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关键词:高职高专;通信人才;培养模式;教学体系
高职教育作为特殊类型的高等教育,肩负着为生产、建设、管理、服务第一线培养高技能人才的任务,必须构建将高等教育与职业教育的特征融为一体的人才培养模式。随着通信技术的高速发展,三网合一的脚步加快,技术方面正在向软交换、下一代互联网NGI、3G和后3G、智能光网络和宽带接入共同构成的下一代网络NGN技术发展,通信企业的经营转型对高技能人才的需求十分迫切。
高职通信人才的培养目标
利用各种有效途径,充分了解和研究六大基础电信运营商(电信、移动、联通、网通、铁通、卫通)及一些依托基础电信运营商的增值电信服务商与支撑企业的实际需求,确定了通信类高职人才的培养目标是通信行业生产、建设、管理、服务第一线需要的“用得上、干得好、留得住、有后劲”的高技能人才。因此,高职通信人才的培养目标定位应是既掌握通信技术知识,又懂市场营销,能进行通信设备维护管理、设备营销管理、通信工程施工的复合型营销人才。
“一二三”高职通信人才培养模式
明确了人才培养目标后,我院在长期办学过程中形成的具有鲜明行业特色的“三加强一紧跟”(即加强英语教学,加强计算机教学,加强实践教学,紧跟通信技术发展)人才培养模式的基础上,按照为邮电通信行业培养高技能人才的培养目标,坚持“对准岗位设课程,对准实践抓教学”,构建了“一二三”高职通信人才培养模式。
所谓“一二三”高职通信人才培养模式,即在整个教学过程中,始终明确专业培养目标,依据高职教育教学的规律,科学地安排课内教学与课外活动、校内教育与校外教育,使学生从入学就接触专业,专业技术教育与素质教育不断线,形成“实践——理论——实践”螺旋式推进的教学模式。具体做法是:
“一”是确立一条教学主线。即以职业能力和综合素质�
“二”是构建两个教学体系。即“基础平台﹢专业模块”的理论教学体系和“仿真﹢全真”的实践教学体系,搭建专业人才培养的框架。通过课程的模块化与综合化、课程的整合与重组,优化课程内容,弱化课程的学科性,强化课程的针对性、应用性、实践性,突出高职特色。从实际、实践、实用的原则出发,以应用为主旨,以职业能力与综合素质�
“三”是实施三个结合。即人文素质教育与专业技术教育相结合,理论教学与实践教学相结合,产与学相结合。实施“三个结合”是培养高素质高等技术应用型人才的有效途径。理论教学与实践教学相结合是认识事物、掌握规律的基本方法,是最基本的教学原则。产与学相结合就是学校与企业结成伙伴关系,建立资源共享、优势互补、权利与义务对等、互惠双赢的合作运行机制。合作双方共同参与制定、实施人才培养计划,为学生提供两种学习环境(学校与企业)、两类教师(学校专任教师与企业技术人员)、两种课堂(教室、实验室与生产现场),使学生置身于真实的职业环境和职业氛围中,可及时获得最新的实用技术信息,提高技术创新能力。人文素质教育与专业技术教育相结合就是通过开设人文社科类课程和进行相关的课内外教育活动,对学生进行素质教育,实现人才培养目标。
“一二三”高职通信人才培养模式的实践
制定具有较强岗位针对性的教学计划在深入通信企业充分调研的基础上,明确通信类专业学生就业针对的岗位群是通信设备的安装、调配、测试、维护以及线路和杆塔工程的施工、安装、建设等一线岗位。通过对职业岗位群技能要求与知识结构要求的分析,确定通信技术专业人才的能力结构和知识结构。将职业能力分解为综合能力、职业基础能力和职业技术能力;将知识分解为思想政治基础知识、计算机知识、专业理论知识。强调计算机、英语、专业技术等能力和人文素质的培养,围绕岗位关键能力组织教学,构建以职业能力和综合素质� 综合素质分析与培养见图1,专业素质分析与培养见图2。
图1综合素质分析与培养
图2专业素质分析与培养
“基础平台+专业模块”课程体系的建立基本做法是:在前两个学期,通信类专业所有学生学同样的课程(基础平台),完成基础共同课和专业共同课的学习,从第三学期开始,分专业完成专业方向(专业模块)与专业技能课程的学习,构建具有高职特色的“基础平台+专业模块”课程体系。
1.搭好“基础平台”,培养综合素质。通过开设《思想道德与法律》、《邓小平理论与“三个代表”重要思想》、《礼仪》等必修课程和《书法艺术》、《文学欣赏》等人文素质类选修课程,举办《健美操》、《诗歌欣赏》等讲座以及开展书画比赛、朗诵比赛等课外活动搭建“基础平台”。在“基础平台”类课程的教学中,创新方法,注重素质培养。在学生人文素质、道德品质的培养过程中提出重视家庭、学校和社会三大德育环境的有机结合,整合德育资源,建立一体化德育网络的理念与具体构想,并在政治理论课程教学中引入实践环节,开展社会实践,培养和训练学生综合分析与灵活运用相关知识自主解决实际问题的能力,使其养成良好的职业道德习惯。
2.重视“专业模块”,培养职业能力和素质。一方面加大“专业模块”课程建设力度。一是根据通信技术发展方向和电信企业转型需要,开发新课程,如根据ADSL的安装与维护的需要,开发新课程《ADSL技术》。二是根据职业岗位的要求变化,不断调整教学内容,如分别在《现代通信网》课程中增加软交换的新内容,在《计算机网络》课程中增加IPV6的有关内容,在《现代交换技术》课程中增加固网智能化改造的有关内容,使专业教学内容紧密结合实际,更具有预见性和前瞻性。三是有计划、有步骤地进行课程建设,注重抓好精品课程建设。如已将《光纤通信原理》、《通信电缆线路》和《通信英语》等课程建成省级精品课程,将《数字通信原理》、《移动通信技术》等课程建成院级精品课程。此外不断开发企业急需的培训课程,在开展企业员工培训的同时,组织毕业班学生进行培训,学习《号码百事通》、《商务领航》等课程。另一方面在“专业模块”课程的教学中强调理论知识的应用,注重能力锻炼。如在《现代通信网》的教学过程中引入实践性教学环节,要求学生完成《×××通信网络系统设计方案》,给予学生充分发挥的空间,着重强调知识性、模拟性和参与性。将学生分成几个项目小组,每组设项目经理1名,技术总监1名,工程师若干名。项目经理以自荐形式产生,任职条件是能组建一支10人左右的团队;技术总监由项目经理任命,负责方案的架构设计、进度监测等;组员由技术总监根据能力和特长分工,分别承担子系统的设计、资料收集、方案文本打印等工作。同时成立一个10人评审小组模拟实际评标,负责答辩工作并评出各组的成绩和名次。实践活动模拟了实际的工作环节,达到了将理论知识转化为工作能力的实训目的,加深了学生对专业知识的理解,培养了学生的团队合作意识,增强了竞争力。
“仿真﹢全真”实践教学体系的构建仿真﹢全真的实践教学体系是由三个训练(课程单项训练、专业综合训练、职业素质训练)、五个环节(课程实验、认识实习、专业实习、毕业实习或顶岗实习、毕业设计)构成的。
