基于java的數(shù)字邏輯虛擬實驗平臺的設(shè)計與實現(xiàn)畢業(yè)論文-預(yù)覽頁
【正文】 ment platform based on TCP/IP munication protocol. Keywords： Digital Logic Virtual Experiment。同時 ,實驗設(shè)備每年的維護費用也很高。因此，用軟件模擬以實現(xiàn)硬件類課程的教學(xué)實驗是意義重大的 ,可以簡化實驗的操作過程 ,解決實驗資源的不足 ,打破傳統(tǒng)實驗室在空間和時間上的約束，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。它是一種簡單的、面向?qū)ο蟮?、分布式的、強壯的、安全的、體系結(jié)構(gòu)中立的、可移植的，高性能的、多線程的和動態(tài)的語言。 系統(tǒng)的主要功能 （ 1）管理員可以對老師和學(xué)生進行增刪改查的操作。如成本低、效率高、功能全、效果好、協(xié)作性，具有教 育功能、輔助設(shè)計功能、協(xié)同實驗和研究功能。因此需要掌握一定的開發(fā)技術(shù)和扎實的算法邏輯知識，進行現(xiàn)實情況的調(diào)研，了解廣大師生的實驗現(xiàn)狀，避免現(xiàn)實中的弊端，才能開發(fā)出具有應(yīng)用價值的虛擬實驗平臺系統(tǒng)。 3 系統(tǒng)的可行性分析 從技術(shù)可行性上來說，開發(fā)者掌握了基本的計算機硬件知識，如數(shù)字電子電路基礎(chǔ)、計算機組成原理等，同時也較熟練地掌握了 Java 開發(fā)語言， Access20xx數(shù)據(jù)庫操作，使用 JDBC 連接數(shù)據(jù)庫的方法，計算機網(wǎng)絡(luò)等相關(guān)知識，具有良好的理論基礎(chǔ)和技術(shù)實踐經(jīng)驗，能較好的完成本系統(tǒng)的開發(fā)與研究。綜上所述，本系統(tǒng)的技術(shù)成熟，評測 手段可靠，具有良好的市場拓展?jié)摿?，因此本系統(tǒng)可以開始執(zhí)行。 功能需求 本系統(tǒng)為了達到畢業(yè)設(shè)計的要求和今后走入市場，達到虛擬實驗室的基本特性，可供學(xué)生、老師以及愛好者使用，必須實現(xiàn)以下功能： （ 1）管理員可以對老師和學(xué)生進行增刪改查的操作。 其他專門要求 為了保護開發(fā)者的版權(quán)，本系統(tǒng)設(shè)置了一定的安全措施，防止開發(fā)團隊的利益損失。此系統(tǒng)中管理員、老師、學(xué)生擁有不同的權(quán)限，主角是學(xué)生進行數(shù)字實驗的相關(guān)操作，老師予以檢查和批閱，以及師生間相互交流實驗疑難問題，總體的設(shè)計思路如頂層圖 所示。 表 學(xué)生信息表 列名 數(shù)據(jù)類型 約束 學(xué)號 char(10) 主鍵 姓名 nchar(5) 非空 性別 nchar(1) 非空 年級 nvarchar(20) 非空 所在系部 nvarchar(20) 非空 表 老師信息表 開始 進入實驗報告操作界面 學(xué)生寫實驗報告 以學(xué)號保存 老師輸入學(xué)號查找報告 批閱報告并保存 結(jié)束 師生交流 11 列名 數(shù)據(jù)類型 約束 職工號 char(7) 主鍵 姓名 nchar(7) 非空 性別 nchar(1) 非空 教授課程 nvarchar(20) 非空 所在系部 nvarchar(20) 非空 表 管理員密碼表 列名 數(shù)據(jù)類型 約束 用戶名 char(10) 主鍵 密碼 char(10) 非空 表 學(xué)生密碼表 列名 數(shù)據(jù)類型 約束 用戶名 char(10) 主鍵 密碼 char(20) 非空 表 老師密碼表 列名 數(shù)據(jù)類型 約束 用 戶名 char(10) 主鍵 密碼 char(20) 非空 輸入、輸出設(shè)計 半加器有兩個輸入和兩個輸出，在本系統(tǒng)中用 GND 代表低電位輸入（相當(dāng)于 0）、 +5V 代表高電位輸入（相當(dāng)于 1）。 