導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫好一篇數(shù)據(jù)通信的基本原理，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

數(shù)據(jù)加密的基本過(guò)程就是通過(guò)對(duì)信息銘文進(jìn)行一定的加密算法得到一個(gè)密文，并通過(guò)密文在網(wǎng)絡(luò)介質(zhì)中進(jìn)行傳播，然后在通信的接收端接受到密文以后通過(guò)秘鑰獲得信息的內(nèi)容。DES數(shù)據(jù)加密算法過(guò)程是典型的數(shù)據(jù)加密方法，具體的實(shí)現(xiàn)過(guò)程為加密過(guò)程和解密過(guò)程。數(shù)據(jù)加密的標(biāo)準(zhǔn)采用的是美國(guó)政府采用的密碼體系,加密和解密使用的相同的算法，基本的實(shí)現(xiàn)過(guò)程是對(duì)明文按照64比特塊加密，得到64b的密文，加密過(guò)程有56b個(gè)參考秘鑰，19個(gè)不同的站。除了第一站、倒數(shù)第一站、倒數(shù)第二站有特定規(guī)范外，其余的16位均采用完全不同的函數(shù)。其保密性關(guān)鍵在于對(duì)于秘鑰的保密過(guò)程，當(dāng)前對(duì)于DES加密的破譯非常的復(fù)雜，當(dāng)前還沒有發(fā)現(xiàn)比窮舉法更好的破解辦法，而從理論上講使用窮舉法破解DES加密過(guò)程基本上是不可能實(shí)現(xiàn)的，因此DES數(shù)據(jù)加密算法應(yīng)用于計(jì)算式通信有著非常好安全性[1]。

二、DES數(shù)據(jù)加密算法在計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的中的應(yīng)用

1.DES數(shù)據(jù)加密算法應(yīng)用于計(jì)算機(jī)通信的優(yōu)勢(shì)。美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)局對(duì)于DES數(shù)據(jù)加密算法的評(píng)價(jià)非常的高，認(rèn)為該算法能夠滿足對(duì)于數(shù)據(jù)的加密要求，其用于計(jì)算機(jī)通信完全能夠滿足對(duì)于信息的保護(hù)。DES數(shù)據(jù)加密算法對(duì)于計(jì)算機(jī)通信過(guò)程中數(shù)據(jù)的加密具體表現(xiàn)在：首先DES數(shù)據(jù)加密算法能夠提高數(shù)據(jù)保護(hù)的實(shí)際效果[2]，避免數(shù)據(jù)在通信過(guò)程中被非法竊取和破解，并能夠通過(guò)算法及時(shí)的避免數(shù)據(jù)在未被擦覺的情況下被篡改，其次是DES數(shù)據(jù)加密算法的復(fù)雜性非常的高，能夠適用于計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的應(yīng)用要求，而且破譯的過(guò)程非常的困難，進(jìn)一步地保護(hù)的通信數(shù)據(jù)的安全性，目前對(duì)于DES數(shù)據(jù)加密算法破譯的最好辦法就是窮舉法，即使是美妙計(jì)算100萬(wàn)次的計(jì)算機(jī)也要經(jīng)過(guò)2000年才能找出破解的辦法，能夠滿足當(dāng)前數(shù)據(jù)通信的數(shù)據(jù)安全；第三是盡管DES數(shù)據(jù)加密算法非常的復(fù)雜，但是其安全性并不是依賴于其本身的復(fù)雜程度，主要跟其明文加密秘鑰系統(tǒng)的有關(guān)，因此在應(yīng)用于計(jì)算機(jī)通信的多個(gè)場(chǎng)景，適用性非常的廣；最后是我們分析其加密的歷程發(fā)現(xiàn)，這種加密的方法可以非常廣泛的應(yīng)用于金融和通信領(lǐng)域，而且很多ATM的加密方式就是以DES數(shù)據(jù)加密算法為基礎(chǔ)的。

2.DES數(shù)據(jù)加密算法在計(jì)算機(jī)通信中應(yīng)用的優(yōu)化。由于DES數(shù)據(jù)加密算法本身具有公開性的[3]，所以對(duì)于DES數(shù)據(jù)加密算法的分析和優(yōu)化非常容易做到，我們?cè)趹?yīng)用于計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信的過(guò)程中，能夠切合實(shí)際的情況，針對(duì)性的對(duì)DES數(shù)據(jù)加密算法進(jìn)行調(diào)整，使得算法更加適合于數(shù)據(jù)通信的過(guò)程。為此我們可以在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信中運(yùn)用DES數(shù)據(jù)加密算法的思想進(jìn)行算法分析，在充分地了解DES數(shù)據(jù)加密算法的加密原理后，利用程序數(shù)據(jù)語(yǔ)言設(shè)計(jì)出專門應(yīng)用于計(jì)算機(jī)通信以及硬盤數(shù)據(jù)加密的DES數(shù)據(jù)加密算法程序，通過(guò)配置在計(jì)算機(jī)加密卡中建立一個(gè)數(shù)據(jù)加密模塊。特別是近幾年我國(guó)計(jì)算機(jī)通信技術(shù)的發(fā)展迅速，在設(shè)計(jì)這個(gè)數(shù)據(jù)加密模塊的時(shí)候要考慮到后期的擴(kuò)展性問題，例如我們可以將硬盤控制模塊和數(shù)據(jù)加密解密模塊獨(dú)立分開進(jìn)行設(shè)計(jì)，以提高數(shù)據(jù)加密模塊的兼容效果，適用于更多的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信的類型。并且適當(dāng)?shù)牟捎梦覈?guó)自主設(shè)計(jì)的加密算法和標(biāo)準(zhǔn)，擺脫國(guó)外算法地限制，并根據(jù)我國(guó)當(dāng)前的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的特點(diǎn)，擴(kuò)大加密卡和加密芯片的適用性。

三、結(jié)語(yǔ)

篇2

 

一、背景

 

網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展需要大批高素質(zhì)、創(chuàng)新型的專業(yè)技術(shù)人才，良好的實(shí)踐教學(xué)體系是培養(yǎng)具有工程實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的高素質(zhì)人才的關(guān)鍵。大學(xué)生網(wǎng)絡(luò)技術(shù)競(jìng)賽圍繞著相關(guān)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)和前沿技術(shù)，給出問題的完整解決方案，具有實(shí)用性、競(jìng)技性、趣味性和激勵(lì)性，能夠培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高其工程實(shí)踐能力，激發(fā)其創(chuàng)新思維。

 

二、數(shù)據(jù)通信專業(yè)實(shí)踐教學(xué)的問題

 

隨著數(shù)據(jù)通信專業(yè)的展開，構(gòu)建數(shù)據(jù)通信專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系得到了廣泛重視，我們?cè)趯?shí)驗(yàn)設(shè)置、實(shí)習(xí)基地建設(shè)、創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)、項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)以及大學(xué)生競(jìng)賽等方面做了積極探索。數(shù)據(jù)通信專業(yè)實(shí)驗(yàn)普遍采用層次化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，將實(shí)驗(yàn)分為驗(yàn)證型、設(shè)計(jì)型、綜合型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)。人們通過(guò)驗(yàn)證型和設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)鞏固基礎(chǔ)知識(shí)，力求通過(guò)綜合型和創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

 

在數(shù)據(jù)通信專業(yè)實(shí)踐教學(xué)中，我們發(fā)現(xiàn)還存在以下問題：一、重理論輕實(shí)驗(yàn)，重驗(yàn)證輕設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用脫離，實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ剿腊?，學(xué)生只是機(jī)械地被動(dòng)模仿，難以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性;二、教師在研項(xiàng)目和工程無(wú)法引入學(xué)生參與，另外這些項(xiàng)目還沒有與教學(xué)實(shí)驗(yàn)有機(jī)地統(tǒng)一起來(lái)。

 

三、競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)的數(shù)據(jù)通信專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系

 

1.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大賽是實(shí)踐教學(xué)的良好載體

 

約翰·杜威提出的“做中學(xué)”是當(dāng)前工程教學(xué)領(lǐng)域廣為接受的教學(xué)方法，“做中學(xué)”也就是“從活動(dòng)中學(xué)” “從實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)中學(xué)”，“做中學(xué)”是比“聽中學(xué)”更好的學(xué)習(xí)方法。大學(xué)生網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大賽活動(dòng)是以大學(xué)生為參賽主體，通過(guò)全國(guó)或者指定區(qū)域內(nèi)的高校相互競(jìng)爭(zhēng)比賽，讓大學(xué)生在綜合應(yīng)用所學(xué)理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，解決相關(guān)領(lǐng)域的應(yīng)用問題。

 

2.競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)體系

 

以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大賽為驅(qū)動(dòng)，我們提出“以賽求用，以賽促學(xué)，在競(jìng)賽中培養(yǎng)工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力”的數(shù)據(jù)通信專業(yè)實(shí)踐教學(xué)體系。在競(jìng)賽中，數(shù)據(jù)通信專業(yè)學(xué)生與學(xué)校的特色專業(yè)學(xué)生相結(jié)合，著重培養(yǎng)學(xué)生解決問題的基本技能、工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新思維。競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)體系以學(xué)生為主體，教師給予引導(dǎo)，各門課程提供技術(shù)支持，實(shí)驗(yàn)室提供設(shè)備和場(chǎng)地。

 

四、課程和實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐教學(xué)改革

 

1.專業(yè)課程改革

 

為了配合競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)改革，我們?cè)谌矫鎸?duì)專業(yè)課教學(xué)做了優(yōu)化和改革。第一，將網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置原理與運(yùn)用課程提前到第1學(xué)期。這部分內(nèi)容原理簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)，容易驗(yàn)證，學(xué)生能夠很快接受并掌握其應(yīng)用。第二，考慮到我院很多學(xué)生在校時(shí)間僅有一年，我們將一些相關(guān)課程改為選修課和自學(xué)課程，從而讓有興趣的學(xué)生可以得到更充分的知識(shí)補(bǔ)充。第三，部分課程的評(píng)價(jià)方式可以用競(jìng)賽結(jié)果代替，在保證學(xué)生充分的動(dòng)手實(shí)踐能力培養(yǎng)的同時(shí)，以降低學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。

 

優(yōu)化和改革后的課程與競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)的教學(xué)實(shí)踐體系相統(tǒng)一。能夠很好地促進(jìn)學(xué)員對(duì)課程知識(shí)的學(xué)習(xí)和操作技能的掌握。

 

2.實(shí)驗(yàn)規(guī)劃和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改革

 

數(shù)據(jù)通信專業(yè)實(shí)驗(yàn)在以下幾個(gè)方面做了重新規(guī)劃和改革。(1)設(shè)置了分層遞進(jìn)的實(shí)驗(yàn)體系。設(shè)置了“驗(yàn)證型一設(shè)計(jì)型一綜合型”分層遞進(jìn)的實(shí)驗(yàn)體系。驗(yàn)證型實(shí)驗(yàn)用于基礎(chǔ)知識(shí)、基本原理驗(yàn)證;設(shè)計(jì)型和綜合型實(shí)驗(yàn)內(nèi)容用于多門課程的綜合應(yīng)用。(2)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改革。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容除了選用教材指定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容外，鼓勵(lì)學(xué)生在教師的指導(dǎo)下，選擇競(jìng)賽項(xiàng)目分解模塊作為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，以逐步實(shí)現(xiàn)競(jìng)賽項(xiàng)目中的各個(gè)部分。③實(shí)驗(yàn)?zāi)K化。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目與競(jìng)賽相結(jié)合，使得實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目多樣化。為提高效率和興趣，在完成基本型、設(shè)計(jì)型、綜合型實(shí)驗(yàn)以及競(jìng)賽中的各種基本實(shí)現(xiàn)方法后，我們將其模塊化，做好實(shí)驗(yàn)積累，降低后續(xù)實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn)難度。

 

3.網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大賽考核方式

 

