時(shí)間：2023-01-25 19:09:46
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇接口設(shè)計(jì)論文，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
1硬件電路設(shè)計(jì)
從結(jié)構(gòu)上，檢測(cè)接口可以分為DAC單元、濾波放大單元、二線接口單元、混合單元、信號(hào)調(diào)理單元、ADC單元和FPGA系統(tǒng)單元。
1.1DAC與濾波放大單元DAC與濾波放大單元用于將數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，并完成對(duì)信號(hào)的調(diào)理、幅度調(diào)節(jié)與功率放大功能。其硬件電路如圖2所示。該單元由3部分電路組成，分別是DAC芯片電路、無源濾波電路和差分放大電路。DAC芯片為ADI公司生產(chǎn)的高性能、低功耗CMOS數(shù)模轉(zhuǎn)換芯片AD9762，AD9762為12位分辨率，支持最高125MS/s的更新速率。該芯片使用5V、3.3V可選單電源供電，最高功耗175mW，2mA～20mA差分電流輸出，負(fù)載RLOAD為100Ω時(shí)輸出電壓范圍為0.2V～2V[2]。FSADJ引腳連接外接電阻RSET，用于滿量程電流輸出調(diào)節(jié)。REFIO引腳用于基準(zhǔn)電壓VRFE輸入/輸出，選擇內(nèi)部1.2V基準(zhǔn)電源時(shí)通過一個(gè)0.1μF電容與模擬地連接。其差分輸出電壓VDOUT與輸入的12位數(shù)字代碼（DCODE）的關(guān)系式為。無源濾波電路由電感與電容組成截止頻率為20MHz的7階巴特沃斯低通濾波器，用于信號(hào)整形和消除毛刺干擾。差分放大電路以全差分放大器AD8476為核心組成，用于將通過無源濾波電路的模擬差分信號(hào)進(jìn)行增益調(diào)節(jié)和功率放大。AD8476是一款功耗極低的全差分精密放大器，其帶寬為6MHz，使用±5V電源供電時(shí)的輸出電壓范圍為-4.845V～4.82V[3]。檢測(cè)激勵(lì)信號(hào)的峰峰值為4.3V和6.2V，而DAC的輸出峰峰值電壓為2V，因而差分放大電路的增益應(yīng)當(dāng)大于3.1，這樣才能使得激勵(lì)生成通道的輸出信號(hào)幅值符合檢測(cè)需求?？紤]到DAC的轉(zhuǎn)換效率和可能存在的誤差，可設(shè)計(jì)差分放大電路具有兩個(gè)略大于滿幅度輸出的增益值。圖2中使用外部擴(kuò)展電阻R1～R6組成反饋電阻網(wǎng)絡(luò)，其中R1=R2=10kΩ為輸入電阻，R3=R6=24kΩ、R4=R5=33kΩ為兩組反饋電阻。該電路的增益值分別為A1=R3/R1=2.4，A2=R4/R1=3.3。為了提高檢測(cè)接口的自動(dòng)化程度，使用1個(gè)2路2：1電子開關(guān)ADG736用于兩組反饋電阻的切換，通過改變其控制端IN1和IN2的電平邏輯，完成開關(guān)動(dòng)作。ADG736使用5V供電時(shí)，導(dǎo)通電阻RON為2.5Ω，帶寬大于200MHz，通過峰值電壓為5V。
1.2二線接口與混合電路單元二線接口與混合電路單元用于為信號(hào)激勵(lì)與數(shù)據(jù)采集提供對(duì)外二線接口和實(shí)現(xiàn)收發(fā)信號(hào)的雙工傳輸。其硬件電路如圖3所示。二線接口電路由電壓比為1的變壓器以及電阻RS1、RS2和電容C9、C10組成，用于提供檢測(cè)電路對(duì)外的二線接口，實(shí)現(xiàn)接收與發(fā)送信號(hào)的傳輸，同時(shí)可以隔離外部直流信號(hào)。RS1、RS2用于與線路負(fù)載阻抗匹配并隔離遠(yuǎn)端反射和提供線路的能量交換，電容C9、C10用于配合組成激勵(lì)發(fā)送端擴(kuò)展濾波電路。混合單元的功能是一階模擬回波抵消，用于抵消本地發(fā)送信號(hào)。圖2中R7～R10為輸入電阻，同時(shí)與C3～C8組成一階低通濾波器。兩個(gè)儀表放大器AD8429用于將二線平衡信號(hào)轉(zhuǎn)換為單端信號(hào)。AD8429為低噪聲、高精度儀表放大器，其增益為1時(shí)增益精度為0.02%、CMRR為80dB、帶寬為15MHz，使用±12V電源供電時(shí)其輸出電壓范圍為-10.1V～10.7V，使用單個(gè)增益控制電阻RG能夠控制其增益范圍為1～1000，其增益控制關(guān)系為G=1+6kΩ/RG[4]。LT6600-10將一個(gè)全差分放大器與一個(gè)近似切比雪夫(Chebyshev)頻率響應(yīng)的四階10MHz低通濾波器集成在一起。芯片為低噪聲全差分輸入/輸出放大器，內(nèi)部集成兩個(gè)運(yùn)算放大器、電阻電容網(wǎng)絡(luò)，組成1倍增益放大電路和一個(gè)10MHz低通濾波器，使用±5V電源供電時(shí)其輸出電壓范圍可達(dá)到±5V。若線路電阻RS與負(fù)載電阻RL完全匹配，則第二個(gè)AD8429的增益值為2時(shí)，混合電路的輸出U′3=U3。考慮到阻抗失配現(xiàn)象的普遍存在，因此選擇電位器作為第二個(gè)AD8429的增益控制電阻，在線路阻抗失配的條件下，通過調(diào)節(jié)增益控制電阻來實(shí)現(xiàn)混合單元消除近端信號(hào)的目的。根據(jù)前文所述，可以得到混合電路輸出信號(hào)U′3與二線輸入信號(hào)U3比值跟增益控制電阻RG之間的關(guān)系。因此只要知道RG的值，就能夠通過式(5)準(zhǔn)確地對(duì)通過混合單元造成的輸入信號(hào)幅值的線性誤差進(jìn)行修正。為了提高檢測(cè)接口的自動(dòng)化程度和實(shí)現(xiàn)對(duì)RG值的實(shí)時(shí)感知，選擇數(shù)字電位計(jì)AD5272作為第二個(gè)AD8429的增益控制電阻。AD5272為1024位分辨率、1%電阻容差誤差、I2C接口和50-TP存儲(chǔ)器數(shù)字變阻器，最大阻值為20kΩ，可使用5V電源供電[6]，其阻值調(diào)節(jié)步長(zhǎng)為1.95Ω。
1.3信號(hào)調(diào)理與ADC單元信號(hào)調(diào)理與ADC單元用于將混合電路輸出的模擬差分信號(hào)轉(zhuǎn)換為輸入信號(hào)并輸入到FPGA，該部分為數(shù)據(jù)采集的核心單元，其硬件電路如圖4所示。由于被測(cè)信號(hào)的最高頻率不超過2.048MHz，根據(jù)奈奎斯特采樣定理，使用4.096MHz采樣速率進(jìn)行采樣就能得到信號(hào)完整的信息，但是在工程中，通常使用5～10倍速率進(jìn)行采樣。因此ADC選擇12位、10MS/s采樣速率模/數(shù)轉(zhuǎn)換器AD9220，其為+5V單電源供電，70dB信噪比，86dB無雜散動(dòng)態(tài)范圍，內(nèi)置片內(nèi)高性能、低噪聲采樣保持放大器和可編程基準(zhǔn)電壓源，并具有滿量程輸出指示功能[7]。使用1V基準(zhǔn)電壓時(shí)其輸入范圍為2V(峰-峰值)。信號(hào)調(diào)理電路應(yīng)當(dāng)具有抗混疊濾波和信號(hào)幅度調(diào)節(jié)的功能。該電路選擇全差分放大器AD8476組成，考慮到檢測(cè)時(shí)輸入信號(hào)的幅值大于ADC的輸入范圍，因而選擇其輸入電阻為10kΩ，選擇數(shù)字電位器AD5272為反饋電阻RF，則其增益值G4=RF/10kΩ，電路的增益值為0.0002～2可調(diào)。放大器輸出經(jīng)過2個(gè)100Ω電阻和2個(gè)電容組成的低通濾波器后送至ADC。同時(shí)，AD8476以ADC的基準(zhǔn)電壓VREF為共模參考電壓。
1.4FPGA單元FPGA單元以Xilinx公司的FPGA芯片XC3S400為核心電路組成，其程序存儲(chǔ)芯片為XCF02S，使用40MHz有源晶振，5V電源供電，使用穩(wěn)壓芯片提供電路所需的3.3V、2.5V和1.2V電源。USB接口作為微處理器常用的外部總線接口，目前已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用[8]，因此考慮選用USB2.0接口作為FPGA與上位機(jī)之間的數(shù)據(jù)接口。同時(shí)采用JTAG接口用于FPGA和其配置芯片的程序燒寫。關(guān)于FPGA電路的設(shè)計(jì)、開發(fā)技術(shù)已經(jīng)較為成熟，本設(shè)計(jì)相比與其他通用FPGA電路的設(shè)計(jì)并無獨(dú)特之處，因此不再對(duì)FPGA單元進(jìn)行詳細(xì)描述。
2FPGA程序設(shè)計(jì)
在檢測(cè)接口電路的設(shè)計(jì)中，F(xiàn)PGA是檢測(cè)接口電路的信息傳輸與控制單元的核心，其可編程配置能力和能夠高速、并行處理數(shù)字信號(hào)的能力是檢測(cè)接口的靈活性和升級(jí)性的關(guān)鍵。其內(nèi)部程序使用Xilinx公司的FPGA開發(fā)環(huán)境ISE進(jìn)行設(shè)計(jì)并完成燒寫。程序設(shè)計(jì)使用模塊化設(shè)計(jì)思想，其結(jié)構(gòu)示意圖如圖5所示，可以分USB傳輸、管理控制、DAC傳輸、輸出增益控制、混合單元控制、信號(hào)調(diào)理控制、ADC傳輸控制和增益補(bǔ)償8個(gè)模塊。下面就各個(gè)模塊的功能分別進(jìn)行介紹。(1)USB傳輸模塊，用于通過FPGA單元上的USB接口電路實(shí)現(xiàn)FPGA芯片與上位機(jī)的信息傳輸，具有USB電路的配置功能，并實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)USB信號(hào)封裝、解封裝功能，將接收到的上位機(jī)信號(hào)解封裝為透明數(shù)據(jù)傳送到管理控制模塊和DAC傳輸模塊，將管理控制模塊、增益補(bǔ)償模塊輸出信號(hào)封裝為標(biāo)準(zhǔn)USB信號(hào)通過USB接口電路傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。(2)管理控制模塊，是整個(gè)程序的主控單元。該模塊用于接收USB傳輸模塊輸出的控制信號(hào)，對(duì)其余的通信模塊進(jìn)行控制，并輸出檢測(cè)電路的工作狀態(tài)到USB傳輸模塊，最終傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。同時(shí)用于控制其余模塊的工作狀態(tài)，接收混合單元控制模塊、信號(hào)調(diào)理控制模塊、ADC傳輸模塊輸出的反饋信息進(jìn)行工作狀判斷，根據(jù)混合單元控制模塊、信號(hào)調(diào)理控制模塊反饋信息控制增益補(bǔ)償模塊的補(bǔ)償量。(3)DAC傳輸模塊，在管理控制模塊的控制下工作，接收USB傳輸模塊輸出的激勵(lì)信號(hào)，并將信號(hào)轉(zhuǎn)換為DAC芯片的數(shù)據(jù)輸入信號(hào)，同時(shí)為DAC芯片提供轉(zhuǎn)換時(shí)鐘。(4)輸出增益控制模塊，用于在管理控制模塊輸出的控制信號(hào)下工作，根據(jù)需求通過兩路輸出信號(hào)IN1和IN2分別控制差分放大電路的2個(gè)電子開關(guān)ADG736。(5)混合單元控制模塊，用于在管理控制模塊輸出的控制信號(hào)下工作，根據(jù)需求通過輸出I2C信號(hào)控制混合單元的數(shù)字電位計(jì)AD5272的阻值，完成信號(hào)混合功能，并將AD5272的阻值信息反饋給管理控制單元。(6)信號(hào)調(diào)理控制模塊，用于在管理控制模塊輸出的控制信號(hào)下工作，根據(jù)需求通過輸出2路I2C信號(hào)控制信號(hào)調(diào)理電路的2個(gè)數(shù)字電位計(jì)AD5272的阻值，完成信號(hào)調(diào)理功能，并將2個(gè)AD5272的阻值信息反饋給管理控制單元。(7)ADC傳輸模塊，在管理控制模塊的控制下工作，接收DAC芯片輸出的采樣數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆鲆嫜a(bǔ)償模塊，同時(shí)為ADC芯片提供采樣時(shí)鐘。該模塊同時(shí)接收ADC輸出的滿量程指示信號(hào)和數(shù)據(jù)輸入指示信號(hào)，并傳送給管理控制模塊。(8)增益補(bǔ)償模塊，用于接收來自ADC傳輸模塊的采樣數(shù)據(jù)和管理控制模塊輸出的增益補(bǔ)償信息，對(duì)ADC芯片采樣獲得的信號(hào)進(jìn)行增益補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)信號(hào)的完整性。
