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计算机接口技术及应用范文1
企业间因为信息化而加速了沟通进程，同时也发展了市场经济，促使市场竞争日趋白热化，企业必须抓住信息化发展基于实现持续发展。企业中很多员工都会使用计算机办公软件，而软件应用也会提高其工作效率。但是，因为不同软件的数据结构不一样，使用时容易出现各种问题，只有运用计算机软件数据接口来进行解决。
1 计算机软件数据接口应用情况
所谓计算机数据接口，即软件开发商按照数据软件的互动交流给用户提供规范软件，以提高应用效率。其特点就是安全灵活，应用效率高，用户可以利用数据接口在不同的计算机上一起使用软件。如今我国有固定格式数据文件、应用程序API函数、数据库等不同的计算机软件数据接口规范。在计算机软件使用中，数据接口发挥着纽带作用使不一样的数据接口计算机软件被连接，便于用户使用，工作效率也很高。
安全隐患一直是计算机软件数据接口的重要问题，对用户的使用影响很大。相关程序开发时，倘若在前台页面或者后台数据库中对信息进行直接调取，那么黑客就能够通过迅速分析应用程序引用对象来盗取整个数据库的基本逻辑结构。要是用分布式远程数据库访问接口，开发人员还要对应用数据库中的全部对象的基本信息进行合理记录，比如数据库名、用户基本资料、远程主机名等等，而记录时不能有丁点儿差错，不然就会弄丢数据库目标，进而难以查找[1]。当用户学会使用以后，才能不断掌握数据库的科学应用方法。计算机技术发展使得用户对SQL语句能够初步运用，所以使用时能够绕开应用程序直接交互使用SQL，而这种数据库对象的访问不安全，数据很容易不一致。网络技术的广泛使用让黑客与网络非法分子有了很多机会盗取计算机信息，造成的不良影响很大。不少人都认为在网络技术发展中软件技术的使用越来越普及，比如利用数据库查询语句与数据信息等等，而这也会相应带来安全隐患。尽管我国计算机软件数据接口技术发展并不成熟，但还是需要不断大力培养设计开发人员，加强信息核对输入与开发，使计算机数据接口功能的实现流程更加便捷。
2 计算机软件数据接口设计原则
2.1 面向对象
开发计算机软件的人认为应该要详细而复杂地设计接口才能到达更好的效果，而且各程序模块的耦合性的降低作用也更佳，并且有主减少程序的开发成本及难度。所以，在设计计算机软件数据接口时，应该针对对象来提高其合理性，并以科学的原则让软件程序的使用效率最大化。另外，还必须详细描述数据接口的各项功能。
2.2 可拓展性
软件接口的设计要以软件自身情况为基本，由于用户对软件程度的应用越来越熟练，软件系统也在持续升级，所以数据接口的升级也必须跟上脚步，这样才能确保用户的使用满意度[2]。对于第三方开发商来说，其软件接口应用会受到数据接口升级影响。所以，开发设计者应该按照可拓展性来设计数据接口，要努力不影响第三方软件运营商，以便于计算机软件数据接口用户的利益受到保护。
2.3 高容错性和高健壮性
所谓高健壮性就是当规则以外的指令被输入计算机软件数据接口时，计算机会存在额外的处理能力。优秀的系统既可以快速接受正确指令，还可以对突发指令或者规则以外的指令进行处理、判断。因为计算机软件数据接口拥有很多程序，故而开发员在设计中应该根据高容错性原则确保计算机对错误的高效处理能力，防止因为数据接口错误而影响软件系统，使其能够被正常使用。
3 计算机软件数据接口应用方法
计算机软件数据接口有应用程序接口函数、经过封装的接口函数等等，甚至还有固定格式的数据接口。事实上，对于接口形式的有效选择应该遵循计算机软件数据形式、转换要求来进行，那么才会确保它们发挥作用。
3.1 文件交换
所谓文件交换就是根据特定结构数据接口来进行数据交换，让第三方开发商与用户可以有效转换数据。ini与txt文件是两种最普通的数据文件交换模式。windows系统配置的就是ini文件，而且也是该系统的操作要求所决定的，运用windows本身的API函数可以转换文件[3]。所以，ini文件在系统配置与数据转换里运用很广。而windows系统里还有自带有txt文件，它属于文本格式，能够对开发商与程序员的软件开发过程进行记录。txt文件在日常应用中由于应用广泛而使得它成为了软件开发时统一提供操作方法的一种格式，使得程序员或者开发商能够自由应用txt文件。txt文件对于各种用户的使用需求也能响应，从而在编程与设计中与数据接口应用需求相一致。
3.2 应用程序接口函数
作为函数体系的计算机软件数据接口函数，该函数囊括了开发商在软件开发时定义好的诸多函数，而且也封装好了。就此来看，应用程序接口函数有着较好的保密性，尽管能够提供软件数据接口服务，可是并非对用户是开放的。这样一来，数据接口的安全性就有了保障，当用户在操作时就能够按照开饭时制定的规则选择合适的封装函数，做好数据交换工作。如今，国内的应用程序接口函数有着大范围的使用，不少开发商为了使转化效果更佳而公布了自身的接口函数，希望能够加强接口函数的应用力度。
3.3 中间数据库模式
在软件数据接口模式里，中间数据库模式比较常见，它属于软件开发商定义、授权的程序，公共数据库能够被自由访问。有的特定的且能够访问的数据库被开发商在开发时就定义与规范了，这是一种开发难度并不大的数据库模式，也便于用户灵活使用数据库。要是用户想对特定数据库之外的别的数据库进行访问，那么就应该深入地分析别的数据库的相关配置，要是数据模式太复杂了，就会提高中间数据库模式的应用难度。因此，这是一种应用范围并不广泛的中间数据库模式，也不适宜广泛地进行推广使用。
4 结束语
总的来说，信息技术所提供的便捷性使得其应用的范围越来越广泛，但是由于计算机软件种类繁多，而且其数据结构也不统一，所以在同时使用很多软件的时候容易出现数据不兼容的情况，这样不仅会影响计算机的整体运行效率，而且也会影响用户的工作效率。而计算机软件数据接口的出现很好的解决了这样的一个问题，计算机软件数据接口相当于桥梁纽带的作用，能够最大程度的缓解各软件之间的不兼容问题，以向用户提供更加便捷的服务。为使计算机软件数据接口的应用更加广泛，在对其进行设计的时候应遵守一定的原则和规范，这样才能够最大程度的发挥出其作用。换言之，计算机软件数据接口的应用对于计算机软件系统的发展和推广具有十分重要的意义。
参考文献
[1]刘兵.计算机软件数据接口的应用分析[J].计算机光盘软件与应用，2012（1）：78.
