接口技术论文范文第1篇
关键词： 计算机接口技术;教学改革;教学方法;层次化设计
Research on Teaching Reform of Computer Interface Technology
ZHANG Hong-lai， YAN Yan-hong， CHEN Hao
(School of Medical Information Engineering， Guangzhou University of Chinese Medicine， Guangzhou 510006， China)
Key words： computer interface technology; teaching reform; teaching method;hierarchical design
1 概述
“计算机接口技术”课程是计算机科学与技术专业的一门重要的专业课程，是大学生掌握计算机硬件基础知识和常用接口技术的入门课程[1]。通过该课程的学习，深入了解微型计算机系统的组成、工作原理以及常用接口技术，培养具有一定的计算机软硬件开发能力、独立分析和解决问题的能力，为后续课程的学习奠定坚实的基础。
“计算机接口技术”是一门理论与实踐结合紧密的课程，具有理论性强、概念抽象、知识点多、实践性强的特点，学生普遍反映课程内容难于理解，学习难度较大，导致学生学习兴趣不浓，同时学生普遍存在“欺软怕硬”、“重软件、轻硬件”的现象，从而影响了学习效率和学习效果[2]。面对如何发挥学生的主观能动性，提高学生的学习热情，激发学生的求知欲望，并在有限的学时内，取得更好的学习效果的问题，该文结合多年的教学实践，对课堂教学重新设计并使用多种教学方法和教学手段以及在实验教学方面进行了初步的探讨。
2 课堂教学设计
根据国家教育部新专业的基本要求和学分制教学改革的需要，广州中医药大学计算机专业2011级在校学生实行新的学分标准，课时由原来的72学时调整为64学时，课程学时数减少，需要重新组织、优化教学和实验内容，整合教育资源，适当调整教学内容和学时进度安排，使之在有限的学时内，充分发挥学生的主体地位，提高教学效率。
2.1充分利用先修课程知识，承上启下
计算机专业的学生在学习该课程之前，已经完成“数字逻辑”、“电路基础”、“普通物理”、“模拟电子技术”、“C语言程序设计”、“计算机组成原理”等专业必修基础课程中的部分或全部课程，为此课程的学习打下了良好的基础[3]。以广州中医药大学计算机专业2011级本科生为例，按照教学计划和教学大纲的要求，先修课程有C语言程序设计、数字电路、模拟电子技术、计算机组成原理等课程，学生有了一定的基础。本课程对其他课程里已讲解的知识内容，不再重复，直接使用，节约课时，以便把更多的时间放在其他重要的新知识上。先修课程中已涉及的知识内容并与本课程内容直接相关的知识有：如数制、码制内容在计算机概论、C语言、数字逻辑、计算机组成原理中都有涉及，在微型计算机系统概述部分不再重复;原码、反码、补码相关知识和概念以及时钟周期、机器周期、指令周期、寻址方式概念、存储器相关概述等内容在计算机组成原理中专门有相关的章节进行介绍并讲解，在本课程的微机总线章节和存储器章节相同内容不再重复，直接承上启下引用知识到本课程中，为本课程新的知识内容的开展做好铺垫。门电路、3-8译码器、七段数码管、D/A转换器原理等内容在数字电路课程中有详细讲解，在本课程的输入输出接口以及D/A转换相关章节简单概括，承接本课程的新知识。先修课程的知识为本课程起到了承上启下的作用，促进了课程之间的知识的衔接与连贯，也体现了课程之间的关联性。
2.2优化重组教学内容，使课程内容紧凑连贯
本校学生没有单独开设汇编语言程序设计课程，没有汇编语言基础，而计算机接口技术课程需要汇编语言知识，故本课程实际教学内容包括三个模块：微机原理、汇编语言程序设计及接口技术。“计算机接口技术”课程是计算机专业学生继“计算机组成原理”之后开设的第二门硬件必修课程，是后续其他硬件系列课程的基础。在该课程教学进度安排时，既充分考虑学生在此课程开设之前没有汇编语言基础的实际情况，又考虑尽可能多的分配学时给硬件知识的需要，本课程在保证学生基本掌握汇编语言程序设计所需知识的前提下，侧重硬件的学习和实践，对内容和学时作了如下安排，重在培养学生分析解决实际问题的能力、创新能力，培养学生的工程素质。
整门课程共有11章讲解内容，硬件接口技术部分作为本课程的重点章节，对在其他课程里已有的知识和概念在此课程不再重复讲解，以节省课时，每章节的重点讲授内容和学时安排如下[4]。
第一章微型计算机系统概述2学时，此部分主要介绍微型计算机系统的组成。数制和数码、原码、反码、补码等内容简略概括。
第二章微处理器指令系统和第三章汇编语言程序设计共14学时，此部分主要介绍微处理器内部结构、寻址方式、通用数据传送指令、堆栈操作指令、加减法指令、位操作运算类指令、控制转移类指令以及第三章的汇编语言源程序格式、变量、属性、分支结构、循环结构和子程序设计。此两章内容重新整理，没有按照教材的编写顺序讲授，而是将第二章内容和第三章内容糅合一起，以适应授课需要，使内容连贯、紧凑，并节省学时，提高授课效率。在这部分内容的授课上，采取先整体再分述再整体的讲课思路，从一个简单且完整的源程序着手，对其各组成部分一一进行讲解分析，包括数据段、代码段、堆栈段、变量的定义，程序的正常返回，汇编的结束，语句的构成，再具体到寻址方式，指令内容。对于第二章的控制转移类指令中的转移类指令、循环指令、子程序指令分别调整到第三章分支结构、循环结构、子程序设计中。在讲授程序设计这部分知识，兼顾前面所讲的指令系统知识，需要教师精心挑选具有代表性、典型性的实例，更进一步加深学生对前面知识的掌握。两章节内容的穿插进行，连贯有序，加之有先修课程C语言程序设计课程的学习基础，以这样的方式讲解，学生能够对汇编语言程序设计的整体知识结构，一目了然，轮廓清晰，提高教学了效果。此外，可以引导学生根据课堂学习指令的方法，利用课余时间完成课堂上未讲的指令， 培养学生自主学习的能力。
