基于.wsrf的fpga远程实验服务的研究与设计

《基于.wsrf的fpga远程实验服务的研究与设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权江苏大学可以将本学位论文的全部内容或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密口，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密口。靴⋯一秭诈≥汐珈年石月7，2日将教师签名：锨垂O-otB年易月f≯日独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中己注明引用

2、的内容以外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者鹤“1盈日期：>形汐年舌月f珀江苏大学硕士研究生毕业论文第一章绪论1．1课题的研究目的和研究意义21世纪，互联网的飞速发展极大地改变了人们的生活方式，其丰富的信息资源给人们的工作、生活和学习带来了极大的便利。互联网的普及，多媒体技术，虚拟仪器技术以及计算机仿真技术的出现和发展给人们带来了希望。把这些信息技术应用于实验室教学，于是就出现了

3、网络实验室。网络实验室与传统的实验室相比投资更少，可以方便地实现少量贵重实验室设备的共享，并且可以让学生随时随地访问实验室来进行实验【11。现场可编程门阵列FPGA(FieldProgrammableGateArray)是一种新兴的可编程逻辑器件，具有更高的密度、更快的工作速度和更大的灵活性，被广泛应用于各种电子类产品中。FPGA以其现场设计、现场修改、现场验证、现场实现的可达数万门级的数字系统单片化的应用优势，逐渐受到各国电子系统应用领域设计工程师的广泛关注和欢迎【21。由于FPGA灵活的可重构性，它已成为计算机专业课

4、程重要的一部分，很多计算机硬件实验都要用到该器件，比如数字逻辑电路设计、计算机组成原理、微机接口、嵌入式系统实验等等。而FPGA实验器件的高昂费用，学生想自己拥有实验设备的可能就非常小。为了加强学生的技能训练，在『F常的理论教学之外往往需要进行实践教学，学生能通过实验将理论知识运用于实践，训练动手能力，加深对知识的理解，并且在实践中通过交流扩展知识结构，达到教育的目的。然而传统的实验教学模式以学校为中心，空fbJ局限在实验室中，教学方式单一、时间和空问上受到限制、资源共享性差、设备利用率低，这些问题都限制了实验室教学的发

5、展，并且在实验过程中学生之间、学生与外界的交流也有局限性，这样在某种程度上减弱了学生对教学内容的理解和吸收【31。网络远程虚拟实验室是一个自主学习、自由交流的中心。通过计算机网络系统，研究人员将不受时空限制地使用网络虚拟仪器，实现仪器设备、数据和计算资源的远程自主使用，提高设备利用率避免设备的重复投资。通过网络进行实验的预约，学生自主选择实验，充分发挥学生的个性【41。江苏大学硕士研究生毕业论文由于互联网技术的成熟和计算机的普及，远程教育得到了长足的发展。然而，与之配套的远程实验却始终停留在仿真的阶段，用抽象符号表示的实

6、验设备往往无法代表真正的实验环境，无法达到真正的实验目的【51。因此，采用当今流行的计算机自动控制技术、网络通信技术、仿真技术、多媒体技术、网络数据库技术以及Web技术等设计完成的远程实验室，满足了教育信息化的发展要求，顺应了科技发展方向，在目前的发展状况下具有广泛的应用前景和现实意义。本课题在此背景下研究设计了基于WSRF的FPGA远程实验服务，进而设计了远程实验原型系统。1．2远程实验的现状1．2．1国内现状目前，国内对于远程实验室技术的研究正处于积极的探索中，基本上还局限于C／S模式。北京师范大学、浙江大学、上海交

7、通大学电子信息学院及中国科技大学物理系等都研制出了基于C／S架构的远程实验室，华中科技大学研究了一个B／S模式的在线实验平台。北京师范大学所研制的是一个基于虚拟空间的三维电子线路实验环境。通过这个系统，学生可以掌握电子线路实验中常见仪器的操作方法，并对基本实验电路有更加深入的理解。在实现的过程中，采用虚拟现实技术设计了友好的用户交互界面和实景建模的功能，构建出了具有良好交互性的、真实性很强的虚拟实验室【61。浙江大学电气工程学院设计的远程实验室系统，将一系列真实实验设备连入互连网而组成远程实验室，达到了远程实验和实验设备

8、共享的目的。远程实验室系统由服务器、控制器、实验设备、客户端和网络五个部分组成，客户端和服务器间采用C／S模式，服务器和客户端软件采用Java语言实现的。客户端通过网络访问系统的主服务器，主服务器处理所有的请求，并根据用户的请求向控制器发送命令，并存贮所有和实验以及用户相关的数据m。上海交通大学电子信息学院研制了一套