3結(jié)論
本文根據(jù)檢測(cè)需求，選擇了以通用計(jì)算機(jī)和專用檢測(cè)接口結(jié)合的檢測(cè)系統(tǒng)，重點(diǎn)描述了硬件檢測(cè)接口的電路設(shè)計(jì)和FPGA硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)。差分放大、二線接口、混合、信號(hào)調(diào)理等電路單元通過仿真，功能、性能均能達(dá)到設(shè)計(jì)要求。本設(shè)計(jì)能夠?yàn)轭愃茩z測(cè)系統(tǒng)接口電路設(shè)計(jì)提供借鑒參考。
作者：吳志抄譚業(yè)雙李召瑞孫慧賢單位：軍械工程學(xué)院信息工程系
一、檢測(cè)裝置接口電路的硬件環(huán)境
C8051F000、SRAM、地址鎖存器之間的硬件連接框圖如圖2所示。微處理器C8051的地址線和SRAM的地址次線分別對(duì)應(yīng)相連，進(jìn)行地址的選通；“CS”、“WR”、“RD”等控制指令分別相連，進(jìn)行讀、寫的控制，AD[7：0]為地址、數(shù)據(jù)復(fù)用總線，分別與鎖存器和SRAM的輸入輸出接口相連，進(jìn)行相應(yīng)的地址與數(shù)據(jù)的通信。檢測(cè)裝置C8051F000、（128k× 8）SRAM和地址鎖存器硬件電路接口部分采用地址和數(shù)據(jù)總線復(fù)用的方式以減少所需要的端口引腳數(shù)。當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)低位地址保持在一個(gè)鎖存器中。圖3給出了該實(shí)現(xiàn)方案經(jīng)過驗(yàn)證的電源電路圖和C8051F000、SRAM、地址鎖存器之間詳細(xì)的電路配置圖。
雙向端口操作 接口部分采用地址和數(shù)據(jù)總線復(fù)用的方式以減少所需要的端口引腳數(shù)。當(dāng)傳輸數(shù)據(jù)時(shí)低位地址保持在一個(gè)鎖存器中，“Data1”用作數(shù)據(jù)輸入總線輸出總線和部分地址總線，對(duì)總線的復(fù)用需要對(duì)端口的配置進(jìn)行動(dòng)態(tài)改變使端口按需要設(shè)置為輸入或輸出。為了將一個(gè)端口引腳配置為輸入，必須將其相應(yīng)的端口配置寄存器位（PRTnCF.x）設(shè)置為“0”使其輸出方式為“漏極開路”，寄存器鎖存位（Pn.x）必須設(shè)置為“1”，使其輸出狀態(tài)為高阻態(tài)。例如下面的代碼將端口0的所有引腳配置為輸入：movPRT0CF，#00h；漏極開路輸出方式movP0，#0ffh；高阻抗下面的代碼將端口0的所有引腳配置為推挽輸出方式：movPRT0CF，#0ffh；推挽輸出方式SRAM_Read子程序（見程序代碼部分）給出改變端口方向的一個(gè)例子，在程序執(zhí)行的前一階段“DATA1”口被配置為輸出，將低字節(jié)地址輸出到端口鎖存器，在程序執(zhí)行的第二階段“DATA1”口被配置為輸入，從外部SRAM讀取數(shù)據(jù)。
二、接口電路程序控制實(shí)現(xiàn)
該程序控制系統(tǒng)由初始化SRAM接口邏輯程序、讀外部SRAM程序、寫外部SRAM程序等組成，功能是通過該接口電路程序?qū)崿F(xiàn)硬件間的有效連接，實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的通信，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)記錄盤的各種配置以及對(duì)記錄數(shù)據(jù)進(jìn)行精確管理。程序代碼中的主程序概述了如何對(duì)該外部128KBSRAM的每一個(gè)字節(jié)進(jìn)行讀寫，該程序向外部SRAM寫入一個(gè)字節(jié)，再?gòu)膶懭氲牡刂纷x回，然后比較回讀的值與寫入的值是否一致，程序接著處理下一個(gè)地址，直到整個(gè)64K的存儲(chǔ)塊寫完，一旦低存儲(chǔ)塊寫完，程序?qū)ⅰ癆16位”置1（見示例代碼中“常數(shù)和聲明”一節(jié)），切換到高存儲(chǔ)塊。程序?qū)⒔又鴮?duì)高存儲(chǔ)塊的每個(gè)字節(jié)進(jìn)行同樣的讀、寫和校驗(yàn)操作。
三、結(jié)語(yǔ)
本系統(tǒng)以較為成熟的C8051F000和TC74VHC537FW為控制處理核心，采用多路復(fù)用的并行接口方案，使用通用I/O端口，實(shí)現(xiàn)了與飛控核心部件SRMA的通信，從讀或?qū)戇^程的進(jìn)入到返回，一個(gè)字節(jié)讀或字節(jié)寫占用34個(gè)SYSCLK周期，對(duì)于20MHz的SYSCLK，相當(dāng)于1.7µs。這就是說可以達(dá)到的最大傳輸率為588K字節(jié)/s，達(dá)到了較高的數(shù)據(jù)傳輸率。為類似的工程應(yīng)用提供了可行的參考途徑。
作者：白仲斐孫科單位：中國(guó)飛行試驗(yàn)研究院
關(guān)鍵詞：觸摸屏ADS7846同微控制器PIC16F876
引言
隨著社會(huì)自動(dòng)化程度的提高，人機(jī)交互能力急需大的轉(zhuǎn)變，向著更方便使用、更直觀的方向發(fā)展。激光治療機(jī)主要應(yīng)用激光的物理特性作用于人體，產(chǎn)生機(jī)體化學(xué)反應(yīng)從而達(dá)到治療疾病的目的。激光治療機(jī)作為一種精密儀器需要精確的控制及防塵、防靜電、防潮等方面的嚴(yán)格要求。激光治療機(jī)輸入設(shè)備采用觸摸屏控制，既是基于以上要求也是從方便使用者操作和界面直觀的角度考慮的。觸摸屏的應(yīng)用使得數(shù)據(jù)的顯示和數(shù)據(jù)的輸入結(jié)合為一體，簡(jiǎn)化了整個(gè)設(shè)備。
1觸摸屏原理
觸摸屏附著在顯示器的表面，與顯示器配合使用。通過觸摸產(chǎn)生模擬電信號(hào)，經(jīng)過轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)由微處理器計(jì)算得出觸摸點(diǎn)的坐標(biāo)，從而得到操作者的意圖并執(zhí)行。觸摸屏按其技術(shù)原理可分為五類：矢量壓力傳感器、電阻式、電容式、紅外線式和表面聲波式，其中電阻式觸摸屏在實(shí)際應(yīng)用中的較多。電阻式觸摸屏由4層的透明薄構(gòu)成，最下面是玻璃或有機(jī)玻璃構(gòu)成的基層，最上面是一層外表面經(jīng)過硬化處理從而光滑防刮的塑料層，附著在上下兩層內(nèi)表面的兩層為金屬導(dǎo)電層（OTI，氧化銦），這兩層由細(xì)小的透明隔離點(diǎn)進(jìn)行絕緣。當(dāng)手指觸摸屏幕時(shí)，兩層電層在觸摸點(diǎn)處接觸。
觸摸層的兩個(gè)金屬導(dǎo)電層分別用來測(cè)量X軸和Y軸方向的坐標(biāo)。用于X坐標(biāo)測(cè)量的導(dǎo)電層從左右兩端引出兩個(gè)電極，記為X+和X-。用于Y坐標(biāo)測(cè)量的導(dǎo)電層從上下兩端引出兩個(gè)電極，記為Y+和Y-。這就是四線電阻觸摸屏的引線構(gòu)成。當(dāng)在一對(duì)電極上施加電壓時(shí)，在該導(dǎo)電層上就會(huì)形成均勻連接的電壓分布國(guó)。若在X方向的電極對(duì)上施加一確定的電壓，而Y方向電極對(duì)上不加電壓時(shí)，在X平行電壓場(chǎng)中，觸點(diǎn)處的電壓值可在在Y+（或Y-）電極上反映出來，通過測(cè)量Y+電極對(duì)地的電壓大小，便可得知觸點(diǎn)的X坐標(biāo)值。同理，當(dāng)在Y電極對(duì)上加電壓，而X電極對(duì)上不加電壓時(shí)，通過測(cè)量X+電極的電壓，便可得知觸點(diǎn)的Y坐標(biāo)。測(cè)量原理如圖1所示。
五線式觸摸屏與四線式不同。主要區(qū)別在于五線觸摸屏將其中一導(dǎo)電層的四端均引出來作為四個(gè)電極，另一導(dǎo)電層僅僅作為測(cè)量的導(dǎo)體輸出X向和Y向的電壓，測(cè)量時(shí)要交替在X向和Y向上施加電壓。
2觸摸層控制器工作原理
觸摸屏控制器有多種，主要的功能均是在微處理器的控制下向觸摸屏的兩個(gè)方向分時(shí)施加電壓，并將相應(yīng)的電壓信號(hào)傳送給自身A/D轉(zhuǎn)換器，在微處理器SPI口提供的同步時(shí)鐘作用下將數(shù)字信號(hào)讀入微處理器?？刂破鰽DS7846基本結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖1觸摸點(diǎn)P處測(cè)量結(jié)果計(jì)算如下：
ADS7846內(nèi)部可以通過寄存器的設(shè)置A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率設(shè)為8位或12位，在本系統(tǒng)中A/D轉(zhuǎn)換器的分辨率取12位。則P點(diǎn)的二進(jìn)制輸出代碼為：
其中：Vref_full為加在ADS6746內(nèi)部A/D轉(zhuǎn)換器上的參考電壓。
觸摸屏控制器的運(yùn)行是通過串行數(shù)據(jù)輸入口DIN輸入控制命令進(jìn)行控制的?？刂频幕靖袷饺缦拢?/p>
bitbit6bit5bit4bitbitbitbit
起始位（高電平）A2A1A0MODESER/DFRPD1PD0
bit7指明發(fā)送命令開始，高電平有效。A2：A0用于選擇數(shù)據(jù)輸入通道，101選擇X坐標(biāo)測(cè)量，001選擇Y坐標(biāo)測(cè)量。MODE將內(nèi)部模數(shù)轉(zhuǎn)換器的分辨率定義為8位（MODE=1）或12位（MODE=0）。SER/DFR為單端/雙端參考電壓選擇位。PD1：PD0根據(jù)省電模式的需要進(jìn)行選擇設(shè)置。這些命令控制位的設(shè)置將在程序代碼部分得以應(yīng)用。
3系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
激光治療機(jī)的輸入系統(tǒng)由三部分組成：觸摸屏、觸摸屏控制器和微控制器。微控制器采用Microchip公司的新型芯片PIC16F867。內(nèi)部總線采用哈佛雙總線結(jié)構(gòu)。在內(nèi)部頻率相同的情況下，加快了數(shù)據(jù)的傳輸速度，避免了瓶頸現(xiàn)象。此芯片采用精簡(jiǎn)指令集（RISC）易于使用，加快了開發(fā)速度。內(nèi)部含有8KB程序存儲(chǔ)器（分頁(yè)操作），256字節(jié)EEPROM，368字節(jié)RAM，8路模數(shù)轉(zhuǎn)換器，1個(gè)通用串行口（SCI），1個(gè)I2C接口，1個(gè)串行接口（SPI），3個(gè)定時(shí)器及看門狗電路（WathcDog）等許多重要資源。許多接口功能上的復(fù)用使得整個(gè)微控制器簡(jiǎn)潔，功能強(qiáng)大。
根據(jù)ADS7846與微控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的接口特征，選用PIC16F876的SPI口。SPI口包括三個(gè)信號(hào)：SDO（串行數(shù)據(jù)輸出），SDI（串行數(shù)據(jù)輸入），SCK（串行同步時(shí)鐘）。硬件連接關(guān)系見圖3。
本文側(cè)重于激光治療儀輸入系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，其它硬件的設(shè)計(jì)僅給出接口的含義。由于PIC16F876的內(nèi)部集成度較高，所以接口相當(dāng)簡(jiǎn)單，但是要完成復(fù)雜的控制功能必須進(jìn)行內(nèi)部寄存器的設(shè)置。
