基于网络的虚拟接口实验室设计与实现

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1、万方数据第17卷第3期电子设计工程2009年3月V01．17No．3ElectronicDesignEngineeringMar．2009基于网络的虚拟接口实验室设计与实现刘卫涛．刘志强(西安交通大学计算机教学实验中心，陕西西安710049)摘要：对接口实验流程进行建模。利用纯软件技术完全软件模拟实现硬件电路的设计与驱动．从而实现一个有较低成本，较好管理规范的基于网络的微机接口虚拟硬件实验室。利用软件模拟手段仿真一个程序设计、接口电路设计、连线检测和试验效果的可视化二维接15／试验环境。关键词：实验流程建模；程序的仿真解释执行；虚拟芯片；芯片移动；

2、连线变形中图分类号：TP391．9文献标识码：B文章编号：l006—6977(2009)03-0060—03DesignandimplementofvirtualinterfaceexperimentlaboratorybasedOilInternetUUWei-tao．LIUZhi．qiang(ComputerTeachingandExpedmentCenter,Xi’∞JiaotongUniversity,Xi’铆710049，Ch／na)Abstract：Modelingtheinterfaceexperimentflow，andcomple

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

4、,interfacecircuitdesigning，linkingdetectionandexperimentresultsbysoftwaresimulationmethod．Keywords：experimentflowmodeling；programmedinterpreting；virtualchip；chipmoving；linkingchange1引言西部大开发为提高西部的教育水平带来了契机。建立一个低成本，易维护，仿真性好。具有灵活性，覆盖面广的系统化的虚拟接口、实验平台来解决西部教育中的实验教学难题，成为目前远程教育实验教学的关键

5、。基于网络环境的虚拟接口实验平台是一个可以在网络环境下运行的虚拟实验室。为用户提供一个二维f‘}的可视化的环境，用户通过汇编指令的调试、执行和分析，最终将指令执行结果反馈给以软件形式展示的硬件系统．驱动虚拟硬件工作，产生正确的时序和波形图。一个基于网络的虚拟接口实验室必须具备以下功能：①程序的仿真解释执行(程序解释器)：模拟执行完整的程序段，利用高级语言的面向对象的技术仿真解释用户提交的低级语言源程序；(萤虚拟芯片库平台：提供可视化的模拟图形芯片和一些常见的虚拟门电路。用户选择芯片，门电路连线，接受程序执行的结果数据，触发芯片的工作，产生试验结果的

6、模拟时序波形图。释器平台调用解释规则库，解释程序结果并可视化的返回给客户端。用户将结果数据提交给已连接好的虚拟接口电路，服务器端通过类库设计定义各类芯片的工作方式、电气特性、I，0特性和几何特性等。确定信号时延。对芯片的各个管脚分别建立子类，定义各管脚的电气特性、I／0特性和几何特性等，达到真实地模拟硬件结构，使运算结果与真实硬件相同。实现对各个接口技术实验环境进行仿真。系统可根据用户端的不同设计进行重新配置执行．使学习者感觉到其所应用的实验平台就是真实接口技术实验室。3接口实验流程建模一个现实的接口实验流程如下：学生接到实验任务。进入实验室：①打

7、开集成实验环境，在计算机上编写汇编、C语言，通过词法、语法检查；②连接集成开发试验箱，连接跳线，烧录程序；③观察实验板上的现象，比对试验结果；④如果与预期结果现象一致，则试验程序正确，此试验结束，课后书写实验报告。否则转向；⑤修改程序。调试程序重复②@。虚拟接口实验平台的模式如图I所示。2系统设计与实现4汇编程序的仿真解释执行系统实现基于Web浏览器，业务逻辑层，数据存储层(B／A／S1的三层网络架构计算模型圆．以Java为主要开发语言。浏览器端的展示层以JSP页面为主．用户登陆试验页面，选择以javaapplet应用实现的虚拟芯片进行连线。用户在

8、网页界面的提示处编写试验程序13l，提交程序到服务器，服务器端的解收稿Et期：2008一ll一20稿件编号：2008110