平台设计论文大全11篇
时间：2022-09-10 20:11:02
平台设计论文篇（1）
2企业设计师页面设计
企业设计师通过登录教学实训平台，可以实现设计项目的上传以及与学生互动交流。学生资源库设计。（1）素材库。在教学实训平台中，单击“素材库”链接，可以展开素材库。该模块中汇集了各门课程的设计素材资源。并提供素材的上传与下载功能。（2）试题库。该模块汇集了各门课程的试题资源。教师可进行制定试题和随机试题的抽取及在线测试功能。（3）学案库。该模块汇集了各门课程的学案资源。学生可以进行学案的下载，填写完成后重新上传到平台中。通过学案，加强学生学习的能动性和自主学习能力。
3评价体系的整体设计
教学评价是专业教学中的重要环节。恰当的评价不仅可以让学生明确自身在设计方面的优势和不足，加深对设计的综合认知。而且，作为一种激励手段，将成为学生继续学习的巨大动力。因此，我们希望借助实训平台的开发，积极创新评价模式。（1）评价内容的设定。教学实训平台中，除了对项目作品实施“校企共评”外，还开发了“学生行为表现考核”等模块。在“案例练习”“、学案设计”等版块中也加入了考核功能，通过以上设置，对学生的专业技能、职业素质进行全面测评。（2）评价内容的汇总与管理。在教学实训平台中，设置了“积分榜”版块。系统自动汇总每名学生的得分，实现学生得分的自动排序与检索，同时可查询积分的明细。（3）“积分制”培养实施方案。专业制定了系统的“出校入企、工学结合”人才培养实施方案。根据学生的“积分值”，通过参加企业调研、校本企业实践、校外企业见习等手段，实施分层次培养。
4教学实训平台的建设成效
4.1实现了教学资源的全面整合与统筹管理。利用教学实训平台对各类教学资源进行了全面整合，并通过平台的、检索等功能实现了统筹管理与资源共享。4.2有效辅助并促进了项目化教学模式改革。教学实训平台利用“讲、鉴、练、做、评”五个课程版块，实现了项目准备、项目、素材下载、作品上传、赋分评价等功能。有效辅助了专业教师实施项目化实训教学。4.3创新了“积分制”评价模式，充分调动了学生学习的积极性和主动性“。积分制”以设计能力为主要的评价内容，以学习态度和职业素质作为辅助的评分选项，通过分值测评学生的专业能力，根据专业能力进行各种出校入企、工学结合的实践能力训练。充分调动学生学习的积极性和主动性，促进学生专业能力和职业素质逐步提升。
平台设计论文篇（2）
一、平台的软件基础
UMEP选用Tuxedo作为基础软件平台来进行设计和部署。Tuxedo是BEA公司的一个商品化的交易中间件软件产品,从软件最初推出至今已经经历了9个版本的升级变迁,广泛应用于金融、电信、邮政、航空等领域,是业内历史最久、应用最广的中间件产品。
农发行从电子联行系统开始,就引入了Tuxedo中间件产品,直至在综合业务系统中更为全面地使用。在多年的开发维护工作中,农发行不仅积累了大量的经验,而且还培养了一批技术人才。选用Tuxedo作为UMEP的基础软件平台,做到核心系统相一致,不单单是为了减轻系统维护的工作量,降低系统故障的风险,更重要的是考虑到在其基础上设计出来的UMEP,可以具备较高的可靠性、通用性、安全性和可扩展性。
二、平台的总体设计
根据报文交换类业务的处理流程,UMEP在总体的逻辑结构上设计为三层:前置机接口层、通讯平台层和核心服务层。其结构图如下:
外接系统汇入的报文,由前置机通过外接系统提供的接口API(应用程序接口)获取后,发送至UMEP,再转发至核心服务进行业务处理。行内系统汇出的报文,由核心系统发送至UMEP,再转发到前置机,通过外接系统接口API发送给外接系统。前置机和UMEP的通信,以及UMEP与核心系统的通信,均是以Tuxedo服务调用的方式进行的,并且使用Tuxedo的事务管理功能,保证报文传送的准确性和唯一性。
三、前置机接口层的设计
在一个外接系统的前置机上,一般都会部署两套接口软件。一套是行内系统的接口软件,功能就是通过外接系统API进行报文的收发工作。另一套就是由外接系统提供的API接口。两者之间是调用与被调用的关系。
为了保证行内接口的通用性,我们把行内接口软件设计为两层结构,一层是稳定的,一层是不稳定的。
稳定的一层称之为UMEPClient,由两个定时启动的守护进程uploadMsg和downloadMsg组成,分别实现报文接收和报文发送的功能。之所以称之为稳定的,是因为这两个守护进程可以在任何外接系统的前置机上使用,并不需要针对不同的外接系统重写代码,体现了行内接口的通用性。
不稳定的一层称之为BranchInterfaceAPI(简称BIA),由一组API函数组成,以库文件的方式提供,被UMEPClient调用。之所以称之为不稳定的,是因为它是对外接系统提供的API接口函数的封装,需要针对不同的外接系统改写代码。BIA被设计为10个API函数,分别处理非实时通讯和实时通讯两种情况:
BIA不仅封装了外接系统的API函数,还有一个重要的工作就是负责报文格式的转换。不同的外接系统,其报文的描述格式各有不同。为了行内系统能够以同样的方式处理,就需要对报文用统一的格式进行重新描述,转换为行内系统使用的标准报文。同样,行内发出的标准报文也需要由经BIA转换后,再发送给外接系统。这种将报文格式转换功能由通信平台实现改为由前置机实现的设计方式,不仅是实现UMEP通用性的需要,也是为了充分利用前置机的运算功能,减轻通讯平台的运算压力,使其集中资源处理报文转发的功能,提高平台的处理能力。
前置机接口层的系统结构如图:
在前置机端引入BIA的设计模式的另一个优点是,可以最大限度地降低总行科技部门的开发工作量。一个新系统的接入,总行不再需要集中开发行内接口软件(全国性系统仍可由总行统一开发),只要由分行按照UMEP的报文标准和API标准,自行组织开发一套相应的BIA,以库文件的方式提供给UMEP使用,然后就可以通过UMEP顺利接入核心系统。另外由于BIA层的开发工作并不涉及到Tuxedo技术,因此对于分行而言,也降低了技术开发的难度。同时,这样的分层设计也为分行特色业务的开展提供了技术上的便利条件。
UMEPClient在部署之前,附带的BIA是一个完全由空API函数编译后获得的库文件。部署到前置机以后,只要将这个文件替换为相应外接系统的BIA库文件,即可完成系统对接功能。由此可见,UMEPClient在前置机上的安装部署也是相对简单灵活的。此外,由于Tuxedo的跨平台性,可以使得我们的UMEPClient不仅可以部署在HPUX/AIX/SCOUnix/Linux等Unix或类Unix平台上,而且可以运行在AS400或Windows平台上。换句话说,无论外接系统前置机采用的是什么样的操作系统平台,我们的UMEPClient都可以正常部署使用。这也从一个侧面体现了UMEP的通用性。
四、通讯平台层的设计
UMEP通讯平台层的设计,使用了Tuxedo服务程序和Tuxedo客户端程序相结合的方式。两个Tuxedo服务程序名为uploadMsgSvc和downloadMsgSvc,分别被前置机端UMEPClient的up-loadMsg和downloadMsg进程调用,用于平台的报文接收和发送。两个Tuxedo客户端程序名为uploadKernel和download-Kernel,是两个定时启动的守护进程,分别负责上传平台报文至核心系统和下载核心系统报文至平台。其系统结构图如下:
在UMEP的平台设计中,我们引入了数据库的内容。这主要是考虑到UMEP平台将被设计为一个拥有较高处理能力的报文交换平台。如果单纯的依靠核心服务完成业务处理后,再写入核心应用数据库,势必会增加调用端的等待时间,影响平台的处理效率和吞吐量。此外,使用数据库对报文进行暂存,可以减少报文传送过程中因网络通讯问题而导致的报文丢失现象,保证报文的正确传输。在报文的上行过程中,平台服务uploadMsgSvc收到前置机发来的标准报文后,不作任何处理,直接写入数据库并返回,完成平台的报文接收工作。平台上的uploadKernel进程启动后,负责从数据库中读取报文信息,并根据共享内存中存放的XML标准报文格式描述文件,将报文中的业务要素解析出来,转换为Tuxe-do服务调用所需的FMLBuffer格式,再通过Tuxedo服务调用,上传给核心系统完成业务处理。
在报文的下行过程中,通过平台上定时启动的downloadKernel进程,调用核心系统的相关服务,获取下传报文信息,再根据XML报文格式描述文件,转换为标准报文后写入数据库。平台服务downloadMsgSvc由前置机端的down-loadMsg进程定时调用。每次调用时,该服务从数据库中读取待发送的报文,返回给前置机。
行内标准报文的格式解析和打包是通过XML报文格式描述文件来完成的。不同外接系统所使用的报文集,都会用行内的标准格式重新加以定义,体现为一个XML描述文件。这个XML文件作为BIA的一部分,由BIA的开发者按照标准编写完成后,提供给UMEP平台使用。平台启动时,将装载所有外接系统的XML描述文件到共享内存中,供uploadKernel和downloadKernel处理标准报文解析和打包时使用。鉴于XML强大的扩展性和良好的易用性,这样的设计必然使我们的平台具备优秀的报文兼容性,同样也保证了UMEP的通用性。
五、核心服务层的设计
UMEP的核心服务层采用了面向服务的设计模式,每一种业务类型的处理都被细化为一个或多个核心服务来完成。每个核心服务只完成某一种特定的功能,服务与服务之间的耦合关系遵循“松散”的原则。这种“松散”的耦合关系,大大的增加了核心服务的可重用性,为业务的变更和扩展带来巨大的灵活性和便利性。
在核心服务的,部署了一类管理调度服务,称为TxDispatcher。TxDis-patcher不仅能够管理报文交换类交易的服务请求,而且可以管理联机实时交易的服务请求,并根据不同类型的交易,按照事先定义好的业务处理流程,调度相应的核心服务处理。
核心服务层的结构示意图如下:
在服务的调用者和核心服务之间引入TxDispatcher管理服务层,使得核心业务系统对业务需求的变更或调整,具备快速投产的能力。因为在核心服务具有较高可重用性的基础之上,仅仅通过定制合理的业务处理流程,组合不同的核心服务,就有可能完成新业务功能的开发工作。
六、安全模块的设计
UMEP中安全模块的设计,仍然采用原有的PKI证书模式。因为基于PKI证书的安全技术是目前安全级别较高,并且是国家有关安全部门认可的一种加密认证技术。这种技术在业界被广泛使用,也是农发行综合业务系统目前正在使用的安全技术措施之一。
