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計算機接口技術及應用范文1
企業間因為信息化而加速了溝通進程，同時也發展了市場經濟，促使市場競爭日趨白熱化，企業必須抓住信息化發展基于實現持續發展。企業中很多員工都會使用計算機辦公軟件，而軟件應用也會提高其工作效率。但是，因為不同軟件的數據結構不一樣，使用時容易出現各種問題，只有運用計算機軟件數據接口來進行解決。
1 計算機軟件數據接口應用情況
所謂計算機數據接口，即軟件開發商按照數據軟件的互動交流給用戶提供規范軟件，以提高應用效率。其特點就是安全靈活，應用效率高，用戶可以利用數據接口在不同的計算機上一起使用軟件。如今我國有固定格式數據文件、應用程序API函數、數據庫等不同的計算機軟件數據接口規范。在計算機軟件使用中，數據接口發揮著紐帶作用使不一樣的數據接口計算機軟件被連接，便于用戶使用，工作效率也很高。
安全隱患一直是計算機軟件數據接口的重要問題，對用戶的使用影響很大。相關程序開發時，倘若在前臺頁面或者后臺數據庫中對信息進行直接調取，那么黑客就能夠通過迅速分析應用程序引用對象來盜取整個數據庫的基本邏輯結構。要是用分布式遠程數據庫訪問接口，開發人員還要對應用數據庫中的全部對象的基本信息進行合理記錄，比如數據庫名、用戶基本資料、遠程主機名等等，而記錄時不能有丁點兒差錯，不然就會弄丟數據庫目標，進而難以查找[1]。當用戶學會使用以后，才能不斷掌握數據庫的科學應用方法。計算機技術發展使得用戶對SQL語句能夠初步運用，所以使用時能夠繞開應用程序直接交互使用SQL，而這種數據庫對象的訪問不安全，數據很容易不一致。網絡技術的廣泛使用讓黑客與網絡非法分子有了很多機會盜取計算機信息，造成的不良影響很大。不少人都認為在網絡技術發展中軟件技術的使用越來越普及，比如利用數據庫查詢語句與數據信息等等，而這也會相應帶來安全隱患。盡管我國計算機軟件數據接口技術發展并不成熟，但還是需要不斷大力培養設計開發人員，加強信息核對輸入與開發，使計算機數據接口功能的實現流程更加便捷。
2 計算機軟件數據接口設計原則
2.1 面向對象
開發計算機軟件的人認為應該要詳細而復雜地設計接口才能到達更好的效果，而且各程序模塊的耦合性的降低作用也更佳，并且有主減少程序的開發成本及難度。所以，在設計計算機軟件數據接口時，應該針對對象來提高其合理性，并以科學的原則讓軟件程序的使用效率最大化。另外，還必須詳細描述數據接口的各項功能。
2.2 可拓展性
軟件接口的設計要以軟件自身情況為基本，由于用戶對軟件程度的應用越來越熟練，軟件系統也在持續升級，所以數據接口的升級也必須跟上腳步，這樣才能確保用戶的使用滿意度[2]。對于第三方開發商來說，其軟件接口應用會受到數據接口升級影響。所以，開發設計者應該按照可拓展性來設計數據接口，要努力不影響第三方軟件運營商，以便于計算機軟件數據接口用戶的利益受到保護。
2.3 高容錯性和高健壯性
所謂高健壯性就是當規則以外的指令被輸入計算機軟件數據接口時，計算機會存在額外的處理能力。優秀的系統既可以快速接受正確指令，還可以對突發指令或者規則以外的指令進行處理、判斷。因為計算機軟件數據接口擁有很多程序，故而開發員在設計中應該根據高容錯性原則確保計算機對錯誤的高效處理能力，防止因為數據接口錯誤而影響軟件系統，使其能夠被正常使用。
3 計算機軟件數據接口應用方法
計算機軟件數據接口有應用程序接口函數、經過封裝的接口函數等等，甚至還有固定格式的數據接口。事實上，對于接口形式的有效選擇應該遵循計算機軟件數據形式、轉換要求來進行，那么才會確保它們發揮作用。
3.1 文件交換
所謂文件交換就是根據特定結構數據接口來進行數據交換，讓第三方開發商與用戶可以有效轉換數據。ini與txt文件是兩種最普通的數據文件交換模式。windows系統配置的就是ini文件，而且也是該系統的操作要求所決定的，運用windows本身的API函數可以轉換文件[3]。所以，ini文件在系統配置與數據轉換里運用很廣。而windows系統里還有自帶有txt文件，它屬于文本格式，能夠對開發商與程序員的軟件開發過程進行記錄。txt文件在日常應用中由于應用廣泛而使得它成為了軟件開發時統一提供操作方法的一種格式，使得程序員或者開發商能夠自由應用txt文件。txt文件對于各種用戶的使用需求也能響應，從而在編程與設計中與數據接口應用需求相一致。
3.2 應用程序接口函數
作為函數體系的計算機軟件數據接口函數，該函數囊括了開發商在軟件開發時定義好的諸多函數，而且也封裝好了。就此來看，應用程序接口函數有著較好的保密性，盡管能夠提供軟件數據接口服務，可是并非對用戶是開放的。這樣一來，數據接口的安全性就有了保障，當用戶在操作時就能夠按照開飯時制定的規則選擇合適的封裝函數，做好數據交換工作。如今，國內的應用程序接口函數有著大范圍的使用，不少開發商為了使轉化效果更佳而公布了自身的接口函數，希望能夠加強接口函數的應用力度。
3.3 中間數據庫模式
在軟件數據接口模式里，中間數據庫模式比較常見，它屬于軟件開發商定義、授權的程序，公共數據庫能夠被自由訪問。有的特定的且能夠訪問的數據庫被開發商在開發時就定義與規范了，這是一種開發難度并不大的數據庫模式，也便于用戶靈活使用數據庫。要是用戶想對特定數據庫之外的別的數據庫進行訪問，那么就應該深入地分析別的數據庫的相關配置，要是數據模式太復雜了，就會提高中間數據庫模式的應用難度。因此，這是一種應用范圍并不廣泛的中間數據庫模式，也不適宜廣泛地進行推廣使用。
4 結束語
總的來說，信息技術所提供的便捷性使得其應用的范圍越來越廣泛，但是由于計算機軟件種類繁多，而且其數據結構也不統一，所以在同時使用很多軟件的時候容易出現數據不兼容的情況，這樣不僅會影響計算機的整體運行效率，而且也會影響用戶的工作效率。而計算機軟件數據接口的出現很好的解決了這樣的一個問題，計算機軟件數據接口相當于橋梁紐帶的作用，能夠最大程度的緩解各軟件之間的不兼容問題，以向用戶提供更加便捷的服務。為使計算機軟件數據接口的應用更加廣泛，在對其進行設計的時候應遵守一定的原則和規范，這樣才能夠最大程度的發揮出其作用。換言之，計算機軟件數據接口的應用對于計算機軟件系統的發展和推廣具有十分重要的意義。
參考文獻
[1]劉兵.計算機軟件數據接口的應用分析[J].計算機光盤軟件與應用，2012（1）：78.
