計算機工程畢業論文精選范文參考
計算機工程畢業論文精選范文參考
uter Technology)是工程實現計算機設計的一套完整的系統技術,涉及到設計、研制、生產計算機所采用的電路技術、互連技術、組裝技術以及散熱技術等。下面是學習啦小編為大家整理的計算機工程畢業論文，供大家參考。
計算機工程畢業論文范文一：校企合作機制工程型人才培訓
1長期穩定的校企合作必須從建立有效的運行機制入手
1.1校企合作是工程型人才培養的必由之路
西安郵電學院計算機學院自2006年起廣泛開展校企合作，重點與東軟、神州數碼、NEC等二十多家國內知名IT企業、上市公司建立了緊密合作關系。我們建立的校內實踐教學基地獲得信息產業部、北京中關村軟件園、深圳軟件園、西安高新開發區認可并授牌，與企業的校外基地共同構成學生長期理想的實習環境。每學年都有超過300名學生在大四一學年內在合作企業的校內外基地參加實習，90%以上的學生實現了高質量就業。這說明校企合作在計算機工程型人才培養中起著至關重要的作用。近期，教育部啟動實施“卓越工程師教育培養計劃”，采用高校和企業聯合培養的模式，學生的學習分為在校學習和企業學習兩部分。在國家通用標準和行業標準的指導下，由學校和企業共同制定具有特色的培養標準。該計劃將學生的工程教育置于現代工程背景下，學生在企業學習一年，得到構想、設計、實現和運行完整的過程體驗。該計劃的特點之一就是行業企業深度參與培養過程。卓越計劃體現了我國當前教育思想的轉變，也從理論上說明校企合作是工程型人才培養的必由之路。
1.2企業需求是校企合作長期發展的前提
我校計算機學院與企業的合作有如下特點。
1)合作企業大都為國內有實力的知名IT企業。如神州數碼、文思創新、NEC、東軟軟件等。
2)公司需求的都是IT領域緊缺人才。如軟件開發、軟件測試、嵌入式系統設計、網絡工程師等。
3)企業希望與學校建立長期關系，大量輸送人才。北京神州數碼西安研發中心三年定制培養200名學生，東軟軟件股份公司兩年定制培養180名學生。近兩年，學校向企業輸送了600多名學生。
4)合作企業的主動性、積極性非常高。企業參與教學管理及授課，采用資助辦學經費、捐助實驗設備、資助學生科技活動，提供實用工具軟件、提供教師培訓等多種方式提高學院辦學效果。
5)提供的校外實習條件優越。如北京神州數碼、東軟軟件定制班，組織學生到企業參加4～6個月的實習和畢業設計，為學生提供理想的實訓環境，并指派優秀的項目經理進行指導，為學生補貼赴公司實習的交通費、住宿費及生活費。
由以上特點可以看出：第一，產業要發展、大量IT人才緊缺，是企業與高校合作的基礎。第二，通過與高校合作，企業降低了人才培養成本，招聘到滿意的人才，是企業的利益驅動使然。第三，計算機專業方向有廣泛深厚的市場基礎和校企合作的有利條件，學校、企業、學生有共同的利益，完全可以做到多方共贏。
1.3機制是校企合作有效運行的根本保障
校企合作教育使企業由單純的用人單位變為聯合培養單位，雙方需要共同組織管理、共同實施培養過程。如果沒有一個有效的運行機制，很難保證校企合作順暢執行。一方面，學校需要有專門的組織，為企業提供相應的服務，同時也要有能力協調學校內部各教學環節，而一般學校都不具備這種服務功能。如果沒有領導層面自上而下的推動，或者二級單位還不具備充分的自主權，建立校企合作教育運行機制難度很大。我們計算機學院的做法是建立IT應用型人才實訓中心，將其作為與企業對接的窗口，在很大程度上為企業提供了必要的服務，逐漸形成一種規范化的運行保障機制。