基于FPGA實驗平臺的遠程實驗系統(tǒng)的研究與設(shè)計.pdf

1、遠程實驗系統(tǒng)將計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和實驗教學(xué)進行融合，它使得教學(xué)當中的物力和人力資源的分配更加靈活、合理，同時也克服了傳統(tǒng)教學(xué)中的地域和時間的限制。本文結(jié)合計算機網(wǎng)絡(luò)、遠程控制、數(shù)據(jù)采集和遠程監(jiān)控等技術(shù)，研究并設(shè)計了基于FPGA實驗平臺的遠程實驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)基于FPGA實驗平臺，可實現(xiàn)數(shù)字電路、計算機組成原理、接口技術(shù)等課程的遠程實驗控制。
　　本文針對遠程控制實驗系統(tǒng)的研究與設(shè)計，主要完成了以下工作：
　　首先，通過對國內(nèi)外遠程

2、實驗系統(tǒng)的分析與研究，并結(jié)合FPGA實驗平臺和系統(tǒng)需求分析，提出了基于服務(wù)器、ARM客戶端和PC客戶端的系統(tǒng)架構(gòu)。整個系統(tǒng)建立在C/S架構(gòu)之上，并且為提高系統(tǒng)實時性、減輕服務(wù)器壓力，在兩種客戶端之間對應(yīng)建立了通信連接。
　　然后，論文分析研究了服務(wù)器和客戶端之間的交互信息，基于TCP協(xié)議設(shè)計實現(xiàn)了自定義應(yīng)用層協(xié)議，進一步提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。為設(shè)計高并發(fā)的服務(wù)器，深入探索了異步I/O模型-完成端口（IOCP），包括其內(nèi)部結(jié)構(gòu)

3、、線程調(diào)度、實現(xiàn)原理等，還對其應(yīng)用的優(yōu)化方案進行了深入的探索和研究。
　　論文分別介紹了服務(wù)器和客戶端的功能結(jié)構(gòu)，對它們的功能設(shè)計、編碼實現(xiàn)都進行了詳盡的剖析。同時，對FPGA實驗板的遠程動態(tài)配置、數(shù)據(jù)采集和遠程控制等技術(shù)進行深入的探討和研究。為更有效地實現(xiàn)這些功能，論文詳述了Linux設(shè)備驅(qū)動程序的設(shè)計與實現(xiàn)。
　　最后，論文詳細測試了系統(tǒng)的各個功能模塊和服務(wù)器的性能，并對整個系統(tǒng)進行調(diào)試驗證，分析了系統(tǒng)的不足之處，提出了