接口技術論文精品(七篇)

序論：寫作是一種深度的自我表達。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇接口技術論文范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創作。

篇(1)

關鍵詞：單片機接口電路微機硬件

MSP430超低功耗微處理器是TI公司推出的一種新型單片機。它具有16位精簡指令結構，內含12位快速ADC/SlopeADC,內含60K字節FLASHROM，2K字節RAM，片內資源豐富，有ADC、PWM、若干TIME、串行口、WATCHDOG、比較器、模擬信號，有多種省電模式，功耗特別小，一顆電池可工作10年。開發簡單，仿真器價格低廉，不需昂貴的編程器。

MSP430其特點有：1.8V～3.6V低電壓供電；高效16位RISCCPU可以確保任務的快速執行，縮短了工作時間，大多數指令可以在一個時鐘周期里完成；6微秒的快速啟動時間可以延長待機時間并使啟動更加迅速，降低了電池的功耗。MSP430產品系列可以提供多種存儲器選擇，簡化了各類應用中MSP430的設計；ESD保護，抗干擾力特強。與其它微控制器相比，帶Flash的微控制器可以將功耗降低為原來1/5，既縮小了線路板空間又降低了系統成本。

MSP430具有如此多的優點，可以預測在今后會有廣泛的應用。但是目前仍有許多5V電池的邏輯器件和數字器件在使用，因此在許多設計中3V（含3.3V）邏輯系統和5V邏輯系統共存，而且不同的電源電壓在同一電路板中混用。隨著更低電壓標準的引進，不同電源電壓邏輯器件間的接口問題會在很長一段時間內存在。本文討論MSP430與單片機中最常用的LSTTL電路、CMOS電路及計算機HCMOS電路的3V和5V系統中邏輯器件間的接口方法。理解這些方法可避免不同電壓的邏輯器件接口時出現問題，保證所設計的電路數據傳輸的可靠性。

1邏輯電平不同，接口時出現的問題

在混合電壓系統中，不同電源電壓的邏輯器件相互接口時會存在三個主要問題：第一是加到輸入和輸出引腳上的最大允許電壓的限制問題；第二是兩個電源間電流的互串問題；第三是必須滿足的輸入轉換門限電平問題。器件對加到輸入腳或輸出腳的電壓通常是有限制的。這些引腳有二極管或分離元件接到Vcc。如果接入的電壓過高，電流將會通過二極管或分離元件流向電源。例如3V器件的輸入端接上5V信號，則5V電源將會向3V電源充電，持續的電流將會損壞二極管和電路元件。在等待或掉電方式時，3V電源降落到0V，大電流將流到地，這使總線上的高電平電壓被下拉到地。這些情況將引起數據丟失和元件損壞。必須注意的：不管是在3V的工作狀態或是0V的等狀態都不允許電流直接流向Vcc。另外用5V的器件來驅動3V的器件有很多不同情況，各種電路間的轉換電平也存在不同情況。驅動器必須滿足接收器的輸入轉換電平，并要有足夠的容限保證不損壞電路元件。

2可用5V容限輸入的3V邏輯器件

3V的邏輯器件可以有5V輸入容限的器件有LVC、LVT、ALVT、LCX、LVX、LPT和FCT3等系列。此外，還有不帶總線保持輸入的飛利浦ALVC也是5V容限。

2.1ESD保護電路

3V器件可以有5V的輸入容限。一般數字電路的輸入端都有一個靜電放電（ESD）保護電路。如圖1（a）所示，傳統的CMOS電路通過接地的二極管D1、D2對負向高電壓限幅實現保護，正向高是則由二極管D3箝位。這種電路為了防止電流流向Vcc電源，最大輸入電壓被限制在Vcc+0.5V。對Vcc為3V的器件來說，當輸入端直接與大多數5V器件輸出端接口時允許的輸入電壓太低大多數3V系統加到輸入端的電壓可達3.6V以上。有些3V系統可以使用兩個MOS場效應管或晶體管T1、T2代替二極管D1、D2，如圖1（b）所示。T1、T2的作用相當于快速劑納二極管對高電壓限幅。由于去掉了接到Vcc的二極管D3，因此最大輸入電壓不受Vcc的限制。典型情況下，這種電路的擊穿電壓在7～10V之間，因此可以適合任何5V系統的輸入電壓。

由上述分析可知，改進后具有ESD保護電路的3V系統的輸入端可以與5V系統的輸出端接口。

2.2總線保護電路

總線保護電路就是有一個MOS場效應管用作上拉或下拉器件，在輸入端浮空（高阻）的情況下保護輸入端處于最后有效的邏輯電平。圖2（a）中的電路為一LVC器件總線保護電路，采取改進措施而使其輸入端具有5V的容限。其基本原理如下：P溝道MOS場效應管具有一個內在的寄生二極管，它連接在漏極和襯底之間，通常源極與襯底是連在一起的，這就限制了輸入電壓不能高于Vcc+0.5V?，F在的措施是用常閉接點S1將源極與襯底相連，當輸入端電壓比Vcc高0.5V時，比較器使S2閉合，S1斷開，輸入端電流不會通過二極管流向Vcc而使輸入具有5V的容限。圖2（b）是LVT和LAVT器件總線保持電路的例子。這種電路用了一個串聯的肖特基二極管D，消除了從輸入到Vcc的電流通路，從而可以承受5V輸入電壓。對于3V的總體保持LVC、LVT和ALVT系列器件可以承受5V的輸入電壓。但對于3V的ALVC、VCX等系列器件則不能，它們的輸入電壓被限制在Vcc+0.5V。

圖3是用于3VCMOS器件輸出電路的簡化形式。當輸出端電壓高于Vcc+0.5V（二極管壓降）時，P溝道MOS場效應管的內部二極管會形成一條從輸出端到Vcc的電流通路。這種電路在與5V器件相接時需要加保護電路。

圖4是一種帶保護電路的CMOS器件輸出電路。當輸出端電壓高于Vcc時，比較器使S1開路，S2閉合，電流通路消失。這樣在三態方式時就能與5V器件相接。

2.3biCMOS輸出電路

LVT和ALVT器件的biCMOS輸出電路如圖5所示。它用雙極NPN晶體管和CMOS場效應管來獲得輸出電壓擺幅達到電源電壓的要求。電流不會通過NPN雙極晶體管回流到Vcc，但在P溝道MOS場效應管中的內在二極管仍然會形成一條從輸出端到Vcc的電流通路（為了簡化，圖5中沒有畫出該二極管）。因此這種電路不能接高于Vcc的電壓。

對圖5電路所加的保護電路如圖6所示。增加了反向偏置的肖特基二極管，用以防止電流從輸出端流到Vcc。圖6中的輸出端與5V驅動器共用一條總線。在三態方式時，電路可以得到保護。當出現總線爭奪即兩個驅動器都以高電平驅動總線時，比較器將P溝道MOS場效應管斷開。當3V器件處于等待方式而3V電源為0時，比較器和肖特基二極管可以起保護作用。