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【关键词】计算机软件 数据接口 应用探析
随着信息时代和数据时代的到来，计算机作为现代化社会在各领域广泛应用的新型技术，对行业发展和经济效益提升发挥着重要作用。计算机技术在各行各业的广泛应用带动了计算机软件开发的更新和发展，由于软件开发商不同，开发的计算机软件也会应用不同的数据结构，给计算机用户多个软件操作带来了困扰。计算机软件数据接口可以很好地解决各软件因处理数据格式带来的多种问题，同一用户对多种计算机软件进行不同操作时，就必须依赖数据接口，减少操作困难。
1 计算机软件数据接口的涵义
一般来说，计算机软件数据接口是指为计算机用户或者软件开发商提供用于连接软件和数据库的一套标准和规范，在确定数据接口名称后，可以实现不同类型、位置的数据库进行不同连接端口、主机等信息的转化和分离，也可以在配置合理的对外接口完成对软件数据的传输和交流，极大的满足计算机用户对不同软件的操作需求，提高计算机技术的应用水平。数据接口具有很好的灵活性，也可以维护计算机数据安全，在实际运用过程中表现形式较为多样，主要是各种计算机数据库和计算机数据文件，是计算机软件应用中极其重要的交互桥梁。
2 计算机软件数据接口的设计原则
2.1 数据接口要满足用户的应用要求
数据接口要满足计算机软件用户的应用要求是设计数据接口的基本目标和要求，设计软件数据接口是为了服务软件应用客户不同应用需求。软件数据接口可以提供的功能服务是由软件自身决定的，但软件程序具体应用范围又需要数据接口进行拓展。因此，要实现数据接口最大化满足用户需求，就需要对具体软件服务性能进行分析，使其既能满足软件应用用户，又符合相关行业标准和规范。
2.2 数据接口设计应遵守行业规范
计算机技术的发展使得计算机软件开发商变得越来越多，由于各个软件开发商使用的软件编程语言、数据库可能存在差异，在每个计算机软件的数据库结构各不相同，极不利于计算机软件的维护和升级，在缺乏统一性数据接口的情况下，计算机用户对软件的管理和应用也受到了限制。所以软件开发商在数据接口设计时，需要在一定程度上符合数据接口的标准，遵守现有计算机行业规范。
2.3 数据接口设计应具有一定的可扩展性
当今社会发展日新月异，计算机软件也必然会升级和更新，在数据接口设计时要具备一定的可扩展性是设计需要遵守的关键原则。软件数据接口的设计要以计算机软件为基本点，根据计算机用户对软件使用程度的提高对数据接口进行升级和更新，发挥数据接口在软件应用中的具体作用。另外，具有可扩展性的数据接口可以减少对计算机软件后期大规模改动，对维护计算机用户的数据安全具有一定的积极作用。
2.4 数据接口设计应面向对象
在进行数据接口的设计过程中，应该根据面向对象的要求以及计算机软件性能要求提高设计的合理性，数据接口在一定程度上面向对象是数据接口设计需要遵循的根本要求。不仅可以有效提高计算机数据接口的使用效率，也能延长计算机软件的应用寿命。设计面向对象的数据接口，需要详尽的把握计算机软件性能和数据库特点，满足计算机用户的功能需求，降低计算机各软件各程序之间的杂糅性，保证用户更为便捷和高效的进行软件应用。
2.5 数据接口应具有高容错性
就是在设计数据接口时，要注重开发数据接口处理规范输入外的情况输入能力，并能做出该种输入与规范输入要求不相匹配的判断，及时为计算机软件用户提供合理的处理方法。如果数据接口该项性能把握较好，除了可以有效接受规范输入的正确指令，也能判断错误指令并进行相应的处理，让计算机用户在无计算机软件操作经验的情况下，也能维持软件系统的正常运行，避免因操作错误给软件系统造成不必要的损失。
3 计算机软件接口的应用分析
3.1 数据接口的转换文件模式
计算机软件数据接口的应用最重要的方面就是软件数据接口的转换文件模式。在这种模式下，通过采用相应的软件数据接口，实现不同数据的传输和共享，软件开发商需要设计和规定软件数据结构，软件用户在数据结构规定下提交相关文件，当计算机软件扫描到相关文件后，就可以完成用户所需要的文件转化，实现不同数据的交互。最广泛的就是TXT文件转换模式。
3.2 应用程序接口的函数模式
应用接口的函数模式在数据接口中比较多见，在这种模式下，数据接口需要具备严格的保密性。在进行接口设计时，需要事先定义好软件需要的函数程序，然后由计算机软件用户进行软件数据操作，技能促进软件数据间的转换，也能有效保证其安全性。较为常见的是应用程序接口函数模式是API模式。
3.3 软件数据的中间数据库模式
计算机软件的开发人员在软件设计过程中，依据行业原则建立公用性质的中间数据库，在保证计算机用户在遵守数据接口设计原则的基础上，经过授权实现计算机软件数据间的传输和流通。这种模式比较多样化，在保证软件操作灵活性的同时，避免数据开发过程中的繁杂流程，常见的有Access、Oracle的主流数据库，但这种主流数据库应用起来具有一定难度，适用范围相对较小。
4 结语
随着计算机技术应用范围的不断扩大，计算机软件数据接口的应用，可以将先进的计算机技术更好的为用户所用，有效的增加用户进行多个软件操作的便利程度，让计算机用户朝向信息化、高效化、整体性方向发展，提高了计算机软件系统的应用水平。
参考文献
[1]刘兵.计算机软件数据接口的应用分析[J].计算机光盘软件与应用，2012（01）：72+68.