計算機接口技術及應用范文2
【關鍵詞】計算機軟件 數據接口 應用探析
隨著信息時代和數據時代的到來，計算機作為現代化社會在各領域廣泛應用的新型技術，對行業發展和經濟效益提升發揮著重要作用。計算機技術在各行各業的廣泛應用帶動了計算機軟件開發的更新和發展，由于軟件開發商不同，開發的計算機軟件也會應用不同的數據結構，給計算機用戶多個軟件操作帶來了困擾。計算機軟件數據接口可以很好地解決各軟件因處理數據格式帶來的多種問題，同一用戶對多種計算機軟件進行不同操作時，就必須依賴數據接口，減少操作困難。
1 計算機軟件數據接口的涵義
一般來說，計算機軟件數據接口是指為計算機用戶或者軟件開發商提供用于連接軟件和數據庫的一套標準和規范，在確定數據接口名稱后，可以實現不同類型、位置的數據庫進行不同連接端口、主機等信息的轉化和分離，也可以在配置合理的對外接口完成對軟件數據的傳輸和交流，極大的滿足計算機用戶對不同軟件的操作需求，提高計算機技術的應用水平。數據接口具有很好的靈活性，也可以維護計算機數據安全，在實際運用過程中表現形式較為多樣，主要是各種計算機數據庫和計算機數據文件，是計算機軟件應用中極其重要的交互橋梁。
2 計算機軟件數據接口的設計原則
2.1 數據接口要滿足用戶的應用要求
數據接口要滿足計算機軟件用戶的應用要求是設計數據接口的基本目標和要求，設計軟件數據接口是為了服務軟件應用客戶不同應用需求。軟件數據接口可以提供的功能服務是由軟件自身決定的，但軟件程序具體應用范圍又需要數據接口進行拓展。因此，要實現數據接口最大化滿足用戶需求，就需要對具體軟件服務性能進行分析，使其既能滿足軟件應用用戶，又符合相關行業標準和規范。
2.2 數據接口設計應遵守行業規范
計算機技術的發展使得計算機軟件開發商變得越來越多，由于各個軟件開發商使用的軟件編程語言、數據庫可能存在差異，在每個計算機軟件的數據庫結構各不相同，極不利于計算機軟件的維護和升級，在缺乏統一性數據接口的情況下，計算機用戶對軟件的管理和應用也受到了限制。所以軟件開發商在數據接口設計時，需要在一定程度上符合數據接口的標準，遵守現有計算機行業規范。
2.3 數據接口設計應具有一定的可擴展性
當今社會發展日新月異，計算機軟件也必然會升級和更新，在數據接口設計時要具備一定的可擴展性是設計需要遵守的關鍵原則。軟件數據接口的設計要以計算機軟件為基本點，根據計算機用戶對軟件使用程度的提高對數據接口進行升級和更新，發揮數據接口在軟件應用中的具體作用。另外，具有可擴展性的數據接口可以減少對計算機軟件后期大規模改動，對維護計算機用戶的數據安全具有一定的積極作用。
2.4 數據接口設計應面向對象
在進行數據接口的設計過程中，應該根據面向對象的要求以及計算機軟件性能要求提高設計的合理性，數據接口在一定程度上面向對象是數據接口設計需要遵循的根本要求。不僅可以有效提高計算機數據接口的使用效率，也能延長計算機軟件的應用壽命。設計面向對象的數據接口，需要詳盡的把握計算機軟件性能和數據庫特點，滿足計算機用戶的功能需求，降低計算機各軟件各程序之間的雜糅性，保證用戶更為便捷和高效的進行軟件應用。
2.5 數據接口應具有高容錯性
就是在設計數據接口時，要注重開發數據接口處理規范輸入外的情況輸入能力，并能做出該種輸入與規范輸入要求不相匹配的判斷，及時為計算機軟件用戶提供合理的處理方法。如果數據接口該項性能把握較好，除了可以有效接受規范輸入的正確指令，也能判斷錯誤指令并進行相應的處理，讓計算機用戶在無計算機軟件操作經驗的情況下，也能維持軟件系統的正常運行，避免因操作錯誤給軟件系統造成不必要的損失。
3 計算機軟件接口的應用分析
3.1 數據接口的轉換文件模式
計算機軟件數據接口的應用最重要的方面就是軟件數據接口的轉換文件模式。在這種模式下，通過采用相應的軟件數據接口，實現不同數據的傳輸和共享，軟件開發商需要設計和規定軟件數據結構，軟件用戶在數據結構規定下提交相關文件，當計算機軟件掃描到相關文件后，就可以完成用戶所需要的文件轉化，實現不同數據的交互。最廣泛的就是TXT文件轉換模式。
3.2 應用程序接口的函數模式
應用接口的函數模式在數據接口中比較多見，在這種模式下，數據接口需要具備嚴格的保密性。在進行接口設計時，需要事先定義好軟件需要的函數程序，然后由計算機軟件用戶進行軟件數據操作，技能促進軟件數據間的轉換，也能有效保證其安全性。較為常見的是應用程序接口函數模式是API模式。
3.3 軟件數據的中間數據庫模式
計算機軟件的開發人員在軟件設計過程中，依據行業原則建立公用性質的中間數據庫，在保證計算機用戶在遵守數據接口設計原則的基礎上，經過授權實現計算機軟件數據間的傳輸和流通。這種模式比較多樣化，在保證軟件操作靈活性的同時，避免數據開發過程中的繁雜流程，常見的有Access、Oracle的主流數據庫，但這種主流數據庫應用起來具有一定難度，適用范圍相對較小。
4 結語
隨著計算機技術應用范圍的不斷擴大，計算機軟件數據接口的應用，可以將先進的計算機技術更好的為用戶所用，有效的增加用戶進行多個軟件操作的便利程度，讓計算機用戶朝向信息化、高效化、整體性方向發展，提高了計算機軟件系統的應用水平。
參考文獻
[1]劉兵.計算機軟件數據接口的應用分析[J].計算機光盤軟件與應用，2012（01）：72+68.