在使用PKI证书的安全模式下,UMEP服务器和外接系统前置机均需要获得由总行CA中心签发的IC卡,作为自己合法身份的唯一标识。报文上行时,前置机使用自己的IC卡私钥对报文进行加密签名,然后上传UMEP服务器。UMEP服务器使用该前置机证书中的公钥解密并核验签名,确认报文的合法性。报文下行时,UMEP服务器使用自己的IC卡私钥,对下传报文加密签名后发送前置机。前置机收到报文后,使用UMEP服务器的证书公钥进行解密并核验签名,核验通过后再发送给外接系统。UMEP的安全体系结构如下图所示:
平台设计论文篇（3）
信息技术日新月异的发展，知识以爆炸的方式增长，快速的知识更新向传统教育提出了挑战，要求人们在学习观念和学习方式上都要改变。互联网络以其丰富的资源和先进的技术、方便快捷的信息获取方式得到人们的青睐，基于网络的远程学习将成为终身学习的一种主要方式。世界各国也都开发网络教学的课程，进行网络教学与学习的实践研究。
网络课程一般指网络课程是通过网络表现的某门学科的教学内容及实施的教学活动的总和，它包括两个组成部分：按一定的教学目标、教学策略组织起来的教学内容和网络教学支撑环境。我国国内在不同的教育阶段都展开了网络课程教学或学习，但由于网络教学与学习刚刚起步，所以还存在许多问题，主要有：
1、教育观念上网络远程教学模式还是传统的课堂教学模式，课堂搬家、教案搬家的现象普遍存在，学生自主学习、探究学习机会较少，并未发挥网络的优势。
2、教学与学习系统缺乏智能性，在教学策略与教学评价中，对于不同的知识水平的学生和不同的教学内容难以实现因材施教、因内容施教。
3、资源的共享性未体现。资源共享是网络教学的优势，而在现实中，各个学校各自独立，造成低水平的重复建设。
在网络课程的调查中，笔者发现各种网络教学-学习平台林立，缺乏统一的标准。不同的学校、即便是同一学校内部不同学科课程间，使用不同的教学平台的现象非常普遍，而且教学平台往往与学科内容相互绑定，缺乏相对独立性。这不仅在平台的开发制作和更新维护中，容易造成大量的人力与财力的浪费。单是对教师掌握使用教学，学生学习，就会造成很大的不便。另外当代的教学设计理论与学习理论认为学习是学习者在一定的社会背景中，利用学习资源或外界帮助主动建构知识意义的过程。学生是学习的主体，在教学设计中应注重学习环境的设计。而现有的教学平台多是以支持教师教学而设计，面向学生学习的平台很少。所以制定网络课程平台的标准，开发与具体的课程相对独立、有一定的兼容性的面向学生学习平台（网络学习支撑环境），应是网络课程开发制作中的一个重点。
一、网络学习支撑平台的构成
在网络学习环境中，师生往往处于异地，学生是学习活动的主体，学习者可以根据自己的技术、特点与爱好，确定自己的学习目标，学习进度与学习步骤。教师处于辅导、服务的地位，所以给学生提供一个自主化、个性化、能方便获取信息资源的网络环境是成功远程网络学习的重要因素。依据现代的教学设计理论和建构主义学习理论，一个面向学生的学科教学--学习平台系统一般应包括管理模块、学习工具模块、协作交流模块、网上答疑模块、学习资源模块、评价模块和维护支持模块几个子系统。
（一）、管理系统
主要是执行教务管理和教学管理，含注册登记、权限设置、公告、咨询等功能。教务管理模块主要是对学生基本情况、学习情况、选修的课程等具体情况进行了解，如：鉴定学生身份、联系方式等信息，了解学生情况。同时，也可以把相应的管理信息、教学要求（如建立学习小组、学习社区）等信息通知给学生，即做好学生的管理、沟通工作。为顺利进行教学和方便学生学习服务。
教学管理（学习引导模块）是进行一门课教学管理的地方，主要用于公布整门课程的课程要求，主要的教学内容、教学环节。学生在这里可以了解到课程的主要课程要求、知识的重点、难点，以及学习的阶段、步骤，教学安排信息，学生可以根据要求，结合自己的实际情况，做出适合自己的学习目标和学习计划。教学管理模块可以根据课程的不同需要，选择不同的方式，如公告板、论坛、研讨会等方式，构造出教学服务性信息交流辅助系统。
（二）、学习工具模块
网上学习支持平台要向学生提供一系列辅助学习工具，以支持学生在网上的学习和探索。如笔记本功能，可以使学生方便的存储所需要的网上信息，或记录下创作的灵感。学生利用书签可以标记所感兴趣的内容，以后再看。学生学习记录可以记录下学生学过的知识点以及对知识的掌握情况，以方便学生了解自己的学习，对学习目标、学习计划做出调整。也方便教师掌握学生的学习情况。此外，还有网上搜索工具、学生主页制作工具、学生作品展示工具等等，总之学习工具模块是帮助学生进行自主学习、形成个性化的学习环境的工具系统，是面向学生学习的支撑平台中非常重要的组成部分。
（三）、智能型远程协作学习平台模块
"教育的最高形式是对话"。远程教学--学习环境中最大的特点是师生之间、同学之间在时间与空间上是分离的，学生往往处于个体、独立的学习环境中。以前的远程学习往往因为不能实现师生之间、同学之间及时的交互而影响学习效果。网络教学较其它形式教育媒体环境最突出的优势就是能以其实时或非实时的交互方式方便地实现师生之间、同学之间的对话与协作。同学之间可以通过E-MAIL、BBS进行非实时讨论，也可以通过视频会议系统、聊天室等技术进行在线讨论，相互交流意见，求助解疑。这些交互技术实现起来并不是非常困难，在一般的网络教学平台中都有。
但在讨论学习过程中，最容易出现争论激烈，脱离主题的现象。当然集体讨论可以通过邀请教师在线对讨论的内容、问题进行调控，指导和帮助，解疑。但多数情况下，教师处于离线状态，优秀的学习平台除了方便的交流工具外，更应该有智能性的（Agent）系统进行监控，对学生的讨论进行帮助。新加坡肯特岗数码研究院现正在研究的思维工具就是一个智能性的学习帮助系统，除了能解答学生的一些疑问外，最主要的功能是对学生在讨论与学习过程中进行监控、指导。
（四）、网上答疑模块
对于在学习过程中出现的问题，学生可以通过多种途径得到解决。如通过电子公告板、或通过E-MAIL发信给老师、同学请求指导。但在网络教学平台中，还都单独设立了网络学习答疑模块，作为师生相互交流的窗口。在当今的众多的网络教学平台中，可行答疑系统中可以分为两类，一是学生提交问题后，系统转发给教师，一定时间后，教师将答案再提交给系统；另一类是自动答疑系统，在某些学科范围内，学生提交问题，系统首先进行关键词切分，再进行Web数据挖掘，找到知识库中的类似问题的答案提交给学生，如果知识库中不存在类似问题，将问题转发给教师，再由教师将答案提交给系统，同时将该题目以及解答纳入到知识库中，但别的同学在问到相似问题时，可以直接给出解答。
在调查过程中学生常常反映提出的问题得不到及时解答，或得不到满意的解答。教师也往往由于问题太多和不知提问题学生的实际水平而难以做出及时、恰当的答复。智能性的答疑系统常常建立在学生的学习模型的基础之上。在有了不同学生的学习档案后，教师就可以根据学生模型以及学习记录了解学生的学习状况，能够做出符合学生实际情况的答复。
（五）、面向过程的个性化智能评价子系统
新的教学模式能否实现，关键在教学评价。虽然在教学活动中，教学目标、教学内容、教学过程、教学策略服从与教学目标。但教学评价却对教学、学习的具体实施起导向作用，所以在基于网络的远程教学--学习环境中，要真正摆脱出传统教育模式的影响，真正的体现学习者的主体地位，达到学习的个性化，建立新型的评价制度是远程学习环境的建设必要条件，是衡量学生学习活动效果的方法和调控学生学习方向的重要手段。只有建立适应学科特色有兼顾学生个性的评价方式才能真正实现学习的个性化。
现有的网上教学支持系统所提供的评价系统一般包括试卷的生成工具、测试过程控制系统和测试结果分析工具。系统能随机出题，为每个学生产生不同的试卷，以防作弊。能够对网上测试过程进行控制，如在需要时锁定系统，不允许学生进行与测试无关的浏览，控制测试时间，到时自动交卷等。在测试完成后，能够根据题中的知识点和学生的答题情况，对具体学生给出诊断，对下一步学习提出建议。有些网上教学支持系统还可以根据考试测验的统计数据，运用教育评估理论分析题目的质量，如区分度、难度等。许多系统对测验提供了自动批改即时反馈功能，有的还可以根据学生的答案提供个性化的反馈内容。
评价改革的方向要注重评价学生的能力，评价趋向于重过程、重行为的方向上，注重培养学生的创新能力和解决问题的能力。所以评价系统在基于传统的试题库的评价形式基础上，还应该通过学生参与程度和学习过程进行评价。
（六）、立体、开放的超媒体资源库系统
在当今时代，信息量丰富，信息更新速度快，尤其是互联网的出现，实现了信息知识的互联。网络学习环境的一个重要特征就是资源丰富、获取信息方便、快捷，但在网上索取信息的一个致命的特点是资源太多，而陷入"迷航"之中。除了学生在学习中有明确的学习目标、良好的自我约束能力之外，建立一个资料丰富、快捷检索学科知识资源库是网上教学的重要之重。
但纵观国内的现有的网络课程所提供的学习环境，绝大多数往往把课程教学平台与资源连在一起，"如果教师和资源管理者与最初创建课程的教师或工作人员不是同一个人的话，那么他们就会因为不知道一些文件在服务器的什么位置和不知道文件的名字而无法更新和使用"，在数据的更新和维护上都造成不必要的麻烦。另外，在现有的教学资源库中，往往存放的是教师的讲义和一些课堂教学资料，供教师教学用的多，供学生用的少。由于受传统思想的影响，网上资源库中的信息资料对外封闭的多，交流的少，共享性差。所以大部分的信息难以实现更新，造成大量的重复建设，资源与人力的浪费。所以制定一个数据库资源的标准，创建与教学支撑环境相对独立的立体、开放的超媒体信息资源中心，在面向学生的网络学习环境中是很有必要的。
在网络学习支撑环境的资源库的设计中，资源的内容应包括与学科内容有关的文字、图形、动画、视频、音频等各种新式的媒体信息，各种媒体信息都应按制定的描述标准进行描述定义，以方便信息的存放与共享。在资源库内容的组织结构上，应采用超媒体，多层次的立体化连接方式，以适应个性化学习的需要。此外，资源库必须有强大的检索功能，能方便、快捷的检索信息，满足不同学习者的需要。
在网络的开放环境下，开放的资源库是指改变过去资料（尤其是网上资料）教师或工作人员独自维护，信息单项流动的局面，而实行师生共建资源库。只有这样才能形成信息的双向流动，才能不断的吸收新的知识、不断丰富和网上学习资源，从而保持资源库的生机与活力，达到资源的真正开放与共享。
（七）、支持和维护模块
此模块主要是对网上学习环境的利用和维护提供必要的技术支持和保证。
二、学习支撑环境中人力资源的组成与培养