1.实习实训的内容逐年递进,切实提高学生的职业技能。在实训安排上“年年有实习,期期有实训”,理论教学与实践教学交替进行,有机结合。第一学期安排入学教育、军训与认识实习,重点培养学生的组织纪律观念和职业意识。以后每学期集中安排为期2~3周的实习实训,让学生完成相关的实训操作,了解和掌握今后就业的岗位群的技能要求,树立知识与技能的感性认识。暑假安排社会实践活动,重在培养学生了解社会、了解企业、认识问题、分析问题与适应社会的能力。第六学期安排毕业实习(顶岗实习)和毕业设计,促使学生将理论知识与具体实际相结合,丰富学生的实践经验,提高实践技能,锻炼学生的职业能力。
2.实训方案的设计形式多样。根据不同的课程平台及实训阶段,采取形式多样的实训方法,注重培养学生的操作能力与创新精神。一是实施单项实训,如在物理课单项实训中开设设计性实验,在教师的指导下,要求学生按照课题的要求,根据相关原理设计实验方案、选用仪器,独立完成实验操作、数据采集与分析的全过程。在《电工与电子》课程实训周,按照规定题目要求学生完成电路板的设计、制作、测试等工作,最后进行课题鉴定。二是开展校内综合实训。按照教学计划和专业技能的教学要求,在校内实训基地熟悉通信企业不同工作岗位的工作,完成通信网中交换、接入、传输等各个岗位的操作训练。三是完成阶段性社会实践与顶岗实习。利用寒暑假让学生到通信企业进行社会实践,进一步了解不同岗位的基本要求,加深对未来就业岗位群的认识。课程结束后安排学生到通信企业顶岗实习,要求学生带着课题到企业实践锻炼,在企业实训教师或学院教师的指导下,完成毕业设计或毕业论文,在真实的工作岗位上进一步锻炼学生的能力。
“一二三”高职通信人才培养模式的效果
“一二三”通信类人才培养模式在实践中已显现成效。一是学生的知识应用能力与实践能力得到普遍提高,二是毕业生成为深受通信行业与企业欢迎的“用得上、干得好、留得住、有后劲”的高技能人才。我院2004年、2005年、2006年连续三年毕业生就业率保持在95%以上。统计表明,80%以上的毕业生都在基础电信运营企业与增值电信运营企业实现了就业。我院2005届毕业生被选聘到四川通信建设工程有限公司工作,在参加华为设备认证工程师考核时,成绩列前8名的均为通信类专业的学生。新晨
参考文献:
一、通信工程专业实践教学中存在的问题
1.实验室条件和环境较差
由于大部分学校都在进行学生的扩招和学校的扩建,通信专业的人数也会大幅度地增加,学校在扩建过程中会存在资金问题,导致对于实验室仪器设备的资金投入不足,设备更新缓慢,与现代快速发展的通信技术严重脱节,学生在实践过程中学到的知识也是几年前的,已经过时。同时在扩招过程中该专业人数大幅度增加,导致实践教学的场地紧缺,存在多人共用一套实验设备进行实践学习的情况,这就导致实践教学的质量不是很理想。
2.实践教学的老师对于这门课程不够重视
与老师熟知的理论教学相比较,实践教学操作十分麻烦,其中各种各样的环节让人头疼,长期从事理论教学的老师难以适应这样的教学过程,他们就会选择逃避,没有将实践教学真正地开展起来,学生只是进行一些简单的操作,无法学到真正的知识,没有获得实际的动手能力和创新能力。有些学生在老师的影响下也是持比较消极的态度,认为该专业的实践教学可有可无,没有十分重要的存在意义。
3.提供给学生的实习单位较少
有些学校处在偏远地区,当地没有大型的通信企业,城市的经济相对较为落后,只有一些移动、联通、电信的服务型营业厅,没有从事通信工程方面的产品生产的大型公司,所以学生很少有机会进行实习,如果到深圳、广州等通信产业发达的城市进行实习,不仅组织起来比较困难,而且需要大量的资金投入,学生过去之后的管理问题也不是特别的方便。所以老师只是为学生讲解一些实习的经验供学生参考,学生学习效果不明显。
4.集中式的实践教学多是形式主义
现今的数据通讯方式非常多样,但应用领域最广的还是红外通讯技术,红外通讯技术之所以能够得到如此广泛的应用,主要是因为它主要下列几点显著优势:首先,红外通讯技术便于进行数据的收发,它的所有数据都只是将电脉冲和红光脉冲进行各种转化;其次,红外通讯技术摒弃了传统的线缆连接方式而使用先进的无线电连接,方便进行小型设备的数据传送工作;再次,红外通讯技术虽然进行了大量的创新但仍符合旧有的数据传输的有关规定;最后,红外通讯设备进行的是两个设备间的直线数据传输,它的锥角度数不超过30度,所以保密性能更强。此外,红外通讯技术的最显著优势是传输速度快,这是传统的传输方式所不可比拟的,现今常用的传输速度是4M,不过,最先进的VFIR技术早已达到16M。
2可以运用红外技术的设备
红外数据通讯在数据传送方面取得的工作成效十分显著,所以在多种小型设备中都有应用,本文只列举了一些和我们的生活工作密切相关的使用了红外通讯设备的技术,例如:①生活中使用的各种电脑;②打印机等各种电脑附属设备等;③各种通讯联系工具;④单反相机、家用笔记本、电视机顶盒和手表等;⑤各种工业用或医用设施;⑥网络的接入设施。
3红外技术的缺陷
进行红外数据传输时必须直线工作,这就需要彻底排除其间的障碍物,这样才能高效的完成数据传输工作。分析当前的红外数据传输系统可以发现,其通讯速率是有待提高的,否则将无法提高数据传输的效率。红外通讯技术的突破点在于引进了先进的无线传输方式,这也使得其使用功能比较简单,想要扩展其功能是具有非常大的难度的。
4红外技术为计算机技术带来的进步
红外通讯技术的发展会使许多的主流计算机产品及其附属产品都受到了影响,尤其对调制解调器的应用有着恶劣影响。科学的研究发现,认真执行红外通信标准可以把所有的局域网的LAN的数据率增加至10Mb/s。在红外通信标准中,要求其发射功率很低,所以它在工作时也是由电池来提供动力的。目前,惠普电脑公司早已着手研究内置式端口,若研究成功,所有拥有红外通信标准的笔记本电脑和手持式计算机,使用者都可以把它放在手机的一定范围内实现高速呼叫,还能连接至当地的互联网。红外通讯技术有很强的兼容性,这可以为电脑的设计者及终端使用者提供多元化的无电缆连接方法,如掌上电脑、笔记本电脑、家用台式计算机和个人数字助理设备间的文件交换等。还可以在计算机的各种设备间互相传输数据并控制电视、盒式录像机等的工作。
5红外通讯技术的发展前景
观察目前的市场现状不难发现,红外通信设备已经不单单在个人数据设备、各种笔记本或打印机中使用,而在个人通讯系统即PCS和全球移动通信系统中也有了极广泛的应用。红外线连接是数字式的,所以笔记本电脑间的数字连接不用再应用调制解调器,便携式PC在接通PCS数据卡后连接电话后就能和无线PCS系统开展数据传输;而加大电缆的红外端口能够使PCS电话系统及笔记本电脑之间的无线通信更加便捷。不过在连接PCS、数字电话系统及笔记本电脑时一定要应用标准的红外端口,也因此每种电脑都可使用PCS数字电话系统,例如最先进的笔记本计算机和手持式计算机,这样可以更简单的进行红外数据的通信。此外,在使用该系统时电脑中不需配备调制解调器,所以以前的不能供给高性能PC卡调制解调器工作的手持式计算机现在也可以利用无线形式来完成通信。
6总结
关键词:远程教育;毕业论文;论文管理系统
中图分类号:TP393
文献标识码:A
文章编号:1009-2374(2011)27-0046-02
