計算機接口技術及應用精選(九篇)

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第1篇：計算機接口技術及應用范文

近年來計算機軟件開發(fā)技術快速發(fā)展，其在各行各業(yè)的應用中越來越廣泛，在船舶設計開發(fā)中計算機軟件開始應用，軟件開始具備集成性，使一套計算機軟件就可以集成在一個平臺上進行管理操控，大大的提高了設計人員的工作和設計工作效率。

【關鍵詞】軟件接口 系統(tǒng)集成 船舶軟件 船舶設計

在當今的計算機軟件技術環(huán)境下，集成設計領域的CAD/CAE/CAM/CAPP/PDM等等軟件，再銜接智能數(shù)據(jù)統(tǒng)計和邏輯運算以及其他數(shù)字化子系統(tǒng)模塊，建立一套基于船舶報價設計、基礎設計、細節(jié)設計、生產(chǎn)過程設計、運行信息等完成的系統(tǒng)，此系統(tǒng)能夠集成各種語言和數(shù)據(jù)庫的軟件，通過系統(tǒng)的不同接口實現(xiàn)對接集成，在船舶的設計應用中實現(xiàn)統(tǒng)一全方位的智能設計。

1 船舶概念設計的定義與特點

船舶概念設計一般是指設計工作者根據(jù)多年的經(jīng)驗以及各種設計規(guī)范進行確定所需功能，再對船型選型、動力裝置、武器系統(tǒng)，空間系統(tǒng)、總體布局等，在集合多種不同的方案后，進行設計初級的系統(tǒng)整體性能測試驗證，最終確定最佳的設計方案進行設計施工。船舶的設計通常具備一下幾個特點。其一，概念設計。在船舶的設計初期，很多的設計信息是不完整的，大多數(shù)是設計者根據(jù)自身多年的經(jīng)驗進行初期設計，不確定信息較多，在性能上也需要抽象性信息設計。其二，設計結果的多樣性，船舶通過概念設計環(huán)節(jié)，因為不同設計者的原因往往得出不同的結果，在設計中一個小小的信息參數(shù)變動也會出現(xiàn)不同的設計結果，每一個子程序的解算方式有很多種，這樣就出現(xiàn)了多種不同的方案。其三，創(chuàng)新性?？萍疾粩嗟膭?chuàng)新和船舶行業(yè)技術的進步，技術設計創(chuàng)新是時代的需要，也是勢在必行的改革創(chuàng)新。其四，多學科互聯(lián)性。船舶設計在現(xiàn)代科技的引領下，吸取了不同學科的高端技術，例如結構力學，超聲波振動，流體力學，外形以及整體性能學等等，設計者會結合不同學科的技術選取全局最佳設計方案。

2 船舶軟件接口開發(fā)現(xiàn)狀

雖然近些年來，國內(nèi)的計算機軟件開發(fā)水平得到了一定程度的提高，同時在各個行業(yè)的應用也較多，但是然仍存在較多的問題，在我國國內(nèi)船舶設計軟件上，不同的CAD或者CAM系統(tǒng)之間普遍采用的是IGES數(shù)據(jù)標準格式來進行數(shù)據(jù)的轉換，但是在轉換時仍然會出現(xiàn)部分數(shù)據(jù)信息的丟失，不能夠滿足設計人員初始的設計理念。

在國內(nèi)船舶CAD軟件接口的開放上，很多的專業(yè)技術人員做了較為復雜的研究性工作，其著重對CATIA軟件幾何接口的數(shù)據(jù)結構、存放形式和算法進行了探索，通過CATIA提供的信息數(shù)據(jù)進行幾何接口模塊對接，從而能夠實現(xiàn)CAD和CAM兩種軟件之間的數(shù)據(jù)轉換，這樣使得設計人員能夠在開發(fā)時達到預期的設計效果。

在船舶設計初期設計過程中，獲取的原始數(shù)據(jù)信息量非常龐大，數(shù)據(jù)的正確性也需要反復核對，故此這項也是非常復雜和消耗時間的問題，有技術人員使用語言程序編寫了 AUTOCAD接口子程序，它可以將有限的原始研究數(shù)據(jù)進行可視化操作，能夠使得分析人員檢測數(shù)據(jù)正確性，在圖形平臺中一般使用DXF標準數(shù)據(jù)接口，直接使圖形不經(jīng)任何轉換和復雜操作輕松實現(xiàn)圖形快速生產(chǎn)，這種方法也被廣泛使用到結構復雜的船舶空間設計中。

在船舶工程軟件集成接口研究中，MSC系列的NASTRAN軟件與CAD應用集成軟件已經(jīng)實現(xiàn)了計算機輔助集成接口方式對接，實現(xiàn)了實時數(shù)據(jù)交換，在沈陽的造船工廠通過使用集成軟件對接方式實現(xiàn)了船模擬定、船體二次開發(fā)，管路電氣焊接的二次開放等工作，通過集成接口軟件更快更精準的進行了數(shù)據(jù)的提取，使得船廠節(jié)約了造船時間和周期?，F(xiàn)代造成工業(yè)中集成軟件中艦船力學計算和流固耦合分析也廣泛得到應用。

3 船舶數(shù)字化智能設計系統(tǒng)

在目前我國造船行業(yè)中，計算機軟件技術的接口集成應用得到了廣泛的應用，但是仍然存在部分問題，特別是在軟件的開放和集成上，就目前國內(nèi)技術能力來看，很多的船舶計算機軟件集成技術停留在一個單一的階段，雖然有部分軟件實現(xiàn)了接口的對接，但是不能全面的對造船工業(yè)的各個工序進行全面的集成，計算機軟件在船舶技術的應用中處于一個局部的應用范疇內(nèi)，特別是在設計和建造的信息、產(chǎn)品數(shù)據(jù)的管理等方面的集成，處于初級階段，現(xiàn)代的計算機軟件集成應用也是處于船舶制造中的某一個應用工序內(nèi)，而軟件的本身復雜性較高，很多技術人員要花很長時間去摸索軟件的功能，一個船舶的制造不是一個單位、一個系統(tǒng)、一個專業(yè)參與的，每個單位或者系統(tǒng)都負責不同的工序，計算機軟件如果不能實現(xiàn)各工序的制造信息數(shù)據(jù)共享，就會出現(xiàn)二次開發(fā)的困境，因此要打造船舶數(shù)字化智能設計系統(tǒng)，要在一個計算機軟件內(nèi)實現(xiàn)各單位，各系統(tǒng)，各專業(yè)部分的信息共享，對于在制造船舶時的各個節(jié)點、階段上需要的數(shù)據(jù)能夠及時準確的被相關人員掌握，有利于工作的快速推進。

實現(xiàn)智能化的計算機平臺技術，就要求計算機軟件能夠將船舶的設計者提供的母型船數(shù)據(jù)庫，設備數(shù)據(jù)庫，電子規(guī)范驗證工具等等系列信息，具備智能的優(yōu)化功能，實現(xiàn)各合作單位不再受制于地里位置、場地的制約，打破傳統(tǒng)的制造技術，快速精準的確定每一個節(jié)點和階段需要的數(shù)據(jù)和設計者的要求。因此，實現(xiàn)計算機軟件在船舶制造智能化的應用較為重要。

4 結束語

在國外船舶計算機軟件接口開放應用上已經(jīng)有較為成熟的理論，并且開發(fā)出了系列的軟件系統(tǒng)，我國船舶數(shù)字化智能設計系統(tǒng)KSHIP是現(xiàn)今能夠集成CAD、CAM、CAE等等軟件的商用軟件，結合船舶的設計制造整個流程和自主開發(fā)的系統(tǒng)模塊，軟件接口，形成了自己的一套完成智能化集成平臺，隨著科技技術的不斷發(fā)展，能夠現(xiàn)實船舶智能化的集成接口平臺將不斷被更新，只有依靠科學，不斷提高精準、快速、集成系統(tǒng)的計算機軟件，才能夠實現(xiàn)我國船舶智能化的應用，才能夠大力帶動我國的船舶制造行業(yè)奔向更輝煌的明天。

參考文獻

[1]李輝，孫德杰，梁興國.網(wǎng)絡安全分析及安全策略[J].中國水運，2007，5（06），122-123.