圖3
4軟件設(shè)計(jì)
按照以上設(shè)計(jì)思想設(shè)計(jì)了應(yīng)用軟件。圖4為主程序與觸摸屏輸入檢測(cè)部分的程序流程圖。其中，坐標(biāo)數(shù)據(jù)處理通常采用查表的方法，將用戶命令的坐標(biāo)形成數(shù)據(jù)表，利用獲得的坐標(biāo)信息進(jìn)行變換快速查表，從而提高軟件的運(yùn)行速度。
下面是PIC16F876同ADS7846接口的部分程序代碼。
CMDATAEQU30H
XDATA_HEQU31H
XDATA_LEQU32H
YDATA_HEQU33H
YDATA_LEQU34H
；初始化寄存器
MOVLW02H
MOVWFTRICB；定義B口方向
MOVLW90H
MOVWFTRISC；定義C口方向
BCFSSPCON，5
MOVLW10H
MOVWFSSPCON；初始化SSPCON
BSFSSPCON，5；啟動(dòng)SPI
；獲取X，Y坐標(biāo)
GetXY
BCFPORTB,0;選口AD7846
MOVLW0D4H；獲取X坐標(biāo)命令
MOVWFSSPBUF；發(fā)送命令
BUSY
BTFSCPORTB，1；判忙？
GOTOBUSY
MOVFSSPBUF，W；12位數(shù)據(jù)
MOVWFXDATA_H；XDATA_H存放高字節(jié)
MOVFSSPBUF，W
MOVWFXDATA_L；XDATA_L存放低字節(jié)
································
；Y坐標(biāo)數(shù)據(jù)同樣處理
RETLW0
關(guān)鍵詞：VXI總線寄存器基地址修改碼
VXI（VMEbuseXtentionforInstrumentation）總線是一種完全開放的、適用于各儀器生產(chǎn)廠家成為高性能測(cè)試系統(tǒng)集成的首選總線。VXI總線器件主要分為：寄存器基器件、消息基器件和存儲(chǔ)器基器件。目前寄存器基器件在應(yīng)用中所占比例最大（約70%），其實(shí)現(xiàn)方法在遵守VME協(xié)議的前提下，根據(jù)實(shí)際需要各有不同。VXI接口電路用于實(shí)現(xiàn)器件的地址尋址、總線仲裁、中斷仲裁和數(shù)據(jù)交換等。設(shè)計(jì)VXI接口首先需明確尋址空間和數(shù)據(jù)線寬度，VXI器件尋址有A16/A24、A16/A32和A16三種。A16/A24尋址支持16M字節(jié)空間，A16/A32尋址支持4G字節(jié)空間，A16尋址支持64字節(jié)地址空間，但不論哪種尋址方式，A16尋址能力是不可缺的。本文設(shè)計(jì)的VXI寄存器基接口電路是A16尋址的，支持D8和D16數(shù)據(jù)線傳輸，有較寬的使用范圍。其接口電路原理框圖如圖1所示。
1DTB及DTB仲裁
DTB（數(shù)據(jù)傳輸總線）及DTB仲裁是VXI接口的核心，DTB主要包括：尋址總線、數(shù)據(jù)總線和控制總線。其主要任務(wù)是：①通過地址修改碼（AM）決定尋址空間和數(shù)據(jù)傳輸方式。②通過DS0*、DS1*、LWORD*、A1控制數(shù)據(jù)總線的寬度。③通過總線仲裁決定總線優(yōu)先使用權(quán)。
VXI總線器件在A16（16位地址）尋址時(shí)，有64字節(jié)的地址空間，其呈部分作為器件配置寄存器地址（已具體指定），其余可用作用戶電路端口地址。每個(gè)器件的寄存器基地址由器件本身唯一的邏輯地址來確定。地址修改線在DTB周期中允許主模塊將附加的器件工作模式信息傳遞給從模塊。地址修改碼（AM）共有64種，可分為三類：已定義修改碼、保留修改碼和用戶自定義碼。在已定義的地址修改碼中又分為三種：①短地址AM碼，使用A02～A15地址線；②標(biāo)準(zhǔn)地址AM碼，使用A02～A23地址線；③擴(kuò)展地址AM碼，使用A02～A31地址線。A16短地址尋址主要是用來尋址器件I/O端口，其地址修改碼為：29H、2DH。
圖2為VXI器件尋址電路圖，其中U1為可編程邏輯器件，其表達(dá)式為：VXIENA*=AS*+！IACK*A14+！A15+！AM5+AM4+！AM3+AM1+！AM0；（！IACK*表示系統(tǒng)無中斷請(qǐng)求）。尋址過程為：當(dāng)VXI主模塊發(fā)出的地址修改碼對(duì)應(yīng)為29或2D、總線上地址A6～A13和邏輯地址設(shè)置開關(guān)K1的設(shè)置相同并且地址允許線AS有效時(shí)，圖2中的MYVXIENA*有效（為低），表示本器件允許被VXI系統(tǒng)尋址。在允許本器件尋址的基礎(chǔ)上（即MYVXIENA*有效），再通過MYVXIENA*、A1～A5、LWORD*、DS0*、DS1*譯碼生成64字節(jié)地址，根據(jù)VME總線協(xié)議可譯出單字節(jié)地址和雙字節(jié)地址。協(xié)議協(xié)定：當(dāng)單字節(jié)讀寫時(shí)，奇地址DS0*為低、DS1*為高，偶地址DS1*為低、DS0*為高，LWORD*為高；雙字節(jié)讀寫時(shí)，DS0*和DS1*為低、LWODR*為高；四字節(jié)讀寫時(shí)，DS0*、DS1*和LWORD*都為低。
DTB數(shù)據(jù)傳輸應(yīng)答主要依賴DTACK*和DS0*之間的互鎖性握手關(guān)系，而與數(shù)據(jù)線上有效數(shù)據(jù)什么時(shí)候出現(xiàn)無關(guān)，所以單次讀寫操作的速度完全決定應(yīng)答過程。為適應(yīng)不同速度用戶端口讀寫數(shù)據(jù)的可靠性，本文采用由用戶端口數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好線（DATREADY*）去同步DTACK*答應(yīng)速度的方法來保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)挠行?。該方法的?yōu)點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單、使用方便，缺點(diǎn)是占用DTB時(shí)間長(zhǎng)，影響VXI系統(tǒng)性能，且最長(zhǎng)延時(shí)時(shí)間不得超過20μs。通常情況下用戶可通過數(shù)據(jù)暫存的方法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)可靠傳輸，并使用戶端口數(shù)據(jù)準(zhǔn)備好線（DATREADY*）接地。由于寄存器基器件在VXI系統(tǒng)中只能作為從模塊使用，所以其總線請(qǐng)求只有該器件發(fā)生中斷請(qǐng)求時(shí)才由中斷管理模塊提出。
2中斷請(qǐng)求及仲裁電路
VXI系統(tǒng)設(shè)有七級(jí)中斷，優(yōu)先中斷部遲疑不決包括：①中斷請(qǐng)求線IRQ1*～I(xiàn)RQ7*；②中斷應(yīng)答線IACK*；③中斷應(yīng)答輸入線IACKIN*；④中斷應(yīng)答輸出線IACKOUT*。從系統(tǒng)的角度看，在VXI系統(tǒng)中有一個(gè)成鏈的中斷查詢系統(tǒng)。當(dāng)VXI系統(tǒng)中有中斷請(qǐng)求時(shí)，中怕管理器使中斷應(yīng)答信號(hào)IACK*有效（置低），并送往鏈驅(qū)動(dòng)器，鏈驅(qū)動(dòng)器使輸出IACKOUT*有效，送至相鄰的下一個(gè)器件。如果相鄰器件沒有中斷請(qǐng)求，則該器件的IACKOUT*輸出仍為低，繼續(xù)向下一個(gè)相鄰器件傳送；當(dāng)此器件有中斷請(qǐng)求時(shí)，所以其輸出IACKOUT*為高，進(jìn)入中斷過程，并屏蔽后級(jí)器件的中斷應(yīng)答。
圖2
為實(shí)現(xiàn)中斷請(qǐng)求和中斷仲裁，每個(gè)器件的中斷仲裁電路應(yīng)完成的功能為：①產(chǎn)生中斷請(qǐng)求；②上傳狀態(tài)/識(shí)別碼；③屏蔽后級(jí)中斷應(yīng)答。本文設(shè)計(jì)的中斷仲裁電路如圖3所示。其中TX1～TX3來自中斷號(hào)選擇跳線器，INNER-IRQ為器件內(nèi)部用戶電路中斷請(qǐng)求信號(hào)，上升沿有效。中斷請(qǐng)求過程分如下四步：（1）在系統(tǒng)復(fù)位或中斷復(fù)位（來自控制寄存器）后，IRQOPEN*為“1”使比較電路輸出“1”，使中斷應(yīng)答鏈暢通，且譯碼電路不工作。（2）當(dāng)本器件內(nèi)有中斷請(qǐng)求時(shí)，使IRQOPEN*為“0”，則譯碼電路根據(jù)中斷置位開關(guān)的設(shè)置輸出相應(yīng)中斷請(qǐng)求信號(hào)IRQx*。當(dāng)中斷管理器接收中斷請(qǐng)求信號(hào)后使IACK*有效，并送往中斷鏈驅(qū)動(dòng)器使之輸出IACKOUT*有效，同時(shí)中斷管理器請(qǐng)求DTB總線使用權(quán)。（3）當(dāng)中斷管理器獲得DTB使用權(quán)后，根據(jù)接收到的中斷請(qǐng)求信號(hào)，在地址允許線AS+作用下在地址線上輸出相應(yīng)的A1～A3地址，使比較器輸出“0”，從而使IACKOUT*變高，屏蔽后續(xù)中斷，并清除本器件內(nèi)部中斷請(qǐng)求。（4）中斷管理器使數(shù)據(jù)允許信號(hào)DS0*為低，讀出器件狀態(tài)/識(shí)別碼，響應(yīng)中斷，同時(shí)在DS0*的上升沿清除中斷請(qǐng)求（使IRQOPEN*為“1”），接通中斷應(yīng)答鏈，進(jìn)入中斷過程。
3可編程器件實(shí)現(xiàn)和調(diào)試
為了克服用中小規(guī)模集成電路實(shí)現(xiàn)VXI接口電路存在的體積大、可靠性差和可調(diào)試性差等不足，可采用可編程器件實(shí)現(xiàn)接口電路。本文采用的器件是ALTERA公司的MAX系列，采用的器件可編程軟件平臺(tái)的MAX+plusII。MAX+plusII在編程上提供了多種電路描述形式，主要有圖形描述、AHDL描述和VHDL描述等。本文采用圖形描述和AHDL描述相結(jié)合的描述方法。接口電路的主框架結(jié)構(gòu)和能夠用標(biāo)準(zhǔn)元件表述的子模塊電路用圖形描述方法設(shè)計(jì)，部分功能子模塊用AHDL語(yǔ)言描述。這種設(shè)計(jì)方式的電路原理結(jié)構(gòu)直觀、功能描述簡(jiǎn)潔。VXI接口電路硬件描述子程序模塊由地址修改碼器件尋址、端口地址譯碼、中斷請(qǐng)求及控制、寄存器配置四部分組成。
在VXI器件中，寄存器配置步驟是必不可少的，VXI寄存器基器件主要配置寄存器有：識(shí)別/邏輯地址寄存器、器件類型寄存、狀態(tài)/控制寄存器。在接口電路的性質(zhì)特性明確的前提下，寄存器基器件的配置是確定的，所以直接在可編程器件中實(shí)現(xiàn)，且更改也很方便。以下列出的是VXI寄存器基接口電路的主要邏輯表達(dá)式（用AHDL語(yǔ)言格式）：
VXIENA=AS#！IACK#！A14#！A15#！AM5#AM4#！AM3#AM1#！AM0；
MYVXIENA=VXIENA#（A6$Q0）#（A7$Q1）#(A8$Q2)#(A9$Q3)#(A10$Q4)#(A11$Q5)#(A12$Q6)#(A13$Q7);
ACKED=(TX1$A1)#(TX2$A2)#(TX3$A3)#IACK#!SYSRST#!IRQPEND#AS#IACKIN;
DTACKNODE=!(DS0&DS1#MYVXIENA&ACKED);
DRACK=DFF(DTAKNODE,SYSCLK,VCC,VCC);
IOENA=MYVXIENA#DS0&DS0&DS1#!LWORD;
IACKOUT=AS#IACKIN#!ACK;
需要注意的是，在使用中由于部分信號(hào)線與VXI背板總線連接時(shí)需要采用集電極開路方式接入，如DTACK*、SYSFAIL*、BRx*等，所以應(yīng)增加一級(jí)集電極開路門電路后再與VXI背板總線連接。
1:長(zhǎng)春廣播電視大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)題目.
2:吉林省森工集團(tuán)信息化發(fā)展前景與規(guī)劃.