计算机接口技术及应用范文3
关键词：计算机软件；数据接口；应用分析
计算机软件数据接口是软件开发商对第三方开发商和用户提供一个标准的规范，方便实现特殊软件进行数据交流，从而使得用户和第三方开发商能够更方便的使用软件，同时也保证了开发商软件数据的安全性。计算机软件数据接口有多种标准规范，其中包括应用程序的接口函数和固定格式的接口函数，通过计算机软件数据接口的标准规范便能够使得不同的计算机软件进行数据交流，也就是说计算机软件数据接口是不同软件进行数据交流的桥梁。本文主要讲述计算机软件数据接口应用的现状、计算机软件数据接口的设计特点以及计算机软件数据接口的应用。
一、计算机软件数据接口应用的现状
现今MIS系统已经和较多的大型企业内部信息管理系统建立了接口，这些信息管理系统中包含集团煤炭系统以及公司电量采集系统，对这些管理信息主要是采用创建数据库来进行实现的，但是这种管理方式在实际过程中存在着较多的安全隐患[1]。首先用户在长期使用数据库的过程中掌握了数据库的组成结构，这部分用户对结构化查询语言非常熟悉所以在访问数据库时便可以绕过应用程序，然而通过这种方式访问数据库将会导致较多的安全问题，比如用户采用绕过应用程序的方式对数据库进行访问将会使得访问数据库得到的数据与原来储存在数据库中的数据不相同。另外在开发应用程序时，前台程序都是直接调入到数据库的，非法用户便可以通过分析前台应用程序来全面了解整个数据库的结构，对于非法用户而言这种调入方式使得其在对数据库进行攻击时变得非常简单，所以这也会使得数据库的安全性受到威胁[2]。此外在用户远程访问数据库时非常麻烦，即需要访问人员提供远程主机名称、用户名以及用户对象，这些语句很难编写，如果在编写过程中出现细微错误便会造成无法连接到数据库的现象，所以存在着一定的查找难度。
二、计算机软件数据接口的设计特点
在计算机软件数据接口中接口主要是利用硬件和软件共同作用使得微处理器进行相应的数据传输，计算机软件数据接口的形式多样可以让用户更便捷的使用软件，计算机软件数据接口的设计目的有很多种，下面将进行详细说明。
1、满足用户的需求
首先计算机软件数据接口最主要的目的是使得用户和开发商更便捷的使用软件，因为用户和开发商在实际操作软件过程中会出现较多的格式问题，这些问题影响了用户和开发商使用软件的感受，使得用户和开发商在使用过程中出现了许多的麻烦，尤其是在进行重要数据传输时[3]。软件开发的目的是使得用户和开发商更加便捷的去操作，而且装有该软件的企业在进行重要商业活动时都会使用该软件进行相关的数据传输，如果不能够方便用户和开发商进行相关的数据传输，那么计算机软件数据接口的设计将是不成功的。所以在计算机软件数据接口的设计过程中要首先满足用户的需求。
2、面向对象的原则
计算机软件数据接口的设计过程中要满足设计的科学性，因为用户和开发商在使用的计算机软件数据接口的过程中需要计算机软件数据接口能够非常便利的使用。即设计的过程中要有一定的科学依据，不然所设计出来的计算机软件数据接口将无法满足用户和开发商的实际需要，而且要符合理论上的可行性[4]。当然计算机软件数据接口的设计所面向的是广大的用户与开发商，而且要使得设计出来的计算机软件数据接口能够提供用户和开发商所要求的功能，并且让用户在使用计算机软件数据接口的过程中有非常良好的感受。对于计算机软件数据接口的编写人员而言，将计算机软件数据接口设计的越复杂越仔细，计算机软件数据接口的效果才会变得更好，因为这样能够避免各个程序之间发生排斥，只有将计算机软件数据接口设计复杂仔细，才会减少计算机软件数据接口的设计成本。
3、软件数据接口的高健壮性及高容错性
计算机软件数据接口的高健壮性以及高容错性是计算机软件数据接口设计的必须要求之一，计算机软件数据接口的高健壮性指的是计算机软件数据接口对于发生的特殊输入情况能够进行相应的处理，而计算机软件数据接口的高容错性指的是计算机软件数据接口有独立的判断力以及处理能力[5]。计算机软件数据接口在运行的过程中会关系到许多程序，而程序较多的话会导致计算机软件数据接口发生错误，这种错误是不能够完全避免的，所以就需要计算机软件数据接口有较大程度的容错性。另外用户在使用计算机软件数据接口的过程中是极难找到错误的原因，只有通过计算机软件数据接口的高容错性才能避免计算机软件数据接口本身的错误对整个软件系统造成较严重的影响。
4、软件数据接口的可扩展性
计算机软件数据接口是用于软件之中的，而软件是不断的更新换代的，而且用户的需求也会越来越大对于软件的要求越来越高，这就需要新的软件来替代。而新的软件又会使得不同的设备间不能够进行数据传输，所以就需要及时对计算机软件数据接口进行更改，对计算机软件数据接口进行更改需要其有较大的可扩展性。不然在进行软件数据接口的更改过程中会出现无法进行更改的情况。
5、遵守本行业的标准数据接口规范
目前计算机行业可谓是空前的发达，在这个时代软件开发商也抓紧机遇，希望在这个时代能够占据属于自己的市场份额。由此便出现了大批的软件开发商，这些软件开发商都使用着不同的编写语言以及接口标准，这样便导致了用户在使用过程中的极大不便，所以计算机软件数据接口在设计过程中要符合国家的标准。
三、计算机软件数据接口的应用
计算机软件数据接口有很多种形式的标准规范，这些标准规范包括API函数或者有固定格式的数据文件。
1、文件交换模式
文件交换模式的主要形式是ini文件和txt文件，文件交换模式主要是利用特殊的数据结构来达到数据交换的过程。ini文件是最常使用的数据交换文件之一，Ini文件是由windows系统本身所配置的，所以在绝大多数的软件中都是可以用ini文件来进行关于配置信息的记录[6]。Txt文件也是由windows系统本身所配置的，不过txt文件是文本格式文件，而且在绝大部分的程序开发中都会使用txt文件。
2、应用程序接口函数模式
所谓的应用程序接口函数模式就是在软件开发之前由厂商定义的函数，用户需要操作数据只需要根据开发商制定的规则进行操作便能够完成数据的传输。
3、中间数据库模式
接口模式是可以用数据库的模式表现出来的，中间数据库模式就是指定用户所能够访问的公用数据库，但是在实际过程中还会使用到其他的数据库，在使用其他的数据库时需要考虑数据库的配置，如果其他数据库比较复杂的话就会在使用中间库数据模式的过程中变得非常复杂。而且中间数据库模式在实际的应用中，所适用的范围不是很大，无法大范围应用。
