网络软件设计（共12篇）
网络软件设计 篇1
随着我国计算机技术及软件技术的迅速发展,嵌入式软件也有了飞跃的进步,被人们开发出来的嵌入式先进设备也被广泛运用到日常生活中及各行各业中,改变了生产生活。在计算机软件设计中应用嵌入式软件,可以改善软件系统的性能,降低了软件产品出现问题的机率,还可以优化软件系统,使软件系统更加稳定和可靠。嵌入式软件在计算机软件设计中的应用具有一定的研究价值。
1 嵌入式软件
随着社会不断朝着信息化的方向发展,计算机在人们日常生活中的重要性越来越突出。在计算机软件设计中,由于嵌入式软件具有较强的稳定性,并且操作简单,深受计算机行业人士的喜爱。嵌入式软件在计算机软件设计中也有着重要的地位,不仅能够大大地提高软件产品的质量,还能够避免软件产品中的问题及不足。在计算机软件设计的时候,可以以嵌入式软件的执行预测、缓存机制及动态分配为基础,优化计算机软件实时处理功能。嵌入式软件在计算机软件设计中主要是硬件处理及软件处理两方面的应用,在计算机软件设计中,要以系统为支撑,然后通过程序员编写程序。在此过程中对多个任务进行同时处理的系统就是嵌入式处理器。嵌入式处理器能够在极短的时间内处理多个任务,并且还能够实时保存信息资源。嵌入式软件有两个优点,其一,由于嵌入式软件的模块化,它可以检测软件并且对其进行修复;其二,嵌入式软件可扩展软件处理器,在计算机进行软件设计和操作的时候,可以使用最低的功率进行,使嵌入式软件的优势可以最大程度地得到发挥,嵌入式软件在计算机软件设计中有着主导作用[1]。
2 在计算机软件设计中的应用
在计算机软件设计中使用嵌入式软件涉及了多个领域,可以大大缩短软件设计中的时间并提高软件设计的效率。
2.1 原理
嵌入式软件和计算机软件存在着一定程度的区别,所以也就导致了嵌入式软件在计算机软件设计运行原理中存在差异的原因。嵌入式软件在计算机软件设计中的预测指令、缓存机制及动态分配等功能中有着重要的作用,它可以在保证计算机软件设计的操作基础上提高软件设计的安全性。虽然嵌入式软件和计算机系统有所差异,但是两者还有一定的相同点:在设计中都要考虑软件设计及硬件设计。软件包括操作系统及程序编写系统,硬件包括输入/输出设备、存储器、外设、处理器等。计算机软件设计中,是由应用程序对系统的操作进行控制,操作系统对程序的编程及硬件进行控制。另外,嵌入式微处理器是嵌入式软件的核心,如今在计算机软件设计中普遍应用的是ATg IRM9200处理器。在软件设计中,模块的设计是核心内容,它的设计质量决定了计算机软件设计是否可操作,也决定了计算机软件设计是否安全[2]。
2.2 开发步骤及设计
2.2.1 嵌入式软件的开发依据
在计算机软件设计中应用嵌入式软件的原理主要是计算机在处理紧急的软件时,嵌入式软件可以利用实时处理功能构建CORBA模型【3】。另外,嵌入式软件还能运用远程调控功能为计算机软件设计提供多种设计任务,降低计算机软件设计的时间,提高计算机软件设计效率及质量。以CORBA模型为例子,研究嵌入式软件在计算机软件设计中的应用,探索嵌入式软件是否可以对计算机软件设计进行创新及完善。
2.2.2 开发步骤
在计算机软件设计中使用嵌入式软件,可以有效提高计算机软件的设计水平,优化计算机软件的开发流程,进一步提高软件系统的可靠性。在计算机软件设计中使用嵌入式软件的时候,首先就要确定软件的开发流程,全面了解计算机中的软件及硬件结构,使两者能够分离,使软件不再依靠硬件,从而提高计算机软件的安全性及可靠性。应用嵌入式软件还能初始化计算机软件中的数据,并格式化计算机软件中的数据结构,为了能够使计算机软件中的设计能够更加完善,可以直接对软件及硬件进行操作。嵌入式软件的开发流程如图1所示。
嵌入式软件的开发流程的步骤分为:(1)全面掌握计算机软件系统的需求,并且对其进行分析了解;(2)根据计算机软件的需求,程序员就可以编写程序代码;(3)对软件性能进行测试,并且对测试结果进行分析,从而能够优化计算机软件设计。由此可见嵌入式软件的开发流程是比较简单的,这也为计算机软件提供了可靠性的保障。在软件设计中,应该着重注意软件数据的初始化工作和格式化工作[4]。
2.3 嵌入式软件在计算机软件设计中的应用
2.3.1 对计算机软件多任务进行划分
嵌入式系统中的应用软件可以保障系统功能的完善,并且还肩负着资源管理及任务间的通信责任。对软件的资源管理及任务通信进行实现的是计算机系统中的微内核,其也是计算机软件的基础程序。应用嵌入式软件,就要对软件不断地进行优化设计及协调,并且优化嵌入式RTOS模型,使软件系统中的任务可以独立工作。
对计算机软件中的任务进行划分,需要将数据进行转换,之后再进行分析应用程序。影响任务划分主要是由于应用系统数据通信之间的异步关系,其可以从两方面进行考虑:(1)系统中的输入/输出系统。输入/输出系统中的驱动要以软件系统中的应用程序及中断为基础才能够实现,其中应用程序就占了CPU大部分的空间,所以就要通过中断以此来提高计算机软件中的实时性及实用性;(2)软件系统内部功能。计算机软件系统中的并行任务有周期任务、应用控制任务及用户接口任务等等,为了将这些任务合为一个任务,就要对任务的激活进行全面考虑。为了能够使计算机软件设计流程更加简单,可以使用同一种事件驱动,来提高软件的资源共享[5]。
2.3.2 存储映像布局及任务组织
在对系统应用功能划分为多个独立任务之后,就要对其进行组织,组织任务的方式主要是以各个任务之间的关系为基础进行的,这些任务的组织及管理功能与嵌入式操作系统有着一定的联系。另外,由于嵌入式操作系统并不完善,所以就要应用程序保存在Flash或者ROM中。为了之后操作系统可以正常运行,就要在组织任务的时候对其进行科学的安排,并且对计算机软件中的系统布局进行优化及完善。软件系统布局主要重点考虑存储映像布局和物理零地址存储器,系统在加电之后,可以在物理零地址上设置代码。嵌入式软件中的应用系统是由ROM启动,物理零地址可以存储计算机系统中的向量。此方式最大的优点就是简单快捷,能够提高处理器在调取向量的速度。
2.3.3 任务调度及实时性应用
在计算机软件设计中应用嵌入式软件,要重点考虑嵌入式系统的实时性,主要分为两方面:(1)软实时性。主要是使系统能够在规定的时间内完成任务,如果没有完成可以延迟;(2)硬实时性。主要是使系统能够在规定的时间内完成任务,如果没有完成,则会有严重后果。所以计算机软件系统的调度应该采用优先的方式,这种方式主要是指微内核可以根据系统中的紧急任务来对软件系统进行优先顺序的安排,并且可以根据不同的优先等级对系统进行划分,以使响应时间可以有效降低[6]。
2.3.4 初始化系统
在计算机软件设计中使用嵌入式软件,还要重点考虑对系统的初始化及执行。编写初始化系统代码是在嵌入式系统的微内核及硬件抽象层中的,主要是对系统进行初始化及引导。与计算机软件系统不一样的是其并没有BIOS系统,所以,开发软件的工作人员就要设计方案来引导系统和编写初始化代码,对这些代码进行执行之后,再进行工作,比如存储系统的初始化、RAM变量的初始化及设置异常中断向量等等。最后再通过设置相应的指令来缓冲嵌入式软件系统,随后进入系统进行调度。
2.3.5 时钟通信及任务
计算机软件设计的时候要注重考虑时钟服务,在嵌入式软件中也有时钟,通常是以“lick”形式出现。所以在计算机软件设计中使用嵌入式软件的时候,还要设计计算机软件的时间,使其中的每项任务都有时钟,并且通过时钟来对其进行控制动作。在嵌入式软件中,大多都有信号、信号量、邮箱等,这可以使软件资源及任务通信和同步得到有效实现。
3 结语
随着社会的不断进步与计算机技术的飞速发展,嵌入式软件在计算机中的应用也有较好的前景。通过以上描述,在计算机软件中应用嵌入式软件,使用分层结构进行设计,可以提高计算机软件的灵活性,还可以简化系统软件的设计过程。首先阐述了嵌入式软件的含义及特点,对嵌入式软件设计的方式进行了分析,研究了在计算机软件设计中使用嵌入式软件的作用。
摘要：随着我国社会的不断发展,计算机行业的技术水平也在不断地提高。在此背景下,嵌入式软件也得到了人们的重视,被人们广泛运用到计算机软件设计中。嵌入式软件具有专业性及实时处理的优点,将嵌入式软件运用到计算机软件设计中,可以使软件设计的流程更加简单明了,预防并及时解决计算机中出现的问题,有效地提高计算机系统的整体应用效率。
关键词：嵌入式软件设计,计算机软件设计,应用
参考文献
[1]朱勇.计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用探析[J].信息技术与信息化,2015,(8):66-67.