該機制主要由校企合作管理體系以及動力驅動、政策激勵、管理服務、環境保障、質量管理、法制保障等構成，不僅具有針對不同企業的靈活性和適應性，同時能夠堅持本科教學的必要基礎，使不同企業的多樣化需求有一個統一的實施規范。該機制使校企雙方能夠快速實現階段性目標并形成成果，比較適合學校由傳統教育向工程教育過渡階段的校情。該機制的核心價值在于明確了學校與企業既是合作伙伴又互為服務對象的關系，學校必須走出象牙塔，成為市場中產業鏈中的一環，以能為企業提供合格人才為己任。由上可見，從企業的需求出發，尋找校企合作教育的切入點，是建立校企合作教育運行機制的前提;校企合作教育運行機制建立后的規范化運作是雙方合作成功的關鍵;而高校能否在這種機制下為企業提供服務是校企合作教育長期穩定發展的根本保障。
2校企合作教育運行機制的構成
2.1校企合作互利雙贏的動力驅動機制
校企合作必須互利雙贏。以雙基地合作伙伴北京神州數碼西安研發中心為例，雙方的合作關系為：校內實習基地由學院提供實驗設施和場地，企業承擔教學費用。有意參加培訓的學生先由企業招聘，對于通過筆試和面試的學生，學校根據企業要求，與企業共同組織他們進行前期培訓。培訓從大三暑假開始到大四上學期，學生利用業余時間完成第一階段的技術培訓。這期間，學生既是西安郵電學院的學生，又是神州數碼的見習員工。在校內實習基地培訓考核通過者將成為企業的見習工程師，到企業校外實習基參加真實項目實習。參加項目兩個月后，學生進行適崗度考核，通過后成為正式員工。企業為不錄用的學生出具見習表現證明，以便其重新求職。被錄取者繼續參與企業開發項目，在企業完成畢業設計，在學校答辯，畢業后正式入職[1]。這種定制培養方式體現了企業對人才需求的迫切性和參與的積極性。企業通過參與共同培養學生的過程獲得滿意合格的人才，同時也降低了人才流動的風險和入職培訓的成本;而學校則深化了教學改革，節約了教學經費，提高了教學質量，鍛煉了教師隊伍，實現了學生就業。雙方都獲得了明顯的經濟效益和社會效益，實現了真正意義上的雙贏。
2.2政府在促進校企合作中的政策激勵機制
政府在加強產業引導、政策支持、建立人才培養基地等多方面為校企合作搭建了理想的平臺。2005年，我校計算機學院獲得信息產業部授予的國家級“電子信息產業高技能人才培訓基地”稱號;2006年成為北京中關村軟件園的合作院校及人才培養基地;2007年成為西安高新技術產業開發區“西安高新技術開發區IT人才實訓基地”。2008年，深圳軟件園授予我校“深圳軟件園軟件與信息服務外包人才高校實訓基地”稱號。2007年，“西安郵電學院IT應用型人才實訓中心”被評為陜西省人才培養模式創新實驗區。政府還通過國家的產業扶持政策，如“關于進一步加強國家重點領域緊缺人才培養工作的意見”，為企業和教育機構在軟件外包、集成電路設計等方向的人才培養提供場地、稅收、培訓、實習、招聘等多方面的補貼和優惠政策。這些國家重點領域緊缺人才幾乎涵蓋了計算機專業的所有方向。國家的扶持政策促進了企業與高校的合作。
2.3學校在校企合作中的管理組織與服務機制
校企合作教育機制的建立在學校目前的管理體制和運行體制下將會遇到種種困難。學校不僅需要克服來自內部形成的習慣和阻力，還需要從組織機構、人員條件、政策環境上予以充分認識和保證。我校計算機學院通過建立校企合作教育管理體系，在組織上予以保障。該體系由校企合作教育工作委員會及其下屬執行機構組成，委員會由院領導、合作企業代表和各系部負責人組成，負責整體規劃，制定政策，協調學院各方面資源，下設的執行機構為IT應用型人才實訓中心，負責日常管理與實施。