在培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力和提高學(xué)生的動(dòng)手能力、工程實(shí)踐能力方面，科技競(jìng)賽與綜合實(shí)踐課程的目的基本是一致的，往往網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大賽對(duì)學(xué)生提出更高的要求。將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大賽與綜合實(shí)踐課程掛鉤，學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大賽中獲得較好的成績(jī)，或者認(rèn)證考核通過(guò)后，可以代替相關(guān)課程的考核成績(jī)，獲得相應(yīng)的學(xué)分。競(jìng)賽考核與課程、學(xué)分掛鉤，有效地提高了學(xué)生的參賽興趣和參賽主動(dòng)性，降低了學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)。

 

五、實(shí)踐效果

 

自2012年以來(lái)，我們?cè)跀?shù)據(jù)通信、網(wǎng)絡(luò)安全等專業(yè)方向逐步進(jìn)行競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)的實(shí)踐教學(xué)體系的改革和探索，取得了很好的教學(xué)效果。

 

1.激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，促進(jìn)了專業(yè)課程的學(xué)習(xí)

 

我院每年有20-30人參加H3C全國(guó)大學(xué)生網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大賽，有10-15人參加華為ICT技能大賽，另外還有200-300人為了準(zhǔn)備參加大賽而考取HCNA、HCNP、H3CNE和H3CSE認(rèn)證證書，基本涵蓋數(shù)據(jù)通信專業(yè)所有學(xué)生和其他專業(yè)的部分學(xué)生。

 

2.學(xué)生綜合素質(zhì)得到提高，得到用人單位的好評(píng)

 

經(jīng)過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大賽的鍛煉，學(xué)生的綜合素質(zhì)得到顯著提高。在競(jìng)賽項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐、工程應(yīng)用能力和創(chuàng)新思維有了顯著提高。特別是在全國(guó)大學(xué)生網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大賽中取得優(yōu)良成績(jī)的學(xué)員。

 

數(shù)據(jù)通信專業(yè)具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和綜合應(yīng)用性。工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力對(duì)數(shù)據(jù)通信專業(yè)的學(xué)生尤為重要，良好的實(shí)踐教學(xué)體系是培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的關(guān)鍵。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大賽是實(shí)踐教學(xué)的良好載體，大學(xué)生實(shí)踐教學(xué)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)大賽相結(jié)合，形成“以賽求用，以賽促學(xué)，在競(jìng)賽中培養(yǎng)工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力”的競(jìng)賽驅(qū)動(dòng)實(shí)踐教學(xué)體系，該實(shí)踐教學(xué)體系很好地貫徹了“做中學(xué)”教學(xué)模式，取得了良好的教學(xué)效果。

篇3

2011年前長(zhǎng)沙學(xué)院通信工程專業(yè)數(shù)據(jù)通信類的核心課程為兩門：數(shù)據(jù)通信和路由交換技術(shù)，其中數(shù)據(jù)通信主要講述數(shù)據(jù)通信的原理性內(nèi)容；路由交換技術(shù)則對(duì)其實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行講解，共112學(xué)時(shí)；經(jīng)過(guò)5年的教學(xué)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)這種方式既能讓學(xué)生打下厚實(shí)的理論基礎(chǔ)也能讓學(xué)生較好掌握相關(guān)的應(yīng)用技能，很好地實(shí)現(xiàn)了人才培養(yǎng)目的。但學(xué)校從2012年起對(duì)培養(yǎng)方案的總課時(shí)進(jìn)行壓縮，經(jīng)討論筆者將這兩門課程壓縮成一門，取名為數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)，共80學(xué)時(shí)。造成該課程內(nèi)容多且繁雜，又不能因?yàn)榭s減課時(shí)而降低教學(xué)質(zhì)量，教學(xué)難度進(jìn)一步加大：該選用哪本教材，理論與實(shí)踐如何協(xié)調(diào)，如何有效組織教學(xué)，就成為筆者考慮的重點(diǎn)。為此，筆者先對(duì)教材進(jìn)行了甄選，通過(guò)對(duì)多個(gè)出版社的相關(guān)教材調(diào)查發(fā)現(xiàn)，傳統(tǒng)教材理論充足，實(shí)踐內(nèi)容過(guò)少，或純實(shí)踐操作，無(wú)理論支撐；如果為本門課分別選實(shí)踐與理論兩本教材的話，又不能有效組織教學(xué)。通過(guò)對(duì)華為、中興、思科等企業(yè)進(jìn)行調(diào)研，筆者發(fā)現(xiàn)有些企業(yè)的培訓(xùn)教材能很好地滿足要求，經(jīng)過(guò)對(duì)比筆者最后選擇了世界500強(qiáng)企業(yè)思科公司的面向本科院校開發(fā)的數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)培訓(xùn)教材作為筆者的上課教材。

然后，筆者按照數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)的理論模型和就業(yè)市場(chǎng)對(duì)學(xué)生能力的需求（圖1），把本課程的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)分解為以下幾大部分：數(shù)據(jù)通信的基礎(chǔ)知識(shí)部分：主要由數(shù)據(jù)通信的原理、數(shù)據(jù)編碼與壓縮、差錯(cuò)控制和交換機(jī)術(shù)的分類與原理幾部分組成；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的基本原理部分：OSI和TCP/IP模型與各層的原理、通信安全與QoS這兩個(gè)部分組成；實(shí)踐應(yīng)用能力部分：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的安裝配置、網(wǎng)絡(luò)故障的分析排除、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃與設(shè)計(jì)3部分。這三大部分不但把傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信類課程的知識(shí)點(diǎn)都包括進(jìn)去了，還著重加強(qiáng)了應(yīng)用型的能力的培養(yǎng)。通過(guò)對(duì)課程內(nèi)容進(jìn)行精心規(guī)劃，對(duì)課程中關(guān)鍵性的內(nèi)容和實(shí)踐點(diǎn)進(jìn)行挑選，制訂考試大綱、教學(xué)大綱和教學(xué)日歷，既保證了課程的整體性和內(nèi)在的邏輯聯(lián)系，又保證能在較短的時(shí)間內(nèi)有效地進(jìn)行教學(xué)管理，按質(zhì)按量完成教學(xué)內(nèi)容。從培養(yǎng)目標(biāo)來(lái)講，也同時(shí)兼顧了就業(yè)和考研的需求，還將原來(lái)110個(gè)課時(shí)的教學(xué)縮減為80個(gè)課時(shí)，較好達(dá)到了教學(xué)改革的目的。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是課程的重要組成部分，沒有合理的實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)內(nèi)容的組織，應(yīng)用型人才的培養(yǎng)就無(wú)從談起。以就業(yè)能力體系結(jié)構(gòu)（圖1）為核心，結(jié)合本課程自身的知識(shí)體系結(jié)構(gòu)，筆者將實(shí)踐分為三個(gè)層次。第一層次為原理型實(shí)驗(yàn)，采用sniffer等軟件從互聯(lián)網(wǎng)上抓包對(duì)OSI/TCPIP協(xié)議進(jìn)行認(rèn)知；第二層次為針對(duì)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)的獨(dú)立應(yīng)用型實(shí)驗(yàn)，以交換機(jī)、路由器和操作系統(tǒng)的單個(gè)協(xié)議或服務(wù)的安裝配置為主；第三層次單獨(dú)安排了2周的針對(duì)整個(gè)知識(shí)體系結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)，從網(wǎng)絡(luò)需求分析、物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備操作、故障排除與文檔編寫等方面對(duì)學(xué)生能力進(jìn)行綜合性訓(xùn)練。如圖2所示，這三個(gè)層次是遞進(jìn)的，后一目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)是前一目標(biāo)的拓展與提高。圍繞這三個(gè)層次，筆者共設(shè)計(jì)12個(gè)分解實(shí)驗(yàn)，3個(gè)綜合性的課程設(shè)計(jì)。這12個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均為當(dāng)前網(wǎng)絡(luò)技術(shù)領(lǐng)域較新穎、具有較高實(shí)用價(jià)值的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，具有一定的可操作性，根據(jù)這些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編寫專門的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)用書，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都包含必做內(nèi)容和選做內(nèi)容，選做內(nèi)容即為拓展內(nèi)容。3個(gè)綜合性的課程設(shè)計(jì)題目，每個(gè)學(xué)生要選作其中一個(gè)；根據(jù)給出的具體參數(shù)不一樣，每個(gè)題目都可以變化出多個(gè)具體的項(xiàng)目，相互之間有很大的差異性，排除了學(xué)生間相互抄襲的可能，提高課程設(shè)計(jì)的效果。整個(gè)實(shí)踐過(guò)程所涉及的軟硬件設(shè)備，筆者都采用現(xiàn)網(wǎng)運(yùn)行的設(shè)備或軟件，很好地實(shí)現(xiàn)了學(xué)校和企業(yè)之間的無(wú)縫對(duì)接就業(yè)。

二、開展校企合作，加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)

培養(yǎng)應(yīng)用型人才的核心就是培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。要想真正做好實(shí)踐教學(xué)，最好的方法是和企業(yè)開展校企合作，從企業(yè)獲取實(shí)驗(yàn)設(shè)備、教材、教學(xué)方法、工程案例等材料。企業(yè)是工程應(yīng)用的直接實(shí)踐者，也是學(xué)生的最終去處，直接從企業(yè)獲取資料，采用相關(guān)的案例教學(xué)，才能真正實(shí)現(xiàn)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。專業(yè)數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)方向的校企合作主要體現(xiàn)在以下幾方面：

1.獲得企業(yè)設(shè)備捐贈(zèng)數(shù)據(jù)通信類課程的技術(shù)發(fā)展較快，對(duì)高校數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備檔次、性能和可操作性的要求就越來(lái)越高；而且應(yīng)用型的數(shù)據(jù)通信現(xiàn)網(wǎng)設(shè)備價(jià)格昂貴，對(duì)于資金不是很充足的高校來(lái)講是不可能一步建設(shè)好這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)室的。筆者實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)就經(jīng)歷了三個(gè)階段：第一階段為自籌16萬(wàn)資金購(gòu)買設(shè)備，這對(duì)于一個(gè)班級(jí)的學(xué)生來(lái)講是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的；第二個(gè)階段是與思科公司進(jìn)行校企聯(lián)合獲得該公司上百萬(wàn)元的軟硬件捐贈(zèng)；第三個(gè)階段為2012年獲得財(cái)政部的省部共建資金，進(jìn)一步充實(shí)擴(kuò)大實(shí)驗(yàn)規(guī)模。經(jīng)過(guò)這三個(gè)階段的建設(shè)，目前實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備不管是規(guī)模還是檔次，都已經(jīng)達(dá)到上課的要求。而且筆者還專門做了3套路由交換設(shè)備用于學(xué)生課外進(jìn)行遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)，3套安全設(shè)備和兩套無(wú)線設(shè)備為某些學(xué)有余力的學(xué)生利用來(lái)進(jìn)行課外自學(xué)。

2.采用企業(yè)的最新仿真軟件進(jìn)行教學(xué)和實(shí)訓(xùn)對(duì)于超過(guò)10個(gè)節(jié)點(diǎn)的課程設(shè)計(jì)來(lái)講，實(shí)驗(yàn)室的設(shè)備再多，也不可能達(dá)到它的要求。很多企業(yè)都開發(fā)出了虛擬實(shí)驗(yàn)的軟件用于進(jìn)行大規(guī)模部署設(shè)備的仿真實(shí)驗(yàn)，筆者從思科公司那里拿到了虛擬實(shí)驗(yàn)軟件，采用虛擬+實(shí)際設(shè)備的方式進(jìn)行課程設(shè)計(jì)階段中的邏輯拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備配置，故障排除，全網(wǎng)性能測(cè)試驗(yàn)證等階段的工作。學(xué)生拿到仿真軟件，利用自己的電腦隨時(shí)可以動(dòng)手操作，提高了他們的參與度，取得了很好的教學(xué)效果。

3.從企業(yè)獲取先進(jìn)的教學(xué)資料和完整的工程案例企業(yè)處在技術(shù)發(fā)展的最前沿，從企業(yè)獲取的資料往往是最新的，放入教學(xué)最能吸引學(xué)生，學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)基本與社會(huì)上正在用的一致，能取得最好教學(xué)和就業(yè)效果。數(shù)據(jù)通信與網(wǎng)絡(luò)課程的教學(xué)筆者分為課堂教學(xué)和課后教學(xué)兩個(gè)部分，課堂教學(xué)就是通常的實(shí)驗(yàn)、理論教學(xué)和課程設(shè)計(jì)。工程案例經(jīng)過(guò)一定的修改能夠很好地變成講課和課程設(shè)計(jì)的素材。課后教學(xué)筆者采用的是思科公司網(wǎng)絡(luò)技術(shù)學(xué)院課程，每個(gè)學(xué)期初給學(xué)生分配好賬號(hào)，組織好學(xué)習(xí)小組，并將學(xué)習(xí)計(jì)劃下發(fā)到每個(gè)學(xué)生。學(xué)生利用課后時(shí)間進(jìn)行網(wǎng)上學(xué)習(xí)、作業(yè)、考試、虛擬實(shí)驗(yàn)和遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)，極大地提高了學(xué)習(xí)效果。

三、結(jié)束語(yǔ)

篇4

關(guān)鍵詞: 連續(xù)運(yùn)行參考站(CORS)系統(tǒng);實(shí)時(shí)定位

中圖分類號(hào)：P228.4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

Abstract:This paper introduces the reference of continuous operation station system basic principle and advantage, starting to dial up the Internet to to the last from get fixed solution of the whole operation flow the explanation, according to different stages in the problems of puts forward specific solutions.