3: 吉林省林業(yè)設(shè)計(jì)院網(wǎng)絡(luò)中心網(wǎng)絡(luò)改造與發(fā)展規(guī)劃.
4: 吉林省林業(yè)系統(tǒng)生態(tài)信息高速公路構(gòu)建課題.
二、論文撰寫與設(shè)計(jì)研究的目的:
吉林省的林業(yè)分布十分廣泛,以長(zhǎng)白山系為主要脈絡(luò)的山地廣泛分布各種森林資源,而作為林業(yè)及林業(yè)環(huán)境的發(fā)展,林業(yè)生態(tài)信息則是一個(gè)更為龐大的系統(tǒng),快捷,準(zhǔn)確,合理,系統(tǒng)的采集,處理,分析,存儲(chǔ)這些信息是擺在我們面前的十分現(xiàn)實(shí)的問題.在信息交流的這個(gè)世界中,信息好比貨物,我們需要將這些貨物(信息)進(jìn)行合理的處理,其中以硬件為主的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是這些貨物(信息)交流的"公路"和"處理廠",我做這個(gè)題目,就是要為它畫出一條"公路"和若干"處理方法"的藍(lán)圖.
由于森工集團(tuán)這樣的特定企業(yè),其一,它是一個(gè)統(tǒng)一管理的企業(yè),具有集團(tuán)化的特點(diǎn),網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)建具有統(tǒng)一性.其二,它又在地理上是一個(gè)分散的企業(yè),網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)也具有分散性.然而,分散中還具有集中的特點(diǎn),它的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就應(yīng)該是板塊化的.從信息的角度來講,信息的種類多,各種信息的采集傳輸處理角度也不盡相同,我們?cè)谠O(shè)計(jì)的過程中不僅要考慮硬件的地域布局,也要考慮軟件平臺(tái)的配合.
沒有最好,只有更好;更新觀念,大步向前.我相信,在導(dǎo)師的精心指導(dǎo)下,經(jīng)過我的努力,我將為它們創(chuàng)造出一條平坦,寬闊的"高速公路".
1,論文(設(shè)計(jì))研究的對(duì)象:
擬訂以吉林省林業(yè)系統(tǒng)為地理模型,以林業(yè)網(wǎng)絡(luò)綜合服務(wù)為基本需求,以網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為設(shè)計(jì)方向,以軟件整合為應(yīng)用方法,開發(fā)設(shè)計(jì)一套完整的基于集散集團(tuán)企業(yè)的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng).
2,論文(設(shè)計(jì))研究預(yù)期達(dá)到目標(biāo):
通過設(shè)計(jì),論文的撰寫,預(yù)期達(dá)到網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)全面化,軟件整合合理化,網(wǎng)絡(luò)性能最優(yōu)化,資金應(yīng)用最低化,工程周期最短化的目標(biāo).
3,論文(設(shè)計(jì))研究的內(nèi)容:
一),主要問題:
設(shè)計(jì)解決網(wǎng)絡(luò)地域規(guī)范與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)資源的利用和開發(fā).
設(shè)計(jì)解決集中單位的網(wǎng)絡(luò)統(tǒng)一部署.
設(shè)計(jì)解決多類型網(wǎng)絡(luò)的接口部署.
設(shè)計(jì)解決分散網(wǎng)絡(luò)用戶的接入問題.
設(shè)計(jì)解決遠(yuǎn)程瘦用戶網(wǎng)絡(luò)分散點(diǎn)的性能價(jià)格合理化問題.
設(shè)計(jì)解決具有針對(duì)性的輸入設(shè)備的自動(dòng)化信息采集問題.
合理部署網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心的網(wǎng)絡(luò)平衡.
優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng),營(yíng)造合理的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái).
網(wǎng)絡(luò)安全問題.
10,基本應(yīng)用軟件整合問題.
[nextpage]
二),論文(設(shè)計(jì))包含的部分:
1,地理模型與網(wǎng)絡(luò)模型的整合.
2,企業(yè)內(nèi)部集中部門網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì).
3,企業(yè)內(nèi)部分散單元網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)——總體分散.
4,企業(yè)內(nèi)部分散單元網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)——遠(yuǎn)程結(jié)點(diǎn).
5,企業(yè)內(nèi)部分散單元網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)——移動(dòng)結(jié)點(diǎn).
6,企業(yè)網(wǎng)絡(luò)窗口(企業(yè)外信息交流)設(shè)計(jì).
7,企業(yè)網(wǎng)絡(luò)中心,服務(wù)平臺(tái)的設(shè)計(jì).
8,企業(yè)網(wǎng)絡(luò)基本應(yīng)用軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì).
9,企業(yè)網(wǎng)絡(luò)特定終端接點(diǎn)設(shè)計(jì).
10,企業(yè)網(wǎng)絡(luò)整合設(shè)計(jì).
5,論文(設(shè)計(jì))的實(shí)驗(yàn)方法及理由:
由于設(shè)計(jì)的過程并不是工程的施工過程,在設(shè)計(jì)過程中詳盡的去現(xiàn)場(chǎng)建設(shè)肯定有很大的難度,也不是十分可行的,那么我們?cè)谠O(shè)計(jì)的階段就應(yīng)該進(jìn)行仿真試驗(yàn)和科學(xué)計(jì)算.第一步,通過小型網(wǎng)絡(luò)測(cè)試軟件平臺(tái),第二步,構(gòu)建多個(gè)小型網(wǎng)絡(luò)搭建全局網(wǎng)絡(luò)模擬環(huán)境,第三步,構(gòu)建干擾源利用小型網(wǎng)絡(luò)集總仿真測(cè)試.
6,論文(設(shè)計(jì))實(shí)施安排表:
1.論文(設(shè)計(jì))階段第一周次:相關(guān)理論的學(xué)習(xí)研究,閱讀參考文獻(xiàn)資料,制訂課題研究的實(shí)施方案,準(zhǔn)備試驗(yàn)用網(wǎng)絡(luò)硬件和軟件形成試驗(yàn)程序表及試驗(yàn)細(xì)則.
2.論文(設(shè)計(jì))階段第二周次:開始第一輪實(shí)驗(yàn),進(jìn)行小型網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建試驗(yàn),模擬網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心,模擬區(qū)域板塊,模擬遠(yuǎn)程及移動(dòng)網(wǎng)絡(luò).
3.論文(設(shè)計(jì))階段第三周次:進(jìn)行接口模擬試驗(yàn),測(cè)試軟件應(yīng)用平臺(tái),完善課題研究方案.
4.論文(設(shè)計(jì))階段第四周次:完成第一輪實(shí)驗(yàn),提交中期成果(實(shí)驗(yàn)報(bào)告1).
5.論文(設(shè)計(jì))階段第五周次:進(jìn)行第二輪實(shí)驗(yàn),模擬環(huán)境(干擾仿真)實(shí)驗(yàn),提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告2.
6.論文(設(shè)計(jì))階段第六周次:完成結(jié)題報(bào)告,形成論文.
三,論文(設(shè)計(jì))實(shí)施工具及參考資料:
小型網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,模擬干擾環(huán)境,軟件平臺(tái).
吳企淵《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》.
鄭紀(jì)蛟《計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)》.
陳濟(jì)彪 丹青 等 《計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)與企業(yè)網(wǎng)》.
christian huitema 《因特網(wǎng)路由技術(shù)》.
[美]othmar kyas 《網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)——風(fēng)險(xiǎn)分析,策略與防火墻》.
其他相關(guān)設(shè)備,軟件的說明書.
1、論文(設(shè)計(jì))的創(chuàng)新點(diǎn):
努力實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的全面應(yīng)用,擺脫將單純的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)計(jì)為企業(yè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)的模式,大膽實(shí)踐將軟件部署與硬件設(shè)計(jì)階段相整合的網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)方法.
題目可行性說明及預(yù)期成果:
2、可行性說明:
關(guān)鍵詞:本科畢業(yè)論文;管理平臺(tái);B/S結(jié)構(gòu);信息資源庫(kù);架構(gòu)
中圖分類號(hào):G642.477文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2010)04-0912-02
Architecture of Network-based Thesis Management Platform
GE Fang-zhen
(School of Computer Science and Technology, Huaibei Coal Industry Teachers' College, Huaibei 235000, China)
Abstract: Undergraduate thesis is the comprehensive inspection of the students' ability to analyze issues and solve problems by using their basic knowledge, basic theories, is also the comprehensive examination on the quality of four-year undergraduate teaching. Therefore, thesis management is an important part of the teaching process. According to the process of undergraduate thesis management, we propose architecture of thesis management platform based on the Internet and the GSM network environment. The practice has proved that the design concept is feasible.
Key words: undergraduate thesis; management platform; B/S structure; information resources database; architecture
畢業(yè)論文是專業(yè)教學(xué)的重要環(huán)節(jié),是對(duì)學(xué)生綜合運(yùn)用基本知識(shí)、基本理論進(jìn)行分析、解決問題能力的考察和進(jìn)行科研訓(xùn)練的一種有效形式,是本科生四年教學(xué)計(jì)劃中一個(gè)重要的綜合性實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)[1-2]。本科畢業(yè)論文是學(xué)生在教師的指導(dǎo)下綜合運(yùn)用所學(xué)的基本理論和知識(shí),通過親自動(dòng)手實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì),進(jìn)行科學(xué)研究、發(fā)現(xiàn)問題、研究問題并最終解決問題的過程。近年來隨著我國(guó)高校招生規(guī)模及數(shù)量的不斷擴(kuò)大,畢業(yè)生人數(shù)也逐年增加,論文管理工作壓力不斷增大,而目前大多數(shù)高校的論文管理工作還是處于人工管理階段,難以兼顧公平與效率。同時(shí)高校畢業(yè)論文具有一定的學(xué)術(shù)及收藏價(jià)值,但學(xué)生論文數(shù)量多、紙制論文或光盤刻錄的論文不易保存,并且增加了對(duì)往屆論文檢索的難度。為方便畢業(yè)論文的管理和查詢,提高畢業(yè)論文的管理水平、工作效率和節(jié)省管理資金,我們?cè)O(shè)計(jì)了基于Internet和GSM網(wǎng)絡(luò)的畢業(yè)論文管理平臺(tái),實(shí)現(xiàn)了畢業(yè)論文管理工作的數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。