3接口電路的有關參數

了解了3V器件為什么具有5V容限后，在MSP430與LSTTL、HCMOS、CMOS電路實現相互聯接之間，要先了解各種電路和器件的參數，如表1所示。

表1各種電路和器件參數

參數

電路電源電壓范圍輸入電平輸出電平

V（V）VIH（V）VIL（V）VOH（V）VOL（V）

LSTTL4.5～5.520.82.70.4

CMOS3～18（取Vcc=5）3.51.54.50.5

HCMOS2～63.515.20.4

MSP4301.83.60.8Vcc0.2VccVcc-0.60.6

ALVT系列3.3或2.51.70.82.00.2～0.55

LVC系列1.65～5.50.7Vcc0.3Vcc2.7～5.50.1～0.55

4接口實現

不同電源電壓的邏輯器件相互接口時存在的主要問題是邏輯信號電平的配合問題，就是前級電路輸出的電平要滿足后級電路對輸入電平的要求。此外還有負載電流的配合問題，即前級電路的輸出電流應大于后級電路對輸入電流的要求，同時不應造成器件損壞。還有就是在高速或有嚴重干擾的場合，必須考慮接口對系統和抗干擾性能帶來的不良影響。這里主要討論邏輯信號電平的配合問題。因為對于負載電流配合問題只是一個帶負載能力。而抗干擾問題則用本文中提到的方法都可以忽略。

4.1LSTTL-MSP430

如表1所示，LSTTL電路的高電平輸出電壓VOH約為2.7V，MSP430的高電平輸入約為0.8VCC，LSTTL電路的低電平輸出電壓VOL約為0.4V，MSP430的低電平輸入電壓VIL的0.2VCC。如果0.8Vcc小于2.7V且0.2Vcc大于0.4V時，不存在邏輯信號電平的配合問題，可以直接連接。如果0.8Vcc大于2.7V或0.2Vcc小于0.4V時，就出現了邏輯信號電平的配合問題。為了增大LSTTL電路的輸出高電平，利用TI公司的LVC系列。從表1中可以看到LVC系列產品的高電平輸出電壓和低電平輸出電壓都符合要求。

4.2CMOS-MSP430

在接口時使CMOS和MSP430使用同一電源，例如3V電源可以直接驅動。如果實際情況不允許，則根據1表，通過ALVT系列的器件就可以實現CMOS驅動MSP430。

4.3HCMOS-MSP430

同上述CMOS分析一樣，同樣選用ALVT來驅動MSP430。

4.4MSP430驅動LSTTL、CMOS和HCMOS

MSP430的輸出引腳（P0.x、P1.x、P2.x、P3.x、P4.x、Oy）都有規定的外接電阻。外接電阻的大小取決于電源電壓Vcc的大小。如果輸出電流比規定的要大，就需要輸出驅動器。圖7所示為限制MSP430輸出電流的電阻最小值。設計以Vcc=3V，通過這些器件可以驅動需要大電流的LSTTL、HCMOS和CMOS電路接口。

5兩種電平移位器件

5.1雙電源電平移位器74LVC4245

74LC4245是一種雙電源的電平移位器，如圖8所示。5V端用5V電源作為Vcc(A)，而3V端則用3V作為Vcc(B)。它的功能類似于常用的收發器74LVC245，所不同的是用兩個電源而不是一個電源。74LVS4245的電平移位在其內部進行。雙電源能保證兩邊端口的輸出擺幅都能達到滿電源幅值，并且有很好的噪聲抑制性能。因此該器件用來驅動5VCMOS器件是很理想的。缺點是增加了功耗。

5.274LVC07

篇(2)

【論文摘要《微機原理和接口技術》是高職高專計算機及相關專業必修的一門專業基礎課，同時也是一門實踐性和應用性很強的課程。本文針對該課程在教學過程中存在的一些新問題，根據筆者多年的教學實踐提出了一些改進的方法和建議，以期提高該門課程的教學效果。

《微機原理和接口技術》是高職高專計算機及相關專業必修的一門專業基礎課，同時也是一門實踐性和應用性很強的課程。經過理論和實驗兩方面的教學，使學生把握微型計算機的基本工作原理，匯編語言程序設計的基本方法，微機系統和輸入輸出設備的典型接口電路和接口技術，并能綜合運用軟、硬件技術分析實際新問題。《微機原理和接口技術》這門課程的學習涉及到很多先行課程，比如《模擬電子技術》、《數字電路》等，這些課程的學習效果往往對本課程的學習有一定影響，加之本課程的教學內容較多，各個知識點之間相互交叉又造成理解上的困難，需要學生記憶的內容太多，導致學生學起來較困難，從而失去了學習的信心，達不到預期的教學效果。針對這樣的目前狀況，作者結合自己的教學實踐，談談對于該課程教學的思索。

一、讓學生充分熟悉到該課程的重要性，提高學生的學習動力及喜好

隨著高校的擴招，就業壓力的增大，學生密切的關注所學的知識是否能夠促進自己未來的就業和發展，高職學生尤是如此，所以在教學過程中經常有學生提問說《微機原理和接口技術》這門課程晦澀難懂，學習它有什么實際意義，對我今后的學習和發展有什么功能。對于學生的提問我思索摘要：其實在教學過程中第一節課是非常關鍵的，在第一節課里教師應該將本課程的內容進行整體的介紹并且要告訴學生學習該課程的意義?！段C原理和接口技術》主要講述微型計算機的基本工作原理，匯編語言程序設計的基本方法，微機系統和輸入輸出設備的典型接口電路和接口技術三部分內容。第一部分內容的學習有利于學生對微機工作原理有深入地了解，直接地應用在嵌入式計算機、自動控制等方面，把握它也有利于對后續課程的學習，比如《操作系統》、《編譯原理》等，并且這一部分內容中介紹到的計算機內部各部件的結構又是匯編語言程序設計的基礎。第二部分介紹的匯編語言程序設計是我們和計算機溝通最直接的方式，假如我們想從事計算機科學方面的工作的話，匯編語言的基礎是必不可缺的，因為我們的工作平臺、探究對象都是機器，我們通過匯編語言和機器交流，尤其在和硬件關系非常密切的程序或要提高運算速度的程序，即使是C語言也會有些力不從心，而匯編語言則能夠很好揚長避短，最大限度地發揮硬件的性能。由于匯編語言和硬件密切相關，所以第一部分內容的學習一定要打好基礎。第三部分內容是一些常用且典型的芯片，使學生能深層次的理解微機系統，為以后學習其他芯片打下基礎。只有讓學生熟悉到本課程的學習確實能對自己的就業和未來發展有用，才能激起學生學習的喜好和動力，提高主動學習的熱情。

二、改進教學方法，提高教學效果

《微機原理和接口技術》這門課程中有一些內容確實比較抽象，難于理解，又有很多知識點需要學生記憶，所以光有學習的熱情還不夠，正確的學習方法才能有事半功倍的學習效果。

1、在學生學習過程當中，要不斷鼓勵學生

《微機原理和接口技術》這門課程會分章節講述構成微機的中心處理器，系統總線，存儲器，輸入輸出設備和一些典型的接口電路以及它們的工作原理。我們知道微機是一個有機的整體，要講清楚任何一個部件的工作原理都不可能只單獨將這一部件拿出來講，必然涉及到其他新部件，而其他新部件我們還沒接觸到，所以經常出現一個知識點還沒講清楚，又出現新的疑問，在整個課程的學習當中疑問會一直存在，直至該課程結束，也就是說只有到學期末所有的疑問才能搞清楚。還有這門課中最難的地方在第二章，本章知識理解起來困難，并且有大量內容（幾乎全部內容）要求在理解的基礎上記憶以便為后續的學習奠定基礎，而這時學生剛剛開始接觸這門課程便一下子覺得很難，輕易產生放棄的思想。所以教師在整個學期中非凡是學期初一定要不斷鼓勵學生摘要：學習中存在新問題是很正常的，隨著進一步學習新問題會得到解決，關鍵是堅持，樹立學習信心。