為滿足與企業合作的需要，需要賦予合作教育組織以傳統教學管理機構所不具備的功能，包括校企合作窗口，日常教學管理協調，制定考核、評價和獎勵標準，校企合作模式探索，職業素質教育，就業服務與指導，教師到企業進修實習以及學籍管理(學分置換)等，使實訓中心真正成為校企合作共同管理的平臺，能夠承擔起規范化服務的職能，確保合作的順利進行。“如果合作教育的校方能夠提供上述服務，那么合作教育主要參與方的被動局面必然被打破，企業參與合作教育的內在積極性必然被激發，學校單方面上門尋求企業對合作教育的支持，將變為雙向參與的互利互惠雙贏合作[2]。”
2.4合作教育實施的教學環境保障機制
合作教育所需的教育環境資源由學校和企業在校建立的實驗室和校外基地共同組成。主要包括：1)計算機學院所屬的包括工業和信息化部重點實驗室，軟件工程實驗室以及硬件、網絡、嵌入式等六個專業實驗室和實習實訓基地。2)省級“計算機與微電子學實驗教學示范中心”、省級人才培養模式示范區“西安郵電學院IT應用型人才實訓中心”、信產部重點實驗室“西郵專用集成電路設計中心”、軟件研究所、陜西省通信專用集成電路設計工程技術研究中心(陜西省13115工程)。3)同企業合作建立的一批聯合實驗室，包括東軟集團合作建立的雙真實驗室(真實的企業環境和真實的項目)、廣州周立功單片機系統公司成立的“嵌入式系統實驗室”、美國Altera公司成立的“SOPC聯合實驗室”、與美國Intel公司共建的“英特爾多核技術實驗室”等。4)與神州數碼、東軟、用友、NEC、中興、華為、大唐電信等著名IT企業建立的校內外實習基地。執行機構“IT應用型人才實訓中心”占地3000多平方米，累計投資加上企業捐贈，總價值超過4000萬元。校企合作不僅使學校獲得了大量企業資助的教學設備，豐富了教學資源，改善了辦學條件，而且給學校帶來了緊跟市場發展的最新信息技術和項目課題，和學校教師的科研項目一起，共同為學生提供了理想的實習實踐環境。
2.5合作教育實施的教學運行和質量保障機制
計算機工程型人才培養必須以社會需求為導向，高度重視學生實踐能力的培養。根據企業需求，我校計算機學院采取了靈活彈性的專業選修課設置和考核與管理模式，加大了各專業培養方案中的集中實踐環節，對課內實驗、課程設計、認識實習、生產實習以及畢業設計等，都制定了嚴格規范的指導書或實施細則，并根據企業的需求信息，及時充實調整培養方案。如企業對學生的語言交流能力、團隊合作能力等有一定要求，學校就以選修課的形式開出“IT職業規劃與職業化塑造”課程，聘請企業人力資源經理、項目經理到校為學生授課。這些調整得到了企業的認可與支持，取得了很好的效果。根據校企合作的目標要求，雙方建立了一整套教學過程評估體系。對學生平時的學習，通過學習日志和實訓總結進行考察;對學生的成績考核，在不同階段采用不同的考核方法，如校內基地技術基礎培訓采用考試的方式，項目實訓結束采用項目驗收的方式;校外基地見習工程師實習采用適崗度考核，見習半年以上的學生將參加360度考核，標準與正式員工相同;特別重視學生下企業后實習階段中項目經理對學生的綜合素質評價。對教師的考核主要采取學生填寫教學反饋表的方式，對教師的教學內容、方法、效果等十余個項目進行評價。這是按照企業化管理的過程控制而形成的教學運行及質量保障機制。
2.6確保合作教育順暢執行的合同管理和法制保障機制
