時間：2023-01-25 19:09:46
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，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篇接口設計論文，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
1硬件電路設計
從結構上，檢測接口可以分為DAC單元、濾波放大單元、二線接口單元、混合單元、信號調理單元、ADC單元和FPGA系統單元。
1.1DAC與濾波放大單元DAC與濾波放大單元用于將數字信號轉換為模擬信號，并完成對信號的調理、幅度調節與功率放大功能。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公司生產的高性能、低功耗CMOS數模轉換芯片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，負載RLOAD為100Ω時輸出電壓范圍為0.2V～2V[2]。FSADJ引腳連接外接電阻RSET，用于滿量程電流輸出調節。REFIO引腳用于基準電壓VRFE輸入/輸出，選擇內部1.2V基準電源時通過一個0.1μF電容與模擬地連接。其差分輸出電壓VDOUT與輸入的12位數字代碼（DCODE）的關系式為。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進行增益調節和功率放大。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電源供電時的輸出電壓范圍為-4.845V～4.82V[3]。檢測激勵信號的峰峰值為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當大于3.1，這樣才能使得激勵生成通道的輸出信號幅值符合檢測需求。考慮到DAC的轉換效率和可能存在的誤差，可設計差分放大電路具有兩個略大于滿幅度輸出的增益值。圖2中使用外部擴展電阻R1～R6組成反饋電阻網絡，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。為了提高檢測接口的自動化程度，使用1個2路2：1電子開關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，完成開關動作。ADG736使用5V供電時，導通電阻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激勵與數據采集提供對外二線接口和實現收發信號的雙工傳輸。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，用于提供檢測電路對外的二線接口，實現接收與發送信號的傳輸，同時可以隔離外部直流信號。RS1、RS2用于與線路負載阻抗匹配并隔離遠端反射和提供線路的能量交換，電容C9、C10用于配合組成激勵發送端擴展濾波電路。混合單元的功能是一階模擬回波抵消，用于抵消本地發送信號。圖2中R7～R10為輸入電阻，同時與C3～C8組成一階低通濾波器。兩個儀表放大器AD8429用于將二線平衡信號轉換為單端信號。AD8429為低噪聲、高精度儀表放大器，其增益為1時增益精度為0.02%、CMRR為80dB、帶寬為15MHz，使用±12V電源供電時其輸出電壓范圍為-10.1V～10.7V，使用單個增益控制電阻RG能夠控制其增益范圍為1～1000，其增益控制關系為G=1+6kΩ/RG[4]。LT6600-10將一個全差分放大器與一個近似切比雪夫(Chebyshev)頻率響應的四階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，內部集成兩個運算放大器、電阻電容網絡，組成1倍增益放大電路和一個10MHz低通濾波器，使用±5V電源供電時其輸出電壓范圍可達到±5V。若線路電阻RS與負載電阻RL完全匹配，則第二個AD8429的增益值為2時，混合電路的輸出U′3=U3?？紤]到阻抗失配現象的普遍存在，因此選擇電位器作為第二個AD8429的增益控制電阻，在線路阻抗失配的條件下，通過調節增益控制電阻來實現混合單元消除近端信號的目的。根據前文所述，可以得到混合電路輸出信號U′3與二線輸入信號U3比值跟增益控制電阻RG之間的關系。因此只要知道RG的值，就能夠通過式(5)準確地對通過混合單元造成的輸入信號幅值的線性誤差進行修正。為了提高檢測接口的自動化程度和實現對RG值的實時感知，選擇數字電位計AD5272作為第二個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存儲器數字變阻器，最大阻值為20kΩ，可使用5V電源供電[6]，其阻值調節步長為1.95Ω。
1.3信號調理與ADC單元信號調理與ADC單元用于將混合電路輸出的模擬差分信號轉換為輸入信號并輸入到FPGA，該部分為數據采集的核心單元，其硬件電路如圖4所示。由于被測信號的最高頻率不超過2.048MHz，根據奈奎斯特采樣定理，使用4.096MHz采樣速率進行采樣就能得到信號完整的信息，但是在工程中，通常使用5～10倍速率進行采樣。因此ADC選擇12位、10MS/s采樣速率模/數轉換器AD9220，其為+5V單電源供電，70dB信噪比，86dB無雜散動態范圍，內置片內高性能、低噪聲采樣保持放大器和可編程基準電壓源，并具有滿量程輸出指示功能[7]。使用1V基準電壓時其輸入范圍為2V(峰-峰值)。信號調理電路應當具有抗混疊濾波和信號幅度調節的功能。該電路選擇全差分放大器AD8476組成，考慮到檢測時輸入信號的幅值大于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。放大器輸出經過2個100Ω電阻和2個電容組成的低通濾波器后送至ADC。同時，AD8476以ADC的基準電壓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，其程序存儲芯片為XCF02S，使用40MHz有源晶振，5V電源供電，使用穩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，目前已經得到了廣泛的應用[8]，因此考慮選用USB2.0接口作為FPGA與上位機之間的數據接口。同時采用JTAG接口用于FPGA和其配置芯片的程序燒寫。關于FPGA電路的設計、開發技術已經較為成熟，本設計相比與其他通用FPGA電路的設計并無獨特之處，因此不再對FPGA單元進行詳細描述。
2FPGA程序設計
在檢測接口電路的設計中，FPGA是檢測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、并行處理數字信號的能力是檢測接口的靈活性和升級性的關鍵。其內部程序使用Xilinx公司的FPGA開發環境ISE進行設計并完成燒寫。程序設計使用模塊化設計思想，其結構示意圖如圖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、信號調理控制、ADC傳輸控制和增益補償8個模塊。下面就各個模塊的功能分別進行介紹。(1)USB傳輸模塊，用于通過FPGA單元上的USB接口電路實現FPGA芯片與上位機的信息傳輸，具有USB電路的配置功能，并實現標準USB信號封裝、解封裝功能，將接收到的上位機信號解封裝為透明數據傳送到管理控制模塊和DAC傳輸模塊，將管理控制模塊、增益補償模塊輸出信號封裝為標準USB信號通過USB接口電路傳輸到上位機。(2)管理控制模塊，是整個程序的主控單元。該模塊用于接收USB傳輸模塊輸出的控制信號，對其余的通信模塊進行控制，并輸出檢測電路的工作狀態到USB傳輸模塊，最終傳輸到上位機。同時用于控制其余模塊的工作狀態，接收混合單元控制模塊、信號調理控制模塊、ADC傳輸模塊輸出的反饋信息進行工作狀判斷，根據混合單元控制模塊、信號調理控制模塊反饋信息控制增益補償模塊的補償量。(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信號，并將信號轉換為DAC芯片的數據輸入信號，同時為DAC芯片提供轉換時鐘。(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下工作，根據需求通過兩路輸出信號IN1和IN2分別控制差分放大電路的2個電子開關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下工作，根據需求通過輸出I2C信號控制混合單元的數字電位計AD5272的阻值，完成信號混合功能，并將AD5272的阻值信息反饋給管理控制單元。(6)信號調理控制模塊，用于在管理控制模塊輸出的控制信號下工作，根據需求通過輸出2路I2C信號控制信號調理電路的2個數字電位計AD5272的阻值，完成信號調理功能，并將2個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芯片輸出的采樣數據，并將數據傳輸到增益補償模塊，同時為ADC芯片提供采樣時鐘。該模塊同時接收ADC輸出的滿量程指示信號和數據輸入指示信號，并傳送給管理控制模塊。(8)增益補償模塊，用于接收來自ADC傳輸模塊的采樣數據和管理控制模塊輸出的增益補償信息，對ADC芯片采樣獲得的信號進行增益補償，實現檢測信號的完整性。