计算机软件数据接口主要是起到一个桥梁的作用，因此是软件操作的重要部分，而且计算机软件数据接口使得广大用户更加便利的操作软件。■
参考文献
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计算机接口技术及应用范文4
关键词 创新 单片机原理与接口技术 教学
中图分类号：TP368.1 文献标识码：A
0引言
在“大众创业、万众创新”的新形势下，大学生创新能力的提高关系到我国创新型国家的建设。如何提高大学生的创新能力是一项重要职责和历史任务。尽管众多文献探讨了提高大学生创新能力的方法、策略和手段，然而这些文献均是站在宏观的角度，给出的建议均比较抽象，没有把如何提高大学生的创新能力与课程的具体教学活动结合起来，因而收效有限。本文结合《单片机原理与接口技术》课程，以培养“创新型”的新世纪大学生为目标，通过通信工程专业学生必修的《单片机原理与接口技术》课程作为平台，对如何实现创新型的《单片机原理与接口技术》课程教学活动进行探讨。
1面向“创新”的《单片机原理与接口技术》教学
1.1引导学生形成创新性思维
要培养学生的创新思维，就需要不断激发学生的学习兴趣，并引导他们去想象和推理。在进行《单片机原理与接口技术》教学时，教师可以举一些现实生活中的实际例子以激发学生的兴趣。如导弹的导航装置、计算机的网络通讯与数据传输、电扇遥控、电子宠物等等，这些设备里面都有一颗单片机芯片。笔者在上《单片机原理与接口技术》课程时曾经举一个例子。我们在学习模拟电子时，学习了P-N结，在P-N结的基础上构成了二极管和三极管。然后我们学习了三极管的特性，并且知道当三极管处于放大状态时形成各种形式的放大电路，然后在放大电路的基础上构成各种集成电路（芯片），如运放、稳压电源、各种CPU芯片等。这些芯片都是由半导体构成，进一步说是由由半导体构成的P-N结构组成，再进一步说是由P-N结构成的三极管组成。再进一步引导学生思维，如既然现在所有的芯片都是由半导体作为基础材料，那么这种材料的特性可能会限制芯片的使用温度和工作速度，能否寻求一种更好的可以替代半导体的材料（比如纳米材料）来制造芯片，让芯片的工作温度更高、功耗更低、速度更快？这些芯片与未来的量子计算机有什么关系？这样通过引导进一步激发了学生的创新性思维。
1.2激发学生的创新动力
教师在进行《单片机原理与接口技术》教学时，应注意从学生的内在和外在两方面不断激发学生的创新动力。
为了激发学生内在的创新动力，教师应从“以教师为中心”的教学方法转变到以学生自学为中心、以指导和服务学生为中心的教学方法上来。比如在上“定时器/计数器”章节时，可以利用多媒体手段，形象的解释定时器和计数器有什么不同。同时还进一步引导学生，单片机的计数器和大一时学习的数字电路基础中的定时器有什么区别？更进一步，教师还可以将《单片机原理与接口技术》课程的“定时器/计数器”与常用的PC机和手机中的“定时器/计数器”进行比较，单片机中的计数器与PC机中的计数器是总是对着干，比如单片机中的计数器是加法计数器，而PC机中的计数器属于减法计数器。如此等等。
为了激发学生外在的创新动力，教师在教授《单片机原理与接口技术》课程时，有意识地引导学生与考研、就业等结合起来。比如现有的《单片机原理与接口技术》教材内容安排中，对并口扩展和RS232串口总线讲得多，对I2C总线、CAN总线及USB接口技术却很少涉及。然而现在企业里面对I2C总线、CAN总线及USB接口的开发和应用比较多。为此教师可在课堂上适当向学生补充当前企业和社会使用比较热门的硬件接口和软件编程技术。教师需要收集一些与《单片机原理与接口技术》相关公司企业的招聘信息，然后引导学生，告诉学生学好了《单片机原理与接口技术》课程，一定会找到相应的岗位。这样学生学习的积极性和创新动力自然就具备了。同时可通过历届电子设计大赛中的优秀作品及创作者的介绍，或者成功校友的一些经历作为动力来激励学生的学习和创新动力。
1.3培养学生创新毅力
为了培养学生创新毅力，教师在讲解《单片机原理与接口技术》课程时，可以列举一些例子。比如第一台计算机是机械计算机，是一种系列齿轮组成的装置，它需要使用种钥匙旋紧发条后才能转动，只能够做加法和减法，功能非常弱小，而且无法普及使用，怎么办？需要一颗永不放弃的恒心继续创新。于是人们又发明了电子管计算机，但是电子管计算机体积庞大，而且速度太低，还是无法普及，怎么办？于是晶体管计算机又被发明了。晶体管比电子管小很多，不需要暖机时间、消耗能量较少、处理更迅速、更可靠，但是由于晶体管计算机价格太昂贵，主要用于商业、大学教学和政府机（下转第86页）（上接第80页）关，还是无法普及使用，怎么办？大规模集成电路（芯片）计算机又被发明了，包括现在的PC机、服务器、单片机、DSP和手机等，都属于大规模集成电路计算机。可是人们还没有停止探索创新的步伐，功耗更低、速度更高的量子计算机正在研究和实验中。
另外，教师在讲解《单片机原理与接口技术》课程时，可通过加强学生在动手能力上的培养，以增强他们的创新毅力。有科研课题的老师，尽量让学生参与，编写一些简单的程序模块，焊接一些简单的芯片和分离元件，让学生不要怕幸苦、不要担心失败。哪怕只是跑腿买元器件、画原理图和PCB图等，学生也能从中得到很大的收获。通过这些具体的动手，让学生不断的尝试，不断地改进和创新，从而培养学生的创新毅力。
2结语
通过通信工程专业学生必修的《单片机原理与接口技术》课程作为平台，结合具体的教学过程，从引导学生打好基础、形成创新性思维，激发学生的创新动力和培养学生创新毅力等角度多方面出发，积极引导学生学习《单片机原理与接口技术》课程的能动性和创造性，增加了学生学习该课程的气氛，提高了学生的创新能力。所培养的学生在课外科技活动、开放实验室课题、电子设计竞赛、毕业设计中具备了创新意识，并多次在国家大学生创新计划、挑战杯、节能减排比赛中获得奖项，取得一定效果。
基金项目：2014年，湖北省教育厅，湖北省高等学校省级教学研究项目（2014126）：以“人人卓越”为目标的《单片机原理与通信接口》教学改革与实践。
参考文献
[1] 陈永明.浅谈单片机教学方式改革[J].通讯世界，2015（2）：239-240.