现代的网校能否摆脱传统教学模式的束缚，真正实现建构主义学习理论所要求的以学生为中心的信息化学习环境，教师由知识的传播者变为学生学习的指导者与帮助者，学生成为学习的主体，充分发挥网络学习中个性化、协作化、资源丰富的学习环境优势。除了有功能强大的面向学生学习设计的网络学习平台的支撑外，关键是要有一批具有现代教育思想、教学意识的人力资源为依托。
首先是教学设计人员要具有丰富的教育、学习理论知识，具有对最新的有关教育科技的媒体、资源和工具进行分析、比较、评价实验的能力。能根据现代学习理论和学科特色设计建构新型的学习模式、资源库结构、资料结构和教学安排。是教学、学习过程达到最优化。
对于现代远程教育资源（内容、存放地点、更新速度）的剧增，教学对象（年龄、职业、地域差异）的拓展，教学媒体（种类、交互性、综合性）的丰富，教学模式（单项传输向多项交互式教学、异步小组讨论、实时视频会议、多学科、多论点组织教学）的转变，所以教学设计人员必须具备多媒体一体化的教材的总体设计能力。
其次是学科教师队伍的建设，主要提供专业的教学与学习资源；与教学设计人员共同制定学习目标、学习内容、研究课题、教学活动安排；在学生学习过程中对学生的学习进行辅导与管理。
三是教育技术工程技术人员，必须精通网络技术，多媒体技术和计算机系统的硬件操作的工程技术人员，他们应具有现代化的学习理念，拥有多媒体和远程教学网络建构的基本知识，能够参与视听类学习资源脚本编写、摄制和后期制作等工作，能对网站进行设计、开发、维护和管理。
以上只是对网络学习环境的一些设想。由于基于网络的学习在我国还处于新兴事物。无论在理论上还是在技术上都还有待进一步研究、开发。但是，随着计算机技术与网络技术的发展。网络教学--学习环境的建设会逐步趋向于完善。基于网络的学习也必将成为人们在未来社会中学习的主要形式之一。
平台设计论文篇（4）
步进电机驱动电路(见图3)主要由细分电路、驱动控制芯片和光耦隔离电路组成。步进电机转动的角位移和输入的脉冲数目要求严格成正比。如果按照整步的工作方式，会受到步进电机振动大、噪声大等影响;运用细分，不仅可使振动和噪声减小，且可以减小步进电机误动作产生的平台倾斜度偏移，从而减小激光定位的误差;并且，细分数取得越高，在远端产生的偏移量越小。为了使步进电机工作的误差尽可能的小，本设计中驱动电路采用高细分步进电机驱动芯片THB6128。图3中，M1、M2、M3端为细分的设定端，根据这3端所提供的高低电平的不同，有1、1/2、1/4、1/8、1/16、1/32、1/64、1/128多种细分可选，当三端全为高电平时，细分为128。CW/CCW端为电机正反转控制端，CW/CCW为低电平时，电机正转;反之，电机反转。ST/VCC端为低电平时，THB6128进入待机，功耗极低。另外，为了防止对电源或对地短路，该芯片内置温度保护及过流电路。驱动芯片与单片机相连的端口均采用光耦隔离，U8、U10、U11为光耦隔离，防止电机驱动电路与单片机控制电路产生干扰;LED可以直观显示隔离控制的通断。
1.2激光旋转控制电路设计
激光发射电路主要由步进电机驱动电路、激光发射控制电路、光耦隔离电路及细分电路构成，如图4所示。激光发射器控制电路主要完成控制激光发射器发射和转动，保证其发射的激光能实时完成激光接收靶跟踪，使农田平地机被实时控制。由单片机输出的激光发射器发射信号通过光耦隔离电路后输入激光发射器控制电路。其中，JG为单片机P46端口的控制输出端，U17为电路的光耦隔离器。激光发射器的旋转由步进电机驱动电路控制，由单片机输出信号控制THB6128的使能、脉冲及方向端从而控制激光发射器的旋转。
1.3电源电路设计
电路选择采用简单高效电源芯片LM2576，该稳压器是单片集成电路，能实现热关断和电流限制保护，能驱动3A负载。控制核心的电源设计如图5所示。在直流电源输入端加入TVS瞬变电压抑制二极管PK6E22A，该二极管能在收到反向瞬态高能量冲击时，迅速将两极间的高阻抗变为低阻抗，同时吸收高达数千瓦的浪涌功率，有效地保护电子电路中的电子元器件免受浪涌脉冲的破坏［4］。为了防止功率地跟信号地之间的互相干扰，在电源电路设计中，功率地和信号地之间加入了电感L2进行隔离。
2系统软件设计
由于农田平地机激光发射平台调平控制系统的工作环境的恶劣性，易对数据的采集造成干扰，再加上倾角传感器自身存在的温度漂移等，会加大倾角数据采集的误差。因此，对倾角传感器采集的数据时，先采用基于限幅滤波法和递推算术平均值滤波算法相结合的复合滤波法算法对数据进行预处理［5］，接着采用角度偏移与温度变化的三次曲线对倾角传感器温度漂移进行补偿，提高数据采集的准确性［6］。另外，由于步进电机的非线性特征，对其非线性参数进行整定较困难，而常规的PID算法由于参数整定过程繁琐，实施起来较复杂，并且在越接近预设的目标值时，越容易产生超调而抖动，影响其控制效果的进一步提高。因此，采用基于RBF神经网络的PID算法控制器对步进电机进行控制，能保证步进电机控制系统的响应性能提升，响应时间缩短，动态性能、自适应性和鲁棒性更佳。系统总体流程图，如图6所示。系统初始化后，首先进行倾角数据采集，系统采集当前的平台的倾角数据后，经过滤波和补偿处理，直接交给单片机进行判断:如果到达调平的预设值，则结束。没到达预设值的话，如果是大于预设值，则电机正转，控制平台支腿进行相应的伸缩调整平台的倾斜度，再重新进行数据采集;如果小于预设值，则电机反转，控制平台支腿进行相应的伸缩调整平台的倾斜度，再重新进行数据采集。如此反复进行平台调整，直至达到预定的平台倾斜度为止。
3试验分析
本文设计的农田平地机激光发射平台调平控制系统主要是为提高农田平地机的双激光源定位系统的精度做准备，在双激光源定位系统中发挥重要的作用。而整个调平过程中，由于倾角传感器和调平电机的特性，此控制系统主要受温度影响。所以，本试验在激光发射器校准完成后，设计了在加入基于RBF神经网络的PID控制方法对电机控制，并在不同温度环境下的试验。将调整平台置于不同的温度环境中，同时让激光器支座处于允许的任意倾斜角度状态，分别测试支座在大倾角(20°～30°)和小倾角(10°左右)状态下系统调整的可靠性。
1)13℃时，大角度调平试验数据如图7所示。
2)13℃时，小角度调平试验数据如图8所示。由图7、图8可知，采用基于RBF神经网络的PID控制调平时，在农平地过程中调平过程的前期，调平速度快，当角度越接近目标角度时，速度明显减慢;若达到调平要求的预设精度值0．03°时，调平停止;而且在调平过程中很少出现超调和振荡，当倾斜角度较小时，调平完成的时间相对较短。
3)25℃，大角度调平试验数据如图9所示。
4)25℃，小角度调平试验数据如图10所示。由图9和10可知，当温度变化时，平台大倾斜角度和小倾斜角度的调平规律与图7和8相似。这说明经过加入基于RBF神经网络的PID控制方法后此系统受温度影响不大。
平台设计论文篇（5）
应用串行接口芯片扩展系统时，在初步选择了串行接口的芯片后，为了对芯片的资源更好地了解，开发者一般在系统设计前搭建一个简单的硬件电路并编制相应的软件对其测试，待性能验证后再确定最终的设计方试的实验平台。该平台以PC机为人机接口、采用单片机产生芯片串行通信时序。应用这一平台可以大大简化芯片使用前的测试过程。这一平台也为单片机串行扩展的初学者提供了快捷的学习工具。本平台目前集成了SPI、One-wire、Microware、I2C四种串行接口，在今后的使用中，可根据需要增加串行接口的种类。
1串行扩展平台的结构
SPI、One-wire、Microware、I2C是目前单片机应用系统中最常用的几个串行扩展接口。具有I2C和One-wire接口的器件都有自己的地址编号，单片机通过软件选通器件；而SPI和Microware扩展接口芯片首先要通过单片机I/O口线选通其片选脚，然后才能对其进行操作。这四种串行扩展接口都有不同的时序要求，但每一种总线的基本时序要求都是一致的，对芯片的操作无非是读出或写入，所不同的是具体的数据字节内容，只要按照各自的时序和命令操作，即可实现芯片功能。本文的串行扩展平台就是基于这一方法搭建的。
串行扩展平台由两部分组成：上位机部分由PC机构成，具有人机接口界面，操作起来方便直接；下位机部分由单片机及扩展接口电路构成，并通过RS-232接口与上侠机通信。
下位机的核心是AT89C51单片机。单片机本身并没有SPI、One-wire、Microware、I2C接口，使用虚拟器件技术，在单片机内采用模块化设计思想固化四种接口的串行访问子程序，通过软件调用完成这几种串行扩展的时序，用单片机的普通I/O口线模拟出四种串行接口，在下位机电路板上留有较大的通用板空间或用标准的连接器将串行接口引出，便于与待测芯片连接。AT89C51单片机没有RS-232接口，但它的UART口可以采用MAX232等芯片扩展出简单的RS-232接口，与上位机的RS-232接口相接。下位机的结构如图1所示。
测试时，将待测芯片与对应的串行接口相连，操作者在上位机将访问命令和数据通过RS-232接口下传给下位机；下机单片机对其分析后调用相应的时序模拟程序访问待测芯片，并将结果通过RS-232接口上传给上位机，在上位机显示。从整个测试过程来看，只要关心命令和数据的输入和输出。不必关心具体时序，近似一种透明的操作。测试后，只需对单片机中的子程序稍加裁减，即可移植到实际应用软件中，为开发提高了方便。下面将分别分别这四种串行通信接口的实现。
2四种串行通信接口的实现
在串行扩展中，可以根据接口主器件的数量分为单主器件系统和多主器件系统。其中单主器件系统应用最普遍。在单主器件系统中，具有一个主控制器件和多个从器件，数据的传送由主器件控制。主器件启动和停止数据的发送，提供同步时钟信号。在应用中使用种类最多的是功能繁多的从器件。本文的串行扩展平台主要针对这些从器件应用设计。所以该平台采用单主器件系统结构，只考虑用单片机的通用I/O口线模拟主器件访问从器件的时序逻辑。
2.1I2C总线接口时序
I2C串行总线是Philips公司推出的一种板内芯片间串行总线。它用两根连线即可方便地实现器件扩展。图2给出了主器件对从器件访问的基本读写时序，SDA为数据线，SCL为时钟线。
I2C总线上数据传送的基本单位为字节，采用低位在前的格式。主从器件之间一次传输的数据称为一帧，由启动信号、若干个数据字节和应答位以及停止信号组成。可以看出，I2C的主要命令只有读、写两种情况，虽然读写的字节根据具体器件的不同而不同，但其时序关系不会发生改变。根据这一点，下位机只要具备I2C的基本时序即可。这些基本时序包括：启动、写字节、读字节、应答位、停止信号，并可以组合成两个字程序：读N字节子程序、写N字节子程序。
2.2串行接口SPI