3結論
本文根據檢測需求，選擇了以通用計算機和專用檢測接口結合的檢測系統，重點描述了硬件檢測接口的電路設計和FPGA硬件描述語言設計。差分放大、二線接口、混合、信號調理等電路單元通過仿真，功能、性能均能達到設計要求。本設計能夠為類似檢測系統接口電路設計提供借鑒參考。
作者：吳志抄譚業雙李召瑞孫慧賢單位：軍械工程學院信息工程系
一、檢測裝置接口電路的硬件環境
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的地址次線分別對應相連，進行地址的選通；“CS”、“WR”、“RD”等控制指令分別相連，進行讀、寫的控制，AD[7：0]為地址、數據復用總線，分別與鎖存器和SRAM的輸入輸出接口相連，進行相應的地址與數據的通信。檢測裝置C8051F000、（128k× 8）SRAM和地址鎖存器硬件電路接口部分采用地址和數據總線復用的方式以減少所需要的端口引腳數。當傳輸數據時低位地址保持在一個鎖存器中。圖3給出了該實現方案經過驗證的電源電路圖和C8051F000、SRAM、地址鎖存器之間詳細的電路配置圖。
雙向端口操作 接口部分采用地址和數據總線復用的方式以減少所需要的端口引腳數。當傳輸數據時低位地址保持在一個鎖存器中，“Data1”用作數據輸入總線輸出總線和部分地址總線，對總線的復用需要對端口的配置進行動態改變使端口按需要設置為輸入或輸出。為了將一個端口引腳配置為輸入，必須將其相應的端口配置寄存器位（PRTnCF.x）設置為“0”使其輸出方式為“漏極開路”，寄存器鎖存位（Pn.x）必須設置為“1”，使其輸出狀態為高阻態。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例子，在程序執行的前一階段“DATA1”口被配置為輸出，將低字節地址輸出到端口鎖存器，在程序執行的第二階段“DATA1”口被配置為輸入，從外部SRAM讀取數據。
二、接口電路程序控制實現
該程序控制系統由初始化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實現硬件間的有效連接，實現穩定的通信，從而實現對記錄盤的各種配置以及對記錄數據進行精確管理。程序代碼中的主程序概述了如何對該外部128KBSRAM的每一個字節進行讀寫，該程序向外部SRAM寫入一個字節，再從寫入的地址讀回，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地址，直到整個64K的存儲塊寫完，一旦低存儲塊寫完，程序將“A16位”置1（見示例代碼中“常數和聲明”一節），切換到高存儲塊。程序將接著對高存儲塊的每個字節進行同樣的讀、寫和校驗操作。
三、結語
本系統以較為成熟的C8051F000和TC74VHC537FW為控制處理核心，采用多路復用的并行接口方案，使用通用I/O端口，實現了與飛控核心部件SRMA的通信，從讀或寫過程的進入到返回，一個字節讀或字節寫占用34個SYSCLK周期，對于20MHz的SYSCLK，相當于1.7µs。這就是說可以達到的最大傳輸率為588K字節/s，達到了較高的數據傳輸率。為類似的工程應用提供了可行的參考途徑。
作者：白仲斐孫科單位：中國飛行試驗研究院
關鍵詞：觸摸屏ADS7846同微控制器PIC16F876
引言
隨著社會自動化程度的提高，人機交互能力急需大的轉變，向著更方便使用、更直觀的方向發展。激光治療機主要應用激光的物理特性作用于人體，產生機體化學反應從而達到治療疾病的目的。激光治療機作為一種精密儀器需要精確的控制及防塵、防靜電、防潮等方面的嚴格要求。激光治療機輸入設備采用觸摸屏控制，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。觸摸屏的應用使得數據的顯示和數據的輸入結合為一體，簡化了整個設備。
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。通過觸摸產生模擬電信號，經過轉換為數字信號由微處理器計算得出觸摸點的坐標，從而得到操作者的意圖并執行。觸摸屏按其技術原理可分為五類：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際應用中的較多。電阻式觸摸屏由4層的透明薄構成，最下面是玻璃或有機玻璃構成的基層，最上面是一層外表面經過硬化處理從而光滑防刮的塑料層，附著在上下兩層內表面的兩層為金屬導電層（OTI，氧化銦），這兩層由細小的透明隔離點進行絕緣。當手指觸摸屏幕時，兩層電層在觸摸點處接觸。
觸摸層的兩個金屬導電層分別用來測量X軸和Y軸方向的坐標。用于X坐標測量的導電層從左右兩端引出兩個電極，記為X+和X-。用于Y坐標測量的導電層從上下兩端引出兩個電極，記為Y+和Y-。這就是四線電阻觸摸屏的引線構成。當在一對電極上施加電壓時，在該導電層上就會形成均勻連接的電壓分布國。若在X方向的電極對上施加一確定的電壓，而Y方向電極對上不加電壓時，在X平行電壓場中，觸點處的電壓值可在在Y+（或Y-）電極上反映出來，通過測量Y+電極對地的電壓大小，便可得知觸點的X坐標值。同理，當在Y電極對上加電壓，而X電極對上不加電壓時，通過測量X+電極的電壓，便可得知觸點的Y坐標。測量原理如圖1所示。
五線式觸摸屏與四線式不同。主要區別在于五線觸摸屏將其中一導電層的四端均引出來作為四個電極，另一導電層僅僅作為測量的導體輸出X向和Y向的電壓，測量時要交替在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方向分時施加電壓，并將相應的電壓信號傳送給自身A/D轉換器，在微處理器SPI口提供的同步時鐘作用下將數字信號讀入微處理器?？刂破鰽DS7846基本結構如圖2所示。
圖1觸摸點P處測量結果計算如下：
ADS7846內部可以通過寄存器的設置A/D轉換器的分辨率設為8位或12位，在本系統中A/D轉換器的分辨率取12位。則P點的二進制輸出代碼為：
其中：Vref_full為加在ADS6746內部A/D轉換器上的參考電壓。
觸摸屏控制器的運行是通過串行數據輸入口DIN輸入控制命令進行控制的?？刂频幕靖袷饺缦拢?/p>
bitbit6bit5bit4bitbitbitbit
起始位（高電平）A2A1A0MODESER/DFRPD1PD0
bit7指明發送命令開始，高電平有效。A2：A0用于選擇數據輸入通道，101選擇X坐標測量，001選擇Y坐標測量。MODE將內部模數轉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根據省電模式的需要進行選擇設置。這些命令控制位的設置將在程序代碼部分得以應用。
3系統硬件設計
激光治療機的輸入系統由三部分組成：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。內部總線采用哈佛雙總線結構。在內部頻率相同的情況下，加快了數據的傳輸速度，避免了瓶頸現象。此芯片采用精簡指令集（RISC）易于使用，加快了開發速度。內部含有8KB程序存儲器（分頁操作），256字節EEPROM，368字節RAM，8路模數轉換器，1個通用串行口（SCI），1個I2C接口，1個串行接口（SPI），3個定時器及看門狗電路（WathcDog）等許多重要資源。許多接口功能上的復用使得整個微控制器簡潔，功能強大。
根據ADS7846與微控制器進行數據交換的接口特征，選用PIC16F876的SPI口。SPI口包括三個信號：SDO（串行數據輸出），SDI（串行數據輸入），SCK（串行同步時鐘）。硬件連接關系見圖3。
