網絡考試系統化學實驗論文范文第1篇
在重慶郵電大學這兩門基礎課均開設了基于matlab的相應實驗課程, 也有對應的開放時段, 但效果不太盡如人意。課外開放時段不計學分, 也不在教學計劃內, 學生參與度低。學生只在規定時段到實驗室做規定的實驗內容。由于學時一再壓縮, 該實驗課程之前學生并沒有學過matlab, 還處于被動實驗階段。綜合性、設計型實驗很難開起來, 即便開設了, 效果也不好?？蒲袌F隊吸納的學生數量又非常有限, 使大部分學生無法得到實際訓練。授課教師窮于應付各種硬性考核指標, 沒有全身心地投入教學工作, 也是實驗課沒有達到預期效果的重要原因。如何建立有效的實驗機制, 改變現有教學效果是從事該系列課程教學工作的教師必須要面對的問題。為了解決上述問題, 本文設計和構建了一個基于該系列課程的網絡實驗平臺。
1 建設信號與系統系列課程網絡實驗平臺的基本理念
1.1 理論課與實驗課的關系
長期以來, 相當一部分教師認為實驗課是從屬于理論課的附屬課程, 也有另一部分教師認為實驗課應當擺脫輔助地位, 獨立成課[3,4]。其實, 每個課程都是對相關專業知識體系分解后的一個方面。無論理論課、實驗課其目的都是一致的, 都是讓學生通過該門課程學習, 掌握相應的理論知識, 進而能利用所掌握的知識解決實際問題, 最終能回歸到實際應用中。理論課、實驗課的關系應當是水乳交融、相輔相成, 側重于哪一方面取決于課程性質本身。對于理論性、工程性較強的信號與系統系列課程, 前期應借助于實驗理解課程內容和體系, 之后便是通過實驗綜合應用理論知識來培養學生的工程素養, 最終能使所有學生具有獨立分析和處理實際信號與系統的能力, 并使在此方向上有突出表現的部分同學具有一定的創新能力。
1.2 實驗平臺的搭建應基于課程體系
以往, 實驗課都是基于單門理論課開設的, 使同一個課程體系中的實驗課各自為政, 缺乏統一的體系結構[5]。這種開課方式不利于學生構建立體課程體系, 更不可能最終形成所學專業的完整知識架構, 所學到的都只能是知識碎片, 這也是本科畢業生無法立即投入實際工作的主要原因之一?；诖? 信號與系統系列課程實驗平臺的搭建應從基礎課延續到專業課, 基于整個課程體系展開, 還應當考慮與相關課程體系的融匯貫通。由于基礎課程內容較為抽象, 缺少硬件實驗, 對于相關課程如電路分析、電子電路的關聯就會有所缺失, 進而不利于學生形成立體知識架構, 所以本實驗平臺在基礎課程階段增加適量的虛擬硬件實驗。
1.3 實驗平臺應融匯本科生實驗室、研究生培養平臺及科研平臺為一體
以往研究生培養與科研工作基于一個平臺, 但與本科生實驗平臺關聯性不強。兩個平臺各自發展, 資源不能集中利用, 科研成果也很難立即轉化到本科實驗之中。把這兩個平臺整合后, 避免了硬件上的重復建設, 學科建設、學生培養、科研真正融合在一起, 易于教師集中優勢力量進行這三方面的發展建設。同時能最大化利用實驗資源, 也保證了實驗內容的工程性與先進性。研究生可方便地參與到實驗室的管理中, 達到研究生培養和實驗室維護的雙贏。
1.4 實驗平臺設計的基本原則
這個實驗平臺應重在提供學生自主學習的機會, 并有相關的機制約束學生自主學習。實驗采取開放方式[6], 內容分階段、多層次, 符合學生學習的規律和學習心理, 使大多數學生能自主跟隨課程進度;又注重個性培養, 使對該方向感興趣的學生能有進一步延伸的機會。平臺界面的設計力求簡單、實用。
1.5 對授課教師的要求
從事該課程體系實驗教學的教師絕大多數應當理論、實驗同時兼顧, 并多次講授過該課程體系中所有課程。只有這樣, 授課教師才能全局出發, 按課程體系來建設和發展課程。
2 平臺的總體框架
平臺掛靠在學校的實驗網主頁上。平臺的總體框架分五部分, 分別是實驗內容部分、身份注冊部分、實驗預約部分、實驗資源部分和在線幫助部分, 核心是實驗內容部分。實驗內容部分從信號與系統系列課程的基礎課延伸到專業課, 基于整個課程體系設計。該部分包含演示理解、驗證實驗、綜合應用實驗、課程群綜合應用實驗四個層次, 如圖1所示。
第一個層次是演示理解部分, 這部分都是緊密圍繞單門課程知識點展開的, 目的是幫助學生理解課程內容?；A課實驗是基于matlab軟件的演示實驗, 主要作用是幫助同學理解抽象課程內容。這部分實驗由教師編寫好底層matlab程序并以GUI圖形界面方式展示。學生不需要編程, 只需要通過設置實驗參數并執行即可, 同時也可打開閱讀底層程序。專業課部分是基于DSP虛擬平臺的實驗, 基本思路與基礎課實驗類似。