[2]马宇驰.计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用探析[J].信息通信,2014,(4):104-104.
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[4]李禹松.嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用[J].硅谷,2013,(18):37-37.
[5]章慧云.嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用[J].信息技术与信息化,2014,(12):184-185.
[6]冯炜锐,邹玲娜.计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用探析[J].数字化用户,2014,(13):154-155.
网络软件设计 篇2
分析软件界面的设计需求、可行性属于定义阶段的关键任务，而可行性的分析内容主要就是对用户在软件界面的使用要求及期望的环境进行详细的调查，且最大程度的在潜在用户及具体用户中展开相应的调查。同时，需求分析是调查用户定量及类型，对用户使用经验及技能进行多角度的调查分析，进而对任务划分进行合理、有效的落实。
2.2 对构造阶段进行研究
从构造方式看虚拟现实作品构，其具有一定的技术性，但是从可视化表现形式方面看，属于艺术性的。软件构造阶段的内容主要包括概念设计、界面设计、详细设计、检测及评估设计内容。对软件构造进行设计时，首先应根据构造域及行为域的具体概述对初步的构造设计模型进行建立。其次，对实际的环境及任务进行详细的分析，对艺术设计的原理进行综合，设计出错信息栏。最后是评估及检测开发之后的软件系统界面，及时发现问题及修改，对软件界面的设计进行完善。
2.3 对维护阶段进行研究
如果想要对用户持久的需求进行满足，应该尽量开发多种的维护活动。一般的维护活动共有四种，即适应性的维护、改正性的维护、预防性的维护、完善性的维护。只有是人机关系达到一定的交互关系，使设计人员、使用人员、开发系统之间是实现合作交流的模式，对用户的各种需求进行满足，才是做好的软件界面设计。
3 虚拟现实软件界面的视觉元素设计方法
3.1 软件界面设计的色彩特性及色彩的感应效应
在软件界面的设计中，颜色是比较重要的一项内容，只有在色调搭配得当的情况下才可以使用户方便、舒适的对想要的信息进行捕捉，进而进行提取及分类。人们对色彩进行了理性的分类，主要是分为暖、冷，将黄、橙、红色光有机结合到各种色光中都会有热感产生。反之，绿色、蓝色、紫色光则会让人有一种寒冷的感觉。这些颜色让人有一种热、冷的错觉是人们的习惯及联想，而不是正真意义的物理温度。
3.2 虚拟现实软件界面设计的自然配色方法
将两种或更多的颜色搭配、组合在一起成为配色，而在艺术中比较多见的配色是色调配色及色相配色。美感较强及品位较高的设计师往往会利用灵感创作出更好的作品，而在这些作品中一定要重视基本的配色。
3.3 虚拟现实软件中界面设计的图像及图形及文字设计研究
人的脑海中主要是利用事物画面及图形、文字记忆对知识进行表达。因为人对各种画面记忆的能力比较强，其在一定的程度上超过了文字记忆，所以对软件界面进行设计时应该重视图形图像的设计。图像可以使需要表达的各种文字内容表达的更加逼真、具体、直接、真实，使人比较容易接受。想要对软件中的各种文字内容进行理解、吸收，就必须确定人们理解文字时的影响因素及阻碍，才可提出有效的处理对策，使人们对软件文字的理解能力得到提升。
4 结 语
在现实的世界中，对于各种信息的获取、学习、感知，人们都是依靠其身体感觉器官进行体会，对虚拟现实艺术奥秘进行掌握，必须利用科技构建三维的、感动的、立体的虚拟画面，才可以满足人们对各种新鲜事物的视觉需求。
参考文献
[1]张萍.基于虚拟现实艺术的软件界面设计研究[D].长沙:湖南师范大学,,65(67):465-470.
软件界面设计 篇3
关键词：软件界面设计；界面；软件
中图分类号：TP393.092文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 06-0000-01
Software Interface Design
Duan Tao
(Information Section,Affiliate Hospital of North Sichuan Medical College Hospital,Nanchong637000,China)
Abstract:This paper introduced what is software interface design,software interface design principle,the current status and development direction.
Keywords:Software interface design;Interface;Software
界面设计是人与机器之间传递和交换信息的媒介，包括硬件界面和软件界面，是计算机科学与心理学、设计艺术学、认知科学和人机工程学的交叉研究领域。近年来，随着信息技术与计算机技术的迅速发展，网络技术的突飞猛进，人机界面设计和开发已成为国际计算机界和设计界最为活跃的研究方向。
软件用户界面（Software User Interface）是指软件用于和用户交流的外观、部件和程序等等。如果你经常上网的话，会看到很多软件设计很朴素，看起来给人一种很舒服的感觉。有的软件很有创意，能给人带来意外的惊喜和视觉的冲击。也有部分软件页面上充斥着怪异的字体，花哨的色彩和图片，给人网页制作粗劣的感觉。软件界面的设计，既要从外观上进行创意以到达吸引眼球的目的，还要结合图形和版面设计的相关原理，从而使得软件设计变成了一门独特的艺术。软件界面设计是为了满足软件专业化标准化的需求而产生的对软件的使用界面进行美化、优化、规范化的设计分支。
软件界面设计分为结构设计、交互设计、视觉设计三个部分。
一、结构设计（Structure Design）
结构设计也称概念设计（Conceptual Design），是软件界面设计的骨架。通过对用户研究和任务分析，制定出软件产品的整体架构。基于纸质的的低保真原型（Paper Prototype），可提供用户测试并进行完善。在结构设计中，目录体系的逻辑分类和语词定义是用户易于理解和操作的重要前提。
二、交互设计（Interactive Design）
交互设计的目的是使软件产品让用户能简单使用。任何软件产品功能的实现都是通过人和机器的交互来完成的。因此人的因素应作为设计的核心被体现出来。交互设计的原则如下：
1.有清楚的错误提示。误操作后，系统提供有针对性的提示。
2.让用户控制界面。如“下一步”、“完成”等，面对不同层次提供多种选择，给不同层次的用户提供多种可能性。
3.允许兼用鼠标和键盘。同一种功能，同时可以用鼠标和键盘。提供多种可能性。
4.允许工作中断。例如QQ等聊天软件的断点续传功能。
5.使用用户的语言，而非技术的语言。
6.提供快速反馈。给用户心理上的暗示，避免用户焦急。
7.方便退出。如IE浏览器的退出，是按一个键完全退出，还是一层一层的退出。提供两种可能性。
8.导航功能。随时转移功能，很容易从一个功能跳到另外一个功能。
9.让用户知道自己当前的位置，使其做出下一步行动的决定。
三、视觉设计（Visual Design）
在结构设计的基础上，参照目标群体的心理模型和任务达成进行视觉设计。包括色彩、字体、页面等。视觉设计要达到用户愉悦使用的目的。视觉设计的原则如下：
1.界面清晰明了。允许用户定制界面。
2.减少短期记忆的负担。让计算机帮助记忆，例：UserName、Password、IE进入界面地址可以让机器记住。
3.依赖认知而非记忆。如打印图标的记忆、下拉菜单列表中的选择。
4.提供视觉线索、图形符号的视觉刺激、GUI（图形界面设计）。
5.提供默认（default）、撤销（undo）、恢复（redo）的功能。
6.提供界面的快捷方式。
7.尽量使用真实世界的比喻。如：电话、打印机的图标设计，尊重用户以往的使用经验。