本文側重于激光治療儀輸入系統的設計，其它硬件的設計僅給出接口的含義。由于PIC16F876的內部集成度較高，所以接口相當簡單，但是要完成復雜的控制功能必須進行內部寄存器的設置。
圖3
4軟件設計
按照以上設計思想設計了應用軟件。圖4為主程序與觸摸屏輸入檢測部分的程序流程圖。其中，坐標數據處理通常采用查表的方法，將用戶命令的坐標形成數據表，利用獲得的坐標信息進行變換快速查表，從而提高軟件的運行速度。
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SPI
；獲取X，Y坐標
GetXY
BCFPORTB,0;選口AD7846
MOVLW0D4H；獲取X坐標命令
MOVWFSSPBUF；發送命令
BUSY
BTFSCPORTB，1；判忙？
GOTOBUSY
MOVFSSPBUF，W；12位數據
MOVWFXDATA_H；XDATA_H存放高字節
MOVFSSPBUF，W
MOVWFXDATA_L；XDATA_L存放低字節
································
；Y坐標數據同樣處理
RETLW0
關鍵詞：VXI總線寄存器基地址修改碼
VXI（VMEbuseXtentionforInstrumentation）總線是一種完全開放的、適用于各儀器生產廠家成為高性能測試系統集成的首選總線。VXI總線器件主要分為：寄存器基器件、消息基器件和存儲器基器件。目前寄存器基器件在應用中所占比例最大（約70%），其實現方法在遵守VME協議的前提下，根據實際需要各有不同。VXI接口電路用于實現器件的地址尋址、總線仲裁、中斷仲裁和數據交換等。設計VXI接口首先需明確尋址空間和數據線寬度，VXI器件尋址有A16/A24、A16/A32和A16三種。A16/A24尋址支持16M字節空間，A16/A32尋址支持4G字節空間，A16尋址支持64字節地址空間，但不論哪種尋址方式，A16尋址能力是不可缺的。本文設計的VXI寄存器基接口電路是A16尋址的，支持D8和D16數據線傳輸，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（數據傳輸總線）及DTB仲裁是VXI接口的核心，DTB主要包括：尋址總線、數據總線和控制總線。其主要任務是：①通過地址修改碼（AM）決定尋址空間和數據傳輸方式。②通過DS0*、DS1*、LWORD*、A1控制數據總線的寬度。③通過總線仲裁決定總線優先使用權。
VXI總線器件在A16（16位地址）尋址時，有64字節的地址空間，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標準地址AM碼，使用A02～A23地址線；③擴展地址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，其表達式為：VXIENA*=AS*+！IACK*A14+！A15+！AM5+AM4+！AM3+AM1+！AM0；（！IACK*表示系統無中斷請求）。尋址過程為：當VXI主模塊發出的地址修改碼對應為29或2D、總線上地址A6～A13和邏輯地址設置開關K1的設置相同并且地址允許線AS有效時，圖2中的MYVXIENA*有效（為低），表示本器件允許被VXI系統尋址。在允許本器件尋址的基礎上（即MYVXIENA*有效），再通過MYVXIENA*、A1～A5、LWORD*、DS0*、DS1*譯碼生成64字節地址，根據VME總線協議可譯出單字節地址和雙字節地址。協議協定：當單字節讀寫時，奇地址DS0*為低、DS1*為高，偶地址DS1*為低、DS0*為高，LWORD*為高；雙字節讀寫時，DS0*和DS1*為低、LWODR*為高；四字節讀寫時，DS0*、DS1*和LWORD*都為低。
DTB數據傳輸應答主要依賴DTACK*和DS0*之間的互鎖性握手關系，而與數據線上有效數據什么時候出現無關，所以單次讀寫操作的速度完全決定應答過程。為適應不同速度用戶端口讀寫數據的可靠性，本文采用由用戶端口數據準備好線（DATREADY*）去同步DTACK*答應速度的方法來保證數據傳輸的有效性。該方法的優點是電路簡單、使用方便，缺點是占用DTB時間長，影響VXI系統性能，且最長延時時間不得超過20μs。通常情況下用戶可通過數據暫存的方法實現數據可靠傳輸，并使用戶端口數據準備好線（DATREADY*）接地。由于寄存器基器件在VXI系統中只能作為從模塊使用，所以其總線請求只有該器件發生中斷請求時才由中斷管理模塊提出。
2中斷請求及仲裁電路
VXI系統設有七級中斷，優先中斷部遲疑不決包括：①中斷請求線IRQ1*～IRQ7*；②中斷應答線IACK*；③中斷應答輸入線IACKIN*；④中斷應答輸出線IACKOUT*。從系統的角度看，在VXI系統中有一個成鏈的中斷查詢系統。當VXI系統中有中斷請求時，中怕管理器使中斷應答信號IACK*有效（置低），并送往鏈驅動器，鏈驅動器使輸出IACKOUT*有效，送至相鄰的下一個器件。如果相鄰器件沒有中斷請求，則該器件的IACKOUT*輸出仍為低，繼續向下一個相鄰器件傳送；當此器件有中斷請求時，所以其輸出IACKOUT*為高，進入中斷過程，并屏蔽后級器件的中斷應答。
圖2
為實現中斷請求和中斷仲裁，每個器件的中斷仲裁電路應完成的功能為：①產生中斷請求；②上傳狀態/識別碼；③屏蔽后級中斷應答。本文設計的中斷仲裁電路如圖3所示。其中TX1～TX3來自中斷號選擇跳線器，INNER-IRQ為器件內部用戶電路中斷請求信號，上升沿有效。中斷請求過程分如下四步：（1）在系統復位或中斷復位（來自控制寄存器）后，IRQOPEN*為“1”使比較電路輸出“1”，使中斷應答鏈暢通，且譯碼電路不工作。（2）當本器件內有中斷請求時，使IRQOPEN*為“0”，則譯碼電路根據中斷置位開關的設置輸出相應中斷請求信號IRQx*。當中斷管理器接收中斷請求信號后使IACK*有效，并送往中斷鏈驅動器使之輸出IACKOUT*有效，同時中斷管理器請求DTB總線使用權。（3）當中斷管理器獲得DTB使用權后，根據接收到的中斷請求信號，在地址允許線AS+作用下在地址線上輸出相應的A1～A3地址，使比較器輸出“0”，從而使IACKOUT*變高，屏蔽后續中斷，并清除本器件內部中斷請求。（4）中斷管理器使數據允許信號DS0*為低，讀出器件狀態/識別碼，響應中斷，同時在DS0*的上升沿清除中斷請求（使IRQOPEN*為“1”），接通中斷應答鏈，進入中斷過程。
3可編程器件實現和調試
為了克服用中小規模集成電路實現VXI接口電路存在的體積大、可靠性差和可調試性差等不足，可采用可編程器件實現接口電路。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描述相結合的描述方法。接口電路的主框架結構和能夠用標準元件表述的子模塊電路用圖形描述方法設計，部分功能子模塊用AHDL語言描述。這種設計方式的電路原理結構直觀、功能描述簡潔。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：識別/邏輯地址寄存器、器件類型寄存、狀態/控制寄存器。在接口電路的性質特性明確的前提下，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現，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式（用AHDL語言格式）：
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線與VXI背板總線連接時需要采用集電極開路方式接入，如DTACK*、SYSFAIL*、BRx*等，所以應增加一級集電極開路門電路后再與VXI背板總線連接。
1:長春廣播電視大學畢業設計題目.
2:吉林省森工集團信息化發展前景與規劃.
3: 吉林省林業設計院網絡中心網絡改造與發展規劃.
4: 吉林省林業系統生態信息高速公路構建課題.
二、論文撰寫與設計研究的目的:
吉林省的林業分布十分廣泛,以長白山系為主要脈絡的山地廣泛分布各種森林資源,而作為林業及林業環境的發展,林業生態信息則是一個更為龐大的系統,快捷,準確,合理,系統的采集,處理,分析,存儲這些信息是擺在我們面前的十分現實的問題.在信息交流的這個世界中,信息好比貨物,我們需要將這些貨物(信息)進行合理的處理,其中以硬件為主的計算機網絡系統是這些貨物(信息)交流的"公路"和"處理廠",我做這個題目,就是要為它畫出一條"公路"和若干"處理方法"的藍圖.
