模块式范文10篇

模块式范文篇1

一、模块教学的概念

过去几年,一部分理工科学校借鉴发达国家流行的教育理论———CBE理论(“以能力为基础”的理论),对专业课教学模式进行过改革,并且取得了比较理想的结果,积淀了一定的经验。上世纪90年代末,高等数学的教学改革开展得如火如荼:根据不同的目的和要求,模块的划分有多种形式,如郑州电力高等专科学校在高等数学教学改革中取得了一定的经验,他们根据一定的分类标准,把高等数学课程分为三个教学模块,即:数学理论(基本模块)、数学实验(扩展模块)、数学建模(开发模块);把数学建模作为高等数学的重要内容之一,并把高等数学更名为《技术数学》[1]。有的学校打破了原有教材“以元为中心”的内容体系的安排方式,遵循知识体系协调、有机衔接,解题过程向下兼容、学生建构知识的原则,把高等数学设计为:极限模块(一元和多元函数统一定义、极限和连续性统一讲授)、微分模块(一元和多元函数的微分)、积分模块(定积分、重积分、线积分和面积分统一定义)、级数模块、方程模块等[2],并提出了相应的教学实施方法,取得了很好的结果。按照数学模块设置有利于学校灵活安排课程、有利于学生的自主学习、利于教师的合作交流和科研能力成长以及有利于学校特色发展原则,并根据我们学院的实际状况,可把高等数学划分为:一元函数的极限与连续、一元函数的微积分、空间解析几何与多元函数的微积分、级数和常微分方程等模块,分两个学期(一学年)完成。根据高职学生的人数和专业要求,制作多个并行授课计划,实施大课堂多媒体教学,每个计划由两个教师按时间顺序依次交替完成。在讲学期间,每个人的周课时数相当于模块教学实施前的两倍或更多一些,实行教师定点教室教学,一人上课期间(见表1),另一人作简单的辅助工作(比如适当听课、辅助批改作业等),并及时与授课者进行交流;剩余的时间,可集中精力查阅资料,进行相应的科研工作,做到教学科研相辅相成,强化教师队伍建设,促进教师个人和学院的健康发展。在教学实施的过程中总结经验,逐步完善模块教学,形成我院自己具有特色的高等数学模块教学理论与程式。

二、高等数学实施模块教学的必要性

(一)高职院校学制的要求2004年2月28日,在全国高等职业教育第三次产学研结合经验交流会上,国家教育部部长周济明确指出:高职教育主要任务是以相关产业为重点加速培养高技能紧缺人才,高职教育的学制由三年逐步过度到二年。从国家指令性计划方面分析,高职高专教育的学制有进一步缩小的趋势,这对高职教育提出了更高的要求和更艰巨的任务,在既要力保基础文化课教育体系完善和专业课程纵向教学有一定深入的基础上,又要适应学制压缩的要求。因此作为基础课的高等数学教学模式的改革应首当其冲。

(二)高职院校对教师的要求高职院校基础课教师,虽然应把教学放在第一位,但科研活动也是不可缺少的。在课堂教学课时分散充斥整个学年的情况下,在尽职尽责处理教学工作的条件下,很少有足够的精力和时间放在科研上。而实施模块教学之后,有了集中的时间,就可以充分利用学校的教学科研资源,也可以外出学习先进经验,以尽可能快的速度缩小我们与知名院校的差距。所以,从学院大局着想,对相应学科实施模块教学会利大于弊。

(三)高职学生的特点大学生生理基本成熟,心理状况比较稳定,具有相对稳定的价值观和一定的审美能力。他们只身在外,学习、生活等方面需要有归属感和安全感,由于需要、动机、情感、态度、信念等方面的一致性,学生会自愿结成一定群体,这种集体没有定员、无固定组织形式,群体的凝聚力靠成员间的志趣相投、心理相容,其中的成员会相互对比,发现自己的缺点、促成自己的优点。因此,采取适当的教学方式,克服其消极面,正确引导这一群体向着教育预定的方向发展。在一定程度上,教师严谨的态度、科学教学设计的模块教学可以促进学习群体的形成、引导学生向积极方面发展。

