基于java的数字逻辑虚拟实验平台的设计与实现毕业论文(编辑修改稿)

基于java的数字逻辑虚拟实验平台的设计与实现毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

思想和进行远程科研合作。 目前对虚拟实验室的定义有两种，这两种定义侧重不同方向 ,但都指出了虚拟实验室本质是一个 “无墙的实验室 ”，通过计算机网络系统 ,研究人员或学生不受时空的限制 ,能够随时随地进行虚拟实验操作 ,共享仪器设备 ,共享数据和计算机资源 ,同时进行研讨或得到教师的远程指导。 与现实的实验室相比 ,虚拟实验室有它的许多优势和特点。 如成本低、效率高、功能全、效果好、协作性，具有教 育功能、辅助设计功能、协同实验和研究功能。 对数字逻辑虚拟实验平台开发的理解 虚拟实验是随着现代计算机技术的进步而产生和发展的一种实验模式。 虚拟实验是以计算机为控制中心 ,利用软件技术构建系统的逻辑结构模型 ,基于模块化和层次化的设计思想 ,采用软硬结合的方式 ,协调相关硬件和效应设备形成虚拟实验系统 ,并利用网络技术实现虚拟实验系统的网络化 ,形成运行在个人计算机上实现自行设计与开发 ,以及远程控制与协作的实验方式。 在虚拟实验中 ,学生可利用鼠标的点击、拖动 ,将计算机上各种虚拟仪器按实验要求和过程组装成一个完整的 实验系统 ,同时在这个系统上完成整个实验 ,包括原材料的添加、实验条件的改变、数据的采集以及实验结果的模拟分析等。 因此需要掌握一定的开发技术和扎实的算法逻辑知识，进行现实情况的调研，了解广大师生的实验现状，避免现实中的弊端，才能开发出具有应用价值的虚拟实验平台系统。 数字逻辑虚拟实验平台开发的方法及流程概述 本系统利用所学的相关硬件知识和 软件编程技术 ，在 Eclipse 开发环境下模拟数字逻辑实验室。 以 Access20xx 数据库作为后台数据库，设置不同的登录用户权限，增加系统的安全性，同时对不同的用户进行相 应的管理，易于系统的维护；以 Java 编程语言的布局规则和事件监听实现友好的用户界面，同时依据TCP/IP 通信协议实现交流功能。 本系统先是经过材料的收集，之后根据数字逻辑实验的原理进行开发思路的规划，先是完成了系统界面的设计，之后分别对不同的角色功能进行丰富，最后进行各大模块的整合和调试，形成了一个比较完整的数字逻辑虚拟实验平台的仿真实验。 3 系统的可行性分析 从技术可行性上来说，开发者掌握了基本的计算机硬件知识，如数字电子电路基础、计算机组成原理等，同时也较熟练地掌握了 Java 开发语言， Access20xx数据库操作，使用 JDBC 连接数据库的方法，计算机网络等相关知识，具有良好的理论基础和技术实践经验，能较好的完成本系统的开发与研究。 从经济可行性来说，本系统的开发基本不需要经济支出，有现成的实验设备进行参考，开放的网络参考文献，免费的开发工具和技术指导。 从资源可行性上来说，一台 PC 机、 Eclipse 开发环境、 Access20xx 数据库，技术书籍（数字电路、组成原理、 java 编程原理等）和相关电子文档等。 这些资源在现实中是存在的，可以很方便的获取，不需要再创造新的资源。 综上所述，本系统的技术成熟，评测 手段可靠，具有良好的市场拓展潜力，因此本系统可以开始执行。 4 3 需求分析 系统目标 本数字逻辑虚拟实验平台设计的目标是，在以一定的计算机硬件知识为基础（主要是数字逻辑技术基础）的前提下，结合 Java 开发技术、数据库原理、通信原理等，开发出一款具有实用价值的虚拟实验平台系统。 此系统不仅要有良好的用户界面，安全的访问控制设置，同时要有逼真的实验模拟效果、完善的通讯机制，让实验者如同在现实实验室中 一样。 能经过今后的功能完善，走入市场，真正缓解现实实验室的弊端，最大的实现资源的可持续发展和技术的 开拓创新。 功能需求 本系统为了达到毕业设计的要求和今后走入市场，达到虚拟实验室的基本特性，可供学生、老师以及爱好者使用，必须实现以下功能： （ 1）管理员可以对老师和学生进行增删改查的操作。 （ 2）学生可以根据实验指导完成实验以及写实验报告 （ 3）老师可以进行实验操作的同时对学生的实验报告进行批阅并给予反馈 （ 4）学生与老师可以在线咨询，交流实验过程中的问题 （ 5）不同的用户可以修改自己的登录密码，增强系统的安全性 非功能需求 对性能的规定 本系统在运行过 程中要保证响应时间要短。 在运行环境、与其他软件的接口以及开发计划等发生变化时，应具有灵活的适应能力。 故障处理要求 当实验过程中发生系统故障或者外来干扰产生的实验操作崩溃，系统应及时响应并给出相应的提示信息，方便维护人员进行检错并恢复系统。 其他专门要求 为了保护开发者的版权，本系统设置了一定的安全措施，防止开发团队的利益损失。 同时此系统具有方便的操作界面，利于广大用户的使用。 在可维护性、可补充性、易读性、可靠性、运行环境可转换性的特殊要求等方面做好相应工作，这将有利于系统功能的扩充和市 场价值的长久性。 5 4 系统设计 总体设计 本系统基于软件和硬件的特殊性质，根据教学实验的管理流程和数字电路的实验原理，模拟了数字电路虚拟实验平台。 此系统中管理员、老师、学生拥有不同的权限，主角是学生进行数字实验的相关操作，老师予以检查和批阅，以及师生间相互交流实验疑难问题，总体的设计思路如顶层图 所示。 图 数字逻辑虚拟实验顶层图 逻辑模型的描述 整个虚拟实验室通过 JAVA 技术和数字电路原理开发而成，构建了一个集教学、操 作、指导、结果提交管理为一体的实验平台，管理员可对老师、学生做增删改查的操作，学生根据实验提示操作实验并写实验报告，老师对其批阅和指导。 由于篇幅有限，注重介绍代表性的模块，其逻辑结构如下模块流程图 至图 所示。 学生 虚拟实验室 老师 管理员 登录进行虚拟实验 返回实验数据 提交实验报告 实验报告，测试成绩 查看，提交实验答疑 发布实验信息 接受实验报告 批改实验报告 学生实验疑难问题 在线解答实验问题 对师生的管理（增删改查） 当前系统用户、管理 信息 6 图 登陆界面模块流程图 登陆界面 输入相关信息 用户名是否为空 密码是否为空 连接数据库进行查询 验证是否通过 进入主界面 结束 重新。