第二個層次實驗是驗證實驗部分, 實驗緊扣單門課程內容展開, 目的是驗證理論知識?；A課部分大多是matlab軟件實驗, 有少量的基于虛擬實驗室的硬件實驗。專業課部分仍是基于DSP虛擬平臺的實驗。該層次實驗是以理論課作業的方式體現。每個知識點至少有三個可選項目, 要求同學自由選題后編程或在線做虛擬硬件實驗, 并提交實驗結果。第一、二層次實驗要求學生在實驗室外自主完成。只有在學生按規定提交一定數目的第二層次實驗后才有資格進行實驗預約, 進入實驗室進行初步考核。初步考核是在學生預約成功后, 在實驗項目庫中隨機抽取兩個第二層次實驗, 分別為一個軟件實驗和一個虛擬硬件實驗, 考核通過后進入第三實驗層次。時間約在學期1/3時段進行, 為期3周左右。其目的是查看前期學生自主學習的情況, 為下一階段實驗的開展奠定一定的基礎。
第三層次實驗為綜合應用實驗, 主體依舊圍繞單門課程應用展開。實驗內容大部分必須來源于工程實際, 有多個可選題目, 要求同學二、三人一組, 自由選題。選定題目后依次開展可行性分析、理論分析、實驗方案設計、模塊劃分, 最終編程或通過硬件實現?？己艘源疝q方式進行, 并提供包括可行性報告在內的實驗項目說明書。
第四個層次為課程群綜合應用實驗, 主要是綜合性、設計型實驗。開設時間是專業課階段。選題則與工程實際和學科發展緊密結合, 甚至是跨學科, 跨專業課題。對于信號與系統系列課程主要來源于語音信號處理和圖像處理領域。第四層次的實驗又分兩個子層, 第一子層是基本應用層, 所設計的實驗是該專業領域內的基礎應用, 也要求學生分組進行, 選定題目后設計實驗方案并完成。第二子層是擴展層, 專門針對對該領域有興趣, 并有進一步深入可能的學生設立。選題具有一定的前沿性和創新性, 并可以繼續延伸為該部分學生的畢業設計項目。所有學生必須參與某一課程群的擴展層, 以便根據學生特長培養相關專業能力。
身份注冊部分是為了便于管理網絡實驗平臺而設立的, 有四種登錄身份, 學生、教師、管理員和客人。學生以學號、姓名注冊后即可登錄實驗平臺?？腿擞袡嗍褂脤嶒炠Y源部分的所有資料。實驗預約部分的功能是進行實驗預約及審核。實驗資源部分包括課程課件, 實驗所需的軟件使用說明和儀表使用說明, 相關電子參考書。在線幫助部分可提供教師和學生在線交流, 為學生自主學習或后續實驗的開展提供幫助。
3 結束語
目前, 高等教育面臨培養學生無法立即投入實際工作的現狀。究其原因, 主要是因為學生沒有建立相關專業的知識體系, 且教學體系與工程應用脫節, 所學知識碎片無法解決實際綜合問題。從課程體系整體的角度建設和發展課程, 傳遞給學生一個完整的知識體系, 同時教學內容與工程實際密切相關, 使學生可以把所學知識回歸到實際應用中, 是高等教育必須要面對的任務。信號與系統網絡實驗平臺的搭建正是基于這種思想, 把同一課程體系中的基礎課、專業課有效延續起來, 以實際應用為主線, 逐步培養學生的工程能力, 讓部分有能力的同學具有一定的創新積累。這種網絡實驗平臺的搭建需整合多方人員和資源, 所做的工作又極為系統瑣碎, 要在很長的時間內進行不間斷的建設和更新, 離不開高校的大力支持。
摘要：信號與系統系列課程一直是相關專業學生學習的難點。為了改善現有教學效果, 本文設計和構建了一個該系列課程的網絡實驗平臺。在論述理論課與實驗課是相輔相成關系的基礎上, 從利于學生形成專業知識體系出發, 以培養學生的工程能力為目的, 文章提出基于課程體系, 融合科研平臺, 分階段、多層次構建實驗平臺, 并設計了平臺的基本框架。
關鍵詞：信號與系統系列課程,網絡實驗平臺,課程體系
參考文獻
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網絡考試系統化學實驗論文范文第2篇
摘要： 計算機網絡技術的飛速發展，一方面使得學校通過建立校園網實現管理網絡化和教學手段現代化，有助于提高學校管理水平和教學質量。但是，另一方面，由于網絡本身具有較為復雜的特性，校園網絡也面臨著巨大的安全隱患。因此，將圍繞校園網絡安全防護問題展開進一步的討論，以期能夠給出一些科學有效的防護對策，確保校園網絡的正常運行。
關鍵詞： 校園網絡；網絡安全；防護對策
當前，計算機網絡技術飛速發展，各個學校也陸續建立了自己的校園網絡，它從根本上改變了傳統的教學模式，為教學與管理提供了更為豐富的資源和更廣闊的空間，是現代教育進行普及與創新的有力推動工具。但是，另外一方面，由于網絡本身存在著較大的復雜性，雖然具有較好的硬件和軟件資源，但是，管理跟不上，就會導致軟硬件的作用無法完全發揮出來，從而造成校園網絡安全事故頻發。所謂網絡安全，指的就是網絡系統的硬件、軟件以及系統中的數據不受偶然原因或者惡意攻擊而遭到破壞、更改、泄露，系統能連續、可靠、正常地運行，網絡服務不中斷。那么，鑒于我國各個學校的校園網絡建設起步較晚，技術相對來說還不夠成熟，我們必須盡快采取一定的應對措施來做好校園網絡的安全防護。
1 校園網絡建設現狀及其面臨安全隱患分析
