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開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇flash論文,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
對于我國的民間藝術而言,其發展表現了長久以來民族的精神文化。現代藝術滋生了動畫產業,而動畫的表現又不斷在民間藝術的影響下而發展。這種表現也說明了我國對于民間藝術元素的注重,flash動畫的發展速度飛快,其體現了電腦技術的嫻熟,利用電腦技術進行FLASH動畫的制作,各種優勢自然不用多說。其實我國自FLASH動畫興起就涉及到了一系列的民間藝術元素,比如《寶蓮燈》、《大鬧天宮》以及《小蝌蚪找媽媽》等等,其中各種民間藝術元素的表現比比皆是,為觀眾呈現了各種生動的畫面,觀眾能夠從中看到各種民間藝術元素的影子,體會民間藝術語言的趣味。
一、FLASH動畫中應用民間藝術元素的目的
隨著信息時代的快速發展,計算機應用技術被越來越廣泛地運用,可以說計算機是當前每個人必須必備的知識之一,由于計算機技術的發達,Flash自開發至今,各個領域和行業都離不開它,Flash動畫更是如此,如今Flash在各個領域均發揮著重要的作用,尤其在動畫制作方面,Flash更是發揮著自身獨特的優勢,在題材應用方面,Flash向人們展示了豐富多彩的藝術語言,這些藝術語言的不同藝術元素應用,均能夠帶來不同的效應感。鑒于我國的民族文化特征,更需要有傳承的方式和手段,對于Flash來說,其是將現代與過去相互結合,打造屬于現代語言的同時,讓人感觸到傳統民族的力量。由此可以見得,打造屬于民族特色的動畫則是非常重要的,由此民間藝術元素在Flash中的應用則是較好的見證語言。當下,社會的不斷變化使人們應接不暇,種種高科技不斷充沛著人們的生活。人們每時每刻被新事物所包圍著,這里所說的新事物就自然而然涉及到了舊事物,在新舊兩個層面,人們通常喜歡將新和舊進行比較,也恰恰是這些觀念不斷展示著我國的造物精神以及審美意蘊,由此成為我國歷史文化的結晶。民間藝術不斷展示著古人的意識形態,正是這些意識形態才足以出現今天的新產品和高科技。對于我國的動畫而言,我們國人應該有展示自己國家的藝術風格。Flash動畫在中國是一種新興的藝術表現形式,這種藝術表現形式展示了科技飛速發展的同時,也融入了一些生活題材,尤其是融入的民間藝術元素,其不乏是對于民間藝術的尊崇和保留,再加上當代一些藝術元素的融入,一個生動、頗具藝術氣息的Flash動畫便展現在觀眾面前。把民間藝術元素和Flash動畫一同結合起來具有非常現實的意義。就民間藝術元素而言,我國的古典繪畫打造的是人畫合一,也就是說當一幅畫擺在我們面前,我們能夠一眼看出作品的種種內容,由此被觀眾所認同。Flash動畫也是如此,也應該以自身的方式展示著自身的語言,通過各種藝術語言去體現Flash風格藝術。
二、FLASH動畫中民間藝術元素的應用
1、音樂藝術、繪畫以及電影藝術
對于音樂而言,其是一些藝術所不可獲取的,無論是電影、電視還是其它藝術,都會融入音樂,將音樂與藝術相結合,能夠達到生動的藝術效果。在進行民間藝術題材的選擇方面,音樂注重一些細節的選擇,音樂的融入是為了襯托情節,一些民間音樂和FLASH動畫相互結合,能夠打造出另類的藝術氣息。繪畫也是FLASH動畫所不可缺少的,繪畫是FLASH動畫的主要部門,無論是手繪部分還是電腦技術部分,都是FLASH動畫的重點,繪畫藝術對于民間藝術元素的體現具有一定的價值性和約束性,繪畫藝術是一種靜態語言,因此在民間藝術表現方面,比如人物、動作或是情感表現都是停留在一個時間段,處于靜止狀態。電影是音樂藝術、繪畫藝術的綜合體,電影藝術的分類較為復雜,在民間藝術的表現方面有很多方式。
2、FLASH動畫民間藝術元素多樣化的表現
Flash動畫的形式多種,不同的形式都能夠被廣泛應用于Flash動畫中去,在應用領域方面沒有嚴格的約束性。Flash動畫的取材多種,其內容囊括了人們日常生活中的所有事物。Flash動畫的表現分為長短片故事、宣傳片、娛樂片等等。Flash的表現形式存在著多樣化的形態,不同的繪畫藝術形式在Flash動畫藝術中充當著重要的地位。在一些非主流的Flash動畫中,我們能夠看到很多繪畫藝術,比如素描、水粉、國畫、油畫等等。比如Flash動畫短片《父親與女兒》中就是通過非常粗的3B鉛筆所完成,通過將動畫進行掃描,按照數據庫進行著色而后表現出質感形式,通過鉛筆與木炭進行背景的描繪,然后再進行掃描轉換為photoshop格式,最后通過繪畫板進行色彩的轉換。所有描繪的輪廓和通過藝術設計中攝取的都是存在關聯的,使得畫面和整體保持著協調一致,整體風格更加簡潔而有效。不只是這個方面,民間藝術元素的其它表現形式也是豐富多彩,比如說剪紙藝術、相聲、皮影以及年畫等等,都能夠在Flash動畫中進行表現,Flash動畫在電腦技術的作用下,不斷創造出不同種類的精美視覺藝術效果,種種畫面無不說明了Flash動畫多樣化的表現形式,這是一種藝術的展現,也是民間藝術的傳承方式。
三、結語
我國的民間藝術雖然隨著時間的逝去而久遠,但是,它是我國民族文化的遺產,代表了我國的民族文化和民族精神,Flash動畫制作所體現的民間藝術元素無不再現了我國的民族特征,通過這種Flash動畫的制作,將傳統、本土的題材轉換為現代人的審美觀,兩者互相結合,更加突出了時代性、民族性,傳遞了深厚的民族藝術韻味。此外,在這種藝術的表現方式下,能夠使得更多的人去關注和思索民族特性,不斷傳承和發展民族藝術,打造更具民族藝術氣息的Flash動畫。
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論文摘要:為了體現多媒體教學課程的特征,進一步提高教學質量和效率,我們利用flash制作大量的模擬電路,實現電路的動畫演示,突出電路的層次結構及局部與整體的關系;參數的設置,使其結果或性能可以動態演示。
1、概述
1.1多媒體教學的思想
多媒體教學課程的教學思想是多媒體教學課程必須以學生為主體、教師為主導的教學模式來指導,強調個性教學。在滿足課程的“基本要求”的前提下,針對不同的應用對象,突出多媒體教學課程的開放性、自主性、交互性、共享性和層次性的特點,并利用各種信息資源來支持“學”。注重教學內容的先進性、科學性、系統性、多樣性,教學內容既要符合該門課程的內在邏輯體系和學生的認知規律,又要有利于大學生的素質教育和創新能力的培養。
1.2((模擬電子技術》課程中應用多媒體教學的優點
多媒體技術是以計算機為中心的多媒體技術。由于多媒體技術本身具有許多對于教育、教學過程來說是特別寶貴的特性與功能(具有圖、文、聲并茂甚至有活動影像等特點),這些特性與功能是其他媒體(例如幻燈、投影、電影、錄音、錄像、電視等)所不具備或是不完全具備的。本文主要介紹以《模擬電子技術》課程為內容的運用多媒體技術來設計課件的過程和方法。根據具體涉及的模擬電路和分析制作相應的動畫演示,用Flash軟件實現;Flash動畫與Powerpoint制作的主體內容作超級連接。