Key word:Continuously operating reference station ( CORS ) system;Real time positioning

1引 言

CORS理論源于1980年代中期加拿大提出的主動(dòng)控制系統(tǒng)。該理論認(rèn)為全球定位系統(tǒng)（GPS）主要誤差源來(lái)自于衛(wèi)星星歷，若能利用一批永久性參考站，可為用戶提供高精度的預(yù)報(bào)星歷以提高測(cè)量精度。隨著之后基準(zhǔn)站點(diǎn)概念的提出, 這一理論的實(shí)用化得到了推進(jìn)。它的主要理論基礎(chǔ)，就是在同一批測(cè)量的GPS站點(diǎn)中選出一些點(diǎn)位可靠、對(duì)整個(gè)測(cè)區(qū)具有控制意義的測(cè)站，采取較長(zhǎng)時(shí)間的連續(xù)跟蹤觀測(cè)，通過(guò)這些站點(diǎn)組成的網(wǎng)絡(luò)的解算，獲取覆蓋該地區(qū)和該時(shí)間段的“局域精密星歷”及其他改正參數(shù)，用于測(cè)區(qū)內(nèi)其他測(cè)站觀測(cè)值的精密解算。

隨著全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GNSS）、計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)的不斷發(fā)展成熟，利用多基準(zhǔn)站網(wǎng)絡(luò)（RTK）技術(shù)建立的連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)（CORS）應(yīng)運(yùn)而生，它很好地解決了大范圍區(qū)域內(nèi)厘米級(jí)精度的實(shí)時(shí)定位的問題，并在現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展進(jìn)程中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)不同行業(yè)已經(jīng)陸續(xù)建立了一些專業(yè)性的衛(wèi)星定位連續(xù)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)，目前，為滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)建設(shè)信息化的需要，一大批城市、省區(qū)和行業(yè)正在籌劃建立（或者已經(jīng)建立）類似的連續(xù)運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，一個(gè)新的建網(wǎng)正在到來(lái)。

3 CORS系統(tǒng)基本原理

連續(xù)運(yùn)行參考站系統(tǒng)可以定義為一個(gè)或若干個(gè)固定的、連續(xù)運(yùn)行的GPS參考站，利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)、數(shù)據(jù)通信和互聯(lián)網(wǎng)(LAN／WAN)技術(shù)組成的網(wǎng)絡(luò)，實(shí)時(shí)地向不同類型、不同需求、不同層次的用戶自動(dòng)地提供經(jīng)過(guò)檢驗(yàn)的不同類型的GPS觀測(cè)值(載波相位，偽距)，各種改正數(shù)、狀態(tài)信息，以及其他有關(guān)GPS服務(wù)項(xiàng)目的系統(tǒng)。

該系統(tǒng)在一定區(qū)域范圍內(nèi)建立若干個(gè)連續(xù)運(yùn)行的永久性基準(zhǔn)參考站，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接，構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)化的GNSS綜合服務(wù)系統(tǒng)?？梢詾楦骷?jí)大地測(cè)量和測(cè)繪部門提供高精度、連續(xù)性的參考基準(zhǔn)，并可向科研機(jī)構(gòu)、導(dǎo)航、時(shí)間和災(zāi)害部門提供各種數(shù)據(jù)服務(wù)，也可服務(wù)于交通管理、城市建設(shè)、工程施工、氣象監(jiān)測(cè)、國(guó)土資源、森林資源調(diào)查等，滿足任何需要位置信息的部門或者單位，提供準(zhǔn)確可靠的位置數(shù)據(jù)資料。

目前應(yīng)用較廣的臺(tái)站網(wǎng)技術(shù)有VRS,FKP和LEICA的MAC技術(shù)。與常規(guī)RTK不同，VRS網(wǎng)絡(luò)中，各固定參考站不直接向移動(dòng)用戶發(fā)送任何改正信息，而是將所有的原始數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)通訊線發(fā)給控制中心。同時(shí)，移動(dòng)用戶在工作前，先通過(guò)GSM的短信息功能向控制中心發(fā)送一個(gè)概略坐標(biāo)，控制中心收到這個(gè)位置信息后，根據(jù)用戶位置，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)選擇最佳的一組固定基準(zhǔn)站，根據(jù)這些站發(fā)來(lái)的信息，整體的改正 GPS的軌道誤差，電離層，對(duì)流層和大氣折射引起的誤差，將高精度的差分信號(hào)發(fā)給移動(dòng)站。這個(gè)差分信號(hào)的效果相當(dāng)于在移動(dòng)站旁邊，生成一個(gè)虛擬的參考基站，從而解決了 RTK作業(yè)距離上的限制問題，并保證了用戶的精度。

CORS主要由控制中心、連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站、數(shù)據(jù)通信和用戶部分幾個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成。

控制中心是整個(gè)系統(tǒng)的核心，既是通信控制中心，也是數(shù)據(jù)處理中心。它通過(guò)通信連線與所有的固定參考站建立聯(lián)系，通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與移動(dòng)用戶進(jìn)行通信，由計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)系統(tǒng)控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。所以控制中心的軟件既是數(shù)據(jù)處理軟件，也是系統(tǒng)管理軟件。

連續(xù)運(yùn)行基準(zhǔn)站就是固定的GPS信號(hào)接收系統(tǒng)，分布在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)CORS網(wǎng)絡(luò)可包括無(wú)數(shù)個(gè)站，但最少要3個(gè)站，站與站之間的距離可達(dá)70公里（高精度GPS網(wǎng)絡(luò)的站間距離為10～20公里）。

CORS的數(shù)據(jù)通信包括固定參考站到控制中心及控制中心到用戶的通信聯(lián)系。參考站到控制中心的通信網(wǎng)絡(luò)負(fù)責(zé)將參考站的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)地傳輸給控制中心，而后者是指如何將網(wǎng)絡(luò)改正數(shù)據(jù)由控制中心傳送給用戶。

用戶部分就是用戶的接收機(jī)，加上無(wú)線通信的調(diào)制解調(diào)器及相關(guān)的設(shè)備。

3CORS系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)

CORS系統(tǒng)徹底改變了常規(guī)RTK測(cè)量作業(yè)方式，在測(cè)量領(lǐng)域里它所帶來(lái)的影響是空前的，目前的城市CORS系統(tǒng)在為用戶提供數(shù)據(jù)服務(wù)方面，一是為野外用戶提供實(shí)時(shí)差分定位服務(wù)信息；二是為事后處理用戶提供原始參考站觀測(cè)數(shù)據(jù)。其主要優(yōu)勢(shì)體現(xiàn)在：1）改進(jìn)了初始化時(shí)間、擴(kuò)大了有效工作的范圍；2）采用連續(xù)基站，用戶隨時(shí)可以觀測(cè)，使用方便，提高了工作效率；3）擁有完善的數(shù)據(jù)監(jiān)控系統(tǒng)，可以有效地消除系統(tǒng)誤差和周跳，增強(qiáng)差分作業(yè)的可靠性；4）用戶不需架設(shè)參考站，真正實(shí)現(xiàn)單機(jī)作業(yè)，減少了費(fèi)用；5）使用固定可靠的數(shù)據(jù)鏈通訊方式，減少了噪聲干擾；6）提供遠(yuǎn)程INTERNET服務(wù)，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的共享；7）擴(kuò)大了GPS在動(dòng)態(tài)領(lǐng)域的應(yīng)用范圍，更有利于車輛、飛機(jī)和船舶的精密導(dǎo)航；8）為建設(shè)數(shù)字化城市提供了新的契機(jī)。

4網(wǎng)絡(luò)RTK入網(wǎng)使用流程

對(duì)于GNSS流動(dòng)站，在利用連續(xù)運(yùn)行參考站進(jìn)行實(shí)時(shí)定位前，一般要通過(guò)以下幾個(gè)步驟:

(1)必要的硬件設(shè)備配置。和常規(guī)RTK設(shè)備所不同的是，除了要擁有GNSS/GPS接收機(jī)外，還必須要有能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的GPRS/CDMA模塊。目前情況下，一些新型的GNSS/GPS接收機(jī)本身內(nèi)置了GPRS/CDMA模塊，通過(guò)Ntrip協(xié)議可以直接接入CORS系統(tǒng)，或者雖沒有內(nèi)置的GPRS/CDMA模塊，但可以通過(guò)在接收機(jī)采集首簿上插入無(wú)線上網(wǎng)卡來(lái)接入CORS系統(tǒng)。而一些早期的接收機(jī)首簿只支持外掛GPRS/CDMA模塊方式接入。一般對(duì)老接收機(jī)的改造方案：使用支持Ntrip協(xié)議的GPRS/CDMA通信模塊，通過(guò)串口連接到接收機(jī)，在電腦上課對(duì)模塊進(jìn)行GPRS/CDMA好Ntrip協(xié)議的參數(shù)設(shè)置。

（2）用戶注冊(cè)。GNSS流動(dòng)站接收機(jī)在使用前，需要獲得CORS中心授權(quán)給予的用戶名和密碼。

（3）購(gòu)買SIM卡。GNSS流動(dòng)站接收機(jī)與CORS中心的數(shù)據(jù)通信方式為無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)。一般情況下，選擇中國(guó)電信的CDMA或者中國(guó)移動(dòng)的GPRS.