1 畢業(yè)論文管理的過程
提高畢業(yè)論文質(zhì)量的關(guān)鍵是加強(qiáng)畢業(yè)論文的過程管理,使畢業(yè)論文各環(huán)節(jié)中的問題及時(shí)得到解決,從而確保學(xué)生按時(shí)地保質(zhì)保量完成畢業(yè)論文?；诖?高?；径冀⒘恕斑x題開題中期管理評(píng)審”的畢業(yè)論文過程體系[3],確保學(xué)生畢業(yè)論文的質(zhì)量。
1) 選題。選題是開展畢業(yè)論文工作的第一步,畢業(yè)論文選題的優(yōu)劣直接關(guān)系到畢業(yè)論文的質(zhì)量。一般是指導(dǎo)教師填寫畢業(yè)論文選題表,提出選題,然后,開展學(xué)生選題。
2) 開題。每位學(xué)生在指導(dǎo)教師指導(dǎo)下完成選題后,要充分地查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料,了解自己研究課題的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,并完成開題報(bào)告、文獻(xiàn)綜述、實(shí)驗(yàn)方案等基礎(chǔ)性工作,為正式開始論文工作做準(zhǔn)備。
3) 中期管理。在畢業(yè)論文中期,指導(dǎo)教師對(duì)畢業(yè)論文工作進(jìn)程和論文質(zhì)量進(jìn)行認(rèn)真指導(dǎo)、監(jiān)督、檢查,與學(xué)生交流,并幫助他們解決課題實(shí)施過程中的困難。通過中期管理,強(qiáng)化指導(dǎo)教師和學(xué)生的工作責(zé)任心,使學(xué)生順利推進(jìn)畢業(yè)論文。
4) 評(píng)審。在學(xué)生畢業(yè)論文完成后,指導(dǎo)教師組對(duì)學(xué)生畢業(yè)論文的撰寫情況、答辯情況、評(píng)分情況以及論文的歸檔情況進(jìn)行檢查和監(jiān)督,以保證論文答辯的質(zhì)量,從而確保整個(gè)畢業(yè)論文的質(zhì)量。
2 畢業(yè)論文管理平臺(tái)的需求分析
本平臺(tái)設(shè)計(jì)需求是利用高校完備的校園網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),設(shè)備檔次高、配套設(shè)施齊全的有利條件,充分發(fā)揮網(wǎng)絡(luò)在教學(xué)管理中開放、交互、共享、協(xié)作的特征及網(wǎng)絡(luò)數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化的特點(diǎn),深化教學(xué)改革,提高教育教學(xué)質(zhì)量和效益,改革人才培養(yǎng)模式,提高學(xué)?，F(xiàn)代教育信息化發(fā)展水平[4]。畢業(yè)論文管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)要應(yīng)現(xiàn)代教育的教學(xué)模式及管理模式,符合本科畢業(yè)論文管理的基本過程[5]。因此,本文基于先進(jìn)的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)理論和軟件理論構(gòu)建畢業(yè)論文管理平臺(tái)。
本平臺(tái)采用B/S結(jié)構(gòu),幫助指導(dǎo)教師通過網(wǎng)絡(luò)向?qū)W生提供畢業(yè)設(shè)計(jì)課題以及課題介紹,供學(xué)生選題,之后,系統(tǒng)就自動(dòng)在指導(dǎo)教師和學(xué)生之間建立鏈接。指導(dǎo)教師的指導(dǎo)或要求可以直接發(fā)送到學(xué)生的電子郵箱內(nèi),同時(shí)通過GSM網(wǎng)絡(luò),發(fā)短信息到學(xué)生手機(jī),達(dá)到及時(shí)通知學(xué)生的目的。學(xué)生也可以直接從指導(dǎo)教師的公告欄上獲得導(dǎo)指導(dǎo)教師的指導(dǎo)或要求。學(xué)生可以在BBS上咨詢某指導(dǎo)教師,平臺(tái)會(huì)自動(dòng)將咨詢內(nèi)容發(fā)送指導(dǎo)教師的電子郵箱內(nèi),同時(shí)平臺(tái)可以通過GSM網(wǎng)絡(luò),發(fā)短信息到指導(dǎo)教師手機(jī),達(dá)到及時(shí)通知指導(dǎo)教師的目的。平臺(tái)可以幫助指導(dǎo)教師與學(xué)生、學(xué)生與學(xué)生之間通過電子函件建立聯(lián)系與幫助,以及通過電子函遞名單、BBS專題組建立公共聯(lián)系、討論和互助。
3畢業(yè)論文管理平臺(tái)的架構(gòu)
3.1 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu)
畢業(yè)論文管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)開創(chuàng)性地將新興的移動(dòng)通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和現(xiàn)代通訊終端引入校園管理,在學(xué)生、教師和學(xué)校間架起一座空中橋梁,為學(xué)生和教師提供方便快捷的溝通平臺(tái),有快捷、方便的特點(diǎn)。畢業(yè)論文管理平臺(tái)為學(xué)校畢業(yè)論文管理提供可監(jiān)督、管理的環(huán)境。
本平臺(tái)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意如圖1所示。主要包括:服務(wù)器、連接服務(wù)器與GSM的短信中心接口、校園網(wǎng)等幾個(gè)重要的部分。
3.2 軟件系統(tǒng)架構(gòu)
軟件主體框架由“在線審核”、“信息資源庫(kù)”、“論文交流”三部分構(gòu)成,具備網(wǎng)絡(luò)化管理、資源共享、學(xué)習(xí)支持及過程管理監(jiān)控等基本功能。
1) 在線審核
在線審核依據(jù)本科畢業(yè)論文管理流程設(shè)計(jì),支持畢業(yè)論文各主要環(huán)節(jié)的申報(bào)及審核管理。在線審核包括:指導(dǎo)教師資格審核、課題審核、答辯小組審核、成績(jī)審核等模塊。
指導(dǎo)教師資格審核模塊:對(duì)畢業(yè)論文指導(dǎo)教師的學(xué)歷、職稱、教學(xué)經(jīng)歷等資格條件進(jìn)行審核,對(duì)每學(xué)期每位教師的論文指導(dǎo)總量進(jìn)行控制,防止指導(dǎo)超篇。
課題審核模塊:對(duì)學(xué)生或指導(dǎo)教師申報(bào)的論文初步選題進(jìn)行審核。選題審核通過后,學(xué)生方可進(jìn)入畢業(yè)論文設(shè)計(jì)和寫作環(huán)節(jié)。對(duì)沒通過審核的選題,學(xué)生或指導(dǎo)教師可根據(jù)系統(tǒng)提示的反饋意見進(jìn)行修改或重新申報(bào)。
答辯小組審核模塊:對(duì)本科畢業(yè)論文答辯指導(dǎo)委員會(huì)、答辯小組的成員構(gòu)成及其資格條件進(jìn)行審核。
成績(jī)審核模塊:對(duì)學(xué)生的畢業(yè)論文成績(jī)由指導(dǎo)教師進(jìn)行初評(píng)、由小組指導(dǎo)教師復(fù)評(píng)、由院校復(fù)審。復(fù)審后的成績(jī)數(shù)據(jù)可導(dǎo)入學(xué)校的教務(wù)管理系統(tǒng),不需要手工錄入成績(jī)。
2) 信息資源庫(kù)
建立信息資源庫(kù),有效開展管理支持服務(wù)和教學(xué)支持服務(wù)。信息資源庫(kù)應(yīng)包括:教師資源庫(kù)、學(xué)生信息庫(kù)、畢業(yè)論文素材庫(kù)等。
教師資源庫(kù):教師資源庫(kù)包括畢業(yè)論文指導(dǎo)教師庫(kù)、答辯教師庫(kù)。指導(dǎo)教師信息數(shù)據(jù),學(xué)生和管理人員可登錄查詢,根據(jù)需要選擇適合的論文指導(dǎo)教師。
學(xué)生信息庫(kù):學(xué)生信息庫(kù)包括學(xué)生的學(xué)習(xí)情況、專業(yè)特長(zhǎng)等信息,有助于指導(dǎo)教師了解學(xué)生、對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)有目的性、方向性。
畢業(yè)論文素材庫(kù):建立畢業(yè)論文素材庫(kù)目的在于為指導(dǎo)教師和學(xué)生提供畢業(yè)論文教學(xué)全過程的支持服務(wù)。畢業(yè)論文素材庫(kù)應(yīng)包括:畢業(yè)論文管理文件、優(yōu)秀論文、參考資料等,可以考慮按學(xué)科、專業(yè)以及課題方向來分類建設(shè)。
3) 論文交流
論文交流是畢業(yè)論文管理平臺(tái)的關(guān)鍵部分。設(shè)計(jì)的目的就是使論文的管理方便、快捷,對(duì)論文的質(zhì)量管理提供幫助。論文交流應(yīng)包括:師生個(gè)人專區(qū)和專業(yè)公共論壇。
師生專區(qū):是師生間開展個(gè)別交流互動(dòng)、個(gè)性化論文指導(dǎo)的平臺(tái)。學(xué)生可在該區(qū)提交畢業(yè)論文提綱、初稿、修改稿,指導(dǎo)教師及時(shí)將指導(dǎo)意見或修改稿反饋給學(xué)生。學(xué)生可查看指導(dǎo)教師修改意見,并通過歷次指導(dǎo)紀(jì)錄,領(lǐng)會(huì)指導(dǎo)教師的思路,使畢業(yè)論文的指導(dǎo)、修改過程具有連貫性。在這個(gè)過程中,短信中心接口及時(shí)地通知教師和學(xué)生,使他們之間交互時(shí)間盡可能的短。管理人員可跟蹤學(xué)生論文進(jìn)程及指導(dǎo)教師的指導(dǎo)情況,系統(tǒng)自動(dòng)形成記錄文檔作為畢業(yè)論文的一部分。
專業(yè)公共論壇: 是學(xué)生間的互助協(xié)作學(xué)習(xí)、信息交流的平臺(tái),以BBS的形式設(shè)計(jì)。在交流過程中,短信中心接口仍然為學(xué)生提供及時(shí)的服務(wù)。
4 畢業(yè)論文管理平臺(tái)的設(shè)計(jì)技術(shù)
本平臺(tái)以SQL Server2000 作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù),采用B/S結(jié)構(gòu),即瀏覽器/服務(wù)器結(jié)構(gòu),用戶工作界面是通過WWW瀏覽器來實(shí)現(xiàn),極少部分事務(wù)邏輯在前端Browser實(shí)現(xiàn)。主要事務(wù)邏輯在服務(wù)器端Server實(shí)現(xiàn),形成瀏覽器、Web服務(wù)器與應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器組成的三層體系結(jié)構(gòu)。主要采用動(dòng)態(tài)網(wǎng)頁(yè)技術(shù),建立動(dòng)態(tài)交互且高效的Web服務(wù)器應(yīng)用程序,通過ODBC(開放式數(shù)據(jù)庫(kù)互聯(lián)技術(shù)),利用SQL語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的訪問。系統(tǒng)通過與數(shù)據(jù)庫(kù)連接,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)的相關(guān)操作。
5 結(jié)束語(yǔ)
基于Internet和GSM網(wǎng)絡(luò)的畢業(yè)論文管理平臺(tái)利用當(dāng)前先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù),建立一個(gè)開放的、可監(jiān)督的教學(xué)管理方式,對(duì)本科教育管理信息化建設(shè)有較大意義。目前已完成網(wǎng)上畢業(yè)論文管理系統(tǒng)總體框架的搭建,部分在線審核模塊及信息資源庫(kù)已正式啟用。我們將不斷完善網(wǎng)上畢業(yè)論文管理系統(tǒng)的建設(shè), 逐步完善網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的畢業(yè)論文管理運(yùn)行機(jī),實(shí)現(xiàn)畢業(yè)論文管理手段的現(xiàn)代化和網(wǎng)絡(luò)化。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)分析;難點(diǎn)分析;資格和水平考試
中圖分類號(hào):TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1009-3044(2010)01-220-02
2009 Network Planning Designer of the Second Half of the Examination
LAI Gang, SHI You
(Hunan Normal University, Changsha 410081, China)
Abstract: In this paper, we analyze the examination of Network Planning Designer held in November, 2009. This examination consists of three parts that one part held in the morning and the others held in the afternoon. we also analyze the emphases and difficulties of the exam.