校園網絡的主要任務就是為了滿足學校師生的教學、科研和綜合信息服務，這是互聯網時代的必然發展趨勢和要求，各個學校的教學、管理、科研以及對外信息交流等多方面都離不開校園網的正常運行。但是，由于互聯網本身具有的特點，使得校園網絡很容易受到不同程度的騷擾和破壞，從而引起了較為嚴重的校園網絡安全問題。目前來看，我國校園網絡運行中的安全問題較為突出的問題就是其穩定性較差。那么，這些安全問題是如何產生的呢？一般來說，校園網絡是建立在互聯網基礎之上的，因此，校園網絡安全隱患產生的原因往往根源就在于互聯網本身的安全問題和缺陷。一般來說，互聯網是一個具有開放性的網絡，其自身具有脆弱性、攻擊的普遍性、管理的困難性等缺陷。這是互聯網技術與管理多方面因素綜合造成的。而校園網絡雖然是在一個較小的范圍內使用，但是，其采用的技術相對比較簡單，防范危險的安全措施較少，其特點就是速度快、規模大、計算機系統管理比較復雜、用戶群體活躍、開放的網絡環境、有限的投入、盜版資源泛濫等，從而使得網絡病毒傳播變得非常容易。具體來說，當前校園網絡的安全隱患主要有如下幾個方面：
1）網絡硬件系統遭遇安全問題。一般來說，硬件方面遭遇的安全問題主要包含了物理安全和設備安全。從物理的角度來說，校園網絡是非常脆弱的，這是因為校園網絡布局很廣，個人或者部門都可以使用，導致了一些設備無法時時刻刻都處于有效監控當中。此外，很多學校對于校園網絡的建設經費投入不夠充足，更多的投入在網絡設備的建設方面，忽視相關的網絡安全硬件和軟件投入，從而使得整個校園網絡基本處于一種開放的狀態，幾乎沒有任何有效的安全預警機制和防范措施，這就使得網絡傳輸過程中容易遭到安全漏洞等方面的威脅，有時是設備保護不完善造成的，也有時是管理人員誤操作引發的安全隱患；
2）校園網絡遭遇的內外部攻擊增多。校園網絡的使用者主要是教師與學生，其中學生是一群特殊的使用群體，他們往往對校園網絡有著強烈的好奇心，在使用的過程中經常會顯擺下自己的網絡黑客技術等，來攻擊下操作系統中的漏洞和應用模式等，他們還使用越來越復雜的攻擊手段，這是校園網絡遭遇的最大內部攻擊來源。從外部來說，校園網絡容易遭遇的攻擊主要來自于Internet的病毒攻擊和黑客攻擊。這是因為校園網絡一般是通過CERNET或CHINANET與Internet相連，這就使得校園網絡在分享高效快捷的同時，也存在著潛在的網絡病毒感染和騷擾，它會影響到計算機系統的正常運行速度，甚至嚴重的話還會造成計算機網絡系統的癱瘓。此外，計算機網絡黑客攻擊也是校園網絡安全的最大隱患之一，這是因為校園網絡不夠成熟，管理也松散，這就使得校園網絡易遭遇致命的攻擊；
3）安全意識薄弱，管理工作不夠到位。當前很多學校的校園網絡操作系統為Windows NT，Windows 2003 Server，UNIX，Linux等，而這些系統又或多或少的存在著安全漏洞，如果不能及時更新和彌補各種安全漏洞，就會造成計算機操作系統的感染，嚴重的時候還會導致計算機系統癱瘓。還有些軟件也有安全漏洞，主要是由于老師、學生從網絡上隨意下載的軟件中可能隱藏木馬、后門等惡意代碼，從而容易遭到攻擊者入侵或者利用。還有些學校的校園網絡管理存在著不足，主要是管理較為混亂，缺乏有效的網絡監控和日志，無法準確辨別上網用戶的真實身份，這也使得校園網絡容易遭遇安全威脅。此外，校園網絡的安全防護意識還不夠，缺乏完善的網絡安全管理制度，從而無法獲得管理的統一標準而使得網絡安全問題在校園里泛濫。
2 校園網絡安全防護對策分析
校園網絡的安全防護系統中，主要的安全特性為：基于IC卡的本地系統登錄控制，基于安全存儲介質的遠程登錄系統控制，進程權限控制，系統完整性保護，核心空間加密模塊，用戶空間的通用加密接口。我們要恰當的應用這些安全防護特性，采取一定的應對措施來積極做好校園網絡的安全防護工作。具體如下：
1）校園網絡要做好管理與技術方面的防護措施。從管理的角度來說，校園網絡應該首先完善相關的安全管理，盡可能的為校園網絡提供良好的外部環境，確保計算機以及網絡的硬件設備安全，并制定相應的應急方案，一旦發生意外情況可以及時應對。學校還應該開展校園網絡安全教育，這主要是針對校園內部的用戶和學生開展的，因為他們容易造成難以解決的校園網絡內部攻擊問題。我們還要制定相關的設備配備方案和安全管理政策，使得校園網絡安全防護管理做到有章可循、有據可查。在技術方面的防護措施來看，校園網絡應該安裝防火墻和防病毒軟件，過濾流進流出的數據，防止來自外部的攻擊，在最大限度上保護網絡的安全性。解決網絡安全漏洞的問題，比如使用360安全衛士。還可以進行相關數據的備份和恢復，從而保證校園網絡的暢通、安全以及穩定。
2）校園網絡要做好設備安全管理，這就需要校園網絡在規劃設計之初，就要充分考慮到網絡設備的安全問題，尤其將一些重要的網絡設備，比如說服務器、主干交換機、路由器等盡量實行集中式管理。還要從安全角度考慮選用具有較高的可用性、可靠性、可擴展性的校園網設備，弄清楚校園網絡安全隱患中的漏洞所在，這就不僅需要依靠網絡管理員的技術和經驗來完成，更要依靠網絡安全漏洞、評估風險并提出修改建議的網絡安全掃描工具，從整體上提高網絡安全防護水平。此外，校園網絡還應該做好相關的軟件防范工作，比如說使用正版操作系統，及時打補丁和系統升級，購買專殺病毒的工具軟件，應用好信息監控過濾與防火墻技術，應用好虛擬局域網（VLAN）技術，做好入侵檢測系統第二道安全閘門，還要根據相關部門的要求，配備專門的安全管理人員，建立一套校園網絡安全管理模式，制定詳細的安全管理制度，有效的控制和減少內部網絡的隱患。
