基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬接口實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

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1、萬方數(shù)據(jù)第17卷第3期電子設(shè)計(jì)工程2009年3月V01．17No．3ElectronicDesignEngineeringMar．2009基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬接口實(shí)驗(yàn)室設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)劉衛(wèi)濤．劉志強(qiáng)(西安交通大學(xué)計(jì)算機(jī)教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心，陜西西安710049)摘要：對接口實(shí)驗(yàn)流程進(jìn)行建模。利用純軟件技術(shù)完全軟件模擬實(shí)現(xiàn)硬件電路的設(shè)計(jì)與驅(qū)動(dòng)．從而實(shí)現(xiàn)一個(gè)有較低成本，較好管理規(guī)范的基于網(wǎng)絡(luò)的微機(jī)接口虛擬硬件實(shí)驗(yàn)室。利用軟件模擬手段仿真一個(gè)程序設(shè)計(jì)、接口電路設(shè)計(jì)、連線檢測和試驗(yàn)效果的可視化二維接15／試驗(yàn)環(huán)境。關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)流程建模；程序的仿真解釋執(zhí)行；虛擬芯片；芯片移動(dòng)；

2、連線變形中圖分類號(hào)：TP391．9文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：l006—6977(2009)03-0060—03DesignandimplementofvirtualinterfaceexperimentlaboratorybasedOilInternetUUWei-tao．LIUZhi．qiang(ComputerTeachingandExpedmentCenter,Xi’∞JiaotongUniversity,Xi’鉚710049，Ch／na)Abstract：Modelingtheinterfaceexperimentflow，andcomple

3、telysimulatingthedesignandimplementofhardwarecircuitusingpuresoftwaretechnology，SOacomputervirtualinterface]aberatorywhichislower-costingandbettermanagementandbasedonthenetworkisachieved．Two—dimensionalvirtualvisualizationlaboratoryinterfaceenvironmentareemulatedforprogramming

4、,interfacecircuitdesigning，linkingdetectionandexperimentresultsbysoftwaresimulationmethod．Keywords：experimentflowmodeling；programmedinterpreting；virtualchip；chipmoving；linkingchange1引言西部大開發(fā)為提高西部的教育水平帶來了契機(jī)。建立一個(gè)低成本，易維護(hù)，仿真性好。具有靈活性，覆蓋面廣的系統(tǒng)化的虛擬接口、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)來解決西部教育中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)難題，成為目前遠(yuǎn)程教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵

5、?；诰W(wǎng)絡(luò)環(huán)境的虛擬接口實(shí)驗(yàn)平臺(tái)是一個(gè)可以在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下運(yùn)行的虛擬實(shí)驗(yàn)室。為用戶提供一個(gè)二維f‘}的可視化的環(huán)境，用戶通過匯編指令的調(diào)試、執(zhí)行和分析，最終將指令執(zhí)行結(jié)果反饋給以軟件形式展示的硬件系統(tǒng)．驅(qū)動(dòng)虛擬硬件工作，產(chǎn)生正確的時(shí)序和波形圖。一個(gè)基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬接口實(shí)驗(yàn)室必須具備以下功能：①程序的仿真解釋執(zhí)行(程序解釋器)：模擬執(zhí)行完整的程序段，利用高級(jí)語言的面向?qū)ο蟮募夹g(shù)仿真解釋用戶提交的低級(jí)語言源程序；(螢虛擬芯片庫平臺(tái)：提供可視化的模擬圖形芯片和一些常見的虛擬門電路。用戶選擇芯片，門電路連線，接受程序執(zhí)行的結(jié)果數(shù)據(jù)，觸發(fā)芯片的工作，產(chǎn)生試驗(yàn)結(jié)果的

6、模擬時(shí)序波形圖。釋器平臺(tái)調(diào)用解釋規(guī)則庫，解釋程序結(jié)果并可視化的返回給客戶端。用戶將結(jié)果數(shù)據(jù)提交給已連接好的虛擬接口電路，服務(wù)器端通過類庫設(shè)計(jì)定義各類芯片的工作方式、電氣特性、I，0特性和幾何特性等。確定信號(hào)時(shí)延。對芯片的各個(gè)管腳分別建立子類，定義各管腳的電氣特性、I／0特性和幾何特性等，達(dá)到真實(shí)地模擬硬件結(jié)構(gòu)，使運(yùn)算結(jié)果與真實(shí)硬件相同。實(shí)現(xiàn)對各個(gè)接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行仿真。系統(tǒng)可根據(jù)用戶端的不同設(shè)計(jì)進(jìn)行重新配置執(zhí)行．使學(xué)習(xí)者感覺到其所應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)就是真實(shí)接口技術(shù)實(shí)驗(yàn)室。3接口實(shí)驗(yàn)流程建模一個(gè)現(xiàn)實(shí)的接口實(shí)驗(yàn)流程如下：學(xué)生接到實(shí)驗(yàn)任務(wù)。進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室：①打

7、開集成實(shí)驗(yàn)環(huán)境，在計(jì)算機(jī)上編寫匯編、C語言，通過詞法、語法檢查；②連接集成開發(fā)試驗(yàn)箱，連接跳線，燒錄程序；③觀察實(shí)驗(yàn)板上的現(xiàn)象，比對試驗(yàn)結(jié)果；④如果與預(yù)期結(jié)果現(xiàn)象一致，則試驗(yàn)程序正確，此試驗(yàn)結(jié)束，課后書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。否則轉(zhuǎn)向；⑤修改程序。調(diào)試程序重復(fù)②@。虛擬接口實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的模式如圖I所示。2系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)4匯編程序的仿真解釋執(zhí)行系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)基于Web瀏覽器，業(yè)務(wù)邏輯層，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)層(B／A／S1的三層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)計(jì)算模型圓．以Java為主要開發(fā)語言。瀏覽器端的展示層以JSP頁面為主．用戶登陸試驗(yàn)頁面，選擇以javaapplet應(yīng)用實(shí)現(xiàn)的虛擬芯片進(jìn)行連線。用戶在

8、網(wǎng)頁界面的提示處編寫試驗(yàn)程序13l，提交程序到服務(wù)器，服務(wù)器端的解收稿Et期：2008一ll一20稿件編號(hào)：2008110