Key words: structure analysis; difficulty analysis; qualification and level test
2009年11月14日,第一次網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)師的考試開考。考試過后,希賽教育的工作人員通過回訪,了解到學(xué)員普遍反映綜合知識(shí)和論文還算正常,但是案例分析的試題比較偏。希賽教育的學(xué)員感覺論文把握最大,因?yàn)閮傻勒撐念}有多篇范文參考,同時(shí)作為模擬練習(xí),寫過論文并且反復(fù)修改過了。下面,一起來回顧此次網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)師考試的內(nèi)容,以對(duì)考試內(nèi)容和考試情況有個(gè)整體的把握。
1 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)綜合知識(shí)
2009年下半年(11月)考試網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)綜合知識(shí)試題出了不少經(jīng)典的、?？嫉念}目,所考查的知識(shí)點(diǎn)分布如表1所示。
從整個(gè)試題結(jié)構(gòu)來看,網(wǎng)絡(luò)與安全方面的知識(shí)占了70%以上的分?jǐn)?shù),與其他高級(jí)資格相比,所考查的范圍更小,專業(yè)化更強(qiáng)。同時(shí),側(cè)重了對(duì)項(xiàng)目管理知識(shí)的考查,比例高達(dá)9%。
從試題的出題范圍來看,主要以《網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)師考試全程指導(dǎo)》(希賽IT教育研發(fā)中心組編,施游、張友生主編,清華大學(xué)出版社)為準(zhǔn)。另外,相當(dāng)一部分試題是希賽教育模擬試題的原題,或者具體數(shù)據(jù)不同,但考查點(diǎn)相同。因此,作為一種復(fù)習(xí)和應(yīng)考手段,學(xué)習(xí)好《網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)師考試全程指導(dǎo)》和《網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)師考試試題分類精解和題型練習(xí)》。
2 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)案例分析
網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)案例分析試題一共是三道題目,全部是必答題,每題25分。
試題一描述的是一個(gè)公交項(xiàng)目,在集團(tuán)范圍內(nèi)建設(shè)一個(gè)用于公交車輛監(jiān)控、調(diào)度的企業(yè)網(wǎng)絡(luò),利用先進(jìn)的信息化技術(shù)改造傳統(tǒng)的管理和運(yùn)作模式,大力提升公共交通的服務(wù)水平和提高運(yùn)行效率、降低運(yùn)行成本。問題1(a)是求可靠性,可以直接使用《網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)師考試全程指導(dǎo)》(希賽IT教育研發(fā)中心組編,施游、張友生主編,清華大學(xué)出版社)第16.2.3節(jié)“系統(tǒng)可靠性”中給出的公式,只要套用公式即可求出結(jié)果;問題1(b)和問題2是一個(gè)復(fù)雜點(diǎn)的計(jì)算題,大家只要小心一點(diǎn)計(jì)算即可,其中要注意一些陷阱,例如B和b的區(qū)別,有些業(yè)務(wù)沒有上行流量,有些業(yè)務(wù)沒有下行流量;四個(gè)分公司擁有車輛的比例為1:2:1:1,而不是相等的,還需要注意5年后的增長(zhǎng)率的計(jì)算等;問題3要求考生按圖分析,只需要考生對(duì)著拓?fù)鋱D尋找,圖中沒有雙份的設(shè)備或者線路都可以認(rèn)為可能是故障端點(diǎn)。
試題二的問題1考查的是OSPF進(jìn)程配置,有關(guān)這方面的內(nèi)容,請(qǐng)考生閱讀《網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)師考試全程指導(dǎo)》的第7.4.6節(jié)“OSPF協(xié)議”,其中給出了OSPF的常用命令,同時(shí)給出了一個(gè)配置實(shí)例;問題2考查的是loopaback接口地址指定、指派路由器、備份的指派路由器相關(guān)配置。這里考得比較細(xì),很多考生都將在這里失分,這也在情理之中。手工控制選舉的方式來指定誰(shuí)將成為DR,誰(shuí)將成為BDR?？梢杂袃煞N方式,第一種是通過控制每臺(tái)路由器的Router ID來指定DR、BDR,第二種是通過修改路由器優(yōu)先級(jí)來控制DR、BDR的選舉;問題3考查的是創(chuàng)建OSPF虛鏈路配置,請(qǐng)《網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)師考試全程指導(dǎo)》的第7.4.6節(jié)“OSPF協(xié)議”,此處不再贅述。
試題三的問題1主要考查STM-1的特性,例如,傳輸速率為155.52Mbps;支持STM-1的接口稱為CPOS接口;CPOS接口支持63個(gè)E1線路的邏輯綁定等;問題2其實(shí)是考查冗余網(wǎng)關(guān)、冗余鏈路相關(guān)技術(shù)特性及優(yōu)點(diǎn);問題3考查核心路由器千兆以太口與傳輸設(shè)備千兆以太口之間可能存在的工作機(jī)制,這是一種對(duì)考生經(jīng)驗(yàn)的考查。
3 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)論文
本次考試論文試題給出了2道題目,考生可從中選擇一道來寫作。希賽教育的學(xué)員拿到試卷后會(huì)發(fā)現(xiàn),論文試題和模擬試題相當(dāng)接近,而且在平時(shí)已經(jīng)歷過多次的強(qiáng)化訓(xùn)練,寫作的技巧能運(yùn)用自如。
試題一論電子政務(wù)專用網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃與設(shè)計(jì)
專用網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃和設(shè)計(jì)可以從多個(gè)方面展開,例如,子網(wǎng)規(guī)劃設(shè)計(jì)(含網(wǎng)絡(luò)地址規(guī)劃與分配)、虛擬網(wǎng)絡(luò)劃分、路由策略、網(wǎng)絡(luò)帶寬(流量)估算、網(wǎng)絡(luò)管理、遠(yuǎn)程接入、網(wǎng)絡(luò)布線、電子政務(wù)內(nèi)網(wǎng)與外網(wǎng)的劃分等。整篇文章只需要重點(diǎn)對(duì)兩、三個(gè)方面進(jìn)行闡述就可以了。又如,可以結(jié)合工程實(shí)踐著重論述電子政務(wù)專用網(wǎng)絡(luò)的內(nèi)外網(wǎng)劃分和系統(tǒng)安全、內(nèi)外網(wǎng)互聯(lián)互通的關(guān)系。
試題二論網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全設(shè)計(jì)
安全方面可以闡述的點(diǎn)就更多了,可以首先敘述作者參與分析和設(shè)計(jì)的項(xiàng)目概要和所擔(dān)任的工作。具體敘述在參與網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)中遵守的安全原則、目標(biāo)。應(yīng)當(dāng)討論在選用上述有關(guān)技術(shù)和措施時(shí)所采用的相應(yīng)的策略與原則。文章應(yīng)該結(jié)合項(xiàng)目的實(shí)際情況,指明在該系統(tǒng)中要解決的安全問題,并詳細(xì)地論述這個(gè)問題的重要性,以及它可能帶來的后果。
參考文獻(xiàn):
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關(guān)鍵詞：管道；焊接；DSP ；機(jī)器人
中圖分類號(hào)：TG409
1 前言
近年來，隨著市政管道和石油天然氣管道的建設(shè)越來越多，對(duì)焊接工藝和焊接效率的要求都有所增加，這就對(duì)焊接設(shè)備提出了更高的要求，不僅要焊接質(zhì)量高，而且還要速度快。為此論文研制一種焊接機(jī)器人，取代人工或半自動(dòng)焊接，從而可以實(shí)現(xiàn)焊縫的快速、高效、低缺陷的高質(zhì)量焊接。論文對(duì)該焊接機(jī)器人進(jìn)行討論。
2 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1 結(jié)構(gòu)分析
該機(jī)器人機(jī)械結(jié)構(gòu)主要由焊槍姿態(tài)調(diào)整、焊槍位置調(diào)整、焊接小車行走驅(qū)動(dòng)等幾部分組成，由于焊接小車是結(jié)構(gòu)對(duì)稱的，可以裝一把焊槍，也可以裝兩把焊槍，故以其中一側(cè)為例，如圖1所示。焊槍姿態(tài)調(diào)整部分主要完成干伸長(zhǎng)調(diào)整，保證滿足焊接工藝上對(duì)焊縫的要求，姿態(tài)調(diào)整機(jī)構(gòu)由電機(jī)1帶動(dòng)滑板2來實(shí)現(xiàn)；焊槍位置調(diào)整部分是在焊接過程中完成焊槍的擺寬、擺頻、兩側(cè)位置的停留時(shí)間等的功能動(dòng)作，擺動(dòng)部分由電機(jī)4帶動(dòng)滑板3來實(shí)現(xiàn)；行走驅(qū)動(dòng)是實(shí)現(xiàn)焊槍沿管周運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力機(jī)構(gòu)，在焊接時(shí)，焊接速度即為焊車的行走速度，因此要求焊車行走機(jī)構(gòu)行動(dòng)十分平穩(wěn)，行走機(jī)構(gòu)由電機(jī)5驅(qū)動(dòng)。
圖1 焊接小車機(jī)械結(jié)構(gòu)
2.2 數(shù)學(xué)模型分析
焊接過程中，焊接小車裝夾在專用軌道上，小車帶著焊槍在軌道上行走，從而實(shí)現(xiàn)管道的全位置焊接。將焊接小車應(yīng)用多體系統(tǒng)理論分析，其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖如圖2所示：
圖2 焊接小車的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖
故若已知圓弧焊接軌道建立坐標(biāo)系點(diǎn)處在大地慣性坐標(biāo)系中的坐標(biāo)，則根據(jù)齊次坐標(biāo)變換即可得到焊槍夾具處的最終坐標(biāo)，進(jìn)而也可得出焊絲與焊接管道接觸處的坐標(biāo)，這樣就建立了焊接小車工作的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型，通過相關(guān)控制系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)焊接小車的工作。
3 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
管道焊接機(jī)器人控制系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)如圖3所示。為了減輕主控制器的負(fù)擔(dān)，系統(tǒng)采用雙控制器結(jié)構(gòu)，主控制器采用DSP數(shù)字信號(hào)處理器，通過相應(yīng)的伺服系統(tǒng)，來實(shí)現(xiàn)焊接機(jī)器人的各種控制算法。輔助控制器采用ARM芯片，主要負(fù)責(zé)接口電路的控制：通過CAN總線接口與手持遙控盒相連，接受各種焊接控制命令。
在整個(gè)系統(tǒng)中，DSP與ARM之間是通過RS-232接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交換，從而可以保證兩個(gè)處理器之間數(shù)據(jù)傳遞的實(shí)時(shí)性和可靠性。
圖3系統(tǒng)的硬件框圖
4 控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)
根據(jù)控制系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)，可以在上位機(jī)上開發(fā)相應(yīng)的軟件，軟件的開發(fā)過程中運(yùn)用模塊化方式，為用戶的操作提供了方便。該軟件包含通訊連接模塊、參數(shù)修改模塊、伺服控制模塊指令、在線控制模塊四個(gè)重要功能模塊。在這四個(gè)模塊中，通訊連接模塊和參數(shù)修改模塊組成了上位機(jī)軟件，用于實(shí)現(xiàn)通訊設(shè)置、焊接參數(shù)的編輯、修改和保存等功能；在線控制模塊和伺服控制模塊是DSP軟件，用于實(shí)現(xiàn)伺服運(yùn)動(dòng)控制算法及在線監(jiān)控等功能。
5 結(jié)論
論文論述了設(shè)計(jì)管道焊接機(jī)器人一種方法，其機(jī)械結(jié)構(gòu)包括焊槍姿態(tài)調(diào)整、焊槍位置調(diào)整、焊接小車行走驅(qū)動(dòng)等幾部分組成，并進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模?？刂葡到y(tǒng)使用DSP做主控制器負(fù)責(zé)連接各伺服電機(jī)，使用ARM做輔助控制器負(fù)責(zé)接口的連接，從而充分發(fā)揮了兩者各自的優(yōu)勢(shì)。
參考文獻(xiàn)
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【關(guān)鍵詞】AGV 磁引導(dǎo) PWM調(diào)速 8052單片機(jī)
隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，自動(dòng)導(dǎo)引小車（Automatic Guided Vehicle AGV）得到了廣泛的應(yīng)用。AGV以電池為動(dòng)力，并裝有非接觸導(dǎo)航（導(dǎo)引）裝置，以電磁引導(dǎo)、激光引導(dǎo)、慣性引導(dǎo)及GPS引導(dǎo)等方式?？蓪?shí)現(xiàn)無人駕駛的運(yùn)輸作業(yè)。它能在計(jì)算機(jī)監(jiān)控下，按路徑規(guī)劃和作業(yè)要求，精確地行走并停靠到指定地點(diǎn)，完成一系列作業(yè)。
AGV以輪式移動(dòng)為特征，較之步行、爬行或其它非輪式的移動(dòng)機(jī)器人具有行動(dòng)快捷、工作效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可控性強(qiáng)、安全性好等優(yōu)勢(shì)。AGV的活動(dòng)區(qū)域無需鋪設(shè)軌道、支座架等固定裝置，不受場(chǎng)地、道路和空間的限制。在自動(dòng)化物流系統(tǒng)中，最能充分地體現(xiàn)其自動(dòng)性和柔性，實(shí)現(xiàn)高效、經(jīng)濟(jì)、靈活的無人化生產(chǎn)。
一、AGV導(dǎo)航系統(tǒng)的系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
本論文設(shè)計(jì)了磁帶引導(dǎo)AGV，完成尋跡、蔽障、PWM調(diào)速、人工控制等功能，為大量生產(chǎn)工業(yè)型AGV提供較好的研究基礎(chǔ)。系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)如圖1所示：
圖1
本論文主要對(duì)AGV的硬件系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，重點(diǎn)研究磁引導(dǎo)AGV的磁尋跡感器模塊軟硬件模塊、速度反饋模塊的設(shè)計(jì)。
二、磁尋跡傳感模塊設(shè)計(jì)
磁尋跡傳感器是AGV能否完成磁帶尋跡功能的關(guān)鍵，為了檢測(cè)到弱磁磁場(chǎng)的存在，要選用靈敏度更高的傳感器。本設(shè)計(jì)采用磁阻傳感器，可以測(cè)量到弱磁磁場(chǎng)的存在。由于磁阻傳感器輸出為模擬量輸出，需要通過響應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換電路將信號(hào)輸入單片機(jī)。模塊設(shè)計(jì)如圖2所示。
圖2 磁尋跡傳感器硬件實(shí)現(xiàn)電路
三、速度反饋模塊設(shè)計(jì)
本論文AGV采用雙輪差速驅(qū)動(dòng)方式，當(dāng)電機(jī)負(fù)載增加時(shí)，電機(jī)的運(yùn)行速度下降，一般額定轉(zhuǎn)速降落達(dá)3%～10%，為了使兩電機(jī)同速，必須要有反饋換環(huán)節(jié)對(duì)電機(jī)的速度進(jìn)行反饋。只有組成了閉環(huán)系統(tǒng)，AGV的運(yùn)動(dòng)與速度才可控。碼盤接口硬件電路如圖3所示。兩編碼器的A和B兩相信號(hào)經(jīng)過74LS14施密特整形，分別接到單片機(jī)的P2.3和P2.2 以及INT0和INT1上。單片機(jī)對(duì)INT1和INT0的中斷次數(shù)計(jì)數(shù)來測(cè)量通道B的脈沖數(shù)，讀取P1.2的電平狀態(tài)來判斷電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。以上升沿觸發(fā)為例，當(dāng)B路信號(hào)的上升沿引起中斷時(shí)，單片機(jī)判斷P2.2或P2.3信號(hào)的電平高低。若其為低，則電機(jī)正傳；為高，則電機(jī)反轉(zhuǎn)。電機(jī)的速度即為一個(gè)采樣周期中N值的變化量。電機(jī)的轉(zhuǎn)速為，式中，C為標(biāo)度變化系數(shù)，可根據(jù)轉(zhuǎn)速的量綱來選擇，N為一個(gè)采樣周期中的計(jì)數(shù)值，它的符號(hào)反應(yīng)電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)方向。硬件實(shí)現(xiàn)電路如圖3所示。
圖3 光電編碼器實(shí)現(xiàn)電路圖
四、總結(jié)
本系統(tǒng)采用PWM調(diào)速及雙輪差速控制，使車輛依照車載傳感器確定的位置信息，沿著規(guī)定的行駛路線和停靠位置，自動(dòng)行駛，完成規(guī)定的操作。論文對(duì)關(guān)鍵模塊的設(shè)計(jì)進(jìn)行了詳細(xì)設(shè)計(jì)，經(jīng)驗(yàn)證該系統(tǒng)設(shè)計(jì)可靠合理，能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本功能。
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寫計(jì)算機(jī)論文，必須具有1定的理論基礎(chǔ)，除了應(yīng)該具有1般的哲學(xué)、邏輯學(xué)等基礎(chǔ)外，主要應(yīng)該具有計(jì)算機(jī)學(xué)、心理學(xué)發(fā)及學(xué)科教學(xué)方面的基礎(chǔ)。教師要做好“平時(shí)燒香”工作，經(jīng)常系統(tǒng)的看1些計(jì)算機(jī)專著，廣泛涉獵計(jì)算機(jī)報(bào)刊，特別是與自已所教學(xué)科有關(guān)的報(bào)刊。此外，也要做好“臨時(shí)抱佛腳”工作，結(jié)合擬將撰寫論文的選題學(xué)習(xí)相關(guān)理論。
畢業(yè)設(shè)計(jì)和畢業(yè)論文是本科生培養(yǎng)方案中的重要環(huán)節(jié).學(xué)生通過畢業(yè)論文,綜合性地運(yùn)用所學(xué)知識(shí)去分析,解決一個(gè)應(yīng)用問題,在完成畢業(yè)論文的過程中,將所學(xué)知識(shí)進(jìn)行合理的運(yùn)用,它既是一次檢閱,又是一次鍛煉.不少學(xué)生在作完畢業(yè)設(shè)計(jì)后,感到自己的實(shí)踐動(dòng)手,動(dòng)筆能力得到提高,增強(qiáng)了跨入社會(huì)去競(jìng)爭(zhēng)的自信心.以下內(nèi)容希望能對(duì)學(xué)生畢業(yè)論文有所幫助. 關(guān)于本專業(yè)畢業(yè)論文選題
計(jì)算機(jī)專業(yè)畢業(yè)論文的撰寫前提,是先要求學(xué)員結(jié)合自己的工作實(shí)際,完成一定的應(yīng)用型課題(項(xiàng)目)設(shè)計(jì)/開發(fā)工作,然后在課題(項(xiàng)目)完成的基礎(chǔ)上,學(xué)習(xí)并研究相關(guān)學(xué)科專業(yè)領(lǐng)域知識(shí),將自己的實(shí)際工作加以
總結(jié),以形成畢業(yè)論文.這也就是我們所要求的:論文一定要在自己的工作基礎(chǔ)上撰寫出來, 切勿上網(wǎng)下載或找?guī)灼恼缕礈?