《模擬電子技術》課程,一般情況下,學習的過程比較枯燥,學好模擬電子技術有一定的難度,故如何激發學生的學習興趣是這門課程的成敗關鍵,同時,這門課程涉及的模擬電路和分析量大,因此,我們將大量的電路圖用flash制作成動態演示;理論分析計算較深且繁瑣,我們用flash制作成動態分析,直觀易于理解;教學內容多課時少,制作成多媒體輔助教學課件,能夠提高教學質量和效率。如果只用powerpoint制作,不能對教學中動態演示部分進行多媒體教學,演示界面是靜態的,達不到高效利用多媒體教學設備(包括軟件的利用);只用flash制作,動態演示效果較好,但大量的文字編排不如powerpoint方便簡捷。我們結合兩者,提出關于《模擬電子技術》教學輔助方法的改進方案,進一步提高教學質量和效率,適應現代教學手段的要求,使教學內容跟上現代技術的快速發展并適應其要求。
2、Fiash在《模擬電子技術》多媒體輔助教學中的應用
《模擬電子技術》對電路圖和波形圖的要求是很高的,圖形大部分比較復雜。根據《模擬電子技術》中各種圖片的特性,我們使用Flash MX作為圖片的制作工具。
Flash是美國的MACROMEDIA公司于1999年6月推出的優秀網頁動畫設計軟件。它是一種交互式動畫設計工具,用它可以將音樂、聲效、動畫以及富有新意的界面融合在一起,以制作出高品質的網頁動態效果。Flash有很強的圖片編輯功能,窗口左面的工具欄提供了多種繪圖工具,它使用矢量圖形和流式播放技術。與位圖圖形不同的是,矢量圖形可以任意縮放尺寸而不影響圖形的質量,這樣使制作出來的圖形在PowerPoint中可以隨意縮放大小而不改變其質量。最為重要的是,Flash的編程功能非常強大,在需要用動態圖表達課件內容的時候,更可以達到直觀,簡潔,便于理解的效果。比如:課程中一些動態的波形。
用Flash制作電路動、靜態電路
下面以微變等效電路畫法為例來看看它的動、靜態演示:
同時用Flash還可以制作原理波形靜態圖和動態圖,如:用圖解法分析非線性失真時,我們只要點一下Q點,那么靜態工作點對非線性失真的影響就非常形象的演示出來,波形發生失真的過程給同學們一個很直觀的視覺。
作者在論文的寫作當中難免要閱讀相關的學術資料,在論文引用的他人作品時不能全部都寫到論文當中去,那么只要將其主要文獻標注好后依次列在論文的最后面。下面是學術參考網的小編整理的關于網頁設計論文參考文獻,歡迎大家閱讀賞析。
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關鍵詞: 積件系統 中學生物學 教育應用 實踐研究
《基礎教育課程改革綱要》明確指出“要大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用,為教師教學和學生發展提供豐富多彩的教育資源環境和學習工具”,計算機輔助教學(CAI)成為大多數教師最常使用的教學手段。然而,隨著現代教育技術的發展和CAI課件的廣泛使用,其固化性強、開放性差及互動性不足等缺點日益顯現,極大地制約現代教學的發展。
1997年3月,全國中小學計算機教育工作會議提出,必須尋求適合中國教育特色與課程教學的CAI發展道路,即第二代教學軟件――CAI積件的開發[1]。同年,上海師范大學黎加厚教授系統闡述了“積件”的概念:是師生根據教學需要自主組合運用的教學信息和教學處理策略庫與工作平臺,由積件庫和組合平臺構成,能充分發揮師生的創造力,拓展CAI資源的通用性和實用性[2]。因此,積件即積件系統[3]開始受到學術界的廣泛關注,并掀起一系列研究熱潮。
本文梳理了近10年我國有關積件系統的研究文獻,期望通過分析研究現狀、發現研究問題、總結研究經驗,為中學生物學積件系統的發展提供參考。
1.積件系統研究文獻統計及分析
通過“中國知網CNKI數據庫”對有關積件系統的學術論文進行跨庫檢索,檢索主題設定為“積件”,檢索范圍包括“期刊、特色期刊、博士、碩士、國內會議、國際會議、報紙、專利、成果、學術輯刊”等10個數據庫,發表時間為2006―2015年,結果共檢索得到1282篇相關文獻(截止2015年8月16日)。對這些文獻進行閱讀、分析和篩選得出與積件系統密切相關(以積件系統為文章主旨)的426篇文獻,并對其進行統計學分析(結果見表1、2)。由此可以看出:
表1 2006―2015年積件系統相關文獻數量統計
注:括號內的數字代表文獻數量中的碩士論文篇數。
表2 2006―2015年積件系統相關文獻年占比統計
首先,有關積件系統研究的內容主要包括理論探討、技術開發、教育應用及研究反思等四個方向。其中有關積件系統理論探討的文獻總占比29%,內容包括積件系統的起源、定義、特點、組成、開發的必要性及原則、開發軟件簡介等,均為期刊類文獻,其間2006―2010年文獻量大,為主要研究方向,2010年后占比逐年下降,說明學者對純理論的積件系統探討已逐步成熟。積件系統技術開發的文獻總占比21%,主要涉及積件庫的建構、積件制作軟件(如Flash、Authorware等)的應用、積件的存放與管理、積件組合平臺的開發等,此類研究年占比不高,但2007―2009年文獻中的碩士學位論文數量較多,有一定參考意義。積件系統教育應用(與具體學科教學的結合研究)的文獻總占比最大,為48%,且呈逐步上升態勢。本文將該領域文獻進一步細分為應用理論研究和應用實踐研究,其中應用理論研究包含積件系統介紹、與具體學科結合的基礎、開發軟件的選擇等,占31%,應用實踐研究涉及積件制作、積件系統建構、教育實驗研究等,占17%。由此可知,積件系統的教育應用研究大多停留在理論層面,積件或積件系統建構及實踐應用研究并不多。積件系統的研究反思是學者對當下積件系統理論及建設方面的現狀和問題的思考,僅占2%,卻對積件系統發展有重要的學術意義。
其次,由上述分析可知,我國積件系統研究的總體發展趨勢是從純理論介紹向教育教學實際應用轉變。但大部分教育教學實際應用文獻(理論類)并未把握住研究的核心思想,而是直接套用積件系統理論,用大量篇幅介紹其起源、特點和組成部分。盡管如此,有關實踐研究的文獻占比還是呈逐年上升趨勢,碩士學位論文數量增加,由此體現出學者對積件系統實用研究的期待和努力。
第三,由年文獻量對比可知,我國積件系統的研究態勢呈下滑趨勢,表明積件系統研究進入實際應用階段后,因開發難度較大,致使有實際成效的研究不多。
第四,進一步對積件系統教育應用研究文獻在不同學科的分布情況進行統計(結果見表3)可知:積件系統的教育應用研究在各學科中的發展極不平衡,其中生物學積件系統的研究在整個教育領域中處于中等水平,但較大地落后于同是自然科學的物理、化學,且近四年均未有相關文獻報道。
表3 各學科積件系統教育應用文獻數量統計
2.中學生物學積件系統的研究現狀
結合文獻統計及分析結果,進一步對我國中學生物學積件系統的研究展開分析,總結如下。
2.1研究內容