第四章微机总线4学时，主要介绍CPU的引脚信号和总线时序。第五章主存储器4学时，主要介绍随机存取存储器和只读存储器的主要芯片的使用以及半导体存储器的连接。第六章输入输出接口4学时，主要介绍I/O接口的典型结构、I/O端口的编址、输入输出指令和无条件传送方式、查询传送方式。第七章中断控制接口6学时，主要介绍中断系统概述知识和8259中断控制器，学习8259中断控制器的使用。第八章定时计数控制接口4学时，主要介绍8253定时计数器的工作方式和编程，学会8253定时计数器的使用。第九章并行接口6学时，主要介绍8255并行接口芯片的工作方式和编程，学会8255并行接口芯片与键盘、LED数码管和并行打印机接口的应用。第十章串行通信接口4学时，主要介绍串行接口标准EIA-232D和通用异步接收发送器8250的编程，学会用异步接收发送器8250的使用。第十一章模拟接口4学时，主要介绍DAC0832芯片和ADC0809芯片与主机的连接以及两种芯片的使用方法。
3 运用多种教学方法，激发学生学习热情
比拟法是教学中非常重要的一种方法，运用比拟法能帮助学生透彻的理解新知识，使抽象的知识形象化。对本课程中遇到枯燥无味又不易理解的内容，采用比拟方法，用生活中的具体实例比拟抽象的内容，使学生在轻松愉快的气氛中接受新知识，帮助学生理解和消化。例如介绍中断系统时，对中断可以理解这样的一个过程：学生在图书馆看书，此时手机电话铃声响了，学生在看书的那页放上书签，走到外面接听电话，接听电话之后，再回到座位继续看书。这样一个生活实例就是中断的含义，其中电话铃声响起就是一个中断源，接电话就是中断处理，接听完电话回到座位上拿下书签继续看书，就是中断返回。使用这样的比喻，就会使学生通过现实生活的例子真正体会中断、中断源、中断处理、中断返回等相应的概念含义，加深对相关内容的理解，大大的提高了学生学习的兴趣。
教师在接口技术这部分知识内容授课过程中，可通过教材、参考书等相关资料精心挑选和设计教学案例，选择贴近生活，与生活、生产相关的案例进行授课，吸引学生目光，提升学生学习兴趣，从而激发学生学习的求知欲望。例如讲解8255并行接口芯片的使用方法，可选择8255芯片与七段数码管连接，通过开关控制数码管显示不同数字的实例;介绍8253可编程定时计数器接口芯片时，理解外部事件计数实质是对外部脉冲信号计数这一知识点时，引用现实生活中的实例，如高速公路入口处的一个自动完成对进入高速公路車辆进行统计的专用计算机检测系统的原理或者类似例子还有计件系统等[5]。
4 使用多媒体、仿真软件等多种教学手段，提升学生学习效果
为提高学生的学习热情，加深对知识的理解，促进理论与应用的结合，课堂教学中进行了课堂演示环节。如在讲授指令系统章节时，在模拟DOS环境下演示查看指令的运行结果，学习指令的使用;汇编语言程序设计章节时，演示汇编语言的开发方法和调试过程，通过单步查看每一条语句的执行情况。对于抽象难懂的知识，也可以利用丰富多彩的动画形式来增强学生的感知能力，如介绍指令执行的过程和相对基址变址寻址方式均可采用动画形式辅助教学，直观形象，便于理解[6]。
在讲授接口技术内容时，由于硬件知识本身不易理解，非常枯燥，学生兴致不高，引用PROTEUS仿真软件，把举例形象化，通过仿真演示实际效果，给学生直观感受，增强学生好奇心，激发学生的求知欲，同时加快学生对新知识的掌握，提高学习效率，达到较好的学习效果[2]。学生在进行接口技术实验部分，可先行通过Proteus软件的仿真，模拟实验效果，再到实验室进行实际硬件电路的搭建，查看实验结果。Proteus软件的引用，不仅用于课堂教学，而且对实验教学也有益处。充分利用多媒体、仿真软件等多种教学手段，吸引学生的注意力，激发学生的好奇心，提高学习效果。
5 实验教学设计
实验是对理论知识的消化和理解，通过实验操作，学生可以得到有效的动手能力的锻炼，从而培养学生的分析和解决问题的能力。
本课程安排实验共6次，每次2学时，共12学时。其中1次汇编语言程序设计部分的上机实验和5次接口技术实验。汇编上机实验目的主要是通过此次实验掌握汇编语言的开发方法和调试程序DEBUG的使用方法，教师亲自上机指导，学生遇到的问题能够及时得到解决，为汇编语言的自主学习打好基础，掌握了开发方法，教师可以将汇编语言实验内容布置成作业形式要求学生课下完成，调试成功的程序最终以视频形式演示结果并提交。教师再以答辩形式对学生提交的作业进行抽查，并记录实验成绩。5次接口技术实验分别为中断控制器8259、并行接口芯片8255、定时器计数器8253以及数模转换DAC0832和模数转换ADC0809实验。每个实验均设置基本部分、提高部分和发挥部分三个层次。基本部分是要求每一位学生必须完成的实验部分，此部分实验给出电路原理图，要求学生根据原理图进行连线并编写程序实现任务。提高部分是在基本部分实验内容完成的前提下，有余力的学生完成。此部分实验对实验内容提出更高的要求，在基本部分的基础上，设计电路并编写程序以改善相关接口性能。发挥部分主要针对学习能力强并对接口技术有浓厚兴趣的学生设计，充分发挥主观能动性，自主发挥，对接口电路进行更深层次的探索。每一个层次都设置不同的分数档次，教师根据操作的过程、结果，通过现场演示并结合提问等形式现场评分，体现公平性[1]。
6 结论