[2]謝海燕，熊鷹，孫海濤.計算機輔助船舶概念設計關機技術與發(fā)展趨勢[J].造船技術，2010（01）：43-46.

[3]高峰，崔湘龍，鄭龍.船舶工程軟件集成接口技術研究[A].06MIS/S&A 學術交流會論文集[C].2006，53-58.

作者簡介

胡濤（1983-），男，江西省人。大學本科學歷?，F(xiàn)中國船級社上海規(guī)范研究所工程師。研究方向：船舶軟件工程。

第2篇：計算機接口技術及應用范文

所謂的計算機軟件數(shù)據(jù)接口主要是開發(fā)商根據(jù)用戶的實際操作需求以及軟件開發(fā)商一些標準規(guī)范所設定的一個用來進行數(shù)據(jù)交流的載體，計算機軟件數(shù)據(jù)接口的應用，不僅使得數(shù)據(jù)的安全性得到了有效的保障，而且也使得數(shù)據(jù)應用具有一定的靈活性，用戶可以基于靈活的數(shù)據(jù)來進行軟件的操作。計算機軟件數(shù)據(jù)接口的形式可以是一些數(shù)據(jù)文件，也可以是一些程序接口函數(shù)，甚至還可以是數(shù)據(jù)庫，利用這些接口可以實現(xiàn)對數(shù)據(jù)的高效應用。軟件接口在系統(tǒng)A、B結構巾所處的位置見圖l。

2計算機軟件數(shù)據(jù)接口實現(xiàn)思路和應用

2.1文件交換模式。文件交換模式就是利用制定數(shù)據(jù)結構中所存在的數(shù)據(jù)文件對開發(fā)商以及用戶之間的進行交換完成的一種具體應用渠道。用戶以及開發(fā)上根據(jù)既定的數(shù)據(jù)結構來進行文件的設定，并上交該文件，同時，利用軟件對該文件進行掃描，在掃描完成后，就需要依據(jù)系統(tǒng)所制定的內(nèi)部原則和規(guī)范來為用戶提供相應的文件，用戶或者是開發(fā)商只需要按照一定的規(guī)則就可以讀取相應的文件，這樣就實現(xiàn)了數(shù)據(jù)之間的有效傳送。數(shù)據(jù)文件的形式多種多樣，一般較為常見的數(shù)據(jù)文件格式就是ini文件以及txt文件。開發(fā)商可以設定任何形式的數(shù)據(jù)文件形式，然后可以將所設定的文件格式轉化為常見的文件格式，現(xiàn)就具體舉一個數(shù)據(jù)文件交換的應用實例：2.1.1ini文件。一般來說，Windows系統(tǒng)中，會相應的配置常見文件，而ini文件就是其中第一種，在對Windows系統(tǒng)進行操作的過程中，就會生成ini文件，并且文件中的函數(shù)形式為API函數(shù)，在計算機中，大部分的軟件都會應用ini文件來對其所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息進行有效的記錄。然后在利用對ini文件的操作，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳送的目的。ini文件樣例：[his]code=000001licence=14l201000000540a0al28770lc286937下面是常用的讀寫ini文件的API函數(shù)：讀取ini文件函數(shù)DeclareFunctionGetPrivateProfileStringLib“kenel32”Alia“sGet-PrivateProfileStringA”(ByVallpApplicationNameAsSting，ByVallp-KeyNameAsAny，ByVallpDefaultAsSting，ByVallpRetumedStringAsString，ByValnSizeAsLong，ByVallpFileNameAsString)AsLong2.1.2txt文件。txt文件是Windows中的文本文件。程序員在開發(fā)軟件的使用也經(jīng)常使用txt來記錄一些特殊的格式。比如字符串##AAA##BB##C##，以“##”分割字符串，讀取##之間的數(shù)據(jù)即可。而操作txt的方式在各種開發(fā)語言中都有提供。比如vb中：讀取文件DimbAsStingOpe“nf:＼Read.txt”ForInputAs#lb=StrConv(1nputB(LOF(1),1)，vbUnicode)Close#1寫入文件DimbAsStingOpe“nf：＼Wirte.txt”ForOutputAs#2Print#2，bClose#2程序員對于文件交換模式的開發(fā)相對來說較為靈活，在開發(fā)文件交換模式的時候，不需要考慮到編程語言的問題，最大限度的滿足了對方的要求。雖然文件交換模式不會受到編程語言的約束，但是也需要第一開發(fā)商能夠有效的針對第三開發(fā)商的工作進行監(jiān)督和檢驗，保障第三開發(fā)商及時有效的將接口文件進行上交。

2.2應用程序接口函數(shù)模式。所謂的應用程序接口函數(shù)模式就是開發(fā)商在進行開發(fā)之前，就已經(jīng)定義好相應的函數(shù)，并且依據(jù)用戶的需求，在第三開發(fā)商介入之前，就有效的對數(shù)據(jù)進行了操作，在操作的過程中，就有效的滿足了用戶的保密性需求。用戶在對該數(shù)據(jù)進行操作的過程中，不再需要進行數(shù)據(jù)保密工作，而只需要進行函數(shù)的提交即可，這樣就可以有效的對數(shù)據(jù)進行合理的操作。比如定義以下函數(shù)：IntgetMembers(char*nd，char*bm，char*info)返回值：0：成功小于0：失敗使用方法：使廂時需要提前聲明函數(shù)：PublicDeclareFunctiongetMembersLi“bNhHislmp．dll”(-ByValndAsSting，—ByValbmAsString，—ByValinfoAsString)AsLong然后調(diào)用函數(shù)n=getMembers“(2010”“,000001”，info)就目前的一系列接口模式來說，應用程序接口函數(shù)模式應用較為普遍，而且大部分的軟件開發(fā)商都會設立自己的接口函數(shù)，并且將這些接口函數(shù)公布于眾，這樣是為了能夠使得用戶可以更為方便和安全的應用這些數(shù)據(jù)接口，從而使得產(chǎn)品能夠得到廣泛的銷售。

2.3中間數(shù)據(jù)庫模式。中間數(shù)據(jù)庫模式是軟件開發(fā)商自主構建的一個數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫屬于公共型數(shù)據(jù)庫，在該數(shù)據(jù)庫中，只有經(jīng)過授權的用戶以及第三方開發(fā)商才能夠進行數(shù)據(jù)的調(diào)取，在數(shù)據(jù)應用的過程中，一定要嚴格的依照相應的規(guī)則來進行操作，從而有效的實現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的交互傳送。而這樣的模式的數(shù)據(jù)庫格式多種多樣，但是卻需要由用戶或者是第三方開發(fā)商來進行指定，而其所應用的數(shù)據(jù)庫卻可以是任何形式的數(shù)據(jù)庫，并不需要特定的指定。中間數(shù)據(jù)庫模式相對于第三方開發(fā)商來說，在開發(fā)上較為簡便，而且在數(shù)據(jù)的操作上也具有一定的靈活性。然而，在進行數(shù)據(jù)操作的過程中，難免會應用到一些額外的數(shù)據(jù)庫，一些數(shù)據(jù)庫中的配置相對來說較為繁雜，配置高端，操作具有一定的難度，所以，這樣的數(shù)據(jù)庫模式在實際的應用中并不廣泛。

3結束語

第3篇：計算機接口技術及應用范文

關鍵詞：計算機接口技術；特征分析；設計研究

計算機接口是計算機設備中的一個重要連接點，能夠使設備之間實現(xiàn)相互的連接，并作為電路的分界點，能夠使計算機設備各個軟件系統(tǒng)更好的連接起來，實現(xiàn)各個系統(tǒng)的運行。在這種連接基礎上，計算機的微處理在運行當中能夠更好的進行信息傳遞，使信息傳遞變得更加及時、高速。這是計算機接口技術最為重要的特征。鑒于計算機在結構上相對復雜，為此，接口的設置方式非常多樣，對其進行深入研究需要花費非常多的時間。常見的接口種類有：PS/2接口、LPT式接口、USB接口等，這些接口的構成以及功能都是不同的，為此，在功率傳輸上也有一定差別。

