远程虚拟电路实验仿真技术

摘要

电路仿真程序(SPICE)的应用在一定程度上促进了电路实验的教学,有效的解决了教学硬件设备的短缺及更新问题,在许多院校的课程教学中起着重要的作用.然而,仿真程序的单机应用特性远远不能满足网络远程教学的需要,同时因其缺乏生动的实验场景造型也无法给使用者以真实的实验感受,再加上使用较为专业复杂,因此无法在远程虚拟实验中直接应用.本文所介绍的虚拟电路实验平台有效的把电路仿真程序和计算机网络、多媒体相结合,为发展远程虚拟实验教学提供了一个新的思路.本文对构建虚拟电路实验平台中的仿真服务器做了系统介绍,并对实验仿真的交互过程、仿真程序SpiceOpus的输入(CIR文件)接口、改造仿真输出数据和创建自定义编码模型等技术细节进行了深入介绍.同时,本文还针对时序电路的仿真,总结出持续-分段仿真模型并深入阐述了该模型的实现算法和关键技术.

目录

文摘

英文文摘

第1章绪论

1.1引言

1.1.1现代远程教育概况

1.1.2远程虚拟实验教学概况

1.2课题的提出

1.3论文主要工作

1.4论文内容安排

第2章虚拟实验平台发展与现状

2.1虚拟实验室基本状况

2.2实现虚拟实验室的关键技术

2.3虚拟电路实验平台的发展与应用

2.4仿真软件Spice发展过程

第3章远程虚拟电路实验平台总体设计

3.1系统总体目标与分析

3.2系统的功能模块

3.2.1实验仿真模块

3.2.2平台信息管理模块

3.3系统的体系架构

3.3.1网络拓扑结构

3.3.2软件体系结构

第4章虚拟电路实验仿真系统交互过程及关键技术分析

4.1系统交互过程

4.1.1用户与仿真系统客户端的交互

4.1.2仿真系统客户端与服务器的交互

4.2客户端与服务器交互关键技术分析

4.2.1电路输入数据接口

4.2.2仿真输出数据接口

第5章时序电路持续仿真

5.1数字电路基本工作过程分析

5.2持续-分段仿真模型

5.3持续-分段仿真算法

5.4状态保存-重置算法

5.4.1时间片耗尽

5.4.2用户交互

5.5持续仿真的技术实现

5.5.1 XSpice以及CM

5.5.2分段仿真电路状态保持、重置实现

第6章虚拟电路实验平台的应用实现

6.1应用实例一

6.2应用实例二

第7章总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