2、對于抽象的概念和工作原理，老師要精心設計課堂教學，使晦澀難懂的知識變得淺顯易懂

課堂教學是使學生獲得知識最有效最快捷的方式。在教學過程中，真正做到“以學生為本”，提高課堂效率，我的心得是精心的進行合理、有效的課堂教學設計。合理、有效的課堂教學設計可以在最短的時間得到最好的教學效果。比如，本課程的教學布置中，先講cpu內部寄存器后講存儲器分段，講cpu內部寄存器時就要涉及到存儲器分段，這樣一來知識點前后交叉多，學生聽不明白，老師也會覺得講不清楚。換種思路，重新調整一下次序，先介紹存儲器分段，講清楚四種段、段地址和偏移地址以及物理地址的形成，再介紹cpu內部寄存器，4個段寄存器分別存放4個段的段地址，地址指針寄存器和指令指針寄存器用來存放偏移地址，這樣講符合學生接受知識的規律，用時較少而且教學效果好。

3、采用多媒體教學手段，更高效地完成課堂教學任務

隨著信息技術的發展，多媒體技術在課堂教學中得到了廣泛的應用。多媒體計算機使圖、文、聲、像集于一體，使教學內容形象生動富有感染力，使抽象新問題形象化。一些抽象概念在單純語言講解的情況下，感性材料不足，說服力不強，通過多媒體可以把抽象的理論和抽象的模型具體形象地展示在屏幕上幫助學生理解。比如講存儲器分段時，說到存儲單元物理地址唯一而邏輯地址不唯一時很多學生感到很困惑“邏輯地址不唯一”，傳統教學手段憑教師一張嘴、一根粉筆、一塊黑板有時很難講清楚，這時采用多媒體動畫的形式將存儲器分段進行演示，它能夠直觀形象地讓學生看出段和段之間的一種重疊關系，某個存儲單元既屬于A段又屬于B段，從而得出這一存儲單元邏輯地址不唯一，既記住了結論又很好的理解了結論推導的整個過程。

4、注重實踐環節

首先，高職教育的培養目標是培養重點面向基層的中高級工程技術人才，因此，加強實踐教學，具有重要意義。其次，本門課程的實踐性和應用性非常強，對于大多學生來說，許多知識只有通過實踐教學才能真正的理解，這就要求我們必須重視實踐教學的功能，改進教學內容,把實踐課教學放到和理論教學同等重要的位置。高職學生綜合運用知識的能力較差，所以實驗基本上以驗證性的實驗為主，學生只需輸入現成的程序，連接較少的導線，客觀上為缺乏自覺性的學生提供了偷懶的機會，結果實驗雖然做了，學生卻沒有多少收獲，所以指導教師的要求往往不能得到很好的落實。針對驗證性實驗許多學生完成以后不愿深入思索和理解的現象，教師根據實驗情況，設計實驗思索題，這些實驗思索題需要仔細思索對實驗程序和連接線作出修改后才能得到實驗結果，從而引導學生去思索完成。通過這樣的做法，在以后的實驗和實訓中逐步培養學生的分析能力、綜合運用知識的能力。近些年來，學校每年要組織學生參加大學生挑戰杯競賽，競賽的許多題目涉及到微機應用系統設計，學生通過參加競賽的培訓和參賽，能深入理解微機原理和接口技術的知識，并能將其運用到實際中去。

篇(3)

關鍵詞:接口技術;實踐教學;研究型教學

接口技術是計算機專業的一門基礎課程,它具有技術性、工程性和實踐性等特點,其教學質量的優劣直接關系到學生動手能力的高低。長期以來,我們在課程建設上花了很多精力,也取得了一些成就,但是學生在計算機應用方面的能力仍然比較弱,特別是遇到時序控制以及多接口的關聯控制時就顯得力不從心[1]。提高學生的實際應用能力,已經成為教學改革亟待解決的問題。

1研究型教學是教學改革的必然趨勢

傳統的填鴨式教學已經被淘汰,而啟發式、問題式等教學方法改善了一些教學環境,但還不能滿足當今教學的需要。研究型教學和創新型實驗是當前推崇的教學方法和手段。

我院接口技術課程包括理論教學和實驗教學兩個教學環節。最初我們在實驗教學環節中安排了6個設計型實驗和1個綜合型實驗,從實驗內容的設計上能夠反應課程內容的知識點,但由于各實驗教學課堂采用實驗內容一致,導致前后做實驗的學生之間產生了依賴關系,使得實驗教學效果與我們期待的有很大差距[2]。為了解決這些問題,我們設計了6套實驗題目,確保在每個教學點之間兩年內的實驗內容不重復。這樣學生就能夠主動思考完成實驗,從而明顯地改善了實驗教學的效果。

學生的動手能力有了提高,但在組織學生進行創新型實驗時,我們發現相當一部分學生缺乏自主創新能力,甚至缺乏創新的意識。經過分析我們認識到:我們所采用的教學方法對學生創新能力的提高沒有實質性的幫助,因為學生在做課程實驗時,并不考慮實驗內容的設計思路和過程,只是按實驗的要求步驟去完成,因此學生缺乏系統的分析和設計能力,缺乏知識的應用和創新能力。經過審視教學的現狀和學生對教學改革的要求,我們意識到開展研究型教學,以新的思路設計實驗內容和實驗指導書的必要性和緊迫性。如果我們能夠通過研究型教學來轉變學生的學習方式,使其由“要我學”變為“我要學”,從而引導學生自主發現問題、研究問題和解決問題,在此過程中積累知識并強調一種主動探索和創新實踐的精神[3],這對學生創新意識和創新能力的提高都是非常有益的。

由于接口技術課程的特殊性,我們將其研究型教學分成理論教學和實驗教學兩部分,并將兩者緊密地結合起來。研究型教學的目的是在學生具有的實際知識構架基礎上,通過閱讀資料、分析和討論,來研究一些新型接口技術的理論、方法和應用;而研究型實驗則是對上述方法的具體實踐,在這個過程中我們強調最大程度地發揮學生的潛能,強調實驗內容、過程和現象都由學生獨立設計和完成,增加學生的自主性。只要我們努力培養學生的研究型學習能力和應用型的實踐能力,就能最終鑄造出創新型人才,因此我院在接口技術課程的理論和實驗教學中全面地采用了研究型教學。

2研究型教學的實施

2.1建設適合課程教學的研究型實驗擴展平臺

研究型實驗擴展平臺的設計是要基于學生的基本知識結構,將課堂上沒有涉及的較新技術引入到理論和實驗教學中來,學生通過研究型學習和實踐達到轉變學習方式和掌握新知識的目的。為此我們在現有的實驗平臺上開發了一些新的實驗擴展平臺。這些實驗擴展平臺包括:I2C接口的存儲器訪問實驗擴展平臺,I2C接口的RCT時鐘控制實驗擴展平臺,SPI接口的EEPROM實驗擴展平臺,8259中斷控制器級聯實驗擴展平臺,RS485的全雙工和半雙工實驗擴展平臺,CAN總線實驗擴展平臺等。其中一些是插在現有實驗平臺的總線上使用,另外一些是通過實驗連線與實驗平臺連接使用,這樣就為開展研究型實驗奠定了必要的實驗環境。

2.2設計研究型理論教學的內容

研究型理論教學以討論、研究報告、調研報告和小論文為主線。我們在理論教學中增加了PCI總線和USB接口部分,并側重于總線的協議內容。我們還結合課程現有教學內容設計了一些討論題目,比如:8259中斷控制器內部各端口的尋址方法和尋址特點,8259中斷控制器查詢方式的實現方法,8237 DMA控制器在主動態和被動態下引腳信號的變化特點。結合實驗擴展平臺還設計了另外一些題目,比如:I2C總線和SPI總線時序特點及時序產生方法,I2C總線的讀寫時序與PCI總線的讀寫時序之間的特點分析,CAN總線協議和數據交換過程等。 這些題目所涉及到的內容更加深入,并伴隨整個教學過程。學生需要查閱資料,分析、總結和歸納才能得出滿意的答卷,而這個過程更加強化了學生的知識體系。