計算機接口技術及應用范文3
關鍵詞：計算機軟件；數據接口；應用分析
計算機軟件數據接口是軟件開發商對第三方開發商和用戶提供一個標準的規范，方便實現特殊軟件進行數據交流，從而使得用戶和第三方開發商能夠更方便的使用軟件，同時也保證了開發商軟件數據的安全性。計算機軟件數據接口有多種標準規范，其中包括應用程序的接口函數和固定格式的接口函數，通過計算機軟件數據接口的標準規范便能夠使得不同的計算機軟件進行數據交流，也就是說計算機軟件數據接口是不同軟件進行數據交流的橋梁。本文主要講述計算機軟件數據接口應用的現狀、計算機軟件數據接口的設計特點以及計算機軟件數據接口的應用。
一、計算機軟件數據接口應用的現狀
現今MIS系統已經和較多的大型企業內部信息管理系統建立了接口，這些信息管理系統中包含集團煤炭系統以及公司電量采集系統，對這些管理信息主要是采用創建數據庫來進行實現的，但是這種管理方式在實際過程中存在著較多的安全隱患[1]。首先用戶在長期使用數據庫的過程中掌握了數據庫的組成結構，這部分用戶對結構化查詢語言非常熟悉所以在訪問數據庫時便可以繞過應用程序，然而通過這種方式訪問數據庫將會導致較多的安全問題，比如用戶采用繞過應用程序的方式對數據庫進行訪問將會使得訪問數據庫得到的數據與原來儲存在數據庫中的數據不相同。另外在開發應用程序時，前臺程序都是直接調入到數據庫的，非法用戶便可以通過分析前臺應用程序來全面了解整個數據庫的結構，對于非法用戶而言這種調入方式使得其在對數據庫進行攻擊時變得非常簡單，所以這也會使得數據庫的安全性受到威脅[2]。此外在用戶遠程訪問數據庫時非常麻煩，即需要訪問人員提供遠程主機名稱、用戶名以及用戶對象，這些語句很難編寫，如果在編寫過程中出現細微錯誤便會造成無法連接到數據庫的現象，所以存在著一定的查找難度。
二、計算機軟件數據接口的設計特點
在計算機軟件數據接口中接口主要是利用硬件和軟件共同作用使得微處理器進行相應的數據傳輸，計算機軟件數據接口的形式多樣可以讓用戶更便捷的使用軟件，計算機軟件數據接口的設計目的有很多種，下面將進行詳細說明。
1、滿足用戶的需求
首先計算機軟件數據接口最主要的目的是使得用戶和開發商更便捷的使用軟件，因為用戶和開發商在實際操作軟件過程中會出現較多的格式問題，這些問題影響了用戶和開發商使用軟件的感受，使得用戶和開發商在使用過程中出現了許多的麻煩，尤其是在進行重要數據傳輸時[3]。軟件開發的目的是使得用戶和開發商更加便捷的去操作，而且裝有該軟件的企業在進行重要商業活動時都會使用該軟件進行相關的數據傳輸，如果不能夠方便用戶和開發商進行相關的數據傳輸，那么計算機軟件數據接口的設計將是不成功的。所以在計算機軟件數據接口的設計過程中要首先滿足用戶的需求。
2、面向對象的原則
計算機軟件數據接口的設計過程中要滿足設計的科學性，因為用戶和開發商在使用的計算機軟件數據接口的過程中需要計算機軟件數據接口能夠非常便利的使用。即設計的過程中要有一定的科學依據，不然所設計出來的計算機軟件數據接口將無法滿足用戶和開發商的實際需要，而且要符合理論上的可行性[4]。當然計算機軟件數據接口的設計所面向的是廣大的用戶與開發商，而且要使得設計出來的計算機軟件數據接口能夠提供用戶和開發商所要求的功能，并且讓用戶在使用計算機軟件數據接口的過程中有非常良好的感受。對于計算機軟件數據接口的編寫人員而言，將計算機軟件數據接口設計的越復雜越仔細，計算機軟件數據接口的效果才會變得更好，因為這樣能夠避免各個程序之間發生排斥，只有將計算機軟件數據接口設計復雜仔細，才會減少計算機軟件數據接口的設計成本。
3、軟件數據接口的高健壯性及高容錯性
計算機軟件數據接口的高健壯性以及高容錯性是計算機軟件數據接口設計的必須要求之一，計算機軟件數據接口的高健壯性指的是計算機軟件數據接口對于發生的特殊輸入情況能夠進行相應的處理，而計算機軟件數據接口的高容錯性指的是計算機軟件數據接口有獨立的判斷力以及處理能力[5]。計算機軟件數據接口在運行的過程中會關系到許多程序，而程序較多的話會導致計算機軟件數據接口發生錯誤，這種錯誤是不能夠完全避免的，所以就需要計算機軟件數據接口有較大程度的容錯性。另外用戶在使用計算機軟件數據接口的過程中是極難找到錯誤的原因，只有通過計算機軟件數據接口的高容錯性才能避免計算機軟件數據接口本身的錯誤對整個軟件系統造成較嚴重的影響。
4、軟件數據接口的可擴展性
計算機軟件數據接口是用于軟件之中的，而軟件是不斷的更新換代的，而且用戶的需求也會越來越大對于軟件的要求越來越高，這就需要新的軟件來替代。而新的軟件又會使得不同的設備間不能夠進行數據傳輸，所以就需要及時對計算機軟件數據接口進行更改，對計算機軟件數據接口進行更改需要其有較大的可擴展性。不然在進行軟件數據接口的更改過程中會出現無法進行更改的情況。
5、遵守本行業的標準數據接口規范
目前計算機行業可謂是空前的發達，在這個時代軟件開發商也抓緊機遇，希望在這個時代能夠占據屬于自己的市場份額。由此便出現了大批的軟件開發商，這些軟件開發商都使用著不同的編寫語言以及接口標準，這樣便導致了用戶在使用過程中的極大不便，所以計算機軟件數據接口在設計過程中要符合國家的標準。
三、計算機軟件數據接口的應用
計算機軟件數據接口有很多種形式的標準規范，這些標準規范包括API函數或者有固定格式的數據文件。
1、文件交換模式