3）校園網絡要做好安全防護措施，還應該加強校園網正確使用的技能培訓，加強安全意識培訓，加強安全知識培訓，加強網絡知識培訓，從而加強人員的網絡安全培訓。還可以設置防火墻來加強兩個或多個網絡間的邊界防衛能力，封存所有空閑的IP地址，可以有效防止IP地址引起的網絡中斷和移動計算機隨意上內部校園網絡造成病毒傳播和數據泄密問題。我們還可以應用CERNET安全管理來實現對于校園網絡主干網的安全可靠運行提供幫助，比如說加強校園網安全管理政策建設，加強安全組織建設。隨著下一代互聯網示范工程CNGI項目的建設，現在校園網絡的安全防護還可以采用以IPv6技術為核心的下一代互聯網，使得許多校園網絡的安全問題在維護等階段可以得到有效解決。
參考文獻：
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網絡考試系統化學實驗論文范文第3篇
摘要：該文在介紹OPNET技術特點、仿真流程的基礎上，通過實驗室擴建案例的OPNET網絡建模、收集統計量、運行仿真、查看并分析仿真結果等過程，說明OPNET仿真軟件是網絡建模及性能分析的有效工具。
關鍵詞：OPNET；網絡仿真；網絡建模；仿真流程
隨著網絡應用的不斷擴大，網絡新技術及其性能的開發與應用已經是網絡通信的重要研究方面。而網絡仿真是網絡規劃、設計及分析的有效工具，可以為網絡規劃和設計提供客觀、可靠的定量依據，可以構建接近真實的網絡環境和業務并測試網絡性能，從而起到縮短網絡建設周期，降低網絡投資風險的目的。cisco、華為、電信等各運營商通常就是采用網絡仿真的方法來解決網絡規劃、測試、應用等問題[1]。當前應用最為廣泛的網絡仿真軟件有OPNET和NS2。NS2是一種可以作為網絡建模和仿真研究的免費共享資源，但其功能不是很完善。OPNET以其完善的技術、協議及設備模型庫而成為網絡虛擬建模的主流工具。
1 OPNET技術特點
OPNET最早出自麻省理工學院，1987年發布為商業化軟件并得以迅速而穩健的發展，逐漸成為計算機網絡、通信、國防等領域廣泛認可的網絡仿真軟件。OPNET的以下特點使其能夠進行各種層次的網絡建模仿真需求 [2-3]：
1）使用網絡模型、節點模型、進程模型三層建模機制，與實際通信網絡的分級結構自然對應，全面反映了通信網絡的相關特征，通過多層次嵌套子網還可以構建復雜的網絡拓撲結構。
2）擁有較為豐富的模型庫。OPNET模型庫提供了路由器、交換機、服務器、客戶機、ATM設備、DSL設備、ISDN設備等，可以滿足各種網絡仿真需求。
3）可以靈活的開發自定義模型。OPNET支持靈活的高級編程語言，為通信和分布式系統提供了廣泛的支持，允許對所有已知的通信協議、算法和傳輸技術實施真實模擬。
4）擁有綜合統計量收集和分析工具。OPNET擁有一系列綜合分析和仿真工具，可以收集各個網絡層次的性能統計參數并輸出圖形化仿真報告，通過仿真報告對網絡進行性能評估和對比分析，并提出改進方案。
另外OPNET還具有面向對象、圖形化編輯、交互式分析、協同仿真、動畫、應用編程接口等特點。因此，OPNET不僅支持一般意義上的網絡建模與仿真，還為各種特殊網絡提供支持。
2 OPNET網絡仿真基本流程
網絡仿真工作復雜而又細致，在使用OPNET進行網絡仿真之前，需要準確的理解整個系統及其仿真目的，明確仿真系統的結構及各模塊間的關系，然后在復雜的網絡模型中選擇能夠反映問題的模型進行建模。OPNET的仿真過程通常包括創建模型、收集統計量、運行仿真、查看和分析結果幾個步驟[4]。
1）創建模型。創建模型是指根據研究的問題及其目標，建立網絡、節點、進程及其協議模型并配置相關業務。OPNET采用網絡、節點和進程三層建模機制，基本覆蓋了系統模型的各個層次。這三層建模機制是以層次化的方式進行組合的，首先在網絡編輯器進行網絡建模，然后雙擊網絡模型中的節點即可進入節點編輯器進行該網絡中節點的建模，最后雙擊節點中的功能模塊即可進入進程編輯器進行進程建模，添加網絡協議。
2）收集統計量。收集統計量是指將統計量寫入輸出文庫的過程。OPNET中包含反映網絡動態特性的矢量統計量（Vector）和捕捉網絡非動態行為特征的標量統計量（Scalar）兩種。
3）運行仿真。運行仿真前需要設置運行參數，還可利用Probe Editor探針編輯器在需要采集統計數據的點上設置探針。
4）查看和分析結果。OPNET中的仿真結果是以參數曲線的形式顯示的，可以在結果中加入一些算法用于完成不同算法間結果的比較。
3 OPNET網絡仿真案例