SPI（同步串行外设接口）由Motorola公司推出，它是一种三线同步接口，分别为同步信号、输入信号和输出信号。另外每个扩展芯片还需要一根片选线，主器件通过片选线通与其通信的从器件。图3给出了SPI的时序图。其中，SCK为同步时钟脉冲，SS为片选线，MOSI为主器件的数据输出和从器件的数据输入线，MISO为主器件的数据输入线和从器件的数据输出线。
图5One-wire总线复位和应答时序
SPI是全双工的，即数据的发送和接收可同时进行。如果仅对从器件写数据，主器件可以丢弃同时读入的数据；反之，如果仅读数据，可以在命令字节后，写入任意数据。数据传送以字节为单位，并采用高位在前的格式。SPI接口的通信程序可简化的：写读N字节子程序。
2.3Microware串行通信接口
NS公司的Microware是串行同步双工通讯接口，由一根数据输出线、一根数据输入线和一根时钟线组成。所有从器件的时钟线连接到同一根SK线上，主器件向SK线发送时钟脉冲信号，从器件在时钟信号的同步沿输出/输入数据。主器件的数据输出线DI和所有从器件的数据输入线相接，从器件的数据输出线都接到主器件的数据输入线DO上。与SPI接口类似，每个从器件也都需要另外提供一条片选通线CS（注意：它采用高选通方式）。
图4给出了主器件对从器件操作的基本时序，包括写起始位、写操作码和读字节，数据交换采用高位在前的格式。图4中给出了读两个字节时的情况，在主器件写完起始位和操作码后，从器件会应答一个“0”。该应答位在主器件写完操作码的最后一位时给出。在本文中，主器件速度较慢，可以不考虑等待该闰。Microware接口的通用子程序有：启动子程序，读N字节子程序、写N字节子程序。不同的Microware器件支持的起始位、操作码有所不同，但可人为组成合适的字节。
2.4One-wrie总线
One-wire总线是DALLAS公司研制开发的一种协议。它由一个总线主节点、一个或多个从节点组成系统，通过一根信号线对从芯片进行数据的读取。每一个符合One-wire协议的从芯片都有一个唯一的地址，包括48位的序列号、8位的家庭代码和8位的CRC代码。主芯片对各个从芯片的寻找依据这64位的不同来进行。
图6one-wire总线位写和位读时序图7one-wire总线写一个字节时序图
One-wire总线利用一根线实现双向通信。因此其协议对时序的要求较严格，如应答等时序都有明确的时间要求。基本的时序包括复位及应答时序、写一位时序、读一位时序，如图5和图6所示。
在复位及应答时序中，主器件复位信号后，要求从器件在规定的时间内送回应答信号；在位读和位写时序中，主器件要在规定的时间内读回或写出数据。为了与其它模拟接口的子程序在结构形式上尽量一致，在One-wire模拟时序程序中把位读和位写时序拓延，形成像位在前的字节读写时序，写个字节的时序如图7所示。最终形成三个字程序；复位及应答子程序、写N个字节子程序和读N个字节子程序。
2.5下位机软件
从功能上来说，下位机软件的作用是接收位机发出的命令，分析命令，根据命令对各时序子程序进行组合和调用，形成正确的访问地序逻辑；如果有返回数据，还要将返回数据回送上位机显示。前面已经对四种串行接口的模拟时序子程序进行了简要介绍，由于篇幅所限，无法对每个子程序进行详细的说明，进一步的时序说明，可以查阅有关的参考文献和相关手册。这里只给出下位机软件总体流程，如图8所示。有关上位的命令在上位机与其通信的协议中介绍。
图8下位机软件流程图
平台设计论文篇（6）
1引言
随着移动通讯的发展，移动办公提供随时随地服务正成为当今信息技术发展的重要方向。以短信为基本服务平台的服务渠道正被越来越多商家所采用。手机短信的行业应用越来越广泛，它具有快捷、经济、针对性强、可移动等优点。很多行业的企业用户都希望能够利用Web系统提供的手机短信服务功能来企业信息。如：客户联络、新产品通知、会议通知、紧急通知、催费通知、发货通知、订单查询、节日问候等，从而达到提高办公效率、降低办公成本的目的。
2问题分析
目前在PC上实现手机短信收发技术主要有三种：
（1）直接接入运营商短信网关，这种方法的实现不需要附加新的硬件，但是需要到运营商申请网关，适合于大型通信开发，如向移动、电信等公司申请，使用起来比较方便，但费用较高。
（2）通过一些网站上提供的短信发送功能来实现，如腾迅、网易等都提供这方面的服务，这种方法实现起来比较简单，所需资源较少，但缺点是对网络的依赖性太强，不利于集成到企业的MIS系统中。
（3）用GSMMODEM技术实现PC对手机收发信息，这是目前比较适合于小项目开发的一种方法，只需要对AT指令和串口编程的知识运用熟练就可以实现，但需要硬件GSMMODEM的支持。
当前，一些公司提供了短信开发的设备和配套的短信群发软件，用它可以在软件中集成相应的群发功能，虽然实现了发送短信的功能，但由于是单机版的，不利于远程操作和多用户的同时使用；也有一些基于Web的短信系统开发出来了，实现了手机短信的发送，但在手机短信的接收方面仍存在不足：如很多系统都是通过不断刷新页面来判断是否收到有新的信息，这种方式使得系统效率下降，需要改进。另外，在目前已开发出的短信系统中尚缺乏定时发送短信功能，此功能的实现，可以为用户的日程安排提供短信提醒服务。
基于以上因素，可以设计并实现一种B/S模式的短信系统，此系统在一种能通过输入设备与服务器直接通信的MVC体系结构下构架，使用GSMMODEM以串口监听方式触发事件的方式接收短信以提高系统的性能，实现定时发送短信功能以满足更多用户的需求。
3系统体系结构
基于J2EE的Web式信息管理系统技术现已比较成熟，如Struts框架、ModelI体系结构、ModelII体系结构都可实现。本文体系结构是基于J2EE的MVC结构，实现一种能通过串口设备实现向系统进行输入输出的系统结构，如图1所示。
在传统的Web系统中，服务器的响应都是由客户端经HTTP协议传输的数据服务请求，实现对Web资源的使用。本文的系统体系结构构架Web系统，除了能响应基于HTTP的数据请求外，还可通过与该服务器连接的GSMMODEM实现服务的请求，使得系统的信息传递更快捷，实现可移动性特点。
采用该体系结构构架Web系统，用户可以通过HTTP协议向应用服务器请求数据处理，当服务器得到客户端的请求数据后，控制器（Servlet）进行事务处理，模型（JavaBen）执行操作，如信息的查询和保存等操作，最后通过视图页面传回给用户。
同时，用户也可以通过手机发送数据给服务器，实现数据的处理。用户发送信息向服务器请求服务，首先将信息给GSMMODEM，然后服务器通过与该设备连接的串口获取数据，实现事件的响应。实质上，GSMMODEM就是服务器的一个输入设备，相当于键盘，起数据输入的作用。信息的接收，就是设计程序让服务器自动检测这个输入设备是否“输入”了数据。
同理，对该体系结构应用的推广，所有输入设备与服务器作为一体构架网络服务器，实现Web服务，如应用于基于Web的工业控制系统、电压测试系统等。
4系统功能
短信系统的主要功能有写短信、发件箱、收件箱、电话簿、统计查询和常用语的插入等，其功能模块如图2所示。
写短信可以实现短信的单发和群发功能，无论是单发还是群发，发送对象都可以自由选择，当发送对象选定后，系统查找数据库中该号码多对应的记录信息自动生成称呼，然后将其要发送的内容一起发送给所选对象。
发件箱用来存储用户所发的所有短信信息，以便用户以后查看自己发送的短信，可实现对短信的管理，如转发、删除等。
收件箱用来存储用户所接收到的短信，该模块除了实现短信的管理，如对短信的删除、查询等功能外，还提供短信回复功能，实现系统自动回复，在服务器收到用户短信后对数据进行处理，然后自动回复给用户；另外是用户回复，通过系统身份验证后，用户可对收到的短信进行回复。
电话簿实现用户对联系人的管理，如新增联系人、实现联系人的分组等操作。
定时发送短信功能，可为用户的日程安排提供帮助，如通过短信提醒参加会议、为朋友发送生日祝福短信等。用户设定短信发送的具体时间，输入将发送的信息并保存，在到达这个时间时，服务器自动将信息发送出去。
查询统计是管理员实现查看指定用户发送信息的数量等操作。
常用语管理实现快捷的输入，用户可编辑常用的短信内容并保存，在发送时可直接调出。
5系统实现
JSP、Servlet技术和数据库技术在Web应用程序开发中的大量普及和应用，使得系统中写短信、查询统计、常用语等模块的实现变得非常容易。
5.1收发短信
当前，采用的收发短信方法主要是在服务器端使用定时刷新页面或通过定时器来实现。此方法是在每间隔一定时间，服务器扫描串口并读取串口中的数据，然后确认是否解收到新数据。这虽然实现了信息的接收，但增加了服务器的开销，无论是串口有无新数据，服务器都定时读取数据，这便增加系统的负担，从而将低了系统的性能。
基于串口监听的方法接收数据，即当串口有新数据接收时产生监事件，通过事件驱动来“通知”服务器，然后取得手机发送过来的信息，从而进行处理和响应事件。这种方式的实现，其优势主要体现在节省系统资源和数据接收的及时响应。
对串口监听，即当收到数据立即响应事件，这与JavaApplication程序中的动作监听(ActionListener)类似。在实现手机信息的接收过程中，可由类SerialPort中addEventListener(this)方法侦听，当收到数据时产生事件，主要代码如下：
publicvoidserialEvent(SerialPortEvente){
StringBufferinputBuffer=newStringBuffer();
intnewData=0;
switch(e.getEventType()){
//DATA_AVAILABLE-有数据到达，
caseSerialPortEvent.DATA_AVAILABLE：
//读取数据信息，使用JavaBean中的模型进行数据处理
while(newData!=-1){
try{
newData=this.inStream.read();
if(newData==-1){
break;}
if(''''\r''''==(char)newData){
inputBuffer.append(''''\n'''');}
else{
inputBuffer.append((char)newData);}
}catch(IOExceptionex){
System.err.println(ex);
return;}
}
operateMsg(newString(inputBuffer));//调用对数据进行处理的方法，
//newString(inputBuffer)为接收到的内容
break;
caseSerialPortEvent.BI：//BI-通讯中断.