一、概述
远程教育是指使用电视及互联网等传播媒体的教学模式,它突破了时空的界线,有别于传统的,需要安坐于课室的教学模式,使学员不需要到特定的地点上课,透过电视广播、互联网、辅导专线、课研社、面授(函授)等多种不同渠道就可以随时随地地进行在线学习。
现代远程教育主要利用计算机网络通信技术和多媒体技术,以及运用这些技术所建立的具有双向交互功能的教学平台进行教学。它的发展在构建终身教育体系和学习型社会中发挥着不可替代的作用。在远程教育的教学中,毕业论文是完成专业培养目标非常重要的教学环节,也是培养学生综合运用所学基本理论知识提高分析问题和解决问题能力的重要有效手段。高校想要更好的完成毕业环节的教学设计,把好毕业论文的质量关,需要规范毕业论文的基本管理制度以及选题、指导和答辩等相应环节的关键内容,同时应着力建设毕业论文网络管理系统,学生可以依托系统进行论文写作,指导教师能够基于系统进行远程指导,教学管理人员也能应用该系统对毕业论文进行全面的管理。这样的管理平台,既能规范毕业论文的流程,强化毕业论文指导工作的过程性管理和监控,也能够充分利用各种网络通信工具,促进师生之间基于网络的交互,为学生远程学习提供丰富的支持和帮助。
本文围绕毕业论文管理系统的管理模式、应用对象和管理流程,对基于网络的远程教育毕业论文管理系统的功能构架进行了阐述,这对引导远程教育实践机构充分利用网络和现代教育技术促进毕业论文的质量提升有较好的现实意义。
二、毕业论文管理系统的管理模式
远程教育毕业论文管理系统应以网� 其中,实践机构全面负责毕业论文的组织与管理工作,包括制定毕业论文时间安排、确定毕业环节、安排指导教师、及最终的审查、评估成绩;各学习中心、函授站负责本教学点的毕业论文的组织与运行,督促学生及时做好毕业论文的各环节。
三、毕业论文管理系统应用对象
管理系统应以用户为导向的原则进行针对性的设计,主要设计包括管理员、学生、教师、教学站在内的四个用户。
(一)教学教务管理员和系统管理员
教学教务管理员对有资格参加毕业论文设计的学生进行审核,查看学生学分是否达到要求、是否缴费等,负责安排专业指导教师,并向系统提交学生和专业指导教师的基本信息,解决好论文设计过程中师生的诉求,协调好教师与学生的工作,对教学教务过程中的数据进行存档。
系统管理员负责权限分配,对学生、指导教师、教学站的权限进行管理,对毕业设计各过程中的数据做好备份和维护工作,按论文设计时问安排及时设定系统功能开放关闭时间等。
(二)学生
管理系统中学生自身的信息,按阶段完成毕业论文的任一流程,包括选题、定题、上传开题报告、上传论文初稿、上传论文终稿等。
(三)教师
管理系统中教师的信息,按阶段完成毕业论文的指导流程,其中包括提供选题方向,与学生协商交流后的定题审核,在论文设计的过程中给予学生指导、答疑,并对每一阶段给出得分和评语,开题评审、初稿评审以及终期评审。
(四)教学站
管理系统中本站信息及本站学生信息,随时查看论文设计流程,督促学生及时做好每一环节,协调好远程教育实践机构与学生关系,解决论文设计中的一系列问题。
四、毕业论文管理系统的管理流程
对于初次参加毕业论文的学生,可以采用选配课的方式由学习平台进入论文管理系统,其中包括:设置毕业论文资格所需学分线、生成毕业论文资格名单、选配课、缴费、同步数据到论文管理平台;对于已参加过而未通过的学生实行毕业论文重修报名。整个毕业论文设计流程包括:选题、定题、上传开题报告、上传论文初稿、上传论文终稿、成绩评定、成绩公布。
(一)前期准备
前期准备主要包括:教学教务管理员根据学期教学计划制定毕业论文工作时间安排;教学站管理员根据学院安排,组织学生查看相关文件,了解毕业论文设计的步骤、完成时间和具体要求。
(二)选配课(重修报名)和缴费
系统根据设置的条件学分线生成符合的学生名单,将毕业论文作为一门普通学分课程选配课,进入缴费环节。参加毕业论文设计的学生只有成功缴费之后才有资格进入毕业论文环节。
(三)选题、定题和开题
学生可先白定或在给定的范围内选择课题名称,然后根据所选方向进行修改,与指导教师交流后最终确定论文题目。在上传开题报告后,指导教师指导学生确定论文的主要内容及进度安排,教学站管理员可以随时查看统计学生的开题情况,督促学生及时上传开题报告,教学教务管理员及时督促指导教师进行审核、指导。
(四)论文初稿和终稿
学生上传论文初稿之后,指导教师可以下载查看论文初稿,对论文的内容、结构、格式进行审查、修改,填写指导意见。学生可及时查看指导教师的意见,根据意见对论文进行修改,在截止日期之前形成论文终稿。
(五)成绩评定、公布和导出
指导教师在成绩评定时间内对论文进行打分,教学教务管理员及时公布成绩,对于成绩有异议的学生可以申请复核,最终确定的成绩通过专用接口同步到学习平台。
五、结语
关于通信开关电源论文
一、开关电源占据通信电源的主导地位
通信直流稳压电源按照其实现直流稳压方法的不同,可分为:线性电源、相控电源和开关电源三种。
线性电源是通过串联调整管来连续控制,其功率调整管总是工作在放大区。由于调整管上功率损耗很大,造成电源效率较低,只有20~40%,发热损耗严重,安装有体积很大的散热器,因而功率体积系数只有20~30W/dm3。因此线性电源主要用于小功率、对稳压精度要求很高的`场合,如通信设备内部电路的辅助电源等。
二、开关电源的关键技术
开关电源中具有技术突破主要有体现在以下四个方面:
均流技术。大功率电源系统需要用若干台开关电源并联,以满足负载功率的要求,另外通信电源必须通过并联技术来实现模块备份,以提高电源系统的可靠性。因此并联技术在供电系统中必不可少,而并联运行的整流模块间需要采用均流措施,它是实现大功率电源系统的关键,用以保证模块间电流应力和热应力的均匀分配,防止一台或多台模块运行在限流或满载状态,同时延长电源系统的寿命和平均无故障时间。
功率因数校正技术。功率因数校正技术有:采用三相三线制整流,即无中线整流方式,可使谐波含量大大降低,功率因数可达以上;采用无源功率因数校正技术,即在三相三线整流方式下加入一定的电感,可使功率因数达以上,谐波含量降到10%以下;采用有源功率因数校正技术,即在输入整流部分加入一级功率处理电路,使无功功率几乎为0,功率因数可达以上,谐波含量降到5%以下。
智能化监控技术。开关电源大量应用控制技术、计算机技术,进行各种异常保护、信号检测、电池自动管理等,实时监视通信电源设备运行状态,记录和处理有关数据,及时发现故障,以先进的、集中的、自动化的维护管理方式来管理通信电源设备,从而提高供电系统的可靠性。智能化监控技术的应用,使得维护人员面对的不再是复杂的器件和电路,而是一个人机表达和交流的信息,大大改进了维护管理方式。
三、开关电源的发展
1.1卫星通信具有众多的优势(1)电波覆盖地域比较宽广。(2)传输路数多,通信容量大。(3)通信稳定性好、质量高。(4)卫星通信不受地域限制,运用方式灵活。
1.2卫星通信的一些劣势主要的方面有:(1)延迟现象比较常见。(2)传播过程中由于信号较差,容易出现信号中断的现象。(3)终端产品的选择面不广。