2.3設計研究型實驗教學的內容

研究型實驗的目標是進一步提高學生的創新能力。我們在現有的實驗平臺上開發了一些研究型實驗項目,同時注重研究型實驗教學內容的更新和充實[4],確保兩年內的實驗內容不重復。這些實驗的難度和研究型的成分比常規實驗都有了很大的提高。我們還為實驗擴展平臺開發了相應的研究型實驗指導書,指導書上只表明了實驗擴展平臺的電路圖和實驗需要達到的目的,至于實驗方案設計、連線設計、現象設計和結果的預期都完全由學生通過查閱資料、分組討論來組織實施并完成,以最大限度地體現研究性學習和實踐的成分。相關擴展實驗平臺的研究型實驗包括:I2C接口的存儲器訪問實驗,I2C接口的RCT時鐘控制實驗,SPI接口的EEPROM訪問實驗,8259中斷控制器級聯向量中斷實驗,8259中斷控制器級聯查詢中斷實驗,8259中斷控制器級聯中斷嵌套實驗,RS485的四線全雙工通信實驗,RS485的二線半雙工通信實驗等。

另外,為了幫助學生驗證自己完成的研究型實驗是否正確,我們還為部分實驗設計了測試程序和使用指導書。

2.4研究型實驗教學的選題和實施方案

我們要求學生理論和實驗配套選題,如果某學生在理論方面選擇了I2C總線的讀寫時序的討論題目,那么他的研究型實踐就應該選擇I2C接口的存儲器訪問實驗或I2C接口的RCT時鐘控制實驗,這樣就可以保證通過理論研究搞清楚I2C總線的工作原理和數據讀寫時序,通過實驗來驗證數據的交換過程的正確性,從而使二者有機地結合起來。

我們的常規實驗安排在第9～16周,而研究型實驗內容于第10周公布,第11周對學生進行分組和選題,每組3～4人,設立組長,第12～16周以小組為單位組織實施。因此研究型實驗伴隨了整個實驗教學過程,也是學生認識、實踐和提高的過程。由于研究型實驗涉及了很多新知識,要獨立完成相應的實驗有一定的難度,在此期間,任課教師輪流在實驗室進行答疑并與學生進行交流。并在第16周安排一次課程進行研究型教學總結,要求以實驗小組為單位做PPT,小組長總結實驗中遇到的問題、解決的方法和取得的成果。

3學生的能力超出了我們的預期

最初我們認為研究型實驗的內容可能會超出學生的承受能力,有可能達不到預期的效果。為此我們準備了I2C總線和SPI總線的程序設計的基本框架,如果在第14周末還看不到學生實驗的預期成果,我們就將這些框架程序提供給學生作為實驗參考程序,但實踐證明我們的擔心是不必要的。使我們感到驚訝是,在第13周末就有一些學生基本完成了研究型實驗,到第16周實驗驗收時,已經有80%的實驗小組完成了研究型實驗,其結果令人非常滿意。從研究型實驗的總結中發現,雖然很多組做相同的題目,但是他們的方案設計有明顯的差別,每個組的學生都最大發揮了他們的潛能。研究型實驗引起學生的學習積極性如此高漲,是筆者從事教學工作以來從沒有遇到過的現象。

4給學生提供施展才能的舞臺

學生需要有舞臺來展現他們的才能。在第16周的研究型教學總結研討會上,各小組爭先恐后上臺發言,給大家分享他們的實驗體會和成果,學生具有的極大熱情和出勤率之高出于我們的預料。每次總有2～3個小組長爭先上臺發言,使我們不得不去指定某些實驗題目的組長做總結發言。在整個總結會上,掌聲不斷,一些學生用自己實驗的經歷和體會幫助了另外一些同學,很多學生從中收益匪淺,因為他們感興趣的正是其他組同學完成實驗遇到的問題和解決的方法。學生希望教學過程中應該多增加一些這樣的教學環節。

5研究型教學的啟示

接口技術實驗室從來沒有像這樣人氣興旺,在課余時間總可以看到幾個學生圍在一起做實驗,充滿了研討的氣氛。研究型實驗充分地調動了學生的學習積極性和熱情,很多學生對這門課程由此產生了興趣。學生在評教時這樣寫到:“接口技術課程使我對硬件真正的產生了興趣,使我從以前害怕硬件到喜歡上了硬件設計”。很多同學還參加了今年各種大賽并獲獎。

筆者認為要正確看待大學生的學風問題。由于周圍的環境造成了一些學生學習不努力,但大部分學生學習的確非?？炭?總是希望尋找機會鍛煉自己,提高自身的實際應用能力。學風問題要從教師和學生兩個方面來分析原因,如果教師增加課堂教學的吸引力,設計出更多學生感興趣的實驗和教學內容,給學生提供更大的發揮空間,我們將會得到另外一個不同的結論。

總之,學生的潛能是巨大的,這些潛能能否發揮與當前的教學模式有很大的關系,死板的教學模式絕對不會培養出高水平的人才。接口技術研究型教學的實施過程使我們認識到,只要開展研究型教學,設計出學生感興趣的研究型教學和實驗內容,并給學生提供發揮和想象的空間,就能使學生由被動學習到主動學習,并在研究過程中應用實踐,最大限度地調動學習積極性,改善不良學習風氣,從而營造出一個創新型人才培養的良好環境?？梢钥闯?研究型教學必定是今后教學模式的發展趨勢。

參考文獻:

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[3] 方愷晴.“計算機組成原理實驗”研究性教學的探討[J]. 計算機教育,2008(10):100-103.

[4] 劉明貴,向梅梅. 基于實踐教學改革的人才培養模式創新[J]. 中國大學教學,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)

篇(4)

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信號發生器論文參考文獻：

[1]陳益飛、單片機原理及應用技術、國防工業出版社。

[2]鄒虹、單片機波形發生器的設計、重慶郵電學院學報。

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[5]譚浩強.C程序設計（第4版）[M].北京：清華大學出版社2010.

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[7]馬曉.函數信號發生器的設計[D].河南2012.

