[發明專利]電子信息綜合實驗系統及實驗方法

有效

• 申請號: 201310241926.5
• 申請日: 2013-06-18
• 公開（公告）號: CN104240566B
• 公開（公告）日: 2017-03-22
• 發明（設計）人: 劉建軍
• 申請（專利權）人: 北京航天耐特科技有限公司
• 主分類號: G09B23/18
• 分類號: G09B23/18
• 代理公司: 北京英創嘉友知識產權代理事務所(普通合伙)11447
• 代理人: 南毅寧,王浩然

技術領域

本發明涉及電子信息類教學實驗領域，具體涉及一種電子信息綜合實驗系統及實驗方法。

背景技術

現如今，高等院校為了對在校學生進行全方面的教育和培養，多會采用課堂教學與實驗操作相結合的方式以培養學生的動手能力和實驗能力，從而可以讓學生在實際操作中理解課堂教授的內容。對于電子信息類專業，由于學習內容較為抽象，更是需要全方面的教學實驗操作輔助課堂教學。

目前，高校采用的與電子信息有關的教學實驗設備或系統大致有以下幾類：

(1)實驗箱：是一種簡單而普及的教學實驗設備，通常由一個金屬箱和其內部疊放的若干實驗電路板組成，這些實驗電路板可以是通用面包板或印有電路圖的PCB板。學生實驗時，可選擇某個實驗電路板，進行插器件、連線、搭建電路。其優點是設備簡單、實驗范圍廣及符合實驗大綱，缺點是缺乏啟發性、實用性、系統性和綜合性。因此，這種設備只適合課內基本電路的驗證性實驗，不適用于培養、提升學生動手能力、創新能力和綜合素質的綜合性、設計性及創新性實驗。

(2)專用實驗系統：是一種針對某個特定課程設計的實驗系統，一般會基于某種產品，可提供實物演示、邏輯測試、系統設置及操作使用等功能，如數字電視實驗系統等。其優點是可以增加學生的感性認識，有助于課內理解。但由于其基本上是原產品的模塊陳列，并沒有進一步細化為可行的實驗，其少數的幾個模塊過于復雜，使得大多數學生和教師都無從下手。另外，它雖然提供了一些測試點，有些器件也帶有插座，但沒有提供方便可行的實驗方法和手段。因此，這類設備較適合教學演示，而不適用于綜合性、設計性及創新性實驗，因為它不具備方便性、開放性、綜合性和漸進性，因而也缺乏實用性。

(3)開發系統：是針對某一種或某類可編程器件或微處理器設計的開發系統，如單片機開發系統等。學生在實驗時，可在開發系統上編程和調試軟件。這種設備的優點是功能單一、使用簡單，具有一定的交互性和漸進性。但缺點是沒有應用環境，系統過于單一，不具備啟發性、實用性、綜合性和系統性。因此，這種設備只適合于某些特定電路的編程實驗，而不能滿足提升學生綜合素質的綜合類實驗。

(4)仿真系統：是用軟件實現的實驗系統，如電路仿真軟件等。學生在實驗時，可以通過計算機上的仿真軟件模擬各種電路實驗。這種系統的優點是不受硬件條件限制，可以模擬各種實驗。但模擬畢竟不同于物理實驗，無法達到實驗目的。

通過對以上設備及系統的分析總結和對高校實驗室的考察了解，我們知悉目前市場上有關電子信息的教學實驗設備都存在一定的缺陷，特別是缺乏啟發性、實用性、開放性、系統性、綜合性、漸進性和方便性，缺少能培養和提升學生動手能力、創新能力和綜合素質的具備綜合性、設計性及創新性教學實驗功能的綜合實驗系統及實驗方法。

發明內容

本發明的目的是提供一種電子信息綜合實驗系統及實驗方法，其相對于現有的各種電子信息綜合實驗系統與實驗方法而言，更為開放、靈活、全面、簡單、方便，能夠很好地適用于電子信息類專業的綜合性、設計性及創新性教學實驗以及某些行業的專業培訓。

本發明的發明人經過對電子信息類專業所涉及的各種實驗進行詳細地研究，發現了一種電子電路系統能夠十分巧妙地支持電子信息類專業所涉及的各種綜合實驗項目(如大學生課程設計、大學生實習實訓、大學生畢業設計、大學生開發設計、大學生科技活動、實驗室開放實驗等等)，這就是LED顯示系統。LED顯示系統所涉及的技術內涵豐富，基本包含了電子信息的主要技術，如數字電路設計、計算機接口與通信、微處理器應用、可編程邏輯設計、網絡底層設計、存儲技術、圖像采集技術、圖像處理技術、掃描技術、LED顯示技術、在線編程等等，并且系統開放、層次清晰、經濟實用。因此，本發明的發明人想到，如果將幾種不同的LED顯示系統有機結合，并將相應的軟硬件分解、細化，再經過重新設計，可以形成電子信息類專業所涉及的多種典型實驗，并且具有綜合性、設計性、創新性及延續性。

基于上述目的，本發明提供一種電子信息綜合實驗系統，該系統包括實驗子系統，該實驗子系統包括多個用于實驗的級聯的實驗模塊，每個實驗模塊選自接口模塊、微處理器類模塊、可編程邏輯類模塊、顯示驅動模塊中的任一個以使得該實驗子系統構成一個LED顯示系統，所述實驗模塊為其上設置有至少一個邏輯子模塊的電路板，不同實驗模塊之間的級聯由各自的至少一個邏輯子模塊通過信號線相連接，邏輯子模塊與電路板之間為物理可插拔式結構或者連接在邏輯子模塊之間的信號線與邏輯子模塊之間為物理可插拔式結構。