在合作中，由于各個企業的情況和合作方式不同，為了使計劃順暢執行，校企雙方在合作培養的各方面都做出了詳細規定。不僅有校企雙方的合作協議，還有與學生在培訓、實習、就業、違約等各個環節的三方協議，確保學校、企業、學生密切合作，責任明確，利益共享，長久穩定，形成校企合作辦學能夠有效運行的合同管理和法制保障機制。在校企合作中，雙方都特別注重對學生的職業素質教育，包括對職業人的自律、自覺、責任和守約意識教育，針對大學生履約意識不足的問題，計算機學院還增加了與就業有關的教育部三方就業協議、新實施的勞動合同法等內容的講解，使學生在學習中逐漸形成良好的職業習慣，以企業員工的標準要求自己。
3結語
西安郵電學院計算機學院校企合作教育運行機制的建立是在與企業的多年合作中逐漸形成的。隨著國家“卓越工程師教育培養計劃”這一高等工程教育領域重大改革項目的推廣，人們思維觀念和學校環境氛圍的改變，已有的組織模式和形成機制也會發生變化，因此該機制還需要不斷調整和完善。
計算機工程畢業論文范文二：嵌入式計算機工程化設計分析
1引言
某控制管理系統主要用于收集外部傳感器數據及控制數據,對數據進行分析處理及邏輯判斷,最后向外部設備輸出處理后的數據及控制指令。系統中嵌入式計算機模塊的主要任務是處理外部通信接口的大量數據收發,數據及控制邏輯處理任務相對簡單。嵌入式計算機要求具備異步串口、網絡接口、離散量接口等資源,滿足控制任務的實時性要求,便于應用軟件的研制、維護及升級并且能夠適用于惡劣的使用環境。傳統嵌入式計算機中的應用軟件與系統軟件聯合編譯、統一加載,不便于工程應用。為滿足某控制管理系統的功能及工程化需求,對傳統嵌入式計算機系統軟件進行了改進,給出了采用MPC8265處理器[1]實現該嵌入式計算機的設計方案,指出了工程應用中的設計要點。
2硬件設計
整個嵌入式計算機系統的硬件功能模塊主要由電源、時鐘、復位電路、中央處理器、FPGA、接口電路和存儲系統等部分組成。FPGA主要實現模塊的控制邏輯、LBE總線邏輯及部分外圍資源,比如串口、雙口等;接口電路主要實現模塊內外接口信號的隔離及信號電平的變換以及串口和網口等。各硬件功能模塊的組成及設計要點與其他嵌入式計算機類似,下面對主要功能模塊的設計進行說明。
(1)中央處理器
中央處理器選用MPC8265芯片,工作頻率為150~300MHz,內核電壓為1.7~2.2V。中央處理器的電路設計主要包括對一些關鍵信號的端接處理、處理器工作電源的分配及濾波、工作頻率設置電路及調試接口設計等。在工程應用設計過程中,由于該控制管理系統的工作環境溫度范圍要求較寬,為保證中央處理器在高溫環境中運行的可靠性,處理器設定的工作頻率應低于最高值,比如200MHz;為提高中央處理器在低溫環境中運行的穩定性,處理器的內核電壓應設置為可選范圍的上限電壓值,比如200MHz的主頻,內核電壓值應設定為1.9V。
(2)時鐘設計
計算機中存在3種時鐘頻率,分別為計算機系統外部總線使用的100MHz時鐘、網絡接口電路使用的25MHz時鐘以及異步串行接口使用的14.7456MHz時鐘。其中100MHz是主時鐘信號,采用全局時鐘的設計原則,經CY2305芯片驅動后,輸出給MPC8265器件和SDRAM器件。由于MPC8265器件和SDRAM器件MT48LC8M32的建立、保持時間存在差異,因此,兩者的輸入時鐘信號時序需進行控制,最為簡便的方法是控制時鐘信號的傳輸距離。工程應用中,根據MPC8265器件和MT48LC8M32器件的建立、保持時間要求,同時結合印制板的布線面積以及所使用的FR4材料,最終要求輸入MPC8265的時鐘信號線需要比輸入MT48LC8M32的長約15cm。
(3)復位設計