這是一個實驗室擴建的案例：設某實驗大樓目前擁有一個星型拓撲網絡實驗室，由于教學需要，現準備在隔壁教室擴建一間同樣規模的星型拓撲網絡實驗室，并將兩個實驗室用路由器連接起來。實例要求選擇合適的統計量對其進行離散事件仿真，并分析仿真結果，檢測實驗室網絡擴展以后是否能夠成功通信以及擴展后所產生的額外負載對網絡性能的影響程度。仿真分以下幾個步驟進行：
1）創建項目。創建一個工程名為lab，場景名為lab_room的項目，并進行相應的參數設置，其中網絡所需的模型族選擇Sm_Int_Model_List模型族。
2）創建lab_room網絡。通過快速配置（Import Topology）的方法創建如圖1所示的包含25個外圍節點的星型網絡拓撲實驗室lab_room。
3）收集統計量并運行仿真。因為該案例關注是擴建網絡后給服務器帶來的額外負載和網絡總延時兩個問題，所以需要收集的統計量為服務器負載（Server Load）和以太網延時（Ethernet Delay）。
4）查看仿真結果。服務器負載仿真結果圖和全局以太網延時仿真結果圖這里省略，因為擴建后可以通過比較結果仿真，將擴展前后的仿真結果在同一窗口比較顯示。
5） 擴展網絡。用前面同樣的方法創建擴建網絡expansion，并通過路由器將兩個網絡連接起來，如圖2所示為擴建后的網絡拓撲結構。
6）擴建前后兩個網絡的仿真比較結果與分析。圖3為服務器平均負載比較仿真結果。與預料的結果一樣，擴建以后最大負載和平均負載都有所增加，但整體上看負載變化是平穩的，沒有出現單調遞增的現象，因此擴展后的網絡是可以穩定運行的。圖4所示為全局延時對比仿真結果，網絡進入穩定狀態后，最大延時均在0.4μs左右，雖然網絡擴建以后，增加了服務器的負載，但網絡延時并沒有發生明顯變化，所以擴建以后的網絡仍然能夠維持較好的性能。
4 結束語
隨著網絡規模的擴大，協議也變得更為復雜，OPNET仿真軟件為網絡技術開發、性能分析、設計方案、故障診斷等研究提供了有力的虛擬環境支持。而且OPNET網絡仿真軟件具有豐富的模型庫，靈活的系統架構，并且支持多種編程接口，利用OPNET進行網絡建模和仿真，可以大大縮短網絡開發周期，降低開發成本并提高網絡研究效率。
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網絡考試系統化學實驗論文范文第4篇
（中國計量大學 浙江杭州 310018）
摘 要：隨著工業生產技術水平的不斷提高，我國智能化領域以及信息化領域的應用技術也取得了巨大的技術突破，基于單片機的嵌入式系統網絡化是其不斷發展的一個重要的方向，本文在此基礎上針對我國單片機的嵌入式網絡的實際應用情況進行分析，重點論述了基于客戶端或者服務器模型的單片機嵌入式系統在日常生活生產中的實際應用情況。從而為我國單片機嵌入式系統的實際應用以及相關的技術水平不斷提升奠定積極的基礎。
關鍵詞：單片機；嵌入式；系統；運用
隨著我國工業生產技術水平的不斷提高，嵌入式系統的發展由傳統的控制形式逐漸轉變為人工智能化控制。這一形式的巨大變化使我國單片機的嵌入式系統自動化控制水平更高，而且系統的運行更加精確，其最大的應用優點是大大節省了傳統單片機嵌入式系統人工操作的工作量。如今隨著我國科學技術的不斷發展，嵌入式系統已經成為我國工業生產技術領域中的一大重要部件，特別是電子設備中，通過單片機嵌入式系統的應用，大大提高了微處理器的操作性能，從而使單片機的嵌入式系統更好地實現了自動化控制的功能，也為我國工業技術領域的技術功能不斷擴展奠定了重要的技術基礎。
一、單片機的發展概況
從單片機的應用發展總體情況來看，其技術應用水平已經十分成熟，特別是其具有豐富的外部總線以及更快的處理速度和更大的應用功能擴展空間，因此其在實際的應用過程中對環境的適應性較好，特別是系統的控制性更強，是一種典型的工業生產便攜式產品。該技術當前主要在我國的儀器儀表以及家用電器、智能家居、汽車生產領域等眾多的工業技術領域中得到了非常廣泛的應用。通常情況下，單片機主要有8位以及、16位和32位、以及64位幾種類型，目前在我國的市場中主流型號的單片機類型為32位的產品，這類型的單片機使用范圍專一，而且具有很好的應用效果。
二、單片機的嵌入式系統概況分析
嵌入式系統是我國計算機中的一種十分普遍的應用形式，這種技術通過系統的移植技術使被控制設備更好地實現運行的網絡化以及控制的智能化。同一般的計算機系統類似，嵌入式系統主要由硬件系統以及軟件系統兩大主要的系統構成，而在嵌入式系統中的主要部件就是單片機系統，這一部件與數據的存儲設備以及輸入輸出設備等可編程控制計算設備一同構成了嵌入式系統的硬件系統，從而被移植在其它的相關附屬設備中進行操作控制；與該嵌入式系統的硬件系統相比，其軟件系統主要是由上層應用技術軟件以及嵌入式系統兩大模塊構成，這一部件的主要作用就是更好地代替計算機完成相應的操作控制功能。通俗來講，單片機嵌入式系統就相當于人體的大腦，其主要的功能就是負責實現對相關系統設備的自動化控制以及操作，但其又無法脫離系統中其它的應用模塊進行單獨運行。因此嵌入式系統是整個單片機的重要載體，而嵌入式系統中的被嵌入宿主設備又是整個單片機嵌入式系統中的重要應用物質載體，從而為單片機的良好應用奠定了重要的技術基礎。