《计算机接口技术》是一门理论性和实践性都很强的课程，对于此门课程的教学也是一个不断学习和探索的过程。对于本门课程的改革实践，教学效果有了很大改善，学生主动性、学习热情有所提高。此课程是一门公认的教师难教、学生难学的课程[7]。随着时代的发展，计算机接口技术课程也应与时俱进，需要不断完善教学体系，更新教学内容，寻求新的教学方法，提高教学效果，充分调动学生的学习积极性和主动性，提高学生的综合能力、科学素质，为社会培养更多高素质的复合型人才。本课程的改革是一项长期艰巨的任务，需要不断探索和完善。
参考文献：
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接口技术论文范文第2篇
摘 要：文章在分析直流电机控制设备或装置控制要求的基础上，采用以ZX1527芯片为核的无线遥控器，设计分析控制协议，进行一种通用控制系统的方案设计，发现可采用不同直流电压供电的继电器控制系统框图，设计并分析单片机控制电路和输出驱动电路等核心功能电路，给出主程序和中断服务程序流程图，系统可通过软件实现无限位自动停机功能，产品经调试达到了设计要求。
关键词：无线遥控;直流电机;控制器
在许多场合都用到直流电机控制设备或装置的往返运动，需要通过控制电机的正反转来实现。随着智能化要求的不断提高，人們更需要通过无线遥控方式控制系统的运行。本设计针对这一应用场景，研制一种通过无线控制的通用小功率直流电机控制器。
1 总体方案设计
直流电机的控制可分为两类：（1）可变速控制。包括：线性调压调速控制和脉冲宽度调制（Pulse Width Modulation，PWM）调速控制。（2）定速控制。包括：固态继电器无触点控制、晶闸管控制和继电器有触点控制等。本研究设计一种可以使用不同直流电压供电的直流电机控制系统，需要将弱电与强电部分相互隔离，视应用情况使用一个电源供电或双电源供电。因此，本设计使用继电器有触点控制方式，通过跳线来选择强、弱电是否使用同一个电源，提高了控制系统的适应性。同时，可通过按键控制和无线遥控的方式控制直流电机的正反转。
系统由单片机、传感检测模块、显示模块、电源模块、充电模块、输出驱动模块、无线模块、通信接口和按键模块、适配器、遥控器、电机、电池等部分组成。单片机的输入端分3路，分别连接用于控制单片机的按键模块、用于检测的传感检测模块和用于供电的电源模块，单片机的输出端分3路，分别连接显示模块、用于输出动力的输出驱动模块和充电模块，且无线模块和通信接口与单片机进行数据交互相连，通过无线模块配合遥控器的作用，使用者按动遥控器对单片机下达指令，从而对装置进行远程操作，控制电机工作和停止，也可通过按键手动控制和停止电机工作。
2 主要功能电路设计
2.1 单片机控制电路的设计
本控制器的控制核心采用STC系列单片机，单片机通信接口采用P3.0-P3.1，单片机P3.6-P3.7接显示模块，P1.4-P1.5接按键，其中，P1.4用于与无线遥控器对码设置，P1.5用于手动控制电机的正停反，P3.4-P3.5控制输出驱动，进而控制电机的正反转，P3.2接收无线模块的控制信号，无线模块可采用通用的315 MHz或433 MHz等频点的通信模组;P1.0用于判断是否接上适配器充电，P1.1用于监测负载电流，P1.2用于监测电池供电电压，P1.6联接正转限位开关，P1.7联接反转限位开关，P3.3用于控制充电系统是否投入工作[1]。单片机控制系统如图1所示。
2.2 驱动控制电路的设计
输出驱动模块的核心元件为两只三极管V2和V3以及两个继电器K1和K2，电感L5和电流监测电路。其中，单片机通过P3.4-P3.5分别控制三极管V2和V3的基极，进而控制两个继电器的动作，通过继电器的触点控制电源供给直流电机的极性与大小，进而控制电机的正反转。电机输入电源可以是电池电源，也可以是另接电源，通过J6的短路帽选择，二极管D3和D4用于续流[2]。驱动模块电路如图2所示。
遥控器包括3个功能按键，分别为控制电机正转的正按键、控制电机反转的反按键、控制电机停止的停按键。
3 软件设计
本无线遥控电机控制系统，既可通过安装限位开关以定行程的方式进行控制，又可通过无限位方式进行电机的控制。在运行中如因电机卡死而产生电机堵转，可及时切断电源，防止电机烧毁，能有效保证设备的安全[3]。主程序流程如图3所示，中断程序流程如图4所示。
4 无线遥控协议分析
本文所设计的无线遥控器采用ZX1527作为信号发生芯片，该芯片是一片由互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor，CMOS）设计制造的可预烧内码的学习码编码IC，由软件解码;内码共有20个位元，可预烧1048576组内码组合，降低使用上的重码率，其输出编码的格式如下：同步码+内码C0～C19（100万组）+D0 D1 D2 D3，即一帧码的完整格式是在同步码后由20位内码和4位键码组合而成的3个字节的位码组成。其中，同步码：4 CLK高，124 CLK低，;数字1即DATA（1）：12 CLK高，4 CLK低，;数字0即DATA（0）：4 CLK高，12 CLK低，;并定义：1个CLK=8个OSC CLOCK。
上位机工作前须与遥控器的编码配对，之后，上位对遥控信号进行监测，如接收到有效信号，则比较哪个键被按下，进而进行进一步的控制，如本机的正停反等控制。
5 结语
本设计的控制系统采用遵循上述协的三键遥控器控制，只要对收模块与遥控器同频段即可，经特定负载和实际应用测试，完成了预定功能，可提供电池供电和适配器供电进行直流电机的正反转控制，为相关应用研究提供一种设计方案。
[参考文献]
[1]李志坤.甲烷浓度与沼气检漏报警一体化测试仪的研制[J].农业技术与装备，2010（12）：16-18.