積件系統由積件庫與積件組合平臺構成。積件庫是教學資源的集合,包括五種類型:多媒體教學資源庫、微教學單元庫、虛擬積件資源庫、資料呈現方式庫和教與學策略庫。其中多媒體教學資源庫是目前積件庫建設的重要對象,該資源庫中的內容就是積件,包括文本、圖形、圖像、聲音、動畫及視頻等六種形式[4]。
(1)積件系統開發平臺選擇
積件開發軟件有Flash、PowerPoint、Authorware、3DStudioMax等,其中Flash因操作控制方便、處理能力強和兼容性高等優點成為最常使用的動畫類積件開發軟件,圖片處理軟件有Photoshop、Coreldarw等,視頻處理軟件有會聲會影等。積件的存放平臺可依托校園網,使師生能通過網絡訪問對積件素材進行下載、修改和上傳等操作,以豐富積件庫。而積件的組合可選用PowerPoint作為平臺進行操作。
(2)積件的制作與整合
中學生物學積件的獲取有兩種方式:已有資源的優化整合和教師動手制作。目前,已有資源的優化整合是中學生物學積件的主要來源,如收集、整理科普及教學光盤中的動畫、視頻素材,對其進行分割、合并,獲取積件;或將網絡上已有的不同版本的Flash課件、圖片、動畫、元件優化整合到一個Flash文檔中,制作成積件,此方式只是簡單地對已有資源進行分割整合。而教師動手制作則要求教師在確定積件開發的相關學科知識點后搜集素材、制定腳本進行原創式積件制作,該方式對教師軟件操作技能要求較高,難度較大,故資源較少。
2.2存在的問題與不足
根據分析可知,大部分文獻強調的是積件系統開發的必要性、與學科結合的可行性,在此基礎上進一步探討積件系統開發和建構的具體案例并不多。在積件制作中,大多只是對已有資源進行簡單的分割、組合,沒有較大規模的原創式制作,也沒有對新建積件進行教育實驗研究以檢測其教學效果。所以中學生物學積件系統的研究多停留在理論層面,而積件系統開發不完善,教師對開發軟件不熟悉,致使理論指導下的實踐研究出現停滯,研究步入瓶頸期。
3.發展我國中學生物學積件系統研究的策略
積件系統已成為現代教育技術的發展方向,針對我國中學生物學積件系統研究存在的問題,本文提出如下策略。
3.1注重實踐研究
積件系統從1997年發展至今在理論上已趨于成熟,數學、物理、化學等學科在實踐中取得一定成效。中學生物學應將研究重點從理論探討轉向實踐應用,在平臺選擇的同時,結合實例介紹平臺的使用步驟和積件的制作方法,將新建積件切實應用于教學實踐,檢驗其教學效果,以豐富多媒體教學資源庫,真正做到積件系統與生物學教學的完美結合,推動中學生物學現代教育技術的發展。
3.2完善積件系統開發的技術路線
積件系統的開發不僅是平臺的選擇,還要有規范的開發流程。本文結合當前各學科積件系統的開發步驟,設計中學生物學積件系統開發的技術路線,主要包括知識點篩選、積件制作、積件庫建構、積件組合平臺選擇、積件系統教育實驗研究、研究數據反饋、積件系統再修改等步驟(見圖1)。
圖1 積件系統開發技術路線圖
3.3提高教師的軟件操作能力
中學生物學積件系統開發的主要限制因素在于一線教師對開發軟件的利用能力,且生命活動過程復雜,對能力要求更高。因此,有效提高一線教師和在校師范生的軟件操作能力極為重要。對于高等師范院校的學生,可增設Flash、Authorware等軟件操作培訓課,并組織與計算機專業學生多交流,共同舉辦和參與積件制作競賽等;對于在職教師可注重對青年教師的培養,集中進行專業培訓、競賽和交流等。
4.結語
積件系統的開發與應用成為現代教育技術研究的重要方向。中學生物學積件系統的研究進入瓶頸期,究其原因在于研究還停留在理論層面,實際開發應用不多。因此,應將研究重點集中在積件和積件系統的具體實踐開發上,注重積件技術與教學實踐的密切結合,同時積極提高教師的軟件操作能力,吸納跨專業人才的加入,共同促進中學生物學積件系統研究不斷發展。
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參加教育工作以來,時刻銘記自己作為一名人民教師的使命,嚴格要求自己,認真鉆研教育教學方法,學習新課程理念,研究課堂、研究學生。而付出終有回報,在第四輪教育教學基本功競賽中我榮獲二等獎,而且得到校領導和學習的接受,這事我非常感到欣慰的,下面是本人工作鑒定,個人工作鑒定。
在班主任工作方面,向有經驗的老班主任學習,研究班主任工作方法,陸續擔任**班見習班主任和**班見習班主任,兩個班級都被評為校文明班級。在20**年度本人被學校評為優秀見習班主任。從20**年9月至今,本人擔任電子商務專業綜職班班主任,在20**學年上半學期,班級被評為“保護財產先進集體”“值周工作先進班級”在首屆校運會上,班級榮獲“精神文明風尚獎”通過學習本人基本上已經掌握了先進的教學手段和多媒體制作技術,能夠靈活的運用Flash、PPT和Authorware制作教學課件以及網頁制作技術。由本人制作的課件《牛頓第一運動定律》榮獲校課件評比三等獎。由本人設計的網站《走進電子商務》在20**年專題頁評比中榮獲三等獎。
在教學之余,我也思考著教學與科研,嘗試撰寫教學論文。由本人撰寫的論文《怎樣說好一節物理課》榮獲溧陽市職教論文二等獎。經過仔細修改后,論文《怎樣說好一節物理課》又榮獲201x年常州市職教論文一等獎,之后本人陸續撰寫了師德交流論文《紅專并進、為人師表》和《淺談以問題為中心的教學創新模式》等校級交流論文。
本人積極參加各種繼續教育培訓,參加了信息技術與課程整合培訓,被選為信息技術與課程整合骨干培訓教師。
經歷磨練就會擁有收獲,在這個充滿激情的社會,只有不斷強化自己,不斷裝備自己,才會適應社會對自己的要求,做到一名合格的社會人才。
本人在參加教學工作以來,認真鉆研教育教學方法,學習新課程理念,研究課堂、研究學生,付出終有回報,在**市第四輪教育教學基本功競賽中我榮獲二等獎,在20xx年度學校教師技能競賽榮獲二等獎。
在班主任工作方面,向有經驗的老班主任學習,研究班主任工作方法,陸續擔任0201班見習班主任和0116班見習班主任,兩個班級都被評為校文明班級。在20xx年度本人被學校評為優秀見習班主任。從20xx年9月至今,本人擔任0419電子商務專業綜職班班主任,在2004學年上半學期,班級被評為“保護財產先進集體”“值周工作先進班級”在首屆校運會上,班級榮獲“精神文明風尚獎”通過學習本人基本上已經掌握了先進的教學手段和多媒體制作技術,能夠靈活的運用Flash、PPT和Authorware制作教學課件以及網頁制作技術。由本人制作的課件《牛頓第一運動定律》榮獲校課件評比三等獎。由本人設計的網站《走進電子商務》在20xx年溧陽市專題頁評比中榮獲三等獎。在20xx年3月開通個人主頁《教學與課件資源交流》(校主頁七色彩虹教師空間曲長利個人主頁)作為一個與教師和學生交流的平臺。
在畢業班教學中,所帶畢業班一次性通過了高中物理實驗會考和理科綜合。所帶0217班一次性通過省單招技能考核。
在教學之余,我也思考著教學與科研,嘗試撰寫教學論文。由本人撰寫的論文《怎樣說好一節物理課》榮獲溧陽市職教論文二等獎。經過仔細修改后,論文《怎樣說好一節物理課》又榮獲20xx年常州市職教論文一等獎,之后本人陸續撰寫了師德交流論文《紅專并進、為人師表》和《淺談以問題為中心的教學創新模式》等校級交流論文。
