云端数字电路实验系统设计与实现

发布时间：2024-02-07 05:09

　　实验教学作为工科教学过程中的关键环节,是培养学生将理论应用于实际、剖析和解决实际问题必不可少的方式。但是随着我国教育体制改革工作的不断深化以及接受教育的群体不断增多,实验室资源逐渐难以满足学生需求,也使得传统实验教学工作难以适应新时代的实验教育要求。数字电路技术作为电类专业的基础课,其配套的实验教学环节对学生掌握理论知识、培养系统性思维以及后期课程学习至关重要。论文针对数字电路技术实验课程的需要,设计一种云端数字电路实验系统,该系统主要由云端数字电路实验台、阿里云服务器以及客户端软件等三部分组成。其中云端数字电路实验台作为用户进行实验操作的真实载体,由实验资源部分和控制器组成。阿里云作为云端数字电路实验台和客户端的中间桥梁,负责资源分配和数据转发操作。而客户端软件为用户提供了一个拟实的软件交互界面,使得用户可以进行远程实验操作。论文的主要研究内容包括:1)总结并分析目前各种类型的虚拟实验室构建模式及其优缺点,同时给出适合于数字电路课程的云端网络系统双C/S架构和相应实验操作流程;2)根据云端数字电路实验系统需求设计对应的实验资源电路和控制器电路,并给出各功能子模块详细设计流程;3)针对...

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
引言
1 绪论
    1.1 课题背景及意义
    1.2 国内外发展现状
        1.2.1 虚拟实验室的发展
        1.2.2 基于远程控制的云端虚拟实验室
    1.3 主要研究内容
    1.4 论文章节安排
2 云端数字电路实验系统总体设计
    2.1 系统需求分析
    2.2 云端数字电路实验系统总体架构
    2.3 系统方案设计
        2.3.1 网络架构选择
        2.3.2 云端实验台硬件结构设计
        2.3.3 网络通信方式选择
    2.4 通信数据包格式制定
    2.5 本章小结
3 云端数字电路实验台硬件设计
    3.1 硬件总体结构设计
    3.2 FPGA核心板设计
    3.3 实验资源电路设计
        3.3.1 ADC电路设计
        3.3.2 DAC电路设计
        3.3.3 虚拟示波器硬件电路设计
        3.3.4 显示电路设计
    3.4 控制器硬件设计
        3.4.1 DDS信号源电路
        3.4.2 WIFI模块电路
        3.4.3 PS配置电路
        3.4.4 Flash和串口电路
    3.5 本章小结
4 云端实验台软件设计
    4.1 云端实验台软件总体架构
    4.2 云端实验台驱动程序设计
        4.2.1 WIFI模块驱动设计
        4.2.2 AD9833 驱动设计
        4.2.3 OLED驱动设计
    4.3 云端实验台应用程序设计
    4.4 本章小结
5 服务器与客户端软件设计
    5.1 Java与 C#简介
    5.2 服务器软件设计
    5.3 客户端软件设计
        5.3.1 Measurement Studio简介
        5.3.2 客户端界面设计
        5.3.3 客户端程序设计
    5.4 参数配置软件设计
    5.5 本章小结
6 系统调试与测试
    6.1 云端实验台硬件测试
    6.2 系统联调测试
        6.2.1 实验操作流程
        6.2.2 具体测试
    6.3 综合项目测试
    6.4 本章小结
7 总结与展望
参考文献
在学研究成果
致谢



本文编号：3896816