由于森工集團這樣的特定企業,其一,它是一個統一管理的企業,具有集團化的特點,網絡的構建具有統一性.其二,它又在地理上是一個分散的企業,網絡點也具有分散性.然而,分散中還具有集中的特點,它的網絡系統的設計就應該是板塊化的.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,我們在設計的過程中不僅要考慮硬件的地域布局,也要考慮軟件平臺的配合.
沒有最好,只有更好;更新觀念,大步向前.我相信,在導師的精心指導下,經過我的努力,我將為它們創造出一條平坦,寬闊的"高速公路".
1,論文(設計)研究的對象:
擬訂以吉林省林業系統為地理模型,以林業網絡綜合服務為基本需求,以網絡拓撲結構為設計方向,以軟件整合為應用方法,開發設計一套完整的基于集散集團企業的企業網絡系統.
2,論文(設計)研究預期達到目標:
通過設計,論文的撰寫,預期達到網絡設計全面化,軟件整合合理化,網絡性能最優化,資金應用最低化,工程周期最短化的目標.
3,論文(設計)研究的內容:
一),主要問題:
設計解決網絡地域規范與現有網絡資源的利用和開發.
設計解決集中單位的網絡統一部署.
設計解決多類型網絡的接口部署.
設計解決分散網絡用戶的接入問題.
設計解決遠程瘦用戶網絡分散點的性能價格合理化問題.
設計解決具有針對性的輸入設備的自動化信息采集問題.
合理部署網絡服務中心的網絡平衡.
優化網絡服務系統,營造合理的網絡平臺.
網絡安全問題.
10,基本應用軟件整合問題.
[nextpage]
二),論文(設計)包含的部分:
1,地理模型與網絡模型的整合.
2,企業內部集中部門網絡設計.
3,企業內部分散單元網絡設計——總體分散.
4,企業內部分散單元網絡設計——遠程結點.
5,企業內部分散單元網絡設計——移動結點.
6,企業網絡窗口(企業外信息交流)設計.
7,企業網絡中心,服務平臺的設計.
8,企業網絡基本應用軟件結構設計.
9,企業網絡特定終端接點設計.
10,企業網絡整合設計.
5,論文(設計)的實驗方法及理由:
由于設計的過程并不是工程的施工過程,在設計過程中詳盡的去現場建設肯定有很大的難度,也不是十分可行的,那么我們在設計的階段就應該進行仿真試驗和科學計算.第一步,通過小型網絡測試軟件平臺,第二步,構建多個小型網絡搭建全局網絡模擬環境,第三步,構建干擾源利用小型網絡集總仿真測試.
6,論文(設計)實施安排表:
1.論文(設計)階段第一周次:相關理論的學習研究,閱讀參考文獻資料,制訂課題研究的實施方案,準備試驗用網絡硬件和軟件形成試驗程序表及試驗細則.
2.論文(設計)階段第二周次:開始第一輪實驗,進行小型網絡構建試驗,模擬網絡服務中心,模擬區域板塊,模擬遠程及移動網絡.
3.論文(設計)階段第三周次:進行接口模擬試驗,測試軟件應用平臺,完善課題研究方案.
4.論文(設計)階段第四周次:完成第一輪實驗,提交中期成果(實驗報告1).
5.論文(設計)階段第五周次:進行第二輪實驗,模擬環境(干擾仿真)實驗,提交實驗報告2.
6.論文(設計)階段第六周次:完成結題報告,形成論文.
三,論文(設計)實施工具及參考資料:
小型網絡環境,模擬干擾環境,軟件平臺.
吳企淵《計算機網絡》.
鄭紀蛟《計算機網絡》.
陳濟彪 丹青 等 《計算機局域網與企業網》.
christian huitema 《因特網路由技術》.
[美]othmar kyas 《網絡安全技術——風險分析,策略與防火墻》.
其他相關設備,軟件的說明書.
1、論文(設計)的創新點:
努力實現網絡資源的全面應用,擺脫將單純的網絡硬件設計為企業網絡設計的模式,大膽實踐將軟件部署與硬件設計階段相整合的網絡設計方法.
題目可行性說明及預期成果:
2、可行性說明:
關鍵詞:本科畢業論文;管理平臺;B/S結構;信息資源庫;架構
中圖分類號:G642.477文獻標識碼:A文章編號: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
畢業論文是專業教學的重要環節,是對學生綜合運用基本知識、基本理論進行分析、解決問題能力的考察和進行科研訓練的一種有效形式,是本科生四年教學計劃中一個重要的綜合性實踐教學環節[1-2]。本科畢業論文是學生在教師的指導下綜合運用所學的基本理論和知識,通過親自動手實驗或設計,進行科學研究、發現問題、研究問題并最終解決問題的過程。近年來隨著我國高校招生規模及數量的不斷擴大,畢業生人數也逐年增加,論文管理工作壓力不斷增大,而目前大多數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。同時高校畢業論文具有一定的學術及收藏價值,但學生論文數量多、紙制論文或光盤刻錄的論文不易保存,并且增加了對往屆論文檢索的難度。為方便畢業論文的管理和查詢,提高畢業論文的管理水平、工作效率和節省管理資金,我們設計了基于Internet和GSM網絡的畢業論文管理平臺,實現了畢業論文管理工作的數字化和網絡化。
1 畢業論文管理的過程
提高畢業論文質量的關鍵是加強畢業論文的過程管理,使畢業論文各環節中的問題及時得到解決,從而確保學生按時地保質保量完成畢業論文。基于此,高?；径冀⒘恕斑x題開題中期管理評審”的畢業論文過程體系[3],確保學生畢業論文的質量。
1) 選題。選題是開展畢業論文工作的第一步,畢業論文選題的優劣直接關系到畢業論文的質量。一般是指導教師填寫畢業論文選題表,提出選題,然后,開展學生選題。
2) 開題。每位學生在指導教師指導下完成選題后,要充分地查閱相關文獻資料,了解自己研究課題的國內外研究現狀,并完成開題報告、文獻綜述、實驗方案等基礎性工作,為正式開始論文工作做準備。
3) 中期管理。在畢業論文中期,指導教師對畢業論文工作進程和論文質量進行認真指導、監督、檢查,與學生交流,并幫助他們解決課題實施過程中的困難。通過中期管理,強化指導教師和學生的工作責任心,使學生順利推進畢業論文。
4) 評審。在學生畢業論文完成后,指導教師組對學生畢業論文的撰寫情況、答辯情況、評分情況以及論文的歸檔情況進行檢查和監督,以保證論文答辯的質量,從而確保整個畢業論文的質量。
2 畢業論文管理平臺的需求分析
本平臺設計需求是利用高校完備的校園網絡系統,設備檔次高、配套設施齊全的有利條件,充分發揮網絡在教學管理中開放、交互、共享、協作的特征及網絡數字化、網絡化、多媒體化的特點,深化教學改革,提高教育教學質量和效益,改革人才培養模式,提高學?，F代教育信息化發展水平[4]。畢業論文管理平臺的設計要應現代教育的教學模式及管理模式,符合本科畢業論文管理的基本過程[5]。因此,本文基于先進的計算機網絡、通信網絡理論和軟件理論構建畢業論文管理平臺。
本平臺采用B/S結構,幫助指導教師通過網絡向學生提供畢業設計課題以及課題介紹,供學生選題,之后,系統就自動在指導教師和學生之間建立鏈接。指導教師的指導或要求可以直接發送到學生的電子郵箱內,同時通過GSM網絡,發短信息到學生手機,達到及時通知學生的目的。學生也可以直接從指導教師的公告欄上獲得導指導教師的指導或要求。學生可以在BBS上咨詢某指導教師,平臺會自動將咨詢內容發送指導教師的電子郵箱內,同時平臺可以通過GSM網絡,發短信息到指導教師手機,達到及時通知指導教師的目的。平臺可以幫助指導教師與學生、學生與學生之間通過電子函件建立聯系與幫助,以及通過電子函遞名單、BBS專題組建立公共聯系、討論和互助。
3畢業論文管理平臺的架構
3.1 網絡系統架構
畢業論文管理平臺的設計開創性地將新興的移動通信技術、互聯網技術和現代通訊終端引入校園管理,在學生、教師和學校間架起一座空中橋梁,為學生和教師提供方便快捷的溝通平臺,有快捷、方便的特點。畢業論文管理平臺為學校畢業論文管理提供可監督、管理的環境。