（4）相關(guān)參數(shù)設(shè)置。在以上條件都具備后，需要進(jìn)行相關(guān)參數(shù)設(shè)置。例如，GPRS/CDMA無(wú)線上網(wǎng)參數(shù)設(shè)置，CORS中心服務(wù)器的IP地址和端口設(shè)置、CORS中心授權(quán)的用戶名和密碼設(shè)置、數(shù)據(jù)源列表好節(jié)點(diǎn)名稱的設(shè)置等。不同品牌不同型號(hào)的接收機(jī)設(shè)置會(huì)略有不同。

（5）開始使用。以上步驟都完成后，就可以按照相應(yīng)的步驟進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)RTK作業(yè)。

5常見問題分析

以上準(zhǔn)備過(guò)程完成后，就可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)RTK作業(yè)。GNSS流動(dòng)站在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)RTK作業(yè)時(shí)，要最終得到固定解，需要通過(guò)以下幾個(gè)過(guò)程才能實(shí)現(xiàn)：

（1）必要的硬件設(shè)備配置和相關(guān)設(shè)置正確無(wú)誤。

（2）GNSS流動(dòng)站訪問CORS中心的服務(wù)器。對(duì)流動(dòng)站進(jìn)行撥號(hào)無(wú)線上網(wǎng)，在網(wǎng)絡(luò)聯(lián)通后，流動(dòng)站會(huì)根據(jù)設(shè)置的CORS中心服務(wù)器的IP地址和端口成功登陸服務(wù)器。

（3）隨后流動(dòng)站向服務(wù)器發(fā)送Ntrip請(qǐng)求，服務(wù)器驗(yàn)證流動(dòng)站的用戶名和密碼。

（4）驗(yàn)證通過(guò)后，流動(dòng)站鎖住衛(wèi)星，向服務(wù)器發(fā)送概略坐標(biāo)的GGA信息，服務(wù)器收到流動(dòng)站的請(qǐng)求后發(fā)送差分改正信息給流動(dòng)站，流動(dòng)站收到改正信息后很快得到浮動(dòng)解。

（5）如衛(wèi)星分布合理、點(diǎn)位環(huán)境良好、網(wǎng)絡(luò)通訊穩(wěn)定，流動(dòng)站很快從浮動(dòng)解變?yōu)楣潭ń狻?/p>

了解了GNSS流動(dòng)站要得到固定解需要以上幾個(gè)過(guò)程后，可以將流動(dòng)站在作業(yè)過(guò)程中遇到的問題進(jìn)行如下分類：

1、產(chǎn)品的軟、硬件故障

處理方法：見客戶支持部分的各廠家信息，具體問題和各廠家聯(lián)系。

2、網(wǎng)絡(luò)無(wú)法連接

處理方法：

a.檢查所使用的GPRS/CDMA卡是否開通了網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。

b.檢查所使用的GPRS/CDMA卡是否有足夠的話費(fèi)余額。

c. 檢查所使用的GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)是否覆蓋作業(yè)區(qū)域。

d.檢查儀器中網(wǎng)絡(luò)通訊參數(shù)的設(shè)置。

3、網(wǎng)絡(luò)有連接但數(shù)據(jù)鏈不通

處理方法：

a.檢查GNSS流動(dòng)站接收機(jī)是否已鎖定衛(wèi)星并得到導(dǎo)航解。

b.檢查CORS中心授權(quán)的用戶名和密碼輸入是否正確。

c.如設(shè)備需要手工輸入域（節(jié)點(diǎn)名稱、源列表），則需要檢查CORS中心授權(quán)域（節(jié)點(diǎn)名稱、源列表）輸入是否正確。

d.檢查作業(yè)地區(qū)的GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)是否穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)延遲是否嚴(yán)重。

4、數(shù)據(jù)鏈路通暢但是長(zhǎng)時(shí)間無(wú)法得到固定解

處理方法：

a. 檢查作業(yè)地區(qū)的GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò)是否穩(wěn)定，網(wǎng)絡(luò)延遲是否嚴(yán)重。

b.檢查可用衛(wèi)星數(shù)是否滿足要求。

c.檢查作業(yè)地區(qū)周圍是否有較大的電磁場(chǎng)干擾源。

d.如果沒有上述問題則重新啟動(dòng)接受終端進(jìn)行初始化。

5、測(cè)量得到的數(shù)據(jù)質(zhì)量較差

處理方法：

a.重新初始化。

b. 檢查作業(yè)地區(qū)周圍是否有較大的電磁場(chǎng)干擾源。

c.檢查觀測(cè)時(shí)段的衛(wèi)星分布及衛(wèi)星狀態(tài)。

d.檢查數(shù)據(jù)通訊延遲是否嚴(yán)重。

6 靜態(tài)測(cè)量

靜態(tài)方法主要是利用系統(tǒng)基準(zhǔn)站的原始觀測(cè)數(shù)據(jù)和用戶所觀測(cè)的數(shù)據(jù)聯(lián)合處理完成的，具體內(nèi)容如下：

觀測(cè)時(shí)間：1-2時(shí)段，1-3小時(shí)（根據(jù)控制點(diǎn)等級(jí)而定）

采 樣 率：15秒

使用儀器：雙頻GPS接收機(jī)

處理軟件：接收機(jī)廠商提供的商業(yè)軟件，廣播星歷

測(cè)量精度：平面點(diǎn)位精度一般在 3cm。

應(yīng)用領(lǐng)域：城市控制測(cè)量，工程控制測(cè)量

使用方法：1、靜態(tài)儀器直接觀測(cè)。2、通過(guò)網(wǎng)絡(luò)下載CORS基準(zhǔn)站數(shù)據(jù)。3、利用商業(yè)軟件進(jìn)行基線處理。4、利用商業(yè)軟件進(jìn)行平差計(jì)算，得到控制點(diǎn)坐標(biāo)。

7 結(jié) 語(yǔ)

由于城市CORS系統(tǒng)建設(shè)和應(yīng)用的時(shí)間還比較短，在實(shí)際應(yīng)用領(lǐng)域中還不是很完善，在利用連續(xù)運(yùn)行參考站進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)RTK作業(yè)時(shí)，使用過(guò)程中不可避免地會(huì)遇到一些問題，這就要求我們必須深入學(xué)習(xí)CORS的基本理論，在工作中要詳細(xì)了解CNSS流動(dòng)站從撥號(hào)上網(wǎng)開始到最后得到固定解的整個(gè)作業(yè)流程，然后針對(duì)在不同階段的問題，予以不同的方法進(jìn)行分析處理。

參考文獻(xiàn)：

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[3]侯至群.丁仁軍 KMCORS系統(tǒng)一些應(yīng)用問題的探討[J].城市勘測(cè).2007（6）

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電力線通信技術(shù)簡(jiǎn)稱PLC（power line communication），是利用配電網(wǎng)低壓線路傳輸高速數(shù)據(jù)、語(yǔ)音信號(hào)、圖像等多媒體業(yè)務(wù)的一種通信方式?；ヂ?lián)網(wǎng)通過(guò)光纜連接到用戶小區(qū)大樓的總配電室后，只需通過(guò)調(diào)制解調(diào)器連接到用戶的室內(nèi)電源插座上，再通過(guò)電力線連接樓宇配電變壓器端的PLC主控設(shè)備，即可完成網(wǎng)線的接入，不用撥號(hào)便能在線接收和發(fā)送信息，而且傳遞信息的速度比ISDN快30多倍。隨著科技的快速發(fā)展，電力線已經(jīng)成為一種新型的寬帶接入技術(shù)，并且有著良好的發(fā)展前景。

隨著社會(huì)的進(jìn)步和技術(shù)的發(fā)展，多媒體業(yè)務(wù)不斷增長(zhǎng)，人們對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬的要求也隨之增長(zhǎng)。 通信網(wǎng)正向著IP化、寬帶化方向發(fā)展。通信網(wǎng)由傳輸網(wǎng)、交換網(wǎng)和接入網(wǎng)三部分組成。目前，我國(guó)傳輸網(wǎng)已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)數(shù)字化和光纖化；交換網(wǎng)也實(shí)現(xiàn)了程控化和數(shù)字化；而接入網(wǎng)仍然是通過(guò)雙絞線與局端相連，只能達(dá)到56kb／s的傳輸速率，不能滿足人們對(duì)多媒體信息的迫切需求。對(duì)接入網(wǎng)進(jìn)行大規(guī)模改造，以升級(jí)到FTTC(光纖到路邊)甚至FTTH(光纖到戶)，需要高昂的成本，短期內(nèi)難以實(shí)現(xiàn)。XDSL技術(shù)實(shí)現(xiàn)了電話線上數(shù)據(jù)的高速傳輸，但是大多數(shù)家庭電話線路不多，限制了可連接上網(wǎng)的電腦數(shù)，而且在各房間鋪設(shè)傳輸電纜極為不便。最為經(jīng)濟(jì)有效而且方便的基礎(chǔ)設(shè)備就是電源線，把電源線作為傳輸介質(zhì)，在家庭內(nèi)部不必進(jìn)行新的線路施工，成本低。電力線作為通信信道，幾乎不需要維護(hù)或維護(hù)量極小，而且可以靈活地實(shí)現(xiàn)即插即用。此外，由于不必交電話費(fèi)，月租費(fèi)便宜。電力線高速數(shù)據(jù)傳輸使電力線做為通信媒介已成為可能。鋪設(shè)有電力線的地方，通過(guò)電力線路傳輸各種互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)，就可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信，連成局域網(wǎng)或接入互聯(lián)網(wǎng)。通過(guò)電源線路傳輸各種互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)，可以大大推進(jìn)互聯(lián)網(wǎng)的普及。此項(xiàng)技術(shù)還可以使家用電腦及電器結(jié)合為可以互相溝通的網(wǎng)絡(luò)，形成新型的智能化家電網(wǎng)，用戶在任何地方通過(guò)Internet實(shí)現(xiàn)家用電器的監(jiān)控和管理；可以直接實(shí)現(xiàn)電力抄表及電網(wǎng)自動(dòng)化中遙信、遙測(cè)、遙控、遙調(diào)的各項(xiàng)功能，而不必另外鋪設(shè)通信信道。因此，研究電力 線通信是十分必要的。

1 OFDM基本原理 正交頻分復(fù)用OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)是一種正交多載波調(diào)制MCM方式。在傳統(tǒng)的數(shù)字通信系統(tǒng)中，符號(hào)序列調(diào)制在一個(gè)載波上進(jìn)行串行傳輸，每個(gè)符號(hào)的頻率可以占有信道的全部可用帶寬。OFDM是一種并行數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)，采用頻率上等間隔的N個(gè)子載波構(gòu)成。它們分別調(diào)制一路獨(dú)立的數(shù)據(jù)信息，調(diào)制之后N個(gè)子載波的信號(hào)相加同時(shí)發(fā)送。因此，每個(gè)符號(hào)的頻譜只占用信道全部帶寬的一部分。在OFDM系統(tǒng)中，通過(guò)選擇載波間隔，使這些子載波在整個(gè)符號(hào)周期上保持頻譜的正交特性，各子載波上的信號(hào)在頻譜上互相重疊，而接收端利用載波之間的正交特性，可以無(wú)失真地恢復(fù)發(fā)送信息，從而提高系統(tǒng)的頻譜利用率。圖1給出了正交頻分復(fù)用OFDM的基本原理?？紤]一個(gè)周期內(nèi)傳送的符號(hào)序列(do，d1，…，dn-1)每個(gè)符號(hào)di是經(jīng)過(guò)基帶調(diào)制后復(fù)信號(hào)di=ai+jbi，串行符號(hào)序列的間隔為t=l／fs，其中fs是系統(tǒng)的符號(hào)傳輸速率。串并轉(zhuǎn)換之后，它們分別調(diào)制N個(gè)子載波(fo，f1，…，fn-1)，這N個(gè)子載波頻分復(fù)用整個(gè)信道帶寬，相鄰子載波之間的頻率間隔為1／T，符號(hào)周期T從t增加到Nt。合成的傳輸信號(hào)D(t)可以用其低通復(fù)包絡(luò)D(t)表示。

若以符號(hào)傳輸速率fs為采樣速率對(duì)D(t)進(jìn)行采樣，在一個(gè)周期之內(nèi)，共有N個(gè)采樣值。令t=mt，采樣序列D(m)可以用符號(hào)序列(do，d1，…，dn-1)的離散付氏逆變換表示。即 因此，OFDM系統(tǒng)的調(diào)制和解調(diào)過(guò)程等效于離散付氏逆變換和離散付氏變換處理。其核心技術(shù)是離散付氏變換，若采用數(shù)字信號(hào)處理(DSP)技術(shù)和FFT快速算法，無(wú)需束狀濾波器組，實(shí)現(xiàn)比較簡(jiǎn)單。

2 電力線數(shù)傳設(shè)備硬件構(gòu)成 電力線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備的硬件框圖如圖2所示。

篇6

【論文摘要】：在許多基于單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中，系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)遙控功能，而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡(jiǎn)單、實(shí)施方便、傳輸可靠性高的特點(diǎn)，是一種較為常用的通信方式。