1不同的計算機接口表現(xiàn)出的類型、特征以及應用效果

1.1COM串行接口

COM串行接口主要應用在MODEM等類似設備接口的連接上，用來進行信息、文件等的傳輸。在類型上還有COM1接口以及COM2接口，2種類型的接口地址都存在差異，并且在信號中斷上也存在差異，在傳輸反映上，COM2則更有優(yōu)勢。

1.2PS/2接口

PS/2接口也是計算機的一種接口類型，并且常常使用在計算機鍵盤以及計算機的鼠標連接位置處，DIN的連接器是使用較為普遍的，并且通信協(xié)議是串行的，DIN所具有的腳分別是：時鐘傳輸腳|數(shù)據(jù)傳輸腳、電源傳輸腳以及信息傳輸腳等，在5個腳當中，只有這4個腳具有特定意義。

1.3LPT并行接口

LTP接口是一種非常常見的計算機接口，經(jīng)常應用在打印機、設備掃描儀等設備連接中，連接通常采用的是26腳的接口。其工作模式主要有4種形式，分別是SPP標準工作化模式、實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞绞峭ㄟ^實現(xiàn)雙半的單向傳輸模式，這種模式下，數(shù)據(jù)或者是信息傳遞的將非常慢，傳輸?shù)男瘦^低。但是在很多的設備中使用的較為廣泛，其通用性非常強，通常都在默認的工作模式下傳輸以及運行。還有一種增強型的工作模式，EPP模式其數(shù)據(jù)的傳輸采用的是雙半工雙向傳輸形式，這種傳輸形式在傳輸速率上較高，并且經(jīng)常使用在一些戶外設備中進行數(shù)據(jù)的傳輸。還有一種傳輸模式是ECP擴充工作模式，傳輸方式也是雙向雙工形式，其設置可以在BIOS下進行，在外部設備的工作模式下非常適合，其雙向傳輸?shù)乃俾室彩欠浅８叩摹?/p>

1.4USB接口

LDE接口在數(shù)據(jù)的傳輸速率上有非常大的優(yōu)勢，并且硬盤所支持的模式是UDMA65，在傳輸過程中必須要使用硬盤軟線，并且要在連接上確保其準確，每一個插頭的連接順序都是特定的，為此，在連接過程中一定要規(guī)范進行，如果不按照特定的順序操作將不能實現(xiàn)傳輸速率的提高。

1.5USB接口

USB的串行總接線有非常多的優(yōu)點，能夠支持非常多的大型外部設備，并且在進行外部設備連接過程中要能夠有充足電源的支持，USB接口能夠實現(xiàn)隨時插入、隨時拔出的效果，其在使用上非常方便，在日常文件傳輸、信息傳輸?shù)确矫娣浅ｌ`活。在外部設備已經(jīng)接入USB插孔時，系統(tǒng)高速或低速運行是按照外部線路的狀態(tài)確定的。鑒于USB在傳輸速率上有非常多的優(yōu)勢，可以對其進行單獨的供電。總之，并行接口可以進行多項數(shù)據(jù)的統(tǒng)―傳輸，但是卻存在傳輸距離過長的缺點。而串行接口能夠實現(xiàn)―對一的數(shù)據(jù)傳輸，其傳輸過程中的速度不及并行接口，長距離的線路傳輸非常適用。

2計算機接口的連接方法

2.1并接口連接

在該類型的接口連接狀態(tài)中，可以通過電纜將2個需要相連的設備連接起來，能夠實現(xiàn)通訊與交換的雙向功能，其方式體現(xiàn)在：將A、B兩臺計算機連接，A計算機采用串行接口，B計算機則使用并行接口，再將A計算機作為數(shù)據(jù)的接收機并同時將接收的數(shù)據(jù)發(fā)送給B計算機，就是說，A計算機在發(fā)送信號的同時也在接收B機的信號，在兩臺計算機同時準備傳輸就緒以后，A地對B信號地，A對B的終端準備就緒，A機在請求發(fā)送信號以后，B機將把信號發(fā)送取消，A取消發(fā)送后對B請求發(fā)送。這種接口傳輸方式可以進行8腳的并行接口與23腳的并行接口相互連接，但是其實現(xiàn)的前提是要將兩臺計算內(nèi)安裝統(tǒng)一的協(xié)議，并且將其關系設置好。

2.2紅外線的傳輸接口連接

當前，在很多計算機上都有傳輸接口插腳，但是沒有紅外線裝置，用戶只能自行安裝購買。一般來說，將紅外線的信號收發(fā)器要求將接口插頭安裝在主板IRDA的插腳上，而外置的紅外線發(fā)收器只要將COM插好就可以。在完成了紅外線的安裝以后，就可以對菜單進行設置，使用BIOS對參數(shù)進行集成，可以首先將“UART2 Use Infrared”選項設置為IrDA，再將Infra Rod Function”設置為縮寫形式的ASKIP，并要同時將“IR Transfer Mode”設置為FULL形式。這樣在重新啟動計算機設備時就可以自動搜索到新的連接硬件設備，再將關盤放置到指定的位置處，系統(tǒng)就會將“紅外線信號傳輸協(xié)議”安裝上，在計算機完成了協(xié)議的安裝以后，在計算機的“我的電腦”中就要自動生成“紅外線接收方”這一標識。再從“控制面板”中將“紅外線監(jiān)視器”打開，并且指定的選項中選擇“紅外線通訊啟動”。選擇全部內(nèi)容，并在最后在“首個選項”任務欄中選擇上全部內(nèi)容，與此同時，還要進行計算機名稱的“認證”輸入，這樣就完成了整個紅外線傳輸接口的安裝。

在完成了上述內(nèi)容的設置以后，紅外線的傳輸接口能夠將2臺計算機設備連接起來，在連接的同時能夠確保紅外線的發(fā)送接口位置與計算機設備處在同一個位置上，并且避免出現(xiàn)了兩個設備間距過遠的情況發(fā)生。其距離控制在2～4米為宜，并且角度偏差控制在20度為宜。在完成了連接以后，系統(tǒng)就會出現(xiàn)自動提醒，主要以聲音提示為主，這樣就能夠在兩臺計算中之間進行數(shù)據(jù)的傳輸。

第4篇：計算機接口技術及應用范文

關鍵詞：微機原理；接口技術；Proteus；虛擬仿真

“微型計算機原理與接口技術”作為計算機專業(yè)基礎課程之一，其重要性越來越突出?！拔⑿陀嬎銠C原理與接口技術”主要內(nèi)容是微型計算機的基本工作原理、系統(tǒng)的組成、接口技術和基本的匯編語言程序設計知識。

隨著微接口技術的發(fā)展，接口已經(jīng)成為直接影響計算機推廣的關鍵。嵌入式產(chǎn)品的開發(fā)與應用中的硬件方面是微機接口電路開發(fā)與應用的重要內(nèi)容，因而微機接口技術是本專業(yè)大學生必須掌握的基本技能。學生應采用理論與實踐相結合的方法，在理論指導下，加強動手實驗，在實踐中鞏固理論，進而全面掌握微機接口理論，并掌握實際應用開發(fā)能力。

一、Proteus軟件介紹

Proteus仿真軟件是系統(tǒng)設計與仿真平臺，它包含2個軟件包，ARES是布線編輯軟件包，ISIS是原理圖編輯與仿真軟件包。Proteus對8086 CPU及相關接口芯片提供了支持。電路仿真和原理圖設計兩個功能模塊是“微型計算機原理與接口技術”教學和實驗仿真中的主要內(nèi)容。Proteus軟件有豐富的器件庫，超過27000種元器件，它的原理圖設計功能非常強。Proteus軟件具有智能化的器件搜索和連線功能，因而提高了使用效率。Proteus軟件具有完善的電路仿真功能，有很多的激勵源，例如直流、正弦、指數(shù)信號以及大量的虛擬儀器。線路上變化的信號可以用圖形的方式實時顯示，可以分析電路的多項指標。