8.完善视觉的清晰度，条理清晰；图片、文字的布局和隐喻不要让用户去猜。
9.界面的协调一致。
10.同样功能用同样的图形。
11.色彩与内容。整体软件不超过5个色系，尽量少用红色、绿色。近似的颜色表示近似的意思。
软件界面设计作为软件设计的基础，在漫长的软件发展中，界面设计工作一直没有被重视起来。做界面设计的人也被贬义的称为“美工”。其实软件界面设计就像工业产品中的工业造型设计一样，是产品的重要卖点。一个友好美观的界面会给人带来舒适的视觉享受，拉近人与电脑的距离，为商家创造卖点。软件界面设计不是单纯的美术绘画，他需要定位使用者、使用环境、使用方式并且为最终用户而设计，是纯粹的科学性的艺术设计。检验一个软件界面的标准既不是某个项目开发组领导的意见也不是项目成员投票的结果，而是最终用户的感受。所以界面设计要和用户研究紧密结合，是一个不断为最终用户设计满意视觉效果的过程。
现在的软件用户对软件操作界面美观程度和使用方便性的要求越来越高，这也对很多软件公司对界面的设计制作提出了更高的要求，原来那些比较简陋的操作界面已经没有办法满足用户的视觉和交互需求，近年来在在国外，用户界面设计被重视起来，从事这项工作的人员有了一个新的称谓：Information Architecture，信息建筑师。它不仅仅是指“美工”，而是具有心理学、软件工程学、设计学等综合知识的人。
参考文献：
[1]米兰达•麦克柯林迪克.现代主义和抽象艺术[M].桂林:广西师范大学出版社,2003
一种BP神经网络软件的设计 篇4
人工神经网络模拟人脑的网络结构, 通过学习、自我组织和非线性动力学理论形成的并行分析方法, 可处理无法语言化的模式信息。将知识信息用隶属函数输入该网络, 通过网络的学习调整隶属函数, 进一步理解所得的规则或知识[1]。神经网络反映了人脑功能的许多基本特性, 但并不是人脑神经网络系统的真实写照, 只是对其作某种简化、抽象和模拟[2]。BP神经网络软件通过建立网络模型, 模拟实现这一过程, 目前BP神经网络已应用于各行各业之中, 其对设计、决策及优化起到了一定的作用[3,4]。但通用的BP神经网络软件较少, 软件可靠性等方面也有待提高。本文应用VC实现了一个任意结构的BP神经网络软件。
1 BP神经网络原理
多层前馈神经网络称为BP神经网络, 其具有结构简单、工作状态稳定、易于硬件实现等优点。BP神经网络由1个输入层、若干隐含层和1个输出层构成。图1为常用的三层BP网络的结构, 如果输入层、隐含层和输出层的单元个数分别为n、q、m, 则该三层网络可表示为BP (n, q, m) , 利用该网络实现n维输入向量Xn= (X1, …, Xn) T到m维输出向量Ym= (Y1, …, Ym) T的非线性映射。输入层和输出层的单元数n、m根据具体问题确定;而隐含层单元数q的确定尚无成熟的方法, 一般可设定不同的q值根据训练结果来进行选择。
BP (n, q, m) 网络结构确定后, 网络参数包括输入层第i单元到隐含层第j单元的权重W
Hjw=f
转移函数f (x) 一般采用S型函数, 即
隐含层的输出信息传到输出层, 可得到最终输出结果为
以上过程为网络学习的信息正向传播过程, 另一个过程为误差反向传播过程。如果网络输出与期望输出间存在误差, 则将误差反向传播, 利用下面公式来调节网络权重和阈值[5]。
上式中, ΔW (t) 为t次训练时权重和阈值的修正, η、α分别为比例系数和动量系数, E为误差平方和。反复运用以上两个过程, 直至网络输出与期望输出间的误差满足一定的要求。
2 软件设计及实现
目前标准的BP算法存在以下的缺陷:1) 易形成局部极小而得不到全局最优;2) 训练次数多但学习效率低下;3) 隐节点的选择缺乏理论依据;4) 学习新样本时容易遗忘旧样本的趋势。目前可以采用1) 增加动量项;2) 自适应调节学习效率;3) 引入陡度用因子等算法来进行改进[1]。本软件基于改进的BP算法, 解决其中部分的缺陷, 从而实现任意结构BP的神经网络。软件主要由控制模块、网络模型建立模块、更新模块、学习模块、模拟模块、打印模块、状态显示模块、接口模块等组成。
2.1 网络模型
BP神经网络的输入数据不宜直接采用失效数据, 必须先对失效数据进行编码。将编码后的数据输入经过监督学习之后稳定的BP神经网络, 通过BP神经网络进行聚类, 从而可实现最优模型的选择[6]。
BP神经网络模型的实现步骤如下:
(1) 初始化。对权值矩阵W、V赋随机数, 将样本模式计数器p和训练次数计数器q置为1, 总误差E置为0, 学习速率η设为0～1间小数, 网络训练后达到的精度Emin设为一正的小数;
(2) 输入训练样本对, 计算各层输出。用当前样本Xp、dp对向量数组X、d赋值, 计算Y和O中各分量;
(3) 计算网络输出误差。设共有P对训练样本, 网络对应不同的样本具有不同的误差Ep, 可用其中最大者Emax代表网络的总误差, 也可以用其均方根
(4) 计算各层误差信号。计算δ
(5) 调整各层权值。计算W和V中的各分量;
(6) 检查是否对所有样本完成一次轮训。若p﹤P, 计数器p、q增1, 返回步骤 (2) , 否则转步骤 (7) ;
(7) 检查网络总误差是否达到精度要求。例如, 当用Erme代表网络总误差时, E=Erme。若E<Emin, 训练结束, 否则E置0, P置1, 返回步骤 (2) 。
2.2 神经网络节点结构设计
在内存中, 神经网络通过节点结构可生成一个单链表。其链表结构与输入层、隐含层及输出层节点个数有关, 其之间的连接关系用node[]标识, 对应W[n]的值。
单个神经网络节点连接信息代码如下:
神经网络节点信息的代码如下:
2.3 构造网络函数
构造神经网络结构的方法复杂, 图2为构造人工神经网络的网络函数的流程图, 代码程序略。
2.4 软件特点
传统BP神经网络软件结构比较简单, 系统界面不够人性化, 虽然能够按照预先设置的学习算法进行设计, 但软件更新升级困难, 如早期采用C语言开发的BP神经网络模拟软件[4]。本软件采用模块化管理, 其中只有5%左右的模块是复杂的, 这样能提高软件的质量, 后续升级更新容易。通过对本软件模块的风险性分析, 其中只有更新识别等模块具有一定的风险, 也间接证明了网络模型的可靠性[6]。大量的可靠性试验结果显示软件故障数与软件的复杂性指标有直接的关系。和目前同类软件比较, 本软件操作简单, 可靠性、可维护性、高效性等软件质量评价指标评价效果良好。
3 示例学习及测试
在单输入单输出的测试程序中, 采用y=sin (3.14*x) 作为测试函数, 首先定义输入输出的类型, 建立神经网络模型之后, 读入样本文件和测试样本文件, 学习信息的函数采用y=sin (3.14*x) , 这里学习样本数目设定不大于200个, 测试样本数目不大于50个。在多输入多输出测试程序中, y1=sin (3.14*x1) +cos (3.14*x2) , y2=sin (3.14*x2) +cos (3.14*x1) 作为测试函数, 样本数目和测试样本数目的设定和单输入单输出相同。
一个学习过程完成之后, 打乱样本的排序, 再重新进行学习, 完善神经网络。学习过程包括前向计算和反向学习, 在设置学习速率、动量系数后, 输入样本数目, 经过学习之后, 图表中就显示出学习误差 (红色) 和测试误差 (绿色) 的曲线, 为了保证神经网络具有泛化能力, 需要把学习样本重新打乱顺序再学习, 通过几次反复之后, 学习误差的精度达到所设置的精度之后, 学习过程就停止, 神经网络模型就建立成功。示例中设定学习误差精度为0.005, 学习误差和测试误差曲线如图3左曲线图所示, 右图显示了学习之后的sin曲线与标准sin曲线的误差。
4 结语
本设计采用了VC++实现了3层任意结构的BP神经网络软件。在这个3层神经网络结构中, 学习过程是由信号的正向传播和误差的反向传播两个过程完成, 学习效果具有一定的准确性。软件后续升级后可以构造出多至6层的BP的神经网络。一旦算法改进, 通过修改网络模型及软件程序减少因算法带来的误差, 这样有利于提高精度, 也提高了软件的可靠性、可扩展性[7]。本软件可应用于各种故障诊断、模式识别以及最优预测等方面。