文件交換模式的主要形式是ini文件和txt文件，文件交換模式主要是利用特殊的數據結構來達到數據交換的過程。ini文件是最常使用的數據交換文件之一，Ini文件是由windows系統本身所配置的，所以在絕大多數的軟件中都是可以用ini文件來進行關于配置信息的記錄[6]。Txt文件也是由windows系統本身所配置的，不過txt文件是文本格式文件，而且在絕大部分的程序開發中都會使用txt文件。
2、應用程序接口函數模式
所謂的應用程序接口函數模式就是在軟件開發之前由廠商定義的函數，用戶需要操作數據只需要根據開發商制定的規則進行操作便能夠完成數據的傳輸。
3、中間數據庫模式
接口模式是可以用數據庫的模式表現出來的，中間數據庫模式就是指定用戶所能夠訪問的公用數據庫，但是在實際過程中還會使用到其他的數據庫，在使用其他的數據庫時需要考慮數據庫的配置，如果其他數據庫比較復雜的話就會在使用中間庫數據模式的過程中變得非常復雜。而且中間數據庫模式在實際的應用中，所適用的范圍不是很大，無法大范圍應用。
計算機軟件數據接口主要是起到一個橋梁的作用，因此是軟件操作的重要部分，而且計算機軟件數據接口使得廣大用戶更加便利的操作軟件?！?/p>
參考文獻
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計算機接口技術及應用范文4
關鍵詞 創新 單片機原理與接口技術 教學
中圖分類號：TP368.1 文獻標識碼：A
0引言
在“大眾創業、萬眾創新”的新形勢下，大學生創新能力的提高關系到我國創新型國家的建設。如何提高大學生的創新能力是一項重要職責和歷史任務。盡管眾多文獻探討了提高大學生創新能力的方法、策略和手段，然而這些文獻均是站在宏觀的角度，給出的建議均比較抽象，沒有把如何提高大學生的創新能力與課程的具體教學活動結合起來，因而收效有限。本文結合《單片機原理與接口技術》課程，以培養“創新型”的新世紀大學生為目標，通過通信工程專業學生必修的《單片機原理與接口技術》課程作為平臺，對如何實現創新型的《單片機原理與接口技術》課程教學活動進行探討。
1面向“創新”的《單片機原理與接口技術》教學
1.1引導學生形成創新性思維
要培養學生的創新思維，就需要不斷激發學生的學習興趣，并引導他們去想象和推理。在進行《單片機原理與接口技術》教學時，教師可以舉一些現實生活中的實際例子以激發學生的興趣。如導彈的導航裝置、計算機的網絡通訊與數據傳輸、電扇遙控、電子寵物等等，這些設備里面都有一顆單片機芯片。筆者在上《單片機原理與接口技術》課程時曾經舉一個例子。我們在學習模擬電子時，學習了P-N結，在P-N結的基礎上構成了二極管和三極管。然后我們學習了三極管的特性，并且知道當三極管處于放大狀態時形成各種形式的放大電路，然后在放大電路的基礎上構成各種集成電路（芯片），如運放、穩壓電源、各種CPU芯片等。這些芯片都是由半導體構成，進一步說是由由半導體構成的P-N結構組成，再進一步說是由P-N結構成的三極管組成。再進一步引導學生思維，如既然現在所有的芯片都是由半導體作為基礎材料，那么這種材料的特性可能會限制芯片的使用溫度和工作速度，能否尋求一種更好的可以替代半導體的材料（比如納米材料）來制造芯片，讓芯片的工作溫度更高、功耗更低、速度更快？這些芯片與未來的量子計算機有什么關系？這樣通過引導進一步激發了學生的創新性思維。
1.2激發學生的創新動力
教師在進行《單片機原理與接口技術》教學時，應注意從學生的內在和外在兩方面不斷激發學生的創新動力。
為了激發學生內在的創新動力，教師應從“以教師為中心”的教學方法轉變到以學生自學為中心、以指導和服務學生為中心的教學方法上來。比如在上“定時器/計數器”章節時，可以利用多媒體手段，形象的解釋定時器和計數器有什么不同。同時還進一步引導學生，單片機的計數器和大一時學習的數字電路基礎中的定時器有什么區別？更進一步，教師還可以將《單片機原理與接口技術》課程的“定時器/計數器”與常用的PC機和手機中的“定時器/計數器”進行比較，單片機中的計數器與PC機中的計數器是總是對著干，比如單片機中的計數器是加法計數器，而PC機中的計數器屬于減法計數器。如此等等。
為了激發學生外在的創新動力，教師在教授《單片機原理與接口技術》課程時，有意識地引導學生與考研、就業等結合起來。比如現有的《單片機原理與接口技術》教材內容安排中，對并口擴展和RS232串口總線講得多，對I2C總線、CAN總線及USB接口技術卻很少涉及。然而現在企業里面對I2C總線、CAN總線及USB接口的開發和應用比較多。為此教師可在課堂上適當向學生補充當前企業和社會使用比較熱門的硬件接口和軟件編程技術。教師需要收集一些與《單片機原理與接口技術》相關公司企業的招聘信息，然后引導學生，告訴學生學好了《單片機原理與接口技術》課程，一定會找到相應的崗位。這樣學生學習的積極性和創新動力自然就具備了。同時可通過歷屆電子設計大賽中的優秀作品及創作者的介紹，或者成功校友的一些經歷作為動力來激勵學生的學習和創新動力。
1.3培養學生創新毅力
