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基于组件的数字电路虚拟实验室的设计与实现

作　者: 杨家福
导　师: 陈松乔
学　校: 中南大学
专　业: 计算机科学与技术
关键词: 数字电路虚拟实验室 JavaBean 线程同步数据驱动
分类号: TP311.52
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 35次
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内容摘要

随着Internet技术突飞猛进的发展,远程教育作为一种新型的教育模式在国内外得到了广泛的应用。虚拟实验室环境能让师生通过Internet进行近似于真实的实验教学活动,特别是针对实验条件缺乏或实验本身具有危险性、破坏性的情况,它已成为远程教育的一个重要辅助工具。数字电路是计算机科学与技术专业及一些理工科专业的专业基础课,实验是其教学的重要环节,掌握的好坏直接影响学生对课程的理解以及实验动手能力。本文在深入研究数字电路的特点及基本原理的基础上,提出了一种基于JavaBean组件技术的数字电路虚拟实验室的设计模型和实现方法。该系统采用Java语言开发,具有良好的平台无关性；利用JavaBean组件技术开发实验设备,并利用Java反射机制动态调整组件的属性和行为功能,使系统易于维护和扩充；利用XML技术实现组件注册和系统配置；结合数据驱动原理和Java的线程同步机制,提出了一种基于数据驱动的触发式调度机制,实现组件之间的数据传递和调度运行。系统实现了自主定制实验流程、实时动态显示实验结果等功能,能模拟仿真数字电路基本实验,具有一定的应用价值。本文最后对系统的目前研究工作进行了总结,并对下一步的工作进行了展望。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-8
第一章绪论  8-14
  1.1 课题研究背景  8-9
  1.2 国内外研究现状  9-11
    1.2.1 国外研究现状  9-10
    1.2.2 国内研究现状  10-11
  1.3 虚拟实验室开发技术  11-12
  1.4 课题的研究目标和意义  12
  1.5 论文组织结构  12-14
第二章系统的总体设计与分析  14-21
  2.1 系统功能需求分析  14
  2.2 基于组件的开发技术  14-15
  2.3 系统的体系结构  15-17
  2.4 系统的功能模块结构及特点  17-19
    2.4.1 系统的功能模块结构  17-18
    2.4.2 系统的特点  18-19
  2.5 系统的运行环境  19-20
  2.6 本章小结  20-21
第三章系统实现中的相关技术  21-30
  3.1 利用Java语言开发系统平台  21-22
  3.2 采用Java Bean组件技术开发实验设备  22-23
  3.3 利用XML技术保存实验组件信息  23-25
  3.4 利用反射技术动态获取组件属性信息  25-27
  3.5 利用对象序列化技术实现实验的保存和读取  27-28
  3.6 利用多线程技术实现组件的并发处理  28-29
  3.7 本章小结  29-30
第四章系统的详细设计与实现  30-48
  4.1 系统界面设计与实现  30-32
  4.2 实验设备组件的开发与实现  32-41
    4.2.1 虚拟实验设备模型的定义  32-33
    4.2.2 模型的基本类实现  33-34
    4.2.3 数据生成组件的设计与实现  34-37
    4.2.4 数据处理组件的设计与实现  37-41
    4.2.5 终端结果显示组件的设计与实现  41
  4.3 组件调度机制的分析与实现  41-47
    4.3.1 组件间的连接关系  42-44
    4.3.2 组件的调度控制  44-47
  4.4 本章小结  47-48
第五章系统运行实例  48-54
  5.1 实验原理和电路  48-51
  5.2 实验步骤  51-53
  5.3 本章小结  53-54
第六章结束语  54-57
  6.1 工作总结  54-55
  6.2 今后工作展望  55-57
参考文献  57-61
致谢  61

基于组件的数字电路虚拟实验室的设计与实现

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