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[3]苏长赞.实用遥控技术手册[M].北京：人民邮电出版社，1996.
Development of the wireless remote control DC motor controller
Hu Yuzhong1， Tang Yifeng2
（1.Jiangsu Right Electronic Equipment Co.， Ltd.， Huai’an 223100， China;
2.Jiangsu Vocational College of Finance & Economics， Huai’an 223100， China）
Key words：wireless remote control; direct current motor; controller
接口技术论文范文第3篇
[摘要]铁路建设工程项目相较于其它类型的建设项目，在工期进度的控制与保障方面具有一定的难度。本文对于影响铁路建设项目工期的因素进行了较为详细的分析，并在此基础上，提出了铁路建设工程项目在施工阶段的工期控制措施。
[关键词]铁路工程；工期控制；进度控制
在各种类型的建设工程项目中，铁路建设工程项目是属于比较特殊的一种类型，原因无它，主要是由于铁路建设工程项目的复杂性。铁路建设工程项目的特点是路线长、区域广、建设环境复杂，而且建设内容涉及到线路、桥梁、隧道以及通信、信号、电力、电气化等各个专业，是一种系统工程项目。铁路建设项目由于涉及专业较多且各专业间还存在着各种接口与控制关系，因此，协调与处理各专业间的关系，对于項目的进度有着重要的影响，处理不好，会直接影响项目的工期。
1、铁路建设项目工期的影响因素
铁路建设项目工期的影响因素是多方面的，既有经济评价层面的因素，也有技术层面的因素。总的来说，影响铁路建设项目工期的因素主要包括了项目建设质量与成本因素、设计图纸及变更因素、施工技术因素、施工管理水平因素以及施工作业水平因素等，此外，安全因素、环境因素以及资源配置因素等也是铁路建设项目工期进度的重要影响因素。
1.1项目建设质量与成本对工期的影响
建设项目的质量、成本与工期是三个最重要的技术指标，三者互相影响。工程质量对工期的影响较大，当工程质量提高时，往往也就意味着工程工期的延长，反之，降低工程质量，可有效缩短工程工期。通常情况下，保证工程质量是前提条件，在质量要求明确的前提下，工期的长短将与成本的投入直接相关，当需要缩短工期时，往往意味着成本的额外投入。对于铁路建设项目来说，铁路建设质量要求是明确的，总工期是根据建设项目的各项指标确定的，成本投入也是有预算的。此三者的相互影响，是指在项目实施过程中管理与控制方面的问题。如何在合理的范围内控制好三者的关系，是铁路建设工程项目管理者需要认真考虑的问题。若一味的追求高质量，势必会对工期进度造成影响；而一味的控制成本，不但工期进度难以保证，便是工程质量也会受到影响。
1.2设计图纸及变更对工期的影响
图纸设计以及设计变更通常是在项目的可研阶段对工期的影响较大，在工程进入施工阶段后，此类因素对于工期进度的影响较小。在工程施工阶段，设计变更对于相应的分项工程工期具有一定的影响，但影响一般可控，对于总工期而言，设计变更的影响可不考虑。铁路建设项目上发生的Ⅰ类变更，因规模大数额高而应重新计算工期，因此建设施工管理中，设计图纸和变更对总工期分析可不作为主要影响因素。
1.3施工因素对项目工期的影响
施工因素对工期的影响包括了施工管理水平、作业水平以及技术水平等因素。
施工管理水平对工期具有较大的影响，具有较好施工管理水平的施工单位，可以很好的在施工过程中协调施工参与各方，使施工各项进度得到有效的控制；反之，施工管理水平差，势必会在施工过程中因各专业协调问题而导致施工进度受到影响。施工技术水平与作业水平是一个施工单位综合实力的体现，这两方面对于施工工期也具有较大的影响，同时也是评价施工单位除管理水平外的两项重要指标。施工单位是建设项目实施的主体，施工进度的快慢受其影响较大，而一个施工单位，管理水平、技术水平以及作业水平体现其整体水平的高低。监理单位作为业主的监督管理方，其管理水平同样在项目施工阶段对项目工期有着重要的影响。
1.4施工环境对项目工期的影响
施工环境也是一个综合影响因素，对于工期进度有着重要的影响，并且具有一定的不确定性与突发性。施工环境泛指建设项目沿线的气候条件、地质条件以及施工现场周边的劳务状况、材料资源状况等。在工期影响因素的分析识别与统计中，施工环境可作为客观因素与不可变因素考虑。在施工开始前，项目建设管理方应该充分调查项目线路及周边的环境情况，在掌握详细资料的前提下合理计算总工期，这样才能使施工环境因素在可控范围之内。如果未对项目施工环境调查充分而开工建设，那么在实施过程中既定工期很可能无法满足施工实际的需求，施工进度也就无法合理地与施工质量、成本等因素相互协调配合了。
2、铁路建设工程项目进度控制措施
2.1确定总工期以及里程碑工期目标
铁路建设工程项目的进度控制，需要围绕总工期目标来进行。对工期进行控制需要有一个控制目标，总工期就是控制目标，具体的实施需要在总工期的控制目标下，分解制定各个里程碑工期目标，以里程碑工期目标的落实与实现来保证总工期目标的实现。因此，确定总工期以及里程碑工作目标是进行项目工期控制的基础。