為了培養學生創新毅力，教師在講解《單片機原理與接口技術》課程時，可以列舉一些例子。比如第一臺計算機是機械計算機，是一種系列齒輪組成的裝置，它需要使用種鑰匙旋緊發條后才能轉動，只能夠做加法和減法，功能非常弱小，而且無法普及使用，怎么辦？需要一顆永不放棄的恒心繼續創新。于是人們又發明了電子管計算機，但是電子管計算機體積龐大，而且速度太低，還是無法普及，怎么辦？于是晶體管計算機又被發明了。晶體管比電子管小很多，不需要暖機時間、消耗能量較少、處理更迅速、更可靠，但是由于晶體管計算機價格太昂貴，主要用于商業、大學教學和政府機（下轉第86頁）（上接第80頁）關，還是無法普及使用，怎么辦？大規模集成電路（芯片）計算機又被發明了，包括現在的PC機、服務器、單片機、DSP和手機等，都屬于大規模集成電路計算機?？墒侨藗冞€沒有停止探索創新的步伐，功耗更低、速度更高的量子計算機正在研究和實驗中。
另外，教師在講解《單片機原理與接口技術》課程時，可通過加強學生在動手能力上的培養，以增強他們的創新毅力。有科研課題的老師，盡量讓學生參與，編寫一些簡單的程序模塊，焊接一些簡單的芯片和分離元件，讓學生不要怕幸苦、不要擔心失敗。哪怕只是跑腿買元器件、畫原理圖和PCB圖等，學生也能從中得到很大的收獲。通過這些具體的動手，讓學生不斷的嘗試，不斷地改進和創新，從而培養學生的創新毅力。
2結語
通過通信工程專業學生必修的《單片機原理與接口技術》課程作為平臺，結合具體的教學過程，從引導學生打好基礎、形成創新性思維，激發學生的創新動力和培養學生創新毅力等角度多方面出發，積極引導學生學習《單片機原理與接口技術》課程的能動性和創造性，增加了學生學習該課程的氣氛，提高了學生的創新能力。所培養的學生在課外科技活動、開放實驗室課題、電子設計競賽、畢業設計中具備了創新意識，并多次在國家大學生創新計劃、挑戰杯、節能減排比賽中獲得獎項，取得一定效果。
基金項目：2014年，湖北省教育廳，湖北省高等學校省級教學研究項目（2014126）：以“人人卓越”為目標的《單片機原理與通信接口》教學改革與實踐。
參考文獻
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計算機接口技術及應用范文5
關鍵詞：微機原理；接口技術；教學內容；教學改革；計算思維
所謂計算思維是運用計算機科學的基礎概念進行問題求解、系統設計、以及人類行為理解等涵蓋計算機科學之廣度的一系列思維活動。它作為計算機基礎教育中一個相對較新的概念，雖然已得到了教育界和學術界的廣泛認同，但其具體內涵、貫徹落實的思路在學術界仍有不同見解，有待于我們在相關課程的教學實踐中不斷探索。
1 教學內容改革
微機原理與接口技術課程內涵可歸結為微機原理、微機接口和微機應用3大部分，原有的知識體系如圖1所示。但隨著新一輪2012教學計劃的實施，課程教學時數大幅減少，電類與非電類專業的教學時數分別從過去的70+20學時（講授70，實驗20）和54+16學時減為52+18學時和36+10學時。顯然，繼續按原有的知識體系教學，已難以實施。如何在教學時數大幅減少的背景下，構建新的課程教學內容體系，將教學重點落在計算機接口及應用技術介紹和突出計算思維能力培養上，我們著重從以下方面思考改革。
1.1 關于硬件編程教學
硬件編程教學實際包括兩個方面，即編程語言和穿插在接口技術及應用教學之中的硬件編程方法。在圖1課程知識體系中，匯編語言是硬件編程的工具，內容相對獨立，但在課程教學中所占的課時卻不少，高達14學時以上。盡管如此，由于匯編語言依賴于機器特性，指令理解和編程難度較大，要讓學生掌握匯編語言程序設計的方法和技巧，僅靠14學時的課內教學往往難以達到預期教學效果。對于理論教學僅有36學時的微機原理與接口技術課程來說，要拿出十幾個學時來進行匯編語言的教學，顯然難以滿足以計算機接口及應用技術為主線的教學需求。
筆者對非電類專業的微機原理與接口技術課程刪去匯編語言相關教學內容，而通過與高級語言程序設計等相關課程的銜接，將C語言作為硬件編程語言開展計算機接口及應用教學，這樣節省的課時可用于加強接口及應用技術的學習，有利于突出接口技術及應用這條主線。對電類專業將減少匯編語言相關教學內容介紹，采用匯編與c語言混合編程進行硬件編程教學，體現實際工程開發的特點。
1.2 背景機選擇
隨著微處理器技術在各專業領域的深入應用，單片機和嵌入式技術已成為微機應用的主流技術之一，但為講授清楚現代微處理器的先進技術，目前全國各重點大學仍普遍采用PC系列微處理器作為背景機開展教學。對于一些電類專業，往往會在該課程之后開設一門以實踐教學為主的單片機/嵌入式系統設計課程。
隨著計算機技術的飛速發展，PC微處理器技術越來越先進，性能已超過傳統意義上的小型機，伴隨而來的是內部結構越來越復雜，而從非計算機專業應用計算機的特點看，一些先進技術又并非課程重點，現有教學實踐大多是淡化其內部原理介紹。采用c語言開展硬件編程教學后，編程結構（內部寄存器及使用）也可進一步淡化，背景機介紹的重點實際放在與存儲器、I/O接口實現連接的外部接口特性上。這一層面上，各類CPU的基本接口特性大同小異，所以，教學的思路是仍以PC微處理器為主要背景機，同時兼顧單片機/嵌入式技術介紹，這樣既可通過PC背景機講清現代微處理器使用的先進技術，又可通過基于PC機、單片機/嵌入式處理器接口設計案例，讓學生理解各類微處理器接口的基本原理實際是相通的，并不因背景機改變而改變。
1.3 存儲器與I/O接口擴展教學
存儲器與I/O接口是微機系統必不可少的基本組成部分，是教學的重點內容之一。圖l的知識體系是將它們作為獨立章節施教，好處是體現了課程的系統性和完整性，缺點是所需課時較多。但存儲器與I/O接口從功能、結構和與CPU連接的特性上，均有以下本質共性：