二、Proteus軟件在教學中的應用

1.仿真方法

Proteus軟件運行ISIS后，進入軟件的主界面。首先要設置view圖形界面的大小和system下的顏色、捕捉對齊等項目。

Proteus軟件的儀表資源有圖形顯示功能，它的功能與示波器類似。Proteus的元件資源有數(shù)字和模擬、交流和直流等。Proteus的調(diào)試手段有系統(tǒng)總體效果和分步調(diào)試。

2.仿真實例

由微處理器組成的微型計算機，一般包括CPU系統(tǒng)、存儲器、定時電路、I/O接口電路以及連接各部分的系統(tǒng)總線等幾大部分。而CPU系統(tǒng)除了核心器件微處理器之外，還應有保證CPU正常運行及與存儲器和I/O接口相匹配的各種芯片，如時鐘發(fā)生器、總線驅動和控制器、地址鎖存器，數(shù)據(jù)收發(fā)器及系統(tǒng)等待控制電路等。8255的數(shù)據(jù)總線連接到CPU的AD0～AD7引腳，進行CPU和8255之間的數(shù)據(jù)交換。用CPU的A1連接到8255的A0，CPU的A2連接到8255的A1，實現(xiàn)8255內(nèi)容寄存器的選擇。8255的A口低4位作為鍵盤的行信號，同時A口低4位作為4個8段數(shù)碼管的位選擇線，8255的B口8位連接8段德牘艿8位段信號，8255的C口低4位連接鍵盤的列信號。按鍵信息傳送到8255，然后通過8255送到CPU，CPU將收到的按鍵信息傳送到8255，再通過8255傳送到8段數(shù)碼管上顯示。硬件原理圖及仿真結果如圖1所示。軟件的實現(xiàn)思路是對8255的A口進行讀取操作，讀取鍵盤的按鍵信息，將讀到的信息進行判斷，識別按鍵值；然后根據(jù)鍵值輸出8段數(shù)碼管的字形碼到8255的B口，按鍵值就在8段數(shù)碼管上顯示出來。通過引入仿真軟件，教師可以帶領學生真正理解8255的功能以及具體的編程和使用方法。

三、結語

Proteus能實現(xiàn)的仿真內(nèi)容比較豐富，有8086系統(tǒng)中的內(nèi)存、I/O接口芯片與CPU的連接等內(nèi)容。在教學過程中引入Proteus，可以幫助學生理解CPU以及各類接口芯片的功能，學習各類接口的硬件連接和軟件編程；可以顯著提高課堂的教學效果，幫助學生理解相關內(nèi)容。筆者建議學生自學Proteus的相關知識，并擴展應用到單片機等內(nèi)容的學習中。Proteus不僅可以用于學習時的仿真，在真正的產(chǎn)品設計中也可以用來設計和仿真。在教學中引入Proteus軟件，不僅提高了課堂教學效率，也為學生將來從事相關的設計工作打下了基礎。

參考文獻：

[1]吉向東，李新鄂.基于Proteus的微機原理實驗仿真[J].信息技術，2010（2）：36-39.

第5篇：計算機接口技術及應用范文

一、前言

微機原理與接口技術是電子信息類理工科的一門重要專業(yè)基礎課。內(nèi)容涵蓋微機原理、匯編語言程序設計及微機接口技術，兼顧硬件和軟件2個方面，該課程的特點是概念抽象，實踐性強。實踐教學對于學生理解課程內(nèi)容，培養(yǎng)學生動手能力是十分重要的。

二、《微機原理與接口技術》實踐教學現(xiàn)狀

隨著高等教育正在由知識型教育向能力培養(yǎng)為中心的教育進行轉變，電子信息類課程的實踐教學環(huán)節(jié)都大大加強。但由于受到硬件實驗環(huán)境與實驗內(nèi)容制約，特別是《微機原理與接口技術》實踐教學只發(fā)生了量變而非質(zhì)變，仍處于滯后的位置。

在目前的教學中，《微機原理與接口技術》實踐教學存在以下幾個方面的問題：

（1）實驗內(nèi)容固定陳舊，大都是些傳統(tǒng)接口芯片功能的驗證實驗，由于實驗臺上的芯片資源有限，不具備進行多芯片組合的綜合型實驗的條件。大部分學校進行的還都是8位接口芯片的實驗，而現(xiàn)在常用的大部分是32位64位的接口，實驗內(nèi)容過時。同時一些多核處理器，pci—express總線，sata接口技術等一些新技術根本沒有涉及[1]。

（2）實驗平臺落后，實驗平臺芯片資源少，擴展性差，只能進行一些簡單的功能驗證實驗，實驗內(nèi)容也因芯片種類和實驗臺架構固定而不易調(diào)整，不能發(fā)揮學生的創(chuàng)新能力。平臺外設簡單，無法激發(fā)學生的興趣。

（3）實驗技術落后，很多學校還采用的是搭積木式的設計方法進行教學[2]，學生的實驗靈活性小，大都是按圖連線，下載程序的操作，限制了學生的設計創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。WWW.133229.cOm實驗簡單抽象，大都是些芯片功能上的驗證，啟發(fā)性小。

（4）重軟輕硬，實驗重點大都集中在匯編語言的編寫，學生很少能自主的設計電路，也無法了解芯片的結構以及時序，更不能自己設計芯片，大大限制了學生動手能力的培養(yǎng)[3]。

微機接口技術被廣泛應用于電子信息各個領域，因此《微機原理與接口技術》是門應用性很強的課程，學生通過學習達到在掌握理論的基礎上，能運用所學知識解決一些實際問題的能力。但因為在實踐教學中存在以上問題，學生在學完這門課程后，大都停留在了解幾個常用接口芯片的常用工作方式的層面上。這和高等教育“培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才”的目標是不相符的。

三、將fpga技術與《微機原理與接口技術》實踐教學相結合

fpga（現(xiàn)場可編程邏輯陣列）技術[4，8]，用戶可以通過硬件編程語言重新配置芯片內(nèi)部的電路，同時fpga芯片中有豐富的邏輯單元，可以滿足設計復雜電路的需要，用fpga技術對微機接口實驗平臺進行改進，正好彌補了現(xiàn)有平臺，芯片資源少，擴展性差，電路設計受限的缺點。配上usb，sata接口，液晶屏等新型外設以及相應ip核，學生便可以進行一些新的接口技術的實驗，增強了實驗的趣味性，也加強了學生動手能力的培養(yǎng)。同時由于fpga技術的廣泛應用，很多大學也開設了相關課程，但大都從硬件語言和sopc(可編程片上系統(tǒng))兩方面作手[5]，知識跨度大，而且學生缺少復雜邏輯與接口設計的實踐機會，將fpga教學引入《微機原理與接口技術》實踐教學正好彌補了這一空缺。在熟練掌握電路設計的基礎上，學生可以運用微機接口，組成原理，體系結構，數(shù)字邏輯等知識設計多模塊的系統(tǒng)，使學生通過實踐教學將計算機多門硬件基礎課程融合成一個有機的整體。

四、基于fpga的《微機原理與接口技術》實踐教學方法

1.改進實驗硬件環(huán)境

我們學?！段C原理與接口技術》是一門重要的計算機專業(yè)基礎課，多年來一直努力探索實踐教學的改革方法。我們與xilinx(賽靈思)公司建立了聯(lián)合實驗室，并自主研發(fā)了基于fpga的微機接口實驗平臺[6]。該平臺采用多模塊“樂高”思想分為：芯片組板、fpga擴展板、外設板等三個部分并且可以靈活組合，便于調(diào)整與維護。芯片組板可以用來進行傳統(tǒng)的接口實驗，fpga板可以用來學習硬件編程，同時還有配套的用verilog實現(xiàn)8255，8253，8251接口芯片的邏輯，將其下載到fpga中可以代替相應的接口芯片。因為fpga中豐富的邏輯資源，學生可以在fpga中配置多個接口芯片，并且可以用fpga實現(xiàn)16位、32位接口芯片，從而設計復雜的接口電路。fpga中還可以配置多種cpu架構如80x86，8051的ip核，可以建立多種系統(tǒng)架構。pc機與實驗平臺是采用fpga邏輯配合橋接芯片實現(xiàn)pci總線接口轉isa總線接口，支持硬件在線編程與調(diào)試，同時提供相應的實驗供學生學習pci總線接口與isa總線接口。外設板上在傳統(tǒng)外設的基礎上還提供了液晶屏，usb接口，ddrⅱ接口，spi接口，傳感器等新型外設，實驗結果的驗證方法將更加豐富有