本人積極參加各種繼續教育培訓,在20xx年9月本人參加了信息技術與課程整合培訓,被選為**市信息技術與課程整合骨干培訓教師。
【關鍵詞】溫度 at89s52 nrf9e5
1 引言
由于在局部的溫度通常具有不一致性,因此在檢測環境溫度時,傳統的單一測點測量溫度的方法并不能夠準確說明實際的溫度信息。在同一環境中,對多點進行溫度測量,能夠有效解決這一問題,使得溫度測量更加準確。但是多點溫度測量的溫度測量點比較分散,如果使用傳統的有線布線方式的話,則系統設計復雜,十分麻煩。本論文設計了一種基于無線傳輸的溫度采集系統,采用了nrf9e5無線芯片,主控芯片采用的是at89s52單片機,溫度測量的傳感器為ds18b20[1]。
本論文首先介紹系統整體設計方案,然后分別簡要介紹硬件電路設計以及部分軟件程序設計。
2 系統方案
無線數據傳輸按照傳輸方式的不同,可以分為:點對點、點對多點以及多點對多點。本論文所設計的系統由主控芯片51單片機、主接收器以及多個測量終端組成。每個測量終端都是通過無線傳輸模塊nrf9e5傳遞數據,進而形成無線傳輸的溫度采集系統。系統框圖如圖1所示。
將相應的溫度傳感器分布在所要測量環境的不同位置,就能夠精確評估環境溫度。然后再將這些測量得到的溫度經過無線通信模塊發送到主控芯片上,主控芯片對數據進行處理和顯示。
3 硬件電路設計
3.1 無線數據傳輸模塊
nrf9e5具有和8051相互兼容的微控制器,但是時序和指令都與其有些差別。nrf9e5與cpu的數據交換是通過串口來進行的。
nrf9e5和其他模塊通信主要是通過自身內部的并行口和內部的spi口。nrf9e5與nrf905等具有一樣的功能。收發器在與微控制器進行數據交換的過程中,主要是通過片內的spi和并行口。在要傳輸通信的數據準備好之后,就能夠產生中斷,供微控制器使用。
3.2 溫度測量電路
溫度檢測的方法有很多,比如采用熱電偶等。但是本論文采用的是ds18b20溫度傳感器。該溫度傳感器采用的是one-wire總線,即只采用一根信號線與單片機進行連接。該測溫傳感器能夠測量零下55度到125攝氏度的溫度范圍,同時分辨率能夠達到0.5攝氏度。工作電壓范圍很寬,一般為3.0至5.5v。
3.3 主控芯片
本論文設計的數據采集器使用的主控芯片是at89s52單片機。msc-51單片機是八位的非常實用的單片機。本論文所使用的at89s52單片機就是基于這款單片機的。msc-51單片機的基本架構被atmel公司購買,繼而在其基本內核的基礎上加入了許多新的功能,同時擴展了芯片的容量以及加入flash閃存等等。51內核的單片機具有很多優點,因此無論是在工業上還是在一些電子產品上應用都很多。全球也有許多大公司對其進行擴展,加入新的功能。即使是在今天,51單片機仍然在控制系統中占據很大市場。
下面對本論文所使用的單片機作簡要介紹。這款單片機具有最大能夠支持的64k外部存儲擴展,同時還具有8k字節的flash空間。該單片機具有4組i/o口,分別是從p0到p3,同時每組端口具有8個引腳。每個引腳除了能夠作為普通的輸入和輸出端口外,還具有其它功能,也就是我們通常所說的引腳復用。其還具有斷電保護、看門口、計時器和定時器。51單片機一般的工作電壓是5v。
4 軟件設計
4.1 通信協議
本系統為單點對多點的無線通信,主接收器在可靠通信范圍內分別與每個數據終端通信。主接收器與每個數據終端都有一個唯一的地址,因此在通信過程中必須明確接收方的地址。系統通信協議定制如表1所示。
4.2 溫度測量程序
本論文采用的溫度傳感器是one-wire總線的器件,與主控芯片進行一根數據線連接,就能夠同時實現數據和時鐘信號的雙向傳輸。但是這樣就要求主控芯片的時序必須具有嚴格的要求。在出廠之前,每個器件的rom上都光刻上64位的編碼,這個編碼地址序列是唯一的,我們可以通過這個編碼地址序列來進行多
點的組網。但是本論文所設計的溫度采集系統,在每一個結點只是用一個溫度傳感器,因此在程序中并不需要讀取其rom編碼。
5 總結
在實際的溫度測量過程中,測量單點的溫度往往并不能夠準確反映實際溫度信息,需要對同一環境進行多次測量,同時要對多個溫度節點進行測量。但是多點溫度測量的溫度測量點比較分散,如果使用傳統的有線布線方式的話,則系統設計復雜,十分麻煩。本論文設計了一種基于無線傳輸的溫度采集系統,采用了nrf9e5無線芯片,主控芯片采用的是at89s52單片機,溫度測量的傳感器為ds18b20。本論文首先介紹系統整體設計方案,然后分別簡要介紹硬件電路設計以及部分軟件程序設計。
參考文獻
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關鍵詞: 高可靠; 固態存儲; NAND-FLASH; 計算機系統
中圖分類號:TP399 文獻標志碼:A 文章編號:1006-8228(2015)09-14-03
Realization and application of high-reliable solid-state storage module
Wu Hongcheng1, Pan Qi2
(1. No.52 Research Institute of CETC, Hangzhou, Zhejiang 310012, China; 2. The air force's military representative office in Zhejiang)
Abstract: Research on the development and application of solid-state storage module based on NAND-FLASH has important practical significance. This paper proposes the realization of a high-reliable solid-state storage module and its application in the computer system, namely the data correction, wear leveling, excess allocation, bad block management, raid, and other technology is used to achieve high reliability storage module for computer system, and taking into account the non-normal power-off protection and data encryption, data destruction , and other functions, to meet the demands of high reliable and in-depth applications.