本平臺的網絡結構示意如圖1所示。主要包括:服務器、連接服務器與GSM的短信中心接口、校園網等幾個重要的部分。
3.2 軟件系統架構
軟件主體框架由“在線審核”、“信息資源庫”、“論文交流”三部分構成,具備網絡化管理、資源共享、學習支持及過程管理監控等基本功能。
1) 在線審核
在線審核依據本科畢業論文管理流程設計,支持畢業論文各主要環節的申報及審核管理。在線審核包括:指導教師資格審核、課題審核、答辯小組審核、成績審核等模塊。
指導教師資格審核模塊:對畢業論文指導教師的學歷、職稱、教學經歷等資格條件進行審核,對每學期每位教師的論文指導總量進行控制,防止指導超篇。
課題審核模塊:對學生或指導教師申報的論文初步選題進行審核。選題審核通過后,學生方可進入畢業論文設計和寫作環節。對沒通過審核的選題,學生或指導教師可根據系統提示的反饋意見進行修改或重新申報。
答辯小組審核模塊:對本科畢業論文答辯指導委員會、答辯小組的成員構成及其資格條件進行審核。
成績審核模塊:對學生的畢業論文成績由指導教師進行初評、由小組指導教師復評、由院校復審。復審后的成績數據可導入學校的教務管理系統,不需要手工錄入成績。
2) 信息資源庫
建立信息資源庫,有效開展管理支持服務和教學支持服務。信息資源庫應包括:教師資源庫、學生信息庫、畢業論文素材庫等。
教師資源庫:教師資源庫包括畢業論文指導教師庫、答辯教師庫。指導教師信息數據,學生和管理人員可登錄查詢,根據需要選擇適合的論文指導教師。
學生信息庫:學生信息庫包括學生的學習情況、專業特長等信息,有助于指導教師了解學生、對學生的指導有目的性、方向性。
畢業論文素材庫:建立畢業論文素材庫目的在于為指導教師和學生提供畢業論文教學全過程的支持服務。畢業論文素材庫應包括:畢業論文管理文件、優秀論文、參考資料等,可以考慮按學科、專業以及課題方向來分類建設。
3) 論文交流
論文交流是畢業論文管理平臺的關鍵部分。設計的目的就是使論文的管理方便、快捷,對論文的質量管理提供幫助。論文交流應包括:師生個人專區和專業公共論壇。
師生專區:是師生間開展個別交流互動、個性化論文指導的平臺。學生可在該區提交畢業論文提綱、初稿、修改稿,指導教師及時將指導意見或修改稿反饋給學生。學生可查看指導教師修改意見,并通過歷次指導紀錄,領會指導教師的思路,使畢業論文的指導、修改過程具有連貫性。在這個過程中,短信中心接口及時地通知教師和學生,使他們之間交互時間盡可能的短。管理人員可跟蹤學生論文進程及指導教師的指導情況,系統自動形成記錄文檔作為畢業論文的一部分。
專業公共論壇: 是學生間的互助協作學習、信息交流的平臺,以BBS的形式設計。在交流過程中,短信中心接口仍然為學生提供及時的服務。
4 畢業論文管理平臺的設計技術
本平臺以SQL Server2000 作為后臺數據庫,采用B/S結構,即瀏覽器/服務器結構,用戶工作界面是通過WWW瀏覽器來實現,極少部分事務邏輯在前端Browser實現。主要事務邏輯在服務器端Server實現,形成瀏覽器、Web服務器與應用服務器、數據庫服務器組成的三層體系結構。主要采用動態網頁技術,建立動態交互且高效的Web服務器應用程序,通過ODBC(開放式數據庫互聯技術),利用SQL語言實現數據庫的訪問。系統通過與數據庫連接,實現數據庫的相關操作。
5 結束語
基于Internet和GSM網絡的畢業論文管理平臺利用當前先進的網絡技術和通信技術,建立一個開放的、可監督的教學管理方式,對本科教育管理信息化建設有較大意義。目前已完成網上畢業論文管理系統總體框架的搭建,部分在線審核模塊及信息資源庫已正式啟用。我們將不斷完善網上畢業論文管理系統的建設, 逐步完善網絡環境下的畢業論文管理運行機,實現畢業論文管理手段的現代化和網絡化。
參考文獻:
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[4] 陶文平.網絡環境下本科畢業論文(設計)管理系統的設計與探索[J]. 浙江傳媒學院學報,2009(5):88-91.
關鍵詞:結構分析;難點分析;資格和水平考試
中圖分類號:TP393文獻標識碼:A文章編號: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,第一次網絡規劃設計師的考試開考?？荚囘^后,希賽教育的工作人員通過回訪,了解到學員普遍反映綜合知識和論文還算正常,但是案例分析的試題比較偏。希賽教育的學員感覺論文把握最大,因為兩道論文題有多篇范文參考,同時作為模擬練習,寫過論文并且反復修改過了。下面,一起來回顧此次網絡規劃設計師考試的內容,以對考試內容和考試情況有個整體的把握。
1 網絡規劃與設計綜合知識
2009年下半年(11月)考試網絡規劃與設計綜合知識試題出了不少經典的、常考的題目,所考查的知識點分布如表1所示。
從整個試題結構來看,網絡與安全方面的知識占了70%以上的分數,與其他高級資格相比,所考查的范圍更小,專業化更強。同時,側重了對項目管理知識的考查,比例高達9%。
從試題的出題范圍來看,主要以《網絡規劃設計師考試全程指導》(希賽IT教育研發中心組編,施游、張友生主編,清華大學出版社)為準。另外,相當一部分試題是希賽教育模擬試題的原題,或者具體數據不同,但考查點相同。因此,作為一種復習和應考手段,學習好《網絡規劃設計師考試全程指導》和《網絡規劃設計師考試試題分類精解和題型練習》。
2 網絡規劃與設計案例分析
網絡規劃與設計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公交項目,在集團范圍內建設一個用于公交車輛監控、調度的企業網絡,利用先進的信息化技術改造傳統的管理和運作模式,大力提升公共交通的服務水平和提高運行效率、降低運行成本。問題1(a)是求可靠性,可以直接使用《網絡規劃設計師考試全程指導》(希賽IT教育研發中心組編,施游、張友生主編,清華大學出版社)第16.2.3節“系統可靠性”中給出的公式,只要套用公式即可求出結果;問題1(b)和問題2是一個復雜點的計算題,大家只要小心一點計算即可,其中要注意一些陷阱,例如B和b的區別,有些業務沒有上行流量,有些業務沒有下行流量;四個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年后的增長率的計算等;問題3要求考生按圖分析,只需要考生對著拓撲圖尋找,圖中沒有雙份的設備或者線路都可以認為可能是故障端點。
試題二的問題1考查的是OSPF進程配置,有關這方面的內容,請考生閱讀《網絡規劃設計師考試全程指導》的第7.4.6節“OSPF協議”,其中給出了OSPF的常用命令,同時給出了一個配置實例;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配置。這里考得比較細,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將成為DR,誰將成為BDR。可以有兩種方式,第一種是通過控制每臺路由器的Router ID來指定DR、BDR,第二種是通過修改路由器優先級來控制DR、BDR的選舉;問題3考查的是創建OSPF虛鏈路配置,請《網絡規劃設計師考試全程指導》的第7.4.6節“OSPF協議”,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E1線路的邏輯綁定等;問題2其實是考查冗余網關、冗余鏈路相關技術特性及優點;問題3考查核心路由器千兆以太口與傳輸設備千兆以太口之間可能存在的工作機制,這是一種對考生經驗的考查。
