【摘要】：邏輯電路與單片機(jī)課程是高校電子和計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)學(xué)生的必修課程。然而,在電路仿真實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域長期由國外軟件壟斷。隨著國家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的建設(shè),自主研發(fā)邏輯電路與單片機(jī)的虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)成了一項(xiàng)緊迫的任務(wù)。目前我國開展的遠(yuǎn)程教育仍以理論學(xué)習(xí)為主,難以開展實(shí)驗(yàn)實(shí)踐課程。另外一些高校雖然有設(shè)備開展邏輯電路與單片機(jī)課程,但是在進(jìn)行仿真時(shí)只能使用單機(jī)版軟件,教師無法及時(shí)跟蹤學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,如果能將教學(xué)平臺(tái)搬到網(wǎng)上,將會(huì)提高相應(yīng)課程的教學(xué)效果。與此同時(shí),單片機(jī)等實(shí)驗(yàn)需要多種軟件,學(xué)生同時(shí)需要學(xué)習(xí)幾種新的軟件,給老師和學(xué)生都帶來了不便。 目前國內(nèi)部分高校和研究機(jī)構(gòu)推出了網(wǎng)絡(luò)版的數(shù)字電路虛擬實(shí)驗(yàn),但是在進(jìn)行復(fù)雜電路仿真時(shí)會(huì)出現(xiàn)緩慢甚至錯(cuò)誤的情況。在單片機(jī)實(shí)驗(yàn)方面還缺少成熟的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)產(chǎn)品。虛擬實(shí)驗(yàn)研究室現(xiàn)有的基于網(wǎng)絡(luò)的邏輯電路和單片機(jī)實(shí)驗(yàn)采用了將C++程序嵌入Java虛擬機(jī)的方法,運(yùn)行速度受到影響,并且還需要配合其他軟件進(jìn)行指令編譯。 為了解決上述問題,本文提出了一種采用Java語言開發(fā)的,基于Web的邏輯電路與單片機(jī)的虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法和實(shí)現(xiàn)方式。本文對邏輯電路和單片機(jī)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了研究,提出了數(shù)學(xué)建模和仿真算法。采用了MVC體系結(jié)構(gòu)模式的軟件架構(gòu),通過迭代的方式進(jìn)行軟件開發(fā)。建立了適合邏輯電路仿真的狀態(tài)表,通過傳遞消息隊(duì)列的方式完成元件模塊和消息模塊的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)單片機(jī)部分通過分成單片機(jī)內(nèi)核組成、單片機(jī)指令設(shè)計(jì)、用戶交互方式、導(dǎo)入hex文件的方式實(shí)現(xiàn),使本系統(tǒng)能獨(dú)立完成單片機(jī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。為了提高仿真速度,本系統(tǒng)采用多線程并發(fā)的方式,借助于Java支持的原生線程池,實(shí)現(xiàn)軟件內(nèi)核的事件處理機(jī)制和多線程的交互過程。最后,由兩個(gè)典型實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證本系統(tǒng)仿真的正確性。
【學(xué)位授予單位】：北京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN791;TP368.1
【圖文】：

路原理圖的繪制、單片機(jī)代碼的調(diào)試和與電路配合的虛擬仿片機(jī)的基本原理，也能用于工業(yè)設(shè)計(jì)制造。在編譯方面，ProtLAB、lAR配合使用。虛擬系統(tǒng)模型Proteus VSM有多種版本，sPIC33, PIC24, ARM7/LPC2000, Basic Stamp, HCll, 8051as Instruments公司旗下的嵌入式系統(tǒng)。由于Proteus擁有豐富愛好者中有著很高的評價(jià)，在單片機(jī)教學(xué)和研宄方面也深受愛。

WAVE6000界面圖

圖3-1 MVC架構(gòu)模式功能設(shè)計(jì)電路與單片機(jī)的虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)延續(xù)經(jīng)典的MVC結(jié)構(gòu)，將數(shù)，為系統(tǒng)軟開發(fā)提供便利。結(jié)構(gòu)的運(yùn)用于軟件設(shè)計(jì)方案：模型層的設(shè)計(jì)需要完成以下功能：件模型：需要定義不同類型的元件，區(qū)分同類型的多個(gè)元件；點(diǎn)模型：在仿真過程中是以元件中的節(jié)點(diǎn)上的數(shù)值進(jìn)行計(jì)算的，節(jié)點(diǎn)提出；立模型的連接：在電路中元件之間的連接關(guān)系需要區(qū)分；片模型：顯示的圖片不同元件的圖片需要區(qū)分。層是一個(gè)或一組類，包含數(shù)據(jù)及其邏輯運(yùn)算的方法，不必知道數(shù)據(jù)如視圖層的設(shè)計(jì)需要完成以下功能：

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前5條

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本文編號(hào)：2785440