Key words: high-reliable; solid-state storage; NAND-FLASH; computer system
0 引言
在過去30多年里,硬盤驅動器在計算機系統存儲介質中一直占據統治地位,然而除了存儲容量有大幅度提升外,其讀寫速度沒有明顯的提升。為應對當前計算機系統對存儲介質讀寫速率的需求,尤其是面對廣泛的PC機應用市場,研究高可靠、低成本的固態存儲模塊具有重大的意義,可為計算機商用系統的應用帶來數據處理上的革新。
本論文結合NAND-FLASH存儲介質的使用特點,提出了一種高可靠固態存儲模塊的開發及在計算機系統的應用方法,即采用數據糾錯、損耗均衡、過量配置、壞塊管理、RAID等技術實現計算機系統的高可靠性存儲模塊,并考慮了非正常斷電保護以及數據加密、數據銷毀等滿足高可靠及深層次的應用需求。
1 固態存儲模塊的總體實現
面對當前計算機系統的應用需求,本文提出了NAND-
FLASH芯片的高可靠固態存儲[1]模塊的實現原理,如圖1所示。
固態存儲模塊主要由接口電路、大規模可編程門陣列(FPGA)、數據緩存、嵌入式處理器及其電路、協處理器以及存儲介質組等幾大部分組成。嵌入式處理器為存儲模塊控制中心,實現對外命令通信、工作流程控制、數據讀寫、目錄管理等各種控制功能。FPGA負責數據流的控制,主要包括外部數據接口邏輯、DDR3數據緩存控制邏輯、內部通信邏輯以及FLASH控制邏輯等。數據緩存主要實現高速、突發用戶接口數據流與后端FLASH存儲介質組間歇性數據流的速率匹配,通常采用多片高速、大容量數據緩存芯片并行工作[2]實現。存儲介質組由多片高密度的NAND-FLASH芯片組成,為實現高速數據讀寫,采用多通道并行工作[3]的方式實現,并且每通道再采用多片FLASH芯片并行工作。對外接口實現通用(如SATA3.0等)或者專用接口(自定義接口,適用個性化專用需求)。
[電路][處理器\&] [內部接口][大規模
可編程門陳列\&] [協處理器][接口
電路] [命令接口] [接口
電路] [數據接口] [數據緩存] [存儲
介質組]
圖1 高可靠固態存儲模塊的總體實現原理
2 高可靠存儲模塊的實現技術及應用方式
結合計算機系統的應用需求,實現固態存儲模塊數據可靠讀寫及存儲,需要針對NAND-FLASH的主要控制管理技術有數據糾錯、損耗均衡、過量配置、壞塊管理以及RAID。為提高數據存儲的可靠性,在計算機系統傳輸路徑中增加數據校驗與糾錯技術,以及非正常斷電保護技術。考慮到當前數據安全方面存在失竊、遺失、被非授權人員使用的情況,為確保存儲模塊內數據不被他人獲取、利用,最大限度的降低損失,本文提出了相應的數據加密技術、數據銷毀技術及其應用方法。
2.1 NAND-FLASH的高可靠應用
NAND-FLASH內部采用非線性宏單元模式,以頁為單位讀寫數據,以塊為單位擦除數據,寫入前必須擦除數據。NAND-FLASH芯片具有存儲容量大、寫入速度快等優點,同時也存在位翻轉、使用壽命有限、壞塊等不足。FLASH控制邏輯通常在FPGA中實現,在FLASH基本控制邏輯的基礎上,需通過數據糾錯、損耗均衡、過量配置、壞塊管理等技術實現對FLASH存儲介質的可靠讀寫,通過RAID技術保護數據完整性。
⑴ 數據糾錯
由于NAND-FLASH本身特點,在數據寫入、讀取過程中數據會有一定概率發生位翻轉,從而影響數據的正確性。因此,在使用NAND-FLASH時,需增加糾錯算法,采用BCH碼(由Bose、Chaudhuri、Hocquenghem共同開發),用于糾正讀寫過程中產生的位錯誤,恢復出正確的數據。BCH編碼器采用32位并行系數的并行編碼技術,有效提高編碼模塊的編碼帶寬,單個BCH編碼器最高可以達到400MBps的編碼速率。為滿足高速、高可靠性存儲模塊需求,采用多個存儲控制器[4](集成BCH編碼器)并行運行的方式實現讀寫速率的提升。
⑵ 損耗均衡
NAND-FLASH每個存儲單元使用壽命有限,如MLC的廠家標稱寫入次數小于3000次。針對該特點,在使用NAND-FLASH進行數據存儲時,需要對NAND-FLASH的擦除和寫入操作進行合理的管理和控制,采用合理、高效的均衡技術,如動態損耗平衡、靜態損耗平衡方法,均勻地對NAND-FLASH存儲空間進行擦寫,避免部分存儲空間的使用壽命過早被耗盡,從而在其固有壽命范圍內,提高存儲模塊的整體使用壽命。
⑶ 過量配置
對于提升可靠性與耐用度,在使用上注意損耗平衡的同時,需要空間過量配置。通過損耗均衡方式,擦除量所產生的平均擦寫周期變少,但仍會出現了存儲塊失效的情況,此時需將該些存儲塊標記為不可用,并從預留的備用區域中重新分配一塊存儲塊到相應的邏輯地址,從而實現空間的過量配置。過量配置不是免費的,需根據存儲模塊應用場景要求的不同,合理的選擇和設計過量配置的空間。一般而言,可靠性越高的存儲模塊會分配越多的過量配置空間,以犧牲更多的可用空間來換取更長的使用壽命。
⑷ 壞塊管理[4]
NAND-FLASH在出廠時存在一定數量的物理壞塊,在反復擦寫過程中也會出現新的壞塊,該些壞塊無法保證數據存儲的可靠性,應禁止對其進行操作。因此,對NAND-FLASH存儲芯片數據操作前,預先讀取存儲在FLASH中的出廠時壞塊信息列表,并實時監測后續FLASH塊使用狀態,及時監測使用過程中新出現的物理壞塊,將發現的無法可靠存儲數據的物理塊加入壞塊列表,使用時禁止使用這些壞塊地址。
⑸ RAID技術
考慮到NAND-FLASH芯片的數據塊可能出現工作異常導致數據失效的情況,對固態存儲模塊采用RAID1~RAID7算法[5],并支持算法配置,即模塊中數據的冗余保護,又可考慮相應響應場合的經濟性。提高數據存儲可靠性為適合數據存儲可靠性要求較高的金融、醫療、軍事等應用,固態存儲模塊將采用RAID5的方式實現,其中任何一個FLASH芯片工作異常時均可以通過存儲在其余通道中的數據恢復該芯片的數據,保證數據可靠存儲。
2.2 模塊整體的高可靠應用
為提高固態存儲模塊在計算機系統應用的可靠性,本文采用傳輸路徑數據校驗與糾錯技術,對存儲模塊數據讀寫的全鏈路進行檢測和控制。
存儲時數據流從用戶接口輸入后,經過接口模塊、FPGA、SDRAM、FLASH芯片等,其中SDRAM芯片經過兩次,分別為寫入與讀取,并且多通道高速串行通信總線接口每通道的通信速率為Gbps量級。在如此復雜的數據傳輸路徑中,對數據傳輸路徑中可能出現的數據誤碼檢查與糾正,保證數據可靠傳輸,主要采用DDR3 SDRAM數據的ECC(Error Correcting Code)處理和多級數據流的CRC(Cyclic Redundancy Check)檢驗(高速串行通信總線接口、FPGA內部整個數據傳輸及FLASH接口數據傳輸)。
2.3 高可靠性場合應用
為適應計算機系統特定場合的高可靠性應用需求,固態存儲模塊采用了數據加密技術、數據銷毀技術,以保證存儲模塊在失竊、遺失、被非授權人員使用時的數據存儲可靠性。