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[3]童詩白華成英主編《電子技術基礎－模擬電子技術》P402-461頁高等教育出版社出版2004年7月出版（非正弦信號產生電路）

[4]陳曉文主編《電子線路課程設計》P129-P133頁（函數發生器的設計）電子工業出版社出版2004年8月出版

[5]張憲、何宇斌主編《電子電路制作指導》P151-161化學工業出版社出版2006年1月第一版（振蕩電路）

信號發生器論文參考文獻：

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[2]《電子線路課程設計》P129-P133頁（函數發生器的設計）主編：陳曉文電子工業出版社出版2004年8月出版

[3]《電子電路制作指導》P151-161主編：張憲、何宇斌化學工業出版社出版2006年1月第一版（振蕩電路）

篇(5)

關鍵詞：武器控制系統，智能化，標準化

 

科技的飛速發展、世界局勢的不穩定，使空中作戰任務復雜多變，對飛機的戰術技術性能和功能的要求也越來越高。在新機研制費用高、周期長的情況下，充分挖掘現有飛機的潛力、在兼顧先進武器系統和相對落后武器系統的情況下，提高飛機的戰術性能成為首選方案。

機載武器控制系統是為適應空戰的要求而發展起來的，用以實時控制和監視各種武器的工作狀態，并提供和管理武器與其它系統之間的信息。近幾十年來，軍用戰術飛機的設計朝多用途方向發展。為了執行多種戰術任務，飛機必須能攜帶多種類型的武器。為了對所攜帶的多種武器實施有效地控制，保證武器系統的安全和提高作戰成功率，必須有先進的機載武器管理系統。以往的作戰飛機的武器控制系統大都使用硬線控制系統，而且對地攻擊武器和對空攻擊武器是分別控制的，分立式武器控制系統有諸多缺陷。因此，在計算機接口技術、多路傳輸總線技術、人工智能技術在軍事領域應用不斷深入的今天，設計統一管理對地攻擊及對空攻擊武器的智能化武器控制系統(Intelligentize Weapon Control System ，簡稱IWCS)，代替飛機上各自獨立的武器控制系統，不僅能提高飛機的作戰效能，而且能減輕飛行員的負擔。

1分立式武器控制系統的缺陷

1.1控制分散

飛機上使用的對地攻擊和對空攻擊武器控制系統都是相對獨立的，是分立式武器控制系統，飛行員操作使用不便，武器系統不便統一管理。免費論文。

1.2線路復雜，標準化程度低

分立式武器控制系統大多使用常規模擬電路設計，部件多、分系統多、硬件電路復雜、為把更先進的武器系統加到武器控制系統中，常常需要重新設計和布線。免費論文。同時飛機與武器之間的互用性差。

1.3飛行員操作界面復雜、智能化程度低

飛行員座艙內武器控制面板上開關、按鈕、指示燈數量多，位置分散，提示信息單調，使飛行員操作不便，作戰效率低。

2IWCS的功能

智能化武器控制系統用以實時控制和監視各種武器的工作狀態，并按作戰要求將武器從飛機上投向目標，同時提供和管理武器系統與其它系統交聯的信息。其主要功能是：提供武器接口；裝入、保存并顯示武器的種類、型號、位置、數量、狀態等信息；選擇武器和武器投放方案；確定武器外掛位置的戰斗準備；控制武器的發射或投放順序、時間間隔等，啟動武器的投放；為導彈提供離軸制導；為光電制導武器的電子裝置提供接口；具有應急投放功能；具有自檢測功能，當出現不協調或故障時，能自動告警并提供應急選擇方案。

3IWCS硬件組成

智能化武器控制系統主要由顯示控制部件、武器控制計算機、傳輸總線系統、對地武器接口部件、對空武器接口部件、武器載荷等組成，其組成框圖如圖1所示。武器控制計算機是智能武器控制系統的核心，用來處理顯示控制部件輸入的信息及相關航空電子設備出送來的數據，信息通過多路傳輸總線1553B傳輸。通過軟件處理所有數據，控制與其相連的其它部件。

武器控制計算機向系統提供全部控制、監視和投放信號。它與顯示控制部件、航空電子分系統、武器接口部件等相連。處理各部件傳來的數據并控制與其相連的部件。

顯示控制部件是智能武器控制系統的人機接口部件，包括武器控制板和多功能顯示器。多功能顯示器通過標準顯示器接口與武器控制計算機相連，用于顯示武器掛點的狀態，供飛行員監視外掛投放裝置及武器的狀態與使用條件；用于顯示輔助決策專家系統的詢問、攻擊方案提示、使用方法提示等。武器控制板是一個多功能專用板，由可編程開關、按鈕、指示燈及數字小鍵盤組成，駕駛員可通過武器控制板輸入機載武器控制系統需要的初始信息，并通過武器控制板對輔助決策專家系統作出響應。

傳輸總線系統完成系統各部件之間信息的傳輸，包括總線控制器、多路傳輸終端、傳輸線路、傳感器等?？偩€控制器由軟件編程控制，是武器控制計算機與傳輸線之間的接口。免費論文。多路傳輸終端用于將傳輸線與遠距離終端連接起來。

對地武器接口部件及對空武器接口部件是將武器載荷與控制計算機相連接的部件，它通過多路傳輸總線與控制計算機相連，將武器載荷提供的武器信息調制轉換成計算機可接受的信息，通過傳輸總線送入控制計算機；控制計算機傳來的指令信息經功率驅動等處理后，傳輸給武器載荷。

武器載荷由武器懸掛裝置（掛彈架、導彈發射架等）和所懸掛的武器彈藥

組成。它們分別與對地武器接口部件和對空武器接口部件相連，懸掛裝置的型號、狀態及武器的有無、種類、型號等信息通過接口部件傳給控制計算機，控制計算機發出的指令經接口部件傳給武器載荷，完成武器最終發射或投放。

4IWCS軟件設計

4.1 應用軟件結構

本系統中應用軟件的功能是采集并處理各種監控信號，并按指令向系統提供控制和武器發射/投放信號。應用軟件采用模塊化設計，包括主控模塊、任務設置模塊、輔助決策專家系統、自檢測模塊等，軟件工作流程圖如圖2所示。

主控模塊負責整個武器控制系統的管理，包括人機界面、輸入/輸出接口的管理、功能菜單的管理等；動態監視系統各部分的狀態信息，接收與系統交聯的其它系統傳送的數據，通過專家系統進行推理判斷，調用相應的處理程序。

任務設置模塊的功能是：設置目標類型、相對本機的位置等初始條件，啟動輔助決策專家系統。

自檢測模塊用于檢測發射/投放電路的完好情況，當出現故障時，自動切換到備用方案。

4.2輔助決策專家系統的設計

輔助決策專家系統屬于嵌入式專家系統，具有較小的知識庫、簡單的推理機制，由于其結構簡單、又能滿足系統需要，是一種比較實用的專家系統。系統用來對飛機武器控制過程中出現的各種情況進行輔助決策，根據初始條件、提出可供選擇的戰斗方式，并推薦武器類型、發射/投放方式、投放順序等最佳使用方案。駕駛員可以對系統推薦的方案進行取舍或修改，修改后的方案又作為新知識充實到知識庫中。

專家系統是人工智能的一個最新的研究領域，是具有相當數量權威性知識，并能運用這些知識解決特定領域中實際問題的計算機程序系統。它根據用戶提供的數據、信息或事實，運用系統存儲的專家經驗或知識，進行推理判斷，最后得出結論，同時給出結論的可信度，以供用戶決策之用。人們事先把某些專家的知識總結出來，分成事實和規則，以適當的形式存入計算機，建立起知識庫，并根據某些商定的原則，確定推理規則。根據這些專門的知識和規則，系統對輸入的原始數據進行推理，做出判斷和決策，因此能起到專家的作用，大大提高了工作效率和工作質量。專家系統的結構如圖3所示。

知識庫是問題求解知識的集合，含有顯示地表示的各種知識塊，包括基本事實、規則和其他有關信息，是專家系統的核心組成部分。本系統中知識庫的建立依靠武器控制領域專家的經驗知識和理論知識，經驗知識從有豐富經驗的駕駛員對武器操作經驗中總結獲得；理論知識是經過大量的理論研究計算得到的。

推理機是專家系統的“思維”機構，是實施問題求解的核心執行機構。其主要功能是協調、控制系統，決定如何選用知識庫中的知識，對用戶提出的證據進行推理，求得某個問題的解答。因為在空戰過程中，作戰環境不斷變化，系統對外界的反應也應隨之變化，這樣就形成了一些不確定的和不精確的事實，為了滿足系統的不確定性和不精確推理判斷技術以及系統的實時推理算法，專家系統采取確定性和概率性的推理運算機制，同時，考慮經驗系數，以提高系統的置信度。