在許多基于單片機(jī)的應(yīng)用系統(tǒng)中，系統(tǒng)需要實(shí)現(xiàn)遙控功能，而紅外通信則是被采用較多的一種方法。紅外通信具有控制簡(jiǎn)單、實(shí)施方便、傳輸可靠性高的特點(diǎn)，是一種較為常用的通信方式。紅外線通信是一種廉價(jià)、近距離、無(wú)線、低功耗、保密性強(qiáng)的通訊方案，主要應(yīng)用于近距離的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，也有用于近距離無(wú)線網(wǎng)絡(luò)接入。從早期的IRDA規(guī)范（115200bps）到ASKIR（1.152Mbps)，再到最新的FASTIR（4Mbps），紅外線接口的速度不斷提高，使用紅外線接口和電腦通信的信息設(shè)備也越來(lái)越多。紅外線接口是使用有方向性的紅外線進(jìn)行通訊，由于它的波長(zhǎng)較短，對(duì)障礙物的衍射能力差，所以只適合于短距離無(wú)線通訊的場(chǎng)合，進(jìn)行"點(diǎn)對(duì)點(diǎn)"的直線數(shù)據(jù)傳輸，因此在小型的移動(dòng)設(shè)備中獲得了廣泛的應(yīng)用。

1. 紅外通信的基本原理

紅外通信是利用950nm近紅外波段的紅外線作為傳遞信息的媒體，即通信信道。發(fā)送端將基帶二進(jìn)制信號(hào)調(diào)制為一系列的脈沖串信號(hào)，通過(guò)紅外發(fā)射管發(fā)射紅外信號(hào)。接收端將接收到的光脈轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，再經(jīng)過(guò)放大、濾波等處理后送給解調(diào)電路進(jìn)行解調(diào)，還原為二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)后輸出。常用的有通過(guò)脈沖寬度來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制的脈寬調(diào)制（PWM）和通過(guò)脈沖串之間的時(shí)間間隔來(lái)實(shí)現(xiàn)信號(hào)調(diào)制的脈時(shí)調(diào)制（PPM）兩種方法。

簡(jiǎn)而言之，紅外通信的實(shí)質(zhì)就是對(duì)二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)進(jìn)行調(diào)制與解調(diào)，以便利用紅外信道進(jìn)行傳輸；紅外通信接口就是針對(duì)紅外信道的調(diào)制解調(diào)器。

2. 紅外通訊技術(shù)的特點(diǎn)

紅外通訊技術(shù)是目前在世界范圍內(nèi)被廣泛使用的一種無(wú)線連接技術(shù)，被眾多的硬件和軟件平臺(tái)所支持：

⑴ 通過(guò)數(shù)據(jù)電脈沖和紅外光脈沖之間的相互轉(zhuǎn)換實(shí)現(xiàn)無(wú)線的數(shù)據(jù)收發(fā);

⑵ 主要是用來(lái)取代點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的線纜連接；

⑶ 新的通訊標(biāo)準(zhǔn)兼容早期的通訊標(biāo)準(zhǔn)；

⑷ 小角度（30度錐角以內(nèi)），短距離，點(diǎn)對(duì)點(diǎn)直線數(shù)據(jù)傳輸，保密性強(qiáng)；

⑸ 傳輸速率較高，目前4M速率的FIR技術(shù)已被廣泛使用，16M速率的VFIR技術(shù)已經(jīng)。

3. 紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的用途

紅外通訊技術(shù)常被應(yīng)用在下列設(shè)備中：

⑴ 筆記本電腦、臺(tái)式電腦和手持電腦；

⑵ 打印機(jī)、鍵盤鼠標(biāo)等計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備；

⑶ 電話機(jī)、移動(dòng)電話、尋呼機(jī)；

⑷ 數(shù)碼相機(jī)、計(jì)算器、游戲機(jī)、機(jī)頂盒、手表；

⑸ 工業(yè)設(shè)備和醫(yī)療設(shè)備；

⑹ 網(wǎng)絡(luò)接入設(shè)備，如調(diào)制解調(diào)器。

4. 紅外數(shù)據(jù)通訊技術(shù)的缺點(diǎn)

⑴ 通訊距離短，通訊過(guò)程中不能移動(dòng)，遇障礙物通訊中斷;

⑵ 目前廣泛使用的SIR標(biāo)準(zhǔn)通訊速率較低（115.2kbit/s）;

⑶ 紅外通訊技術(shù)的主要目的是取代線纜連接進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，功能單一，擴(kuò)展性差。

5. 紅外通信技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的沖擊

紅外通信標(biāo)準(zhǔn)有可能使大量的主流計(jì)算機(jī)技術(shù)和產(chǎn)品遭淘汰，包括歷史悠久的調(diào)制解調(diào)器。預(yù)計(jì)，執(zhí)行紅外通信標(biāo)準(zhǔn)即可將所有的局域網(wǎng)(LAN)的數(shù)據(jù)率提高到10Mb/s。

紅外通信標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的發(fā)射功率很低，因此它自然是以電池為工作電源的標(biāo)準(zhǔn)。目前，惠普移動(dòng)計(jì)算分公司正在開發(fā)內(nèi)置式端口，所有擁有支持紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的筆記本計(jì)算機(jī)和手持式計(jì)算機(jī)的用戶，可以把計(jì)算機(jī)放在電話機(jī)的旁邊，遂行高速呼叫，可連通本地的因特網(wǎng)。由于電話機(jī)、手持式計(jì)算機(jī)和紅外通信連接全都是數(shù)字式的，故不需要調(diào)制解調(diào)器。

紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的廣泛兼容性可為PC設(shè)計(jì)師和終端用戶提供多種供選擇的無(wú)電纜連接方式，如掌上計(jì)算機(jī)、筆記本計(jì)算機(jī)、個(gè)人數(shù)字助理設(shè)備和桌面計(jì)算機(jī)之間的文件交換；在計(jì)算機(jī)裝置之間傳送數(shù)據(jù)以及控制電視、盒式錄像機(jī)和其它設(shè)備。

6. 紅外通信技術(shù)開辟數(shù)據(jù)通信的未來(lái)

目前，符合紅外通信標(biāo)準(zhǔn)要求的個(gè)人數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)助理設(shè)備、筆記本計(jì)算機(jī)和打印機(jī)已推向市場(chǎng)，然而紅外通信技術(shù)的潛力將通過(guò)個(gè)人通信系統(tǒng)(PCS)和全球移動(dòng)通信系統(tǒng)(GSM)網(wǎng)絡(luò)的建立而充分顯示出來(lái)。由于紅外連接本身是數(shù)字式的，所以在筆記本計(jì)算機(jī)中不需要調(diào)制解調(diào)器。便攜式PC機(jī)有一個(gè)任選的擴(kuò)展插槽，可插入新式PCS數(shù)據(jù)卡。PCS數(shù)據(jù)卡配電話使用，建立和保持對(duì)無(wú)線PCS系統(tǒng)的連接；擴(kuò)展電纜的紅外端口使得在PCS電話系統(tǒng)和筆記本計(jì)算機(jī)之間容易實(shí)現(xiàn)無(wú)線通信。由于PCS、數(shù)字電話系統(tǒng)和筆記本計(jì)算機(jī)之間的連接是通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的紅外端口實(shí)現(xiàn)的， 所以PCS數(shù)字電話系統(tǒng)可在任何一種PC機(jī)上使用， 包括各種新潮筆記本計(jì)算機(jī)以及手持式計(jì)算機(jī)，以提供紅外數(shù)據(jù)通信。而且，由于該系統(tǒng)不要求在計(jì)算機(jī)中使用調(diào)制解調(diào)器，所以過(guò)去不可能維持高性能PC卡調(diào)制解調(diào)器運(yùn)行所需電壓的手持式計(jì)算機(jī)，現(xiàn)在也能以無(wú)線方式進(jìn)行通信。紅外通信標(biāo)準(zhǔn)的開發(fā)者還在設(shè)想在機(jī)場(chǎng)和飯店等地點(diǎn)使用步行傳真機(jī)和打印機(jī)，在這些地方，掌上計(jì)算機(jī)用戶可以利用這些外設(shè)而勿需電纜。銀行的ATM(柜員機(jī)) 也可以采用紅外接口裝置。

預(yù)計(jì)在不久的將來(lái)，紅外技術(shù)將在通信領(lǐng)域得到普遍應(yīng)用，數(shù)字蜂窩電話、尋呼機(jī)、付費(fèi)電話等都將采用紅外技術(shù)。紅外技術(shù)的推廣意味著膝上計(jì)算機(jī)用戶不用電纜連接的新潮即將到來(lái)。由于紅外通信具有隱蔽性，保密性強(qiáng)，故國(guó)外軍事通信機(jī)構(gòu)歷來(lái)重視這一技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。這一技術(shù)在軍事隱蔽通信，特別是軍事機(jī)密機(jī)構(gòu)、邊海防的端對(duì)端通信中將發(fā)揮出重要的作用。正如前面所述，它還將對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)產(chǎn)生沖擊，對(duì)未來(lái)數(shù)據(jù)通信產(chǎn)生重大影響。

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篇7

關(guān)鍵詞：VxWorks；實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)；嵌入式操作系統(tǒng)；串行通信

[Abstract]Combiningwiththeapplicationofwindtunnelmeasureandcontrolsystemwithembeddedreal-timeoperatingsystemVxWorks,withtheserialcommunicationinitasanexample,municationmechanism，environmentconfigureandcorrespondingprogramexamplesareprovided.

[Keywords]VxWorks；RTOS；embeddedoperatingsystem；SerialCommunication

1前言

目前市場(chǎng)上比較著名的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)有：VxWorks、PSOS、Nucleus、QNX、VRTX、WindowsCE、Palm0S、Lynx0S等。其中，VxWorks是一個(gè)具有微內(nèi)核、可裁剪的高性能強(qiáng)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)市場(chǎng)上處于領(lǐng)先地位。它以其良好的可靠性和卓越的實(shí)時(shí)性被廣泛地應(yīng)用在通信、軍事、航空、航天等高精尖技術(shù)及實(shí)時(shí)性要求極高的領(lǐng)域中，如衛(wèi)星通訊、彈道制導(dǎo)、飛機(jī)導(dǎo)航等。在美國(guó)的F-16戰(zhàn)斗機(jī)、B-2隱形轟炸機(jī)和愛國(guó)者導(dǎo)彈上，甚至火星探測(cè)器上都使用了VxWorks實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中使用串口通信，不僅可擴(kuò)展嵌入式設(shè)備通信能力，而且可擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。

2VxWorks簡(jiǎn)介

VxWorks是由wRS(windRiverSystems，Inc．)公司開發(fā)的一套具有微內(nèi)核、高性能、可伸縮的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，支持廣泛的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，并能夠根據(jù)用戶的需求進(jìn)行組合，其開放式的結(jié)構(gòu)和對(duì)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的支持使開發(fā)者只需做最少的工作即可設(shè)計(jì)出有效的適合于不同用戶要求的系統(tǒng)。除了性能出眾的操作系統(tǒng)之外，wRS公司還提供了優(yōu)秀的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)開發(fā)工具Tornado。Tornado由三個(gè)高度集成的部分組成：Tornado工具，一整套強(qiáng)有力的交叉開發(fā)工具；VxWorks運(yùn)行系統(tǒng)，是運(yùn)行在目標(biāo)機(jī)上的高性能、可裁剪的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)；連接目標(biāo)機(jī)和宿主機(jī)的通信選項(xiàng)，加以太網(wǎng)、串行線路、在線仿真等。Tornado能夠支持Windows、Unix等流行的工作平臺(tái)和PowerPC、X86、ARM等幾乎所有的目標(biāo)處理器，所提供的工具可用于所有目標(biāo)機(jī)，并具有兩種調(diào)試模式(系統(tǒng)模式和任務(wù)模式)。除了基本的功能和開發(fā)工具外，Tornado還具有先進(jìn)的系列網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品，極大地?cái)U(kuò)展了Tornado的網(wǎng)絡(luò)特性，并增強(qiáng)了嵌人式微處理器的網(wǎng)絡(luò)特性。[1]

3串口通信基本原理

串口在嵌入式系統(tǒng)當(dāng)中是一類重要的數(shù)據(jù)通信接口，其本質(zhì)功能是作為CPU和串行設(shè)備間的編碼轉(zhuǎn)換器。當(dāng)數(shù)據(jù)從CPU經(jīng)過(guò)串行端口發(fā)送出去時(shí)，字節(jié)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為串行的位；在接收數(shù)據(jù)時(shí)，串行的位被轉(zhuǎn)換為字節(jié)數(shù)據(jù)。應(yīng)用程序要使用串口進(jìn)行通信，必須在使用之前向操作系統(tǒng)提出資源申請(qǐng)要求(打開串口)，通信完成后必須釋放資源(關(guān)閉串口)。