三、高等数学实施模块教学的理论依据

没有理论的实践是盲目的实践,没有实践的理论是空洞的理论。“真理哪怕是再向前多走一步便是谬误”,任何事情走向了极端都终会走到它的反面。所以,模块教学模式离不开科学的现代教育教学理论的指导。

(一)高等数学的特点“数是一切事物的本质”。恩格斯也说过:“任何一门科学,只有成功地应用了数学,才能达到真正完善的地步。”学生只有真正领悟到数学的特点,才能对数学产生间接兴趣。从应用性角度看,高等数学作为一门重要的基础课,至少有三个方面的特性:工具性、逻辑性和思辨性,学习高等数学是学生对后继专业课学习、思维灵活性的培养、升学考试的必修课。从高等数学内容的逻辑结构方面分析,它虽然有一定的严谨性,但它的知识体系并不是绝对的线形结构,每一个知识单元又具有相对独立性。例如高等数学可分为极限与连续、微积分、级数、常微分方程以及线性代数和概率统计等。在保证高等数学基本逻辑结构完整的基础上,可以从知识体系的纵向或横向进行整合,对高等数学实施模块教学,这一点已经在一些学校得到了初步验证。

(二)集体动力理论大学学习氛围需要学习群体的带动、教师的维护指导和学校的支持。集体动力理论是指来自这种群体内部的一种“能源”,即具有不同的智慧水平、知识结构、思维方式和认知风格的成员之间可以相互启发,实现思维、智慧上的碰撞,从而产生创新思维,使学生体会到一个人总不如集体更优,个体在集体中才能找到自尊、自重和发展动力。心理学家史穆克对课堂集体动力学作过分析,他依据学生自尊、自重的态度和学业成绩变量关系所取得的大量数据总结指出,学生的学业成绩跟他们的自尊、自重存在一定的关系。

(三)合作学习理论心理学研究表明,大学生的抽象思维能力已达到甚至高于一般成人的思维水平,范畴思辨性是大学生学习活动的重要特征之一。范畴是指一门学科的基本概念体系或称概念群,思辨是指大学生在学习中的辩证思维,即大学生在学习过程中不仅要回答“是什么”、还要探索“为什么”以及事物之间有什么既定关系等;另一方面,大学生学习活动不但受外部环境的影响,更重要的是,他还会用自己的行为影响他人甚至整个环境,科学的教学模式对大学生的学习会起到事半功倍的作用。从心理学上看,这符合马斯洛的需要层次说:人们不仅有生理的、安全的需要,还应有更高层次的需要,如缺失的需要、尊重需要、自我实现的需要。人在社会中就一定相互影响、相互作用,个体之间是相互依赖的。

(四)建构主义理论建构主义理论认为知识不是通过教师传授所得到的,而是学习者在一定的情景下,即一定的社会文化背景下,借助于他人(如教师和学习伙伴)的帮助、利用一定的学习材料,通过学习主体的“意义建构”而获得,同时又不能忽视教师的指导和影响。这一理论认为教师是学生进行“意义建构”的帮助者和促进者,情景、协作、会话和意义建构是学习的四大要素。其基本观点从微观的角度为我们的教学理论和实践指明了方向。

1.知识观:知识不是主观的,也不是客观的;知识是一种解释、一种假设,而不是问题最后的答案,它会随着人类的进步将不断地得到修正、完善,并随之出现新的假设[3],这种解释或假设依赖于具体的情景以及学习主体的原有认知结构。知识包括结构性知识与非结构性知识,非结构性知识是指个体在具体情境中形成的、不规范的、非正式的知识或经验。