2.2编制实施性的进度计划
编制详细的可实施的进度计划，是确保工期目标完成的重要保障措施。进度计划的编制可选择适当的方式来进行，网络计划与横道图是常用的计划编制方法，对于复杂的进度计划可以通过项目管理软件来完成。详细的可实施的施工进度计划，可以有效指导项目施工的资源配置以及进行施工作业安排。施工进度计划需要在实施前反复优化，直到找到能够确保工期的最优方案；在实施过程中，要不断跟踪分析计划的实施情况，将工程实际的进度与计划进行反复比对，在发生偏差时及时进行适当的调整与修正，确保工程的实际施工进度与计划目标相一致。
2.3要明确关键线路与施工关键要素
关键线路是项目施工过程中最重要的活动组成的集合线路，通常总时差最小的工作即为关键工作。项目施工的关键线路需要通过编制网络计划图来得到，只有对关键线路上的施工作业活动进行有效的工期控制，才能确保项目的总工期得到有效控制。在施工项目的进度控制过程中，应对项目关键线路上的活动进行特别的关照，重点监控其实施进度，并在资源配置以及各种保障上予以重视。
2.4合理调配资源
资源的合理调配是确保建设工程项目工期目标完成的关键要素。建设工程项目施工阶段的资源调配包括了人力资源、机械设备资源、材料资源以及资金资源等。工程项目建设必需考虑很多要素资源的调配问题。在工程建设项目中，进度计划的实施以及工期目标控制在很大程度上都要受到所需资源的限制，项目资源在调配的过程中总是呈现出有限性，因此，资源的均衡分配是工期控制的重要方面。
资源均衡分配，就是依据项目进度计划，以不影响工程项目进度为前提，将项目已到位的有限的资源，通过调整施工各个工序的开始与结束时间，更合理地分配到各分部分项工作中。资源均衡主要关注的是以最有效的方式合理使用资源，发挥资源的最大效用。如果项目的所有活动资源需求都为己知，那么项目一经计划好就可以从总体上计算项目资源使用的情况。如果资源的需求量超过了资源的可供量，那么就要在工期计划和资源配置上进行权衡。
3、结束语
铁路建设工程项目因其复杂性，在施工阶段的工期控制上相较其它建设项目类型具有一定的难度。本文所述之工期控制措施，主要是从施工阶段出发，而对施工阶段工期进度造成影响的因素，却不仅在施工阶段，设计阶段、项目准备阶段的一些因素也会对施工进度造成影响。因此，在分析对项目工期造成影响的因素时，要进行项目实施全过程的识别，这样，才能通过具有针对性的措施来进行相应的控制。
接口技术论文范文第4篇
摘要：在机电一体化的产品当中，要想保证相关的设备能够进行正常的运行，运用良好的接口技术也是非常必要的，这也是机电一体化设备的重要组成部分，随着各项科学技术的进步，机电一体化的接口技术也取得了较大的进步，这对于机电一体化设备的运行效率的提高是非常重要的，本文就对接口技术在机电一体化中的运用进行简单研究。
关键词：接口技术；机电一体化；运用；研究
随着社会市场经济的发展，各项科学技术都有了很大的进步，机电一体化也在日常的生产生活中有了非常广泛的应用，并且发挥着重要的作用，作为机电一体化设备中的重要组成部分，对接口技术进行深入的研究也是非常必要的，这对于机电一体化设备的运行效率的提高具有重要的促进作用，下面就对其进行简单的分析。
1.接口类型与接口连接方式简述
所谓的机电一体化是指采用特殊的连接方式，将机械设备的工作与相关的电子系统有效的结合起来，从而有效的提高机械系统的工作性能，而要实现这种有效的连接，就需要采用合理的接口技术，在机电一体化的组建过程中，所选择的接口技术是否合理，对于整个机电一体化系统的运行具有重大的影响。
工作原理、应用范围不同的机电一体化系统所采用的接口技术是各不相同的，这就需要技术人员在机电一体化系统的组建过程中，根据实际所需，选用合适的接口技术，从整体上来看，可以将接口技术分为人机接口与机电接口两类。人际接口指的是工作人员与计算机之间的接口，这种接口能够将工作人员所发出的指令，通过计算机编码形成有效的信息数据，并通过相关的接口在各个子系统之间完成相关指令的传递，实现对机电一体化系统的控制。机电接口指的是传感器与执行机构驱动系统的接口，它可以进行模拟信息的输入、输出，并能够提供保障机电一体化系统正常工作的平稳电流。
2.接口技术在机电一体化中的应用
2.1.接口技术
随着机电一体化技术的快速发展，接口技术是随之发展起来的一种新兴技术，其主要的作用是对机电一体化系统中的各个组件、设备连接起来，使其能够在工作中发挥良好的性能，接口技术在机电一体化系统中的应用，能够有效的促进机电一体化系统中的各个子系统的信息、数据的转换与传递，使机电一体化系统发挥出更好的性能，这极大的促进了机电一体化系统向模块化、网络化、智能化的发展，对于生产生活效率的提高有着非常积极的作用。
2.2.接口技术在机电一体化中的应用
对接口技术在机电一体化系统中的应用进行分析总结，可以看出，接口技术在机电一体化系统中的应用主要表现为以下几个方面：
2.2.1.应用接口技术连接机电一体化系统中的各个子系统，该应用中，接口技术的主要作用是充当开关通道的作用，通过接口技术将各个子系统连接起来进行智能化的控制，能够有效的实现各子系统中的数据的传递与转换，通过运用接口技术，工作人员能够执行相关的操作，为整个系统提供连续、稳定的电流，从而使整个机电一体化系统在电子系统的控制下进行正常的工作。