2卫星通信产品的多址体制方式的选择
卫星通信由于具有广播和大范围覆盖的特点,因此,特别适合于多个站之间同时通信,即多址通信。多址通信是指卫星天线波束覆盖区内的任何地球站可以通过共同的卫星进行双边或多边通信。目前比较常用的两种卫星通信多址体制方式为:TDM-FDMA(时分复用-频分多址)和MF-TDMA(跳频-时分多址)。(1)多址体制方式一:TDM-FDMA。(2)多址体制方式二:MF-TDMA。
3卫星通信在铁路应急通信中的应用网络架构
有时候会因为遇到突发性、严重的自然灾害、人为因素导致其他所有通信手段无法使用时,而应急指挥中心又急需现场相关资料,这时就可以利用卫星通信覆盖区域广和快速部署的优势将信息发送到应急指挥中心。常规卫星系统现场接入方式可以分成两种:一种是车载型,一种是便携型,这两种卫星接入方式可以视现场情况而定。而对于铁路应急通信人员来说,以上两种接入方式均可以采用,但在到达应急现场后,还需要在现场对卫星接入设备进行开设,考虑操作使用人员的技术水平和熟练程度,选择自动对星的车载或便携卫星设备就显得非常的方便,可确保快速建立通信链路保证通信。
事发现场人员要将信息传送到应急指挥中心,在铁路应急卫星通信系统网络建设时,可根据实际情况需要,按下文所述三种方案进行建设,如图1所示。
方式一:在中国铁路总公司应急中心建立卫星地面通信站,这样就可以通过应急指挥中心收发数据,再通过地面的有线网络传输到需要数据的各路局应急指挥中心。这种方案对于现代网络资源的应用比较充分,但在遇到一些突发情况时,数据可能无法通过地面有线网络传输到需要数据的各路局应急指挥中心,这就导致可能会出现一些无法预知的情况。
方式二:在各个路局的应急指挥中心建立卫星通信站,这样就可以在发生状况时迅速的将数据发送到各路局的应急指挥中心,同时各路局也能够及时的下达指令,进行相关问题的处理。这样做的好处是各路局应急指挥中心能及时掌握应急现场状况,但不利的是其建设费用将会大大增加。
方式三:在中国铁路总公司应急指挥中心以及各路局应急指挥中心均设置卫星通信站,这样一来,无论发生什么灾害情况,各路局应急指挥中心与中国铁路总公司应急指挥中心都可以实时掌握事发现场情况。这样做的好处不言而喻,但其建设费用也无疑会昂贵很多。
4结束语
综上所述,随着卫星通信技术的发展和使用成本的降低,及现代化的铁路应急通信系统的迫切应用需求,建立全国范围内完整统一的能够互联互通的铁路应急通信卫星网络是大势所趋。希望通过本文的简单分析,能对我国的铁路应急通信卫星网络的建设和发展提供一点建议。
[摘要]
通信工程在整个电信工作中有着十分重要的作用,近些年通信工程的发展
[关键词]
通信工程;成本控制;方法
引言
通信工程关注的是通信过程中的信息传输和信号处理的原理和应用。所以它包括人工成本,材料成本,机械成本,传输媒介的成本。下面我将对四方面成本的控制和成本控制与整个通信工程发展的关系来进行研究。
1、通信工程成本控制方法
人工成本
就是指一个通信工程的实施过程中所要用到的所有人力资源的成本。对于人力资源的管理分为几个方面:
①招聘方面的薪资要求,要找到最合适的薪酬水平,达到既鼓励了员工又能很好地节约成本的效果。
②在技术要求很高的通信工程领域,对于人才的培养显得尤为重要。
③对于人员的工作时间,激励政策,福利效果方面也要有更好的安排,来完成对于员工积极性的激发。
材料成本
材料费包括施工过程中所耗用的构成工程实体的原材料的费用,比如一些有线传输通信工程中用到的主要材料(如光、电缆等)、主要的设备(如程控、数据交换设备等)、一些辅助材料、周转材料的摊销等等都算是材料费用的一部分。通信工程中设备材料费的支出占通信工程成本的比重是最大的,设备材料费的这块支出应重点分析精确的预测,设备的材料费在预算时,应分别对各项材料如主材、辅材、其他材料费进行逐项分析,对已往的供货地点、购买厂家价格、运输方式及装卸费进行重新核定,尽量选择价格低,质量好的厂家,选择便捷的运输方式。确认规定的材料规格与实际采用的材料规格是否一致,杜绝造成不必要的损失。在进行一些重点的设备材料选购时,应加强采购合同的管理与控制,建立与完善设备材料采购内部控制制度,建立健全反腐倡廉的廉洁自律约束机制。不仅可以购买到好的材料而且可以更好的完成控制成本的目的。
机械成本
远距离无线通信技术逐渐更新换代,而近距离无线通信技术也在同步发展。现阶段,人们随身携带的通信工具,主要利用红外线进行传输,通过IRDA能够避免长距离电线电缆的麻烦,但仍然不便于利用。蓝牙技术应运而生,并成功地在短距离内创建了公众化的无线网络。各种信号均可以借助接入点进行传输,摒弃了传统的电缆,而且被广泛应用于交互式短距离无线通信中。这就包括了电话会议、相机与电脑终端之间的图像传输、不同家庭电器的遥控等。Wimax科技正逐渐兴起,其特点是远距离传输与高带宽。通过Wimax,人们有效地构建了城市之间、城乡之间的无线网。Wimax能够覆盖几十公里以上,网络速度达到了几十M/s。所以有些科学家认为,其远距离与高速传输服务也许会抢占3G通讯的市场份额。Wimax技术在运营开支、传输速度和距离等层面有着得天独厚的优越性,也许
2超宽带无线接入技术
超宽带是一类时域通信手段,其无线接入技术比普通科技手段的带宽高,有着高速率、开支少、能耗少的优势。相比于传统的无线通讯网络,这种技术无需载波,仅仅通过小周期的脉冲信号作为载体,以二进制信号进行传输。这种超宽带信号的频谱比较稀疏,信号强度是mW级别,能够抵御强干扰信号。相比于CDMA框架,此通信系统更利于实现,仅需较少的开支。
3未来无线通信领域的发展趋势
3.1无线通信领域技术互补性日益明显
无线通信技术种类逐渐增多,每种都有各自的优劣势与适用场合。3G相对适合于大范围与城际漫游的数据传输需求,而无线局域网则适合于中距离范围内的信号传输,超宽带技术适合于近距离、超高速的无线通讯。所以在发展无线网络通信技术的历程中,我们应当依照不同消费者的个性化需求,甄选出最适合的无线通讯手段,使得无线通信业务有着多元化未来,更好地处理移动通信应用中的各类难题。在不远的将来,无线宽带接入技术仍会朝着高带宽、大范围传输的方向不断发展。未来仍有可能会孕育出更先进的技术手段。现阶段的无线宽带接入技术应用于受限条件下的高速度传输,其话音通讯性能仍然与公众移动通讯手段相距甚远。因此,我们应着眼于未来,不断挖掘其技术优越性,弥补移动网络的应用缺陷,以更好地服务大众,同时避免资源浪费。
3.2蓝牙技术将革新无线通信业的发展
在蓝牙技术的发展大潮中,众多企业都在探究和制造以蓝牙技术为主导的电子产品,譬如某集团研制了以蓝牙技术为基础的无线耳机等。芯片设计研发团队成功开发了在蓝牙技术所需频段内的专用IC,同时配备了与之匹配的应用硬件软件套装,便于其他客户或应用厂商可以快速掌握此芯片的应用之道,并生产出以蓝牙技术为本的新产品。除此之外,软件开发企业研发出了大量适用于蓝牙技术的软件,被广泛应用于电脑、手机等。大部分电子产品都能借助蓝牙技术以无线方式连接成网络,使人们可以自由地传输讯息。蓝牙技术的产生推动了无线通信业的进一步发展,计算机业和电器行业都得益于蓝牙技术的发展,并加大了对蓝牙技术开发的投资力度。