}
}
向手机发送信息，调用sendMsg()方法，在此方法的设计中，使用SerialPort类中的getOutputStream()初始化OutputStream类的对象outStream，该对象的write()方法将数据写入串口。
publicvoidsendMsg(Stringmsg，StringphoneNumber){
getSerialPort();//打开串口
setupSerialPort();//初始化串口
try{
outStream.write("ATE0\r");//测试modem
outStream.write("AT+CMGF=1\r");//将信息设置为text模式
outStream.write("AT+CSCS=\"GSM\"\r"，);//将字符设置为UCS2模式
outStream.write("AT+CSMP=17，167，0，240\r");//设置短信发送的相关参数
if(!msg.equals("")&&!phoneNumber.equals("")){
outStream.write("AT+CMGS="+phoneNumber+"\r"，);
outStream.write(messageString);
outStream.write((char)26);
}
}catch(IOExceptionioe){}
closeIOStream();
closeSerialPort();
setToNull();
}
以上两个函数分别实现了短信的收发功能，但在进行数据接收时，由于短信编码与字符编码不同，所以需要将编码进行转换。本文采用短信编码的TEXT模式[1]。
5.2定时功能的实现
收发短信的实现，虽然为信息管理系统增加了新的功能，但还不能满足其应用的需要，尚需要在系统中新增更多功能。以下实现的是在系统中定时发送短信功能，如定时为某用户发送信息。
当Web工程启动时，必须能让定时器宿主的存活期为整个Web工程生命期，在工程启动时能自动加载运行。结合这两点，确定使用Servlet上下文有关的侦听器实现定时功能，通过在工程的配置文件中加以合理配置，会在工程启动时自动运行，并在整个工程生命期中处于监听状态。
通过Servlet侦听器与Timer的结合，运用Servlet侦听器需要实现javax.servlet.ServletContextListener接口，同时实现它的contextInitialized(ServletContextEventevent)和contextDestroyed(ServletContextEventevent)两个接口函数。程序实现代码如下：
publicclassTimerListenerextendsHttpServletimplementsServletContextListener{
publicvoidcontextInitialized(ServletContextEventsce){
//开始监听，在此部分编写定时功能的程序
SmsManager[]sm=newSmsManager[10000];
for(i=1;i<10000;i++);
//初始化任务
Timert=newTimer();
i=0;
MyTaskmt=newMyTask(sm);//自定义任务类
//该类run()方法执行发送短信
t.schedule(mt，0，1000);//每秒钟检测一次
}
publicvoidcontextDestroyed(ServletContextEventsce){
//定时器的销毁
}
}
实现短信定时发送的具体方案中，将预发内容、时间、手机号码、用户等信息保存在数据库中，当预发时间与当前系统时间相同时，将内容自动发送到指定手机中。于是，在实现时，时刻都要取出数据库中的时间进行比较，这将大大地增加系统的开销。为了减少频繁的访问数据库，降低系统开销，本文是使用动态链表实现。
首先将预发的内容、时间等信息封装成类SmsManager，然后由该类创建对象数组，数组的长度可根据系统的用户量决定，并由数据库中未发标记的记录按时间对每个数组元素初始化。功能的实施，就是通过对数组元素依次访问，当数组每个元素全部访问，系统再重新自动初始化数组对象。若有在当天预发的情况，则可用插入算法，按照时间链插入在数组中。
6结语
本系统作为某高校学生成绩管理系统的一个子系统，实现了学生的短信查分、教学通知等服务，还为教职工的日程安排、会议通知等提供短信服务，这节省了学校的日常通讯费用，也提高了教务部门的工作效率。
参考文献
[1]潘旭兵，林中.短信收发系统[J].电脑编程技巧与维护.2007(5)：44-49
[2]WilliamCrawford，JonathanKaplan著，刘绍华，毛天露译.J2EE设计模式[M].中国电力出版社，2005
[3]DeepakAlur，JohnCrupi，DanMalks著，刘天北，熊节等译.J2EE核心模式（第二版）.机械工业出版社，2005
平台设计论文篇（7）
2虚拟化试验平台
2．1分层结构模型根据以上网络化信息系统试验平台设计原则，在参考虚拟化环境基础架构上，提出了如图1所示的试验平台分层结构模型，图中LVS为真实／虚拟／仿真。试验平台分层结构分为试验基础设施层、试验虚拟化服务层和面向任务的试验环境层3部分。面向任务的试验环境层是用户试验的抽象模型，通过一组规范化的语义抽象描述了试验对象的本质属性和生命周期；试验虚拟化服务层是试验服务的提供者，对仿真、实物和虚拟化3种形态的试验资源进行调度、部署和优化分配，通过将试验对象本质特征映射到分配的试验资源上复制目标系统，同时实现对试验的隔离、控制和数据采集等功能；试验基础设施层是试验服务的承载者，屏蔽了底层试验资源的异构性，为试验虚拟化服务层提供抽象的资源池和统一的试验资源访问接口。虚拟化试验平台由试验基础设施、试验虚拟化服务、面向任务的试验环境和试验标准与模型组成，其功能组成如图2所示。试验基础设施主要由试验资源池、试验运行网络和试验管理与控制网络等组成。其中，试验运行网络实现对异构试验资源的网络化组织。试验管理与控制网络连接各试验管理系统，如试验设计、试验驱动和试验评估等系统。前后2个网络之间通过防火墙等安防设备隔离，以确保试验安全。试验虚拟化服务主要由试验任务管理、试验资源管理和试验资源部署等服务组成。整个试验虚拟化服务层是实现第1章试验平台功能特征的核心，可进行试验运行与试验基础设施分离，使得底层试验基础设施层的扩展、故障和运行过程对面向任务的试验环境层完全透明。试验用户仅需将试验任务需求给试验虚拟化服务层，即可开展网络化信息系统能力评估试验。面向任务的试验环境主要完成试验任务的规划和描述，并向试验虚拟化服务提出试验任务请求。另外，试验标准与模型是实现虚拟化试验平台统一的基础，所有试验的设计、组织和管理等均需遵照试验标准和模型实施。试验平台3层结构组成间相互配合完成试验任务，虚拟化试验平台活动视图如图3所示。试验平台试验过程如下：1）试验组织方首先提取试验对象的本质特征，并按照试验标准形成目标系统和试验运行的配置文件。本质特征指试验对象在试验过程中表现出最为重要的组成、结构、功能和行为及其属性。2）面向任务的试验环境根据试验对象的本质特征信息，向试验虚拟化服务发出目标系统复制和试验环境构建请求。目标系统复制和试验环境构建由试验虚拟化服务组织完成。试验虚拟化服务在接收请求后，从试验资源池中分配可用的仿真、实物和虚拟化资源，并完成异构试验资源的属性配置和集成部署，形成满足试验任务要求的目标系统和试验环境。3）完成目标系统部署后，由面向任务的试验环境加载试验激励信息驱动整个目标系统运行，试验基础设施承载试验运行。4）试验虚拟化服务在试验过程中对试验运行数据和事件等进行记录，准备试验评估数据。5）试验结束后，由试验虚拟化服务对试验资源进行净化和回收。
2．2技术实现方法虚拟化试验平台核心是如何实现各种试验资源的虚拟化生成、调度、分配和管理，功能实现主要涉及以下3个方面：1）试验目标系统的基础试验资源生成；2）虚拟化试验平台的安全隔离；3）对仿真、实物和虚拟化3种不同类型资源统一部署和集成。由于网络化信息系统组成要素多样，不同类型系统组成的特征差异较大。故针对不同类型资源本文采用了不同的基础试验资源构建方法，如表1所示。表1中，基于软路由的路由器仿真方法主要是在操作系统容器中（如Linux容器）部署Qugga和Dummynet［6］等网络设备和链路仿真系统，实现大规模的通信网络路由器资源仿真。基于平台虚拟化的硬件环境构建方法主要采用商用的VMwareESX和开源项目OpenVZ等实现计算硬件的虚拟化复制。本文基础试验资源构建方法均采用现有技术实现，不再赘述。虚拟化试验平台应确保生成目标试验环境和试验基础设施的安全隔离，是虚拟化试验平台重要特征。虚拟化试验平台安全隔离需在试验基础设施、试验虚拟化服务和试验数据3方面同时实现，其原理如图4所示，具体如下：1）试验基础设施安全：在威胁性试验过程中，来自目标系统的恶意代码等可能渗透、驻留或攻击试验基础设施。因此，面向任务的试验环境和试验基础设施之间需部署防火墙等隔离设备，对非法访问以及非授权用户等进行隔离。每次试验后，还需对试验资源进行释放、净化、回收和整理，以免影响下一次试验安全。2）试验虚拟化服务安全：用户在虚拟化试验平台上试验时，可能因误操作或非法访问等造成试验基础设施或服务损坏。因此，需在试验运行网络上部署入侵检测设备，监控来自试验虚拟化服务的非法访问。同时通过防火墙、密钥和证书认证等方式，控制用户对试验虚拟化服务的访问，以确保用户严格按照试验方案组织试验。3）试验数据安全：当用户直接从面向任务的试验环境中采集数据时，恶意代码和攻击行为会乘机渗透到试验虚拟化服务和试验基础设施。针对该问题，本文提出了基于的数据采集方式。实现虚拟化试验平台还应将仿真、实物和虚拟化3种形态试验资源进行统一分配、调度、部署和集成。本文提出了基于端口映射和路由重定向的异构试验资源管理方法，试验资源虚拟化管理模型如图5所示，具体如下：1）对于虚拟化和实物资源的统一管理，可采用端口映射方法实现。通过将虚拟计算节点资源的网络接口设置为混杂模式，并将虚拟计算节点资源的所有对外数据交互映射到物理网络接口实现。2）对于仿真和实物资源的统一管理，可采用路由重定向方式实现。通过修改仿真运行结果和数据流输出路径，用户可透明地将仿真数据导入实物资源对外接口，从而实现仿真资源和实物资源的互操作；反之亦可。3）对于仿真和虚拟化资源，由于这2种资源均依托计算硬件设备实现，资源间可直接交互。
3试验分析
根据以上网络化信息系统虚拟化试验平台结构设计，本文基于10台（IBMM3系列服务器）和1套高性能网络，构建了试验平台原型系统。依托试验平台原型系统，完成具有218个节点规模的网络化信息系统（含传感器、通信网络、计算设备、情报处理和作战指挥系统等节点）复制，实现了对虚拟化试验平台的可配置性、安全隔离性、可重组性和快速响应性等特征的验证。虚拟化试验平台典型试验情况如图6所示。由图6（a）可见，虚拟化试验平台提供了可视化的目标系统配置功能，实现了面向任务的目标系统配置。图6（b）给出了试验过程中内存资源变化。试验开始前（黑色虚线左侧），上一次试验所占用的内存资源回收至资源池中；试验开始时，资源重新分配和部署，资源曲线显示内存占用状态，试验进行时达到最大值；试验结束后，内存资源再次释放和回收，表明本文提出的试验平台结构具有对试验资源重组能力。以上218个节点规模的目标系统复制花费时间如表2所示。可见，试验花费总时间小于30min，具有较高的试验快速响应性。另外，利用网络侦察、扫描和渗透等工具测试了构建的虚拟化试验平台安全性，验证了该平台能够应对主要的2～4层（链路层、传输层和网络层）网络威胁，确保了试验安全性。由于试验虚拟化服务层的隔离性，两者不能直接互相访问，故扫描和监听中均未出现任何试验基础设施层信息。
平台设计论文篇（8）