串口通信的優(yōu)點(diǎn)是開發(fā)簡(jiǎn)單，在傳輸數(shù)據(jù)量不大、要求速度不高而傳輸距離較大的通信場(chǎng)合得到廣泛應(yīng)用。

在VxWorks中，將I/O系統(tǒng)設(shè)計(jì)成為任何類型的設(shè)備提供一個(gè)簡(jiǎn)單、統(tǒng)一、獨(dú)立于設(shè)備的接口，任何對(duì)于串口的操作都可以視為對(duì)一個(gè)文件的操作，而不必了解串口設(shè)備或程序驅(qū)動(dòng)實(shí)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。在串口通信軟件的設(shè)計(jì)中，當(dāng)串口初始化完成后，在使用之前利用open()打開相應(yīng)串口，然后進(jìn)行配置。

VxWorks提供終端和偽終端設(shè)備驅(qū)動(dòng)。Tty驅(qū)動(dòng)針對(duì)實(shí)終端；pty針對(duì)仿真終端的程序。Tty設(shè)備有兩種操作模式：raw模式和line模式。在raw模式下，每個(gè)剛從設(shè)備輸入的字符對(duì)讀者都是有效的；在line模式下所有輸入字符被存儲(chǔ)，直到NEWLINE字符輸入。設(shè)備選項(xiàng)字使用帶FIOSETOPTIONS功能的ioctl()程序來(lái)設(shè)置。[2]

配置完成后，依據(jù)串口打開時(shí)的讀寫標(biāo)志，調(diào)用函數(shù)write()、read()對(duì)串口進(jìn)行只讀操作、只寫操作或同時(shí)進(jìn)行讀寫操作。

為提高數(shù)據(jù)接收的實(shí)時(shí)性，可采用中斷方式，利用VxWorks提供的select函數(shù)的事件觸發(fā)機(jī)制，將讀串口的任務(wù)阻塞使其一直等待數(shù)據(jù)，當(dāng)有數(shù)據(jù)來(lái)到的時(shí)候該任務(wù)會(huì)立刻自動(dòng)響應(yīng)，提高系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。

4環(huán)境配置

在本實(shí)時(shí)應(yīng)用系統(tǒng)中采用486機(jī)作為目標(biāo)機(jī)，串口通信時(shí)目標(biāo)機(jī)VxWorks系統(tǒng)啟動(dòng)盤的制作步驟：

(1)修改通用配置文件\\Tornado\target\config\pc486\config.h。在config.h文件中加入以下宏定義：

#defineINCLUDE_WDB

#defineINCLUDE_WDB_TTY_TEST

#undefWDB_COMM_TYPE

#defineWDB_COMM_TYPEWDB_COMM_SERIAL/*定義通信方式為串口聯(lián)結(jié)*/

#defineWDB_TTY_CHANNEL1/*通道號(hào)*/

#defineWDB_TTY_BAUD9600/*串口速率，可設(shè)置至38400*/

#defineWDB_TTY_DEV_NAME"tyCo/1"

#defineCONSOLE_TTY0

#defineDEFAULT_BOOT_LINE"fd=0，0（0，0）hostname：/fd0/vxWorks\h=主機(jī)

ipe=目標(biāo)機(jī)ipu=主機(jī)上的登錄用戶名"

(2)在Tornado集成環(huán)境中執(zhí)行菜單命令Project>MakePC486>CommonTargets>clean刪除以前生成的文件，執(zhí)行菜單命令Project>MakePC486>BootRomTargets>bootrom_uncmp編譯鏈接生成bootrom_uncmp；再選擇VxWorksTarget,編譯生成vxworks；

(3)拷貝\\Tornado\target\config\pc486\bootrom_uncmp至\\Tornado\host\bin下

(4)重命名文件bootrom_uncmp為bootrom；

(5)準(zhǔn)備一張已格式化的空盤插入軟驅(qū)；

(6)在目錄\\Tornado\host\bin下執(zhí)行命令mkboota:bootrom；

(7)拷貝\\Tornado\target\config\pc486\VxWorks至軟盤；

(8)將系統(tǒng)制作盤插入目標(biāo)機(jī)軟驅(qū)，加電啟動(dòng)目標(biāo)機(jī)即載入VxWorkst系統(tǒng)。[3]

5程序示例

5.1在程序中加入下列頭文件

#include<vxWorks.h>

#include"strLib.h"

#include<string.h>

#include<sioLib.h>

#include<ioLib.h>

#include<stdio.h>

#include<ioctl.h>

#include<selectLib.h>

#include"types/vxTypesOld.h"

5.2打開串口

intopen_com1(void)//打開串口1函數(shù)

{intsfd；//串口設(shè)備文件描述符

sfd=open(”／tyCo／0”，0_RDWR，0)；//打開串口并返回串口設(shè)備文件描述符

if(sfd==ERROR)//如果不能打開串口1則打印出錯(cuò)信息

printf("Youcan’topenportcom1!");

}

5.3配置串口

intconfig_com1(void)//串口1配置函數(shù)

{ioctl(sfd,FIOSETOPTIONS,OPT_LINE);//設(shè)置串口工作模式為行模式：LINE_MODE

ioctl(sfd,FIOBAUDRATE,9600);//設(shè)置串口波特率為9600bps

ioctl(sfd,FIOFLUSH,0);//清空輸入輸出緩沖

ioctl(sfd,SIO_HW_OPTS_SET,CS8|STOPB|PARENB|PARODD);

//設(shè)置8位數(shù)據(jù)位，2位停止位，帶校驗(yàn)位，奇校驗(yàn)

}

5.4串口接收數(shù)據(jù)

intaccept_com1(void)//從串口1接收數(shù)據(jù)函數(shù)

{while(1)

{char*accept_buf;

FD_ZERO(&fds_data);//位碼置零

FD_SET(sfd,&fds_data);//初始化位碼

width＝sfd+1;

//任務(wù)阻塞等待讀串口準(zhǔn)備完畢；

if(select(width，&fds_data，NULL，NULL，NULL)==ERROR)

return(ERROR);

read(sfd,accept_buf,sizeof(accept_buf));//從串口讀字符

printf("acceptmessageis:%s\n\n",accept_buf);//輸出接收到的信息

}

}

5.5串口發(fā)送數(shù)據(jù)

intsend_com1(void)//向串口1發(fā)送數(shù)據(jù)函數(shù)

{char*send_buf="Datahadaccept!";//待發(fā)送數(shù)據(jù)

//任務(wù)阻塞等待寫串口準(zhǔn)備完畢

if(select(width，NULL，＆data_fds，NULL,NULL==ERROR)

return(ERROR);

if(FD_ISSET(sfd，&fds_data))//檢查串口準(zhǔn)備好就向串口寫數(shù)據(jù)

write(sfd，send_buf，sizeof(send_buf));

}

5.6關(guān)閉串口

close(sfd)；

6結(jié)束語(yǔ)

RS-232串口通信雖速率不高，但RS-422標(biāo)準(zhǔn)串行口通信則采用了雙線傳輸，大大增加了抗共模干擾的能力，最大數(shù)據(jù)傳輸速度可以達(dá)到10Mb/s，這對(duì)于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)交換具有極大的優(yōu)勢(shì)。

本文描述了在實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)VxWorks中利用串口實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的方法，并給出了示例程序，目前已經(jīng)在我們開發(fā)的風(fēng)洞測(cè)控系統(tǒng)中獲得了應(yīng)用。該方法可將其串口通信可適用于工業(yè)控制等多方面，具有廣泛的適應(yīng)性。在嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中使用串口通信，不僅可擴(kuò)展嵌入式設(shè)備通信能力，而且可擴(kuò)大其的應(yīng)用范圍。

參考文獻(xiàn)：

1孔祥營(yíng)，柏桂枝．嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)vxworks及其開發(fā)環(huán)境Tornodo[M]．北京:中國(guó)電力出版社，2002.01

篇8

【關(guān)鍵詞】生產(chǎn)管理與監(jiān)測(cè)；RS485；紡織車間

隨著我國(guó)紡織業(yè)的發(fā)展，許多國(guó)內(nèi)很多紡織企業(yè)盡管實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)自動(dòng)化，但也出現(xiàn)了企業(yè)管理和生產(chǎn)操作脫節(jié)的問題。目前，國(guó)內(nèi)少數(shù)紡織企業(yè)通過(guò)生產(chǎn)管理信息管理自動(dòng)化改造或?qū)嵤〦RP(企業(yè)資源計(jì)劃)系統(tǒng)等方法，較好的解決了企業(yè)管理和生產(chǎn)操作脫節(jié)的問題，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益。這類解決方案成本普遍較高，市場(chǎng)上實(shí)施成本在10萬(wàn)元以下的生產(chǎn)管理自動(dòng)化改造解決方案極少。本文研制的紡織車間集散型生產(chǎn)管理與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)定位于企業(yè)上層ERP與底層設(shè)備自動(dòng)控制系統(tǒng)之間，協(xié)助企業(yè)建立快速反應(yīng)的、有彈性、精細(xì)化的生產(chǎn)管理環(huán)境，提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。

1.紡織車間生產(chǎn)管理與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總體方案設(shè)計(jì)

紡織車間生產(chǎn)管理與監(jiān)測(cè)系統(tǒng)主要由安裝于紡織機(jī)的紡機(jī)生產(chǎn)監(jiān)控儀與紡織車間管理軟件兩大部分組成，通過(guò)RS-485總線使織布車間的所有織機(jī)形成計(jì)算機(jī)控制與管理網(wǎng)絡(luò)，并建立相應(yīng)的生產(chǎn)管理數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)了從制定計(jì)劃到生產(chǎn)過(guò)程監(jiān)控，再到生產(chǎn)狀況的各種統(tǒng)計(jì)。

1.1 紡織車間生產(chǎn)管理軟件總體設(shè)計(jì)方案

紡織車間生產(chǎn)管理軟件將在Visual Studio 2005平臺(tái)開發(fā)完成，數(shù)據(jù)庫(kù)部分采SQL Sever 2005，管理軟件通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行訪問。管理軟件包括各類界面操作模塊、數(shù)據(jù)庫(kù)操作模塊、數(shù)據(jù)通信模塊，以及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析模塊。需要實(shí)現(xiàn)紡織車間實(shí)時(shí)生產(chǎn)數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)計(jì)、單臺(tái)紡織機(jī)參數(shù)設(shè)置、紡織車間員工考勤管理與工作量統(tǒng)計(jì)分析以及工資計(jì)算、紡織車間員工排班管理、單臺(tái)紡織機(jī)產(chǎn)品與產(chǎn)品統(tǒng)計(jì)分析、紡織機(jī)維修信息管理與故障率分析、紡織機(jī)異常分析等功能。

1.2 紡織車間生產(chǎn)監(jiān)測(cè)儀總體設(shè)計(jì)方案

紡織車間生產(chǎn)監(jiān)測(cè)儀一方面執(zhí)行系統(tǒng)管理軟件的命令進(jìn)行相應(yīng)的控制操作，另一方面，把取得監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)通道傳送給管理軟件，以便工作人員做出相應(yīng)的操作。監(jiān)測(cè)儀主要用于記錄員工在操作紡織機(jī)的生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、產(chǎn)品型號(hào)，并根據(jù)上位機(jī)的要求，將一些重要信息發(fā)送到管理軟件的數(shù)據(jù)庫(kù)中。紡織機(jī)生產(chǎn)監(jiān)控儀在以PIC16F946單片機(jī)為核心的硬件平臺(tái)上開發(fā)完成，其硬件電路由數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、產(chǎn)量檢測(cè)電路模塊、開關(guān)機(jī)執(zhí)行電路模塊、人機(jī)對(duì)話電路模塊、RS485通信電路模塊、產(chǎn)量計(jì)算模塊組成。