命名空 間內(nèi)放置的源代碼的名稱和用途，見表 所示。 圖 加法器實驗界面 實 驗前，學(xué)生可以點擊實驗指導(dǎo)按鈕，參考實驗的目的、原理、內(nèi)容等，更好的完成加法器的實驗操作，效果如圖 所示。 圖 輸入端為二進制 01 時的界面 圖 輸入端為二進制 01 時的界面 當(dāng)輸入端都接高電位 +5V 時（即輸入二進制 11），輸出端輸出二進制 01（用黑色圖標(biāo)表示 0，紅色圖標(biāo)表示 1），實驗效果如圖 所示。 圖 學(xué)生寫實驗報告登錄主界面 學(xué)生輸入自己的學(xué)號，用于存儲時的文件名，便于老師檢索，寫完后，點擊 18 實驗報告完成按鈕即可保存實驗報告到項目子目錄下。 圖 查看學(xué)生實驗報告界面 20 圖 老師評價實驗完成界面 學(xué)生也可以咨詢老師實驗操作中遇到的問題，如圖 所示。例如用戶登錄時，管理員增刪改查學(xué)生或老師時，修改密碼時，只要用戶信息填寫不完全、或者有誤、數(shù)據(jù)重復(fù)等都會提醒用戶重新操作，防止錯誤操作導(dǎo)致的惡性后果。通過 TCP/IP 通信協(xié)議使師生間獲得可靠地交流。（ 2）學(xué)生可以根據(jù)實驗指導(dǎo)完成實驗以及寫實驗報告（ 3）老師可以進行實驗操作的同時對學(xué)生的實驗報告進行批閱并給予反饋（ 4）學(xué)生與老師可以在線咨詢，交流實驗過程中的問題（ 5）不同的用戶可以修改自己的登錄密碼，增強系統(tǒng)的安全性。此外，開發(fā)此系統(tǒng)的技術(shù)不是很先進，未能利用當(dāng)今最流行的 JAVA Ｗ eb、 html、JavaScript 實現(xiàn)。最后，謝 謝 老師的細心指導(dǎo)，我會銘記在心！ 24 參考文獻 [1] 劉常澍 .數(shù)字邏輯電路（第 1 版） [M].北京 :高等教育出版社， 20xx. [2] 閻石 .數(shù)字電子技術(shù)（第五版） [M].北京 :高等教育出版社， 20xx. [3] 朱福喜 .面向?qū)ο笈c Java 程序設(shè)計 [M].北京 :清華大學(xué)出版社， 20xx. [4] 鄭莉 ,王言行 .Java 程序設(shè)計 [M].北京 :清華大學(xué)出版社 ,20xx. [5] 曹漢房 .數(shù)字電路與邏輯設(shè)計 (第四版 )[M] .武漢 :華中科技大學(xué)出版社 , 20xx. [6] 柳西玲 ,許斌 .java 語言應(yīng)用開發(fā)基礎(chǔ) [M ].北京 :清華大學(xué)出版社， 20xx. [7] 蔣耘晨 .虛擬實驗室技術(shù) [M].北京 :北京理工大學(xué)出版社， 20xx. [8] Daponte P, Nigro L, Tisato F. Virtual laboratory an objectoriented framework[J]. Instrumentation and Measurement Technology Conference, 1994. [9] 桑世慶 ,盧曉慧 .虛擬實驗教學(xué)平臺的構(gòu)建與實現(xiàn) [J]. 信息技術(shù)教學(xué)與研究 .20xx (35):812.
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