刘家义审计长提出“我们只能而且必须在信息化、全球化这个大背景、大趋势下，去认识加快审计信息化建设的重要性和必要性，增强加快审计信息化建设的紧迫感和责任感”[1]。对公共资金、国有资产、国有资源和领导干部履行经济责任情况实行全覆盖是审计全覆盖的目标要求。大数据技术和信息化建设使实现审计全覆盖成为可能，而新形势、新任务和新要求也要求审计工作要加快推进审计信息化建设，创新数字化审计技术方法[2]。审计管理系统（oa）和现场审计实施系统（ao），形成了一套满足审计业务和审计管理需要的应用系统，推进信息技术在审计业务和管理中的普及规范，但是审计管理系统（oa）和现场审计实施系统（ao）还远远不能满足审计中对数据的需求。
在一些审计项目中，审计机关运用大数据进行分析取得的初步成效，涉及的领域有社保、税收、住房公积金数据等等。但是从这些审计项目的实践来看，审计机关是利用了外部单位的数据，“信息孤岛”的情况十分普遍，获取数据的成本非常“昂贵”，过程非常“曲折”。在大数据时代，数据逐渐成为一种无形的资产[3]。随着大数据理念的传播和数据资产意识的增强，如何有效获取审计数据、如何构建审计大数据中心平台、如何实现审计大数据的运营与创新应用等，这些现实问题在各地区推进审计信息化发展的过程中仍有待解决。
基于此，本文探讨如何建设审计大数据中心平台，重点设计审计大数据中心平台的架构，期望能够为审计信息化发展提供一定的参考。
一、审计大数据中心平台建设框架设计
（一）审计大数据中心平台建设的组织框架设计
部分政府大数据中心平台的建设，数据的形成和归集往往效果欠佳。一方面是数据生成方观念认识有偏差，不能认识到数据归集的重要性及其数据归集带来的便捷性，另一方面，则是大数据中心平台建设和设计时，未能考虑数据生成方的实际需求，在数据的形成和归集时，增加了数据生成方的工作量。因此，理想的审计大数据中心平台建设的组织框架是，能够满足数据生成方的实际需求，高效的帮助他们解决实际中的问题，同时将数据上传到云端，作为审计大数据中心的数据来源。
我国的审计包括三种类型，分别是国家审计、内部审计和社会审计。国家审计是国家专职的审计部门和人员，通过审查会计凭证、账簿、报表，查阅有关文件资料，检查现金、实物、有价证券，以向有关单位及个人调查等方式，依法对被审计单位的财务收支的真实、合法和效益进行审查和评价的经济监督活动[4]。《中华人民共和国审计法实施条例》第十条规定，审计机关实施审计时，根据工作需要，可以聘请具有与审计事项相关专业知识的人员。《国务院关于加强审计工作的意见》中也明确指出要“根据审计项目实施需要，探索向社会购买审计服务”，对公共资金、国有资产、国有资源和领导干部履行经济责任情况实行全覆盖是审计全覆盖的目标要求，使得社会审计深度的参与到国家审计中去。目前，国家审计，尤其是固定资产投资审计往往要利用社会审计的力量，由社会审计产生的数据量已经远远超过了审计机关产生的数据量。在业务上，社会审计机构由于需要接受审计机关的指导，希望审计机关能够出具规范的审计程序和审计底稿；
同时，审计机关为了保证审计质量，又希望社会审计机构按规范的审计程序和审计底稿进行操作。
因此，国家审计机构作为监督力量，可以设计、规范审计流程和审计底稿，社会审计机构执行审计流程和审计底稿，生成的数据作为审计大数据中心平台的主要数据来源。审计大数据中心平台建设的组织框架设计如图1所示：
（二）审计大数据中心平台建设的功能设计
1.基于云。随着信息技术的发展、会计电算化的普及和网络技术的发展，审计工作由传统的手工审计转向计算机审计进而转向网上审计。目前审计机关已经开始实现对具备条件的被审计单位在网络互连环境下开展审计工作。审计大数据中心平台并非仅仅解决允许网络互连环境下开展审计工作，而是要将所有的工作底稿数据保存在网络上并能够加以利用，由此会产生海量的数据信息。传统的基于并行处理的数据平台已不能满足海量数据处理的实际要求。作为一种新型的基于互联网的商业计算模型,云计算提供了灵活的计算能力和高效的海量数据分析处理方法。
2.在线电子表格。审计行业已经整体接受了以excel为基础操作审计工作底稿，为了降低学习成本，审计大数据中心平台应提供在线电子表格的编辑框架，进行类似excel电子表格操作，同时本系统支持基于网页的电子表格和本地excel电子表格间的数据交互。一方面，可以将外部数据快速导入审计大数据平台。另一方面，不在具备网络互连环境下，依然可以通过excel进行底稿编辑，不影响审计工作。
3.审计工具。审计大数据中心平台作为审计人员的基本使用工具，除具备常用的审计工具，如审计数据采集，查账系统外，还可以利用审计数据中心平台的互联性，提供审计管理相关功能，尤其是在数据的及时性和传递性上较一般审计软件有特殊优势，因此在数据共享、数据合并和数据协同上做进一步的开发。
4.数据分析。大数据驱动价值创造的优势在于将大量的内外部数据、不同渠道的数据连接起来，进行全景式的统一分析与利用[5]。审计大数据中心平台的价值将通过数据分析功能展现出来。
（三）审计大数据中心平台建设的管理框架设计
审计大数据中心平台的基本管理框架主要分为六个部分，即数据来源层、基础设施层、硬件虚拟化层、数据层、平台层和应用层
1.利用社会已有云服务基础设施建设，构建审计大数据中心平台物理基础
数据来源层、基础设施层和硬件虚拟化层主要提供虚拟化的网络技术基础设施和硬件服务器资源，这些层级能够最大程度隐藏物理资源的复杂性和异构性，并且提供虚拟化的资源，以满足对信息系统安全性、可靠性和可管理性的需求。云服务可以基于互联网的相关服务的增加、使用和交互模式，涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。目前，阿里、腾讯等云服务厂商均能提供非常完备的云服务项目，可以满足审计大数据中心平台的物理构建要求。这种服务模式能带来多重优势，一是不必配备花费庞大的it基建设备；
二是可根据平台发展的规模、需求，调配所需的服务组合；
三是当有新技术出现时，可随时向服务提供商提出升级要求，不必为增加硬件而烦恼；
四是可免却系统管理、it支持方面的支出。
2.利用社会审计力量，构建审计大数据中心平台数据层
社会审计根据审计机关制定的审计程序和审计底稿标准，编制审计底稿，是审计大数据中心平台数据层的最主要来源。数据层将各种审计数据集中于审计大数据中心平台的数据中心，并且能在信息集中过程中将数据进行标准统一化处理，来避免“信息孤岛”问题。具体数据类型包括结构化数据、半结构化数据以及非结构化数据，如数字数据、视频数据、图像数据、多维数据、word文档、报表等。如何将半结构化数据以及非结构化数据转化为结构化数据，是审计大数据中心平台能发挥作用的关键因素。由于审计底稿相对固定，有关数字数据的结构化将变的可能，在充分利用神经网络、深度学习等人工智能的技术下，这些数据通过在数据库进行分析处理，可以建立起各种有关的经营、生产、财务、等主题数据库，进而为数据创新应用提供支持。
3.利用平台层，拓展审计大数据中心的边界
平台层是审计大数据中心平台应用环境的研发环境，主要提供各种应用程序部署和管理服务，同时发挥开发测试环境、运行环境和运营环境的基本作用。平台层为审计大数据中心提供基本功能，平台层的开发主要立足于三个方面，第一，为社会审计提供更为优质的服务，更快更好的解决审计过程中遇到的问题，吸引更多社会审计使用审计大数据中心平台，参与到审计大数据中心平台的建设中来；
第二，打通各级政府平台外部数据,审计机关以本级审计机关为中心节点，通过电子政务网络平台纵向连通其所管辖的各上下级审计机关节点，横向连接各政府部门、被审计单位、审计现场；
第三，配合应用层的需求，对功能进行扩展。如开发数据可视化组件，帮助更直观地监测数据的分析过程和细节。
4.利用应用层促进审计技术的发展
应用层是面向终端用户（包括政府审计、社会审计和潜在的其他使用人）的，应用层需要满足两方面的需求，一方面为审计人员提供必要的审计工具。由于现阶段，各单位在进行数据操作和文字编辑主要用到的是office软件，因此需要将office模块移植到审计大数据中心平台上。除此之外，还应包括合并模块、数据导入模块等；
另一方面，能够提供基于大数据和云会计的应用服务，它能够把审计管理系统统一部署在平台之上。应用层云服务与审计业务结合时，需要具备完整的数据采集、数据交换和数据分析等功能模块。在实施审计过程中时，审计人员应利用大数据、云计算技术，使用分布式拓朴结构、云数据库、数据挖掘、神经网络、深度学习等新型的技术手段和工具，以提高审计的效率。
二、大数据中心平台建设对审计的影响
（一）由局部到全貌，从精准到高效
从审计证据发现的角度来看，由于大数据技术提供了前所未有的跨领域、可供量化的维度，使得审计问题大量的相关信息能够得以记录和计算分析。在需要分析的数据很少的前提下，审计人员可以尽可能精准地量化被审计单位的业务。随着审计大数据中心平台的建设，审计人员可以从一个比以前更大、更全面的角度来理解审计。相比依赖于小数据和精确性的时代，审计数据平台的建设可以获取更为多样和和混杂的数据，帮助审计人员进一步接近事情的真相。在审计大数据中心平台中，审计人员追求的是“全貌”和“高效”，而不是“局部”和“精确”。
（二）从因果分析到相关性分析
在审计大数据中心平台环境下，审计人员收集到的是海量且杂乱信息，审计人员在搜集审计证据时，传统的思维路径都是基于因果关系来搜集审计证据，而大数据分析将会更多地运用相关关系分析来搜集和发现审计证据。在传统的审计分析中，一个重要的因素是因果关系的可靠性，在有限的样本下，审计人员往往通过抽样来确认两个变量间可能存在因果关系。但大数据的出现改变了这种普遍追求的因果关系的检验。大数据主要从相关性着手，而不是因果关系，这从本质上改变了传统数据的分析模式。大数据、云计算技术没有改变事物间的因果关系，但在大数据、云计算技术中对相关关系的开发和利用，使得数据分析对因果逻辑关系的依赖降低了，甚至更多地倾向于应用基于相关关系的数据分析，以相关关系分析为基础的验证是大数据、云计算技术的一项重要特征[6]。在大数据、云计算技术环境下，审计人员能搜集到的审计证据大多是电子证据。电子证据本身就非常复杂，云计算技术使获取有因果关系的证据更加困难。审计人员应从长期依赖因果关系来搜集和发现审计证据，转变成为利用相关关系来搜集和发现审计证据。利用大数据、云计算技术，对数据的跨行业、跨企业搜集和分析，可以不用随机抽样方法，而采用搜集和分析被审计单位所有数据的总体审计模式。利用大数据、云计算技术的总体审计模式是要分析与审计对象相关的所有数据，使得审计人员可以建立总体审计的思维模式，可以使现代审计获得革命性的变化。
（三）审计大数据中心平台和大数据技术相互促进，持续影响审计技术
以审计底稿为主要来源的审计大数据，其数据不仅仅可以被审计项目利用，还可以综合运用到其他方面。依托审计大数据平台，信息组织的自动化水平和效率将被大大提高。中国大数据技术与产业发展白皮书认为，大数据的发展带来了三方面积极影响，一是提高了“数据意识”，二是解决现有数据管理与分析系统不能应对急剧增长、种类繁多的数据这一挑战性问题，三是推动hadoop，、spark等大数据处理架构更广泛地应用，实现从传统的数据处理向大数据处理的过渡[7]。这些方面为信息组织的发展提供了巨大的机遇。信息组织涉及到知识标引、知识整合、知识序化、信息组织成果展示等一系列需要自动化处理的环节，大数据的发展带来了数据存储和计算能力的大幅提升，产生了一系列的新方法、新工具和新模式，将有助于实现大规模数据组织的自动化和智能化[8]。在审计大数据中心平台下，机器学习、人工智能、数据挖掘与分析等领域取得了长足的进步，将为信息组织提供有力的技术支撑[9]，审计大数据中心平台和机器学习、人工智能等技术将相互促进，共同发展。
参考文献：
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[3]罗铮.浅析大数据时代的数据挖掘与数据资产运营[j].电子技术与软件工程,2013,(24):212-213.
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[6]秦荣生.大数据、云计算技术对审计的影响研究[j].审计研究2014,(6):23-28.