知識庫與推理機分離的設計體系，使得知識的增減和修改不影響整個專家系統的工作，隨著時間和條件的變遷，可以及時更改知識庫，以提高系統的智能化水平。

4.3 掛點的顯示格式

合理的選擇掛點的顯示格式，能減輕飛行員的思考負擔，使飛行員能更快速準確的作出反應，提高作戰效率?，F代航空電子中常用的顯示格式有字母、圖像、字母與圖像兼有三種格式。系統選用字母與圖像兼有的顯示畫面，分別用

表示飛機、掛架、火箭（用字母R表示）、炸彈（用字母B表示）、導彈（用字母M表示）等。向下箭頭所指位置為當前攻擊武器。圖4為一掛點顯示畫面實例。

5結束語

本系統應用計算機接口技術、數據傳輸系統技術、專家系統技術設計了智能武器控制系統，克服了以往武器控制系統部件多、分系統多、硬件電路復雜、維護困難、增加新武器系統難等弊端。友好的人機界面使飛行員的操作變得更簡單，標準化的接口設計使得增加新武器系統和在不同飛機和武器之間移植只需改變相應軟件即可實現，使系統具有一定的通用性。本系統已在實驗室的機載武器控制智能仿真系統中實現，并收到了良好的效果。

參考文獻：

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篇(6)

關鍵詞：獨立學院嵌入式課程設置課程改革優化

中圖分類號：G423.04

引言

以我校（武漢長江工商學院）為例，電子信息工程專業主要培養能在信息通信、電子技術、智能控制、計算機與網絡等領域和行政部門從事各類電子設備和信息系統的科學研究、產品設計、工藝制造、應用開發和技術管理的應用型工程技術人才，因此，我們以培養應用型人才為目標制定了培養方案。

課程設置現狀

在我們的培養方案中，除了專業基礎課程（C語言程序設計、電路分析、電工基礎、數字電路、模擬電路）外，有兩條主線：嵌入式方向與信號處理方向。其它方向如微電子、射頻、無線電等方向，考慮到我們學生的基礎以及培養方案總課時的要求，最終選擇了嵌入式與信號處理兩個方向，當然，隨著社會的不斷發展，以后的培養方案可能會考慮微電子等較新的方向。

之所以選擇嵌入式硬件方向為我們的一條主線是因為嵌入式系統是當前很熱門而且很有發展前景并且對于學生而言也是比較好就業的應用領域之一。嵌入式系統在智能化家居、家電，汽車電子、醫療、交通等各個方面都有應用，我們的生活已經離不開嵌入式系統。嵌入式系統是軟硬結合的技術，我們以硬件設計為主設置了我們的課程如下：

表1：嵌入式方向的課程設置

圍繞ARM嵌入式技術這門課，還有微機原理、單片機、EDA、DSP等課程及相關實驗。

學習了微機原理和單片機這兩門課后再學習嵌入式，學生更容易入門，因為嵌入式本身是從單片機發展而來，并且在微機原理與單片機這兩門課程中，我們以匯編指令為主，主要是考慮到做嵌入式系統除了了解ARM處理器工作原理和接口技術還要了解ARM的匯編指令系統。

考慮到嵌入式開發的發展方向與相關領域，我們還設置了EDA技術與DSP技術兩門課。數字圖像壓縮技術是嵌入式的應用領域之一，主要是掌握MPEG編解碼算法和技術和DSP技術，另外，為追求更高速的信號處理速度，現在一些速度要求較高場合，有不少公司是將一些DSP算法用硬件來實現，這就涉及到HDL數字電路設計技術及其FPGA/IP核實現技術。這也是我們將EDA技術與DSP技術這兩門課作為這個方向的專業課程的原因。

課程改革思路

首先是微機原理與單片機這兩門課，目前我們開設《微機原理與接口技術》理論課54課時，實驗課18課時，《單片機原理及其應用》理論課54課時，實驗課18課時，課程設計36課時。微機原理課程主要是幫助學生理解一款微型計算機的工作原理、結構、匯編語言編程及其接口電路，為以后的進一步學習不同的CPU以及計算機應用打下基礎。目前我們的教學還是以8086/8088作為微機原理主講芯片，其難度較大，與實驗教學和學生在課外的實際應用（如參加電子設計系列競賽、制作小作品、畢業論文、課程設計等）脫節，教學效果不理想。

隨著半導體技術的進步，處理器從單核時代進步到了多核時代，并且將來處理核的數目將會越來越多。隨著多核技術的發展，可能不久的將來大多數的軟件開發都將以多核芯片為基礎硬件平臺，隨之而來的是編程語言、數據結構、算法理論、軟件工程等都將隨著多核的出現而進行修訂，對我們專業而言，要考慮的主要是計算機硬件方向的課程設置要進行調整以適應多核時代的到來。經過調研與研討，我們決定將上述兩門課整合優化為《單片機原理與接口技術》54課時及《多核架構與編程技術》54課時。前瞻性的將多核架構及編程技術引入到獨立學院電子信息工程本科培養方案中，將培養方案中的專業基礎知識進行綜合與升華，幫助學生，順應市場格局變化，接受新技術新理念，建立系統、完整的專業基礎理論體系，培養學生綜合應用能力與創新型思維，提高動手實踐能力，開拓學生的專業學術視野。使我們的學生能順應時代的變化，在硬件、軟件方面能夠更好地了解多核思想及編程技術，以適應高新技術的飛速發展的需要。

其次是EDA技術與數字電路的整合。目前我們開設《EDA技術》理論課34課時，實驗課18課時，課程設計18課時，《數字電路》理論課54課時，實驗課18課時，課程設計36課時。這兩門課在實驗和課程設計的內容上有一定的重復。我們可以將這兩門課整合成一門課《數字電路與VHDL》，理論課72，實驗課18，課程設計36課時，改變原有的教學模式和教學內容，建立新的實驗體系，讓學生感受2種不同的設計方法，擺脫傳統的人工設計方法與思維模式，提高學生的創新意識與競爭能力，適應市場的需要。

最后是ARM嵌入式技術，目前我們以ARM7進行理論教學，以LPC2000系列ARM7微控制器及ADS1.2集成開發環境進行實驗，理論課36學時，實驗課18學時，只能滿足低端教學任務。在最初制定教學計劃，大部分ARM系統都是基于ARM7處理器，但是隨著更多應用在嵌入式系統中的實現，嵌入式系統設計向著更高級、更復雜的方向發展，現在基于ARM9處理器的產品越來越多，我們的教學要與時俱進，教學內容也要進行升級為以ARM9進行教學。從ARM體系結構的教學內容上看，ARM9的指令集完全兼ARM7，教學上沒有任何區別。并且學生們面對的編程模型和架構基礎也保持一致。

總結

本校電子信息工程專業實行3+1培養模式，所有課程安排在大一到大三完成，大四學生全部參加實習，現有培養方案中，專業基礎課排在第三、四學期，專業課基本壓縮在第五、六學期，比如上面提到的微機原理安排在第五學期，單片機、EDA技術、ARM嵌入式技術安排在第六學期。通常在第六學期，一部分學生忙于考研，一部分學生忙于找工作，精力沒有全部用于學習專業知識上，但是，經過上面的整合后，我們可以將單片機以及ARM嵌入式技術提前一個學期，再將EDA技術提前兩學期，讓學生們在整個大學的學習過程中，盡早的接觸到專業課程，提高學生們的學習興趣，這不僅可以讓一部分想參加電子設計系列競賽的同學可以盡早的進行系統學習，也可以讓準備考研和找工作的同學投入更多精力學習專業知識。

