同样来自嵌入式WEB模块发送的指令。蜂鸣器短鸣两声进入等待洗涤方式的设置,过程都是相同的长鸣一声后洗衣机按事先的设置开始洗衣, VD1 快速闪烁表示洗衣状态,洗衣机控制器会完成初洗、浸泡、洗涤的工作,之后长鸣表示洗衣结束。洗涤期间单片机的 P2.1 和 P2.3 两个引脚会不断输出高、低电平来操作两个继电器让电机正、反转,同时还要接收嵌入式WEB模块发送的中断信号,以暂停或结束洗涤论文格式。当洗涤过程结束,蜂鸣器长鸣,系统又回到了开机时等待嵌入式WEB模块发送指令的状态。
其次,控制洗衣机可模拟的具体功能有:1、多种程序选择,用户可根据洗涤衣物的材质选择不同的程序,如浸洗、标准、羊毛和快速等。每种洗涤方式有不同的洗涤模式、时间和顺序。2、过程选择,用户可以选择单独洗涤以保留带有洗涤剂的水进行重复使用,可选择单独脱水,犹如脱水机一样计算机论文,等等。3、预约洗涤,用户可根据需要选择几小时后进行洗涤,时间选择范围为1-24小时。4、剩余时间显示,用户可以直接掌握洗涤时间。5、温度控制,可以显示模拟的水温控制。
5 结论
本文设计的洗衣机仿真控制系统连入嵌入式web服务的支持,就能够通过普通PC或GPRS手机访问Internet实现,通过远程控制命令完成对洗衣机参数的设定,对洗衣机进行操作,大大地简化了操作程序。利用单片机AT89S51作为洗衣机的控制器,能充分发挥AT89S51的数据处理和实时控制功能,使系统工作于最佳状态,提高系统的灵敏度。
参考文献
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论文摘要:针对“微机原理及应用”课程传统的教学内容存在弊端进行了分析,面向社会需求,对教学内容提出了新的整合,提出了与之相适应的教学方法。经过近几个学期的实践证明:新的教学方法提高了教学效果,加强了学生的专业基础,培养了学生的工程实践能力和创新能力。
提升应用型本科人才培养质量是地方性应用型学校的根本任务,我们必须牢固树立科学的教育发展观、教学质量观和人才培养观,适应经济社会的发展要求,及时调整人才培养方案,整合教学体系,改革教学方法、教学手段,才能切实提升学生的工程实践及创新能力。
“微机原理与应用”是淮阴工学院(以下简称“我院”)电子信息工程、电气工程及其自动化、计算机等专业一门重要的专业基础课,它承担培养学生专业基础能力的重任,也是学生参加考研的一门重要课程。这门课程具有课程内容信息量大、知识点零碎、理论教学多而实践动手少、很难提起学习兴趣等特点。本文将浅谈在教学中“如何教”及“教什么”的一些粗浅的体会。
一、本课程目前的教学内容及存在不足
目前,大多数院校“微机原理及应用”课程的教学现状不容乐观,主要表现在教材内容与微型计算机硬件的实际严重脱节、实验设备不配套、实用性较差等方面,学生普遍感觉学习难度大,学习效果不佳。目前,我院“微机原理及应用”课程教材和教学内容的模式仍然是以8086机型为主的16位结构,外设接口芯片及其接口方法也基本停留在8位或16位上。该模式的主要优点是入门相对容易、资料齐全、实验设备配套等。相比之下,缺点较为明显,主要表现在以下三方面。
(1)教材与教学内容和现有微机系统严重脱节。打开机箱来看,无论是CPU、总线还是常用的接口芯片,几乎找不到可与课本上相对照的实物。学生从书本那里很难得到他们的答案,从而丧失了进一步学习的兴趣。
(2)讲授的内容与社会需求相脱节。目前,技术上很少使用8086系统的CPU作为控制芯片去开发一个控制系统,所以学生往往很是糊涂,因为社会上普遍采用单片机、ARM、DSP等作为控制器,8086系统已经不能适应社会的需要。
(3)教学配套16位微机实验设备陈旧老化,普遍不具备真实的微机实验环境。一般情况下,该模式的实验教学所用实验箱的结构是通过微机插卡的形式,通过一根扁平电缆将微机里的ISA总线引至实验箱上,一些早期的实验箱更是通过 RS - 232串口建立的仿真实验环境。这样中断操作等重要的验证性实验不是在实际微机环境下运行的,没有真实感,学生往往只是照着实验指导书输入接线,只要不打错,不接错,就能得到正确结果。这样的实验使学生感到索然无味,容易误导学生,使有的学生有上当受骗的感觉,起不到应有的实验效果。另外,微机实验所用的配套微机陈旧老化,实验时接口损坏之类的故障频频发生,极大地影响了实验的正常进行。
二、适应社会需求,整合教学内容
教学内容采用模块化、菜单式结构。根据各个专业的人才培养方案要求的不同、授课对象不同、教学侧重点不同、学时设置不同(一般为48、56、64几种类型)等因素,将现有的“微机原理及应用”和“单片机原理及应用”两门课程教学内容进行整合,建议组织教学时,分为基础模块、提高模块、实用项目模块三大模块内容来组织。基础模块及项目模块为必修,而提高模块仅为考研学生开设。现在,我院普遍采用学分制,通过自由选课的方式选择自己需要的模块,以适应不同的教学目标和教学要求。