平台设计论文篇（9）
1.1图形方式的游戏界面编辑Funcode平台采用图形界面方式的游戏编辑环境，直观、美观、简洁易用。图1所示为正在设计中的游戏，左侧矩形框中为最终运行时可见的游戏界面，可以从右侧中的“鱼”（Funcode中称为“精灵”，任何类似的图片都是精灵，不同的精灵以精灵名区分）中任意拖拽一条“鱼”到左侧矩形框中，即可在游戏界面中增加一条鱼。
1.2提供功能函数，屏蔽对图形的复杂处理Funcode平台提供了大量功能函数，屏蔽对图形对象的复杂处理，使学生能够专注于程序设计和游戏逻辑功能的实现。例如：功能函数voiddSetSpriteLinearVelocityX(constchar*szName,constfloatfVelX)可以使精灵以某一速度水平运动。让图1左侧中的鱼（假设该鱼命名为fish0）游动起来，学生只需用一条函数调用语句dSetSpriteLinearVeloctyX（“fish0”,30）即可实现；亦可通过调用功能函数dSetSpriteLinearVelocity(“fish0”,30,30)使鱼水平方向和垂直方向分速度均为30，即在屏幕上“斜向”游动；功能函数dSetSpriteFlipX(“fish0”,true)调用可以使鱼水平翻转，即实现“掉头”功能。
1.3整体逻辑框架简洁，功能强大Funcode平台整体逻辑框架由7个主要函数模块组成，分别是主函数模块、鼠标移动事件模块、鼠标单击事件模块、按键事件模块、按键弹起事件模块、对象碰撞事件模块、对象与边界碰撞事件模块。其主函数模块如以下程序代码所示，通过主函数模块控制整个游戏的运行和界面刷新。其他的6个函数模块几乎包含了游戏设计中需要处理的所有事件，并且向学生屏蔽了事件激发所需要的复杂判断过程，所有的鼠标事件、键盘事件、碰撞事件均为自动激发，这很大程度上降低了设计难度，使学生可以专注于游戏逻辑功能的实现。例如：要实现图1中的“鱼”游到右侧边界时掉头向左游逻辑功能，在Funcode平台下，当图1中的“鱼”游到右侧边界时，“对象与边界碰撞”模块将会自动激发，该模块的初始程序代码如下所示。此时，学生无需判断和处理“鱼”是否游到边界（这对大学一年级学生而言比较困难），只需要知道“鱼”游到边界后会自动调用“对象与边界碰撞”模块对应的dOnSpriteColWorldLimit函数即可。因此，学生只要能够根据游戏功能在该函数中正确地编写相应的代码就可以了，具体实现“掉头向左游”逻辑功能的完整程序代码如下所示。显然，这样就极大地简化了对图形对象和事件的处理，学生就可以把更多的精力投入到游戏逻辑功能的实现和代码的编写和调试中。
1.4开放式环境，极大地激发学生创新能力Funcode提供了开放式的开发环境，除了完成Funcode提供的课程设计案例以外，学生也可以按照自己的思路，添加素材，大胆创新，设计和开发真正属于自己的游戏，这样能极大地激发学生的程序设计热情。例如：一组学生开发的“大鱼吃小鱼”游戏，当大鱼吃小鱼得分达到一定的分值时，可以生出“鱼宝宝”，尾随大鱼游动，生动有趣。
2教学内容和方法的改革
基于Funcode平台，在教学内容和方法的改革上，以激发学生兴趣，调动学生学习主动性为主要目标，在此基础上，贯穿整个课程设计的各个阶段，采用多种教学方式和方法培养学生各方面的综合素质。
2.1选题阶段在选题内容上，典型游戏设计和自主创新相结合。改变原有的设计内容变为基于Funcode平台游戏设计。设计内容分为两类：一类是典型的可在Funcode平台上实现的游戏，比如坦克大战、打地鼠等；另一类是学生自选题目，要学生根据Funcode平台功能，发挥自己的想象力，创造自己的游戏。教师要通过讨论、引导等方式，鼓励学生自己设计游戏，培养其创新意识和创新能力。题目选定之后，要求学生将游戏整体功能用功能模块和流程图的方式清楚地表示出来，并且要能够准确地描述各模块之间的关系，锻炼学生的抽象思维和逻辑思维能力。在选题方式上，要坚持组内讨论和师生互动相结合。组内讨论有利于游戏功能的完善，有利于发挥所有同学的创新潜力，有利于调动学生参与的积极性。通过教师和学生的讨论交流，教师要控制游戏功能的实现复杂度，既要保证设计的工作量，又要保证控制在可实现的范围内。
2.2设计阶段在课程设计过程中，要避免“学生问，教师答”的教学模式，教师要积极地参与到所有学生的设计中，主动和学生交流讨论，掌握他们的设计情况；善于通过引导启发，培养学生各方面的综合素质。在设计中，要及时发现并指出存在的问题；对于学生提出的问题，要善于引导他们积极独立思考，尽量让其自主分析，找到原因，进而找到解决问题的方法，这一方面可以培养学生独立思考，分析问题和解决问题的能力，另一方面可以增强学生的成就感和自信心，有利于调动学生参与实践的热情。对于游戏功能的实现，要让学生画出流程图或实现步骤，体会程序设计中的抽象思维和逻辑思维。比如对于“打飞虫”游戏，当“拍子”拍中“飞虫”时，对应Funcode抽象概念为“拍子”对象和“飞虫”对象发生碰撞事件，由于碰撞事件自动激发，所以拍中“飞虫”后对应的游戏功能实现逻辑应该在碰撞事件中表达。对于该碰撞事件的处理，要求学生首先画出拍中“飞虫”后的处理逻辑，体会程序设计中的逻辑思维。比如：使“飞虫”图像从界面消失在“飞虫”链表中删除该飞虫显示拍效根据拍中的“飞虫”类型计分刷新游戏界面上显示的实时得分值。课程设计要求按组进行，设计中要求分工合理，任务明确，紧密协作，严格按照日程安排，完成设计任务。要求每2天一次，将每人独立设计的模块进行整合并测试，同时要求学生定期开展讨论，鼓励他们对设计中存在的问题，积极和同组同学交流沟通，要善于发挥集体的力量，解决问题。在协作设计中，培养学生的团队合作意识。此外，在游戏的设计过程中，必然会存在一些较难实现或者知识点超出课本内容的功能，从经验来看，大多数学生都会无奈地选择放弃该功能。此时，教师一定要向学生强调自主学习的重要意义，让他们认识到课堂教学中讲的内容大多是最基础的核心知识点，而实际的应用中要涉及的知识却远非如此，并积极鼓励和指导学生学习和掌握相关知识点。
2.3考评阶段为了进一步培养学生兴趣，调动其积极性，考核采用每组分别进行讲解和演示，交流心得体会，其他组同学和教师进行打分的形式。打分项分为游戏功能、工作量、流畅性、创新性、美观性等5个方面。演示中鼓励其他组的同学提问和试玩游戏，尽量找出游戏设计的缺陷，通过多种方式培养学生的展示能力和竞争意识。最后，教师再进行总结性点评，指出设计的优缺点。
3教学效果
从调动学生学习积极性方面来看，在整个课程设计过程中，学生始终保持着极高的热情。教师为课程设计建立了QQ群，提供全天答疑服务，从QQ群讨论情况来看，学生提问很多，讨论热烈，而且绝大多数在课外时间。此外，课程设计结束后，很多学生指出，Funcode平台美中不足的是：自己创造出的游戏最终生成的可执行程序离开Funcode平台不能运行，非常令人遗憾。这也可以从一个侧面反映了学生的热情和对自己劳动成果的珍惜。从课程设计内容来看，学生大多是按照自己的想法设计的，游戏功能可谓五花八门，创新能力得到了很好的培养和锻炼。更重要的一点是达到了课程设计的教学目的，学生对程序设计的理解更加深刻，巩固了C语言学习成果，能够将游戏功能的实现逻辑用计算机语言准确地表达出来。在程序设计中遇到的具体问题，学生能够提出自己的解决思路，并通过编写程序表达自己的思路，很好地将课堂上学到的理论知识应用于实际问题的解决，抽象思维和逻辑思维能力、程序设计实践动手能力均得到了很好的锻炼。例如：图2所示为学生设计的游戏初始界面。该游戏实现的功能有：游戏实时倒计时；游戏实时显示得分；通过键盘控制游戏的开始、暂停和游戏场景的切换；用鼠标控制“拍子”进行移动和拍打；打到大蚊子、小蚊子积分不同，打到坚果则减分，且打中目标有图片特效产生；蚊子的产生地点、时间、数量和产生时的飞行速度都是随机的，且飞行速度随着积分级别越来越快；游戏结束时显示得分最高的三条历史记录等。此游戏中，学生自己编写代码（不包括自动生成的代码）行数在800行以上，使用的C语言知识点涵盖了数组、链表、函数、变量作用域、多分支结构、循环结构等。
平台设计论文篇（10）
VME（VersaModuleEurocard）总线是一种计算机总线结构。Versa总线由Motorola公司专为其MC6800处理器开发设计的，VME总线是在Versa总线的基础上发展起来的，主要采用了Versa总线的电气标准及欧式卡（Eurocard）的机械标准。VME总线在工业领域得到了广泛应用，航空、航天和军事等领域也大量采用VME总线。
在以VME为背板总线的系统中，很多功能模块作为VME从设备存在于系统中。目前，市场上有关VME从设备的专用接口芯片功能复杂，成本很高，不被广泛使用，很多VME从设备都需要自行开发VME从设备接口。本文介绍一种围绕FPGA芯片设计VME总线从设备接口的技术。本文设计的基于VME的测试平台是某星载上行数据处理模块的测试平台。
图1
1VME局部总线
1.1VME总线的特性
VME总线是第一个独立于微处理器的总线标准，不再受限于某一生产商的处理器产品；VME总线采用主控/目标结构，总线内可以存在多个主模块，所以被称为多路处理总线；VME总线为32位计算机总线，地址/数据信号线采用非复用方式，最大传输速率可达40MPS；在VME64中，VME总线扩展到64位，最大传输速率可达80MPS；VME总线采用异步传输，无时钟也可协调数据传输，模块间的数据传输通过握手信号实现；VME总线能够支持16位、24位、32位寻址和8位、16位、24位、32位数据传送；VME总线支持多处理器体系，最多支持到21个处理器；VME总线支持四级仲裁请求，采用链优先级队列，实现多个主设备共享总线资源。
1.2VME总线系统结构
VME总线主要由功能模块、底板接口逻辑和四组信号总线组成，功能模块通过底板接口逻辑、利用底板信号总线互相通信。其系统结构如图1所示。
底板总线包括数据传送总线、优先级中断总线、数据传送仲裁总线和共用总线四种。VME总线的数据传输协议有两层：最底层为底板访问层，由底板接口逻辑、共用总线模块和总线仲裁模块组成；上层为数据传输层，由数据传送总线和优先级中断总线模块组成。
四类不同的设备板中包括不同的功能模块，系统控制板包括系统时钟驱动器、电源监视、仲裁、链和总线定时器等功能模块；CPU板包括定位监视器、总线主控、请求器、中断处理、中断器等功能模块；存储器板和I/O设备板都包括目标和中断器等模块。
2基于VME的星载上行数据处理模块测试平台的设计
2.1测试平台的系统组成
星载上行数据处理模块由PSK解调卡、指令译码卡和存储器加载卡及VME接口卡组成，主要用来完成上行PSK副载波信号的解调、译码和处理。其中数据注入卡属于VME从设备。
对星载上行数据处理模块进行测试的平台由VME机箱、仿真VME计算机、监测设备和运行在监控计算机上的监控软件组成，用来验证上行数据处理模块的功能及VME从设备接口的设计。系统组成框图如图2所示。
