创新型计算机控制实验教学系统的研制及实现

介绍了一个自行研制开发的计算机控制实验教学系统,该系统结合多年来积累的计算机及相关学科实践教学的特点,吸纳当前计算机应用领域几项较为先进实用的技术,打破传统的实验箱式实验手段,采用开放、独立、直观的实验板结构的设计理念,取得了良好的教学效果。该实验教学系统具有设计先进、种类齐全、结构紧凑、使用方便、直观效果好等特点,体现了重视培养学生创新思想的理念,能够有效地提高学生工程实践的能力。详细阐述了实验系统的构成、功能、特点,完成的实验项目,并给出典型实例。

浅谈计算机硬件实验室的改革与管理

传统的高校实验室管理体制已不适应当代计算机学科教育体系创新和发展,为了计算机科技人才培养和提高实验教学质量,对实验室进行了改革,对实验内容进行了重新设计。实验室管理实现了制度化、规范化和科学化。

计算机实验教学的多方位改革

目前,计算机类实验室管理模式、实验教学体系、实验仪器设备和实验内容水平,同快速发展的计算机技术差距很大。要提高计算机教学质量,培养创新型科技人才,必须对计算机类实验教学进行多方位的改革。

新型绿色、智能机房环境监测系统开发

为了实现机房运维的流程改善、节能减排,达到绿色智能的目的,设计了一套机房环境监测系统。其中PDU(机柜内电源分配单元)的使用解决了数据机房内终端供电无法监测的难题,为进一步深度挖掘数据提供了硬件支持,PUE(电源利用率)智能分析为机房的运维人员提供了准确、智能的机房电力分配信息,为合理调配电力资源提供了保障。文中详细介绍了机房环境监测系统的结构、工作原理、系统优势。具体应用表明,该系统已全面实现了各项功能。

嵌入式系统实验教学基地的建设与探索

嵌入式技术是21世纪最有生命力的高新技术之一,具有很强的实践性、综合性和应用性。该文介绍了吉林大学计算机科学与技术学院嵌入式系统实验基地建设与规划,着重围绕嵌入式系统实验课程体系的建立进行了研究与探索,其目标是强化学生基本技能训练,培养和提高学生的动手创新能力。

用VC++实现WinXP下并口步进电机控制

为克服Windows系统对并口直接访问的限制,提出了一种直接利用计算机并行接口来控制步进电机的新方法。通过采用PortTalk静态连接库,利用MicrosoftVisualC++语言,在WindowsXP平台上实现了通过计算机并行接口进行步进电机转速、转向的精确控制,并在手动单色仪改造中实现了从600～1700nm波长范围的20s快速扫描以及瞬间起停,利用该方法还实现了计算机直接控制精密位移平台,步进距离约为1μm,与直接购买自动仪器相比可节省大量资金,并减少测试系统软件二次开发的难度。该方法可用于实验室及工业新旧仪器的改造与设计。

浅谈计算机类实验教学的改革与实践

由于各种原因，计算机类实验室建设与管理模式、实验教学体系、实验项目内容以及实验设备水平跟不上需要，同飞速发展的计算机技术差距很大，要提高计算机教学质量，培养高水平科技人才，就必须对计算机类实验教学进行多方位的改革。本文介绍了我院在这方面的改革经验。

一种补偿教学实验装置的设计与实现

硬件实验在计算机教学中的地位越来越受到重视，先进的教学实验装置将有效提高计算机实验教学的质量。我院控制实验课题组根据目前教学实验装置的研制开发指导思想，研制开发了一系列“计算机应用系列实验教学仪器”，其中新研制开发的一种功率因数自动补偿实验装置，使学生深入了解交流功率因数补偿的基本概念，掌握测量交流电压电流相位的方法，掌握电容补偿的方法。

一种单端10-bit SAR ADC IP核的设计

本设计通过采用分割电容阵列对DAC进行优化,在减小了D/A转换开关消耗的能量、提高速度的基础上,实现了一款采样速度为1 MS/s的10-bit单端逐次逼近型模数转换器。使用cadence spectre工具进行仿真,仿真结果表明,设计的D/A转换器和比较器等电路满足10-bit A/D转换的要求,逐次逼近A/D转换器可以正常工作。

五级流水线RISC-V处理器软硬件协同仿真验证

针对国内RISC-V(Reduced Instruction Set Computer-Five)处理器领域的空白以及对处理器性能的优化问题,将开源3级流水线RISC-V处理器VScale扩展为5级流水线处理器。在对比3级流水线和5级流水线的差异的基础上,为5级流水线设计了冒险检测以及旁路单元,解决了5级流水线的数据相关问题,并为该处理器编写外设(LCD1602、UART)控制器,最终在FPGA(Field-Programmable Gate Array)开发板上实现了软硬件协同仿真。仿真结果表明,扩展后的处理器运行正常,且速度比扩展前的处理器快约30%。

适用于微弱信号检测的低噪声仪表放大器

为解决传统仪表放大器的噪声与纹波等问题,设计了一种能测量微弱电信号的低噪声电容耦合斩波仪表放大器(CCIA:Capacitively-Coupled Chopper Instrumentation Amplifier),实现了极低的增益误差与等效噪声。通过采用斩波结构使输入共模电压达到轨对轨范围;两级折叠式共源共栅放大器能有效地提升开环增益;同时,纹波减少环路(RRL:Ripple Reduction Loop)可抑制CCIA输出端的斩波纹波;可调正反馈回路(TPFL:Tunable Positive Feedback Loop)能提升CCIA的输入阻抗;最后,直流伺服回路(DCL:DC Cancellation Loop)能抑制电极偏移并有利于微弱信号检测。CCIA采用标准0. 18μm CMOS工艺实现,仿真结果表明,电路的增益误差为0. 11%,在100 Hz下,等效输入参考噪声为6. 98 n V。

基于MOST^(25)网络的车载语音接口研究与设计

为了提高驾驶安全性及更便捷地访问和控制面向媒体的系统传输网络中的设备,研究了一种基于MOST25网络的语音接口,并对其进行了硬件设计和软件设计。实验结果分析表明,本文所设计的语音接口能够准确识别驾驶员的语音命令,识别率可达97%,并能通过MOST25网络正确地控制相应的设备,可实际推广应用。