3.3无线网络通信技术的融合趋势
3.3.1无线技术与蜂窝网技术的融合
为了完成其计费与检测功能,短距离无线通信技术被应用于电子产品中。无线通信技术在近些年来迎来了更快速的发展,愈来愈多的短距离无线接入技术被应用于社会生活的各个层面,譬如蓝牙技术有效融合了短距离无线技术与蜂窝网技术。
3.3.2移动通信技术和无线宽带接入技术的融合
移动通信业务的发展成熟,与宽带业务领域的拓宽,直接推动了多种宽带接入技术的产生和发展。譬如无线局域网技术推动了3G通讯技术的其他应用。而且移动通信技术和无线宽带接入技术互惠互利,并在4G时代完美地融合成一个健全的系统。
3.3.3无线通信技术与视频等多媒体技术的融合
为了达到数字电视广播与影音等新兴业务的大众化需求,应当在移动通信领域创建影音和录像服务,这样才能有效地融合无线通信技术与地面数字媒体。从视频业务的层面而言,我们仍面临着传统移动网络上如何普及视频业务、与之配套的商业运转方式等诸多问题。
关键词:毕业论文;B/S架构;选题管理
0、引言
永城职业学院设有机电工程系、电子信息工程系、食品化工系、建筑工程系、经济贸易系、文化艺术系、矿业工程系、旅游管理系、基础部和培训部等教学实体。 本论文根据学校的要求,结合学校具体情况提出建设基于。Net技术的选题管理系统。系统涵盖教师管理模块、学生管理模块、管理员模块等主要环节,也包括数据报表的统计输出,初始数据的导入,系统的阶段管理等;系统采用B/S架构,三层架构开发,符合学校的软硬件情况[1]。
1、系统开发技术方案
本毕业论文选题系统采用的是Microsoft Visual Studio 2010进行开发的,该版本可以支持。NET Framework 2.0/3.0/3.5/4.0,具有较强的扩展性和灵活性,并且该版本的其他辅助设计功能也非常完善和稳定。Visual 2010是一套完整的开发工具集,用于生成 Web应用程序、XML Web Services、桌面应用程序和移动应用程序[2]。本系统采用的数据库服务是由SQL Server 2008 Express版本提供的,它是微软专门针对学生、初学者等入门级的版本,比较适合本课题的开发和应用环境。
系统采用B/S结构,三层架构开发。框架是。NET Framework的一部分,可以用任何基于。NET的语言开发 Web应用程序。本课题采用的是C#语言,因为C#是。NET平台上应用程序开发的主流语言,有利于项目的后期维护和改进。访问技术为应用程序提供数据访问能力,为运行SQL查询、存储过程、操作XML数据提供了所需的工具,它能用于访问关系型数据库系统。
2、系统的设计
2.1 系统总体功能规划
根据学院的需求的分析,可将学生毕业论文选题系统按照不同的功能划分为管理员模块、教师模块、和学生模块功能。
2.2 系统的业务流程
首先管理员登录系统,新的一轮选题前先执行“清空往年***”操作和“清空往年毕业论文设计题目”操作,接着准备新一年的论文选题工作,并导入教师和学生信息,包括每个教师和学生基本情况以及专业培养要求、培养目标等相关信息。教师和学生登录系统,可修改默认密码。 教师根据学院的要求,在规定时间内完成毕业论文的命题,包括论文的题目、要求和内容等,本系统自动进行相似度检测,然后提交系统,若命题与其他老师的完全一致,则无法完成提交。
学生在规定时间内进行选题,每个学生可根据自己的意愿选择一个志愿,最后提交选题结果。为保证论文的质量,一般规定导师指导毕业论文的数量不超过10人。管理员可以对个别特殊的学生的选题情况进行微调,然后最终选题结果。 选题结束后,教师可以查询和统计指导的情况,学生也可以查看自己选题的情况,最终选题结果可以导出到文件中,由系统管理员备案[3]。
2.3 管理员模块设计
讲师或硕士以上的教师有新建选题权限,赋予教研室主任进行专业性审核权限等;管理员可进行选题信息管理,如添加每年毕业论文选题等;管理员可对选题的整个过程进行管理和控制,如规定教师命题的时间、学生选题的时间范围等,整个选题过程首先由管理员对各个导师提交的命题进行审核,审核通过后选题信息,然后实现师生双选,最后对于个别选题不成功的情况进行手工调整。除此之外,管理员还可以进行信息统计汇总等。通过以上的需求分析,管理员模块主要分为以下几个功能:各部门管理、教师信息管理、选题信息管理、学生信息管理、以及系统管理等功能。
2.4 教师模块设计
教师模块主要实现新建选题和选择学生两个功能,新建选题功能主要是要求导师根据现有的条件和自己的专业特长给出若干个题目,并且要给出题目的说明和要求;选择学生功能主要是授予导师选择学生的权利。除此之外,导师还有修改命题、查询选题情况等功能。
(1)新建选题:毕业论文工作启动以后,导师首先要完成命题工作,要给出题目名称,避免选题的重复性,导师还要给出限选专业、难易度、工作量以及说明和要求等必要信息,然后提交系统等待审核,导师还可进行选题的查询,如查询我的选题或全部选题。
(2)选择学生:当题目经过审核通过以后将正式公布给学生,导师等待学生进行选题,选题结束后,导师可以查看题目被选情况并且有权决定是否接受学生。师生双选阶段和高考录取非常相似。
2.5 学生模块设计
学生模块主要是实现查询信息和选择命题两个功能。在经过管理员进行题目审核这个环节以后,所有审核通过的论文题目将公布给学生。首先学生可以通过点击选题管理的选题列表浏览到所有供选择的题目,并可继续查询到每个命题教师的有关信息,如教师的专业方向、教师的联系方式、可指导的人数以及每个选题限选的人数等,然后根据自己的条件和专业特长进行选题,一个学生可选择一个志愿,之后进入导师选择学生阶段。另外,学生可以随时查询自己被选的状态,也可以查询自己最终选题的情况。
2.6 数据库设计
本毕业论文选题系统包含相关实体(教师和学生)和毕业论文题目。
教师实体,包括教师用户名、密码、以及教师编号、姓名、职称、专业方向、籍贯、联系电话、性别、QQ号、邮箱、所出毕业论文题目和指导人数。
学生实体,包括学生用户名、密码、以及学号、姓名、专业、联系电话、性别、QQ号、邮箱和所选毕业论文题目。
毕业论文题目实体,主要包括题目编号、标题、题目简介、题目内容、选题面向级别、出题教师、出题老师编号、允许选题的人数、学生姓名、审核信息。
3、结语
本系统以永城职业学院学生毕业论文选题的工作� 本系统不仅方便师生之间的沟通交流,还减轻管理员的工作量,提高毕业论文选题的效率,同时通过三级审核,大大提高了毕业论文选题的质量。由于是针对永城职业学院所设计的毕业论文选题系统,因此系统在适用度上有一定的范围约束,但是它简单实用、通俗易懂,能满足学院毕业学生毕业论文选题要求。
参考文献
[1] 郑琳。大学生毕业论文选题存在问题及对策[J].安徽科技学院学报,2008,22(4).