計(jì)算機(jī)專業(yè)的應(yīng)用很廣泛,幾乎遍及各行各業(yè),因此論文選題的的范圍也很廣泛.網(wǎng)絡(luò)學(xué)員應(yīng)該結(jié)合自己的本職工作,選擇一個(gè)適合自己的課題/項(xiàng)目和方向,加以研究,并完成課題/項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和開發(fā).在開發(fā)過程中,需要學(xué)習(xí)相關(guān)的應(yīng)用技術(shù)和工具.課題/項(xiàng)目開發(fā)前,一定要進(jìn)行計(jì)劃,要按軟件工程要求的那樣進(jìn)行問題描述,軟件需求分析,總體設(shè)計(jì),詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),最后是測(cè)試,在整個(gè)過程中,要像軟件工程要求的那樣,撰寫文檔.在課題/項(xiàng)目的開發(fā)設(shè)計(jì)中,要注意及時(shí)記錄和小結(jié)開發(fā)工作中成功經(jīng)驗(yàn)和所存在的問題,出現(xiàn)問題時(shí),可以查資料,或向老師及同學(xué)請(qǐng)教.通常,在開發(fā)完成之后,學(xué)員會(huì)形成自己的觀點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn),這些觀點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)正是論文寫作的寶貴基礎(chǔ).當(dāng)然光有觀點(diǎn)和經(jīng)驗(yàn)是不夠的,還應(yīng)該在理論的高度進(jìn)行提升,即以專業(yè)理論來指導(dǎo)自己的論文撰寫工作.因此,從這一意義上將,論文不是一份軟件工程文檔,工作匯報(bào)或工作總結(jié),而是對(duì)自己實(shí)踐工作進(jìn)一步提升.
現(xiàn)在通過例子加以說明.假如一學(xué)員在中學(xué)教初中物理,平時(shí)見過或做過一些初中物理課件,也知道學(xué)校的工資,人事等管理已經(jīng)計(jì)算機(jī)化.該學(xué)員初步可以選擇的論文題目就是初中物理課件的制作(或××初中物理課件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)),或中學(xué)工資管理系統(tǒng)和人事管理系統(tǒng)的開
發(fā)(或××中學(xué)工資管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)),這一論文題目同時(shí)也是學(xué)員要設(shè)計(jì)和開發(fā)的內(nèi)容.在確定題目后,將自己的構(gòu)思與指導(dǎo)老師及時(shí)進(jìn)行溝通,以得到老師的指導(dǎo).在此基礎(chǔ)上,可按照前面所講述的方法,實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的全部或部分(可視學(xué)員需求和時(shí)間而定),為此學(xué)員在結(jié)合軟件工程的要求,學(xué)習(xí)課件制作工具的使用,或應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)工具的使用.當(dāng)課題(部分)完成后,就可以開始對(duì)論文的框架進(jìn)行構(gòu)思.
事實(shí)上,計(jì)算機(jī)理論與應(yīng)用專業(yè)有很多熱點(diǎn)問題值得研究的問題.
對(duì)于理論問題的選擇,選題可以參考計(jì)算機(jī)中文核心期刊上相關(guān)作者已經(jīng)發(fā)表的文章所涉及的內(nèi)容,要注意的幾點(diǎn)是,研究者應(yīng)該具有:1)較好的數(shù)學(xué)基礎(chǔ);2)教扎實(shí)的本專業(yè)理論知識(shí);3)一定的研究能力;4)較多的參考資料(至少能夠找得到,或知道如何找).
對(duì)于應(yīng)用問題的選擇,則廣泛得多.例如應(yīng)用領(lǐng)域的管理系統(tǒng)的開發(fā),這一選題中可以考慮的問題有基于網(wǎng)絡(luò)/Web的應(yīng)用系統(tǒng),或者選擇基于單機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā).
教師根據(jù)社會(huì)需求所擬定的選題是:院系行政教學(xué),科研和研究生信息管理系統(tǒng),本科生學(xué)籍管理系統(tǒng)等. 相關(guān)選題可以本文參考附錄.
二,是本專業(yè)論文寫作的特點(diǎn),寫作要點(diǎn)
本科畢業(yè)論文通常有如下四種類型:
1.1 完成一個(gè)不太大的實(shí)際項(xiàng)目或在某一個(gè)較大的項(xiàng)目中設(shè)計(jì)并完成一個(gè)模塊(如應(yīng)用軟件,工具軟件或自行設(shè)計(jì)的板卡,接口等等),然后以工程項(xiàng)目總結(jié)或科研報(bào)告,或已發(fā)表的論文的綜合擴(kuò)展等形式完成論文. 這類項(xiàng)目的寫作提綱是:
1) 引言(應(yīng)該寫本論文研究的意義,相關(guān)研究背景和本論文的目標(biāo)等
內(nèi)容.);
2)×××系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(應(yīng)該寫該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的主要結(jié)論,如系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)結(jié)論(包括模塊結(jié)構(gòu)和接口設(shè)計(jì)),數(shù)據(jù)庫(kù)/數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)結(jié)論和主要算法(思想)是什么等內(nèi)容.);
3)×××系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)(主要寫為了完成該系統(tǒng)的設(shè)計(jì),要解決的關(guān)鍵問題都有什么,以及如何解決,必要時(shí)應(yīng)該給出實(shí)驗(yàn)結(jié)果及其分析結(jié)論等.);
4)結(jié)束語(yǔ)(應(yīng)該總結(jié)全文工作,并說明進(jìn)一步研究的目標(biāo)和方向等).
1.2 對(duì)一個(gè)即將進(jìn)行開發(fā)的項(xiàng)目的一部份進(jìn)行系統(tǒng)分析(需求分析,平臺(tái)選型,分塊,設(shè)計(jì)部分
模塊的細(xì)化).例如對(duì)一個(gè)大中型企業(yè)管理信息系統(tǒng)中的財(cái)務(wù)部分進(jìn)行調(diào)研,分析和設(shè)計(jì)等,這類工作可以沒有具體編程,但應(yīng)得到有關(guān)方面的初步認(rèn)可,有一定的工作量.這類論文的重點(diǎn)是收集整理應(yīng)用項(xiàng)目的背景分析,需求分析,平臺(tái)選型,總體設(shè)計(jì)(分塊),設(shè)計(jì)部分模塊的細(xì)化,使用的開發(fā)工具的內(nèi)容.論文結(jié)構(gòu)一般安排如下: 1)引言(重點(diǎn)描述應(yīng)用項(xiàng)目背景,項(xiàng)目開發(fā)特色,工作難度等) ;2)項(xiàng)目分
5.1 學(xué)術(shù)論文要求文字流暢，層次清晰，詞藻不能過分華麗，近年國(guó)內(nèi)外在計(jì)算機(jī)方面的論文的語(yǔ)言較以前生動(dòng)，但用詞都以準(zhǔn)確，不過分夸張為度。
5.2 標(biāo)題要能反映內(nèi)容。如有新意更好。例如，下面題目是個(gè)不好的題目："圖像處理的某些問題的研究"，論防火墻技術(shù)"等，其中的"某些問題"不如換成最中心的詞匯。論防火墻技術(shù)題目太大，不適合本科生作。
5.3 學(xué)術(shù)刊物上論文摘要一般 300 字左右，需要較高的綜合能力。而學(xué)生畢業(yè)論文摘要可以寫一頁(yè)( 1000 字左右)，因此活動(dòng)空間較大，要好寫一些。
摘要可以在全文寫完后再寫。要簡(jiǎn)明，
中英文摘要應(yīng)一致，要突出自己的工作，要提供幾個(gè) key words 。
寫英文摘要時(shí)，可先用英文的習(xí)慣和用語(yǔ)寫摘要 ( 可以借助于電子詞典)，然后英譯漢 , 用中文摘要去將就英文摘要。反過來，如果先寫好中文摘要，再漢譯英，則很難把英文摘要寫得地道。
為了使得英文表達(dá)地道、準(zhǔn)確，可以讀十幾篇相關(guān)研究方向的論文的摘要，注意一些表達(dá)詞的使用，如 present, implementation, propose, give, argue 等。
平行的內(nèi)容宜用平行的句型。例如下面的例子中，一句主動(dòng)，一句被動(dòng)，語(yǔ)感就非常糟糕： "This paper proposes a new algorithm and a prototype is presented.....".