摘要：介绍了BP神经网络模型及其算法, 设计出一种基于模糊的能实现的任意结构的三层BP神经网络软件。软件网络模型具有较高的可靠性。测试表明, 该神经网络软件的学习效果达到较高的精度, 可广泛应用于故障诊断、模式识别、最优预测等方面。
关键词：BP神经网络,网络模型,软件
参考文献
[1]李良, 吴红聘.基于BP神经网络算法及推导的研究.中国水运, 2008; (1) :161—162
[2]周政.BP神经网络的发展现状综述.山西电子技术, 2008; (2) :90—92
[3]周黄斌, 周永华, 朱丽娟.基于MATLAB的改进BP神经网络的实现与比较, 2008; (1) :28—31
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[6]朱磊, 杨丹.基于BP神经网络的软件可靠性模型选择.计算机工程与设计, 2007; (9) :4091—4093
公司网络工程设计课程设计 篇5
摘 要
随着信息技术的发展，互联网技术的发展已相当成熟，为了适应市场的需求，企业在发展的过程中必须建设属于自己的网络信息平台，在瞬息万变的市场信息中获取与企业战略相关的价值信息，及时在企业内部传播，更好的应对市场的需求。
本设计结合公司网络的实际需求，通过对企业进行需求分析，计算企业各个楼层的信息点，规划企业IP地址，划分VLAN，网络拓扑结构设计，综合布线设计、服务器架设和网络安全等相关内容，通过Cisco Packet Tracer软件进行网络仿真配置和安全设计，给出了X公司网络规划设计的解决方案。
关键词：网络；Cisco Packet Tracer；信息化
第一章 引 言 1.1研究背景
随着网络信息技术的进步对信息产业带来巨大的变革和深远的影响，市场的全球化竞争已成为全球趋势，如今中国正在向市场多元化、全球化的方向发展。对企业来说，在调整发展战略时，时时考虑到市场变化，而这一切也将以网络信息化平台作为基础，处理复杂的市场数据。借助计算机网络原理及网络规划技术，保证网络的高速安全。国内越来越多的企业已经或正在考虑使用Internet技术,建设企业网络信息平台。
随着Intranet技术的不断发展,计算机已经逐渐应用到企业中的各个关键部分,极大的提高了企业的工作效率。建设企业信息化平台有利于提高办公效率，促进信息交流，适应现代化办公的要求，建设企业网络是企业向信息化发展的必然选择。
现代社会是个信息社会，信息所蕴含的价值，在市场经济的发展中越来越明显，现代企业之间信息的传播主要依靠互联网，企业相互之间在互联网上进行信息交流可以减少企业成本，保证信息的实时性；企业的发展的过程中，对于宏观政策和市场变化的了解，也需要通过互联网进行查阅，企业网络信息平台的建设有利于企业内部之间的信息低成本传播，减少企业成本。
有些企业根据其行业性质等对于网络有着更高的需求。比如金融企业，它们对网络有一点十分重要的需求，那就是网络的畅通，流量不可断。网络的稳定性直接关系到公司业务的运行。所以对于这些企业的网络设计必须考虑到流量等细节问题。
网络安全问题是网络发展不可避免的问题。由于中国的网络发展较晚，网络的安全没有作到尽善尽美。而且很多早期起用的网络无论从结构还是技术上都存在很多设计不合理的地方，这也导致了网络的安全性差。在企业的某些关键部门（如财务部等），如果让不法分子利用网络中的漏洞进行入侵进而窃取商业机密文件，对企业所造成的是不可挽回的甚至是毁灭性的危害，可见保证网络安全至关重要。
当然，企业也会对一些细节问题提出要求。比如市场部门可以上网查找资料而技术部门不可；或者在时间上限定企业各个部门的上网时间；或者高层领导组可以访问财务部门的档案文件而其他部门则没有这样的权限。满足企业的要求都是网络设计者需要充分考虑的问题。
1.2目的和意义
企业内部互联网主要采用因特网技术，但它不同于国际互联的因特网，它是一种企业的“内部网”。近几年来越来越得到广泛地应用。企业内部互联后搭载于互联网上，用于企业相互传递信息的，所以，它属于独立性质的网络，并可以向社会开放。企业内部互联网与因特网的性能基本相同，企业员工可以浏览本公司的信息资料，可以发送电子邮件、访问服务器、编辑文件等等。
当企业发展到一定规模,企业在外地设有许多分支机构。这时,为加快企业内部的信息流通,企业需要将总部和各分支机构连接起来。远程企业对网络的需求是：通过internet接入, 在整个公司实现数据快速传输、办公自动化,最终实现企业无纸化办公；企业拥有自己的IP地址和域名,在公司主机上建立网站,向外界宣传企业形象、公司各项业务、活动及最新成果等；以IP电话方式节省企业大部分的长途话费,亦可通过IP网络来实现视频会议；整个公司需要一个运行可靠、费用合理的通信系统；实现各种网络服务；建立一个功能全面、使用方便的管理信息系统,使总公司与各地分支机构之间的业务审批电子化,各项工作能够协同完成。
基于各种现实问题，本文从计算机网络技术入手，详细地设计网络建设的实施方案,以达到先进、安全、实用、可靠的目标.对该企业的组网需求进行分析，设计主干网络，综合布线，网络安全，网络管理等方面。实现结构化布线、网络的设计与规划、资源共享、接入Internet、[11] http://
[12] Todd Lammle.CCNA学习指南.北京: 电子工业出版社, 2008: 455-484.[13] http://bbs.51cto.com/thread-893682-1.html [14] http://wenku.baidu.com/view/1ad9a1116c175f0e7cd13751.html
[15] http://network.51cto.com/art/201204/330198.htm
网络课件设计师 篇6
赵健从事网络课件设计工作已经4年多了。1999年，她毕业于山东农业管理干部学院，所学专业为计算机科学与基础。2001年，她开始涉足网络课件设计业 。赵健说，网络课件和普通课件有很大区别。网络课件的成品类似于一部DVD盘。设计者首先与授课人沟通，根据授课内容的不同，进行画面结构设计；把授课人讲课的全程录制下来，录同期声，配字幕；根据教案的要求，进行画面的剪接；如果授课人在讲课中使用了普通课件，还要根据要求把握好授课人形象与这些课件的转换；对录像分章节，制作片头片尾，再上载到网络上，任务就完成了。
此前，她主要是卖公司自己设计的相关软件给一些学校，并培训一些教师进行网络课件设计。但是，随着远程教育的发展以及网络课件比赛的兴起，赵健利用公司软件直接制作网络课件的工作就多了起来，并按小时收费。据她介绍，目前一个网络课件师月收入最少为2000元。
行业点评
网络软件设计 篇7
关键词：嵌入式实时软件,计算机,软件设计
随着我国科技水平的提升, 对于我国计算机软件设计中, 应用开发嵌入式实时软件有着极为广阔的前景, 可以在计算机软件设计中, 嵌入式实时软件, 不仅可以取得良好实践效果, 也可以有效促进我国计算机整体软件开发水平的提升。以下本文对此做具体介绍。
1 嵌入式实时软件概述
计算机软件设计中, 将嵌入式实时软件应用到程序设计中, 将面向需要处理的软件对象, 通过实时处理技术融入其中, 使计算机软件在远过程调用中, 更加具备独立性、安全性与实用性。在计算机软件设计过程中, 嵌入式实时软件更好提高软件产品质量, 嵌入式实时软件, 具有很强的存储区保护功能, 有利于软件检测和修复, 降低软件产品缺陷, 满足软件使用者质量要求。
2 计算机软件设计中应用嵌入式实时软件的意义
嵌入式实时软件设计就是包含硬件与软件的综合设计体, 不仅涵盖机械知识, 结合软件设计使得计算机软件系统更加的强大, 也可以提高计算机软件系统控制的能力。对于计算机软件设计部分, 嵌入式实时软件开发, 有很广的应用领域, 嵌入式软件设计中, 它包括对于硬件设计和软件设计两部分, 嵌入式实时软件作为非一般PC系统开发, 在嵌入式实时软件中, 应该具备处理器、I/O端口、微处理器以及编程等多个部分。通常, 嵌入式实时软件中都具有实时操作功能及多任务操作的功能, 采用嵌入式实时软件设计计算机软件, 可以在计算机软件系统中, 应用层次化模块的结构, 确保嵌入式实时操作系统可以和计算机底层硬件相互结合, 应用嵌入式实时软件完成硬件系统任务, 提高计算机软质量。在计算机软件设计中, 应用嵌入式实时软件, 还具有处理中断、切换上下文、分配资源的优势, 保证软件产品的质量。