（1）功能上兩者都是用于存數，只不過內存中存的是計算機內部的數據，而接口中存的是CPU與I/O設備交換的信息。
（2）內部基本結構相同，均由3種基本邏輯部件：地址譯碼器、片選與讀/寫控制邏輯和存儲電路組成，如圖2所示。作為存數主體的內存單元和I/O端口，從數字邏輯角度看都是寄存器，都可被CPU進行讀/寫訪問。主要差別是，存儲器只與CPU交換數據，而I/O寄存器要在兩個方向上傳遞數據，一個方向與CPU交換數據，另一方向與外設交換數據（圖中虛線所示）。
（3）與CPU連接的外部基本引腳信號線相同。數據線、存儲單元或I/O端口選擇線、片選線和讀/寫控制線4類與CPU相連的外部引腳信號線和CPU的連接方法基本相同。
從擴展內存和I/O接口構成微機應用系統角度，基本原理是相同的，關鍵都是在地址分配基礎上實現存儲單元/I/O寄存器地址譯碼，將兩章整合施教有利于減少教學時數，提高教學效率。
1.4 課程知識體系構建
基于上述教學內容改革，對圖1各章節進行整合，構建新的“微機原理與接口技術”知識體系，以非電類專業為例，教學內容詳見表1。由表1不難看出，教學內容改革的重點突出接口技術及應用該重點與課程教學目的是一致的。對電類專業，可在此基礎上適當增加匯編語言程序設計內容及匯編與c語言混合編程方法。
2 教學手段和教學方法改革
教學手段和教學方法的改革一是要有利于提高教學時效比，二是要有利于培養學生的計算思維和創新思維能力。
2.1 注重共性知識提煉，提高教學時效比
本課程有許多知識點的基本原理、基本方法是相同或相似的，如各類存儲器芯片和各種可編程接口芯片，從與CPU接口的角度，基本接口特性是相同的；程序查詢式數據傳送與程序查詢式中斷識別與判優，總線仲裁與向量式中斷識別與判優在原理上有許多相似性；各類ADC芯片因采用的轉換原理不同，內部結構可能差別較大，但從外部引腳的設置上卻具有很大的相似性，接口方法也大同小異；與ADC類似，DAC芯片也是如此。所以教學中應注重這些共性知識的提煉，這樣既有利于提高教學時效比，也有利于從計算思維角度去理解和分析一類解決問題的方法。
2.2 精心設計教學案例，完善案例教學
從計算思維能力培養角度出發，計算機接口技術本身是應用的技術基礎，教學的重點應落實到如何應用這些技術去思考、解決專業領域的實際問題。所以教學應注重具有實際應用背景的案例分析和設計方法介紹。為此，我們依據從簡單到復雜的原則，根據教學的進度精心設計教學案例，包括存儲器與I/O接口擴展設計、中斷處理程序設計、定時器/計數器應用系統設計、鍵盤與LED顯示器接口、步進電機控制和典型數據采集系統設計等涵蓋課程各重要知識點應用的案例。主要案例與知識點應用的關系詳見表2。
教學案例設計總的原則是緊密圍繞課程重要知識點及應用，難度要適中、便于學生理解和參與教學活動中。案例的講解要從問題的引入，分析需解決的問題和解決的方法，再到設計思想和設計方法。通過逐步引導使學生掌握應用相關接口技術解決實際問題的思維方式。以鍵盤接口設計為例，首先分析歸納鍵盤接口要解決的主要問題，按鍵的識別和鍵碼的產生；然后分析按鍵識別的方法和鍵碼產生原理；再引導學生應用所學并行接口設計鍵盤接口的方法，進而編寫按鍵識別和鍵碼產生的接口驅動程序。
2.3 精心設計完善研討式教學
計算思維能力的培養過程應該是學生積極參與、師生互動交流的過程。如何讓學生參與教學互動，激發學生的求知欲和主動思考問題的意識，除教學中精心設計啟發式提問外，研討式教學是目前為各重點大學普遍所接受、能較好地實現師生互動交流的教學模式。
研討式教學設計包括兩個方面，一是研討內容的選取，這可以從精心設計的教學案例或課程實驗項目中選??；二是研討模式的設計，計算機接口設計或計算機應用系統設計，思維方式不同，同一問題往往有不同的解決方案，這就為研討模式設計提供了一種思路，將學員分成若干研討小組，每個組首先在組內自行研討并提出設計方案，制作好課件拿到課堂研討。研討時，每組推選一名代表講解設計方案和思路，其他成員可對其提出的解決方案進行補充，然后大家一起對硬、軟件方案的合理性、優點和問題進行討論，最后由教師進行總結。通過這種形式的課堂討論，學生可以從不同角度提出問題，教師也可以從不同角度了解學生理解問題的癥結所在，從而從不同的層面有的放矢地幫助學生掌握正確的思維方式。
研討環境在條件允許時可選在實驗室進行，這將更有利于理論與實踐教學相融合，研討結果可以得到實際的驗證，學生有成就感，從而提高學生主動思維的自信心。
2.4 加強教學資源建設，滿足學生自主學習需求
計算思維能力養成，需要強化學生自主學習和主動思維的意識，這就需要為學生自主學習提供良好的學習環境。結合多年在國家精品課程建設取得的成果和新一輪國家精品資源共享課建設計劃，進一步豐富和完善課程教學資源，包括多媒體教學課件、視頻教學、教學動畫、虛擬實驗、經典教學/實驗案例分析、疑難問題解析、習題庫及解答等教學資源。利用這些資源，學生可上網自主學習，亦可在模仿案例思想解題的基礎上，養成自己主動進行計算機接口及應用系統設計的思維意識。
3 實驗教學改革
實驗教學是本課程的重要組成部分，對加深學生理解與掌握理論知識，培養學生的計算思維能力和實際動手能力，具有課堂教學不可替代的作用。所以注重理論教學的同時，也應重視實踐教學模式和實驗內容的改革，以滿足計算思維能力培養的需求。
3.1 被動模仿到主動設計的思維方式