2.2.2.工作人员可以通过人机接口实现整个机电一体化系统的实时控制，在人机接口中，又有输入接口与输出接口的区别，工作人员只需要通过输入接口输入相关的控制指令，系统就能够按照需要将指令编码成机电设备能够识别的信息数据，并通过相关的输出接口传递给各个受控子系统，从而完成工作人员对相关设备的运行状态的控制，并且，通过运用接口技术，能够有效的实现机电一体化系统的远程控制。
2.2.3.接口技术的应用对于机电一体化系统的输出信号质量的提高具有积极的作用，传统的接口技术由于存在一些技术缺陷，使得信号的传输质量并不是很好，随着接口技术研究的深入，接口技术有了很大的进步，这有效的改善了信息的传输质量，并且通过人机接口，工作人员能够方便的进行相关参数的调整，实现机电一体化系统运行过程的实时监控。
2.3.接口技术应用中应该注意的事项
随着机电一体化系统的发展进步，接口技术也取得了很大的发展，但是在实际的应用中，使用接口技术还存在着一些需要注意的问题，如：
2.3.1.工作人員在采用接口技术进行机电一体化系统中的各个子系统的接口连接时，要注意接口的选型，所选择的接口设备及技术必须要能够与机电设备的性能参数向匹配，必须要在保证机电一体化系统正常工作的前提下，满足相关的系统性能要求，这就需要工作人员在进行接口设备及技术的选择过程中，综合考虑各种影响因素。
2.3.2.接口的安装过程中，要对接口的使用性能进行调试，以保证接口的可靠性、合理性，当工作人员对相关的接口进行安装之后，首要的工作就是要进行接口的智能调试及系统的智能调试，及时发现系统中存在的问题，并及时的予以处理，保证系统能够在后续的工作中进行安全、可靠的运行。
2.3.3.人机接口是机电一体化系统中最常见的接口，这种接口在实际的应用中，是可以根据需要进行有效的调节的，因此，工作人员在选择人机接口的过程中，要综合的考虑实际的生产需要，注重接口技术的各项指标的可调性，保证所选择的接口能够根据实际的生产所需，随时的进行调控，以实现机电一体化系统的网络化、智能化发展，使接口技术的运用效果得到有效提高。
3.结束语
随着我国的工业化进程的不断加快，各项技术都在不断的进步，机电一体化系统在工业生产中的应用日益广泛，而作为其重要组成部分的接口技术的研究也显得日益重要，本文就对常见的接口类型及接口连接方式进行了简单分析，并简单阐述了接口技术在机电一体化中的应用，以及接口技术应用过程中应该注意的问题，对于机电一体化中的接口技术的使用具有一定的参考作用。
参考文献：
[1]刘宪武.接口技术在机电一体化中的运用研究[J].科技创新导报，2012（4）.
[2]王维君.浅谈接口技术在机电一体化控制系统中运用[J].河南科技，2013（1）.
作者简介：
黄健（1972.1-）男，重庆市涪陵区，专科，工程师，电力设备（变压器、电机、开关柜制造工艺技术及运行检修研究）。
接口技术论文范文第5篇
【摘要】对触点位置坐标识别与输入是触摸液晶屏的重要功能。由于SOPC Builder系统没有提供TRDB-LTM触摸屏的驱动，因而提出了一种基于Avalon总线的TRDB-LTM触控IP核的设计方法。实现TRDB-LTM触控屏触碰位置坐标的准确录入。给出系统硬、软件设计过程。经测试，所设计的IP核能够准确快速的识别触碰位置坐标，工作稳定可靠。
【关键词】TRDB-LTM触控屏；Nios II；Avalon总线；IP核
1.引言
随着各类多媒体应用终端、平板电脑、智能手机等嵌入式系统设备与日俱增[1]，触摸屏作为一种集信息显示与输入，数据通信与转换多种功能于一体的先进人机交互接口，已越来越广泛地应用在各类嵌入式智能设备上，它轻薄体小，画质清晰，易于设计友好的交互界面和实现简单直观操作体验。因而對触摸屏实现支持几乎已然成为嵌入式系统应用开发的必然要求。
在Altera的SOPC软件工具中，已经集成有一些参数化电路功能模块，即IP核[2]。如SSRAM、Flash、Avalon三态桥、PLL、UART等。但是在显示方面，Altera只提供了一个16*2 LCD的控制IP核[3]，没有提供触屏IP核，使用时需要编写硬件的时序程序[4]。另外，目前多数研究者致力于设计LCD显示控制的IP核，即LCD的显示（输出），对于触控屏（LTM-LCD）的触控（输入）的研究不多[5]。本文提出一个基于NiosⅡ的TRDB-LTM触控IP核设计，用以实现TRDB-LTM的触控功能。本IP核可以和系统自带的IP核一样，直接挂载于Avalon总线，作为NiosⅡ软核的SOPC一个外设[5]。
2.Avalon总线
2.1 Avalon总线概述
Avalon总线是由Altera开发的一种专用的内部连线技术[6]。它由SOPC自动生成，是处理器与外设之间理想的内联总线，是构建嵌入式系统、开发自定义外设IP核的基础。Avalon接口规范定义了外设和Avalon Switch Fabric之间的数据传输。Nios II系统的所有外设都是通过Avalon总线与Nios II CPU进行数据交换。Avalon接口是一种开放标准，使用Avalon接口创建和发布定制外设不需要任何授权[6]。
2.2 Avalon总线从端口读传输
Avalon总线传输有两个基本模式：主传输和从传输[6]。支持流水传输、三态传输和突发传输属性。TRDB-LTM触控IP核使用的是效率较高的流水从端口读传输，增加传输宽带，提高触控响应灵敏度。具体时序规范此处从略[7]。