轉貼于

趣，大大提供了學生的興趣，并且可以根據(jù)實驗和開發(fā)的需要，組裝成新的io外設板?？傮w上因為fpga技術與新型外設的引入大大增強了實驗平臺的擴展型，而且實驗平臺功能豐富可用于學生畢業(yè)設計，電了競賽等綜合型實驗中。

2．改進實踐教學的內(nèi)容

在以前的實驗內(nèi)容基礎上，用ise軟件仿真接口芯片，簡化以前芯片功能驗證的實驗，學生通過軟件仿真可以很清楚的了解接口芯片和總線接口的工作時序，不用硬件連線便可以得到接口芯片各方式下的波形，從而縮短芯片功能驗證實驗的時間，將更多的時間用在接口芯片電路的設計上。在學生了解各接口芯片的工作方式后，便可用fpga仿真的接口芯片與板載芯片配合設計一些多芯片電路，解決一些實際問題，如車輛計數(shù)系統(tǒng)，點歌系統(tǒng)等，可讓學生自由發(fā)揮，極大發(fā)揮創(chuàng)造性，鍛煉學生的動手能力。在學生熟練的掌握硬件編程語言的情況下，學生可以自己編寫接口邏輯，實現(xiàn)與外設的通信。增加pci總線接口，isa總線接口，8051架構，usb，ddr接口驅動的實驗，擴展學生的視野，將學生的知識與現(xiàn)實應用緊密聯(lián)系起來。鼓勵有興趣的，學有余力的學生充分利用實驗臺上的外設擴展進行綜合性實驗，為電子競賽與畢業(yè)設計打基礎。

3.新實踐教學方法的推進

在教學方法的推廣上，采用以點帶面的方式，為有興趣的同學開展微機及接口技術的實訓培訓，由學生自愿報名擇優(yōu)參加。由于實驗內(nèi)容貼近應用，且有趣新穎，學生報名踴躍。經(jīng)過兩期實訓班，實訓成果明顯，已有多名同學開始自主申請科研項目并獲得校級基金資助（例如正在進行的項目有：數(shù)控直流穩(wěn)壓電源（立項編號：kycx110403z）和基于壓電傳感器和個人計算機構成的體溫信號實時監(jiān)測系統(tǒng)（立項編號：kycx110411z）），同時在期刊上公開發(fā)表科技論文[7,8]。同時教學中采用“以競賽促學習”的模式，在實訓班之外成立興趣小組，組織同學們參加挑戰(zhàn)杯、全國和省級電子設計大賽、xilinx openhw等相關比賽，調(diào)動學生的積極性，在比賽中培養(yǎng)學生的團隊能力，增強同行業(yè)內(nèi)的交流。通過一系列新型實踐教學方法的運用，學生動手解決問題的能力大大加強，畢業(yè)學生的能力得到用人單位的認可和好評。

我們有針對性開發(fā)的微機接口技術教學實驗平臺，對實驗內(nèi)容的調(diào)整方便組裝靈活，教師通過學術交流、互聯(lián)網(wǎng)等手段快速了解相關技術動態(tài)后，可快速調(diào)整教學內(nèi)容，指導學生開展創(chuàng)新行技術實踐活動。接下來，準備在現(xiàn)有實驗平臺的基礎上建立相關網(wǎng)絡平臺，加強課堂和課外聯(lián)系，使微機原理和接口技術實驗對廣大學生真正做到完全開放。

第6篇：計算機接口技術及應用范文

關鍵詞：　微機原理；接口技術；教學改革；實驗教學

0　引言

微機原理與接口技術從某種程度上來說，是一門高校計算機專業(yè)與電類專業(yè)都極為重要的課程，課程不僅理論性很強，同時具有較強的實踐性與應用性。教師在微機原理與接口技術課程上的傳統(tǒng)教學模式一般是采用“先理論，后實踐”，結果導致很多學生普遍感到難學，難掌握，嚴重影響到這門課程的教學效果。新時期我國教育改革突出強調(diào)培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力與創(chuàng)新精神，作為微機原理與接口技術課程的教師更要在教學中在確保學生掌握基礎知識的同時，注重啟發(fā)學生主動思維，增加實踐環(huán)節(jié)，提升學生動手實驗的能力，本研究正是基于此，探討適應時代要求的教學模式，因而具有一定的理論與實踐價值。

1　微機原理與接口技術課程教學目前存在的主要問題

1.1　學生運用實踐知識能力較弱

學習《微機原理與接口技術》的課程，需要學生不僅有較強的匯編語言程序設計開發(fā)能力，同時更要有較好的實際動手能力，目前，很多高校學生由于中學時代缺少參與社會實踐的經(jīng)驗，根本不了解硬件的結構，只會做題解題。對于硬件方面的課程學習，教師要利用校內(nèi)外資源讓學生去設計，焊接及安裝，例如，讓學生以小組的形式到工廠去了解電機的結構及工作方式，利用工廠及學校的材料自己設計出一部微型電機，進而激發(fā)學生的興趣，這勝于教師課堂教學上空洞的“說教”。

1.2　教師實踐素養(yǎng)不高

目前，微機原理與接口技術課程在教師隊伍方面存在一個顯著的問題就是教師計算機實踐素養(yǎng)不高，很多地方普通高校的教師缺少系統(tǒng)性的計算機硬件產(chǎn)品開發(fā)與生產(chǎn)實踐經(jīng)驗，即使有教師有這方面的經(jīng)驗，他們也很少愿意將過多的時間放在實踐教學方面。

1.3　實驗課難以發(fā)揮應有作用

目前，微機原理與接口技術這門課程的教材設計已經(jīng)很難適應計算機與硬件技術發(fā)展的要求，很多教材中的硬件類實驗停留在驗證性階段，設計性與綜合性的實驗嚴重不足，缺少將一個工程實例貫穿于教材始終的教材。這種問題往往容易使學生知道某個芯片的功能，但不知道怎樣將這個芯片依據(jù)實際需要用到計算機硬件產(chǎn)品。所以教師需要從整體上來把握知識點，進行相應的教授，例如，在講CPU、接口芯片、存儲器、顯示器及輸入輸出設備時，引導學生設計一個發(fā)光二級管，進而將這些知識點結合成一個完整的硬件系統(tǒng)進行把握。

2　微機原理與接口技術教學改革方法

2.1　重視微機原理與接口技術理論教學

2.1.1　基于問題，突出重點

微機原理與接口技術這門課程由于其高度抽象性與實踐性，很多學生在學習的過程中感到茫然不知所措，因此，教師在教授的過程中，需要給學生一個基點，譬如，“計算機中的CPU是什么結構，在整個計算機系統(tǒng)中處于什么位置”，讓學生思考，進而激發(fā)學習興趣，使教學環(huán)節(jié)緊密相扣。此外，微機原理與接口技術涉及到的知識點繁多，需要教師抓住重點與難點，且對重難點進行必要的精講，從廣度與深度上將知識點由表及里展示出來。例如，在講授匯編語言內(nèi)容時，將重點放在關鍵指令的功能與語法特點上，而不是糾結于語言的具體特點，進而使學生在有限的時間內(nèi)抓住關鍵性的知識，最大限度提高理論學習的效能。