2.学习观:知识“是个体在与环境交互作用的过程中逐渐建构的结果”。学习是同化顺应的过程,是一个动态的平衡过程。学习是个体在情景化的学习过程中发挥其主动性和能动性,以长时记忆中的内容和倾向力为依据,对信息进行主动判断、选择和处理,从而建构起关于事物及其过程的表征。学习是一个多向建构的过程。

3.教学观:在主客体相互作用中,由于外部环境和教育的不断刺激而向个体提出的新要求,从而引起的个体新需要与其已有的心理发展水平或心理状态之间不一致所导致的不平衡(认知冲突),这是人心理发展的内在原因。教学就是教师探讨如何制造这种“不平衡”,并设法帮助学习者达到暂时平衡,以求得受教育者心智的不断发展。

四、高等数学模块教学的优缺点

(一)为教师合作提供更多时空条件

模块教学要求先后任课教师的教学要具有连续性,实施不同教学计划的教师之间需要横向沟通,教师在教学关系上相互制约、互为条件,因此具有共同的成功机会。教师以共同的课程教学要求为中心,促成集体备课、展开课题讨论,为教师的教学与科研提供了时空条件(如模块教学的概念部分所述)。

(二)强化教师纵向深加工教材以及对多媒体技术的使用CAI进入课堂,计算机快速运算和灵活输出的功能,使得复杂的问题可以适当简化,抽象的问题可以适当具体化。根据教育理论,只要建立起相应的数学模型,使抽象的概念基于具体的几何形象,就可以帮助学生深入浅出地领悟所学内容,并且能促使学生把所学知识与具体形象的信息结合,快速进入长时记忆系统。例如,利用PPT进行文字和静态图像的传输、利用FLASH对切线等动态概念的演示、以及利用Maple的二维和三维Graphic功能对空间图形的多角度动态观察……多种媒体软件的结合会在课堂教学中收到非常理想的效果。实施模块教学,教师有较充足的时间和精力进行多媒体教学设计,可以充分合理利用学校的教学设备,发挥先进教学工具的巨大作用,不会因时间紧、机器资源少而发生冲突,也能为教师的精心备课、优秀课件制作相对减少工作量。因此,高等数学模块教学与CAI的结合,可以有效地解决常规教具所不能完成的复杂教学任务,揭示问题的本质和内在联系,优化课程结构,提高教学质量。

(三)为教师更好地交流创造机会相互听课有利于教师之间相互学习、取长补短。但是,目前教师课时多而分散,课外时间还要处理备课、改作业等其他教学环节,这样教师们在时间上总会有所冲突,因而教师之间相互学习、集体备课的机会少的可怜。实施模块教学,会使教师之间的教学时间相对分散,教师可以相互配合、相互学习、共同处理学生作业问题和学生学习问题。当然模块教学也存在缺点:模块教学缩小了教师教学内容的范围,如果教师之间配合默契程度不高(如集体备课不充分)、教师的专修能力不强或缺乏上进心,高等数学的模块教学模式就会窄化教师的知识结构,对师资队伍建设起消极作用。

模块式范文篇2

关键词：大学体育;模块式;教学模式;改革

从当前大学体育教学的实施来看，“模块式”教育学模式的实施和推进，对于整个大学体育教学产生了明显的影响。了解并掌握模块式教学模式的特点，既有利于提高大学体育教学质量，同时也能够满足大学体育教学的需要。因此，教师应该根据大学体育教学的现实特点和具体需求开展“模块式”教学模式改革，对整个大学体育教学提供有力的支持，使“模块式”教学能够成为推动大学体育教学发展的重要力量，为体育教学事业的前行发展提供有力支持。