3 網絡規劃與設計論文
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。希賽教育的學員拿到試卷后會發現,論文試題和模擬試題相當接近,而且在平時已經歷過多次的強化訓練,寫作的技巧能運用自如。
試題一論電子政務專用網絡的規劃與設計
專用網絡的規劃和設計可以從多個方面展開,例如,子網規劃設計(含網絡地址規劃與分配)、虛擬網絡劃分、路由策略、網絡帶寬(流量)估算、網絡管理、遠程接入、網絡布線、電子政務內網與外網的劃分等。整篇文章只需要重點對兩、三個方面進行闡述就可以了。又如,可以結合工程實踐著重論述電子政務專用網絡的內外網劃分和系統安全、內外網互聯互通的關系。
試題二論網絡系統的安全設計
安全方面可以闡述的點就更多了,可以首先敘述作者參與分析和設計的項目概要和所擔任的工作。具體敘述在參與網絡設計中遵守的安全原則、目標。應當討論在選用上述有關技術和措施時所采用的相應的策略與原則。文章應該結合項目的實際情況,指明在該系統中要解決的安全問題,并詳細地論述這個問題的重要性,以及它可能帶來的后果。
參考文獻:
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關鍵詞：管道；焊接；DSP ；機器人
中圖分類號：TG409
1 前言
近年來，隨著市政管道和石油天然氣管道的建設越來越多，對焊接工藝和焊接效率的要求都有所增加，這就對焊接設備提出了更高的要求，不僅要焊接質量高，而且還要速度快。為此論文研制一種焊接機器人，取代人工或半自動焊接，從而可以實現焊縫的快速、高效、低缺陷的高質量焊接。論文對該焊接機器人進行討論。
2 機械結構設計
2.1 結構分析
該機器人機械結構主要由焊槍姿態調整、焊槍位置調整、焊接小車行走驅動等幾部分組成，由于焊接小車是結構對稱的，可以裝一把焊槍，也可以裝兩把焊槍，故以其中一側為例，如圖1所示。焊槍姿態調整部分主要完成干伸長調整，保證滿足焊接工藝上對焊縫的要求，姿態調整機構由電機1帶動滑板2來實現；焊槍位置調整部分是在焊接過程中完成焊槍的擺寬、擺頻、兩側位置的停留時間等的功能動作，擺動部分由電機4帶動滑板3來實現；行走驅動是實現焊槍沿管周運動的驅動力機構，在焊接時，焊接速度即為焊車的行走速度，因此要求焊車行走機構行動十分平穩，行走機構由電機5驅動。
圖1 焊接小車機械結構
2.2 數學模型分析
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，從而實現管道的全位置焊接。將焊接小車應用多體系統理論分析，其拓撲結構圖如圖2所示：
圖2 焊接小車的拓撲結構圖
故若已知圓弧焊接軌道建立坐標系點處在大地慣性坐標系中的坐標，則根據齊次坐標變換即可得到焊槍夾具處的最終坐標，進而也可得出焊絲與焊接管道接觸處的坐標，這樣就建立了焊接小車工作的運動學模型，通過相關控制系統即可實現焊接小車的工作。
3 控制系統設計
管道焊接機器人控制系統的硬件結構如圖3所示。為了減輕主控制器的負擔，系統采用雙控制器結構，主控制器采用DSP數字信號處理器，通過相應的伺服系統，來實現焊接機器人的各種控制算法。輔助控制器采用ARM芯片，主要負責接口電路的控制：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。
在整個系統中，DSP與ARM之間是通過RS-232接口進行數據交換，從而可以保證兩個處理器之間數據傳遞的實時性和可靠性。
圖3系統的硬件框圖
4 控制系統的軟件設計
根據控制系統硬件結構，可以在上位機上開發相應的軟件，軟件的開發過程中運用模塊化方式，為用戶的操作提供了方便。該軟件包含通訊連接模塊、參數修改模塊、伺服控制模塊指令、在線控制模塊四個重要功能模塊。在這四個模塊中，通訊連接模塊和參數修改模塊組成了上位機軟件，用于實現通訊設置、焊接參數的編輯、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，用于實現伺服運動控制算法及在線監控等功能。
5 結論
論文論述了設計管道焊接機器人一種方法，其機械結構包括焊槍姿態調整、焊槍位置調整、焊接小車行走驅動等幾部分組成，并進行了數學建模?？刂葡到y使用DSP做主控制器負責連接各伺服電機，使用ARM做輔助控制器負責接口的連接，從而充分發揮了兩者各自的優勢。
參考文獻
[1] 閆政，梁君直，陳江. 采用DSP控制的高效管道雙焊矩全位置自動焊機研究[J].電焊機，2005，35（4）：38-43.
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【關鍵詞】AGV 磁引導 PWM調速 8052單片機
隨著現代科學技術的高速發展，自動導引小車（Automatic Guided Vehicle AGV）得到了廣泛的應用。AGV以電池為動力，并裝有非接觸導航（導引）裝置，以電磁引導、激光引導、慣性引導及GPS引導等方式?？蓪崿F無人駕駛的運輸作業。它能在計算機監控下，按路徑規劃和作業要求，精確地行走并停靠到指定地點，完成一系列作業。
AGV以輪式移動為特征，較之步行、爬行或其它非輪式的移動機器人具有行動快捷、工作效率高、結構簡單、可控性強、安全性好等優勢。AGV的活動區域無需鋪設軌道、支座架等固定裝置，不受場地、道路和空間的限制。在自動化物流系統中，最能充分地體現其自動性和柔性，實現高效、經濟、靈活的無人化生產。
一、AGV導航系統的系統總體設計
本論文設計了磁帶引導AGV，完成尋跡、蔽障、PWM調速、人工控制等功能，為大量生產工業型AGV提供較好的研究基礎。系統模塊設計如圖1所示：
圖1
本論文主要對AGV的硬件系統進行設計，重點研究磁引導AGV的磁尋跡感器模塊軟硬件模塊、速度反饋模塊的設計。
二、磁尋跡傳感模塊設計
磁尋跡傳感器是AGV能否完成磁帶尋跡功能的關鍵，為了檢測到弱磁磁場的存在，要選用靈敏度更高的傳感器。本設計采用磁阻傳感器，可以測量到弱磁磁場的存在。由于磁阻傳感器輸出為模擬量輸出，需要通過響應的A/D轉換電路將信號輸入單片機。模塊設計如圖2所示。
圖2 磁尋跡傳感器硬件實現電路
三、速度反饋模塊設計
本論文AGV采用雙輪差速驅動方式，當電機負載增加時，電機的運行速度下降，一般額定轉速降落達3%～10%，為了使兩電機同速，必須要有反饋換環節對電機的速度進行反饋。只有組成了閉環系統，AGV的運動與速度才可控。碼盤接口硬件電路如圖3所示。兩編碼器的A和B兩相信號經過74LS14施密特整形，分別接到單片機的P2.3和P2.2 以及INT0和INT1上。單片機對INT1和INT0的中斷次數計數來測量通道B的脈沖數，讀取P1.2的電平狀態來判斷電機的轉動方向。以上升沿觸發為例，當B路信號的上升沿引起中斷時，單片機判斷P2.2或P2.3信號的電平高低。若其為低，則電機正傳；為高，則電機反轉。電機的速度即為一個采樣周期中N值的變化量。電機的轉速為，式中，C為標度變化系數，可根據轉速的量綱來選擇，N為一個采樣周期中的計數值，它的符號反應電機的轉動方向。硬件實現電路如圖3所示。
圖3 光電編碼器實現電路圖
四、總結
本系統采用PWM調速及雙輪差速控制，使車輛依照車載傳感器確定的位置信息，沿著規定的行駛路線和?？课恢?，自動行駛，完成規定的操作。論文對關鍵模塊的設計進行了詳細設計，經驗證該系統設計可靠合理，能實現系統設計的基本功能。
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[2] hard C.Dorf Robert H.Bishop. 現代控制系統[M].高等教育出版社，2006.
