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计算机应用技术论文范文1
信息技术是从计算机技术及网络技术派生出来的,现在已经在多种不同的专业领域里产生了不同技术的应用。当用户想要开发信息管理软件的时候,需要软件开发单位和用户之间多次进行沟通和协商,以便开发出能够满足用户多方面需求的信息管理软件。但是考虑到大多数情况下,往往是由用户率先提出请求,概括地描述自己对于软件功能的一些要求,然后由软件公司对用户的需求进行分析和汇总,从而设计出满足用户要求的软件。假如用户没有能够有效而且完善地提供自己的需求信息,只是盲目地选择了相关软件来搭建自己的信息管理系统,那么建成一个合适的、行之有效的信息管理系统几乎是不可能的。
二、计算机应用技术在工程项目管理中的应用
1多媒体技术应用
多媒体技术在工程项目的建设中有着广泛的应用。由于工程项目的特性,在开发这类软件的时候仍会出现一些风险,因为工程项目的建设中会存在一些不可预知的因素,这些因素往往又对工程项目有决定性的作用。现实情况下,如果开发软件的时候企业的基础工作没有做好,或者不够严谨,都将会影响到软件的质量。
2网络技术技术应用
网络平台在大型工程的运作中发挥着重要的作用。大型工程由于其涉及部门多、工期长,十分需要一个平台来保证各方的及时、有效的沟通,只有这样,才能保证项目的各个环节能够高质量、有秩序的进行。而网络信息交流平台具有多点互联和资源共享的特点恰好能够满足这一需要。
3构建信息化资料库
工程项目的规划、建设中以及建成后的验收都会涉及到大量的信息流通和计算工作。在建设前,要通过各种渠道多方收集相关信息;在建设中,将收集到的信息整理、汇总,进而建成电子图书馆、数字资料库等数字信息源,从而为项目提供有利信息。在使用时还要注意数据库中数据的更新,从而有利于提高工程项目的质量。
4构建适合工程项目的应用软件
搭建一个完整的管理软件系统能够让工程项目得以顺利实施以及使工程质量得以保证。这一软件系统能够保证工程项目中使用的资料文件的安全,又要能够做到简化复杂的问题,从而提高工程项目建设的效率。
三、计算机应用技术在项目工程管理中存在的问题
1软件方面
计算机技术的飞速发展,使得各类软件的数量猛增,此类软件也不例外。由于工程项目中设计因素较多,不确定性大,所以在做出选择时就要面临很大问题,所以,要尽量选择一款可以兼顾现实中工程项目各方面的、适应性强的软件。
2硬件方面
计算机的软件需要硬件来支撑,只有计算机设备常换常新,才能保障计算机软件能够流畅可靠的运行,这就要求企业在更新硬件设备上上投入大量的资金。
3项目管理人员方面
无论多么先进的硬件设备还是软件系统,都是需要人来操作的,没有人员的合理应用,再好的硬件、软件也无法发挥它们的作用。企业需要在培训项目管理人员的技术水平上多下功夫,这样才能更好地让自己投入的资金为自己创造更多的利润。
四、总结
计算机应用技术论文范文2
近年来,无论是计算机硬件设施还是操作系统都不断的在进步,这对科学宫的发展也起到了极大的推动作用。特别是在计算机技术支持下,科学宫的展项展品中的展示方式和制作具有了更为突出的表现,特别是在视觉化的设计上,大型软件程序运行的流畅,大量3D技术的应用,可以在纸上或是屏幕上更逼真生动的将图像表现出来,运用最先进的3D影像技术为进一步修改和完善提供了最为直接的参考。计算机在科学宫应用后,部分自动化系统的使用,有效地减少了工作人员的使用数量,为科学宫运营管理成本的降低奠定了良好的基础。在展品设计和制作上更多的应用计算机技术,有效地提高了展品的科技含量,不仅能够对观众带来更强的吸引力,而且也利于科学普及范围的扩大。另外,计算机技术应用后,科学宫内与科学展览教育相配套的其他设施和系统也得以不断丰富的完善,使其服务功能进一步增强。
2计算机技术在科技馆展项中的应用
2.1计算机辅助系统在科技馆展项中的应用在科技馆展项中,计算机技术应用最多的即是CAD和CAM,利用辅助设计和辅助制造来更好地帮助设计人员完成展品的设计,特别是在目前设计人员设计过程中,在草图变化为工作图的整个工作过程中,都可以利用计算机来完成,有效地降低了设计人员的劳动强度。