3 实现嵌入式实时软件应用的设计方案
3.1 案例介绍
基于计算机软件设计技术, 设计微机继电保护器, 将嵌入式实时软件设计其中, 可以大大提高计算机软件产品的质量。对于本次嵌入式实时计算机软件开发中, 是基于硬件以及软件嵌入式系统的开发。本次计算机软件设计中, 将会应用数字信号处理器、IO设备、C++语言以及ARM, 开发设计计算机嵌入式实时软件。
3.2 开发流程及结构
开发嵌入式实时软件中, 首先, 在需求分析阶段, 应该明确计算机软件功能需求, 做好沟通管理;对于软件的设计阶段以及代码生成阶段、测试固化阶段, 都应该秉持嵌入式设计理念, 实现对系统的实时控制。在设计本次计算机嵌入式实时软件中, 将会对嵌入式实时软件各个功能进行模块化处理, 将其分成子模块, 并可以利用模块方式对其进行程序开发工作, 将嵌入式实时软件中的多个任务划分开来并发执行, 实现系统中软件与硬件之间的交互。嵌入式实时软件中, 还应该划分任务职责, 赋予任务唯一的地址, 并采用优先级调度的模式, 提高嵌入式实时实时性功能。
3.3 硬件设计
设计嵌入式实时计算机软件中, 选择AT91RM9200微处理器, AT91RM9200处理器有丰富的外设接口, 且处理器的控制器也可以实施同步控制, 实现系统中事件突发访问的功能, 提高计算机嵌入式实时软件响应时间。
3.4 软件设计
在嵌入式实时软件软件设计中, 面向模块组件进行开发, 保持软件内任务执行的速度与灵敏性, 简化嵌入式实时软件控制流程, 面向组件开发过程中, 组件被视为通过接口向外界提供服务或者请求服务的黑盒, 其中的多个组件也可以被组成更高层次组件, 嵌入式实时软件中, 其组件多具有独立性强、重用性强的特点, 利用这样的嵌入式实时软件开发出的计算机软件系统, 可以更好提高计算机软件的实时性与独立性。
3.5 程序实现
在开发计算机软件中, 可以应用C++语言, 对嵌入式实时软件加入其软件编程中, 并实行对嵌入式实时软件的编程应用。以下针对该计算机软件设计中, 嵌入式实时软件代码的一部分程序:
4 结论
综上所述, 经嵌入式实时软件应用到计算机软件设计中, 提高计算机软件系统的实时性, 并且还需要简化计算机软件系统中的软件代码, 节省内存, 提高计算机软件系统的运行效率, 具备实际应用效益。
参考文献
[1]李禹松.嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用[J].硅谷, 2013, 14 (12) :76-77.
[2]张广泉, 林苗, 戎玫.基于构件的嵌入式实时软件建模与分析[J].计算机工程与科学, 2012, 07 (18) :41-42.
CAN总线网络监控软件设计 篇8
当前,市面上已有多种CAN总线的分析测试工具[3],如广州周立功公司的CANalyst,德国Vector公司的CANoe等。这些软件工具具有较强的功能,但对于一些小型CAN网络开发组件来说,其附加费用较大。基于此考虑,本文提出了一种功能完善、操作简洁的CAN网络监控系统设计方案,可达到对CAN总线运行情况监测分析的目的。
1 设计需求
通过对一些通用CAN总线监控软件的分析,并结合设计提出的实现一个较为通用的CAN总线监控软件的要求,可以将此软件的设计需求总结如下:
(1)具有适应CAN控制器各种工作模式的功能,用户只用稍加配置,便可以将此软件用于具体的CAN总线网络的监控中。
(2)具有用户自定义数据帧格式及其解析方式的功能,以使此软件可以满足不同环境下的使用要求,对用户所需要的数据内容进行解析。
(3)具有数据可视化显示功能,如数据表展示数据,图形绘制数据曲线等方式。使用户可以较为直观地对网络数据和状态进行监控。
(4)具有将通信中的数据信息进行分类的功能,方便用户对数据的分析。
(5)具有查看历史数据的功能,将历史数据记录下来,并提供一种方式实现对历史网络状态的重现,方便用户调试。
2 方案设计
2.1 功能
CAN总线监控软件需具备的功能包括:CAN总线通信(数据接收与发送)、数据处理(数据解析与存储)和数据应用(将数据展示为图表,数据回放等)。功能结构如图1所示。
2.2 功能模块关系
CAN总线的监控过程即是对通信数据的处理过程。软件首先通过与CAN总线上的节点通信来接收和发送数据,然后将这些数据记录在文件中,同时对数据进行分析处理,软件根据由用户所设定的数据格式对数据解析,最后是对数据信息的应用,根据用户的设定,可以对数据进行表展示,曲线绘制或者历史回放。各功能模块关系如图2所示。
2.2.1 通信
通信是监控软件获取数据信息的方式,也是软件的基础。它的主要功能是接收和发送CAN总线中节点的数据,是数据解析和应用的来源。监控节点需要连接到CAN总线网络中,如图3所示。
2.2.2 数据记录
数据记录模块是将接收或者发送的数据以一定的形式记录在文件中,用以对数据进行后期分析,或者通过回放功能复现CAN总线状态。为能达到复现的目的,此记录文件需记录的信息包括原始数据包和收发时间,时间信息具体内容为通信数据的时间间隔,基于此回放功能更加真实模拟网络中的状态。记录内容如图4所示。
2.2.3 数据分析
数据分析模块是整个监控软件的核心,它负责按照用户设定的解析模式将收发数据报解析为可以理解的信息值。每一帧数据的解析过程可以分为以下3步:(1)定位。通过数据帧格式来定位每个信息在数据包中的起始位置,将数据包分组。(2)截取。通过起始位置和数据长度,可以截取到所需的数据。(3)转换。由于截取所得到的数据为原始数据,所以需要将其转换为可以理解的信息。数据的分析过程如图5所示。
2.2.4 数据应用
数据应用是指软件对用户所提供的数据服务。本软件实现了以下几个功能来应用数据:(1)数据表。用于向用户提供所需要的信息,展示总线数据。(2)绘图。 根据用户需要对某些需要显示数据变化的内容进行曲线绘制。(3)回放。将存储于文件中的历史数据按照收发时间顺序重新播放,以重现网络状态,它为用户提供了一种调试网络的简单方式。
2.3 关键技术
2.3.1 数据解析
鉴于CAN总线的应用广泛,从汽车到工业现场的应用[4,5],所需要监测的信息不同,故软件对数据的解析方式也不相同。数据的解析过程需要用到用户所定义的数据格式,这里使用XML文件来描述数据帧的内容。如图6所示,帧ID为0x01的数据内容包:一个16位数据表示的温度值,信息类型为整数;一个16位数据表示的压力值,信息类型为正整数[6,7]。
2.3.2 数据回放
回放功能是将历史数据及当时的网络状态按照原过程如实演示,使用的数据源是从历史记录文件中获取的。记录文件由记录模块将总线数据按照时间顺序写入文件中生成,使用回放功能是将所记录数据按顺序读入,按照记录时间模拟当时的顺序实现回放功能,用户可通过应用功能再次使用数据表、绘图来呈现数据。
3 测试
在实际应用中,将监控节点接入CAN总线网络中,完成软件设定后,便可开启对总线的监控。使用数据表显示所测得信息的正确性,并验证通信是否正常。所生成的数据表如图7所示,显示信息来自节点1和节点3,以及发自它们的温度和压力值。使用绘图功能将此温度变化绘制为曲线图形,如图8所示。
图7 测试中收到的部分数据信息表
4 结束语
本文提出了一个CAN总线网络监控软件的方案,并描述了此软件的设计方法和所使用到的关键技术。依据此方案,实现了一个较为通用的CAN总线监控软件,它可通过分析由用户设定传输数据格式的方式,自动对数据进行解析,可满足大多数CAN总线的监控需求。在应用中,它可帮助用户调试和测试网络,有效提高工作效率。通过实际测试,验证了此方案的可行性。
但是,本文提出的设计方案也有局限性和进一步提升的空间。在后续研究和设计中,可以将数据融合[6,7]技术逐步加入到软件对数据的分析中,并可将此工具演化为一种通用的软件中间件,以便进行更多的应用。
参考文献
[1]铙云涛,邹继军,郑勇芸.现场CAN总线原理与应用技术[M].北京:北京航空航天大学出版,2003.