2.紡織機(jī)生產(chǎn)監(jiān)控儀設(shè)計(jì)

紡織生產(chǎn)監(jiān)測(cè)儀的功能設(shè)計(jì)：

紡織生產(chǎn)監(jiān)測(cè)儀主要用于記錄員工在操作紡織機(jī)的生產(chǎn)過(guò)程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)、產(chǎn)品型號(hào)，并根據(jù)管理軟件的要求，將一些重要信息發(fā)送到管理數(shù)據(jù)庫(kù)中。該監(jiān)測(cè)儀的功能可以分為布匹的生產(chǎn)產(chǎn)量計(jì)算模塊、員工信息和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的設(shè)置模塊、RS-485數(shù)據(jù)通信模塊和信息存儲(chǔ)模塊與信息顯示，具體功能模塊如下：

(1)布匹的生產(chǎn)產(chǎn)量計(jì)算模塊

布匹的生產(chǎn)產(chǎn)量計(jì)算模塊由從傳感器取到的轉(zhuǎn)軸脈沖數(shù)和定時(shí)器的定時(shí)時(shí)間兩部分組成。其計(jì)數(shù)的基本原理是，當(dāng)轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)速一定時(shí)，一秒鐘脈沖數(shù)為定值，一秒鐘生產(chǎn)的布匹長(zhǎng)度為定值，所以員工生產(chǎn)的產(chǎn)量為每秒鐘的產(chǎn)量累加值。

(2)員工信息和生產(chǎn)數(shù)據(jù)的設(shè)置模塊

該模塊主要完成企業(yè)員工在生產(chǎn)時(shí)的信息錄入并保存，包含以下幾個(gè)子模塊。1)員工號(hào)設(shè)置：用于設(shè)置該機(jī)器的使用者，一個(gè)員工可以在多臺(tái)機(jī)器上工作，因此一個(gè)員工可以在多臺(tái)機(jī)器上設(shè)置自己的員工號(hào)。2)產(chǎn)品號(hào)設(shè)置：用于設(shè)置工作時(shí)的產(chǎn)品型號(hào)。3)機(jī)臺(tái)號(hào)設(shè)置：用于設(shè)置機(jī)器的工作臺(tái)號(hào)，該號(hào)碼不可以隨便改變，因此在設(shè)置機(jī)臺(tái)號(hào)時(shí)需要同時(shí)按下多個(gè)按鍵才能實(shí)現(xiàn)。4)機(jī)器檢修標(biāo)志設(shè)置：設(shè)置該機(jī)器的檢修員工號(hào)，并向上位機(jī)的管理系統(tǒng)告知該機(jī)器正在檢修。5)定長(zhǎng)設(shè)置：用于設(shè)置員工必須完成的最低生產(chǎn)產(chǎn)量。

(3)信息存儲(chǔ)

該模塊主要用于存儲(chǔ)設(shè)置數(shù)據(jù)、生產(chǎn)產(chǎn)量和掉電時(shí)重要的數(shù)據(jù)。

(4)RS-485數(shù)據(jù)通信模塊

該數(shù)據(jù)通信模塊的作用是接收上位機(jī)數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)發(fā)出的命令，并執(zhí)行相應(yīng)的操作。該模塊應(yīng)包括以下功能：1)485通信協(xié)議編制。2)管理軟件命令分析。3)命令執(zhí)行與發(fā)送數(shù)據(jù)。

(5)人機(jī)界面模塊

該模塊主要由按鍵和LCD顯示組成，該模塊應(yīng)包括以下功能：1)按鍵識(shí)別與處理。2)LCD顯示。

3.紡織車間生產(chǎn)管理軟件設(shè)計(jì)

篇9

關(guān)鍵詞：RS-485；75176芯片

中圖分類號(hào)：TP273文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1007-9599 (2011) 07-0000-01

MCU-based RS-485 Communication Design

Chen Yong1,Guo Aiping2,Qin Yue1

(1.Artillery Command College,Information Department,Xuanhua075100,China;2.Staff Communication Training Base,Xuanhua075100,China)

Abstract:This paper discusses the rs-five 485 hardware circuit basic structure.Introduces the use of 75176 chip,analyzes the basic principle,

the circuit for the rs-five 485 control side DE described the design.This paper introduced the selection and use of serial card,and finally presents the basic method of RS485 software design flow general.

Keywords:RS-485;75176 chips

一、功能介紹

在許多工業(yè)過(guò)程控制中，需要用最少的信號(hào)線來(lái)完成通訊任務(wù)。目前廣泛應(yīng)用的RS-485串行接口總線就是為了適應(yīng)這種需要而產(chǎn)生的。它實(shí)際上就是RS-422總線的變形。兩者不同之處在于：RS-422為全雙工，而RS-485為半雙工；RS-422采用兩對(duì)平衡差分信號(hào)線，RS-485只需其中的一對(duì)。RS-485更適合多站互連。在MCU之間中長(zhǎng)距離通信的諸多方案中，RS-485因硬件設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、控制方便、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于工廠自動(dòng)化、工業(yè)控制、小區(qū)監(jiān)控、水利自動(dòng)報(bào)測(cè)等領(lǐng)域。但RS-485總線在抗干擾、自適應(yīng)、通信效率等方面仍存在缺陷，一些細(xì)節(jié)的處理不當(dāng)常會(huì)導(dǎo)致通信失敗甚至系統(tǒng)癱瘓等故障，因此提高RS-485總線的運(yùn)行可靠性至關(guān)重要。

RS-485接口的最大傳輸距離標(biāo)準(zhǔn)值為4000英尺，實(shí)際上可達(dá)3000米，另外RS-232-C接口在總線上只允許連接1個(gè)收發(fā)器，即單站能力。而RS-485接口在總線上是允許連接多達(dá)128個(gè)收發(fā)器。即具有多站能力，這樣用戶可以利用單一的RS-485接口方便地建立起設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。因RS-485接口具有良好的抗噪聲干擾性，長(zhǎng)的傳輸距離和多站能力等。這些優(yōu)點(diǎn)使其成為首選的串行接口。因?yàn)镽S485接口組成的半雙工網(wǎng)絡(luò)一般只需二根連線，所以RS485接口均采用屏蔽雙絞線傳輸。RS485接口連接器采用DB-9的9芯插頭座，與智能終端RS485接口采用DB-9（孔），與鍵盤連接的鍵盤接口RS485采用DB-9（針）。

在工業(yè)控制及測(cè)量領(lǐng)域較為常用的網(wǎng)絡(luò)之一就是物理層采用RS-485通信接口所組成的工控設(shè)備網(wǎng)絡(luò)。這種通信接口可以十分方便地將許多設(shè)備組成一個(gè)控制網(wǎng)絡(luò)。本文討論了基于單片機(jī)RS-485通訊的相關(guān)技術(shù)細(xì)節(jié)。

二、基于單片機(jī)RS-485通訊的設(shè)計(jì)

（一）支持RS485通訊的核心芯片75176簡(jiǎn)要介紹

75176差分總線收發(fā)器是用于多點(diǎn)總線傳輸?shù)碾p向數(shù)據(jù)通信的單片集成電路。它是為平衡傳輸線而設(shè)計(jì)的，符合EIA RS-422/RS-485規(guī)范，將三態(tài)輸出的差分線驅(qū)動(dòng)器和差分輸入線接收器合為一體，其差分輸出和差分輸入內(nèi)連成差分輸入、輸出總線I/O口，而且驅(qū)動(dòng)器和接收器均具備有源的外接控制端，以適應(yīng)其分時(shí)享用公共總線和雙向傳輸信息之用。其總線口具有很寬的正、負(fù)共模電壓范圍。

驅(qū)動(dòng)器吸收或供給電流可達(dá)60mA，具有很強(qiáng)的負(fù)載能力，而且具有正負(fù)電流限制和熱斷路保護(hù)，以防止線路故障，熱斷路在結(jié)溫150攝氏度時(shí)發(fā)生。

（二）電路基本原理

光電耦合器TLP521讓單片機(jī)與75176之間完全無(wú)電連接，提高了工作可靠性。當(dāng)單片機(jī)P1.3=0時(shí)，光電耦合器的發(fā)光二極管發(fā)光，光敏三極管導(dǎo)通，輸出高電平（＋5V），選中RS485接口芯片的DE端，允許發(fā)送。當(dāng)單片機(jī)P1.3=1時(shí)，光電耦合器的發(fā)光二極管不發(fā)光，光敏三極管不導(dǎo)通，輸出低電壓（0V），選中RS485接口芯片的RE端，允許接收。75176的R端（接收端）和D端（發(fā)送端）的原理與上述類似。

為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)的抗干擾性，還在發(fā)射端配置了匹配電阻和穩(wěn)壓管。其中，匹配電阻可以防止遠(yuǎn)距離通訊時(shí)阻抗不匹配時(shí)發(fā)生的反射現(xiàn)象。穩(wěn)壓管則可以去掉信號(hào)的高頻干擾，對(duì)器件有保護(hù)作用。

（三）RS485串口的擴(kuò)展

一般一臺(tái)計(jì)算機(jī)有兩個(gè)或者一個(gè)串口，而對(duì)于一臺(tái)播控計(jì)算機(jī)需要控制的設(shè)備遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止兩臺(tái)設(shè)備，我們需要同時(shí)控制視頻服務(wù)器，錄像機(jī)、切換臺(tái)、字幕機(jī)等各種設(shè)備。所以就需要對(duì)串口進(jìn)行擴(kuò)展，我們可以使用串口擴(kuò)展卡對(duì)串口進(jìn)行擴(kuò)展，比如我們?cè)诓タ叵到y(tǒng)中使用的串口擴(kuò)展卡MOXA CI-134。

MOXA CI-134是專為工業(yè)環(huán)境通信應(yīng)用設(shè)計(jì)的RS-422/485四串口卡。它支持4個(gè)獨(dú)立的RS-422/485串口，在一對(duì)多點(diǎn)的通信應(yīng)用下，最多可控制128個(gè)設(shè)備。為使RS-485 2線半雙工操作變得更加簡(jiǎn)單，每片CI-134卡都具有數(shù)據(jù)流向自動(dòng)控制（ADDC），不需軟件操作。因此，在Windows應(yīng)用下不需額外的編碼就能控制RS-485半雙工協(xié)議。為達(dá)到工業(yè)環(huán)境對(duì)高可靠性產(chǎn)品的要求，本系列產(chǎn)品提供可選擇的光電隔離（2KV）和浪涌保護(hù)（25KV ESD）功能。

篇10

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；教學(xué)改革；應(yīng)用型人才

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

1“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的主要特點(diǎn)

(1) 內(nèi)容廣泛，教與學(xué)難度大

“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程是計(jì)算機(jī)類專業(yè)的一門專業(yè)課程，更是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)專業(yè)的核心課程，包括數(shù)據(jù)通信技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)、局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)安全等。其內(nèi)容廣泛且大部分非常抽象，學(xué)生學(xué)起來(lái)較枯燥、難以理解。

(2) 實(shí)踐、應(yīng)用性強(qiáng)

“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程包含許多實(shí)踐性的內(nèi)容，如路由器、交換機(jī)等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配置、局域網(wǎng)絡(luò)的組建、應(yīng)用服務(wù)器的搭建等，光靠課堂上講是不可能使學(xué)生理解和掌握的，必須進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練。

(3) 時(shí)效性強(qiáng)，更新快

通信技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展使得計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也不斷推陳出新，這就要求我們必須及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容才能跟上時(shí)代的步伐。

而在“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程的教學(xué)中存在著教學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)實(shí)脫離、教學(xué)模式不適應(yīng)課程特點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱等方面的問題，不能滿足社會(huì)對(duì)學(xué)生所學(xué)知識(shí)的要求。因此，對(duì)“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”課程教學(xué)的改革勢(shì)在必行。