三、單片機的嵌入式系統的運用分析
通過實踐研究發現，在我國工業技術領域，單片機嵌入式系統這種技術產品的設計不僅成本更低而且功耗較低和體積較小，因此其不僅具有很好的維護優勢，而且在實際的應用過程中更加靈活、可移植。在此過程中系統的設計為了能夠不斷滿足用戶的網絡需求，當前在市場中的主流單片機嵌入式系統都安裝和配備了多種不同的網絡通信接口，針對用戶的客戶端也具有相應的網絡控制端口，因此其可以同時支持TCP/IP協議。
（一）單片機的嵌入式系統在嵌入式Web服務器中的應用分析
基于單片機嵌入式系統在嵌入式Web服務器中具有十分廣泛的應用，在實際的應用中，嵌入式Web服務器主要通過以太網的程序控制端口設備來對過通信技術領域中的各個相關的技術設備信息數據的傳輸進行控制，因此更好地使系統設備之間實現數據資源的共享。尤其是在當前網絡資源十分短缺的情況下，通過單片機嵌入式系統可以更好地實現因特網的數據網絡接入。從而使不同系統設備的數據傳輸不受時間以及地點和環境等外界因素的限制。
單片機嵌入式系統在嵌入式Web服務器中的應用主要是表現在對數據信息的遠程監控方面，比如將遠程監控設備接入到網絡中的嵌入式設備中，此時用戶可以通過客戶端的Web瀏覽器軟件對系統中外接的管理以及遠程監控設備進行控制，其主要的應用原理就是單片機嵌入式設備的Web服務器與Web瀏覽器采用通信系統基層的TCP/IP這一網絡傳輸協議，先通過Script解析器對該單片機嵌入式系統中的Web瀏覽器的數據運行腳本進行解析，然后再通過HTML解析器對HTML語言進行科學解析，最終客戶端程序組件applet或者Java通過客戶端Java虛擬機進行科學解析，在此過程中當嵌入式系統將采集到的數據信息與系統遠程監控采集的數據信息進行完全匹配時，單片機嵌入式系統的運行設備就會與嵌入式Web服務器的應用程序接口進行通信交互。
（二）單片機的嵌入式系統在嵌入式網絡測控系統中的應用分析
除了上述分析中的單片機嵌入式系統在Web服務器應用程序接口通信中的應用之外，基于單片機的嵌入式網絡測控系統的應用同樣也應該引起高度重視。一般情況下，單片機嵌入式系統在網絡測控系統中的設計應用主要是通過系統對遠程數據信息進行科學采集以及對遠程控制管理設備進行存儲以及上傳下達等，在此過程中，單片機系統首先需要對信息數據進行采集與存儲，與此同時將單片機嵌入式系統的網絡接口與英特網相連接，網絡系統服務器通過測控系統中的相關應用軟件將嵌入式系統存儲器中的相關部件固化在單片機嵌入式系統結構中，從而使測控系統中的外圍網絡接口在嵌入式系統開發或移植網絡服務器，然后系統再將該單片機的嵌入式系統IP地址存儲在相關的位置中。
而網絡測控系統的實現主要是通過網絡系統通信設計以及串行口通信設計和網絡服務器設計以及CG等進行操作完成，一般而言，嵌入式系統內核中不帶有串行口控制網絡模塊，因此在信息傳輸編碼的解析過程中需要通過控制化模塊對信息編碼的內核模塊進行控制管理，從而使該單片機嵌入式系統與系統終端的輸入與輸出方式相對應，最后通過終端系統的控制函數對網絡終端模塊中的數據通信接口進行控制，從而確保該單片機嵌入式系統科學實現異步串口通信的功能。
總之，單片機嵌入式系統的應用操作系統都是經過特殊的剪裁之后主只需要對相關的緊縮性操作系統管理模塊進行保留，因此其內核要比傳統的操作票系統更小，但是單片機嵌入式系統對網絡測控系統的實時性運行管理要求較高。因此其實際的系統運行參數應該達到一定的級配要求。
結束語
綜上所述，當前我國科學技術已經在不斷向前發展，單片機嵌入式系統的應用在工業技術領域非常廣泛，由于其具有運行穩定以及操作便捷等優點，被工業技術人員高度重視。本文正是在這樣的研究背景下，重點對我國單片機嵌入式系統的實際應用情況以及相關的技術內容進行了分析，從而希望我國的單片機嵌入式系統在工業技術領域以及其他的相關技術領域能夠繼續得到廣泛的實踐和應用。
參考文獻：
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網絡考試系統化學實驗論文范文第5篇
摘要：隨著信息化高速發展的今天，網絡系統集成的建設規劃已經成為了企業高速發展提升核心競爭力的關鍵因素。網絡系統集成是網絡工程實施的重要部分，網絡系統集成主要包括：了解用戶需求、網絡需求分析、網絡總體設計、網絡設備選型與配置、綜合布線方案、網絡設備管理等方面。本文對某酒店網絡系統集成方案設計進行具體分析，從建設目標、用戶需求、綜合布線、系統總體設計等幾個方面詳細的說明整個方案。
關鍵字：網絡設備選型與配置；系統集成；需求分析
一 該酒店實際情況分析