2.2多媒体影音演示功能在展项中的应用目前在科学宫内参观者对信息和科学知识的了解都会利用计算机交互式综合技术和数字通信网络技术将文本、图像、图形、视频和声音等多种信息连接起来,利用多媒体技术在屏幕或是投影幕上展现出来,从而使观众能够更加直观和形象地对科学知识进行了解。
2.3虚拟交互技术在展项中的应用目前在科学宫内投影墙的使用较为普遍,其所展现出来的图像不断发生着改变,具有独特的显示效果,图像动作非常逼真和形象,有与人进行互动游戏的效果。
2.4数字科技馆在展项中的应用数字科技馆是互联网科普的重要平台和表现形式,以计算机为信息终端,计算机网络技术的应用,体现了互联网科普的创新思想。全方位应用多媒体技术,大量使用图形化结构、交互式参与等新技术,提高了科普内容的艺术表现力和科普性、趣味性,缩短了公众与科学的距离。
2.5软件自动控制在展项中的应用计算机的软件自动控制在科技馆展品中起到重要的作用。许多展品的声音、光、电的开关电源都是由计算机软件自动控制的,每天不必挨个打开、关闭展品的电源。
2.6数字特种技术在电影展项中的应用球幕影院、巨幕影院、动感影院、4D影院,数字片源,计算机影像合成技术,声音处理技术,特效计算机自动控制,都在使用功能强大的计算机来支持各项设备的运行。哈尔滨科学宫4D影院属于小型特效影院,采用两台计算机服务器分别投射左眼和右眼的图像,通过第三计算机服务器合成图像和立体音源,控制特效机柜,实现坐椅、投影、特效、立体声等进行集成播放,实现观众的特别感官感受体验。
3科技馆网站的建设
科技馆网站是依托计算机技术和网络技术发展起来的,其已成为科技馆与网络发展的必然产物,拉近了科学技术与公众的距离,特别是能够使青少年更直接的实现与科学技术接触,有效的提升了公众对科学技术的理解和掌握能力,为公众科学素养的提高奠定了良好的基础。但目前科学宫网站建设过程中还存在着一些问题,如网站内容相对较为滞后,网站中缺乏虚拟现实技术与多媒体交互技术的应用支持,网站风格较为落后,缺乏创新性和易用性。近年来,一些大型的科普网站较多,数字科学馆也进入了快速建设时期,所以作为哈尔滨唯一一家科普知识宣传场所的科学宫,需要不断的突破传统的束缚,更好的吸引青少年的视线,继续加强网络的建设。
4结语
计算机应用技术论文范文3
1对科学技术的建设
计算机技术发展创造第一个需求是系统科学界的需求。科学技术一直都是社会发展的生产力和主要动力,没有科学技术的支持,我们的社会就很难发展,科学技术一直都是我们进行科技创新和谁会改革的重要一步,也是我们实施一些重要战略措施的前提保证,科学技术的建设更加是我们实现计算机技术的良好发展的基础条件。
2互联网的建设
计算机技术发展创造的第二个需求来自于互联网的需求。真正往前看若干年,有人说小心传感器之间的信息传递,可能它的量会大大的大于计算机之间,和一般互联网之间的信息传输。也就是机器和机器之间的传送量将大于人之间的传送量。
3对信息资源的建设
计算机技术发展创造的第三个需求是对信息资源的建设,二十世纪的数据库系统发展很快,可以说在二十世纪里,数据库系统支撑了一个极具活力的产业,这个产业造就了三位图灵奖的获得者。
二、发展进程中的计算机技术的创造性应用
1传统的计算机技术创造性应用
计算机技术的创造可以划分为若干层面,但是最主要的还是理论性创造和实践性创造这两个方面,理论性创造即是实践性创造的基础,又是实践性创造实施的重要保证。当我们将计算机的各硬件组成部分逐步分解观察,我们就不难发现计算机本身的硬件是由品种、数量繁多的不同部件组装而成的。每个部件所包含的技术组成十分复杂,这里面包括信息存储技术、信息处理技术、信息输入输出技术、信息运算与控制技术等。计算机的逻辑功能和运算单元主要包括主存储器、中央处理器(CPU)、通道或I/O处理器和各种外部设备控制器部件等。超高速缓冲式存储器通常是由与处理器同类的双极型电子元器件构成,两人者运算速度匹配,但是价格较高,并且容量只有主存储器的几百分之一。正是由于这个原因,一般情况下都是以硬件自动来调度缓存空间,以虚拟存储的方式在操作系统软件的辅助之下,在主存与外存之间进行自动调度。可以说,数据存储技术革新的直接成果就是科学研究的进步,尤其是科研效率上的进步。无线产品指的是通过红外、蓝牙、无线电等传输方式进行传输的产品,这种传输方式省去了有线传输所必须的导线使,从而得计算机的运行环境更加的简洁。
2当代的计算机技术创造性应用
计算机应用技术论文范文4