1.基础模块
基础模块以Intel系列16位经典机型8086和MCS51单片机为主,主要讲述四部分内容。
(1)两种微处理器的结构。主要讲述8086和单片机的CPU内部组成、工作原理、各种寄存器的用法、各种标志的含义、物理地址的形成等重点内容,讲授要注意两种结构比较,找出差别,加强记忆。
(2)指令系统及其寻址方式。讲述典型的数据寻址方式,特别是常用的几种,讲解时引导学生思考寻址的目的及意义。要注意一些错误的写法,通过练习,让学生牢固掌握各种方式地址的计算、操作数的取写等内容。
(3)简单的汇编语言程序设计。讲述结构化程序设计的几种典型的结构,通过简单的程序,让学生掌握程序的基本构成和程序设计的基本步骤,重点训练学生的解题思路,同一问题可以通过不同的指令组织实现功能。讲解子程序的特点及定义方法,介绍一些常用的DOS功能调用。
(4)中断及接口技术。包括中断技术、I/O端口译码技术、存储器扩展、8253A、8255A等常用可编程接口技术等。这些内容不但是微机原理及应用课程最基本的教学内容,更是学好高档微型计算机技术的必备基础和重要前提,教材编撰时必须坚持这一观点不动摇,以确保足够的篇幅和内容。
2.提高模块
提高模块则全面提升至以Pentium微处理器为代表的32位机上,首重阐述Pentium系列微处理器的段描述符及描述符高速缓存器,实模式、保护模式、虚拟86模式等模式,超标量流水线、高速缓存、指令分支预测等主要技术,适当引入常用的32位指令寻址方式和汇编指令、32位内存储器组织及其接口方法、32位外设可编程接口技术等以适应国内外微机教学从16位过渡到32位的发展趋势,使学生深刻领会和掌握主流微机技术的基本原理和衍变的具体过程。同时拿出一定的学时,选择一些高校的考研试题进行重点讲解,提高学生对考研知识点的掌握程度。
3.实用模块
以实用为目的组织教学内容。随着高等教育的普及和发展,大学生已从精英教育逐渐过渡到大众教育,培养应用型的技术人才已经成为许多普通高校甚至是重点高校的人才培养目标。因此,应该以实用为目的组织教学内容,重点以单片机作为控制芯片,适当弱化微机基本原理部分,加强接口技术应用。还可根据不同专业的就业需要选择企业、工厂里的一些微机应用系统实例作为教学主线,对课程内容和教学环节进行合理地设计和组织,增加实用性微机技术的讲授比例。 转贴于
三、改进教学方法和手段,提高教学效果
1.实行启发式和讨论式教学
为活跃课堂气氛,我们设计了提问和讨论等互动环节。如在 MOV数据传送指令的教学中,将正确的指令语句与错误的指令语句混编在一起,让学生指出其中存在的错误;用MOV、PUSH、XCHG等多种指令实现两个存储单元的数据互换等。如在讲解结构化程序设计时,对书上的例子进行详细分析,让学生画出流程图,启发学生是否可以采用不同思路,选择不同指令,实现题目的要求,并对几种答案进行分析和比较。
2.着力推行基于问题和项目的教学方法
要突破传统的以教师为主导的讲授方法,结合教学内容中的第三模块即实用模块,特别在讲授接口技术时,以实际生产的控制项目实例来讲解,调动学生的兴趣,帮助他们形成解决实际问题的能力,使学生能够学有所用。比如讲解0809和0832的芯片时,我们以数据采集系统项目作为讲解例子,其中涉及了前向通道设计、采集的数据处理、采集的结果如何显示等问题,通过具体实例讲解,学生就能解决生产实际中数据采集这类问题。
3.采用多媒体教学手段,提高教学效果
由于“微机原理及应用”课程本身比较枯燥,因此,采用传统的授课方式效果很差。如果采用多种教学手段相结合的方式,将会取得较好的效果。对于需要总结和归纳的知识,采用板书的形式;对于一般介绍性知识,采用多媒体课件的形式;对于软硬件实例,采用多媒体课件与汇编语言编译软件EMU 8086 EDA仿真软件Proteus 相结合的形式,将该类软件引入“微机原理及应用”教学,将使硬件教学事半功倍,学生很容易看明白内部电路的具体连接,并能直观看到电路对应的仿真结果。同时,我们还将以前做好的硬件系统带到课堂,让学生看到具体的芯片,增加其感性认识。
四、结论
“微机原理及应用”课程是电气信息类专业的本科生很重要的一门专业基础课,是一门技术性和实践性很强的课程。在经济飞速发展的今天,如何整合教学内容,使之既能适应企业对人才培养的要求,切实提升学生的实践能力和创新能力,又能兼顾考研等其他环节的较高的要求,是从事这一方面教学的教育工作者迫切要研究的问题。通过上述的一些做法,经过一年的教学,学生普遍对“微机原理及应用”课程教学改革效果表示认可,不仅学到了基础知识,也满足了部分学生的拓展学习,更重要的是教学内容与实际相结合,提高了实践能力。
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