1大学体育推行“模块式”教学改革的背景

1.1大学体育教学的必然需求。从目前大学体育教学的开展情况来看，“模块式”教学对于传统的大学体育教学模式变革产生了重要的影响。参照大学体育教学大纲要求得知，高校体育教学内容多、难度大，传统的教学模式已经不能满足学生日益增长的体育需求，进行体育教学模式的创新，迫在眉睫。采用有效的、受欢迎的新式教学模式，对于学生、教师乃至大学体育教学发展而言均具有重要意义。结合当前大学体育教学实际，“模块式”教学改革是一种卓有成效的教学方式，对推动大学体育教学发展和改善大学体育教学质量起推动作用。因此，“模块式”教学是大学体育教学的必然需求，是大学体育教学在现阶段教学过程中采取的先进教学方式之一。只有充分认识到这一点并积极推广基于“模块式”教学模式的改革，才能促使大学体育教学朝着正确的方向发展。由此可见，“模块式”教学模式改革是现阶段大学体育教学的必然需求。1.2大学体育教学改革的必然选择。在大学体育教学改革中，如何提高改革的针对性和实效性，并根据教学改革的要求采取必要的优化措施，对于大学体育教育改革的实施有着重要影响。“模块式”教学已经成为重要的教学方式，对整个教学效果的提高和教学水平的提升有着重要影响，依据“模块式”教学模式推动教学改革，既是大学体育教学改革的重要发展方向，同时也是大学体育教学改革的重要内容。基于这一特点，大学体育教学改革应当将“模块式教学”作为改革的必然选择，将其作为推动大学体育教学发展的重要方式，通过多学校协同试点推行，检验对比效果，为整个大学体育教学改革提供重要的思路支持。只有在教学实践中不断完善“模块式”教学发挥其优势，才能够保证大学体育教学改革得到有效的实施，并且在实施过程中取得积极效果。

2“模块式”教学模式在大学体育中的应用

2.1“模块式”教学细化了教学目标。在大学体育教学中，“模块式”教学模式有着重要的应用。利用此教学模式，能够使教学目标得以细化，根据总体教学目标采取分段的方式，将教学目标进行合理分拆。通过教学目标的分解，能够将每一部分的教学内容独立出来进行有针对性的教学，同时还能够在教学之后检验教学目标的达成情况，将一个个达成的小目标结合为最终的教学目标得以完成。基于“模块式”教学的特点及其重要属性，在教学实践应用过程中，最重要的环节是根据教学大纲进行教学目标和教学内容的分解。通过这两项分解，能够实现教学工作的有效细化，能够解决教学过程中存在的针对性不强和教学内容过多等问题，对于教学层次的细分和教学变化情况的掌握以及随时调整教学目标具有重要意义。因此，对于大学体育教学而言，“模块式”教学通过细化教学目标的方式，提高了整个教学的针对性，满足了教学的需要。2.2“模块式”教学改变了传统模式。“模块式”教学模式的实施对于大学体育教学产生了重要影响。根据“模块式”教学模式的特点，对大学体育教学的现有教学模式进行创新，努力提高教学目标的针对性和教学内容的先进性，力求教学模式能够在实践中具备更强的代表性，并且在教学实施中能够按照教学需要和教学的实际特点进行相应调整，以此满足大学体育教学的具体需求。“模块式”教学模式的应用，有效解决了大学体育教学中存在的教学目标不突出、教学内容缺乏分类等实际问题。教师应当充分认识到“模块式”教学模式的特点和专业性，将其作为大学体育教学的有效措施来看待，并且将其作为一种重要的教学创新手段加以利用。通过“模块式”教学的应用，改变以往单一枯燥的体育教学传统模式，使大学体育教学在推进和实施中获取有力支持。因此，对于“模块式”教学，教师应当将其作为教学创新和改变传统教学方式的重要教学模式来看待。