1.1平面设计
纵观世界所有设计行业,平面设计系受计算机技术影响最大的行业。KennethKnowlton于1963年在贝尔实验室中发明了在线条打印机上加印字母和标志的方法,创造了“计算机实体”;之后,HiroshiKawano则凭借绘图仪制成了日本首张电脑艺术图;MasaoYukimura及其同伴于1967年建立了独特的计算机艺术家小组。计算机美术设计不但影响了平面设计中的图像及图像处理,同时它还带来了平面设计工作方式的转变。计算机美术设计有利于设计师创造性思维的开拓及独创性理念的丰富,让平面设计以更加新颖的形式出现在人们眼前,由此可知,计算机技术对平面设计的影响是特别巨大的。当下,人类早就看到了计算机美术设计对于平面设计行业所造成的影响,它不但让平面设计以更完美的形象展现在人们眼前,同时它还带给了平面设计更大及更为广阔的发展空间。
1.2建筑设计
计算机技术运用于建筑设计领域的表现主要包括如下三个方面:其一,虚拟建筑物的设计。在正式进行房屋的创建时,工程师可让业主方凭借虚拟建筑物的方式来分析建筑的外形美观与否,同时还可以让业主方自行选择建筑内部的每一个部位,当然通过此种技术,人们还可以对建筑房间内部的装修展开研究,如此对于建筑的修改设计及建筑周期的缩短而言是特别有利的。其二,建筑效果图设计。建筑效果图系静态图形,以前它是由建筑设计师通过手工绘制的方式完成的,如今凭借计算机技术,建筑效果图设计所需要的时间将大大缩短。其三,建筑动画设计。通过计算机技术,我们凭借三维立体的方式展现一栋房屋的立体效果,甚至连其房屋群的设计效果也可以较好地展示出来,比方说,中国所设计的2008年奥运会运动场馆设计就是一个典型的例子。如今,计算机虚拟现实技术不但广泛运用于建筑设计行业,同时其在影视动画及娱乐等行业使用的频率都是相当高的。
1.3影视动画片
以前的动画片绝大多数都是由设计师通过手工制作的方式完成的,之后再用摄像机拍摄并衔接在一起。鉴于计算机技术的加入,目前的动画片制作周期相对于传统的动画片制作周期而言缩短了很多,正因为如此,所以动画片商对计算机技术产生了深厚的兴趣,促使动画片创作的计算机化进程加速很多。如今,计算机动画已广泛运用于电影电视行业,在其艺术作品中,计算机技术不但能够更好地展现艺术家的想象力,同时它还能够产生众多在电影电视实拍中无法收到的艺术效果,最终推动作品创意的完美展现。
2计算机技术在美术设计中的优势
如今的时代是一个信息化的时代,计算机技术融入到美术设计中后,美术设计行业便以前所未有的速度发展着。计算机就如同美术设计的催化剂一样,让它在很短的时间内获得了特别好的发展。
2.1解放思想与工具
有人如是说:心有多高,路就有多远。如今这句话已经在美术设计中得到了证实,凭借计算机技术,人类可以描绘出手工创作无法得到的图画,更关键的是我们可以在电脑上通过下达复制及旋转等命令不断寻找变化及组合方式,最终获得最好的创作效果。当人类进行计算机美术设计时,只要他有想法,那么他便可以将心中的图画绘制出来。所以我们说计算机技术能够为设计师提供一个更为宽广的想象空间,把他们从手工绘制中解放出来,让他们更自由地进行设计的创作,最终促使其创作出最完美的作品。在计算机美术设计过程中,作者根本就不需要用到尺子及圆规等绘画工具,然而其创作却比手工创建准确得多,标准得多。手工创作需要有勾形及渲染等过程,当创作完成之后,其修改要比计算机美术设计困难很多,即便是修改成功了,其作品上也不可避免地留下了修改的痕迹。然而计算机则不一样,其修改是不会留下任何痕迹的,因此在创作的过程中,设计师可以根据自己的想法对创作进行相关的修改。此外,计算机所具有的高设计效率也是其优于传统的美术设计方式之一,其修改及创作效率甚至相当于传统方法的十几倍,甚至几十倍。
2.2丰富表达方式
不管创作方式怎样变化,计算机美术设计必须表达一定的情感及思想,它应该让读者了解设计者的创作初衷。传统的表达方式通常都是静态的,通过纸张抑或幕布等工具进行展现,然而鉴于计算机的使用,美术设计的表现方式便更趋向多样化,作者的创作灵感及丰富的情感可通过计算机表现出来,同时利用各种软件展开平面设计便可以取得事半功倍的结果。设计师只要具有创意,那么其创意肯定是可以表现出来的。设计师在创作的过程中可以通过图像、视频、或者声音表达自己的思想,展现自己的情况,如此欣赏者对作者的思想便可以有一个较好地了解,当然设计师和欣赏者之间的交互也就更容易实现了。