[2] 白璐，田晓柱，牛炳韬，冯虎元.大学生创新性实验对创新型人才培养的研究[J].实验室研究与探索， 2015，34（4）：161-164.
计算机接口技术及应用范文5
关键词：微机原理；接口技术；教学内容；教学改革；计算思维
所谓计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖计算机科学之广度的一系列思维活动。它作为计算机基础教育中一个相对较新的概念，虽然已得到了教育界和学术界的广泛认同，但其具体内涵、贯彻落实的思路在学术界仍有不同见解，有待于我们在相关课程的教学实践中不断探索。
1 教学内容改革
微机原理与接口技术课程内涵可归结为微机原理、微机接口和微机应用3大部分，原有的知识体系如图1所示。但随着新一轮2012教学计划的实施，课程教学时数大幅减少，电类与非电类专业的教学时数分别从过去的70+20学时（讲授70，实验20）和54+16学时减为52+18学时和36+10学时。显然，继续按原有的知识体系教学，已难以实施。如何在教学时数大幅减少的背景下，构建新的课程教学内容体系，将教学重点落在计算机接口及应用技术介绍和突出计算思维能力培养上，我们着重从以下方面思考改革。
1.1 关于硬件编程教学
硬件编程教学实际包括两个方面，即编程语言和穿插在接口技术及应用教学之中的硬件编程方法。在图1课程知识体系中，汇编语言是硬件编程的工具，内容相对独立，但在课程教学中所占的课时却不少，高达14学时以上。尽管如此，由于汇编语言依赖于机器特性，指令理解和编程难度较大，要让学生掌握汇编语言程序设计的方法和技巧，仅靠14学时的课内教学往往难以达到预期教学效果。对于理论教学仅有36学时的微机原理与接口技术课程来说，要拿出十几个学时来进行汇编语言的教学，显然难以满足以计算机接口及应用技术为主线的教学需求。
笔者对非电类专业的微机原理与接口技术课程删去汇编语言相关教学内容，而通过与高级语言程序设计等相关课程的衔接，将C语言作为硬件编程语言开展计算机接口及应用教学，这样节省的课时可用于加强接口及应用技术的学习，有利于突出接口技术及应用这条主线。对电类专业将减少汇编语言相关教学内容介绍，采用汇编与c语言混合编程进行硬件编程教学，体现实际工程开发的特点。
1.2 背景机选择
随着微处理器技术在各专业领域的深入应用，单片机和嵌入式技术已成为微机应用的主流技术之一，但为讲授清楚现代微处理器的先进技术，目前全国各重点大学仍普遍采用PC系列微处理器作为背景机开展教学。对于一些电类专业，往往会在该课程之后开设一门以实践教学为主的单片机/嵌入式系统设计课程。
随着计算机技术的飞速发展，PC微处理器技术越来越先进，性能已超过传统意义上的小型机，伴随而来的是内部结构越来越复杂，而从非计算机专业应用计算机的特点看，一些先进技术又并非课程重点，现有教学实践大多是淡化其内部原理介绍。采用c语言开展硬件编程教学后，编程结构（内部寄存器及使用）也可进一步淡化，背景机介绍的重点实际放在与存储器、I/O接口实现连接的外部接口特性上。这一层面上，各类CPU的基本接口特性大同小异，所以，教学的思路是仍以PC微处理器为主要背景机，同时兼顾单片机/嵌入式技术介绍，这样既可通过PC背景机讲清现代微处理器使用的先进技术，又可通过基于PC机、单片机/嵌入式处理器接口设计案例，让学生理解各类微处理器接口的基本原理实际是相通的，并不因背景机改变而改变。
1.3 存储器与I/O接口扩展教学
存储器与I/O接口是微机系统必不可少的基本组成部分，是教学的重点内容之一。图l的知识体系是将它们作为独立章节施教，好处是体现了课程的系统性和完整性，缺点是所需课时较多。但存储器与I/O接口从功能、结构和与CPU连接的特性上，均有以下本质共性：
（1）功能上两者都是用于存数，只不过内存中存的是计算机内部的数据，而接口中存的是CPU与I/O设备交换的信息。
（2）内部基本结构相同，均由3种基本逻辑部件：地址译码器、片选与读/写控制逻辑和存储电路组成，如图2所示。作为存数主体的内存单元和I/O端口，从数字逻辑角度看都是寄存器，都可被CPU进行读/写访问。主要差别是，存储器只与CPU交换数据，而I/O寄存器要在两个方向上传递数据，一个方向与CPU交换数据，另一方向与外设交换数据（图中虚线所示）。
（3）与CPU连接的外部基本引脚信号线相同。数据线、存储单元或I/O端口选择线、片选线和读/写控制线4类与CPU相连的外部引脚信号线和CPU的连接方法基本相同。
从扩展内存和I/O接口构成微机应用系统角度，基本原理是相同的，关键都是在地址分配基础上实现存储单元/I/O寄存器地址译码，将两章整合施教有利于减少教学时数，提高教学效率。
1.4 课程知识体系构建
基于上述教学内容改革，对图1各章节进行整合，构建新的“微机原理与接口技术”知识体系，以非电类专业为例，教学内容详见表1。由表1不难看出，教学内容改革的重点突出接口技术及应用该重点与课程教学目的是一致的。对电类专业，可在此基础上适当增加汇编语言程序设计内容及汇编与c语言混合编程方法。
2 教学手段和教学方法改革
教学手段和教学方法的改革一是要有利于提高教学时效比，二是要有利于培养学生的计算思维和创新思维能力。