復位設計包括加電復位、手動復位、COP接口復位和看門狗復位等設計,復位控制邏輯統一處理所有輸入的復位電路信號,并且實現對硬件配置字的訪問。在實際工程應用中,MPC8265硬件配置字一般不會改變,因此,為了簡化設計,提高生產效率,直接把硬件配置字配置在FPGA邏輯中,從而略去生產過程中的硬件配置字燒寫步驟。
(4)存儲器系統
存儲器系統包括SDRAM存儲器、程序存儲器、數據存儲器和雙口存儲器。SDRAM存儲器分配在存儲空間的低端。在系統運行中被劃分成3個功能區,即操作系統駐留區、應用程序駐留區、保留區。程序存儲器分配在存儲空間的高端,程序存儲器分為系統程序區和用戶程序區。系統程序區用于保存系統程序,包括操作系統、底層測試與監控軟件等程序。用戶程序區用于保存用戶應用程序。數據存儲器和雙口存儲器分別分布在存儲空間的高端和中端。在工程應用中,為了實現系統軟件和用戶軟件完全獨立的設計和開發,存儲器系統必須為系統軟件和用戶軟件提供完全獨立的存儲區域和運行區域。
(5)總線接口設計
計算機系統采用32位機載航空計算機系統(LBE)總線作為對外總線接口。LBE總線與處理器總線間的橋接邏輯采用FPGA實現,主要包括地址和數據信號的處理單元、信號的時序同步單元和控制信號邏輯實現單元。數據和地址信號處理單元用于實現處理器及LBE總線間數據和地址信號的轉換、緩沖、輸入輸出控制等。數據總線處理單元包括數據緩沖、字節交換、字節選擇輸出等模塊,支持對外部存儲器的對齊與不對齊的字、半字等動態數據寬度的讀寫操作以及突發傳輸等。時序同步單元用于對控制信號邏輯單元產生的控制信號、數據信號處理單元產生的數據信號和地址信號處理單元產生的地址信號進行時序控制。時序同步單元功能分為兩部分,可以分別按照處理器總線和LBE總線的時序要求完成同步控制。控制信號邏輯單元用于實現對處理器及LBE總線間的所有控制信號的轉換和訪問模式的轉換,以及地址譯碼控制信號的產生等。
3軟件設計
嵌入式計算機系統上的駐留軟件是非常重要的一部分。目前,較為常用的方式是系統軟件及用戶應用軟件分別獨立設計,最后把兩者代碼聯合編譯、調試并生成最終的嵌入式計算機系統駐留軟件,通過仿真器加載、固化駐留軟件。這種聯合編譯及軟件加載的方式實現簡單,但是任務界面不清晰,維護不便,不利于工程化。為此,對嵌入式計算機的軟件結構進行了改進,在傳統的嵌入式計算機系統軟件結構上增加了狀態監控軟件及維護系統軟件,實現了各系統軟件及用戶應用程序的單獨編譯、調試以及維護系統軟件、操作系統及用戶應用程序的單獨加載。改進的嵌入式計算機系統軟件模塊結構層次如圖4所示,圖中無底色部分的軟件模塊包括板級支持包、設備驅動、操作系統及系統應用軟件,這些軟件模塊的功能及組成與其他嵌入式計算機系統基本相同;加底色部分為在傳統嵌入式計算機系統基礎上增加的系統軟件,其主要功能及組成如下所述。
(1)狀態監控軟件
狀態監控軟件位于BSP軟件和設備驅動軟件之上,在BSP和設備驅動完成對計算機主要硬件資源和設備的初始化后運行[2],負責收集設備的狀態信息,引導設備進入不同的工作模式。設備的狀態信息由計算機外部離散量或IO設備提供,不同的狀態信息對應不同的工作模式。計算機系統的工作模式分為運行態及維護態兩種模式,其中運行態模式是計算機的默認模式,該模式下計算機將調用并運行操作系統和用戶軟件。維護態運行模式下,系統將調用并運行維護系統軟件。軟件的主要功能模塊有兩個,一是模式檢測模塊,實現對計算機系統不同模式的檢測及引導;二是程序搬移模塊,實現程序從固存向內存的搬移。
(2)維護系統