寫計算機論文，必須具有1定的理論基礎，除了應該具有1般的哲學、邏輯學等基礎外，主要應該具有計算機學、心理學發及學科教學方面的基礎。教師要做好“平時燒香”工作，經常系統的看1些計算機專著，廣泛涉獵計算機報刊，特別是與自已所教學科有關的報刊。此外，也要做好“臨時抱佛腳”工作，結合擬將撰寫論文的選題學習相關理論。
畢業設計和畢業論文是本科生培養方案中的重要環節.學生通過畢業論文,綜合性地運用所學知識去分析,解決一個應用問題,在完成畢業論文的過程中,將所學知識進行合理的運用,它既是一次檢閱,又是一次鍛煉.不少學生在作完畢業設計后,感到自己的實踐動手,動筆能力得到提高,增強了跨入社會去競爭的自信心.以下內容希望能對學生畢業論文有所幫助. 關于本專業畢業論文選題
計算機專業畢業論文的撰寫前提,是先要求學員結合自己的工作實際,完成一定的應用型課題(項目)設計/開發工作,然后在課題(項目)完成的基礎上,學習并研究相關學科專業領域知識,將自己的實際工作加以
總結,以形成畢業論文.這也就是我們所要求的:論文一定要在自己的工作基礎上撰寫出來, 切勿上網下載或找幾篇文章拼湊.
計算機專業的應用很廣泛,幾乎遍及各行各業,因此論文選題的的范圍也很廣泛.網絡學員應該結合自己的本職工作,選擇一個適合自己的課題/項目和方向,加以研究,并完成課題/項目的設計和開發.在開發過程中,需要學習相關的應用技術和工具.課題/項目開發前,一定要進行計劃,要按軟件工程要求的那樣進行問題描述,軟件需求分析,總體設計,詳細設計與實現,最后是測試,在整個過程中,要像軟件工程要求的那樣,撰寫文檔.在課題/項目的開發設計中,要注意及時記錄和小結開發工作中成功經驗和所存在的問題,出現問題時,可以查資料,或向老師及同學請教.通常,在開發完成之后,學員會形成自己的觀點和經驗,這些觀點和經驗正是論文寫作的寶貴基礎.當然光有觀點和經驗是不夠的,還應該在理論的高度進行提升,即以專業理論來指導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,工作匯報或工作總結,而是對自己實踐工作進一步提升.
現在通過例子加以說明.假如一學員在中學教初中物理,平時見過或做過一些初中物理課件,也知道學校的工資,人事等管理已經計算機化.該學員初步可以選擇的論文題目就是初中物理課件的制作(或××初中物理課件的設計與實現),或中學工資管理系統和人事管理系統的開
發(或××中學工資管理系統的設計與實現),這一論文題目同時也是學員要設計和開發的內容.在確定題目后,將自己的構思與指導老師及時進行溝通,以得到老師的指導.在此基礎上,可按照前面所講述的方法,實現該系統的全部或部分(可視學員需求和時間而定),為此學員在結合軟件工程的要求,學習課件制作工具的使用,或應用系統開發工具的使用.當課題(部分)完成后,就可以開始對論文的框架進行構思.
事實上,計算機理論與應用專業有很多熱點問題值得研究的問題.
對于理論問題的選擇,選題可以參考計算機中文核心期刊上相關作者已經發表的文章所涉及的內容,要注意的幾點是,研究者應該具有:1)較好的數學基礎;2)教扎實的本專業理論知識;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).
對于應用問題的選擇,則廣泛得多.例如應用領域的管理系統的開發,這一選題中可以考慮的問題有基于網絡/Web的應用系統,或者選擇基于單機的應用系統開發.
教師根據社會需求所擬定的選題是:院系行政教學,科研和研究生信息管理系統,本科生學籍管理系統等. 相關選題可以本文參考附錄.
二,是本專業論文寫作的特點,寫作要點
本科畢業論文通常有如下四種類型:
1.1 完成一個不太大的實際項目或在某一個較大的項目中設計并完成一個模塊(如應用軟件,工具軟件或自行設計的板卡,接口等等),然后以工程項目總結或科研報告,或已發表的論文的綜合擴展等形式完成論文. 這類項目的寫作提綱是:
1) 引言(應該寫本論文研究的意義,相關研究背景和本論文的目標等
內容.);
2)×××系統的設計(應該寫該系統設計的主要結論,如系統的總體設計結論(包括模塊結構和接口設計),數據庫/數據結構設計結論和主要算法(思想)是什么等內容.);
3)×××系統的實現(主要寫為了完成該系統的設計,要解決的關鍵問題都有什么,以及如何解決,必要時應該給出實驗結果及其分析結論等.);
4)結束語(應該總結全文工作,并說明進一步研究的目標和方向等).
1.2 對一個即將進行開發的項目的一部份進行系統分析(需求分析,平臺選型,分塊,設計部分
模塊的細化).例如對一個大中型企業管理信息系統中的財務部分進行調研,分析和設計等,這類工作可以沒有具體編程,但應得到有關方面的初步認可,有一定的工作量.這類論文的重點是收集整理應用項目的背景分析,需求分析,平臺選型,總體設計(分塊),設計部分模塊的細化,使用的開發工具的內容.論文結構一般安排如下: 1)引言(重點描述應用項目背景,項目開發特色,工作難度等) ;2)項目分
5.1 學術論文要求文字流暢，層次清晰，詞藻不能過分華麗，近年國內外在計算機方面的論文的語言較以前生動，但用詞都以準確，不過分夸張為度。
5.2 標題要能反映內容。如有新意更好。例如，下面題目是個不好的題目："圖像處理的某些問題的研究"，論防火墻技術"等，其中的"某些問題"不如換成最中心的詞匯。論防火墻技術題目太大，不適合本科生作。
5.3 學術刊物上論文摘要一般 300 字左右，需要較高的綜合能力。而學生畢業論文摘要可以寫一頁( 1000 字左右)，因此活動空間較大，要好寫一些。
摘要可以在全文寫完后再寫。要簡明，
中英文摘要應一致，要突出自己的工作，要提供幾個 key words 。
寫英文摘要時，可先用英文的習慣和用語寫摘要 ( 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。
為了使得英文表達地道、準確，可以讀十幾篇相關研究方向的論文的摘要，注意一些表達詞的使用，如 present, implementation, propose, give, argue 等。
平行的內容宜用平行的句型。例如下面的例子中，一句主動，一句被動，語感就非常糟糕： "This paper proposes a new algorithm and a prototype is presented.....".