2.3能够带给人视觉上的冲击
计算机技术的出现给世界带来了一场视觉艺术的革命。目前,计算机及其相关的绘画软件已经完全取代了传统的绘画工具,计算机上有各式各样的毛笔及喷枪等绘画工具,设计师可以依据自己的想法选择最恰当的工具。此外设计师也无需再使用颜料这一传统的绘画工具了,他们只需在电脑上使用调配色光便可以进行绘画的创作。计算机所具有的强大创作功能及表现力给人类带来了特别大的视觉冲击及享受,同时也让人们意识到了计算机技术给美术带来的发展及改变。
3计算机技术在美术设计中的应用
3.1计算机技术在基础图案创建中的运用
设计师在进行基础图案创建的过程中,理应将一致或不一致的基本图形放在二维平面空间里设计全新的视觉形象。这种设计具有特别强的灵活性,即使是一样的基本图形由于其在画面骨骼框架里摆放的方式不一样,也将展现出不同的效果。如果设计师想达到这一目标,那么其所具有的思维能力便应该特别高。然而电脑中的AutoCAD绘画软件便正好可以处理此类问题,其绘图功能特别强,可以绘制一般的二维图形,同时还可以对三维实体展开造型的创作。选用此技术不但有利于平面图形的良好设计及处理,同时设计时还可以随意发出复制等多种命令进行各种变化及组合方式的探索,最终帮助设计师设计出最理想的作品。
3.2计算机技术在色彩设计中的运用
不管进行何种作品的设计,色彩都是一个设计师们必须重视的环节。出色的色彩搭配可以给人带来心灵上的震憾及视觉上的冲击。计算机未出现以前,设计师一般是通过自己的想象展开色彩的搭配,此种设计方法特别难做到色彩的正确掌握,常常会出现想象和实际不一样的情况,如此,设计师们便会花更多的时间及精力进行调试。然而电脑中的AdobePhotoshop功能则可以较好地解决这一问题,它不但可以帮助设计师对色彩进行正确的使用及调控,同时它还具有快捷的填充和多样化的色彩转换方法。设计师可凭借真实的色彩展现,清楚地感受对色彩的感觉,准确且迅速的进行色彩的搭配,较好地避免色彩搭配不当情况的出现。
3.3计算机技术在立体设计中的运用
设计师在进行立体设计的时候,理应充分发挥自己的想象。鉴于设计师对作品的感觉不是特别的清晰,因此他们在进行立体设计的过程中便会遇到一些困难。可是计算机三维建模及渲染技术能够把物体全部侧面及细节完整地展现出来,如此设计师在观察物体的过程中,视点便会出现流动,以便其适时创建及修改形体。
4结语
计算机应用技术论文范文5
Keywords:automotiveelectronics,reconfigurablecomputing,reconfigurable-logicdevice,dynamicreconfigurabletechnology.
1引言
汽车历经百余年的发展,其机械结构已经达到了近乎完美的程度,业界对汽车机械性能的改善已经很难再有更大的提升空间。为了提高汽车的可靠性、功能性和舒适性,电子技术在汽车上被广泛应用。电子技术与机械结构的结合,被认为是当前汽车技术发展过程中的一次“革命”。
汽车电子技术是汽车设计中的核心技术。汽车电子化的程度是衡量一个国家汽车工业发展水平的重要标志。汽车的设计者利用汽车电子技术开发新的车型,把它作为改善和提高汽车整体水平所采用的最重要的技术方案;汽车制造商则通过加快汽车电子化的进程,把增加汽车电子装置的数量等措施作为汽车的新卖点和夺取未来汽车市场的最重要手段。目前在国际上的中、高档轿车的设计中,汽车电子产品平均已经占到了汽车制造成本的27。这个数字还在不断创造新高。据英飞凌(Infineon)公司预测,到2010年用于轿车上的汽车电子装置的支出平均将占到整车制造成本的50。而在我国,每辆汽车的平均汽车电子设备应用比例要比国际水平低5.5倍[1>。汽车电子技术的发展与应用是目前我国汽车产业进步所面临的一大契机和挑战。
可重构计算技术成形于上个世纪九十年代中期[2>。如图1所示,其主要思想是利用可重构逻辑器件(如FPGA)的可重构特性,通过不同的器件配置文件来改变器件实现的功能,从而能够以硬件的性能灵活实现多种应用。可重构计算技术避免了微处理器计算模式因为取指、译码等步骤导致的性能损失,同时也消除了专用集成电路(ASIC)计算模式因为前期设计制造的复杂过程带来的高代价和不可重用等缺陷。可重构计算技术目前已经应用在了很多领域,如目标匹配、大数值运算等等,都取得了非常好的效果。