2.1.2　注重舉例與多媒體教學手段的使用

教師在講授微機原理與接口技術理論時，要充分將日常生活中的一些例子聯(lián)系起來，例如，在講授內(nèi)存分段管理技術時，可以以樓層編號方法來講解，把段內(nèi)偏移地址看作是樓層內(nèi)房間號，將段基址看作是整個大樓，這樣可以將枯燥抽象的原理通俗化。在講授一個知識點時，可以激勵學生去嘗試用不同的方法，譬如，已知一段內(nèi)存空間的地址范圍，可以用什么方法來求取它所包含的基本存儲單元數(shù)量。此外，教師在上課時，要充分借助多媒體技術，將課件和仿真實踐軟件進行演示，配以設備圖、聲音及結構圖，將復雜的理論具體化，化繁為簡，實現(xiàn)理論教學的通俗化與有趣化。

2.2　注重微機原理與接口技術實驗教學

1）注重演示實驗發(fā)揮教師主導與學生主體地位。演示實驗是微機原理與接口技術實驗教學中重要的組成部分，它可以強化教學的直觀性，方便學生理解。例如，在講授匯編語言程序設計時，教師可以在講的過程中，通過總機控制，將所有計算機控制起來，讓每一位學生看到教師演示的過程，然后解除控制，讓學生自己嘗試著去重復剛才教師的程序設計過程，在確保學生掌握的同時，教師可以給學生提出一個新的問題，讓學生自己去解決，這樣可以加強師生之間、學生之間的溝通交流，及時發(fā)現(xiàn)問題。

2）設計創(chuàng)意型實驗培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神。新時期培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維與創(chuàng)新精神顯得尤為重要，教師在微機原理與接口技術課堂上，有很多機會可以激發(fā)學生的創(chuàng)新思維，譬如，在設計電路與編程方面，為了達到同一個目標，要求學生設計不同的方案，進行可行性驗證，在驗證完畢，為學生提供條件，做出電路與編程方面的硬件設備。再譬如，在芯片的選擇上，以接口電路不同的鏈接方式鼓勵學生去嘗試選擇不同的芯片，

讓他們思考其中的區(qū)別與緣由，最后，教師在學生得出的結論方面進行有針對性的指導與總結。

3）通過分組實驗培養(yǎng)學生的動手能力。分組實驗可以在很大程度上確保每個學生參與到實驗的設計上，在分組實驗上，首先要給學生布置任務，讓他們自己到實驗室中去領取自己所需的芯片及電子儀表；其次，在實驗中，教師要適時地根據(jù)每組的情況，要求他們總結小組內(nèi)遇到的問題，然后，教師采用先細講，后示范，再仿做的方式，讓每一個學生都參與到實驗中，讓他們得出實驗結論。

4）利用課外活動強化微機原理與接口技術實驗教學效果。微機原理與接口技術不僅需要學生利用好課堂時間，更需要學生利用課外活動，進行具體的實驗。所以，教師需要鼓勵學生課外多做相關方面的實驗，或者以競賽的形式，激發(fā)學生去設計一些具有趣味性的微機原理與接口技術方面的小實驗或者小發(fā)明，例如，設計日常生活中常見的競賽搶答器及計數(shù)器的微機接口電路。這樣，可以在很大程度上，提高學生學習的興趣，激發(fā)學生在日常生活中去思考，利用相關微機原理與接口技術去解決一些實際問題，達到“學有所用”的目標。

3　結束語

總之，微機原理與接口技術教學在重視理論教學的基礎上，同時注重舉例與多媒體教學手段的使用，突出教學重點。更要將實驗教學擺在突出位置，切實提高學生動手能力與創(chuàng)新精神，尤其是強化小組實驗與課外實驗，讓學生從自己去設計，去驗證，去思考結論，增強學生的自主性與主動性。從某種程度上來說，這種顛覆傳統(tǒng)的教學模式可以有效整合實驗資源，優(yōu)化考評模式，提高實踐層次，適應社會對應用性與創(chuàng)新性人才的需要。

參考文獻：

[1]李明，微機原理與接口技術課程實驗教學改革探究與實踐[J].南昌教育學院學報，2011（2）.

[2]鄧蕾蕾，微機原理與接口技術課程實踐教學改革對策性研究[J].長春師范學院學報，2011（5）.

第7篇：計算機接口技術及應用范文

關鍵詞：機電一體化；發(fā)展現(xiàn)狀；接口分類；影響

【分類號】：TU855

前言：機電一體化是現(xiàn)代科學技術發(fā)展的必然結果。接口技術是在機電一體化技術的基礎上發(fā)展起來的，隨著機電一體化技術的發(fā)展而變得越來越重要；同時接口技術的研究也必然促進機電一體化的發(fā)展。接口的好與壞直接影響到機電一體化系統(tǒng)的控制性能，以及系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性和可靠性，因此接口技術是機電一體化系統(tǒng)的關鍵環(huán)節(jié)。

一。機電技術的發(fā)展現(xiàn)狀

（一）計算機數(shù)控機床

計算機數(shù)控機床是一種由計算機或專用電子計算裝置控制的高效自動化機床。它綜合應用了計算機技術、自動控制、精密測量和機械設計等方面的最新成就，是典型的機電一體化產(chǎn)品，是機床發(fā)展的必然趨。數(shù)控機床發(fā)展至今，已經(jīng)經(jīng)歷了從電子管數(shù)控、晶體管數(shù)控、集成電路數(shù)控、計算機數(shù)控、微型計算機數(shù)控等五代演變。當前計算機數(shù)控機床已經(jīng)成為促進國民經(jīng)濟發(fā)展的重要產(chǎn)品。近10多年來，隨著微電子技術的飛躍發(fā)展，能自動更換刀具的高度自動化的計算機數(shù)控機床――機械加工中心發(fā)展更為迅速。

（二）工業(yè)機器人

工業(yè)機器人一般應由機械系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、檢測傳感系統(tǒng)和人工智能系統(tǒng)等組成。是一種能模擬人的手、臂的部分動作，按照預定程序、軌跡及其他要求，實現(xiàn)抓取、搬運工件或操作工具的自動化裝置，是具有發(fā)展前途的機電一體化典型產(chǎn)品，將在實現(xiàn)柔性自動化生產(chǎn)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，代替人在惡劣環(huán)境條件下工作中發(fā)揮重大作用。機器人技術的發(fā)展，要求提高機器人機構實用效果，擴大其應用范圍，使虛擬軸機器有進一步發(fā)展。

先進制造系統(tǒng)。目前，先進制造系統(tǒng)有柔性制造單元柔性制造系統(tǒng)、柔性生產(chǎn)線等幾種形式。柔性制造單元是由加工中心與自動交換工件的裝置組成的，同時，數(shù)控系統(tǒng)還增加了自動檢測與工況自動監(jiān)控等功能。柔性制造單元可以作為組成柔性制造系統(tǒng)的基礎，也可用作獨立的自動化加工設備。

二。機電一體化控制系統(tǒng)（微電子系統(tǒng)）為例的接口分類

（一）機電接口

由于機械系統(tǒng)與微電子系統(tǒng)在性質(zhì)上有很大差別，兩者間的聯(lián)系須通過機電接口進行調(diào)整、匹配、緩沖，因此機電接口起著非常重要的作用：行電平轉換和功率放大。一般微機的I/O芯片都是TTL電平，而控制設備則不一定，因此必須進行電平轉換；另外，在大負載時還需要進行功率放大；抗干擾隔離。為防止干擾信號的串入，可以使用光電耦合器、脈沖變壓器或繼電器等把微機系統(tǒng)和控制設備在電器上加以隔離；進行A/D或D/A轉換。當被控對象的檢測和控制信號為模擬量時，必須在微機系統(tǒng)和被控對象之間設置A/D和D/A轉換電路，以保證微機所處理的數(shù)字量與被控的模擬量之間的匹配。

1、模擬信號輸入接口。在機電一體化系統(tǒng)中，反映被控對象運行狀態(tài)信號是傳感器或變送器的輸出信號，通常這些輸出信號是模擬電壓或電流信號（如位置檢測用的差動變壓器、溫度檢測用的熱偶電阻、溫敏電阻、轉速檢測用的測速發(fā)電機等）計算機要對被控對象進行控制，必須獲得反映系統(tǒng)運行的狀態(tài)信號，而計算機只能接受數(shù)字信號，要達到獲取信息的目的，就應將模擬電信號轉換為數(shù)字信號的接口――模擬信號輸入接口。

