【摘要】：隨著高等教育的深化改革和招生規(guī)模的急劇擴大,我國高校普遍陷入了實驗教學的困境。主要表現(xiàn)在硬件設施不足、教學方法和內容落后、教學受時空限制等方面。在計算機和多媒體技術快速發(fā)展的前提下,充分利用計算機資源的虛擬實驗系統(tǒng)成為解決這些問題和提高實驗教學質量的重要選擇。 論文在分析虛擬實驗發(fā)展現(xiàn)況和趨勢的基礎上,針對實驗教學的要求和現(xiàn)有虛擬實驗系統(tǒng)的不足,提出了“微機接口虛擬實驗仿真系統(tǒng)”的系統(tǒng)設計方案,并對關鍵技術進行了具體的研究和設計。 論文首先對面向對象仿真建模的方法進行了介紹,提出了采用基于面向對象仿真建模方法對系統(tǒng)進行仿真建模。通過對真實實驗過程和要求的分析,對虛擬器件、虛擬連線和虛擬實驗進行了仿真建模,為系統(tǒng)分析與設計打下理論基礎。 論文通過UML建模語言,以用例為驅動,利用類圖、時序圖、活動圖等從不同角度和層次描述了系統(tǒng)的靜態(tài)結構和動態(tài)行為。結合用例模型和分析模型,根據(jù)設計出的類圖,對這些類進一步細化,獲得更詳細的類的說明,實現(xiàn)類的主要功能方法,為系統(tǒng)實現(xiàn)奠定基礎。對系統(tǒng)主要類和系統(tǒng)操作界面的實現(xiàn)方法作了詳細描述。 論文最后詳細敘述了虛擬實驗系統(tǒng)中關鍵問題——仿真實驗的運行控制。仿真實驗的運行控制是虛擬實驗仿真系統(tǒng)中最重要的部分,它包括了器件之間的連接算法和信號在器件之間的傳遞算法。通過分析現(xiàn)有的器件連線算法和信號傳遞算法,結合本實驗系統(tǒng)的特點,提出了適合本系統(tǒng)的連線算法和信號傳遞算法。 微機接口虛擬實驗仿真系統(tǒng)的實現(xiàn)有助于解決微機接口實驗課程面臨的眾多問題,加深了“軟件即儀器”、“軟件即元器件”的理解,并有利于學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
【圖文】：

虛擬器件庫和虛擬實驗操作平臺共同構成了虛擬實驗仿真系統(tǒng)。其中，虛擬器件庫提供虛擬實驗所需的總線、器件及外設;虛擬實驗操作平臺提供電路編輯和仿真運行等功能。虛擬實驗仿真系統(tǒng)框架如圖2一2所示。用用戶 戶 信信號發(fā)生生生生生生生生 電 電電電路編輯輯 虛虛虛虛虛虛虛虛虛 虛虛虛仿仿真運行 行 行擬擬器器器器器器器器器 器器器件件件庫庫庫結結果顯示示 圖2一2虛擬實驗仿真系統(tǒng)框架圖2.4系統(tǒng)功能劃分根據(jù)虛擬實驗的工作流程和系統(tǒng)功能框架，可得到虛擬實驗仿真系統(tǒng)應包含如下一些功能，，如圖2一3所示。微微機接口虛擬實驗系統(tǒng)統(tǒng) 實實 實 實實 實 實實 實 實實實 實器 器 器實實 驗驗 驗 驗驗 驗 驗驗 驗 驗驗驗 驗件 件 件驗驗 電電 電 電顯 顯 顯仿 仿 仿信信 信庫 庫 庫助助 路路 路 路不 不 不真 真 真號號 號管 管 管手手 設設 設 設設 設 設運 運 運輸輸 輸理 理 理 理 示示卜卜 卜置 置 置行 行 行入入 入 入 入 入 實實實實連 連連實實實連連連實實實虛虛虛實實實信信信器 器器器器器實

立交互圖 圖 圖4一1面向對象分析過程模型圖4.2系統(tǒng)用例模型通過前一章節(jié)，我們分析了系統(tǒng)的總體功能需求，給出了系統(tǒng)設計的總體目標和系統(tǒng)要實現(xiàn)的功能。為了明確用戶和系統(tǒng)的交互情況，使用戶和設計者在系統(tǒng)需求上的一致，我們用用例圖來精確描述系統(tǒng)的需求。用例圖模型可由多個用例圖來描述，每個用例圖由參與者(Actor)和用例 (UseCase)組成。根據(jù)抽象層次的不同，用例圖可劃分為系統(tǒng)頂層用例圖和子系統(tǒng)用例圖，全部用例的集合就限定了系統(tǒng)的全部功能。
【學位授予單位】：武漢理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2011
【分類號】：TP334.7-4

【引證文獻】

相關碩士學位論文 前1條

1 宋蕊;基于DDS的任意波形信號發(fā)生器[D];河北工程大學;2012年

本文編號：2590977