2.3.1 非正常斷電保護
計算機系統在使用中必須考慮非正常斷電對系統的沖擊及影響,尤其是考慮其系統內各存儲單元的影響,以保證系統繼續運行及后續恢復。目前市場上的一般商用固態盤,在多次非正常斷電情況下,會出現數據錯、元數據損壞等錯誤,甚至出現不能掛載及存儲空間不能識別的嚴重錯誤,這對于高可靠性計算機系統而言是致命的。因此,在高可靠性固態存儲模塊實現上,應充分考慮對非正常斷電現象的發生,采取有效的保護措施或設計方法來保證存儲模塊在非正常斷電情況下的數據完整性。具體措施包括:
⑴ 定時更新目錄信息,將斷電前數據存儲信息的損失降到最低;
⑵ 在制定空間保留多份目錄備份信息;
⑶ 合理設計上電數據恢復,對非正常斷電前寫入的數據及目錄進行數據完整性校驗,最大限度恢復數據及目錄等信息;
⑷ 選配欠壓檢測電路,采用儲能器件對存儲模塊中核心電路進行保護,如觸發非正常斷電事件、記錄非正常斷電現象、保護敏感的元數據信息等。
2.3.2 數據加密
數據加密是對輸入固態存儲模塊的數據進行加密后再寫入存儲介質的一種數據保護措施,是保證數據對敵安全的有效手段之一。根據固態存儲模塊的工作原理,AES(Advanced Encryption Standard)配合RSA(由Rivest,Shamir和Adleman共同開發)為固態存儲模塊數據加密的首選加密方案,加密引擎采用FPGA實現。加密后的數據以密文的方式存放在NAND-
FLASH存儲介質中,加/解密密鑰與加密引擎分離,存儲在獨立的可信介質中,只有合法用戶掌控密鑰,安全有效地實現目標數據的加/解密操作,以確保即使存儲模塊被敵方獲取,也無法直接獲取有效數據。
2.3.3 數據銷毀
應對當前數據私密性不斷增加的需求,當存儲模塊被非授權人員獲取時,通過各種破解手段,被加密過的數據遲早仍會被破解,因此固態存儲模塊中增加數據銷毀功能。對于本方案中采用普通NAND-FLASH作為存儲介質的數據存儲模塊,可以采取以下數據銷毀[6]措施:
⑴ 快速銷毀密鑰,失去密鑰后存儲模塊中存儲的密文不能被直接讀取使用;
⑵ 快速銷毀目錄,銷毀后存儲模塊中的數據很難被重新組織、恢復成可用的數據;
⑶ 物理銷毀,使用高壓、大電流電路直接燒壞芯片和電路板等;
⑷ 下發擦除、覆蓋寫入命令,對已存儲數據進行高速擦除,擦除后再寫入指定數據進行覆蓋。
密鑰銷毀、目錄銷毀可以瞬間完成,但銷毀不徹底,數據仍然存在于存儲介質上;物理銷毀也是瞬間完成,具有破壞性,數據被徹底銷毀;數據擦除和覆蓋寫入銷毀的速率相對較慢,無破壞性,數據也能被徹底銷毀。因此實際應用中,本固態存儲模塊可根據計算機系統的具體應用場景進行選配,滿足各種應用需求,確保數據存儲安全可靠。
3 結束語
目前高可靠固態存儲模塊以VPX 6U的形式體現,模塊支持SATA3.0接口及專用接口(如光纖、高速總線等),提供6TB的存儲空間,單向讀寫速率可達最大24Gbps,支持raid方式、非正常斷電保護、數據加密機數據銷毀等功能的配置,具備數據高可靠性存儲能力,能夠滿足計算機系統高可靠性應用場合,尤其是惡劣環境條件下的數據高可靠存儲的應用需求。
參考文獻:
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Flash是一種制作動畫的軟件,通過一些突破常規的圖片與文字,將事件內容通過動的圖像形式呈現出來。其以流控制技術、矢量技術為主,將矢量圖、位圖、音頻、動畫等靈活有機地結合起來,制作出一種交互性強的動畫效果圖。
Flash動畫的特點包括四個方面:第一,表現極具形象性,運用Flash制作的矢量動畫,不管放大多少倍,圖像都不會失真。第二,具有交互性的優勢,滿足制作者的需求。Flash動畫可以讓欣賞者的動作變成動畫的一部分,用戶在欣賞時可以通過點擊、選擇等不同的動作,決定動畫的運行過程和運行結果。Flash動畫的這一優勢是傳統動畫所無法企及的。第三,Flash動畫具有嶄新的視覺效果,相對于傳統動畫而言,其更簡單靈巧,更容易引起欣賞者的注意。確切地說,Flash不僅是動畫的制作,其已經成為新時代的藝術表現形式。第四,由于Flash制作過程中使用的是矢量圖技術,因為文件小,在運行中較為方便、快捷,這也是Flash動畫在網絡上傳播廣泛的一個主要原因。
二、Flash動畫在提高教學有效性中的作用
在課堂教學中,各任課教師應當了解各個學科內容的特點,并在了解Flash軟件特點與制作過程的基礎上,應用在實際教學內容之上。Flash動畫能夠提高學生的學習興趣,有助于學生主動參與到教學活動中,提高參與積極性,最終提高學生的學習有效性。
(一)Flash動畫形象性吸引學生的注意,增強記憶效果
在教學中,將知識點內容制作成Flash動畫,借助多媒體教學平臺及相關技術展示,為學生搭建良好的學習氛圍,讓學生更加專注于學習知識。例如,物理課中的凸透鏡成像原理,可以借助靜態配合文字的形式制作成Flash動畫講解這一原理,在演練中幫助學生學習和了解凸透鏡的成像原理。
此外,通過快捷的畫圖工具,可自由實現色彩的變換,突出重點,通過課堂中的反復強調,提高學生的掌握程度,利用顏色和效果,這些都可以增強記憶效果,對學生進行感官上的刺激。
(二)Flash動畫的交互性特點有助于引發學生的好奇心,激發學生的學習積極性
Flash動畫的交互性,指的就是在一種交互作用下的雙向交流,在課堂教學過程中的表現主要為學生與老師、學生與教學資源內容、學生之間等的雙向交流。在課堂教學中,老師將課件內容通過Flash動畫形式展現出來,吸引學生的學習興趣,調動學習的積極性,并且促進因材施教的開展,實現特色教學。
Flash動畫的趣味性,一方面有效地解決了教學中因為設備落后或者不足所造成的無法實踐與操作的不足之處;另一方面,促使學生積極參與到虛擬的環境之中,充分了解教學過程,并且更好地調動學生的學習積極性與主動性。
(三)Flash動畫所具備的藝術性將有助于提高學生的藝術品位
Flash動畫最大的特點是可以有效地將“聲音”“圖形”“顏色”三者有機地結合起來,特別是在美術鑒賞課堂中,通過Flash動畫輔助教學,充分體現了“聲”“形”“色”結合這一特點。首先,音樂對人的情感起到了良好的渲染烘托作用,在美術鑒賞中離不開人們情緒的調動,通過一個情感色彩豐富的鑒賞過程,讓觀賞者有不同的情感體驗。美術鑒賞課教學中引進音樂,實現了圖音并茂與聲色俱全,同時也豐富了學習環境,促進了學生身心健康發展,能夠在輕松愉悅的活動中展開想象,體驗作品本身的藝術真諦。
(四)Flash動畫操作簡單,運行速度快,容易分享
Flash動畫的直觀性,有利于教師的操作,而且該軟件制作成的文件在計算機中所占的資源相對較少,從而保證了運行速度,避免課堂中因為計算機運行慢引發的故障問題。
(五)Flash動畫可以化靜為動,全面剖析難點