图1:微处理器、可重构计算、专用集成电路等三种计算模式的比较
汽车电子产品有着很多特殊的需求,而可重构计算作为一项新兴的技术,具有的高性能、高灵活性、低开发周期、低成本等特征非常适合于汽车电子领域的应用。
2汽车电子领域的需求分析
从1950年美国通用公司开创了将半导体技术应用于汽车制造领域的先河—将晶体管收音机安装在汽车上开始,汽车电子产业历经50多年的发展,目前已经形成了功能多样化、技术一体化、系统集成化、通信网络化、技术标准化等技术特征。当前,汽车电子技术已经进入了优化人-汽车-环境的整体关系的研究阶段。汽车在满足安全、节能、环保的同时,将进一步满足人们生活的需要,向舒适、便利、高效、数字化、信息化和智能化方向发展。
汽车电子技术主要有两个大的应用领域:一个是汽车电子控制系统,另一个是车载汽车电子装置[3>。其中,汽车电子控制系统是机械和电子相结合的汽车电子产品,它的工作状况会直接影响到汽车的性能。而车载汽车电子装置则是可以在汽车环境下独立使用的电子装置,它的性能好坏并不影响汽车的性能。相比之下,汽车电子控制系统的设计与开发涉及到了机械和电子两个学科领域,这两部分的研发要协同进行,所以整个过程比较复杂。车载电子装置是IT行业中的应用在汽车领域的扩展,种类较多,例如遥控中央门锁、车载电话、后座娱乐系统、GPS导航系统、车载计算机等等。这些产品因和整车的性能无关,可以独立地进行开发,所以和汽车电子控制系统相比,在开发的环节上比较简单。
汽车电子领域对电子技术发展的主要需求有如下几个方面:
·性能高。目前在汽车电子产品中对性能要求最高的部分是车内的信息娱乐系统。一个信息娱乐系统可能包括多通道音频系统、DVD播放器、GPS导航系统以及免提移动电话等等。这些子系统中涉及到的功能(如视频处理等操作)需要强大的信号处理能力,对性能要求极高。另外,随着汽车主动安全理念的深入人心,新的汽车安全系统开始采用图像、视频和雷达处理,同时引擎和刹车控制系统也将采用更复杂的计算控制策略,计算量庞大的实时运算将在应付突发事件的时候发挥重要作用。这也给相关的汽车电子产品的处理能力提出了挑战。
·灵活性强。汽车的设计者和制造商都面临的一个严峻问题是必须保证汽车电子设备的寿命与汽车的寿命相匹配。汽车电子设备的生命周期很短,不断出现的新兴的汽车标准以及标准本身的不断变化进一步导致选择标准时必须考虑到其寿命、灵活性以及被接受的广泛程度。为了保证汽车电子产品能够紧跟汽车产业的发展,就要求汽车电子产品具有相当的灵活性使其能够根据需求做适时的改动。在当前各种新的技术标准层出不穷,而业界又缺乏占据有绝对优势的标准的时候,对汽车电子技术的这一需求显得尤其重要。
·可靠性高。汽车作为一类特殊的产品,经常会工作在恶劣的环境下,这对应用在其中的电子产品的可靠性提出了严格要求。电子产品的精密性使它成为影响整车可靠性、安全性的重要因素。特别是在汽车电子控制系统中,高温的工作环境往往会给电子产品带来损伤,这极大地增加了整车的危险性。这就要求电子产品能够抵御住恶劣工作环境的干扰,同时具有适当的容错能力,能够在受到部分损伤的时候将其造成的影响降到最低。
·开发时间短。尽量缩短新车型新产品的研发时间是汽车设计者和制造商追求的目标之一。图2显示出在汽车电子产品方面的新技术研发周期是非常短的。这就要求汽车电子技术的研发需要有方便快捷的开发平台,并且在技术研发上有延续性和可复用性,尽量缩短开发时间。特别是在车载汽车电子装置的研发中,因为它们与汽车本身的性能无关,所以更可以不受到整车其它部分研发进展的约束,需要在尽量短的时间内开发出适合需要的产品。
·成本低。汽车产业对价格的影响十分敏感。价格是决定汽车产品竞争力的重要因素之一。选用合适的技术、材料和器件对汽车工业的发展起着举足轻重的作用。随着汽车电子产品在整车成本中所占份额的增加,尽量降低这部分电子产品的成本是一个极为关键的问题。
图2:汽车领域项目创新周期和开发时间示意图[4>
以上我们讨论了在汽车电子领域对电子产品技术的一些基本需求。除此之外汽车电子产品还需要尽量降低能耗以及减少占据的空间等。
3可重构计算技术在汽车电子领域的应用前景