參考文獻

篇(7)

王永昌

（紹興市中等專業學校信息中心，浙江 紹興 312000）

摘要：該文通過對中等職業學校校園網絡平臺的需求分析，以與SMS為技術手段，構建了一種新型的以計算機網絡為基礎，借助短信息服務技術，主動實現計算機網絡與用戶移動設備間的數據通訊，使中等職業學校校園網絡應用系統由被動式向主動式發展，提高了平臺的服務質量。

關鍵詞：；SMS；GSM；主動式校園網絡應用平臺；校園網絡

中圖分類號：TP393文獻標識碼：A文章編號：1009-3044(2011)09-2034-03

1 職業學校校園網絡應用平臺發展的現狀與主動式服務平臺建設的必要性

1.1 職業學校校園網絡應用平臺發展現狀

我國各級職業學校的校園網絡建設及其應用已經歷了十年之久，正逐步發展成為以行政管理、教學管理、科研管理、學籍管理、總務后勤管理、資源庫管理為主的數字化校園系統。實現了教育信息及資源的互聯與共享，給學校的校務管理、教學管理、信息化辦公、師生交流等工作帶來了極大的方便。然而，這種校園網絡應用平臺系統的信息、管理、查詢都是通過網絡進行的，學校師生獲得信息必須通過PC終端和網絡，信息的即時性、隨地性未能得到較好的解決。許多學校往往通過各種管理考核手段，迫使師生及時訪問校園網絡應用平臺獲取各種校園網絡信息，很難最大限度的發揮平臺的效益。我們稱這種校園網絡應用平臺為被動式的信息平臺。

近年來，隨著移動通訊，特別是短信息技術的快速發展，許多行業相繼開發實現了借助短信息技術方便、快捷、隨時、隨地、費用低廉等特點的應用系統，比較流行的有家校通、校訊通等成功案例。本人研讀了這些成功案例的設計思想與實現手段后，充分感覺應用短息技術設計一個適合職業學校情況的主動式校園網絡應用平臺是十分必要的。

1.2 職業學校主動式校園網絡應用平臺建設的優勢

1）開拓校園網絡應用新思路：一直以來職業學校的校園網絡應用平臺常以單純的WEB應用的形式存在，而主動式校園網絡應用平臺則只要有一部手機，用戶便可以收到相關的會議通知、教務信息，以及查詢相應的教學安排、課程開設、日課安排、學業情況等相關信息。原先只能在聯網電腦上進行的操作，用手機短信息技術來實現，是WEB應用在移動通訊設備上的延伸與補充?？梢哉f開拓了校園網絡應用新思路。

2）突現信息應用平臺的服務質量：學校管理部門可以運用該平臺有針對性地向師生發送公告信息，會議信息、教學安排、科研情況、文件收發信息等。師生也可以借助手機短信息查詢與自己相關的課程信息、成績信息、人事安排等。通過主動式校園網絡應用平臺為辦公、教學、科研、的正常開展提供一種及時、高效的信息傳輸方式，變被動信息訪問為主動的信息服務。

2 職業學校主動式校園網絡應用平臺的模塊設計

在分析了職業學校主動式校園網絡應用平臺實施的必要性之后，我們著手進行總體規劃，進而從應用模塊設計方面進行分析。

2.1 總體規劃

職業學校主動式校園網絡應用平臺總體規劃成四個層次，分別是數據層、業務層、接口層、應用層。數據層是指校園網絡應用的后臺數據庫，主要為整個系統提供數據來源，包括：用戶數據、短信息收發數據、學生信息數據、教學管理數據、科研管理數據、后勤管理數據、行政管理數據等。通過它實現用戶注冊信息的存貯，短信息收、況的存貯，各種業務數據存貯。功能設計層，則根據接口層的需要，完成對數據層的各種操作。接口層是由軟件系統、網絡、通訊運營商提供的接口環境，包括，WEB應用接口、計算機編程接口、數據庫編程接口、GSM終端編程接口等，通過此層實現用戶與業務層之間的聯系，使用戶的操作帶至業務層進行實現，而返回至用戶層的數據則由該層傳遞。用戶層實現的呈現在用戶眼前的各種系統功能，是其它三層協同工作后在終端的體現，用戶層包括管理員、教師、學生、其它等用戶的各種操作界面與操作功能，圖1所示的是職業學校主動式校園網絡應用平臺總體規劃層次。

2.2 應用模塊設計

根據系統的總體規劃，我們設計了如圖2所示的職業學校主動式校園網絡應用平臺的主要應用模塊，及相應的短信息提醒。主要涉及行政管理、招生管理、教務管理、教科研管理、學籍管理、家校系統、總務后勤管理、資源庫管理等模塊,以及專門的信息查詢接口。下面對各模塊應用的功能分別進行介紹。

行政管理模塊：包括學校各部門的通知公告、會議情況、主要文件等信息的管理，辦公室管理人員通過本平臺通知公告、會議信息；教務處管理員選課通知、考試通知等其它教務信息，這些信息一經會對相應的人員進行短信息提醒。

招生管理模塊：招生管理模塊實現了新生的報名錄入，錄取考場的安排，錄取通知書的制作，錄取調整等功能，該生一經錄取，會有一條錄取提醒的短信息發至家長的手機里。

教務管理模塊：教務管理實現了包括課業管理、排課管理、選課管理等在內的一系列操作。當課表排定、課程任課確定、選課成功，這些信息便會發送到對應的師生手機里。

學籍管理模塊：此模塊含蓋了成績管理、成績單管理、學籍信息管理等子模塊，此模塊的成績查詢功能支持手機查詢，即發送查詢碼后，系統便會在用戶數據庫里查詢發送者的手機號，然后進行查詢操作，把查詢結果回復至該手機。由于學籍信息具有一定的保密性，所以限定以注冊的手機號作為查詢關鍵字。當每學期成績一經確定，也會以短消息的形式提醒學生。

家校系統模塊：家校系統模塊主要實現了家庭、學校間的聯系，同時也作為學生用戶通過Internet訪問校園網絡的入口。在這個模塊中，家校通知有短信提醒功能；同時家長可以通過相應的查詢碼查詢自己孩子的成長檔案信息。

教科研管理模塊：該模塊主要是對立項課題、論文等進行管理，以及科研動態信息，對于課題研究、科研動態信息，支持短消息提醒功能。

總務后勤模塊：此模塊主要實現對校產的管理與維修，當用戶一條報修信息時，維修人員的手機里便會產生一條提醒信息，維修完成，維修人員確認維修后，會有一條提醒信息發至報修者手機。

資源庫管理模塊：這個模塊實際上是校本資源庫和個人空間的整合，用戶通過該模塊管理個人資源，管理員通過該模塊管理學校資源，同時實現了個人文件的存貯和用戶間的文間共享功能。所以當學校的資源增加時，會向教師進行短信提醒，用戶間傳遞個人文件時，也會進行短信提醒。

這樣，在校園網絡應用平臺的各模塊中，溶入了短信提醒與短信查詢的功能，從而變被動為主動。使移動終端成為校園網絡的延伸。

3 職業學校主動式校園網絡應用平臺的技術實現

主動式校園網絡應用平臺的技術實現分兩部分，即以WEB應用為基礎的網絡應用平臺的系統設計，和短信息收發服務的實現。而成熟的憑借其強大的功能在網絡應用領域長期占據重要地位，用它來實現網絡應用平臺的WEB應用是最適合的；而SMS（Short Message Service）短信息服務是GSM系統提供的一種GSM終端之間通過服務中心來收發信息的應用服務，短消息的收發都是通過GSM短信息Modem的AT命令來實現的，運用這種技術使平臺的短信息收發服務成為可能。