5.4 前言部分要寫問題背景，動(dòng)機(jī)，要說明自己工作的工作有用，有意義(才能鼓勵(lì)讀者讀下去)，通常在介紹國(guó)內(nèi)外工作后，用"但是"一轉(zhuǎn)，指出前人工作的不足，引出自己的工作。在前言中簡(jiǎn)述自己作的主要結(jié)果，(例如明確地列出幾條，說明本文的主要工作，主要成果)。前言部分的末尾介紹文章的組織情況，各節(jié)內(nèi)容。
5.5 突出特色，一個(gè)項(xiàng)目中工作很多，有些是同行皆知，自己也無創(chuàng)新的，可以略寫，要多寫自己遇到的特殊困難和創(chuàng)造的特殊解決方法。使人家讀了能學(xué)到東西，看到作者的創(chuàng)意。為了突出特色，還可以在一節(jié)中分成小標(biāo)題寫，一個(gè)問題一小段，與計(jì)算機(jī)相關(guān)的論文中還可以把數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和程序片段夾敘夾議呈現(xiàn)出來，比只用漢字解釋得更清楚。
5.6 上升到理論，一般碩士論文會(huì)要求這一點(diǎn)。如果本科生能夠在畢業(yè)論文中得出有意義的定理或命題，一般會(huì)認(rèn)為是好成果?？赡軙?huì)被推薦到雜志上發(fā)表，或在考研、求職中得到承認(rèn)。
5.7 各部分應(yīng)詳略得當(dāng)。一般地，畢業(yè)論文應(yīng)該主要寫作者的見解和工作，把自己的創(chuàng)新寫深寫透。綜述要有述有評(píng)有比較。只要是作了實(shí)驗(yàn)，寫了程序，一般是想寫的太多，寫不完。反之，會(huì)感到空虛，沒有寫的，有的學(xué)生抄書來充篇幅，效果不好。一般地介紹相關(guān)工作(前人的成果)部分不應(yīng)該超過總篇幅的 1/6 。
5.8 完整的論文應(yīng)包括測(cè)試、運(yùn)行結(jié)果及分析(圖表或曲線)。
5.9 結(jié)論，小結(jié)。說明解決了什么問題，有什么創(chuàng)新，下一步工作主要內(nèi)容等。
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六、參考文獻(xiàn)及引用
參考文獻(xiàn)是論文寫作中的重要一環(huán)，帶著問題讀文獻(xiàn)或雜志上的論文，不但注意學(xué)習(xí)學(xué)術(shù)內(nèi)容，同時(shí)也注意學(xué)習(xí)選題方法、格式、標(biāo)準(zhǔn)的套話、起承轉(zhuǎn)合的語(yǔ)言和方式，參考文獻(xiàn)的寫法，字體的運(yùn)用等等。在論文中明確給出參考文獻(xiàn)的出處，既代表著對(duì)前人成果的繼承，也代表了對(duì)他人研究成果的尊崇，是科學(xué)研究中應(yīng)培養(yǎng)的正確的科學(xué)態(tài)度和做人準(zhǔn)則。
參考文獻(xiàn)的寫法：按參考文獻(xiàn)在論文中出現(xiàn)的順序，用編碼的方式給出，如 [1] ， [2] ，等。參考文獻(xiàn)包括專著、學(xué)術(shù)期刊、學(xué)術(shù)會(huì)議、技術(shù)報(bào)告等。
七、 摘要樣板
學(xué)術(shù)刊物上論文摘要一般 300 字左右，需要較高的綜合能力。而學(xué)生畢業(yè)論文摘要可以寫到 1000 字，因此活動(dòng)空間較大，要好寫一些。下面是可行寫法之一。
1. 介紹項(xiàng)目意義背景， 100-200 字。
2. 本文作的主要工作， ( 1 )，( 2 )， ( 3 ) ,..... , 400 - 600 字
基于UG的電話機(jī)塑料模具設(shè)計(jì)與仿真分析
摘要：本論文先在UG中建立了模型;然后驗(yàn)證模具設(shè)計(jì)的合理性與否；指導(dǎo)和修正了澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì);引入CAE的分析方法，研究Moldflow 與UG 之間的接口問題，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，利用Moldflow分析了最佳澆口位置、注塑流動(dòng)分析和冷卻分析， 把分析結(jié)果與理論分析相比較，共同指導(dǎo)和修正模具設(shè)計(jì)。在實(shí)踐注塑模具設(shè)計(jì)中遵循流變學(xué)設(shè)計(jì)、力學(xué)設(shè)計(jì)、傳熱學(xué)設(shè)計(jì)1UG中實(shí)現(xiàn)模具設(shè)計(jì)1Moldflow 模流分析1UG中優(yōu)化模具， 是1條比較適合注塑模具設(shè)計(jì)方法。本論文所運(yùn)用的研究方法和得出的結(jié)論對(duì)促進(jìn)注塑模具設(shè)計(jì)方法能起到1定的啟發(fā)和推動(dòng)作用。
關(guān)鍵詞 :注塑模具、UG, CAD/CAE、Moldflow
According to UG telephone machine Mold design and imitate true analysis
Abstract：The model of scale injection mold is established by the software of UG. Then validate mold, modified moulding system and cooling system. The interface between Moldlow and UG is programmed for CAE analysis. Moldflow is employed to analyze inject gate locating, smelter liquid flowing and cooling. By comparation the analytical results and theoretical results, the optimizing design mold is obtained.In practice, comply with rheology design, mechanical design, calorific design-UG mold design1Moldflow analysis- optimizing mold in UG to find a better method which fit the design of large-scale injection mold.The methods and conclusion discussed in the paper give some suggestion and promotion in the design of scale mold.
Key words: injection mold, UG, CAD/CAE, Moldflow
【關(guān)鍵詞】嵌入式系統(tǒng) JetOS設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)安全
ESM的嵌入式操作系統(tǒng)JetOS設(shè)計(jì)。ESM還包括一個(gè)嵌入式操作系統(tǒng)JetOS，主要負(fù)責(zé)對(duì)嵌入式模塊的管理。JetOS的軟件模塊主要分為6大部分：主控系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、命令處理系統(tǒng)、智能卡接口模塊、文件系統(tǒng)、密鑰管理系統(tǒng)。每一個(gè)都和其他的模塊有一定的聯(lián)系，但并不是全互聯(lián)的。
1 主控系統(tǒng)
主控系統(tǒng)負(fù)責(zé)監(jiān)控通訊通道，同時(shí)要控制ESM自身系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。與它有聯(lián)系的有3個(gè)子系統(tǒng)：通訊子系統(tǒng)、命令處理子系統(tǒng)和智能卡接口子系統(tǒng)。因此它要控制并管理這3個(gè)子系統(tǒng)的正常運(yùn)行，他們之間主要是調(diào)用和被調(diào)用的關(guān)系：醫(yī)學(xué)論文主控系統(tǒng)會(huì)監(jiān)控系統(tǒng)異常和正常事件的發(fā)生，一旦被激活，它會(huì)調(diào)用通訊系統(tǒng)與主機(jī)通訊，接收命令，轉(zhuǎn)而調(diào)用命令處理子系統(tǒng)，對(duì)主機(jī)的要求做出響應(yīng)。如果是和智能卡相關(guān)的，它會(huì)直接調(diào)用智能卡接口模塊。主控模塊并不直接和文件系統(tǒng)以及密鑰管理系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，它只是通過命令處理系統(tǒng)來調(diào)用。主控系統(tǒng)還執(zhí)行有權(quán)限的開關(guān)機(jī)功能，這也是通過對(duì)智能卡接口模塊和通訊系統(tǒng)的調(diào)用來實(shí)現(xiàn)的。
2 處理子系統(tǒng)
JetOS提供給主機(jī)的命令調(diào)用功能都是通過命令處理子系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)的。命令處理子系統(tǒng)連接了4個(gè)主要的系統(tǒng)模塊。由于命令處理模塊要執(zhí)行各種安全功能或操作，它必須能夠自主調(diào)用所需要的資源。但在超循環(huán)結(jié)構(gòu)中，命令處理子系統(tǒng)是不能自主運(yùn)行的，它屬于前臺(tái)系統(tǒng)，它必須通過主控系統(tǒng)的調(diào)用來激活。同時(shí)它要受到主控系統(tǒng)的監(jiān)控，英語(yǔ)論文一旦命令處理模塊執(zhí)行異常或碰到非法操作，主控系統(tǒng)會(huì)直接采取相應(yīng)措施來控制主機(jī)，這是通過檢測(cè)命令處理系統(tǒng)的返回應(yīng)答碼來實(shí)現(xiàn)的。
3 通訊系統(tǒng)
通訊系統(tǒng)是ESM和主機(jī)之間的唯一接口，是控制和主機(jī)相互通訊和傳送控制命令的通道。
它包含一個(gè)命令通道、一個(gè)輔助的數(shù)據(jù)通道以及一個(gè)控制用通道。命令通道提供了和主機(jī)的函數(shù)調(diào)用接口、輔助的數(shù)據(jù)通道通過PCI總線方式來傳輸大容量數(shù)據(jù)，主要是加解密數(shù)據(jù)、控制用通道利用I2C總線來傳輸控制信號(hào)控制主機(jī)外設(shè)。
4 管理系統(tǒng)
密鑰管理是實(shí)現(xiàn)整個(gè)ESM系統(tǒng)安全的一個(gè)重要組成部分，這里考慮在JetOS中實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡(jiǎn)單的密鑰管理功能，實(shí)現(xiàn)除了能夠?qū)ψ陨硭峁┑募咏饷芎驼J(rèn)證簽名系統(tǒng)提供支持外，還一定程度上實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)環(huán)境下的密鑰管理系統(tǒng)的局部功能。
5 智能卡接口模塊
智能卡的硬件接口是用GPIO實(shí)現(xiàn)的，在JetOS中，需要用純軟件模擬的方式來控制智能卡設(shè)備，需要一個(gè)專門的智能卡接口模塊。它通過控制GPIO信號(hào)來與智能卡通訊，提供了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的智能卡軟件接口。它受主控系統(tǒng)的調(diào)用，同時(shí)也受命令處理系統(tǒng)的調(diào)用。主控系統(tǒng)在執(zhí)行開關(guān)機(jī)權(quán)限檢測(cè)或身份認(rèn)證，卡異常監(jiān)控等功能時(shí)，會(huì)直接調(diào)用智能卡接口來執(zhí)行卡操作。而碰到通用性智能卡應(yīng)用比如卡驗(yàn)證，加解密，圈存圈提（銀行應(yīng)用）時(shí)，會(huì)由命令處理模塊來發(fā)出調(diào)用命令。
6 文件系統(tǒng)
在JetOS管理ESM并執(zhí)行各項(xiàng)功能時(shí)，需要一個(gè)簡(jiǎn)單的文件系統(tǒng)來存貯各種重要的JetOS系統(tǒng)文件和應(yīng)用參數(shù)。文件系統(tǒng)同時(shí)考慮了密鑰管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，因?yàn)槊荑€管理系統(tǒng)的一部分需要文件系統(tǒng)的支持，同時(shí)文件系統(tǒng)也給ESM系統(tǒng)本身功能和應(yīng)用的升級(jí)留下了擴(kuò)充的余地，可以在文件系統(tǒng)中建立多個(gè)應(yīng)用文件或多個(gè)功能性文件等。
應(yīng)注意在JetOS的模塊圖中并沒有內(nèi)存管理模塊，并不是完全沒有內(nèi)存管理，只是內(nèi)存管理的實(shí)現(xiàn)十分簡(jiǎn)單，而且由于ESM的資源有限，實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的內(nèi)存管理并沒有必要，因此考慮了一種很簡(jiǎn)單的內(nèi)存管理方式，在設(shè)計(jì)中采用順序存儲(chǔ)的方式，利用鏈表域來查找內(nèi)存區(qū)域，內(nèi)存并沒有分配和回收，由于應(yīng)用的特殊性，職稱論文產(chǎn)生的碎片對(duì)系統(tǒng)性能的影響并不大。
7 計(jì)算機(jī)安全
盡管ESM的嵌入式操作系統(tǒng)JetOS設(shè)計(jì)可以提高計(jì)算機(jī)的安全性，但也不是唯一的一種方法，現(xiàn)在用于網(wǎng)絡(luò)安全的產(chǎn)品有很多，比如有防火墻、殺毒軟件、入侵檢測(cè)系統(tǒng)等等，但是仍然有很多黑客的非法入侵。根本原因是網(wǎng)絡(luò)自身的安全隱患無法根除，這就使得黑客進(jìn)行入侵有機(jī)可乘。雖然如此，安全防護(hù)仍然必須是慎之又慎，盡最大可能降低黑客入侵的可能，從而保護(hù)我們的網(wǎng)絡(luò)信息安全。而JetOS的總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中采用了超循環(huán)結(jié)構(gòu)，那么相應(yīng)的在實(shí)現(xiàn)策略上就應(yīng)該是一種被動(dòng)的方式，即ESM系統(tǒng)處于一個(gè)空閑等待狀態(tài)，除了一些系統(tǒng)自身的例行操作之外，其余時(shí)間是等待事件的發(fā)生，主要是接收主機(jī)OS的命令，然后進(jìn)入命令處理系統(tǒng)進(jìn)行處理，并返回結(jié)果給OS，這是超循環(huán)結(jié)構(gòu)所規(guī)定的模式。但這樣的模式不能實(shí)現(xiàn)主動(dòng)控制主機(jī)的功能，所以需要改進(jìn)，考慮的一種方式就是采用主動(dòng)和被動(dòng)相結(jié)合，JetOS可以被動(dòng)地接收主機(jī)發(fā)送的命令，也可以主動(dòng)向主機(jī)發(fā)送控制信號(hào)，但主要是以被動(dòng)式為主的輔助以主動(dòng)控制模式，這樣ESM同時(shí)扮演主設(shè)備和從設(shè)備。
這種策略的好處主要是靈活，可以很好地滿足功能設(shè)計(jì)上的各種應(yīng)用需求。主動(dòng)控制模式可以有效地增強(qiáng)主機(jī)的安全性能?？梢哉f主動(dòng)控制模式才真正體現(xiàn)了硬件一級(jí)的安全功能。
參考文獻(xiàn)