某酒店為適應新的業務發展需要，結合某酒店圖紙，旨在實現該酒店綜合樓信息管理系統現代化；網絡化；綜合性和多功能。
整個大樓的計算機網絡應由專業網絡公司設計施工，本方案則是針對結構化布線系統數據交換。
1）需求分析：
目前某酒店綜合樓信息點由地下1層～4層組成。
目前的建網要求為：
1、 網絡節點數約為197個。
2、 該網絡必須支持賓館內各部門用戶和客房顧客，并具備可擴充性。
3、 該網絡能對大量的設計圖形、文檔資料、工程數據進行迅速可靠的處理能有效地實現這些數據的共享與重復利用。
2）網絡建設目標：
充分利用計算機網絡、INTERNET/INTRANET、多媒體、數據庫、數字通信等先進技術構筑研究院的網絡平臺，實現繪圖、管理設計生產的網絡化；輔助校領導掌握學校發展進行決策；建立先進的辦公自動化管理系統。
采用統一的網絡協議和接口標準：選用當前流行的TCP/IP協議。
二 系統的基本設計思想和設計原則
組建一個完備的計算機網絡并非易事。有諸多相關問題需要考慮。如所建立的網絡能否滿足當前業務應用需求；是否能滿足今后業務增長需要；若新增硬件和軟件是否能方便地接入網絡；采用什么樣的網絡結構形式與網絡技術；選擇什么樣的硬件服務平臺和軟件服務平臺；選擇什么樣的數據庫系統才能使網絡系統運行穩定、可靠、安全、易于管理；網絡建成后的生命周期有多長等等。當然還要考慮當前的有效投入；如何保護投資效益；盡量節省開支；如何充分發揮現有設備的作用與功能等等諸多方面的問題。
三 系統設計方案
綜合某酒店網絡功能需求的具體情況。我們目前建議選用千兆交換以太網絡技術和網絡結構，其網絡主交換設備選擇具有1000Mb/s交換能力的千兆網絡交換機，在所有主干端口同時提供暢通無阻的1000MBPS端口交換能力。為了減少信息傳輸和交換過程中的通道擁擠現象和碰撞問題，在分交換機的選擇上，建議選擇具有支持VLAN劃分的網絡交換機。品牌和性能盡可能和主交換機相一致，以便于維護，便于統一。
主干交換機采用冗余設計，提供10個1000M端口連接樓層交換機Catalyst3548，配置接入路由器Cisco3640，該路由器提供同步端口連接幀中繼線路，提供與省院相連。1個4口同步串行高速模塊，每個端口帶寬可接2M，可用于通過幀中繼上連省檢（省檢幀中繼為512K，可以充分滿足需求與今后擴展）；另配有一條E1線路接入語音，實現8路語音電話（最大12路）?？蓪崿FIP電話，減少長途電話的費用。
參考文獻
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網絡考試系統化學實驗論文范文第6篇
關鍵詞：PLC;控制系統;通信網絡
PLC 網絡常用的通信方法?，F階段，PLC 在各個領域中獲得了非常廣泛的應用，其相關研究也更加深入和具體，這在極大程度上推動了 PLC 的應用和發展。PLC 網絡通信方式大體可以分為并行通信和串行通信兩類，前者具體是指多處理器間的相互通信，多發生在 PLC 的內部，而本文重點分析后者即 PLC 網絡的串行通信方式。根據PLC 網絡的實際功能，可將其分為控制網和通信網兩種類型，其中控制網一般只負責開關量的傳送，即 on/off。該網絡形式的特點是傳輸的數據量相對較少。通信網又被稱為數據高速公路，其與一般的局域網較為類似，既可以傳輸開關量，也可以傳輸數字量，傳輸的數據量相對較大。PLC，即可編程控制器的英文縮寫，它是一種將微機技術、通信技術以及自動化技術進行綜合運用的常用的工業上的控制裝置。一般比較常見的包括日本生產的三菱、歐姆龍等，我們本國生產的主要有永宏、匯川和臺達等，其中很多是以日系三菱為參照生產的，而且編程幾乎都屬于按順序編程，歐系中則主要有施耐德和西門子等。隨著我國工業自動化的不斷快速發展，PLC在工業控制領域中應用范圍越來越廣，涉及到的應用面也越來越多。針對目前主要使用的S7-300、OMRON等通信網絡，參照其特點、性能， 本文將結合目前我國工業領域當中PLC應用的現實情況對PLC進行探究分析。
一、PLC控制系統
(一)控制好PLC的基本要點
PLC實現控制的基本點主要有兩個，一個是可靠物理實現，另一個是輸入以及輸出信息的信息交換。輸入輸出信息的交換的前提是運行程序運行，這個程序是存儲在內存中的。這個程序也分兩種，一種是PLC的生產廠家自行提供的原始系統，另一種則屬于自助開發的應用程序。通常，系統程序有兩個優點，首先，可以為用戶提供一個可靠的運行平臺;其次，可以很好的保障PLC用戶自行編輯的程序順利運行，并對程序運行是產生的信號與信息進行及時處理。
可靠物理實現對于輸入(INPUT)與輸出(OUTPUT)電路依賴性很強。在PLC進行輸入電路的時候，首先是進行輸入信號的濾波處理，將高頻率的干擾過濾掉;第二步是依靠繼電器或者光耦元件連接起來，在PLC內部和計算機的電路執行光隔離。關于輸出電路，一定需要注意的是輸出電路必須擴大多倍的輸出功率，其主要目的是把接觸器、繼電器或者其他的工業控制元器件很好的帶動起來。