高校毕业论文管理信息系统的研究,主要研究的对象是云南省曲靖师范学院,从曲靖师范学院的实际情况出发进行研究和开发,在对学院实际情况分析研究的前提下,采用软件工程方法对系统进行系统模型选择,结合ASP技术,以MicrosoftVisualStudio2005和SQLsevter2000作为开发工具,设计开发一个基于ASP的高校毕业论文管理信息系统。以实现毕业论文设计和论文撰写的管理信息化和网络化,减少师生在毕业设计中的工作量为目的,系统设计完成后管理员能对导师及学生进行相应的管理,导师选题后需经过管理员审核才能被学生选择。导师可通过网络提交自己的论文题目和资料,浏览已经选了论文题目的学生信息资料;学生可通过网络直接选老师在网络上的论文题目,在系统中完善自身资料,提交开题报告等功能;高校毕业论文管理信息系统的开发,主要是为了使高校毕业论文管理能快捷、方便的进行,以提高工作效率,最终减少师生工作量的目的,高校毕业论文管理系统的开发对改进教学管理,提高教学质量有着十分重要的意义。
1.国内外研究现状
随着教育产业化进程的逐步推进,许多高校走上了强强联合的道路,高校的规模不断的扩大,为合理的利用教学资源,加强教学管理工作,对学生进行网络化管理已� 目前,很多高校都具备了相关的管理软件对学生的学籍、成绩等都采用了网络化管理技术,但毕业论文的管理大多采用单机管理模式。这种管理模式只能简单的完成论文的输入和输出工作,而毕业设计过程中如:出题、选题、资料交流论文检查等任务只能靠师生的手工操作来实现。
国外高校很早就开发了实现毕业论文管理网络化的系统,如英国诺丁汉大学很早就开发了专门的毕业论文管理系统用于实现毕业设计的网上双向选择,国内高校近几年也有了相关软件来实现毕业论文设计的网络化管理,但在服务范围、服务质量、机构设置等方面与国外高校相比都存在一定的差距,造成这种现状的原因是国外信息化建设起步早,网络应用及设计都更见成熟并具有稳定的技术队伍,网络发展稳定,而国内信息化的建设与国外相比就显得起步较晚,虽然发展迅猛,但由于缺乏像国外那样成熟的网络技术加上信息化发展时间较短。在实现校园管理信息化的进程中,国内各高校面临既要不断投资购建各种硬件、软件和网络,又要不断开发各类应用于教学、教务、科研、办公管理等应用系统的两大难题,在信息起步晚,技术队伍不稳定规模不大的背景下,国内高校经过发展虽然也初步形成了具有一定规模的信息化建设体系,但是由于整体信息化程度落后,信息化建设任务多而重、经费短缺,理论体系不完善等原因,导致国内高校教务管理系统仍然不完善。
2.高校毕业论文信息管理系统研究的主要内容
高校毕业论文管理信息系统的设计采用ASP的C#编程技术和SQLserver2000数据库工作平台结合Dreamweaver作为开发工具进行设计,本系统研究的最终目的是实现以下功能:
(1)学生:能实现选择自己的导师及毕业论文设计题目,浏览公告、修改信息、给导师留言等功能。
(2)导师:能够通过网站给学生毕业设计的课题,供学生选择;可以浏览本站的所有信息,可以给自己的学生、其他教师和管理员进行留言,并查收自己的留言。
(3)管理员:可以对学生、导师、通知等的基本信息进行修改、删除等的操作。
3.高校毕业论文信息管理系统功能介绍
系统的主要功能是通过几个功能模块来实现的。具体的设计过程如下:
(1)系统登录模块:将用户分为学生、教师和管理员三种不同的角色登录以实现用户权限的管理,加强系统的安全性及稳定性。
(2)学生模块:①查看通知②查看论文题目导师信息并进行选择③留言:提供学生和导师之间的相互留言。
(3)导师模块:①查看通知②提交论文题目③留言:提供学生和导师之间的相互留言。
(4)管理员模块:编辑、删除、添加用户,对老师论文题目进行审核,查看修改学生基本信息、导师基本信息、学生和导师之间的留言等,对系统进行全面管理。
4.毕业论文管理信息系统的设计
系统要具备易操作、美观、安全等特点,所以在对系统进行外观设计时,要充分考虑到网站的可视性及美观性,界面设计要力求达到层次分明、简单大气、兼顾美观、突出重点、有吸引力等特点。在系统的后台代码设计上要能够精炼,确保系统的稳定性及安全性。
4.1 系统登陆界面的设计
系统的登录界面能起到管理系统安全性的作用,高校毕业论文管理信息系统的用户名和用户密码保存在用户表中,本系统有三种权限学生用户:学生、导师和管理员。不同的用户在不同的角色选框中进行登陆,系统通过在用户表中加入power属性来判断用户的权限并进行身份验证,若用户名和密码都正确,系统将跳转到与角色相对应的页面,若用户或密码错误,则提示“您必须输入有效的用户名和密码的提示信息。”
4.2 系统主要界面设计
本系统的主要界面如下:
(1)学生选题界面:本界面主要包含我的信息、修改密码、修改资料、可选题目、帮助信息、打印本页、退出等选项,学生从登录界面正确登录后将跳转到本页面,学生在本界面可以根据自己的实际情况进行相应的操作,可进行修改个人的资料修改密码,查看可选题目及教师相关信息等操作。
(2)学生个人资料修改界面:本界面的提供学生的基本信息修改功能,学生可在本界面下对自己的功能进行修改和完善。
(3)教师提交选题界面:本界面主要功能是让教师通过本网站进行毕业论文题目及论文说明的,通过本界面提交毕业论文题目,在通过管理员审核后即可作为学生选题。
(4)系统功能设定界面:此界面是在管理员模块中的一个子模块,通过本界面的相关操作,可以实现对选题系统、添加课题、审核课题、学生注册等功能的开通和关闭操作、实现网站的分时处理,在相应时刻提供相应操作,减少了系统的开发加大了系统的安全性。
(5)审核题目界面:本界面罗列出各教师的相关毕业论文课题的相关信息,通过本界面可以知道老师的毕业论文所面向的专业、学生选择状态的信息,通过功能选项可实现对教师作废毕业论文的删除操作。
5.毕业论文管理系统的测试
由于条件限制,系统未能经过大规模访问及超大容量数据库测试,仅进行了小范围及叫嚣数据库测试。测试结果为基本测试:测试显示系统的用户功能全部实现,能够满足用户的各项要求。并发性测试:系统的并发性测试显示多用户同时登录时未出现不正常状态,服务器对不同用户请求进行分布处理,工作正常。容错性测试:系统对非法请求进行限制,对非法操作进行正确提示,限制非法用户访问页面。
一、光纤通信技术的特点
在传统的通信技术中,由于其受到其损耗、带宽、串音等多种弊端的影响,使其越来越无法适应通信行业发展的需求,所以光纤通信得以形成和发展,成为现代通信行业的至关重要的技术之一,在光纤通信形成时,即已摒弃了传统技术在信息传输过程中的缺点和弊端,所以在技术上,光纤通信具有绝对的优势。