2、模擬信號輸出接口。在機電一體化系統(tǒng)中，控制生產(chǎn)過程執(zhí)行器的信號通常是模擬電壓或電流信號，如交流電動機變頻調(diào)速、直流電動機調(diào)速器、滑差電動機調(diào)速器等。而計算機只能輸出數(shù)字信號，并通過運算產(chǎn)生控制信號，達到控制生產(chǎn)過程的目的，應有將數(shù)字信號轉換成模擬電信號的接口――模擬信號輸出接口。任務是把計算機輸出的數(shù)字信號轉換為模擬電壓或電流信號，以便驅動相應的執(zhí)行器，達到控制對象的目的。模擬信號輸出接口一般由控制接口、數(shù)字模擬信號轉換器、多路模擬開關和功率放大器幾部分構成。

3.輸入通道接口。開關信號輸入通道接口的任務是將來自控制過程的開關信號、邏輯電平信號以及一些系統(tǒng)設置開關信號傳送給計算機。這些信號實質(zhì)是一種電平各異的數(shù)字信號，所以開關信號輸入通道又稱為數(shù)字輸入通道（DI）。由于開關信號只有兩種邏輯狀態(tài)“ON”和“OFF”或數(shù)字信號“1”和“0”，但是其電平一般與計算機的數(shù)字電平不相同，與計算機連接的接口只需考慮邏輯電平的變換以及過程噪聲隔離等設計問題，它主要由輸入緩沖器、電平隔離與轉換電路和地址譯碼電路等組成。

4.輸出通道接口。開關信號輸出通道的作用是將計算機通過邏輯運算處理后的開關信號傳遞給開關執(zhí)行器（如繼電器或報警指示器）。它實質(zhì)是邏輯數(shù)字的輸出通道，又稱為數(shù)字輸出通道（DO）。DO通道接口設計主要考慮的是內(nèi)部與外部公共地隔離和驅動開關執(zhí)行器的功率。開關量輸出通道接口主要由輸出鎖存器、驅動器和輸出口地址譯碼電路等組成。

（二）人機接口

人機接口是操作者與機電系統(tǒng)（主要是控制微機）之間進行信息交換的接口。按照信息的傳遞方向，可以分為輸入與輸出接口兩大類。機電系統(tǒng)通過輸出接口向操作者顯示系統(tǒng)的各種狀態(tài)、運行參數(shù)及結果等信息；另一方面，操作者通過輸入接口向機電系統(tǒng)輸入各種控制命令，干預系統(tǒng)的運行狀態(tài)，以實現(xiàn)所要求的功能。

1、輸入接口。

（1）撥盤輸入接口。撥盤是機電一體化系統(tǒng)中常見的一種輸入設備，若系統(tǒng)需要輸入少量的參數(shù)，如修正系數(shù)、控制目標等，采用撥盤較為方便，這種方式具有保持性。撥盤的種類很多，作為人機接口使用最方便的是十進制輸入、BCD碼輸出的BCD碼撥盤。BCD碼撥盤可直接與控制微機的并行口或擴展口相連，以BCD碼形式輸入信息。

（2）鍵盤輸入接口。鍵盤是一組按鍵集合，向計算機提供被按鍵的代碼。常用的鍵盤有：

1）編碼鍵盤，自動提供被按鍵的編碼（如ASCII碼或二進制碼）；

2）非編碼鍵盤，僅僅簡單地提供按鍵的通或斷（“0”或“1”電位），而按鍵的掃描和識別，則由設計的鍵盤程序來實現(xiàn)。前者使用方便，但結構復雜，成本高；后者電路簡單，便于設計。

2、輸出接口。在機電一體化系統(tǒng)中，發(fā)光二極管顯示器（LED）是典型的輸出設備，由于LED顯示器結構簡單、體積小、可靠性高、壽命長、價格便宜，因此使用廣泛。常用的LED顯示器有7段發(fā)光二極管和點陣式LED顯示器。7段LED顯示器原理很簡單，是同名管腳上所加電平高低來控制發(fā)光二極管是否點亮而顯示不同字形的。點陣式LED顯示器一般用來顯示復雜符號、字母及表格等，在大屏幕顯示及智能化儀器中有廣泛應用。

第8篇：計算機接口技術及應用范文

關鍵詞：微機原理；接口技術；實踐

中圖分類號：G715 文獻標識碼：A文章編號：1007-9599 (2011) 15-0000-01

Microcomputer Principle and Interface Technology Practice

Pan Lili

(Qingdao Technological University,Qindao College,Qingdao266106,China)

Abstract:The description"Microcomputer Principle and Interface Technology"current situation,describes the course of practice teaching role,made a practice of teaching computer interface design,in order to reinforce the teaching of the course.

Keywords:Microcomputer theory;Interface technology;Practice

一、引言

微機原理及接口技術課程是單子信息類專業(yè)的重要課程，闡述了微型計算機的主要組成結構，講解了應用系統(tǒng)的設計，描述了指令系統(tǒng)和匯編語言編程。微機原理和接口技術課程可以使學習者掌握微機軟硬件方面的基本理論、基本知識以及常規(guī)技能，強化學生工程應用能力，有助于今后從事計算機控制技術、智能儀器的學生打下良好專業(yè)基礎。該課程理論性、實踐性都較強，教學課程信息量大；教學內(nèi)容更新迅速，學生往往感到難學，老師執(zhí)教困難；實踐環(huán)節(jié)比較多。下面，針對該課程的教學實踐，結合其教學進行探討，闡述一些教學體會。

二、《微機原理與接口技術》課程當前現(xiàn)狀

按照《微機原理與接口技術》課程教學大綱的要求，設定學分數(shù)為3.5分，56節(jié)學時數(shù)，包括48學時的理論教學，8學時的實驗教學。教學目標要求，通過學習本課程，學生要從理論和實踐等方面熟練掌握微型機的組成、工作原理、接口電路及硬件連接，具備微機系統(tǒng)工作的整體概念，初步具有微機應用系統(tǒng)軟硬件開發(fā)能力。所以，選擇教材時，必須涵蓋課程相關知識點，并有所側重，同時注重培養(yǎng)學生分析實際問題的能力，并在實驗教學環(huán)節(jié)上見到實效。教材與習題力求緊密結合，在上機實踐過程中消化課堂上講授的知識，幫助學生掌握相關理論知識，舉一反三，開拓思路?！段C原理》課程主要內(nèi)容主要包括軟件、硬件兩個部分，軟件部分：匯編語言編程；硬件部分：中央處理器和存儲器的連接，中央處理器和外部接口的連接。不同類型的中央處理器的匯編語言不相同，與外部接口的連接也有差異，選用不同的中央處理器，對應的教學內(nèi)容也有較大區(qū)別。通過學習本課程，要求學生應在原有基礎上提高分析問題與解決問題的能力。為了在有限的教學時間內(nèi)達到有效的學習效果，教師要不斷探討、研究新的教學思路，充分利用各種教學資源和實踐環(huán)境來改革教學手段。

三、《微機原理和接口技術》實踐教學

實踐環(huán)節(jié)是實踐教學的重要組成部分。良好的實踐教學過程是保障學生具備從事微機原理和接口技術課程實踐和創(chuàng)新的基礎。根據(jù)教學實際需要，實踐課程被劃分成基礎驗證型實踐、綜合設計型實踐和開放型實踐三個部分，做到由淺及深，基礎是驗證型實踐，重點是綜合型實踐，按照學生情況自主選擇開放型實踐，對原有的實踐項目進行重新調(diào)整，對項目內(nèi)容進行必要的增刪、整合等整理。