5.4 前言部分要寫問題背景，動機，要說明自己工作的工作有用，有意義(才能鼓勵讀者讀下去)，通常在介紹國內外工作后，用"但是"一轉，指出前人工作的不足，引出自己的工作。在前言中簡述自己作的主要結果，(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，各節內容。
5.5 突出特色，一個項目中工作很多，有些是同行皆知，自己也無創新的，可以略寫，要多寫自己遇到的特殊困難和創造的特殊解決方法。使人家讀了能學到東西，看到作者的創意。為了突出特色，還可以在一節中分成小標題寫，一個問題一小段，與計算機相關的論文中還可以把數據結構和程序片段夾敘夾議呈現出來，比只用漢字解釋得更清楚。
5.6 上升到理論，一般碩士論文會要求這一點。如果本科生能夠在畢業論文中得出有意義的定理或命題，一般會認為是好成果?？赡軙煌扑]到雜志上發表，或在考研、求職中得到承認。
5.7 各部分應詳略得當。一般地，畢業論文應該主要寫作者的見解和工作，把自己的創新寫深寫透。綜述要有述有評有比較。只要是作了實驗，寫了程序，一般是想寫的太多，寫不完。反之，會感到空虛，沒有寫的，有的學生抄書來充篇幅，效果不好。一般地介紹相關工作(前人的成果)部分不應該超過總篇幅的 1/6 。
5.8 完整的論文應包括測試、運行結果及分析(圖表或曲線)。
5.9 結論，小結。說明解決了什么問題，有什么創新，下一步工作主要內容等。
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六、參考文獻及引用
參考文獻是論文寫作中的重要一環，帶著問題讀文獻或雜志上的論文，不但注意學習學術內容，同時也注意學習選題方法、格式、標準的套話、起承轉合的語言和方式，參考文獻的寫法，字體的運用等等。在論文中明確給出參考文獻的出處，既代表著對前人成果的繼承，也代表了對他人研究成果的尊崇，是科學研究中應培養的正確的科學態度和做人準則。
參考文獻的寫法：按參考文獻在論文中出現的順序，用編碼的方式給出，如 [1] ， [2] ，等。參考文獻包括專著、學術期刊、學術會議、技術報告等。
七、 摘要樣板
學術刊物上論文摘要一般 300 字左右，需要較高的綜合能力。而學生畢業論文摘要可以寫到 1000 字，因此活動空間較大，要好寫一些。下面是可行寫法之一。
1. 介紹項目意義背景， 100-200 字。
2. 本文作的主要工作， ( 1 )，( 2 )， ( 3 ) ,..... , 400 - 600 字
基于UG的電話機塑料模具設計與仿真分析
摘要：本論文先在UG中建立了模型;然后驗證模具設計的合理性與否；指導和修正了澆注系統和冷卻系統的設計;引入CAE的分析方法，研究Moldflow 與UG 之間的接口問題，實現數據共享，利用Moldflow分析了最佳澆口位置、注塑流動分析和冷卻分析， 把分析結果與理論分析相比較，共同指導和修正模具設計。在實踐注塑模具設計中遵循流變學設計、力學設計、傳熱學設計1UG中實現模具設計1Moldflow 模流分析1UG中優化模具， 是1條比較適合注塑模具設計方法。本論文所運用的研究方法和得出的結論對促進注塑模具設計方法能起到1定的啟發和推動作用。
關鍵詞 :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
【關鍵詞】嵌入式系統 JetOS設計 計算機安全
ESM的嵌入式操作系統JetOS設計。ESM還包括一個嵌入式操作系統JetOS，主要負責對嵌入式模塊的管理。JetOS的軟件模塊主要分為6大部分：主控系統、通訊系統、命令處理系統、智能卡接口模塊、文件系統、密鑰管理系統。每一個都和其他的模塊有一定的聯系，但并不是全互聯的。
1 主控系統
主控系統負責監控通訊通道，同時要控制ESM自身系統的安全和穩定運行。與它有聯系的有3個子系統：通訊子系統、命令處理子系統和智能卡接口子系統。因此它要控制并管理這3個子系統的正常運行，他們之間主要是調用和被調用的關系：醫學論文主控系統會監控系統異常和正常事件的發生，一旦被激活，它會調用通訊系統與主機通訊，接收命令，轉而調用命令處理子系統，對主機的要求做出響應。如果是和智能卡相關的，它會直接調用智能卡接口模塊。主控模塊并不直接和文件系統以及密鑰管理系統關聯，它只是通過命令處理系統來調用。主控系統還執行有權限的開關機功能，這也是通過對智能卡接口模塊和通訊系統的調用來實現的。
2 處理子系統
JetOS提供給主機的命令調用功能都是通過命令處理子系統來實現的。命令處理子系統連接了4個主要的系統模塊。由于命令處理模塊要執行各種安全功能或操作，它必須能夠自主調用所需要的資源。但在超循環結構中，命令處理子系統是不能自主運行的，它屬于前臺系統，它必須通過主控系統的調用來激活。同時它要受到主控系統的監控，英語論文一旦命令處理模塊執行異?；蚺龅椒欠ú僮?，主控系統會直接采取相應措施來控制主機，這是通過檢測命令處理系統的返回應答碼來實現的。
3 通訊系統
通訊系統是ESM和主機之間的唯一接口，是控制和主機相互通訊和傳送控制命令的通道。
它包含一個命令通道、一個輔助的數據通道以及一個控制用通道。命令通道提供了和主機的函數調用接口、輔助的數據通道通過PCI總線方式來傳輸大容量數據，主要是加解密數據、控制用通道利用I2C總線來傳輸控制信號控制主機外設。
4 管理系統
密鑰管理是實現整個ESM系統安全的一個重要組成部分，這里考慮在JetOS中實現一個簡單的密鑰管理功能，實現除了能夠對自身所提供的加解密和認證簽名系統提供支持外，還一定程度上實現整個系統環境下的密鑰管理系統的局部功能。
5 智能卡接口模塊
智能卡的硬件接口是用GPIO實現的，在JetOS中，需要用純軟件模擬的方式來控制智能卡設備，需要一個專門的智能卡接口模塊。它通過控制GPIO信號來與智能卡通訊，提供了一個標準的智能卡軟件接口。它受主控系統的調用，同時也受命令處理系統的調用。主控系統在執行開關機權限檢測或身份認證，卡異常監控等功能時，會直接調用智能卡接口來執行卡操作。而碰到通用性智能卡應用比如卡驗證，加解密，圈存圈提（銀行應用）時，會由命令處理模塊來發出調用命令。
6 文件系統
在JetOS管理ESM并執行各項功能時，需要一個簡單的文件系統來存貯各種重要的JetOS系統文件和應用參數。文件系統同時考慮了密鑰管理系統的實現，因為密鑰管理系統的一部分需要文件系統的支持，同時文件系統也給ESM系統本身功能和應用的升級留下了擴充的余地，可以在文件系統中建立多個應用文件或多個功能性文件等。
應注意在JetOS的模塊圖中并沒有內存管理模塊，并不是完全沒有內存管理，只是內存管理的實現十分簡單，而且由于ESM的資源有限，實現一個完整的內存管理并沒有必要，因此考慮了一種很簡單的內存管理方式，在設計中采用順序存儲的方式，利用鏈表域來查找內存區域，內存并沒有分配和回收，由于應用的特殊性，職稱論文產生的碎片對系統性能的影響并不大。
7 計算機安全
盡管ESM的嵌入式操作系統JetOS設計可以提高計算機的安全性，但也不是唯一的一種方法，現在用于網絡安全的產品有很多，比如有防火墻、殺毒軟件、入侵檢測系統等等，但是仍然有很多黑客的非法入侵。根本原因是網絡自身的安全隱患無法根除，這就使得黑客進行入侵有機可乘。雖然如此，安全防護仍然必須是慎之又慎，盡最大可能降低黑客入侵的可能，從而保護我們的網絡信息安全。而JetOS的總體結構設計中采用了超循環結構，那么相應的在實現策略上就應該是一種被動的方式，即ESM系統處于一個空閑等待狀態，除了一些系統自身的例行操作之外，其余時間是等待事件的發生，主要是接收主機OS的命令，然后進入命令處理系統進行處理，并返回結果給OS，這是超循環結構所規定的模式。但這樣的模式不能實現主動控制主機的功能，所以需要改進，考慮的一種方式就是采用主動和被動相結合，JetOS可以被動地接收主機發送的命令，也可以主動向主機發送控制信號，但主要是以被動式為主的輔助以主動控制模式，這樣ESM同時扮演主設備和從設備。
這種策略的好處主要是靈活，可以很好地滿足功能設計上的各種應用需求。主動控制模式可以有效地增強主機的安全性能?？梢哉f主動控制模式才真正體現了硬件一級的安全功能。
參考文獻
