虛擬計算機硬件實驗平臺的設計與開發(fā).pdf

1、目前，許多高校的硬件課程的課堂教學與實驗教學相分離，課堂教學偏向于單一的理論教學。加之實驗經(jīng)費有限導致的實驗設備不足、更新速度慢、老化等問題嚴重，學生很難通過足夠量的實驗來掌握理論知識。因此，虛擬實驗平臺成為解決以上問題的重要方案之一。通過構(gòu)建虛擬實驗平臺，讓老師可以用于課堂教學演示，讓學生不受時間、地點限制進行實驗操作。由此可見，虛擬實驗平臺的構(gòu)建可以緩解傳統(tǒng)硬件課程教學中存在的許多問題，這種方式也將會成為硬件課程教學與實驗中一個必不

2、可少的工具。
　　按照分析、建模、實現(xiàn)的總體思路，本文首先介紹虛擬實驗平臺的概念與研究意義，分析國內(nèi)外對虛擬實驗平臺這一領域的研究成果，總結(jié)現(xiàn)有虛擬硬件實驗平臺的優(yōu)勢與不足，給出構(gòu)建“虛擬計算機硬件實驗平臺”的目的及意義。
　　其次，在深入研究計算機硬件課程實驗的基礎上，本文提出了一個由 DOS虛擬機、虛擬驅(qū)動程序以及工作電路演示系統(tǒng)組成的虛擬實驗平臺的框架，并針對框架中的各個模塊的功能進行分析，列舉可以實現(xiàn)各個功能的技術(shù)，

3、通過對比最后確認實現(xiàn)各個模塊的具體技術(shù)。
　　最后，本文設計了虛擬元件的多元展示，設計并實現(xiàn)了一個虛擬驅(qū)動程序，對在DOS虛擬機下執(zhí)行的實驗程序中的IN/OUT指令進行攔截。利用共享內(nèi)存技術(shù)與事件同步實現(xiàn)虛擬驅(qū)動程序與工作電路演示系統(tǒng)直接的雙向通信，從而實現(xiàn)工作電路演示系統(tǒng)與DOS虛擬機之間的雙向通信。
　　本平臺的設計目標是能滿足現(xiàn)階段對硬件課程的課堂教學及實驗要求，并且易于擴展，也能在今后根據(jù)硬件技術(shù)的發(fā)展動態(tài)添加相應的