[2]阳宪惠.现场总线技术及其应用[M].北京:清华大学出版社,1996.
[3]王黎明,夏立.CAN现场总线系统的设计与应用[M].北京:电子工业出版社,2008.
[4]李刚炎,于翔鹏.CAN总线技术及其在汽车中的应用[EB/OL].(2012-12-16)[2013-02-11]http://www.docin.com/p-3064788.html.
[5]李正军.现场总线及其应用技术[M].北京:机械工业出版社,2009.
[6]康耀红.数据融合理论与应用[M].西安:西安电子科技大学出版社,1997.
网络化遥测数据实时处理软件设计 篇9
如付诸现实将改变现有的飞行试验实时监控体系, 极大程度的节省了频谱资源, 并节省了高昂的同步板卡花费。
遥测数据的实时处理是飞行试验工程中试飞监控的重要环节, 对飞行试验的安全性和有效性有着重要影响。近年来, 随着试飞技术的不断发展, 监控需求的参数不断增加, 航空机载设备的复杂程度不断增加, 传统PCM流的传输方式已经不能满足当前飞行试验地面监控的需求。当前, C波段网络化遥测已经逐步进行小规模的试验验证, 网络化遥测数据的实时处理势必成为未来我国飞行试验工程的重要组成部分。
本文通过结合某型号网络化遥测验证试验, 详细地介绍了网络化遥测实时处理软件的解析过程、架构以及设计逻辑, 并有效地解决了网络数据包丢包错序、视频与参数数据同步回放等问题。
数据结构定义
结合网络化遥测数据的特点, 并有效的利用机载网络格式格栅, 定义主要包含参数结构与协议解析信息的HEA文件, 实现参数数据与视频数据的有效分流、参数数据的提取以及参数数据与真实物理量的实时转换, 最终实现遥测网络数据的实时接收处理功能与回放数据功能。
参数结构定义
网络化遥测数据是由机载测试采集系统对测试参数数据与视频数据同步进行采集与分发, 采集的数据填充至多个网络数据包中, 而网络数据包的格式又直接依赖于采集器的记录格式, 结合飞行试验的特征, 具体有如下特点。
1) 多种数据包协议——由于网络化测试系统存在多种采集器, 目前主要存在IENA与XNET/INET网络数据包格式。
2) 参数多样分布——机载采集的参数的受制于机载采集设备与协议的定义, 具体的参数数据由于字长的不同在数据包中的分布方式也有可能不同, 存在机载设备将一个64位的字拆分为4个16位字填充到4个不同的网络数据包中这样的可能性。
3) 参数数据与视频数据并存——网络化遥测机载设备将视频数据与参数数据同时分布于数据包中, 因此在网络数据包的实时处理过程中必须考虑到视频数据与参数数据的分流与差异处理。
4) 多总线多采样性——机载设备总线标准众多, 涵盖了429总线、422总线、CAN总线、1394总线、FC总线以及其他航空机载总线, 另外参数的采样率也不尽相同。
根据网络数据包的格式以及参数在数据包中的具体位置, 并考虑到参数的字长、取位、校准类型以及采样率等特性, 结合网络化遥测数据的特征, 定义参数的具体结构为:
协议解析定义
目前网络数据包虽然大小不能固定, 但其格式主要按照IENA与XNET/INET两种协议进行数据填充, 协议不同其解析的方式也就不同, 因此在提取数据时必须同时考虑两种标准的异同, 提取出两种标准的共同点, 方便软件的设计与实现。
从表1与表2我们可以看出虽然两种协议的控制头不相同, 但均具有区别包类型的区别字 (KEY, Message Define ID) , 包长 (SIZE, Message Length) , 包序 (SEQ_NUM, Message Define Sequence Number) 与时间信息 (TIME, Message Timestamp) , 因此一旦包结构确定我们就能确定当前数据包是参数数据还是视频数据, 以及具体数据的提取方式。
另外, 考虑到最大程度的利用数据传输带宽, 网络化遥测数据采用组播的方式进行数据传输, 实时遥测数据可由多个服务器进行分流实时处理, 结合IENA与XNET/INET两种协议的特点, 定义数据包的格式为:
软件详细设计
总体框架
通过机载网络格栅以及相应的XML接口, 结合两种协议的特点转换为原始的HEA文件, 并在此基础上添加参数处理、数据提取方式等信息从而最终形成实时处理所需的HEA文件。通过此HEA文件可以知晓当前网络数据包的协议、参数数量、参数具体解析信息、视频数据等内容, 继而实现网络数据包准确的转换为实时监控所需的数据。HEA文件的定义确保了数据解析的准确性, 但在数据处理过程中需要考虑到数据的接收、提取、分发等过程, 同时处理好的参数数据与视频数据要实时的传送到实时监控软件客户端, 保证试验飞行安全, 本文采用UDP组播的传输方式, 将参数名列表、参数数据、视频数据分路传输到局域网中, 由于组播地址与端口固定, 客户端监控软件可以采用统一的设计逻辑, 极大的缩短了监控软件的设计周期, 同时由于机载测试数据也是通过组播的方式进行传输, 并且网络数据包占用带宽过高, 为避免产生网络拥塞, 通过使用双网卡实现数据的物理隔离。整体框架结构如图1所示。
软件结构
网络遥测实时处理软件要同时考虑到实时处理与回放处理两个功能模块的设计, 尽可能实现代码的共用, 而实时处理与回放处理最大的区别仅限于原始数据是来源于网络获取还是文件读取, 因此在数据获取过程中仅需要通过条件选择判断数据源即可。网络遥测数据实时处理要考虑到数据的接收、解析、分发、处理等过程, 通过分析整个处理过程, 采用多线程共享内存的设计方式, 具体设计为HEA与配置信息处理线程、数据接收线程、数据处理线程、视频数据发送线程、参数数据发送线程以及参数名发送线程等六个线程, 主窗体在打开实时处理HEA文件后, 开启HEA与配置信息处理线程, 获取当前飞机参数处理信息与发送配置信息, 转化为相应的全局信息, 关闭当前线程后开启其他几个线程, 各个线程通过HEA与配置信息处理线程生成的全局信息进行初始化, 线程间的交互和处理过程如图2所示。
关键技术
数据包拥错控制与同步处理
机载测试采集系统每秒可向外发送数千个数据包, 由于受到飞机位置、地面干扰、网络拥塞、连接中断等因素, 会产生一定程度的数据丢包错序现象, IENA与XNET/INET协议在整合数据包的过程中, 均会按照数据包的生成顺序在数据包头添加包号, 其包号在有效范围具有连续性的特征, 数据处理线程针对于数据接收线程分发视频和参数数据包, 首先按照时间戳进行快速粗略划分, 然后再按照数据包内KEY字进行快速精准排序, 与此同时在参数数据包按照KEY字排序的过程中, 对相同时间戳的数据包个数进行统计, 如果某个时间戳内数据包个数少于HEA文件预估的个数, 则将这个时间戳下的数据包抛弃, 这主要是因为存在参数的高低字分布于不同的数据包中, 如果一个丢失某个参数数据包可能导致提取出的部分参数变化过大, 影响指挥人员实时监控决策, 而针对于视频数据包采取与参数数据包相同的处理措施, 与之不同的是视频数据包发生丢包时, 并不丢弃整个这个时间戳内的数据, 采用在视频实时解析客户端处理丢包问题。具体处理逻辑如图3所示。
参数数据与视频数据同步回放
传统的参数数据与视频数据由于存储在不同的文件中, 而视频中添加的时码信息无法通过图像识别有效获取, 也就不能同步回放, 网络化遥测的参数数据与视频数据采用相同的协议填充, 通过将实时接收到的两种数据进行拥错控制之后存储在一个数据文件中, 在文件读取时, 建立标识链表, 首先进行预读取操作, 每当查找到的数据包key字与HEA文件中包序为1的key字相同时, 记录当前文件指针信息并保存到标识链表之中, 在数据回放时, 首先确定拖动的进度条位置, 进而确定文件读取指针的当前大致位置, 然后查询标识链表, 查找到与拖动进度条后确定的文件位置最接近的标识位置, 更新为当前文件读取指针的实际位置, 继而实现了参数与视频的同步回放。预读取过程如图4所示。
参数名列表扩充机制