（一）基礎驗證型實踐分析?；A驗證型實踐主要用來讓學生熟悉掌握匯編語言程序設計步驟，熟練運用其開發(fā)環(huán)境。該項內(nèi)容包括匯編程序的設計技術（包括DEBUG的常用指令，并且用DEBUG調(diào)試程序等）及熟悉PC總線微機工作原理，同時正確使用典型接口電路以及中央處理器及外設的接口方法和其編程原理。對于該部分內(nèi)容的掌握可以讓學生對微型計算機建立感性認識，同時可以培養(yǎng)學生的研究興趣。這一部分內(nèi)容掌握的效果如何將直接影響到綜合設計型實踐能否順利進行，是綜合設計型實踐的理論基礎。所以在實踐開始之初，指導教師要先對實踐的內(nèi)容通過多媒體課件等形式深入講解，對于匯編語言編程開發(fā)環(huán)境要加強解釋和演示，使學生做到熟能生巧。具體的實踐內(nèi)容分三部分：第一部分：循環(huán)分支程序設計實踐，要求熟悉8086／8088常用指令及DEBUG常用命令，熟悉使用匯編語言進行分支與循環(huán)程序設計的方法。第二部分：DOS系統(tǒng)功能調(diào)用，要求熟悉DOS系統(tǒng)功能調(diào)用及其編程方法。比方說：字符輸入與輸出的功能及使用環(huán)境。第三部分：簡單輸入輸出接口的操作，要求掌握接口操作的基本方法以及數(shù)據(jù)輸入輸出程序編制的技巧。

（二）綜合設計型實踐。綜合設計型實踐要求讓學生將前面所學知識系統(tǒng)地結合起來，形成一個具有一定實際意義的整體，培養(yǎng)學生靈活運用所學知識分析解決實際問題的能力，激發(fā)學生潛意識中的創(chuàng)造性和能動性。通過綜合設計型實踐的訓練，學生能更清晰把握部件與系統(tǒng)的關系，建立系統(tǒng)的概念，獲取構建系統(tǒng)的初步知識。該環(huán)節(jié)的實踐只給定實踐目的、要求和實踐條件，由學生自行設計實踐方案并加以完成。

四、微機接口實踐教學的設計思想

實踐教學的設計思想是將實踐教學按照難度進行階段性的劃分。第一步，在實踐初期增加基礎知識和基本操作訓練，使基本操作達到規(guī)范化、標準化、安全化的要求。第二步，分階段、逐漸增強操作的綜合性，逐漸提高其難度，拓寬實踐的知識覆蓋面，做到由易到難、由淺及深、循序漸進，使學生在知識和能力等多方面得到快速提升。最后，實踐室對學生全面開放，充分讓學生使用實踐室和實踐儀器設備，包括學生可以自選練習題目，自由設計實踐的方案步驟，并讓學生自己對實踐室進行日常管理和維護。微機原理和接口是一門實踐性很強的課程，為避免教學過程中出現(xiàn)重理論輕實踐的現(xiàn)象，單獨設置實踐課，安排足夠的微機接口課程設計。實踐教學以計算機中央處理器的匯編語言指令為核心，以接口電路為橋梁，通過實踐課讓學生掌握使用指令控制中央處理器，完成指定的功能，通過接口電路實現(xiàn)信息的I/O，掌握匯編語言程序設計與調(diào)試方法，熟悉接口芯片及其電路連接與初始化編程方法。在此基礎上，通過實踐課程選拔優(yōu)秀學生參與相關的電子競技大賽，指定指導教師對學生進行輔導。實踐性教學重點在于培養(yǎng)學生對微機接口電路的設計，特別是微型計算機測控系統(tǒng)學習與研究的濃厚興趣和動手能力。根據(jù)學科發(fā)展和人才培養(yǎng)方案的要求，對實踐教學內(nèi)容進行更新、整合，重構實踐教學體系，提出微機接口基礎實踐、大型實踐、綜合提高型實踐三個層次改革方案，實踐內(nèi)容與隨理論課的教學進度開展實踐教學。在基本技能方面，結合基本理論與實踐，貫穿于實踐教學的每個環(huán)節(jié)，指導教師全程指導學生實踐或設計，注重培養(yǎng)學生實踐動手能力和創(chuàng)新能力。

五、結語

通過引入實踐性教學模式，強調(diào)了教學練的互動，引導學生從被動接受到主動去探究，從刻板記憶到按原理分析記憶。學生們學習興趣高漲，理解透徹，掌握熟練，是提高課程教學質(zhì)量的重要途徑。

參考文獻：

第9篇：計算機接口技術及應用范文

[關鍵詞]電子設備；USB接口；測試與仿真

作者簡介：金桂梅，女，1980年生，甘肅白銀人，單位為日照職業(yè)技術學院，研究方向為通信與信息系統(tǒng)，職稱為講師，學歷為本科

1USB接口的基本特性

USB設備具有操作簡單、使用方便、數(shù)據(jù)傳輸速度快和穩(wěn)定性強等特征，本文主要介紹USB設備的突出特征：

1.1熱插拔性能強大

USB設備具有良好的帶電插拔性能，支持用戶在不關閉計算機或停止系統(tǒng)運行的情況下直接帶電插入或拔出USB設備，不會影響系統(tǒng)的正常溫度的運行。熱插拔性能在系統(tǒng)發(fā)生停止、卡死等情況時可以實現(xiàn)立即恢復，不會損壞USB設備中存儲的數(shù)據(jù)信息。

1.2支持多設備連接

設備可以通過USB的樹狀連接結構進行連接，由于USB具有樹狀圖的連接特征，因此，可以連接更多的設備。USB設備連接上限為127個，USB總線帶寬在連接范圍內(nèi)沒有任何損耗，還可以保持固定不變的帶寬。

1.3即插即用功能

當USB設備與計算機進行連接時，計算機會自動檢測集線器上是否出現(xiàn)新的設備連接狀態(tài)，如果檢測到有新的設備連接計算機，計算機立即以集線器作為數(shù)據(jù)通信通道來實現(xiàn)計算機與USB設備的連接。當計算機通過控制指令向USB設備發(fā)送請求時，USB設備馬上回應與控制指令相對應的信息，此時，計算機與USB設備之間的通信稱為枚舉操作。USB設備強大的即插即拔功能使其操作使用更加方便快捷，提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)男省?/p>

1.4國際標準統(tǒng)一

傳統(tǒng)的計算機設備接口大多數(shù)屬于特定接口，包括串行接口、并行接口和IDE接口等，這些接口技術只能支持特定的計算機設備連接，例如硬盤設備、打印機設備、掃描儀設備等，在設備數(shù)量較多的情況下，復雜的接口技術類型和過少的接口數(shù)量使得設備的使用非常不便，而USB接口國際標準的出臺對這些計算機設備接口進行了統(tǒng)一。

2USB接口的仿真方案

由于研究最終目的是對USB接口芯片的仿真與測試，本文針對USB接口的仿真方案和測試方案分別進行介紹。如圖1所示，USB接口框架圖中包括了三個功能模塊，分別是Controller控制模塊、數(shù)字PHY物理層模塊和模擬PHY物理層模塊，采用不同的仿真方法對這三個功能模塊進行仿真。USB接口的Controller控制模塊和數(shù)字PHY模塊采用Verilog語言進行描述，其仿真的最終目的是為了檢驗USB接口數(shù)字邏輯功能的正確性，我們可以利用輸出的仿真波形對代碼的邏輯正確性進行驗證。本文在Linux操作環(huán)境下，使用VCS編譯軟件對以上兩個功能模塊進行仿真，VCS是編譯型Verilog模擬器，支持Verilog語言，VCS編譯軟件具有仿真速度快、計算精度高、調(diào)試方式多等特征優(yōu)勢，可以從其自帶的DVE數(shù)字視頻特效功能來觀察仿真波形。對USB接口的模擬PHY模塊進行仿真的目的是為了驗證電路原理圖參數(shù)設計正確與否，根據(jù)驗證結果適當優(yōu)化電路原理圖的參數(shù)設計。本文采用SPICE軟件對電路原理圖進行仿真，SPICE是一種功能強大的模擬電路仿真器，具有開放性強、實用性高、精度較高等特征，在布置好仿真環(huán)境后可以對電路原理圖中的全部元器件進行仿真，根據(jù)仿真結果修改元器件配置。

3USB接口的測試方案