(二)PLC運行過程中的控制過程
在PLC的實際應用過程中其主要的控制步驟一般有6個，包括輸入刷新、運行用戶程序、輸出刷新、再輸入刷新、再運行用戶程序以及再輸出刷新。在這個過程中，系統會不斷反復進行循環運行，并且在這個運行的過程中系統會對程序作公共處理，公共處理包括了對循環的時間進行監控，通信處理和外設服務等。
(三)PLC運行過程中的控制方式
PLC的不同決定著其控制方式上也千差萬別，當前PLC的控制方式根據PLC的不同主要分為4種，首先是開關量的邏輯控制，其次是運動控制，再有是模擬量控制，還有是過程控制，這4種就是當前主要的PLC控制方式。
二、PLC通信網絡
(一)全局 I/O 通信
該通信方式歸屬于串行通信的范疇，常被用于帶有連接存儲區的 PLC 之間的通信，該方式的基本通信原理如圖 1 所示。
在圖 1 中，編號相同的發送與接收區域的容量大小完全相等，所占用的地址段也相同，其中只有一個區域為發送區，而其他區域全部都是接收區。全局 I/O 采用廣播通信方式，即由PLC1 將位于 1#發送區內的數據信息經由 PLC 網絡廣播出去，然后由 PLC2 和 PLC3 將該數據信息接收下來，并存儲在各自 的接收區域當中。同理，由 PLC2 廣播出來的數據信息，則由PLC1 和 PLC3 負責接收和存儲。由于在全局網絡中各個 PLC鏈接區的大小都相同，加之所占用的地址段也一致，所以，當其中某一臺 PLC 對自己所在的鏈接區進行訪問時，便相當于訪問了其他 PLC 的鏈接區，該過程實質上是 PLC 之間交換數據的過程。在全局網絡中，鏈接區的劃分是以 PLC 的 I/O 區為基礎，通過等值化通信轉換成為網絡內所有 PLC 的共享區域。該通信方式可用讀寫指令對鏈接區內的數據信息進行讀寫，其特點是簡單、快速和方便。
(二)控制級網絡
控制級網絡不同于工控管理級網絡的不同點在兩個地方，控制級網絡有著兩個特別鮮明的特點，一是控制級網絡的運用范圍是生產設備的控制，主要對生產過程的狀態監測、監視和控制。二是對于安全性、實時性以及可靠性的要求非常高，數據量的傳輸一般不大。具體以歐系的SINECL1為例子，雖然SINECL1的拓撲結構為總線型，可是他的主要功能卻是PLC之間的互連。連接設備有PLC，并以雙絞線為連接介質，節點只要僅僅的31，速率為9.6kbPs?？刂频木嚯x只有50km左右?？刂萍壘W絡一般所具有的特點是，通信的速率相對更高，網絡傳播范圍更加廣泛，結構比較靈活，介質簡單、擴展性更好。
(三)工控管理級網絡
為了是企業的管理需求的到充分滿足，工控管理級網絡一般提供高速、大容量并且實時準確的數據交換，與企業各個管理部門之間相互連接，同時為企業的MIS提供最基礎的數據，按照上層決策實施控制系統的優化工作。還是以歐系西門子的SINECL1作為例子進行分析，SINECL1的最主要的功能是PLC及其和上位機見的相互連接。連接的設備主要是PLC與PC，并以光纖、同軸電纜作為連接介質，節點為1024，速率為10Mbps?？刂频木嚯x一般有兩種情況，光纖和同軸電纜，光纖的控制距離是4600m，同軸電纜的控制距離是1500m，與控制級網絡結構一樣，同為總線型拓撲型結構。工控管理級網絡在發展上的特點主要有標準化、開放性、高速性、光纖介質、拓撲結構的靈活以及WEB技術支持。
(四)現場設備級網絡
在現場設備級網絡當中，一定要應用到現場總線。簡單來講，現場總線是通信網絡，它是一種囊括了通信技術、計算機技術、控制技術以及儀表技術高度集成起來的串行、雙向、多站并且全數字化的通信網絡?，F場總線是當今控制系統中的一個發展趨勢，其功能是PLC和現場設備相互之間的連接，目前工業領域中運用非常廣泛的現場總線當屬歐系西門子的PROFIBUS以及A-B廠家的DEVICENET ，這兩種現場總線運用率要高于其他現場總線(圖2)。
三、結語
綜上所述，網絡化、分布式、高速、高效以及高科可靠性是PLC未來發展的一個方向，與此同時，PLC通信網絡也走在標準化、開放化的道路上?，F場設備級朝著現場總線標準方向發展，工控管理級朝著051發向發展，控制級網絡自身不斷完善并取得進步，同時在這個過程中著力靠近現場總線，從而形成開放化、標準化的通信網絡。
現階段，我國的PLC技術雖然有一定的成就，但是發展水平仍然落后于西方發達國家，這種局面要得到改善就必須堅持樹立開放系統的設計理念，嚴格按照國際標準，把通信網絡技術結合實際融入到PLC技術當中。另外，牢牢把握PLC通信網絡技術目前發展的潮流，不斷加強現場總線技術以及企業級的開發投入。計算機網絡技術的飛速發展帶動了PLC控制系統通信網絡的飛速發展，所以，未來性能更高的網絡技術和總線一定會不斷出現，當前現有的網絡技術也將不斷提高、改進。
【參考文獻】
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