理论上IP数据报的最大长度为65535个字节, 剔除IP协议与UDP协议数据报文定义, 最大仅能支持65507字节, 而当前飞行试验中测试参数已经可以达到上万个, 参数名的定义也越来越复杂, 每个参数名即可占用30~40个字节, 这种情况下单个IP数据报仅能支持1500~2000个参数名的同时发送, 针对参数名列表总长度超过限制的情况, 采用分批发送的方式, 每个IP数据报最大发送40000个字节, 每个参数名占用41个字节, 不足时填充字符’#’, 定义包含总发送次数与当前发送顺序的参数列表, 截取参数列表的方式采用以上一个IP数据报中发送的最后一个参数名的结束开始, 直至最接近40000字节的那个参数结束, 并在分批发送的每个网络包中添加当前发送的分段列表在真实参数名列表中参数起始顺序和结束顺序。分批发送参数名列表的结构定义如表3所示。
软件运行界面
本软件在某网络化遥测试验平台上得以验证, 界面主要分为基本配置信息、实时处理、数据回放三个部分, 试验结果表明该软件能够实时准确的处理网络化遥测数据, 满足当前试验飞行监控的需求, 实时处理阶段的运行状态如图5所示。
结语
该网络化遥测实时处理软件目前已在多个型号的试飞中得到验证, 成功确保了多个试飞科目的顺利进行, 运行结果表明已经可以确保每秒2200个遥测网络数据包、5000个参数的实时处理, 满足当前网络化遥测试飞监控需求, 为新一代网络化遥测的发展提供了宝贵的经验。
建议观点
1、传统遥测网络中采用PCM流的传输方式, 其结构复杂, 传输能力有限, 占有带宽较多, 已经不能满足当前试验飞行实时监控的需求, 与此同时, PCM流的调制解调也需要大量的硬件资源, 耗费巨大, 必须寻找新的传输方式替代当前的PCM传输方式。
2、IRIG106遥测标准在2009年最新版中发布了iNET遥测网络标准, 当前国内航空飞行试验领域仅初步的分析了该标准的技术特点和面临的问题, 并进行了小规模的试验验证, 基于iNET遥测网络标准的遥测系统的搭建, 才刚刚进入初始阶段, 具有很大的发展潜力。
如何做好无线接入网络的网络设计 篇10
关键词：网络,设计,无线接入网络
1 我们为什么需要网络设计
随着通信行业的快速发展, 无线项目的规模也变得越来越大。由于通信行业投入巨大, 我们要充分利用现网条件, 所以无线项目的组网也变得越来越复杂。
从管理学的角度讲, 通信行业的无线项目也需要网络设计。软件行业的朋友都知道, 大学有一门专门的课程《软件工程》, 业界有软件成熟度模型等标准。在通信行业, 虽然现在没有这种专门的课程和标准, 但是我们通过横向比较, 总结规律也能得到类似的结论。这其实也是精细化管理的实例。
通过在项目中的实践, 我们发现网络设计还有如下好处。
·高效率。先设计再施工, 避免频繁变动;工具辅助网络设计实施, 减少重复性劳动。
·契约化。网络设计交付件经客户认可, 是工程交付期间契约化文档;避免项目交付期间频繁的组网变动。
·低成本。通过工具固化网络设计经验, 降低交付人员技能;集中网设, 降低对设备调测人员的技能。
·端到端。投标阶段提前介入, 减少报价单错误, 与脚本生成工具对接, E2E支撑交付。
2 网络设计活动简介
2.1 网络设计在无线项目生命周期中的位置, 如图1所示。
RAN:无线接入网络
2.2 网络设计的流程
介绍了RAN网络设计的几个阶段和每个阶段的交付件, 以此来引导网络设计人员能够独立完成RAN网络设计。具体请参考图2。
2.3 网络设计的关键点
主要介绍网络设计活动中每个阶段的关键动作。
2.3.1 启动
本节的项目信息收集侧重点在合同信息, 项目整体情况。具体请参考表1。
2.3.2 信息收集
本节的信息收集主要是针对客户现有网络数据、客户对网络的预期、客户的维护习惯等。具体活动请参考表2。
2.3.3 概要设计
概要设计是整个设计过程中最重要的部分, 概要设计的准确与否与后续是否整改有很大关系。其基本原则有A) 与售前口径吻合;B) 满足标书要求;C) 反复与客户沟通确认, 根据客户意见修改;概要设计的具体内容请参考表3所示。
2.3.4 详细设计
在概要设计Á得到客户的确认后, 我们就可以开始进行详细设计了。这个阶段的主要工作内容和输入输出请参考表四。详细设计的基本原则为:
·正确性 (确保和对端网元顺利对接)
·可靠性 (确保设备安全稳定运行, 考虑冗余备份)
·可维护性 (便于将来平滑扩容)
2.3.5 脚本生成
·实现批量脚本制作
·实现交付人员技能前移, 降低设备调测工程师技能
·减少重复性劳动, 实现效率提升
2.3.6 服务验收
将HLD和部分数据规划表格的主要内容进行整合, 制作网络设计报告。结合合同要求, 向客户提交正式格式的文档, 并要求客户签署网络设计服务验收证书。
2.4 经典案例共享
下面以作者实际参与的一个项目为例, 看一下我们网络设计模式交付的效果。
2.4.1 项目的主计划, 如图3所示。
2.4.2 项目运作
·引入网络设计服务
引入网络设计服务, 在项目总部集中收集信息, 统一规划, 统一下发设计结果: (以K区域为例, 按照网设服务的规则标准)
输出一线1280、1536、2048TRX配置的BSC面板图;
输出CS组网、PS组网、OM组网各一份;
输出与核心网对接参数表;
输出PS域与OM组网IP规划;
统一下发RF信息;输出ABIS端口规划;
……
·引入网设交付模式
引入了网设交付模式:网络设计+网络设计辅助工具+脚本工具
网设交付人员通过使用NEP能够快速输出各区域的BSC的规划, 通过数据配置输出BSC初始化开局脚本, 结合RF信息输出BTS初始化开局脚本。
2.4.3 项目效果
·成功事例:
K区域无线负责人通过网络设计辅助工具输出的BSC脚本打通First call, 经与客户进行深入沟通K区域RAN网络规划设计情况, K区域B中心机房BSC下167个站点按照工具输出完成数据配置, 已有10余个On air。其余的只要客户传输到位, 即可加载基站配置, 客户对
此非常满意。
·效率提升
软件架构设计问题研究 篇11
[关键词]软件架构师；架构设计；需求调研和分析
EEEC给“架构师”的定义为“软件架构师是技术主管”，这就意味着他不仅要有高超的技术才能，还要有很好的领导才能，他的领导能力在团队中和软件质量控制中起着十分重要的作用。作为一个架构师，他要掌握整个软件项目的前景，调节各小组间关系，要让所有的项目组成成员了解大家共同的目的和目标，并发布标准和章程；要能正确理解软件过程，要在宏观上拥有专业知识，应该拥有很好的设计技巧：要是一个很好的沟通员和谈判代表，要能做出正确的决策等，除此，还有许多他要具备的其它素质。
1.做好需求调研和分析
为保证软件的可用性，要从需求出发设计架构，即：做软件先做需求，这是软件业内人士的共识，但这项工作做得好的却很少。根据调查，属于需求分析和软件设计错误与缺陷的约占软件错误与缺陷的64％；而属于程序代码错误的仅占36％：而因软件错误积累与放大效应，造成整个软件项目拖延或失败情况的高达20％～60％。这些数据表明，搞好需求调研和分析是软件设计和开发的第一步。
架构师必须要在需求调研的初期就介入，以保证需求获取的及时、可靠、准确，并对下步T作起指导作用。进行需求调研，不能就事论事，对用户的需求调研要全面、细致。需求要进行全局性的分析，需要有全局的观点，而不是分散地、根据具体的应用开发而进行的调研，这样才能系统地、本质地、概括地把握软件的功能结构。在调研过程中，自始至终都要有用户方的业务人员参加，尤其是强调高层管理人员的重视和亲自参与，架构师及其相应的工作小组要有足够的沟通和理解能力，要能使业务人员在需求调研阶段起主导作用，架构师仅起协助和引导作用，并提供需求调研的科学方法和过程。
2.需求分析与设计
架构师所带领的团队做出的关于软件体系结构的决策，将直接影响软件开发的难度和软件维护的难易度，最终决定软件开发的成败。
2.1功能性设计
需求分析阶段的输出就是软件设计的输入，架构设计师要保证从各种需求中获取到需求分析，再进行设计，术语要保持一致，信息不要丢失，以免造成需求失真。