2.1 注重共性知识提炼，提高教学时效比
本课程有许多知识点的基本原理、基本方法是相同或相似的，如各类存储器芯片和各种可编程接口芯片，从与CPU接口的角度，基本接口特性是相同的；程序查询式数据传送与程序查询式中断识别与判优，总线仲裁与向量式中断识别与判优在原理上有许多相似性；各类ADC芯片因采用的转换原理不同，内部结构可能差别较大，但从外部引脚的设置上却具有很大的相似性，接口方法也大同小异；与ADC类似，DAC芯片也是如此。所以教学中应注重这些共性知识的提炼，这样既有利于提高教学时效比，也有利于从计算思维角度去理解和分析一类解决问题的方法。
2.2 精心设计教学案例，完善案例教学
从计算思维能力培养角度出发，计算机接口技术本身是应用的技术基础，教学的重点应落实到如何应用这些技术去思考、解决专业领域的实际问题。所以教学应注重具有实际应用背景的案例分析和设计方法介绍。为此，我们依据从简单到复杂的原则，根据教学的进度精心设计教学案例，包括存储器与I/O接口扩展设计、中断处理程序设计、定时器/计数器应用系统设计、键盘与LED显示器接口、步进电机控制和典型数据采集系统设计等涵盖课程各重要知识点应用的案例。主要案例与知识点应用的关系详见表2。
教学案例设计总的原则是紧密围绕课程重要知识点及应用，难度要适中、便于学生理解和参与教学活动中。案例的讲解要从问题的引入，分析需解决的问题和解决的方法，再到设计思想和设计方法。通过逐步引导使学生掌握应用相关接口技术解决实际问题的思维方式。以键盘接口设计为例，首先分析归纳键盘接口要解决的主要问题，按键的识别和键码的产生；然后分析按键识别的方法和键码产生原理；再引导学生应用所学并行接口设计键盘接口的方法，进而编写按键识别和键码产生的接口驱动程序。
2.3 精心设计完善研讨式教学
计算思维能力的培养过程应该是学生积极参与、师生互动交流的过程。如何让学生参与教学互动，激发学生的求知欲和主动思考问题的意识，除教学中精心设计启发式提问外，研讨式教学是目前为各重点大学普遍所接受、能较好地实现师生互动交流的教学模式。
研讨式教学设计包括两个方面，一是研讨内容的选取，这可以从精心设计的教学案例或课程实验项目中选取；二是研讨模式的设计，计算机接口设计或计算机应用系统设计，思维方式不同，同一问题往往有不同的解决方案，这就为研讨模式设计提供了一种思路，将学员分成若干研讨小组，每个组首先在组内自行研讨并提出设计方案，制作好课件拿到课堂研讨。研讨时，每组推选一名代表讲解设计方案和思路，其他成员可对其提出的解决方案进行补充，然后大家一起对硬、软件方案的合理性、优点和问题进行讨论，最后由教师进行总结。通过这种形式的课堂讨论，学生可以从不同角度提出问题，教师也可以从不同角度了解学生理解问题的症结所在，从而从不同的层面有的放矢地帮助学生掌握正确的思维方式。
研讨环境在条件允许时可选在实验室进行，这将更有利于理论与实践教学相融合，研讨结果可以得到实际的验证，学生有成就感，从而提高学生主动思维的自信心。
2.4 加强教学资源建设，满足学生自主学习需求
计算思维能力养成，需要强化学生自主学习和主动思维的意识，这就需要为学生自主学习提供良好的学习环境。结合多年在国家精品课程建设取得的成果和新一轮国家精品资源共享课建设计划，进一步丰富和完善课程教学资源，包括多媒体教学课件、视频教学、教学动画、虚拟实验、经典教学/实验案例分析、疑难问题解析、习题库及解答等教学资源。利用这些资源，学生可上网自主学习，亦可在模仿案例思想解题的基础上，养成自己主动进行计算机接口及应用系统设计的思维意识。
3 实验教学改革
实验教学是本课程的重要组成部分，对加深学生理解与掌握理论知识，培养学生的计算思维能力和实际动手能力，具有课堂教学不可替代的作用。所以注重理论教学的同时，也应重视实践教学模式和实验内容的改革，以满足计算思维能力培养的需求。
3.1 被动模仿到主动设计的思维方式
人类许多创造发明和科学技术的进步，都是在积累前人经验、模仿前人的基础上主动创新而来的。许多基于计算机应用的智能系统，如专家系统的工作过程实际上就是模仿人类专家求解问题的过程，借助它的学习机制，专家系统可以不断地积累新知识，从而提高其求解问题的能力。
应用接口技术解决实际问题的计算思维能力培养，亦可从模仿教学/实验案例解决简单的应用问题开始，在熟练掌握接口基本原理、基本方法和不断积累应用经验的基础上，培养学生主动思维、主动设计的思维方式。这就需要精心选择实验内容和设计实施方法。
一般对以验证为主和简单的设计实验，可通过案例分析、讨论，引导学生通过模仿案例思路在课内或课外完成，对较难的设计性和综合应用性实验，则启发学生合理设计实验步骤，引导学生从被动模仿转为主动思考、主动设计。
以基于LED显示的电子时钟设计为例，实施设计详见表3。设计内容中，一些是安排已做的实验或已通过实验熟悉的内容，通过这种分步实施，学生在模仿基础上稍加改进即可逐步推进，使学生感到设计并不复杂，有利于提振其自主思维、主动创新设计的自信。
3.2 注重复杂问题分解和协作精神培养
