近日,中心5个校级实验技术专项及虚拟仿真项目经过专家组验收通过。这5个项目分别是戴钧老师主持的《基于网络资源共享的数字电路教学实验仿真系统》、冯建文老师主持的《计算机硬件基础课程实验板卡的研制》、张桦老师主持的《多模态物联网感知与通信教学实验系统设计仿真软硬件平台》、章复嘉老师主持的《基于“云”技术的组成原理实验虚拟仿真软硬件平台》、刘春英老师主持的《数据库在线自动评测系统》。
《基于网络资源共享的数字电路教学实验仿真系统》项目完成了二极管,NPN、PNP三极管,NMOS、PMOS,与门电路(包括分立元件设计和集成电路),或门电路(包括分立元件设计和集成电路),非门电路,(包括分立元件设计和集成电路),RS触发器,D触发器,T触发器,异或门等40多个proteus虚仿实验的设计,不仅支持《计算机组成原理》实验,还支持《数字电路设计》实验,还能开展部分接口实验和基于FPGA的各种学生竞赛,并发度支持同时100人在线实验。后续计划面向全国高校开放。
《计算机硬件基础课程实验板卡的研制》项目研制了一款用于计算机硬件基础课程的FPGA实验板卡HCS-A01。HCS-A01实验板卡为6层电路板,包含两部分:FPGA模块和ARM模块。该板卡能支持本地实验和远程实验两种实验模式,基本设备数量多,技术先进,已获得发明专利一项。该板卡主要用于《数字电路课程设计》、《计算机组成原理课程设计》和《计算机系统结构》课程的实践环节。HCS-A01实验板卡已经连续3个学期提供给学生作为“口袋实验室”试点改革,学生可以随时随地开展实验,反映良好。
模态物联网感知与通信教学实验系统设计仿真软硬件平台》项目完成了基于树莓派和CC3200 LaunchPad 的实验套件,设计通用接口接插PCB板以支持多种传感器外扩。每个套件外扩三轴加速度模块、温湿度传感器、模拟温度模块、光感模块、高亮LED驱动模块、步进电机模块、LDC1000模块、血压模块、电池管理模块等。为各个模块开发配套的板级支持包(BSP),包括基于树莓派的实验例程12个,基于CC3200 LaunchPad的实验例程20个。本项目实现了底层数据上报的接口,可以为基于云平台的大数据分析提供底层实际真实数据,可以让学生真正体会到数据采集的过程,从而更加透彻的理解物联网数据从何而来、有何之用。
《基于“云”技术的组成原理实验虚拟仿真软硬件平台》项目完成了组成原理实验软硬件系统由单机版更新为网络版的工作,实验系统的软件部分既能够单独在基于“云”技术的网络上,脱离硬件设备,以虚拟仿真模式运行,也可以与硬件设备相结合,以主控模式运行。自创新“单机转云”技术,实现了虚拟机与实验仪硬件接口之间的通信,从根本上解决了虚拟机在硬件实验中的通信识别问题。目前该平台和实验教学资源都已用于教学。
《数据库在线自动评测系统》项目主要特点是采用虚拟表技术,用户可以像操作本地数据库一样进行数据库的各种操作。学生完成实验后无需人工干预,系统能自动给出评测结果。支持远程在线实验,方便学生在线练习。该系统的应用改变了传统数据库课程的实践模式,可以让学生在线进行数据库实验,并进行自动评测,不仅能减轻教师的劳动强度,也将极大调动学生的学习积极性,提高学生的实践能力。
该批项目的推广应用将为中心提供更丰富的实验手段和更先进的实验平台,有助于提升中心的实验教学水平。
计算机硬件基础课程实验板卡
基于“云”技术的组成原理实验虚拟仿真软硬件平台