在当前的汽车电子产品中,大量使用了微处理器和专用集成电路实现关键功能。可重构计算技术的出现为汽车电子产品提供了另一个高效灵活的选择。
可重构计算技术的发展主要依赖于可重构逻辑器件技术和动态重构技术的发展。随着半导体技术的进步,目前商用的可重构逻辑器件在单片上已经可以集成数以百万计的基本逻辑门单元和其它各种复杂的计算逻辑,甚至有的高端器件上已经集成了多个微处理器核进一步加强器件的计算能力[5>。这为原来只是用于实现简单的胶合逻辑和原形系统设计的可重构逻辑器件能够逐步占领计算系统的核心地位提供了基本支持。动态重构是当前可重构计算技术的研究热点之一,它是指在不影响当前系统正常运行的前提下,将可重构逻辑器件上的部分资源配置为新的功能,从而提高资源利用率和增加系统性能。动态重构是可重构技术的发展方向,目前主要集中在如何减少器件重构开销、优化资源调度等方面的研究上。
与传统的采用微处理器和专用集成电路的汽车电子产品相比较,利用可重构计算技术的汽车电子产品具有以下优点:
·可重构计算技术能够高效实现特定功能。可重构逻辑器件上都是硬连线逻辑,它是通过改变器件的配置来改变功能的。器件的配置信息一旦被加载,整个系统就可以以硬件的性能大大加快功能的实现。汽车电子产品中那些计算量庞大的功能,典型的例子如视频处理,其核心算法是定点数据上的算术密集型信号处理操作。经过研究发现,这些操作是适合在可重构逻辑器件上高效实现的。将可重构逻辑器件用于加速核心算法的执行,再补充另外的微处理器与之耦合用于执行辅助功能,如输入、输出等操作,是很好的可重构计算系统的构建方式。目前已经有多个利用可重构计算技术的高效的视频处理系统,并已经在汽车电子领域广泛使用[6>。
·可重构计算技术能够通过动态改变器件配置来灵活满足多种功能需求。动态可重构特性使得同一可重构逻辑器件能够满足不同的设计需求,这一点是传统的专用集成电路计算模式不能够达到的。汽车电子产品不同于一般的电子产品,它受到了很多因素的束缚。例如车型的限制,采用相同基本设计的同一款汽车会有经济型、标准型和豪华型等不同型号。这就要求针对不同的型号都要有相应的电子产品支持。为每个型号的汽车都分别设计专门的计算核心单元和电路的代价是高昂的,可重构计算技术就可以消除这个障碍。汽车设计者可以仅开发出一款运用了可重构逻辑器件的原型系统,然后根据不同的车型要求灵活地将可重构逻辑器件配置为相应的功能。另外,由于在业界缺少占有绝对优势的标准,采用何种技术标准也是设计者必须解决的难题。例如,当前车上总线就有LIN、CAN、MOST等多种标准共存,不同标准的技术参数都有很大差异,为了使这些总线标准间不发生冲突,就可以考虑利用可重构逻辑器件作为各标准间的桥接逻辑。
·可重构计算技术适合恶劣工作环境下的应用。当前的可重构计算技术已经经受住了很多极端工作环境的考验,例如NASA的“勇气”号和“机遇”号火星车上就使用了大量可重构逻辑器件。在汽车应用领域,温度会给汽车电子产品带来最大的损伤。业界最高的节点温度是150摄氏度,而用于恶劣环境下的可重构逻辑器件的特殊封装足够保证系统在此情况下的正常运行。利用可重构逻辑器件的另一个优势是不需要微处理器必需的散热系统,大大减少了电子产品占据的空间。另外可重构逻辑器件具有的大量的冗余可重构逻辑资源,使得当器件的某些区域被破坏的时候,系统可以使用动态重构技术自动避开这些区域同时利用周边的其它逻辑资源组合替代该区域被破坏的功能。
·可重构计算技术具有强大的技术支持来加速产品开发。不同于专用集成电路的设计,可重构计算技术不需要大量的NRE(Non-RecurringEngineering)工作。器件厂商会配合不同的可重构逻辑器件提供相应的开发工具和流程,同时还会提供大量参考设计和IP核以减少设计者的重复劳动并提高设计的可靠性。还有很多技术已经成熟的仿真工具和验证工具可以在设计的各个阶段用于保证设计的正确性,减少了出错返工导致的时间浪费。
·可重构计算技术的使用能够大大降低系统成本。系统成本的降低主要体现在两个部分:一个是在设计过程中,另一个是在运行过程中。目前的车用可重构逻辑器件的单价最低已经降至1.5美元,而且利用它实现应用的开发成本又远远低于专用集成电路。可重构逻辑器件的灵活性使得它不必像专用集成电路一样,一个细微的修改就会导致整个电路的重新设计与制作。同时,在系统运行的时候经过分析可以确定有的功能不会同时被使用,那么设计者就可以考虑利用动态重构技术在不同的需求时段里分别实现这两个功能,做到“一片多用”,节省了资源、空间和成本。