該軟件主要用于計算機系統的維護,包括調試模式、加載模式及測試模式等3種模式,計算機的實際運行模式由用戶通過計算機外部離散量或IO設備選擇。調試模式下,計算機建立了一個多任務運行環境,可以實現用戶軟件的在線調試,常用于軟件故障定位及軟件調試;加載模式下,可以完成對Vx-Works操作系統和用戶軟件的升級,常用于產品的維護及更新;測試模式下,計算機系統運行測試軟件對主要的硬件資源進行測試并輸出結果。維護系統的主要功能模塊有3個,一是軟件調試模塊,實現用戶軟件的動態加載、調試;二是軟件加載模塊,實現操作系統或用戶軟件的接收、緩存、燒入及更新;三是測試模塊,實現對硬件資源的測試。
4應用情況
本方案實現的基于MPC8265處理器的嵌入式計算機,通過了某控制管理系統的環境適應性試驗及現場高強度的使用驗證,滿足該系統小型化、實時性以及惡劣的使用環境要求。經過軟件設計人員和產品用戶現場使用,該嵌入式計算機可以有效提高應用軟件的開發效率,增加軟件維護的便利性,有利于產品的設計、研制、維護和升級。目前,該嵌入式計算機已在多個類似的控制管理系統中推廣應用。
5設計建議
根據實際的工程應用經驗,在基于MPC8265的嵌入式計算機系統設計過程中,下面兩點需要特別注意。(1)內核供電MPC8265器件的內核供電電壓與工作頻率密切相關,工作頻率越高,內核電壓值越高,最高不能超過2.5V,工作頻率與內核電壓推薦值關系。實際應用中,應根據選用的MPC8265工作頻率和表2的推薦來選擇內核電壓。如果內核電壓設置為下限值,可在一定程度上降低硬件功耗,但是在特殊的低溫應用環境中,電路的工作穩定較差;如果內核電壓設置為上限值,硬件功耗較高,而且在特殊的高溫應用環境中,電路的工作穩定較差。對于大多數普通應用環境的設計而言,內核電壓值可以選擇推薦范圍的中間值。因此,建議內核電壓供電電路的輸出電壓設計成可調的。實際設計中,綜合考慮應用環境和硬件設計的具體情況,最好通過應用環境摸底測試最終確定內核電壓值,根據該電壓值調整內核電壓的供電。(2)時鐘信號設計由于MPC8265器件輸出信號保持時間小于大多數SDRAM器件輸入信號的最小保持時間,因此,在MPC8265和SDRAM器件的時鐘信號電路設計中，為保證兩者信號的建立,保持時間滿足要求并具有一定的余量,需要對兩者的輸入時鐘信號時序進行控制。建議采用延長(相對輸入SDRAM的時鐘信號而言)輸入MPC8265的時鐘信號傳輸距離,使得輸入MPC8265的時鐘信號比輸入SDRAM的晚,從而保證MPC8265和SDRAM間信號滿足特定時序要求。工程設計中,選用的MPC8265器件輸出信號的最小保持時間為0.5ns,SDRAM器件MT48LC8M32輸入信號要求的最小保持時間為1ns;MPC8265器件輸入信號的保持時間要求必須大于0.5ns,MT48LC8M32數據信號輸出保持時間最小為2.5ns,因此,為滿足時序設計要求,輸入MPC8265的時鐘信號必須比輸入SDRAM的晚t時間(0.5ns<t<2ns)。根據FR4材料印制板中內層信號典型的傳輸延遲約70.87ps/cm,可以換算出輸入MPC8265的時鐘信號線需要在輸入SDRAM的時鐘信號線基礎上延長約7.06~28.19cm。
6結束語
本文針對某控制管理系統的實際工程需求,給出了基于MPC8265處理器的嵌入式計算機設計方案,結合實際工程經驗,指出了工程設計中的關鍵點,給出了設計建議和軟件改進方法,對工程應用中的嵌入式計算機設計具有一定的參考價值。
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