1光纤通信技术在传输过程中的损耗量非常低,轻易不会发生损耗,所以其中断距离的长度是传统技术所无法比拟的。
2光纤通信技术使用了密集波分复用技术,使其具有非常宽的频带,所以利用光纤通信技术进行信息传输时,其容量也是非常大的。
3在光纤通信技术中一个重要组成成分即是由石英做为原材料所制成的光纤,通过对石英经过各种技术性的加工的制作使其具有绝缘性,所以光纤具有非常好的抗水性,不怕雨水的侵蚀,同时电磁也很难对其造成干扰,具有较强的抗电磁干扰能力。
4光纤通信技术具有非常好的保密性。利用光纤通信技术来进行信息传输时,不会发生串音的干扰,同时在光缆的外面,光纤所传达的重要信息也无法窃听到。
二、光纤通信技术的分类
光纤通信技术可分为三大类,即波分复用技术、光纤传感技术以及光纤接入技术,其特点如下。
1波分复用技术:不同的信道光波具有不同的频率,运用单模光纤低损耗区,可以取得充足的宽带资源,参照不同的频率及充足的宽带资源>文秘站:
2光纤传感技术:光纤传感器具有众多的优点,如体积较小,防爆性能好,耐腐蚀性强,耗电较少,可以宽频带等等,因此通常将光纤传感器分为功能型传感器及非功能型传感器。
3光纤接入技术:光纤接入技术目前已经得到广泛的应用,其不仅能够处理窄带业务问题,而且能够处理多媒体图像等业务问题。
三、光纤通信技术的应用
1光纤技术的应用
光导纤维不仅能够将阳光带到每一个角落,而且还可以实施机械加工。目前,汽车配电盘、机器人、计算机等选择使用光导纤维进行图像或者光源的传输。光纤技术与敏感元件的组合,则可以制作成多种传感器,充当传感器的作用,可以对温度、颜色、流量、位移、压力、光泽等实施测量。光纤技术在信息传输及能量传输方面同样有着广泛的应用。光纤技术在医学方面有着非常重要的作用,因此在医学中有着广泛的应用。运用光导纤维内窥镜可以导入患者的脑室与心脏,同时可以测量患者的体温、患者血液中氧的饱和度、患者心脏中的血压等等。
2光纤通信技术的应用情况
谈传输技术在通信工程的发展趋势
基于此,本文就传输技术在通信工程中的应用及未来发展进行分析研究,希望可以为相关领域的发展提供借鉴。
关键词:传输技术;通信工程;应用分析;未来发展
一、两种主要的传输技术特点
同步数字体系在进行信号传输时的工作原理是将信号以“帧”的方式保存,借助光纤媒介,确定合适的传输速率后即可开始传输信号。
如果遇到需要复合传输信号,则需要电路层结合同步数字体系才能完成操作。
该传输方式主要是依赖光纤这一媒介,然后在借助指路卡完成信号转换,将信号读取为可用的。
在实际的通信传输工程中,数字配线架和通信电缆也是必不可少的,否则没办法将完成同步数字体系与使用者之间的“沟通”或者是有效连接。
题目:智能家居系统结构的相关无线通信技术
【摘要】文章首先介绍了智能家居的应用范围及系统构成,进而分析了和智能家居相关的无线通信技术,最后提出了智能家居中无线通信技术的应用建议。
【关键词】智能家居;系统结构;相关;无线通信;技术;研究
前言:
一、智能家居的应用范围及系统构成
1、智能家居的应用范围。智能家居在早期的应用中,主要应用于供暖和照明设备中,而随着相关技术的不断发展和成熟,目前在智能家居的应用范围上也十分了很大的扩张,具体而言,主要包括以下几个部分:家电控制、家庭安防、开关照明控制、日常服务、信息服务。
二、相关无线通信技术
2、家庭内部适用的无线通信技术。目前应用于智能家居家庭内部的适用无线通信技术很多,以下具体介绍两种目前使用较为广泛的无线信息技术。红外线通信技术。红外通讯技术是一种点对点的数据传输协议,可对传统的设备之间的连接线给以代替。传输的距离一般在一米之内,通讯使用的介质为红外波段内的近红外线。因为红外线在传输上抗干扰性的能力很强,同时成本较低,因此目前是在智能家居中使用最为广泛的无线通信技术,目前主要应用于电子产品红外传输接口以及红外遥控中。但是红外通讯也存在着一定的不足之处,如传输的距离很短,对于非透明物质的穿透性很差,难以对房间内其他产品进行遥控等。蓝牙是一种支持点到多点、点到点的一种无线通信协议,其传播的距离在十米左右,在使用放大器的情况下甚至可以达到一百米。但是蓝牙也具有一个较大的缺陷即在成本上过高,导致其在智能家居上的大规模使用受到了一定限制。
三、智能家居中无线通信技术的应用建议
一,针对于一些房间较多的家居环境,为了减少无线通信的盲点可以使用增加无线中继,通过信号的转发实现盲点的减少。
关键词:USB终端人机接口设备(HID)列举
引言
USB作为一种新的PC机互连协议,使外设到计算机的连接更加高效、便利。这种接口适合于多种设备,不仅具有快速、即插即用、支持热插拔的特点,还能同时连接多达127个设备,解决了如资源冲突、中断请求(IRQs)和直接数据通道(DMAs)等问题。因此,越来越多的开发者欲在自己的产品中使用这种标准接口。而RS232是单个设备接入计算机时,常采用的一种接入方式,其硬件实现简单,因此在传统的设备中有很多采用了这种通信方式。一般的IC卡门禁考勤系统也使用RS232接口与PC机通信。如果将USB技术应用于IC卡门禁考勤系统与PC机之间的数据通信,这样,不仅能使IC卡门禁考勤设备具备USB通信的诸多优点,而且对PC机而言还可以节余1个RS232串口为其它通信所用。
1USB系统概述
USB规范描述了总线特性、协议定义、编程接口以及其它设计和构建系统时所要求的特性。USB是一种主从总线,工作时USB主机处于主模式,设备处于从模式。USB系统所需要的唯一的系统资源是,USB系统软件所使用的内存空间、USB主控制器所使用的内存地址空间(I/O地址空间)和中断请求(IRQ)线。USB设备可以是功能性的,如显示器、鼠标或者集线器之类。它们可以作低速或者高速设备实现。低速设备最大速率限制在1.5Mb/s,每一个设备有一些专有寄存器,也就是端点(endpoint)。在进行数据交换时,可以通过设备驱动间接访问它。每一个端点支持几种特殊的传输类型,并且有一个唯一的地址和传输方向。不同的是端点0仅用作控制传输,并且其传输可以是双向的。
系统上电后,USB主机负责检测设备的连接与拆除、初始化设备的列举过程,并根据设备描述表安装设备驱动后自动重新配置系统,收集每个设备的状态信息。设备描述表标识了设备的属性、特征并描述了设备的通信要求。USB主机根据这些信息配置设备、查找驱动,并且与设备通信。
典型的USB数据传输是由设备驱动开始的,当它需要与设备通信时,设备驱动提供内存缓冲区,用来存放设备收到或者即将发送的数据。USB驱动提供USB设备驱动和USB主控制器之间的接口,并将传输请求转化为USB事务,转化时需要与带宽要求及协议结构保持一致。某些传输是由大块数据构成的,这时需要先将它划分为几个事物再进行传输。