2教學(xué)改革

(1) 教學(xué)內(nèi)容的改革

“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”是一門公認(rèn)的較難教授的課程，全國(guó)大多數(shù)院校本科計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)大綱要求學(xué)生掌握網(wǎng)絡(luò)通信基本原理，主要討論計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)OSI/RM七層體系結(jié)構(gòu)和TCP/IP體系結(jié)構(gòu)。課程內(nèi)容主要包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本概念、網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，然后按照網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)分別闡述物理層、數(shù)據(jù)鏈路層、網(wǎng)絡(luò)層、傳輸層和應(yīng)用層的基本原理和協(xié)議。學(xué)生學(xué)后難以理解，不少學(xué)生可能感覺到學(xué)過(guò)與沒學(xué)一個(gè)樣，并無(wú)實(shí)際作用。

為了培養(yǎng)高級(jí)工程應(yīng)用型人才，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)應(yīng)緊緊圍繞著網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、應(yīng)用和管理這一主線進(jìn)行，突出實(shí)用性、先進(jìn)性，可將教學(xué)內(nèi)容分為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)、局域網(wǎng)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與互聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)安全、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與管理等五部分內(nèi)容。

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)中，主要介紹網(wǎng)絡(luò)的概念、分類、數(shù)據(jù)通信技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)。在介紹體系結(jié)構(gòu)時(shí)，簡(jiǎn)化OSI參考模型的內(nèi)容，擴(kuò)充事實(shí)標(biāo)準(zhǔn)TCP/IP的內(nèi)容，將OSI參考模型與TCP/IP參考模型二者相結(jié)合；在介紹網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的原理與作用時(shí)，注重幾個(gè)常用協(xié)議，不用的完全可以不講或少講；但象IP地址規(guī)劃、配置，則應(yīng)作為一個(gè)重點(diǎn)。也就是說(shuō)，內(nèi)容應(yīng)新，要減少那些淘汰了的內(nèi)容。

在局域網(wǎng)技術(shù)中，應(yīng)重點(diǎn)介紹局域網(wǎng)的組成和常用的局域網(wǎng)，如交換式以太網(wǎng)技術(shù)和虛擬局域網(wǎng)技術(shù)，而令牌網(wǎng)、10BASE2、10BASE5以太網(wǎng)等，則可以簡(jiǎn)化其內(nèi)容。

在網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與互聯(lián)中，則應(yīng)以交換機(jī)、路由器設(shè)備為主，介紹廣域網(wǎng)接入技術(shù)。象網(wǎng)橋、集線器等網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，僅介紹其基本概念即可；而交換機(jī)、路由器，除掌握其概念、原理，還應(yīng)要求學(xué)生學(xué)會(huì)其基本配置；廣域網(wǎng)接入技術(shù)中，應(yīng)簡(jiǎn)化目前已經(jīng)基本淘汰的如X.25、幀中繼技術(shù)等部分內(nèi)容，增加了已經(jīng)走向人們身邊的接入技術(shù)，如作為TCP/IP網(wǎng)絡(luò)骨架的路由器技術(shù)。

在網(wǎng)絡(luò)安全中，應(yīng)重點(diǎn)介紹常見的網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)，引進(jìn)新的技術(shù)充實(shí)教學(xué)內(nèi)容。除Windows安全中心(包括注冊(cè)表的入侵與防范、Windows防火墻技術(shù)等)外，還可增加NAT、ACL、防火墻等內(nèi)容。

網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用與管理中，需重點(diǎn)介紹網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與服務(wù)等，應(yīng)演示常用的網(wǎng)絡(luò)命令、建立常用的服務(wù)器、配置服務(wù)器等。

(2) 教學(xué)方法和手段的改革

在教學(xué)過(guò)程中，應(yīng)充分發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用和學(xué)生的主體作用，激發(fā)學(xué)生的興趣，推行“互動(dòng)式”、“啟發(fā)式”、“案例教學(xué)”等各種有利于學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的教學(xué)方法。

① 激發(fā)學(xué)習(xí)興趣

學(xué)生在學(xué)習(xí)活動(dòng)中，興趣是最好的老師，在教學(xué)中應(yīng)設(shè)法激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，把“教師要求學(xué)生學(xué)”改變?yōu)椤皩W(xué)生主動(dòng)要求學(xué)”。比如學(xué)生普遍有一定的計(jì)算機(jī)操作能力，能熟練地上網(wǎng)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)有興趣，則第一次上課就可以首先介紹計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的重要性和在現(xiàn)實(shí)生活中的具體應(yīng)用，還可以讓學(xué)生發(fā)言，談?wù)勛约菏褂镁W(wǎng)絡(luò)的情況，并互相交流。這樣，學(xué)生對(duì)網(wǎng)絡(luò)的宏觀有個(gè)輪廓印象，明白了網(wǎng)絡(luò)的實(shí)用性，增加了學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力。

② 互動(dòng)式、啟發(fā)式教學(xué)

采用互動(dòng)式、啟發(fā)式教學(xué)，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行思考。在每一章的開始，可以先提出通信過(guò)程中的問題，然后啟發(fā)學(xué)生“如何解決這些問題？”如，在講分層體系結(jié)構(gòu)時(shí)，先提出問題“如何實(shí)現(xiàn)兩臺(tái)主機(jī)之間點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的通信？”。為實(shí)現(xiàn)這一目的，需要通信雙方在物理傳輸媒體、接口、信號(hào)編碼、調(diào)制方式、通信速率等物理指標(biāo)上遵循統(tǒng)一約定，這就是物理層標(biāo)準(zhǔn)的目的；而物理層不能保證可靠傳輸，可能出現(xiàn)誤碼而且無(wú)法實(shí)現(xiàn)流量控制、連接控制等功能，所以要在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)線路上實(shí)現(xiàn)可靠通信，還需要借助于數(shù)據(jù)鏈路層協(xié)議；在數(shù)據(jù)鏈路層和物理層協(xié)議的控制下雖可實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)可靠通信，但實(shí)際網(wǎng)絡(luò)不可能在任何兩臺(tái)主機(jī)之間存在點(diǎn)對(duì)點(diǎn)線路，所以采用了以路由器為核心的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，由路由器對(duì)數(shù)據(jù)報(bào)進(jìn)行逐級(jí)轉(zhuǎn)發(fā)，這就是網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議，……。由此逐步啟發(fā)學(xué)生掌握分層的體系結(jié)構(gòu)思想。

③ 案例教學(xué)

采用案例教學(xué)，鼓勵(lì)有實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的教師將網(wǎng)絡(luò)工程案例引入課堂教學(xué)。工科院校的學(xué)生應(yīng)該重在能力的培養(yǎng)，注重的是理論聯(lián)系實(shí)際。通過(guò)案例教學(xué)，學(xué)生可以學(xué)習(xí)到設(shè)備選型、組網(wǎng)規(guī)劃、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用等網(wǎng)絡(luò)方案設(shè)計(jì)的方法和策略，學(xué)習(xí)如何使用最合理可行的解決方案實(shí)現(xiàn)客戶需求。另外，組網(wǎng)案例具有可復(fù)制性，比如中小型企業(yè)網(wǎng)絡(luò)組建和規(guī)劃案例在大部分企業(yè)中都是適用的。

④ 教學(xué)手段的多樣化

在教學(xué)方法改革的同時(shí)還應(yīng)充分利用多媒體教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)課堂等現(xiàn)代化教學(xué)手段。由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程中專業(yè)術(shù)語(yǔ)抽象，概念多，不易理解，靜態(tài)的文字課件往往很難描述清楚，因此采用多媒體教學(xué)的手段在課件中大量引入動(dòng)畫、動(dòng)態(tài)視頻、聲音等多種形式，使抽象的信息形象化，可幫助學(xué)生理解、加深印象、引起興趣。如網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)中每一層協(xié)議數(shù)據(jù)單元及其封裝過(guò)程都是十分抽象的，可以采用圖形與動(dòng)畫方式，把每一層封裝的過(guò)程演示出來(lái)，既生動(dòng)形象又易于理解和掌握。此外，還可以充分利用校園網(wǎng)絡(luò)資源，建立網(wǎng)絡(luò)課堂，提供課件、授課錄像以及試題庫(kù)，使課堂教學(xué)得以延伸，方便學(xué)生課外學(xué)習(xí)。

(3) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革

“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”是一門工程應(yīng)用特征非常明顯的課程。工科院校在進(jìn)行課程改革時(shí)，應(yīng)該以提高學(xué)生工程應(yīng)用能力為目的，以市場(chǎng)為導(dǎo)向，形成一個(gè)較為完整、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。

① 規(guī)范實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

為了保障計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的正常進(jìn)行，組建一個(gè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)室是必要的。這個(gè)實(shí)驗(yàn)室應(yīng)包含多種設(shè)備：二層交換機(jī)、三層交換機(jī)、路由器、防火墻

等，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)應(yīng)該能夠靈活組合，并且可以進(jìn)行多區(qū)域分布實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)室的建立，可以是對(duì)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行改造，添加一些專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，也可以聘請(qǐng)專業(yè)的公司建立如Cisco網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室、銳捷網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室等等。

② 改革實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選擇是整個(gè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)計(jì)最重要的一環(huán)，也是當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重點(diǎn)和突破口。因此在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的時(shí)候，既要涵蓋教材中主要的知識(shí)點(diǎn)，又要兼顧對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)，而且所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容還應(yīng)該具備實(shí)用性和可操作性。因此，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)課程實(shí)驗(yàn)可以分以下幾個(gè)層次進(jìn)行：驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。

 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，主要用于驗(yàn)證網(wǎng)絡(luò)的各種協(xié)議，讓學(xué)生更形象地理解理論知識(shí)。主要實(shí)驗(yàn)包括以太網(wǎng)幀的構(gòu)成、IP地址分類與數(shù)據(jù)包組成、IP地址轉(zhuǎn)換協(xié)議、ICMP和UDP數(shù)據(jù)報(bào)的傳送、TCP數(shù)據(jù)通信、HTTP協(xié)議、TELNET、SNMP及其他。

 綜合性實(shí)驗(yàn)，目的是為了讓學(xué)生更好地應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)知識(shí)，提高實(shí)踐能力。主要實(shí)驗(yàn)包括熟悉網(wǎng)卡、網(wǎng)線、集線器、交換機(jī)、路由器等硬件設(shè)備，以及網(wǎng)絡(luò)工具、并制作雙絞線；學(xué)會(huì)交換機(jī)、路由器的安裝、配置，組建局域網(wǎng)，配置虛擬局域網(wǎng)，進(jìn)行安全性設(shè)置；學(xué)習(xí)Internet的接入和使用，配置WEB、FTP、DNS、DHCP等服務(wù)器。

 設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，目的是讓學(xué)生進(jìn)一步掌握UDP及TCP協(xié)議的工作原理，掌握SOCKET編程的基本方法，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸。主要實(shí)驗(yàn)是用SOCKET套接字進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)程序設(shè)計(jì)。

③ 工程化訓(xùn)練以及專業(yè)資格認(rèn)證

建立實(shí)訓(xùn)基地，加強(qiáng)企業(yè)合作，組織成績(jī)優(yōu)良的學(xué)生到合作企業(yè)中參加網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)施工作，以工程的方式鍛煉學(xué)生應(yīng)用能力；此外還可以組織學(xué)生參加實(shí)驗(yàn)室、辦公室網(wǎng)絡(luò)、宿舍局域網(wǎng)等基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)組建，通過(guò)工程化訓(xùn)練培養(yǎng)學(xué)生從事網(wǎng)絡(luò)工程實(shí)施的能力。

同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生參加專業(yè)資格認(rèn)證考試，如Cisco公司的CCNA、CCNP，華為3com公司的HCNE、HCSE，銳捷的RCNA、RCNP等。通過(guò)取得專業(yè)資格認(rèn)證來(lái)提高學(xué)生就業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。

3教學(xué)效果與總結(jié)

幾年的教學(xué)實(shí)踐證明，新的教學(xué)方案端正了學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度、提高了他們的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，也充分訓(xùn)練了他們解決實(shí)際問題的能力。隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，社會(huì)對(duì)學(xué)生能力的要求在不斷的變化，我們還需進(jìn)一步努力探索，以使計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的教學(xué)水平不斷進(jìn)步、提高。

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