人類許多創造發明和科學技術的進步，都是在積累前人經驗、模仿前人的基礎上主動創新而來的。許多基于計算機應用的智能系統，如專家系統的工作過程實際上就是模仿人類專家求解問題的過程，借助它的學習機制，專家系統可以不斷地積累新知識，從而提高其求解問題的能力。
應用接口技術解決實際問題的計算思維能力培養，亦可從模仿教學/實驗案例解決簡單的應用問題開始，在熟練掌握接口基本原理、基本方法和不斷積累應用經驗的基礎上，培養學生主動思維、主動設計的思維方式。這就需要精心選擇實驗內容和設計實施方法。
一般對以驗證為主和簡單的設計實驗，可通過案例分析、討論，引導學生通過模仿案例思路在課內或課外完成，對較難的設計性和綜合應用性實驗，則啟發學生合理設計實驗步驟，引導學生從被動模仿轉為主動思考、主動設計。
以基于LED顯示的電子時鐘設計為例，實施設計詳見表3。設計內容中，一些是安排已做的實驗或已通過實驗熟悉的內容，通過這種分步實施，學生在模仿基礎上稍加改進即可逐步推進，使學生感到設計并不復雜，有利于提振其自主思維、主動創新設計的自信。
3.2 注重復雜問題分解和協作精神培養
實際應用開發中，往往需要將一個大的工程項目分解成許多功能相對獨立的子項目，由項目組共同協作完成。所以實驗教學中，在注重被動模仿到主動設計思維方式培養的同時，也應注重復雜問題逐步求精、分而治之的思維方式和團隊協作能力的培養。
對功能較多的復雜實驗，如多芯片綜合實驗和基于控制對象的應用型實驗，可引導學生將實驗分解成層次結構的多個基本功能模塊，這些模塊可以是前面實驗中已實現的，或者是通過案例模仿即可實現的。這樣就可從底層模塊開始，以搭積木的方式層層搭建來完成復雜功能。這樣既簡化了實驗，又能提高學員主動設計、完成復雜實驗的信心，還能體會實際工程開發的特點。
協作能力的培養則可完善“合作實驗”模式培養，如在課外電子設計實踐與競賽中，可將具有不同能力優勢的學生（如硬件設計能力強的與軟件編程能力強的）組成實驗小組和攻關小組，借助各自的特長實現優勢互補，通過密切配合培養相互協作的精神。
計算機接口技術及應用范文6
關鍵詞：計算機；硬件類課程教學；理論教學；實踐教學；改革
中圖分類號：G642 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044(2016)12-0123-03
1引言
數字電路、微機原理與接口技術、單片機原理與應用、計算機組成原理和嵌入式系統等硬件課程是計算機、電子信息類等相關專業的專業基礎課程。這些課程都具有理論性強、技術性強、理論與實踐結合緊密等特點。但是這些課程也存在著內容抽象，難以理解，以及實驗環節薄弱[1]，難以跟理論匹配的困難。對此，各個學校進行了積極的探索[2-4]。近年來，隨著應用型本科院校的深入開展，本校的信息學院結合面向系統能力培養的課程群建設，對計算機硬件類課程進行了積極的改革與探索，旨在讓學生建立計算機系統的概念，提高大學生計算機工程實踐能力，培養學生的動手實踐能力和創新能力。在此基礎上，進一步探索理論教學和實驗教學改革舉措。本文以計算機專業中硬件課程的開展為例，結合本校的實踐及教學中存在的問題，從理論教學體系和實驗教學體系兩個方面對硬件類課程的教學進行探索。
2問題分析
計算機專業的硬件類課程教學存在諸多問題，下面從幾個方面分別說明。1）思想認識偏頗作為計算機專業的學生，給人的第一感覺是軟件編程，硬件似乎并不是本專業的強項?；谶@種片面觀念，無論是在決策階層還是在廣大學生的學習過程中,都或多或少的出現了“重軟輕硬”的傾向[5-6]。在某一程度上，這是與培養全面發展的應用型人才相背離的，由此造成了學生后續學習深造或職業發展道路上的硬件瓶頸。當然，在這種問題的背后,也隱藏著硬件課程教與學中存在的一些問題。2）理論為主，理解困難一般高校計算機專業的硬件課程是為加強對學生技術應用能力的培養而開設的體現電子技術、計算機技術綜合應用的綜合性課程。該類課程的特點是概念多、較抽象和涉及面廣，其整體實現思想和技術又往往難于理解。比如微機原理與接口技術課程中的微處理器，介紹微處理器的基本組成原理和內部工作機制，這些都是看不見摸不著的東西，學生學習起來就非常的枯燥，難以理解；又或者計算機組成原理課程介紹計算機的各子系統（包括運算器、存儲器、控制器、外部設備和輸入輸出子系統等）的基本組成原理、設計方法、相互關系等。3）實驗方式單一目前許多院校還在沿用傳統實踐教學模式、方法和手段，比如我們一般采用的“實驗加課程設計”的模式。以微機原理與接口技術和單片機原理與應用課程為例，實驗學時受到課程總學時的限制，一般教學計劃中安排16個學時實驗，都偏重于接口的實現部分，對于微機原理或單片機原理都以理論為主。同時，各個實驗之間沒有明顯的聯系，并且局限于學時限制，只能抽取一部分完成。學生的獨立思考能力、實踐能力和創新能力得不到有效的鍛煉，有的學生對知識一知半解。即使這樣,也難以滿足接口內容的系統訓練[7]。課程設計是在學完相關課程之后綜合利用所學知識完成一個接口應用系統設計并在實驗室實現，是一個實踐性較強的綜合案例。但是傳統的課程設計都是安排在期末，學生期末時間緊張，并且前面所學的知識有所遺忘，設計起來就會出現問題?！皩嶒灱诱n程設計”的模式使得教學內容較為單一，綜合訓練程度不夠，缺少系統能力的培養。4）實驗考核重視不足實驗一般作為平時成績計入總成績。以我們學院為例，平時成績占總成績的30%，但平時成績一般包括平時表現、平時作業、課程設計等。所以，即使和課程設計放一起算，實驗所占的比重也非常少，這就很難引起學生的重視。5）課程之間缺乏聯系，各自為戰數字電路、微機原理與接口技術、單片機原理與應用、計算機組成原理、嵌入式系統計等課程的教與學都是各自為戰，各門課程間缺乏相應聯系,學生很難駕馭整個知識體系。作為計算機專業的學生，給人的第一感覺是軟件編程，硬件似乎并不是本專業的強項。基于這種片面觀念，無論是在決策階層還是在廣大學生的學習過程中,都或多或少的出現了“重軟輕硬”的傾向。在某一程度上，這是與培養全面發展的應用型人才相背離的，由此造成了學生后續學習深造或職業發展道路上的硬件瓶頸。當然，在這種問題的背后,也隱藏著硬件課程教與學中存在的一些問題。