在課堂教學中,通過定動畫電流、波形的形象運動,運用Flash軟件為學生講解,就很容易取得事半功倍的效果。此外,運用Flash軟件開展教學,不僅更新了教學手段,而且促使教學形式更加靈活多動。在課堂中,用大綱做成軟件的形式,豐富了內容,便于理解,提高了學生的學習興趣。
三、Flash動畫在課堂中應用的幾點思考
當前在多媒體動畫的現階段教學中,任課教師除了了解信息技術之外,對其他方面的知識并不了解。在教學課件開發過程中,如果任課教師用老式的方法寫腳本、信息技術的設計與制作,那么極容易造成設計制作與課堂實際教學發生沖突,互不適應。同時,要了解其他學科知識的特點,課件內容的設置才能符合任課老師的原意,根據實際技術需求進行設定。最理想的課件設計與制作都將由認可教師獨立完成。
Flash動畫制作時間所占比重比較大。任課老師在上課之前要充分地了解教材,做好充足的準備,教學思路與教學內容都應符合學習者的需求。在優化資源的同時,更直觀明了地學習。Flash動畫的重點還是動畫,需要教師具備一定的工作基礎,通過Flash軟件輔助教學,這將有助于提高學科教師的綜合素質。
四、結論
當前對教育領域的探索與發展,教育技術也將不斷發展,這些都對教師提出了更高的要求,這也是未來教師將要面臨的巨大挑戰。學生在不斷充實理論知識的同時,要多參與信息技術活動,借助多媒體技術,提高學習的有效性。本篇論文主要論述了Flash動畫提高教學有效性的作用,并針對其存在的問題提出相應的解決對策,以保證提高課堂教學內容的品質。對此教師應當順應信息化發展,不斷完善自身理論,借助多媒體技術,有效地提高教學品質。
論文關鍵詞:項目教學法,電火花線切割,加工實例
項目教學法,是師生通過共同實施一個完整的項目工作而進行的教學活動。學生完成的項目可大可小,主要通過項目完成的整個工作過程讓學生學習一定的教學內容,并能將教學課題的理論知識和實際技能結合起來,使學生有獨立制定計劃并實施的機會。學生在一定時間范圍內可以自行組織、安排自己的學習行為,培養自主行為能力,最后有明確而具體的成果展示。在這一過程中盡量讓學生自己克服困難、處理在項目工作中出現的問題,綜合應用學習知識。
“電火花線切割實訓”教學過程中,使用項目教學法,通過教學做一體化讓學生完成零件的加工機電一體化論文,這樣不僅提高學生的計算能力、繪圖軟件操作能力和機床操作技能,還培養了學生團結互助的團隊意識和學生的綜合素質、綜合能力。
1 “電火花線切割實訓”項目教學法的一般步驟
“電火花線切割實訓”教學過程一般可分以下幾個步驟,如圖1所示。簡單來說,項目教學可劃分為三個階段,即項目的準備、實施和評價。每個階段所要完成的教學任務不同,教師在各個階段所扮演的角色也有所不同,要集促進師、示范者、評論家于一身。在項目教學準備階段,教師要向學生提供與完成教學項目相關的知識、信息與材料,指導學生尋求解決問題的方法,這時老師主要是學生學習的促進者、指導者。在項目教學實施階段,教師主要是營造學習氛圍、創設學習情境、組織和引導教學過程,當學生在完成任務的過程中碰到困難時,他就給予具體幫助,他更多的是學生學習的組織者和示范者中國期刊全文數據庫。
圖1 項目教學法的一般過程
2 任務的引入
“電火花線切割實訓”是一門實踐性很強的實踐課程,而線切割加工的工藝分析是加工合格產品的關鍵,只有工藝合理,才能高效率地加工出質量好的零件,因此,必須讓學生對線切割加工的各種工藝問題進行深入的探討。
從操作層面上講,在教學時,我們不僅要求學生掌握簡單的切割零件方法機電一體化論文,還要求學生會穿絲、上絲。最后針對模具加工中經常用的跳步加工操作,我們要求每個學生都必須掌握。
在模具零件的加工中,尤其是級進模凹模型孔的加工,型孔與型孔的位置精度要求較高,如果用電火花線切割分別加工型孔很難保證精度要求,在這種情況下這就要使用電火花線切割跳步加工這種加工方法。
3 任務的分配
用電火花線切割機床加工如圖所示的零件,圖2為零件的二維圖。機床為泰州三星機械有限責任公司生產的DK7732A型號機床。零件毛坯為60mm×80mm×δ3mm的45號鋼。對學生的要求:
(1)每組學生在兩天時間內完成三個零件;
(2)記錄每個零件完成的時間;
(3)用游標卡尺測量零件尺寸,記錄誤差。
圖2 加工的零件
3 教師講解
在對零件進行線切割加工時,必須正確地確定工藝路線和切割程序,包括對圖紙的審核及分析,加工前的工藝準備和工件的裝夾,程序的編制,加工參數的設定和調整以及檢驗等。加工步驟一般如下:1.凹模加工工藝處理方法,2.工件的裝夾與定位方法;3.鉬絲垂直校準方法與定中心的方法;4.電參數的選擇;5.跳步加工方法和操作要領。
對于本次教學,在電火花線切割機床操作方面,學生之前已經掌握線電火花線切割的加工原理、機床的基本結構,簡單的工件裝夾、找正,基本的機床加工操作以及軟件繪圖等方法。我們此次項目教學主要要求學生掌握線切割加工的跳步加工,這是教學重點、也是教學難點。
考慮到單純在黑板上講解跳步加工過程以及操作步驟,學生很難掌握,也很枯燥。所以在教師講解時運用多媒體教學機電一體化論文,通過Flash軟件的仿真運動,讓學生充分了解機床加工工件時的跳步過程。這樣不僅激發學生的學習興趣,同時也節省了不必要的畫圖和寫加工步驟的時間。圖3是運用Flash軟件鉬絲走絲軌跡。具體跳步加工步驟如下:
圖3 鉬絲走絲軌跡路線
(1)第1步加工內孔,鉬絲運行軌跡如圖①所示。加工完鉬絲將停止運動,關閉工作液和走絲機構,拆下鉬絲,再按電腦屏幕上的“繼續”鍵,機床工作臺將沿虛紅線方向移動到第2個傳絲孔的位置(加工前穿絲孔已經用鉆床加工);
(2)將鉬絲從第二個穿絲孔穿過,重新固定在儲絲筒上,開走絲按鈕和工作液按鈕,再次按“繼續”鍵,機床開始加工外輪廓;
(3)切割完成后,關閉走絲機構和工作液泵、關閉總電源、取下工件。
4 學生分組、練習
老師講解演示完加工過程后,學生分組練習。機電工程系08模具-1班學生共有36人,實訓地點機電工程系實訓中心模具制造車間,共有快走絲電火花線切割機床6臺,鉆床1臺,鉗工工作臺1臺中國期刊全文數據庫。學生分為6組,一組6人。
在學生的練習過程中,要以學生為主,這主要體現在每組學生的工藝計算、繪圖、工件的裝夾、電參數的選擇等等。老師在巡視過程中發現的問題只需幫學生指出機電一體化論文,讓組內其他同學思考錯誤的原因、怎么解決。這樣提高組內同學之間團結互助、密切配合的團隊意識。
5 點評和總結
在點評和總結環節,主要有組內自評、組間互評和老師點評組成。組內自評由每組組長對該組加工的工件、操作過程中出現的問題以及學生出勤等發表意見。組件互評主要是指6組之間相互指出工件的優缺點、測量尺寸并選出最佳的一組。最終由教師點評,跟蹤學生的反饋情況和在巡視過程中發現的共性問題提出解決方法。
6 擴展與思考
最后,可以擴展知識和對學生提出問題思考,比如:
1.工件定位:以此工件為例,若工件定位不準,對加工的工件有何影響?