实际应用开发中，往往需要将一个大的工程项目分解成许多功能相对独立的子项目，由项目组共同协作完成。所以实验教学中，在注重被动模仿到主动设计思维方式培养的同时，也应注重复杂问题逐步求精、分而治之的思维方式和团队协作能力的培养。
对功能较多的复杂实验，如多芯片综合实验和基于控制对象的应用型实验，可引导学生将实验分解成层次结构的多个基本功能模块，这些模块可以是前面实验中已实现的，或者是通过案例模仿即可实现的。这样就可从底层模块开始，以搭积木的方式层层搭建来完成复杂功能。这样既简化了实验，又能提高学员主动设计、完成复杂实验的信心，还能体会实际工程开发的特点。
协作能力的培养则可完善“合作实验”模式培养，如在课外电子设计实践与竞赛中，可将具有不同能力优势的学生（如硬件设计能力强的与软件编程能力强的）组成实验小组和攻关小组，借助各自的特长实现优势互补，通过密切配合培养相互协作的精神。
计算机接口技术及应用范文6
关键词：计算机；硬件类课程教学；理论教学；实践教学；改革
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2016)12-0123-03
1引言
数字电路、微机原理与接口技术、单片机原理与应用、计算机组成原理和嵌入式系统等硬件课程是计算机、电子信息类等相关专业的专业基础课程。这些课程都具有理论性强、技术性强、理论与实践结合紧密等特点。但是这些课程也存在着内容抽象，难以理解，以及实验环节薄弱[1]，难以跟理论匹配的困难。对此，各个学校进行了积极的探索[2-4]。近年来，随着应用型本科院校的深入开展，本校的信息学院结合面向系统能力培养的课程群建设，对计算机硬件类课程进行了积极的改革与探索，旨在让学生建立计算机系统的概念，提高大学生计算机工程实践能力，培养学生的动手实践能力和创新能力。在此基础上，进一步探索理论教学和实验教学改革举措。本文以计算机专业中硬件课程的开展为例，结合本校的实践及教学中存在的问题，从理论教学体系和实验教学体系两个方面对硬件类课程的教学进行探索。
2问题分析
计算机专业的硬件类课程教学存在诸多问题，下面从几个方面分别说明。1）思想认识偏颇作为计算机专业的学生，给人的第一感觉是软件编程，硬件似乎并不是本专业的强项。基于这种片面观念，无论是在决策阶层还是在广大学生的学习过程中,都或多或少的出现了“重软轻硬”的倾向[5-6]。在某一程度上，这是与培养全面发展的应用型人才相背离的，由此造成了学生后续学习深造或职业发展道路上的硬件瓶颈。当然，在这种问题的背后,也隐藏着硬件课程教与学中存在的一些问题。2）理论为主，理解困难一般高校计算机专业的硬件课程是为加强对学生技术应用能力的培养而开设的体现电子技术、计算机技术综合应用的综合性课程。该类课程的特点是概念多、较抽象和涉及面广，其整体实现思想和技术又往往难于理解。比如微机原理与接口技术课程中的微处理器，介绍微处理器的基本组成原理和内部工作机制，这些都是看不见摸不着的东西，学生学习起来就非常的枯燥，难以理解；又或者计算机组成原理课程介绍计算机的各子系统（包括运算器、存储器、控制器、外部设备和输入输出子系统等）的基本组成原理、设计方法、相互关系等。3）实验方式单一目前许多院校还在沿用传统实践教学模式、方法和手段，比如我们一般采用的“实验加课程设计”的模式。以微机原理与接口技术和单片机原理与应用课程为例，实验学时受到课程总学时的限制，一般教学计划中安排16个学时实验，都偏重于接口的实现部分，对于微机原理或单片机原理都以理论为主。同时，各个实验之间没有明显的联系，并且局限于学时限制，只能抽取一部分完成。学生的独立思考能力、实践能力和创新能力得不到有效的锻炼，有的学生对知识一知半解。即使这样,也难以满足接口内容的系统训练[7]。课程设计是在学完相关课程之后综合利用所学知识完成一个接口应用系统设计并在实验室实现，是一个实践性较强的综合案例。但是传统的课程设计都是安排在期末，学生期末时间紧张，并且前面所学的知识有所遗忘，设计起来就会出现问题。“实验加课程设计”的模式使得教学内容较为单一，综合训练程度不够，缺少系统能力的培养。4）实验考核重视不足实验一般作为平时成绩计入总成绩。以我们学院为例，平时成绩占总成绩的30%，但平时成绩一般包括平时表现、平时作业、课程设计等。所以，即使和课程设计放一起算，实验所占的比重也非常少，这就很难引起学生的重视。5）课程之间缺乏联系，各自为战数字电路、微机原理与接口技术、单片机原理与应用、计算机组成原理、嵌入式系统计等课程的教与学都是各自为战，各门课程间缺乏相应联系,学生很难驾驭整个知识体系。作为计算机专业的学生，给人的第一感觉是软件编程，硬件似乎并不是本专业的强项。基于这种片面观念，无论是在决策阶层还是在广大学生的学习过程中,都或多或少的出现了“重软轻硬”的倾向。在某一程度上，这是与培养全面发展的应用型人才相背离的，由此造成了学生后续学习深造或职业发展道路上的硬件瓶颈。当然，在这种问题的背后,也隐藏着硬件课程教与学中存在的一些问题。
3改革探索
联系我校的课程改革，下面从计算机硬件理论教学体系和实验教学教学体系两个方面进行探索，并提出相关建议。
3.1理论教学体系探索