从上面的讨论可以看出,将可重构计算技术应用于汽车电子领域有着很大的优势,是切实可行的技术方案。当前,业界也已经注意到了可重构计算技术的应用前景。
4可重构计算技术在汽车电子领域面临的问题
虽然可重构计算技术当前已经在多个领域取得了长足进展,但是在汽车电子领域具体应用的时候,还会面临很多问题。下面列举几个最典型的问题:
·可重构逻辑器件的选型。目前生产商用可重构逻辑器件的几大厂商:Xilinx,Actel,Altera和Lattice等都已经开始关注汽车电子领域并陆续有产品推出。这些产品的硬件结构、处理能力和市场价格等都各不相同。如何针对应用进行合适的器件选型是一个非常重要的问题。当前的可重构逻辑器件基本都是基于SRAM、Flash或者反熔丝技术。这三种技术各有千秋,其中主流的基于SRAM的器件目前已经具有非常强大的处理能力;基于Flash的器件较少但是性价比较高;基于反熔丝技术的器件不具有多次重构的能力但是可靠性较好。所以针对不同的应用场合进行器件选型需要在对应用和器件信息都非常熟悉的基础上进行。
·可重构逻辑器件上应用的实现。虽然目前已经有多种方法简化了利用可重构计算技术实现应用的开发过程。但是用硬件描述语言或者硬件原理图来设计由可重构逻辑器件执行的应用程序对于大部分应用开发者来说还是陌生和困难的。为了排除软件设计者在软件算法的硬件化实现中碰到的困难,已经有多种类高级语言的硬件描述语言被开发出来,但是这些技术还并不成熟。由EDA软件厂商推出的各种硬件应用设计软件,也还存在着一些局限和缺陷,而且不能够完全发挥出可重构计算技术的威力。这就要求汽车电子产品的设计者务必掌握利用可重构计算技术的设计思想并将其渗透到产品的设计中去。
·可重构逻辑器件的可靠性保证。不同于传统的微处理器和专用集成电路计算模式,可重构逻辑器件是通过改变器件配置来改变功能的。特别是基于SRAM的器件,是由存储在器件上的配置信息来控制器件中各逻辑单元间的硬连线的。因此通过配置端口输入其它的配置信息就可能改变甚至损坏器件的功能,而在以前则不会出现类似情况。为了防范这些问题,就需要在关键电子设备上采用基于反熔丝技术的只能一次重构的可重构逻辑器件或者使用对配置信息加密等方法。
·动态重构技术的研发与使用。虽然动态重构技术在理论上已经有了很大发展,并且有很多原型系统已经被开发。但是由于技术条件限制,目前缺乏具有普适性的研发方法,真正使用在产品上的技术也还有一些不足。这需要业界和学术界协作,针对汽车电子领域的关键应用进行攻关,尽量多地将当前已经成熟的动态重构技术应用在汽车电子产品上,带来高效率、高资源利用率等优势。同时开展对动态重构技术的方法学的研究,为将动态重构技术更广泛地应用在电子产品领域提供技术保障。
计算机应用技术论文范文6
1.1网络通信形式单工通信、半双工通信、全双工通信是网络通信的主要形式。其中,遥控器是单工通信的代表,发送者和接受者是固定的,数据只能由发送者向接受者传输;对讲机是半双工通信的代表,尽管能相互传输,但不能同时相互传输;移动电话是全双工通信的代表,数据既能双向传输,又能同时传输,是网络通信发展的产物。
1.2网络通信内容
1)数据通信利用数据通信能有效地实现信号的传输。数据通信大量应用在社会的各个领域,包括自动化技术、遥感技术、航空技术、军事技术、资源探测开发等方面,并且随着社会的发展,数据通信已逐步开始在人们的日常生活中普及开来,对人们的工作、学习、生活带来了翻天覆地的变化。数据通信功能的实现离不开软件和硬件的相互配合,主要内容有传输媒体、接口、数据链路复用、信号传输、数据链路控制和信号编码等。
2)网络连接通过连接介质,以某种方式把各种通信设备连接在一起形成一个庞大的结构体系是为网络连接。在网络连接这个体系中,连接介质、通信设备、通信技术、连接方法等各种要素相互影响、相互关联,具有分类多功能性和协调统一性。不同的连接介质其功能不同,不过都要具有可靠性,连接介质包括双绞线、微波、通信卫星、电缆、载波和光纤。就当前来看,连接介质受到材质、技术的影响,具有一定的局限性,不过随着社会的发展,我们可以找到更加可靠高效的介质。