2.鉬絲定位:開始加工前,若鉬絲不在穿絲孔的中心,對加工工件有何影響?
3.鉬絲引入處位置怎么最佳選擇?
擴展可以幫助學生學到更多的操作技巧,全面吸收整個項目活動的精髓。思考可以幫助學生明晰項目完成的最佳思考方法,找到自己理論上的不足,提高以后再遇到類似難題的解決能力。
參考文獻
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[4]蔣建強.電火花線切割加工工藝分析及編程實例[J].職業圈,2007(10)129-130.
【關鍵詞】智能控制 單片機 非編碼鍵盤 彩色顯示系統
【中圖分類號】F407.67 【文獻標識碼】A 【文章編號】1009-9646(2008)09(a)-0146-02
1 概述
本設計的CPU選用了增強型51單片機C8051F020。它具有與8051兼容的高速cip-51內核,與MCS-51指令集完全兼容。除了具有標準8051的數字外設部件之外,片內還集成了數據采集和控制系統中常用的模擬、數字外設及其他功能部件。片內有模擬多路選擇器、可編程增益放大器、AD/DA、電壓比較器、電壓基準、溫度傳感器、SMBUS/I2C、UART/SPI、定時器、可編程計數器、定時器陣列(PCA)、數字I/O端口、電源監視器、看門狗定時器(WDT)、時鐘振蕩器、JTAG調試接口等。
彩色液晶選用了拓普微生產的點陣TFT液晶模塊(型號為LMT035DNAFWU)。該液晶模塊具有圖形加速器功能,可以通過簡單的指令快速寫中西文字符,畫點、線、矩形、圓,填充矩形面和圓面,以及可獨立控制的游標等實用繪圖功能,支持并行接口和RS232串行接口,非常適用于以單片機組成的控制系統。
2 硬件設計
2.1 硬件框圖
本工業機器人的硬件框圖如圖2.1。
該系統包括CPU模塊、電源模塊、液晶模塊、繼電器控制板、按鍵模塊和FLASH等。彩色液晶在此系統中為用戶提供可視的操作界面,并在生產過程中實時顯示相關的狀態信息。C8051F020單片機只有64K字節ROM,遠遠不能滿足顯示容量的要求,所以擴展了一組FLASH。
2.2 單片機與液晶控制器接口
C8051F020單片機與液晶控制器的接口如圖2.2。
C8051F020的地址數據總線被配置到了高端(P6口作為高8位地址總線,P7口為低8位地址總線和8位數據總線復用)。P7口與液晶控制器的A0―A7相連,P6口與A8-A16相連,P4.4-P4.7分別與液晶控制器的RST 、CS、RD、WR相連。液晶的高兩位地址由P5.0和P5.1提供。由于干擾信號有可能使液晶顯示出現抖動情況,所以在數據線和地址線上都加了5K的上拉電阻。
3 顯示軟件設計
3.1 顯示模塊指令包格式
控制器所有指令都以以下的格式發送:
3.2 主要程序設計
3.2.1 液晶初始化程序
模塊在工作之前先要初始化內部功能寄存器,初始化流程圖3.2:
3.2.2 寫命令包程序
C8051F020單片機首先把完整的命令包送入地址為F004H(最高兩位地址永遠為2)的只寫寄存器,然后送“1”到地址為F006H(最高兩位地址永遠為2)的寄存器結束一個命令包,并打開顯示。寫命令包的流程圖如圖3.3:
4 系統顯示方案
4.1 顯示空間分配
由于系統要顯示的信息量很大,C8051F020單片機只有64K的FLASH,所有顯示信息要保存在單片機內部FLASH很困難。我們把主要的顯示信息都保存到了外接的大容量FLASH。保存到外接FLASH的信息格式直接決定了顯示的方便與否。
該控制器可以使用功能指令讓顯示器顯示以下幾種基本元素:點、線、矩形、矩形面、圓、圓面、英文字符和漢字字符。所以,我們做如下假設:每一屏的顯示都是由以上8種基本元素組成,我們為每一屏的顯示都在外接FLASH開辟了一個16K的顯示空間,每一屏幕的元素信息都保存在該空間,每一個元素都固定分配64字節的空間。具體分配表如表4.1:
對于不滿64字節的元素,后面的空余空間都填入FFH。
4.2 顯示解析函數
保存在外接FLASH的顯示信息必須通過解析函數顯示到液晶屏上。解析函數主要完成以下幾方面的工作:確定每一屏顯示信息的首地址;把外接FLASH信息以元素為單位(64字節)讀入到單片機的XDATA;確定顯示的是哪一個元素,并調用元素解析函數在屏幕上畫出圖形。顯示解析函數的流程圖如圖4.1:
限于篇幅,系統具體實現代碼在文中未給出,如果有需要,可以與作者聯系。
5 結語
經過測試,本設計在整個機器人系統中取得了很好的顯示效果。液晶滿屏切換的時間大概在0.2秒以內,能夠滿足開發的技術指標。在實際的應用系統開發中,可以根據具體顯示信息的多少來確定外接FLASH的存儲容量。本開發為具有大量顯示信息的設計提供了一個很好的設計參考。
參考文獻
[1] 王幸之,鐘愛琴.AT89系列單片機原理與接口技術.北京:北京航空航天大學出版社,2004.
[2] 陶國正,單片機與接口應用技術.蘇州:蘇州大學出版社,2004.