在建立系统模型时，要针对调研过程中确立的职能域、业务过程、业务活动建立的各个职能域的对象模型、动态模型和功能模型。要结合系统特点，选择适合的方法，各种方法都有自身的特点，架构设计师要能综合运用，扬长避短，做出符合需求的设计。但要明确，该阶段的任务是面向需求，而不是面向实现。
2.1.1建立对象模型
对象模型是分析工作的主要结果，是设计和实现的起点，架构设计师要能判断哪些是正确的类，同理，建立关联时，也要保留正确的。
2.1.2建立动态模型
综合考虑业务通常情况和例外情况，设计系统的动态模型。首先，绘制事件踪迹图：再绘制对象状态图。
2.1.3建立功能模型
确定系统的输入输出数据，再按照从顶至下、从粗到细的方法，绘制不同级别的数据流程图。
2.1.4选取核心功能
在以上成果的基础上，设计功能模块唾手可得。架构设计师在选取核心功能时，要掌握几个原则：
规模适当，不贪大求全，非核心的功能要弱化和简化，这样才能突出系统的特点。
采用多重可用性设计，具备软件的适用性，这是面向对象思想的优势所在。
不能忽视辅助功能的设计，辅助功能是一个完整的软件必不可少的要素，如：在线帮助、日志管理、用户管理、界面功能可定制、系统配置等等。
2.2软件体系结构设计
该阶段的任务为非功能性的软件体系结构设计，与功能性设计相反，它主要是面向软件实现。进行系统架构设计时，除了要考虑这个系统应具有的功能以外，还要关注整个架构的可用性、容错能力、可重用性、安全性、扩展性、可管理维护性、可靠性等性能问题，有的时候，一名好的架构师甚至还要考虑所构建的系统架构是否符合美学要求，对任何一个方面的欠缺都有可能为整个系统的构建埋下隐患。
2.2.1熟悉并尽量遵从相关标准协议和行业标准
如果不参照标准或自定义一些协议，处理解决方案会带来一时的快捷，但软件的生命力和可靠性经不起时间的考验，在系统与其它相关系统联合使用时就会带来问题。
2.2.2设计的架构要简单
架构设计一定要强调简单，以WINDOWS XP为例，它强调的设计原则就是：能够用数组实现的功能决不用链表。简单，就会降低沟通成本和开发成本，加快开发团队理解架构的速度：简单，并不等于实现简单，这更能体现设计者的技术造旨。
2.2.3应用迭代设计
最初得到的设计是一个原始架构，该架构要传播到每个项目组成员，从而在团队中形成共同的前景。
每次迭代都是在上一次迭代的基础上进行，迭代将致力于重用、修改、增强目前的架构，以使架构越来越强壮。在软件生命周期的最后，既得到了软件，还得到了一个非常稳定的架构，对于IT团队来说，这个架构很有可能就是下一个软件的投入或参考。
可以把早期的原始架构当作第一次迭代前的早期投入，也可把它当作第一次迭代的重点。原始架构对于后续的架构设计而言是非常重要的，架构是来源于需求的，但是原始架构应该来源于那些比较稳定的需求。
架构设计师要有勇气，在架构需要改变的时候，敢于毅然作出决定。
2.2.4综合利用，选择软件体系结构
架构师要将有价值的、孤立的设计概念和技术综合起来，应对复杂的软件系统，以产生高质量的设计，首当其冲地是选择架构风格。架构风格有经典和流行的，并不是说一个软件只有一种风格，架构师要了解各自优缺点，结合功能和非功能需求，来决策采用哪种风格。如，管道／过滤器风格的软件体系结构具有高内聚、低耦合优点的同时却不适合处理交互：事件驱动和隐式调用结构对于异步并发系统是一种极好的控制方式，但却有响应速度低和消息序列无法控制的缺点：黑板知识库结构适合专家决策系统，却造成了所有系统成分对共享区过分依赖。再如，在流行的软件体系结构风格中，尽管B／S架构现在很受一般用户的青睐，但由于业务的显示信息是以全体共识的方式直接发往客户端的，所以可直接了解到系统的数据结构，安全性差，且Web服务器权力过于集中，处理业务加上处理传输，使负载过大，系统的性能下降，回避风险的能力降低：多层体系结构中，表示层通过业务逻辑层与数据层交往，隔离了与应用逻辑相关的数据结构，使系统安全性提高，但是各层间的通讯效率是系统的最大问题，要合理规划系统的各层位置和作用。各種中间环节纷杂繁多，各个厂商的产品也是令人眼花缭乱，选择要极其慎重，不能只看表面，要了解本质。近年来，出现了一种源于网格技术的SOA，它是否能解决所有的问题，还要求架构师要具有独特的判断能力。
[参考文献]
[1]林星，软件设计中的方法学，选自IBM DW中国。
网络软件设计 篇12
随着计算机网络技术的高速发展以及教学手段的不断更新, 各个高校对网络课程的建设越来越重视。通过网络进行教学, 可以跨越时间、空间的限制, 将课堂教学延伸到课外, 使课程教学更加灵活、生动。
《软件UI设计》课程是高职软件专业的一门新课程, 主要是要求学生掌握软件UI设计的方法。由于课程的特殊性, 更需要通过网络形式给学生展示更多的案例和创意。本文结合网络教学和《软件UI设计》课程的特点, 对课程的网络课程建设进行初步的探讨。
2 网络课程建设的目标
《软件UI设计》网络课程的基本建设目标是为适应教学的要求, 突出教学的重点和难点, 将教学的基本资源、拓展资源以及特色资源有效组织起来, 使教学走向形象化、动态化、信息化。
网络课程建设还需要为学生营造一个探索和创造的空间, 满足学生的个性化学习要求, 将素质教育和创新教育有效溶于到课程的教学当中。使学生通过学习网络课程, 不仅能随时了解本课程的教学进度、教学内容等, 还可以多层次、多角度去研究软件UI设计技术, 并能够进行在线提问、在线讨论等。
3 网络课程建设的内容
网络课程建设主要有三大块内容建设:基础资源建设、拓展资源建设和特色资源建设。三块建设内容相互区分又相互补充。
(1) 课程基础资源的建设
课程基础资源是反映课程教学思想、教学内容、教学方法、教学过程的核心资源, 对一门课程是最重要的资源, 主要包括课程介绍、教学大纲、教学日历、重点难点、PPT、教学视频、作业、参考资料等反映教学活动必需的资源
(2) 课程拓展资源的建设
拓展资源是反映《软件UI设计》课程特点, 应用于各教学与学习环节, 支持课程教学和学习过程, 较为成熟的多样性、交互性辅助资源。例如:案例库、素材资源库、在线自测/考试系统、答疑论坛、任务布置与管理系统等。
《软件UI设计》课程有自身的特殊性, 对拓展资源的依赖程度比一般课程要高。作为软件技术专业学生, 和艺术设计专业学生比较, 在UI设计方面肯定有所差别, 这就需要在拓展资源建设方面加大案例库、素材资源库的建设, 让学生有大量的案例可以模仿, 有大量的素材可以使用。同时, 还需要整理许多有创意的资料, 给学生以创意的空间, 激发学生的灵感, 提供创新教育的水平。
(3) 课程特色资源的建设
特色资源主要是根据课程的特点, 建设一些有特色的课程资源。例如, 课外实践创新平台用于学生课外开展实践创新及研究性学习, 学习云盘为学习者提供存放学习资料的云存储空间, 课程APP应用程序方便学生使用手机等移动终端进行课程学习。
4 网络课程建设存在的问题及对策
尽管《软件UI设计》网络课程的建设已取得了一定成绩, 但也存在许多问题, 主要体现在:项目库不够丰富、人气不高、内容更新不够快等。
针对存在的问题, 我们也提出一部分改进对策, 主要有:
(1) 加强项目库的建设力度, 尽可能多地增加参考项目数量, 兼顾项目质量。
(2) 增加视频资源, 为学生自主学习提供优质视频资源, 发挥网络课程优势资源共享的作用。
(3) 重视学生的主体性, 提升人气。网络课程建设需要进一步了解学生的兴趣、爱好和个性特点, 有针对地开拓资源。
(4) 加快内容的更新, 将最新的一些UI设计思想、创意展现给学生, 激发学生的灵感。
参考文献
[1]谭恒松《.软件UI设计》课程教学初探[J].福建电脑, 2012, (11) .
[2]王军, 何晓玲, 田同海.机械设计基础网络课程建设[J].中国现代教育装备, 2010, (21)
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