3.硬件设计
3.1 TRDB-LTM触碰功能
LTM是LCD Touch Panel Module的缩写。TRDB-LTM是Terasic友晶科技公司推出的4.3英寸数字LCD触碰屏幕套件，分辨率高达800*480。它包含了三个主要的架构：LCD触摸面板、AD转换器、40-pin IDE接口[8]。LTM可由40-pin插座排线连接到Alter DE2-70开发板，LTM集成ADI公司的AD7843触摸屏转换芯片，可将触点的X/Y坐标数字化并保存，并通过SPI数字串行接口与FPGA芯片建立通信连接。AD7843的转换过程参考其数据手册[9]。
3.2 LTM屏幕坐标规划
由Terasic公司提供的LTM文档，我们可以知道，按照功能的不同，屏幕坐标被分成了两种方式表现，一种是时序坐标，一种是触碰所得到的屏幕坐标。时序坐标（x，y）的取值范围从（0，0）至（800，480）。X轴正向为水平向右，Y轴正向为垂直向上。
图1 LTM四个角上的坐标[7]
3.3 TRDB-LTM触摸屏控制器IP核
TRDB-LTM触控IP核Touch_Avalon_Interface的设计结构图如图2所示，主要包括Avalon总线从端口、时钟与复位模块、TRDB_LTM接口模块3个部分。Avalon总线从端口部分主要是为了与Avalon总线通信，时钟与复位模块为IP核提供时钟与复位信号，TRDB_LTM接口模块负责与LTM上的AD转换芯片AD7843进行数据传输。
图2 触控IP核结构框图
iADC_DOUT接收来自AD7843的坐标数据，iADC_DIN向AD7843发送控制字，iADC_PENIRQ_n中断指示信号，低电平有效，表示ADC转换完成，详细的转换时序参见数据手册[8]。将IP核在SOPC Builder里打包封装，如图3所示。
图3 Touch_Avalon_Interface IP核
Avalon總线挂载界面
图4 TRDB-LTM触控IP核
添加到Nios II系统后的生成界面
图5 Console控制端读到的触点位置坐标
4.软件设计
Touch_Avalon_Interface IP核设计文件包括HAL和HDL两个文件夹。HAL里面是IP核的Nios Ⅱ C语言驱动源程序（Touch_Avalon_Interface.h，Touch_Avalon_Interface.c）。HDL中是IP核的Verilog定义文件。限于篇幅，只附上顶层IP核端口的定义：
IP核的Nios Ⅱ C语言驱动源程序主要功能是将IP核读取到的实时触碰坐标通过算法转换成显示坐标，即前文所提的时序坐标。具体程序如下：
为了测试Touch_Avalon_Interface IP核的效果，将IP核添加到一个完整的Nios II系统中，如图4所示。图中红色框中的Touch_Avalon_Interface即为本文所设计的自定义触控IP核。
通过Nios II IDE建立用户工程，将驱动文件拷贝进工程，设置编译，完成后下载到Terasic的DE2-70开发板[10]上进行的测试。触碰LTM屏幕，可在Nios II IDE的Console控制端实时显示触点位置坐标（如图5所示）。
5.结语
本文所提出TRDB-LTM触控IP核设计通过DE2-70开发板硬件平台的测试，触碰响应灵敏，定位准确，实现了TRDB-LTM触碰位置坐标的准确录入。由于Nios Ⅱ核在同一FPGA中的植入数量没有限制，只要FPGA资源充足[7]，因而本IP核可以非常自由地结合其他设计中的关于LCD显示控制IP核挂载在Avalon总线上，使FPGA上的SOPC实现对触摸屏的完全支持，使后续应用界面开发者不必关心触屏的底层时序规范，从而缩短开发周期，提高开发效率。
参考文献
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[2]苏阳，蒋银坪，等.那些年，我们拿下了FPGA[M].北京：北京航空航天大学出版社，2013：304-306.
[3]李顺方，周卫星，白洁.基于Avalon总线的可配置LCD控制器IP的核设计[DB/OL].（2007-06-12）[2011-06-25].http：//www.paper.edu.cn.
[4]刘少鹏，郭宝增，赵丽娜，马韬.基于FPGA的彩色触摸屏控制器的设计[J].微型机与应用，2012，31（12）：18-20.
[5]崔旭晶，马平全.基于SOPC的触控屏控制器IP核设计与实现[J].电子设计工程，2012，20（14）：165-169.
[6]梁旭，凌朝东.基于Nios II的TRDB-LTM控制器IP核设计[J].通信技术，2011，11（44）：109-115.
[7]周立功.SOPC嵌入式系统基础教程[M].北京：北京航空航天大学出版社，2006：233-239，260-264，2.
[8]Terasic.TRDB_DC2_UserGuideV1.22[M].[S.l.]： Terasic，2007.
[9]Analog Devices，Inc..AD7843Touch Screen Digitizer Datasheet [M].[S.l.]：Terasic，2004：Rev B.
[10]DE2-70 User Manual Version 1.08[Z].Terasic Technologies Ltd，2009.