3.1 基于的WEB技術搭建平臺應用。

主動式校園網絡應用平臺的主體采用和SQL Server2000開發。通過提供的數據控件與后臺數據庫聯接，在系統研發的過程中通過數據中間件的形式實現數據交換。是編譯型的系統，經過編譯后的WEB應用程序會使系統在多次訪問時速度上有極大提升。SQL Server產品是一個大型的關系型數據庫系統，它在安全性、可靠性方面都是有口皆碑的，所以常用來搭建、部署數據處理要求較高的復雜應用。

1）用戶、手機號、信息三者聯動的設計：本平臺的多數信息與相應的用戶具有對應關系，而用戶名和用戶的手機號又是邦定的，所以管理員通過網絡登錄后，對辦公信息、教務信息、科研信息等進行與處理后，系統便會把的信息以數據記錄的形式寫至短信消息池，收發模塊會根據信息與用戶的關系，單發、組發、群發至相應的用戶。除此以外，用戶間的文件共享、信息交流，也是通過寫短消息池的方法實現。同樣的原理，用戶通過手機短消息進行查詢操作時，系統會把手機號轉換成用戶名，系統以用戶名為索引進行信息的查詢，把所查到的信息寫至短消息池。從而使信息的組織，通訊的組織，做到統一有序。

2）以師、生為主體的信息關聯設計：本平臺遵照數字校園開發原則，以知識管理的做法來實現信息的關聯設計，資源系統、網絡空間系統、科研系統、教務系統、家校系統皆以師、生為主體的信息關聯。具體做法是課程信息，教師的信息，如教案、課件、論文、共享文件、科研項目等信息以教師用戶為索引，而與學生相關的學籍信息、成績單信息、空間內的文件信息也與該學生用戶也進行索引，這樣信息依附于一定的用戶，用戶一經登錄后，也就決定了該用戶所具有的操作僅限。

3）操作驟最小化的實例設計：本平臺面向用戶的設計盡量做的操作簡單，從而方便使用與推廣，重視信息服務的質量，特別是在一些細節上的設計猶為重要。如學生的選修課報名系統的前端程序，則無需用戶輸入信息，只需選擇所報課程即可。具體的實現方法是在學生用戶登錄后記下該用戶的ID號，而用戶的ID號則是一個唯一性的字段，根據ID號進行查詢，自動填充姓名、性別、學號、班級等項，把選修課庫里的所有課程加載到一個DropDownlist控件里，生成課程控件。

特別是排課功能的操作時更是體現了這種最簡化的設計，我們實現了課表的所見即所得的形象操作，單擊相應的時段區域，便會產生兩個DropDownlist控件，一個是課程名，另一個是根據所選的課程名而產生的教師名，只要這個教師在該時段沒有任課，這種選擇便會生效，如果所選的教師在該時段已有任課，則系統會出現相應的提示。其實，該平臺的學籍管理、成績單管理、家校聯系模塊等都能體現這種人性化的設計。

3.2 短信息收發技術實現

短信息收發技術主要由GSM短信息收發軟件和短信Modem硬件組成。短信息收發軟件通過定時讀取消息池中的信息，一讀到發送信息，就使用AT指令由GSM Modem硬件部分通過GSM網絡發送給相應用戶的手機或終端，同時做好日志記錄，用以信息備查。如果在讀取消息池中發現接收到的信息時，系統則會讀出相應的操作碼，操作碼是一個十進制數，不同的數值代表著不同的模塊，如“0”表示通知公告模塊、“1”表示課程安排模塊、“2”表示成績查詢模塊等。系統根據用戶使用的手機號進行一系列的查詢操作，然后返回操作碼和用戶相對應的查詢信息，由短信Modem實現發送，這樣用戶的手機上就會收到需查詢的內容。（短信息收發技術實現流程圖如圖3所示。）

3.3 系統接口技術

在服務端本平臺是通過數據庫系統與技術來實現WEB應用，從而搭建了一個傳統意義上的校園網絡應用平臺；而另一方面，我們通過SMS技術以GSM短信收發軟件和短信Modem硬件，架設了一個短信息收發終端。信息服務端與信息收發端通過GSM短信Modem的接口技術進行數據交換。

本系統的接口模塊選用GSM MODEM 動態鏈接庫進行設計，此動態鏈接庫適用于WAVECOM、西門子、諾基亞、摩托羅拉等支持標準AT指令的GSM短信息終端；在程序開發時，將sms.dll文件拷貝到系統安裝目錄中的system32文件夾中，然后便可以通過接口函數進行程序開發。本平臺所用到的接口函數解紹如下：

1）初始化函數：Sms_Connection(Com_Port As Integer,Com_BaudRate As Integer, Mobile_Type As String) As Integer：此函數用于初始化終端與串口的連接，如返回值為0則連接終端失敗，返回值為1則連接終端成功。

2）發送短信息函數：Sms_Send(Sms_TelNum As String, Sms_Text As String) As Integer：此函數的功能是向指定的終端號碼發送信息，Sms_TelNum、Sms_Text分別傳遞接收的終端號碼和發送的信息內容，Sms_Send函數返回0表示發送短信息失敗，1則表示發送短信息成功。

3）接收短信息函數：Sms_Receive(Sms_Type As String, Sms_Text As String) As Integer：此函數的功能是接收指定類型的短信息, Sms_Type為短信息類型，0表示未讀短信，1表示已讀短信，2表示待發短信息，3表示已發短信息；4表示全部短信息；Sms_Text則返回指定類型的短信息內容。

4）自動收發短信息功能檢測函數：Sms_AutoFlag()As Integer：此函數的功能是檢測連接的終端是否支持自動收發短信息功能,返回值為0表示不支持自動收發短信息功能，返回值為1表示支持自動收發短信息功能。

5）查詢短信息函數：Sms_NewFlag() As Integer：此函數的功能是查詢是否收到新的短信息,返回值為0表示未收到新的短信息，返回值為1表示收到了新的短信息。

6）刪除短信息函數：Sms_Delete(ByVal Sms_Index As String) As Integer：此函數的功能是查詢并刪除Sms_Index為索引號的短信息。

7）斷開終端函數：Sms_Disconnection() As Integer：此函數的功能是斷開終端與串口的連接，結束對短信息終端設備的操作。

通過這些接口函數，可以架設短信息收發終端系統，收發終端系統可以和WEB應用共用一臺服務器，也可以安裝在不同的計算機上，只要能連上WEB應用的后臺數據庫（SQL Server）即可。這樣，通過及其數據操作技術、SMS及GSM短信息收發技術、兩者的編程接口技術，便可設計成主動式校園網絡應用平臺。

4 總結與展望

隨著各職業學校（包括職業院校）的不斷發展，校區不斷擴大，在校師生和其他人員對隨時隨地獲得校園網絡的各種信息的需求不斷增加，同時移動通訊的高速發展，使得短信息服務的費用不斷降低。在這種形勢背景下，我們來研究和應用職業學校主動式校園網絡應用平臺，將會給師生及其它人員提供更方便，更直接的信息服務，把校園網絡延伸至移動終端，類同于實現了校園網絡覆蓋面的最大化。

參考文獻：

[1] 楊曉明,李小聰,段渭軍,等.高校短信息服務平臺的研究與設計[J].中國教育信息化:高教職教版,2010(12).