上行数据处理模块所包括的功能单元均以双高度VME卡的形式安装在VME机箱中，其中数据注入板卡通过VME接口与仿真VME计算机完成数据通信。
VME机箱是提供测试模块和被测模块的机械及电气安装载体。
运行在监控计算机上的监控软件提供人机会话界面；设置测试床工作模式（自检/工作）；接收由VME仿真计算机传回的遥测参数，反映星上设备的工作状态；接收显示由VME仿真计算机传送的注入数据；接收显示检测设备发出的指令检测报告。
2.2监测设备的设计
监测设备用来检测上行数据处理模块译码输出的指令代码，并且提供双电平状态信号，检测上行数据处理模块延时输出的控制信号、星上设备用电以及硬件复位等。原理框图如图3所示。
2.3VME仿真计算机的设计
图3
VME仿真计算机负责管理上行数据处理模块的工作模式。它通过仿真VME总线时序对上行数据处理模块进行数据的访问，并且能够接收和响应上行数据处理模块的终端请求，然后读取遥控注入数据和遥测参数并传送给测试计算机。另外，仿真计算机还可以通过VME总线向上行数据处理模块发送间接指令。其原理框图如图4所示。
3VME总线从设备接口的设计与实现
3.1EDA技术
在现代电子系统设计领域，EDA技术已经逐渐成为电子系统的主要设计手段。FPGA（现场可编程门阵列）是EDA技术中重要的一种应用。FPGA器件在结构上由逻辑功能块排列为阵列，并由可编程的内部连线连接这些功能块来实现一定的逻辑功能。本设计中遥测解调及遥控注入深试卡的数字和逻辑电路部分均由FPGA器件来完成，这里采用Altera公司的FPGA芯片ACEK1K30QC208。该芯片具有三万门可编程逻辑单元，属于Sram型的FPGA芯片，逻辑信息保存在芯片的静态存储器中，上电时动态加载。这种类型的器件在验证期间可以使用下载工具将逻辑加载到芯片中，验证完毕后需要将逻辑信息烧写在专门的PROM中，以后系统上电时，FPGA从PROM中自动加载逻辑。
3.2从设备接口的设计
在本设计中，VME从设备接口功能为（A24/D16）和（A16/D08），对应的AM代码如下（IEEESTD1014-1987）；
AM=0x2DShortsupervisoryaccess(A16)
AM=0x29Shortnonprivilegedaccess(A16)
AM=0x3EStandardsupervisoryprogramaccess(A24)
AM=0x3DStandardsupervisorydataaccess(A24)
AM=0x3AStandardnonprivilegedprogramaccess(A24)
AM=0x39Standardnonprivilegeddataaccess(A24)
AM=0x3FStandardsupervisoryblocktransfer(A24)
AM=0x3bStandardnonprivilegedblocktransfer(A24)
VME总线特性为：
*A24和A16访问
*D16和D08（EO）访问
*支持D16BLOCK传输
*支持D08（EO）BLOCK传输
*支持RMW（Read-Modify-Write）访问
*支持ADO（AddressOnly）周期
*支持Addresspipelining
本地总线特性为：
*支持本地设备就绪信号（LREADY）
*A24/#A16输出（可分别译码）
*SP/#NP输出；DATA_PROG_BLOCK输出（可分别译码）
图4
3.3从设备中断设计
平台设计论文篇（11）
气象信息共享平台的建设围绕两个目标开展:一是建立数据接收的快速通道,提供统一的数据访问接口,为共享服务提供高效、规范的数据;二是统一数据管理各项功能的操作,提供规范、友好的操作界面，建立一体化的解决方案。结合两个系统设计目标,共享平台首先定位为气象信息共享数据的源头,负责存储、管理气象资料数据,最大限度的将省、市、县相关部门气象资料存储在统一的平台之上,为上层业务应用提供数据访问服务;其次,平台提供一个可扩展的气象信息存储服务框架,满足未来气象业务和探测手段不断发展、资料种类不断增加的需要,并提供对已有功能模块进行扩展、定制的支持。为此,平台遵循“可靠稳定、构件封装,先进成熟,开放扩展,统一规范,便捷维护”的总体系统设计原则。整体采用框架系统设计,各子模块之间功能独立,可根据用户的需要进行组合,各子模块之间没有直接耦合,而是通过数据库之间的联系由框架进行组合;同时,框架程序利用构件技术,采用面向对象方法进行系统设计。在框架的组织下,平台的适应性、灵活性增强,同时通过复用、可配置等技术降低了平台的开发和维护风险,且具有良好的可扩展性。
2气象信息共享平台体系结构
为实现由业务资源服务应用的无缝化,气象信息共享平台采用如图1所示的体系结构,即从上到下分为应用层、服务层和数据层。2.1数据层数据层是平台各种数据的来源,包括实时数据库、历史数据库、行业共享库、实时专用库和目录文件。在各类数据库中既存在结构化数据,也存在诸如文档之类的非结构化数据,数据的格式均不相同,如按传统的方法实现,工作量大,难以维护。因此平台构建了数据访问逻辑构件和业务实体构件,为各种应用提供了统一的数据接口,以实现不同来源数据的统一处理,做到程序与数据源松耦合。2.2服务层服务层包含了大量的服务,这些服务在流程引擎的驱动下,与业务流程绑定,组合成为功能更为强大的组合服务,供不同的业务模型调用,从而满足用户的需求;该层服务采用SCA1.0标准来实现,将构件库中的构件,装配成服务的方式提供给其他构件、服务或者其它系统。该层提取了气象共享服务的共性需求,通过数据服务、策略服务、业务服务、流程服务和表示服务为气象部门内部各业务系统的开发提供支撑。可以看出,平台通过把与气象数据共享业务相关的功能模块,以标准化的服务形式进行封装,形成一系列网络环境下的服务,然后通过结合业务进行流程编排,即可完成相关功能的定制。2.3应用层应用层主要完成平台搭建并为用户提供操作界面,平台运行模式采用基于B/S的方式,根据业务要求,技术架构的选择需要具备较强的伸缩性、开放性和安全性。考虑到JAVAEE的特点,平台应用层开发运行环境选择基于JAVAEE的应用服务器中间件平台。
3气象信息共享平台数据表系统设计
省级气象信息共享平台管理的气象数据主要包括区域自动站数据、地面气象观测站数据、探空数据、加密观测数据、农气数据、雷达数据和卫星数据。其中:(1)区域自动站采集的数据包括区站号、日期时间、风速、风向、雨量、气温、湿度和气压等,这些数据通过GPRS传输到位于移动的服务器中,并存入数据库,之后再定时导入到省局的数据库中;(2)地面气象观测站所观测的要素比区域自动站多,共有53个要素,但包括所有区域自动站的观测要素;(3)探空数据由探空报和高空报组成,包括PPAA、PPBB、PPCC、PPDD、TTAA、TTBB、TTCC和TTDD;(4)加密观测数据不是按时次每日记录的数据,也没有固定由哪些站点观测,因此加密观测数据一般由用户不定时人工上传,且用户上传的加密观测数据为文本格式(非结构化),因此上传之后平台需自动将文件中的各数据项解析出来,存入数据表中;(5)农气数据包括农气咨询中心内部业务系统收集的数据和业务系统产生的上报文件;(6)雷达入库数据包括雷达速度强度图(图像文件)和雷达基数据;(7)平台接收卫星系统传输的数据(图像文件),并直接存储至后台核心存储设备中;卫星包括风云二号卫星云图和风云三号卫星数据,其中入库数据为风云二号卫星云图(图像文件)和风云三号卫星观测原始数据及图像文件。为了实现上述气象数据的管理,平台主要系统设计以下数据表(限于篇幅,此处仅列出表名):等值面配色信息表、等值面表、行政区划表、农气AB报表(保存农气报的基本观测数据信息)、农气AB报作物表(保存农气报的作物生长信息)、农气AB报灾害表(保存农气报的灾害信息)、负氧离子观测数据表、区域自动站降水分钟数据表、自动气象站观测数据表、自动站侯数据统计表、自动站旬统计表、自动站日要素统计表、自动站日风表、自动站数据报监控表、自动站月统计数据表、micaps结构的探空报数据表、探空报基本信息表、等值线图片信息表、雷达回波图信息表、卫星云图信息表、土壤水分观测数据表、土壤水分月统计表、台站基本参数表、气象台站类型表、台站类型表和能见度观测数据表。
4气象信息共享平台功能系统设计
结合气象信息共享的业务需求,平台整体由气象数据应用、数据入库管理、台站管理和系统管理四大模块构成。其具体功能划分如图2所示。
4.1气象数据应用模块该模块是整个气象信息共享平台的核心部分,主要实现自动站数据、基本气象要素、农气数据、雷达回波图、卫星云图数据、土壤水分数据、人工地面观测数据和探空数据的查询、分析和统计。其核心可归纳为数据查询、数据统计分析、WebGIS展示和数据下载。(1)数据查询。数据查询为数据应用的主要方式,包括自动站数据、区域自动站数据、土壤湿度观测数据、能见度观测数据和负氧离子观测数据的查询。可以根据选择的站点、时次、时段、要素(可选多要素),以表格形式显示查询结果;同时实现表格行列可自定义、查询结果可打印、查询结果可生成TXT文件供用户下载、查询结果可导出为EXCEL文件等功能。(2)数据统计分析。可统计和查询任意时段内某要素的平均值、该时段内极大值和极小值;统计时支持站点可选、时次可选和要素可选,站点为单站、多站,时次为单一时次、连续时次;可统计和查询任意时段内单站气象要素值,提供曲线图。(3)WebGIS展示。采用开源WebGIS平台,在“自动站图集”的基础上,实现基本的地图操作功能,包括地图放大、缩小、察看全图等;实现自动站点空间定位及实时数据查询显示(气温分布图、降雨分布图、风力分布图、综合信息图、气象要素按数值大小绘制全省分布的色块图等)。(4)数据下载。选择任意时次/连续时次、任意站点、任意观测项目数据后,生成文本文件,供用户下载。
4.2数据入库管理包括入库参数配置和日志管理两个子模块,实现本应用数据库与基础数据库的表、字段对应信息的配置,以及相关数据操作的日志管理功能。
4.3台站管理实现台站类型管理和台站基本信息管理。
4.4系统管理实现平台内的用户管理、用户类型管理,组织结构管理,权限管理和日志管理等工作;该模块具有自主功能,能根据增加的栏目或功能将管理内容自动添加到管理系统中;能够实现所有栏目和功能的权限指定,具有自动和自主增加权限功能;能够对每类气象数据的每个要素或字段指定浏览/下载/修改/添加/删除等控制权限;能够进行用户级别设置,可自定义不同级别,每个级别能划分不同权限;能够对不同用户根据需要进行不同级别指定,能对同一用户同时指定不同级别,能对用户单独添加某种权限;能够对每个管理模块根据不同内容进行详细指定,如日志管理可划分为系统日志、用户日志、管理日志、数据日志和权限日志等。