作者简介：
雷松华（1987—），男，湖南常德人，硕士研究生，研究方向：电子电路设计，嵌入式开发。
郑铿（1988—），男，广东潮汕人，硕士研究生，研究方向：FPGA，图像处理。
接口技术论文范文第6篇
摘 要：随着互联网的普及，计算机广泛地应用于我国的各个领域，引领了社会信息现代化的潮流。为了满足社会的多样化需求，我国软件工程师正在致力于研发出更为高端先进的软件数据接口，以提升计算机的综合性能。对此，本文论述了计算机软件数据接口的含义和发展现状，并对软件数据接口的设计原则及具体应用形式做了深刻剖析，望对促进计算机性能完善具有指导借鉴意义。
关键词：计算机软件；数据接口；应用分析
一、计算机软件数据接口的含义及应用现状
（一）计算机软件数据接口的含义
计算机软件数据接口的实质是软件工程师在研发软件时为解决不同软件不兼容易冲突的问题，而制定的一系列规范标准。在传输数据的过程中，软件数据接口能够充分灵活性的特点，不仅能使不同软件之间数据交换无阻碍，而且也确保了数据传输的完整性。计算机软件数据接口的存在，能够高效的满足用户之间数据资源共享的相关需求，提升我国办公体系管理的自动化效率。[1]
（二）计算机软件数据接口的应用现状
目前，计算机软件数据接口正在逐步实现与数据库的融合，以丰富用户可获取的信息资源。在具体与数据库相结合的过程中，需要数据库管理员建立符合要求的数据库对象，而后再由专业编程人员对数据库对象进行系列的操作处理。在利用数据库中的结构化查询语言查询有关信息时，以及軟件工程师调取需要的数据库对象时，因为缺乏有效的防范措施，整个过程存在着一定的安全隐患。
二、计算机软件数据接口的最新设计原则
（一）基于用户需求
以用户需求为基准点，是计算机软件数据接口设计过程中要遵循的首要原则。软件数据接口的应用意义即在于解决软件程序之间不兼容的问题，为用户能够在多个程序之间获取数据资源排除干扰因素。因此，软件数据接口开发人员在设计之前，要先了解用户有关需求，如用户对数据传输速率有更高的要求，用户传输数据过程中应用程序卡顿，又或者是数据传输不完整等。根据用户的实际需要，在现有的技术基础上不断改良创新，研发出真正让用户满意的计算机软件数据接口。
（二）高度面向对象
高度面向对象，是计算机软件数据接口设计时要遵循的根本原则。在具体的设计过程中，要结合面向对象的相关要求保证软件数据接口的科学可行性，不但可以提升计算机软件数据接口的应用效率，而且也在很大程度上延长了软件数据接口的使用期限，为用户提供更多便捷的服务。软件数据接口开发人员在设计高度面向对象的数据接口时，要注意极尽详细的描述计算机软件的所具备的各种功能，对于软件数据接口的开发商而言，接口的结构设计的越复杂，那么数据资源交换的效果就越显著，对信息传输的安全性也越有保障。[2]
（三）良好的延展性
具有良好的延展性，是计算机软件数据接口设计时要遵循的重要原则。随着办公体系日趋现代化，人们对计算机软件的依赖程度也愈加增强，为了切实提高用户的工作效率，软件的发展也在与时俱进，定期对软件的升级。相应的软件数据接口为了更好的适应软件的升级，能够继续强化计算机软件之间的兼容性，数据接口也要定期的做升级处理。这就要求软件数据接口开发人员在进行设计时，要注意把控数据接口的可扩展性，方便以后的升级处理，避免重复拆分设计耗费大量的时间，影响软件数据接口的实际使用。
（四）符合接口标准
符合数据接口的一致标准，是计算机软件数据接口在设计时要遵循的关键性原则。国家针对不同需求的软件数据接口开发，特别制定了相应计算机软件数据接口的设计标准。因此，在设计过程中，软件数据接口开发人员定要按照符合国家规定的接口标准来实施具体的设计方案，结合行业的相关需要，研发出更为安全可靠的软件数据接口，从技术上带动我国各行各业的发展。
三、计算机软件数据接口的具体应用形式
（一）文件相互转换模式
计算机软件数据接口应用最为广泛的形式即是文件转换模式。软件数据接口开发商在设计数据接口的时候，会预先设置好一定的数据结构，数据结构的功能在于用户使用软件获取相关数据资源的时候，数据结构可以将用户所需要的信息按照一定的模型转换成方便浏览的格式。计算机软件数据接口能够通过文件转换模式，将软件与用户建立一定的联系，使软件数据交换的过程具有灵活性。目前办公体系中经常会用到将pdf文档转换成docx文档，或者是docx文档转换成pptx文档，因为软件数据接口的存在，才使得数据能够转换自如。[3]
（二）函数保密模式
函数保密模式是应用于应用程序之间的，能够切实保障用户在程序之间交换数据的安全性。在设计计算机软件数据接口的时候，设计人员也是预先通过编程将函数编入数据接口中。函数编程的设计，使得应用程序之间数据的传输与转换都是在安全通道下进行的，确保了信息的完整性，不可泄露性，对于用户的一些重要信息也能起到很好的保护作用。如API接口就是现下普遍使用的应用程序函数模式接口，在人们工作过程保证了数据传输的安全性。
（三）桥梁数据库模式
在程序之间交换数据的时候，往往是借助于相关的桥梁数据库。计算机软件数据接口中为了能够满足用户的多样化需求，在进行设计时，便在数据接口中设置了桥梁数据库，也即是中间数据库。用户需要在软件之间交换数据的时候，只要在满足相关标准的前提下，借助于计算机软件数据接口中的桥梁数据库模式，便可以轻松地完成数据资源，获取对自己有价值的信息。如今的ACCESS关系型数据库，在多种数据库对象的共同作用下，便可以帮助用户灵活获取丰富信息。
四、总结
计算机软件数据接口能够满足我国用户对于软件的多样化需求，数据接口设计的合理性也能切实有效的保障软件间数据资源共享的安全可靠性，对于全面提升我国办公现代化效率也有着积极的应用意义。软件接口设计人员应该结合最新的设计原则，按照一定的规范标准，开发出高性能的软件数据接口，真正的满足社会对信息资源的大力需求。
参考文献：
[1]李万明.浅谈计算机软件数据接口的应用[J].网络安全技术与应用，2015（02）.
[2]陆青，蒋志航.有关计算机软件数据接口的应用研究[J].计算机光盘软件与应用，2013（24）.
[3]左晔.有关计算机软件数据接口的应用研究[J].计算机光盘软件与应用，2013（22）.