3)协议网络协议并不同于我们日常生活中的口头协议、书面协议,它专指在通信过程中采用某种形式或方法。通过网络协议,可以对不同体系总体结构以及各不同层次分体结构继进行具体的分析和解析,已达到各体系相互连接的目的,保证结构的开放性和融合性。作为一个分散集合体,计算机网络就是通过网络协议形成的,在计算机网络各个末端连接着不同个体、不同位置的计算机。
4)安全防护计算机网络是由两个部分组成,即计算机网络和通信网络。通信网络的终端或信源就是计算机,能够进行有效地信息传输和交换。计算机通信网络安全是在了解计算机性质的基础上采取相应的防护措施进行计算机系统的全面保护,具体包括硬件、应用软件等,有效地防止非本用户使用服务,从而更好地维护系统的正常运行。在国外计算机通信网络安全的发展现状。较早的计算机通信网络安全研究是起于国外,并且具有很广泛的应用,在上个世纪的70年代,美国就研究出了“计算机保密模型”,并且在此理论的基础上又制定出了“可信计算机系统安全评估准则”,通过不断地完善,终于形成了安全信息系统结构的准则。后来又发现了状态机、模态逻辑以及代数工具等三种不同的分析方法,但是还存在着很多的问题。通过密码体制终于克服了网络信息系统密钥管理中的一大难题,为电子商务的安全性提供了有效地保障,随着计算机运算速度的不断提升,各种新的密码技术正不断地涌现出来,为建设完善的计算机通信网络安全系统做出了很大的贡献。在国内计算机通信网络安全的发展现状。我国的信息网络安全研究主要包括两种,即通信保密、数据保护。在计算机通信网络安全研究的过程中经历了很多的变革,先后出现了防火墙、安全网关、系统脆弱性扫描软件等,随着社会的不断发展,信息技术水平不断地提升,安全隐患越来越多,因此要不断地研究新的防护技术,确保信息网络技术的安全运行。目前我国的计算机通信网络安全研究正向完善安全体系结构、现代密码理论、信息分析及监控体系等方向发展,制作出具有系统性、完整性以及协同性的信息网络安全方案。不仅仅要满足对数据进行有效地处理和分析,而且还要加强保密体系的建设,不断地完善通信协议和通信软件系统,提升计算机内部管理人员的专业素质和技术水平,制定出完善的安全防护和等级鉴别方案,防止不法分子利用软件漏洞进行犯罪活动,影响到计算机通信网络技术的发展。
2光纤通信技术及通信信号
2.1光纤通信技术介绍随着科学技术的发展,光纤通信技术正逐步应用在通信领域中。相对于金属或其他电缆,光纤传输能力更强,数据传输能力不可同日而语,比如单模光纤已具有几十GHZkm的宽带。光纤产生数据具有较大的传输宽带,比如散波长窗口。光纤的通信功能是通过光纤的色散特性和光源的调制特性、调制方式实现的,不过由于终端设备的限制,光纤的优势并不能得到有效的发挥,在单波长光纤通信系统这种情况表现的更加明显。而大量的实验表明,密集波分复用技术能有效地利用光纤的宽带优势,可使得2.5Gbps~10Gbps单波长光纤通信增加至100Gbps,也就是说其传输容量可达单波长光纤通信的数十倍。
2.2光纤材料光导纤维即是我们常说的光纤,主要是由玻璃或塑料制成的,光在其中通过全反射能实现传导。生活中,我们常见的是玻璃制成的普通阶跃型光纤。而光子晶体光纤大多是由硅的合成物掺杂一些硅晶体做成的,在晶体内部有空气空洞。由于石英材质制成的光纤损耗很低,没千米不超过0.21dB,相对于其它介质结构,其产生的中继距离更远,是目前最实用的光纤。
2.3通信信号的衰弱和再生
1)通讯信号的衰弱造成通讯信号的衰弱的原因是多方面的,在通讯信号长距离传输的过程中,可以采用信号放大器来降低光波能耗损失的影响,但通讯信号的衰弱是不可避免的,造成通讯信号的衰弱的原因有:瑞立散射、物质吸收、米氏散射、连接器造成的损失,就算是性能的优越的石英光纤,其内部的杂质同样会增大可比系数,造成光波能耗损失。并且,光纤密度不均衡、接合技术不达标、光纤变形同样会引起通讯信号的衰弱。
2)通讯信号的再生技术由于通讯信号的衰弱,通讯信号的再生技术应运而生,能有效地避免由于通讯信号的衰弱所产矛盾的进一步酝酿和发展,保证通讯传输畅通无阻,避免严重事故的发生。通讯信号的再生技术泛指所有能弥补通讯信号的衰退的技术,再生技术的发展和应用降低通讯系统的运行成本。比如海底光纤,在应用在再生技术之前,主要是借助中继器来实现光纤传输,而中继器维护成本高昂,阻碍着海底光纤的普及,而再生技术的发展很好滴解决了这个问题。
3结束语