3改革探索
聯系我校的課程改革，下面從計算機硬件理論教學體系和實驗教學教學體系兩個方面進行探索，并提出相關建議。
3.1理論教學體系探索
1）加強課程群建設，突出硬件課程之間的聯系通過面向系統能力培養的課程群建設，建議把數字電路、計算機組成原理、嵌入式系統課程結合。數字電路、計算機組成原理、嵌入式系統設計課程在課程知識、研究方法等方面具有密切的內在聯系。比如數字電路課程為硬件設計的基礎課程，使學生深入理解電路處理信息能力，為后繼計算機組成原理課程輸出必要且符合規范的ALU、RegisterFiles等部件與組件；計算機組成原理課程使學生深入理解CPU和挖掘CPU性能能力，為后續課程嵌入式系統設計課程輸出必要且符合規范的CPU、存儲器、中斷和GPIO等子系統和部件[8]。這種課程有機結合的形式，有助于學生系統能力的培養。微機原理與接口技術課程與單片機原理與應用課程相結合。這兩者具有很多的共同點，比如都是核心芯片（微處理器和單片機）與接口的擴展和應用。所以，可以微機原理與接口技術以理論為主，講清原理，而單片機原理與應用課程可以完全交給學生動手實踐。2）結合多媒體技術，加強課程理論的理解現代教學技術應用與教學改革，教室一般配備完善的多媒體設備，教師大多可以使用多媒體技術進行教學。通過多媒體設備和多媒體課件的綜合運用，可以使原本晦澀抽象的知識加以具體化、可視化，從而使學生易于理解，比如計算機組成原理課程中的流水線設計等可以通過有效的動畫加以演示。同時以實驗和實訓配合教學，來加深學生對硬件課程的理解，進而提高學生的編程能力，化抽象為形象，側重講原理、講應用。3）網絡課堂作為課堂教學的有效擴充和擴展。網絡課程可以解決教學環節中出現的問題：學生與答疑教師交流不方便、實時性差、教師與學生之間不能充分溝通等。同時學生可以進行網上自測：每章節都選取了一定數量的判斷題和選擇題，包括理論習題集和理論試題，供學生自學時進行測試。學生可以通過校園網下載授課內容進行預習或復習。網絡課堂同時使分層次教學變得簡單易于實現。教師可以上傳一些課堂的擴展資料，供學有余力的學生進行自學。如微機原理與接口技術課程，課堂上集中于8086的講解，同時在網站上上傳一些80286到pentium微處理器的知識，以滿足不同層次學生的需求。
3.2實踐教學體系探索
1）實驗內容多元化實行開放性、設計性實驗,提高學生綜合能力。采用虛擬實驗和實際制作相結合、基礎實驗和課程設計相結合、傳統面包板和現代實驗箱相結合的方式，并大膽實施分級教學，創建項目小組自學。教師在講完理論知識后，引導學生動手制作電子作品，讓他們在實踐中加深對理論知識的理解。如講解完單片機原理與應用課程前幾章后，可以讓學生利用面包板自己動手設計一個最小單片機系統。2）課程設計驅動式將課程設計作為一個綜合案例貫穿于相應硬件教學中，將原來期末布置的課程設計擴展到整個教學過程中，邊學邊設計，到期末時各小組完成整個課程設計，同時開發出簡單實用的電子產品以及對應電子產品的開發指南視頻。這些電子產品可以是一些常見的電子產品的設計過程（如萬年歷、頻率計、溫、濕度測量儀、交通信號燈模擬控制系統、計時器等），也可以是創新實驗中學生的成果。這些產品與課本理論知識緊密相連，能夠使學生將理論應用于實踐，又具有一定的現實意義，激發學生的興趣。3）以賽促學專業技術課，是一門實踐性很強的課程?；谠撎攸c，所以教學當中始終堅持與實踐緊密結合：即與實驗、大學生課外科技活動、各類競賽以及與學生實際能力相適應的科研相結合；及時地將接口最新的技術、發展和教師的科研成果融入到教學內容中去。我校學生已參加多屆全國大學生電子設計競賽及暑期培訓工作，成績斐然。4）加強課程實驗監管,加大課程實驗權重考核分三部分：實驗項目考核，對每一個知識點對應的實驗項目進行考核，考察學生對實踐知識點的掌握；課程設計考核，考察學生綜合實踐能力；創新能力考核，考察學生創新能力。近幾年，學院出臺一系列措施，提高學生對實踐能力的重視，包括實踐抵學分。比如學生參加山東省電子設計競賽后，相應的課程可以免修。這樣，大大提高了學生的學習興趣。
4結論
目前高校中計算機專業開設的硬件類課程雖然內容不同、各有側重但在教與學中卻存在一些共同的問題,影響了硬件類課程的教學效果,,同時受到諸多方面因素的影響,無法有機地結合和貫穿,導致理論教學和實驗教學效果不理想。本文結合自己的一點實踐經驗，給出了相關的建議。硬件課程的更高效更好地開展，更需要從教學內容、教學模式、教學手段、實驗教學等方面進行整合與更新，從而培養社會所需的系統性綜合人才。
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