開源硬件程序自動測評系統(tǒng)的研究與設(shè)計
發(fā)布時間:2021-02-23 03:22
面向開源硬件的編程教學(xué)在人工智能教育與創(chuàng)客教育中占有重要地位,但開源硬件程序的人工測評過于復(fù)雜,限制了開源硬件編程教學(xué)的普及;诖,文章設(shè)計并實現(xiàn)了一套面向使用MicroPython語言編程的開源硬件程序自動測評系統(tǒng),提出了開源硬件執(zhí)行效果數(shù)字化表征和自動測評算法解決方案,實現(xiàn)了開源硬件程序的自動測評。實驗結(jié)果表明,該開源硬件程序自動測評系統(tǒng)達到了與人工測評相當(dāng)?shù)囊恢滦?基本可滿足大規(guī)模在線學(xué)習(xí)的自動評測需求。
【文章來源】:現(xiàn)代教育技術(shù). 2020,30(02)北大核心CSSCI
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
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本研究設(shè)計的開源硬件執(zhí)行過程的數(shù)字化表征分為兩步:(1)建構(gòu)一個開源硬件模擬器,將程序運行環(huán)境從開源硬件微處理器轉(zhuǎn)移到PC上;(2)將程序在PC上運行產(chǎn)生的時序狀態(tài)通過合理的方式進行表征,實現(xiàn)開源硬件執(zhí)行過程的數(shù)字化。模擬器執(zhí)行流程如圖1所示。本研究設(shè)計的模擬器將開源硬件微處理器抽象為三層:(1)內(nèi)核解釋層,自上而下分別為語法解析層、邏輯調(diào)度層和硬件模塊層。其中,語法解析層用來解析程序;邏輯調(diào)度層根據(jù)解析來調(diào)度硬件模塊,使其在合適的時間執(zhí)行對應(yīng)的程序語句;硬件模塊層主要實現(xiàn)函數(shù)接口級別的仿真模擬硬件功能。(2)數(shù)據(jù)交換層,儲存了開源硬件運行時的所有狀態(tài),可以刻畫程序在模擬器中運行時的狀態(tài)。(3)界面交互層,利用從數(shù)據(jù)交換層獲取的模擬器內(nèi)部狀態(tài),結(jié)合前端技術(shù),進行界面渲染和操作交互并可視化呈現(xiàn)模擬器的狀態(tài),也能接受用戶的輸入模擬,更加全面地仿真開源硬件的運行。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]面向創(chuàng)客教育普及的Mixly圖形化編程工具開發(fā)[J]. 傅騫,羅開亮,陳露. 現(xiàn)代教育技術(shù). 2016(01)
[2]基于“中國創(chuàng)造”的創(chuàng)客教育支持生態(tài)研究[J]. 傅騫. 中國電化教育. 2015(11)
[3]基于單片機的時序測試系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王琪,章文晉,李建宏. 電子測量技術(shù). 2015(04)
[4]程序作業(yè)自動測評中的靜態(tài)分析方法述評[J]. 謝鳳靜. 牡丹江大學(xué)學(xué)報. 2010(04)
本文編號:3046937
【文章來源】:現(xiàn)代教育技術(shù). 2020,30(02)北大核心CSSCI
【文章頁數(shù)】:7 頁
【部分圖文】:
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本研究設(shè)計的開源硬件執(zhí)行過程的數(shù)字化表征分為兩步:(1)建構(gòu)一個開源硬件模擬器,將程序運行環(huán)境從開源硬件微處理器轉(zhuǎn)移到PC上;(2)將程序在PC上運行產(chǎn)生的時序狀態(tài)通過合理的方式進行表征,實現(xiàn)開源硬件執(zhí)行過程的數(shù)字化。模擬器執(zhí)行流程如圖1所示。本研究設(shè)計的模擬器將開源硬件微處理器抽象為三層:(1)內(nèi)核解釋層,自上而下分別為語法解析層、邏輯調(diào)度層和硬件模塊層。其中,語法解析層用來解析程序;邏輯調(diào)度層根據(jù)解析來調(diào)度硬件模塊,使其在合適的時間執(zhí)行對應(yīng)的程序語句;硬件模塊層主要實現(xiàn)函數(shù)接口級別的仿真模擬硬件功能。(2)數(shù)據(jù)交換層,儲存了開源硬件運行時的所有狀態(tài),可以刻畫程序在模擬器中運行時的狀態(tài)。(3)界面交互層,利用從數(shù)據(jù)交換層獲取的模擬器內(nèi)部狀態(tài),結(jié)合前端技術(shù),進行界面渲染和操作交互并可視化呈現(xiàn)模擬器的狀態(tài),也能接受用戶的輸入模擬,更加全面地仿真開源硬件的運行。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]面向創(chuàng)客教育普及的Mixly圖形化編程工具開發(fā)[J]. 傅騫,羅開亮,陳露. 現(xiàn)代教育技術(shù). 2016(01)
[2]基于“中國創(chuàng)造”的創(chuàng)客教育支持生態(tài)研究[J]. 傅騫. 中國電化教育. 2015(11)
[3]基于單片機的時序測試系統(tǒng)設(shè)計[J]. 王琪,章文晉,李建宏. 電子測量技術(shù). 2015(04)
[4]程序作業(yè)自動測評中的靜態(tài)分析方法述評[J]. 謝鳳靜. 牡丹江大學(xué)學(xué)報. 2010(04)
本文編號:3046937
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