1）加强课程群建设，突出硬件课程之间的联系通过面向系统能力培养的课程群建设，建议把数字电路、计算机组成原理、嵌入式系统课程结合。数字电路、计算机组成原理、嵌入式系统设计课程在课程知识、研究方法等方面具有密切的内在联系。比如数字电路课程为硬件设计的基础课程，使学生深入理解电路处理信息能力，为后继计算机组成原理课程输出必要且符合规范的ALU、RegisterFiles等部件与组件；计算机组成原理课程使学生深入理解CPU和挖掘CPU性能能力，为后续课程嵌入式系统设计课程输出必要且符合规范的CPU、存储器、中断和GPIO等子系统和部件[8]。这种课程有机结合的形式，有助于学生系统能力的培养。微机原理与接口技术课程与单片机原理与应用课程相结合。这两者具有很多的共同点，比如都是核心芯片（微处理器和单片机）与接口的扩展和应用。所以，可以微机原理与接口技术以理论为主，讲清原理，而单片机原理与应用课程可以完全交给学生动手实践。2）结合多媒体技术，加强课程理论的理解现代教学技术应用与教学改革，教室一般配备完善的多媒体设备，教师大多可以使用多媒体技术进行教学。通过多媒体设备和多媒体课件的综合运用，可以使原本晦涩抽象的知识加以具体化、可视化，从而使学生易于理解，比如计算机组成原理课程中的流水线设计等可以通过有效的动画加以演示。同时以实验和实训配合教学，来加深学生对硬件课程的理解，进而提高学生的编程能力，化抽象为形象，侧重讲原理、讲应用。3）网络课堂作为课堂教学的有效扩充和扩展。网络课程可以解决教学环节中出现的问题：学生与答疑教师交流不方便、实时性差、教师与学生之间不能充分沟通等。同时学生可以进行网上自测：每章节都选取了一定数量的判断题和选择题，包括理论习题集和理论试题，供学生自学时进行测试。学生可以通过校园网下载授课内容进行预习或复习。网络课堂同时使分层次教学变得简单易于实现。教师可以上传一些课堂的扩展资料，供学有余力的学生进行自学。如微机原理与接口技术课程，课堂上集中于8086的讲解，同时在网站上上传一些80286到pentium微处理器的知识，以满足不同层次学生的需求。
3.2实践教学体系探索
1）实验内容多元化实行开放性、设计性实验,提高学生综合能力。采用虚拟实验和实际制作相结合、基础实验和课程设计相结合、传统面包板和现代实验箱相结合的方式，并大胆实施分级教学，创建项目小组自学。教师在讲完理论知识后，引导学生动手制作电子作品，让他们在实践中加深对理论知识的理解。如讲解完单片机原理与应用课程前几章后，可以让学生利用面包板自己动手设计一个最小单片机系统。2）课程设计驱动式将课程设计作为一个综合案例贯穿于相应硬件教学中，将原来期末布置的课程设计扩展到整个教学过程中，边学边设计，到期末时各小组完成整个课程设计，同时开发出简单实用的电子产品以及对应电子产品的开发指南视频。这些电子产品可以是一些常见的电子产品的设计过程（如万年历、频率计、温、湿度测量仪、交通信号灯模拟控制系统、计时器等），也可以是创新实验中学生的成果。这些产品与课本理论知识紧密相连，能够使学生将理论应用于实践，又具有一定的现实意义，激发学生的兴趣。3）以赛促学专业技术课，是一门实践性很强的课程。基于该特点，所以教学当中始终坚持与实践紧密结合：即与实验、大学生课外科技活动、各类竞赛以及与学生实际能力相适应的科研相结合；及时地将接口最新的技术、发展和教师的科研成果融入到教学内容中去。我校学生已参加多届全国大学生电子设计竞赛及暑期培训工作，成绩斐然。4）加强课程实验监管,加大课程实验权重考核分三部分：实验项目考核，对每一个知识点对应的实验项目进行考核，考察学生对实践知识点的掌握；课程设计考核，考察学生综合实践能力；创新能力考核，考察学生创新能力。近几年，学院出台一系列措施，提高学生对实践能力的重视，包括实践抵学分。比如学生参加山东省电子设计竞赛后，相应的课程可以免修。这样，大大提高了学生的学习兴趣。
4结论
目前高校中计算机专业开设的硬件类课程虽然内容不同、各有侧重但在教与学中却存在一些共同的问题,影响了硬件类课程的教学效果,,同时受到诸多方面因素的影响,无法有机地结合和贯穿,导致理论教学和实验教学效果不理想。本文结合自己的一点实践经验，给出了相关的建议。硬件课程的更高效更好地开展，更需要从教学内容、教学模式、教学手段、实验教学等方面进行整合与更新，从而培养社会所需的系统性综合人才。
参考文献：
[1]曹建芳,赵青杉.融入“计算思维”的计算机硬件类课程改革[J].电脑知识与技术,2014(7):1461-1462+1492.
[2]姚登峰.计算机课程整合无障碍技术的实践探索[J].计算机教育,2014(24):58.
[3]刘宏伟,张宏莉.项目驱动的计算机专业实践教学体系初探[J].计算机教育,2015(9):33.
[4]刘鹏,傅婷婷.竞争类项目实践教学方法在计算机类课程中的应用[J].计算机教育,2014(6):48.
[5]唐建宇.计算机硬件课程教学中的若干问题分析与探讨[J].福建电脑,2007(5):188-189.
[6]王艳玲.计算机专业硬件类课程教学改革探讨[J].计算机教育,2009(20):90-92.
[7]丁保华,张有忠,陈军,孟凡喜.单片机原理与接口技术实验教学改革与实践[J].实验技术与管理,2010,27(1):117-119.