具有相似功能的设备可以组成一类,这样便于分享共有的特性和使用共同的设备驱动程序。每个类可以定义其自己的描述符,如:HID类描述符和Report描述符。HID类是由人控制计算机系统的设备组成的,它定义了一个描述HID设备的结构,并且表明了设备的通信要求。HID设备描述符必须支持端点输入中断,固件也必须包括一个报告描述符,表明接收和发送数据的格式。在IC卡门禁考勤系统引入RS232到USB的接口转换模块后,从系统所具有的特性来看,应该属于HID设备。因此,两种特殊的HID类请求必须被支持:SetReport和GetReport。这些请求使设备能接收和发送一般的设备信息给主机。在没有中断输出终端时,SetReport是主机发送数据给HID设备的唯一方式。
2系统要求
为了实现IC卡门禁考勤系统中RS232-USB的接口转换,需要1台支持USB的主机,同时还要提供主机上用于与外设通信的驱动,一般由操作系统提供。此外,还需开发在主机上执行的客户端应用程序。在设备端,需要提供具有USB接口的主控制器芯片,以及编写主控制器上执行的USB通信代码和用于执行外设功能的相关代码。
2.1主机要求
主机必须能够通过设备驱动接收USB数据,并且使这些数据对处理这些请求的应用程序有效。在主机中必须有一个驱动负责处理USB传输、辨识设备、向USB设备收发数据;同时,还需要有一个设备驱动-虚拟化串行口,仿效真实的串口。这个驱动必须能够像真实的串口接收和发送USB数据。
从应用的观点,设备驱动必须能收发数据,可以通过使用一个虚拟化的串口或通过转化为USB数据实现。微软提供了一个叫作USBPOS的设备驱动,它允许应用程序访问USB设备时,好像它们连接到标准串口上一样。系统大致结构方框图如图1所示。
2.2设备要求
在定义即将使用的微控制器时,必须说明一些通信要求,如:通信速率、频率、传输的数据量等。考虑到IC卡门禁考勤系统有效的通信速率,可以把转换器作为一个低速的设备使用,低速设备通信速度可以在10~100Kb/s的范围变化。考虑到传输的数据量和传输的频率,此系统中使用中断的传输类型。中断传输可以在2个方向进行,但不能同时进行,这种类型的传输要求在规定的时间里完成相当大数据量的传输任务。
对于转换模块,它可以用于PC机的数据收发,操作系统提供了HID驱动,允许使用中断传输模式。对于低速设备的一个事务,中断传输最大的包容量是8字节,如果需要发送大量的数据,则必须把它分割为很多事务。
转换模块要定义的另一个特性是所需端点数。如上所述,端点是微控制器在USB通信过程中所用来发送和接收数据的缓冲区。此系统中,该转换器定义了2个端点:一个端点(端点0)用来控制传输,另一个端点是中断输入端点,定义为发数据给PC机。
根据以上要求,通过研究比较现有的微控制器,考虑到如内存空间、价格和开发包等因素,我们选用Cypress家族的一种8位RISC微控制器CY7C634XX/5XX。它使用哈佛总线结构,是对较高I/O要求的低速应用设备的低价解决方案。
图2为IC卡门禁考勤系统USB通信实现硬件方框原理图。
3软件设计和执行
系统软件由6部分组成:定义描述符、设备检测和列举、端点中断服务程序、USB数据交换模块、串行口数据交换模块、USB/Serial模块接口。下面简要描述其中部分模块程序的功能和实现思想。
3.1描述符定义
描述符是数据结果或信息的格式化块,它可以使主机知道这个设备。每个描述符包含了这个设备整体的信息或者某个元素的信息。所有的USB外设必须响应对标准的USB描述符的请求。
该系统中使用了1个接口和2个终端(控制和中断输入)。由于受Win98的限制还不能使用中断输出终端,�
数据接收是在OutputReports中完成的。它根据送往IC卡门禁考勤设备最大的数据量,系统定义为16K个8位域。发送数据给主机是在输入报告中完成的,它是8K个8位域。
3.2设备检测和列举
当1个USB人机接口类(HID)设备第一次连接到总线,它将被总线供电但仍然非功能性等待1个总线复位。D-端的上拉电阻通知Hub连接上了新的设备,主机也同时知道了新连接的USB设备,并将它复位。紧跟输入包之后,主机发送1个配置包,从缺省地址0处读取设备描述符。读到描述符后,主机将分配一个新的地址给设备,并继续查询关于设备描述、配置描述、人机报告描述的信息,设备将开始对新分配的地址作出反应。根据从设备处返回的信息,主机知道了被设备支持的数据终端的数量,完成列举过程。列举结束后,Windows将把新的设备加入到控制面板的设备管理器中显示。
为此,在微控制器中必须写入访问描述符的代码,这样便于对主机在列举设备时发送的请求作出有效的辨识和响应。在设备方面需要创建一个INF文件,使Windows能够辨识设备,并且为设备找到其驱动。由于操作系统提供了简单的INF文件,因此,开发中只需要编写写入到微控制器中的程序。
3.3数据发送和接收过程
发送数据到门禁考勤系统是通过控制端点0中使用SetReport来完成的。主机先向门禁考勤系统请求发送数据,设备响应请求后,主机便开始执行。当有数据到达设备的终端0时,将对设备产生一个中断。此时,相应的中断服务程序便将数据复制到数据缓冲区。一旦进入端点0的中断服务程序,所有的中断必须关闭,确保能够正确地复制数据。
微处理器的数据缓冲区编程为可以接收64个字节,这个值是存放在设置包的包头请求信息中。从主机处接收到的最大包大小,是根据它将发送给门禁考勤系统的最大数据量来决定的。
系统还使用了Put_command线程,通过1个I/O端口引脚,向门禁考勤系统串口发送数据。在执行此线程时,根据串口通信协议插入了起始位、停止位以及相应的延时。
从门禁考勤系统接收数据的过程是利用端点1完成的。端点1配置为1个中断输入端点,当有1个起始位到达引脚时,GPIO中断必须打开,并关闭所有其它类型中断。设计中通过使用1个Get_Serial线程来收集I/O引脚发出的串行数据,并把它存入数据缓冲区。同时该线程负责检验接收到的起始位和停止位的正确性。当收到8个字节时,将接收缓冲区中的数据复制到终端1的缓冲区,并且允许微处理器响应中断输入请求。
考虑到一般串行口的有效波特率的范围在300~19200bps,我们按处于最大波特率19200bps的情况来考虑,传输1个字符需要时间接近0.75ms;而1个输入中断大约每10ms送1个8字节的数据包,因此,设计1个128字节的快速数据缓冲区便可以保证不会丢失数据。