3“模块式”教学模式对大学体育教学的影响

3.1推动了大学体育教学模式创新。“模块式”教学模式对大学体育教学产生了深远的影响，最突出的影响在于“模块式”教学推动了大学体育教学模式的创新。由于“模块式”教学模式具备较强的教学目标分解能力和教学内容细化能力，在大学体育教学实践过程中能够根据其具体特点和任务能力进行灵活的分配和调整，使整个大学体育教学体系能够在发展过程中按照教学及学生需求展开相应的教学活动。因此，“模块式”教学模式对于大学体育教学的优势，关键在于推动了教学模式的创新，使大学体育教学能够在针对性方面更强，能够在具体实施中得到有效的落实，为大学体育教学奠定良好基础，不断推动大学体育教学向前发展。所以，具有创新性的“模块式”教学模式对于大学体育教学而言是极其重要的。3.2解决了教学模式不足的问题。教学模式不足甚至模式单一，对于大学体育教学的开展起到阻碍作用。如何解决这一问题并提高教学模式的针对性和应用效果，对于大学体育教学而言至关重要。按照大学体育教学的特点和实际需求，在大学体育教学中应当结合大学体育教学的自身优势，采用“模块式”教学模式分解教学总体目标和教学内容，对不同分层学生采用相适应的教学模式及手段，在实践对比教学中不断摸索、完善新颖的教学模式，为“模块式”教学提供多种多样的“模块”，使大学体育教学能够获得有效的教学手段支持，任何忽视教学模式多样化的观念及行为都将被时代的发展所摒弃。因此，为了提高体育教学中学生的主动性、积极性、创造性，教师应当认识到教学模式的特点与教学模式认知不足所产生的危害，积极应用“模块式”教学模式，提高“模块式”教学模式的应用范围和应用效果，不断创新“模块”，更好地为大学体育教学服务。

4结语

从目前大学体育教学的实施来看，“模块式”教学模式由于具备突出的优势和特点，在实际应用中取得了积极效果，按照大学体育教学的特点和实际需求积极推广实施“模块式”教学模式，不仅能够创新大学体育教学模式，同时还能够推动大学体育教学得到有效的开展，满足大学体育教学及不同程度学生个体的需要，为体育教学的发展奠定良好基础。因此，教师应当认识到“模块式”教学的优势及模块式教学对大学体育教学所产生的积极作用，广泛应用“模块”、创新“模块”、发掘“模块”，在实践中不断提升“模块式”教学的教学效果。

参考文献

[1]胡文武,王敬红.高校公共体育课程实行模块式教学模式的可行性分析[J].当代体育科技,2020,10(13):130-131.

[2]张燕琪.“模块式”教学模式在高职院校体育教学中运用的意义[J].当代体育科技,2019,9(31):94-95.

[3]石陆.“模块式”教学模式在高职院校体育教学中的实践分析[J].文化创新比较研究,2017,1(20):102-103.

[4]刘超.外经贸类高职院校“模块式”体育课程体系的构建[J].北京印刷学院学报,2017,25(5):157-159.

[5]黄光亮,莫静.模块式教学模式在高职院校体育教学中的应用[J].西部素质教育,2020,6(1):105-106.

模块式范文篇3

关键词：大学班级模块式管理方案

《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010—2020年）》明确指出，培养人才要更新观念。即树立全面发展观念，努力造就德智体美全面发展的高素质人才。树立人人成才观念，面向全体学生，促进学生成长成才。树立多样化人才观念，尊重个人选择，鼓励个性发展，不拘一格培养人才。树立系统培养观念，推进理论与实践紧密结合，形成体系开放、机制灵活、渠道互通、选择多样的人才培养体制。按照纲要的教育方针，本文初步探讨大学班级按照模块式管理的方案。方案可行性设计如下：

本方案以高职学院一个新生班级为研究对象，对该班同学按照兴趣和自身特点分为4个组。分别为学习组，就业组，志愿者组和打工组，每组以各组成员为核心，开展班级的各项活动。在此之前，本班级建立一个博客（），目的是通过博客这个平台，及时的上传活动计划和结果，该博客是班级的灵魂，以博客主线树立班级文化，即“心态决定一切”。通过对该班进行模块式管理，树立积极的班级文化，使班级具备良好的班风，学风。增强学生的团队合作能力，爱岗执行能力，完善学生的吃苦心态，感恩心态，继而增加学生的自信心，使他们能够通过三年大学的经历，树立一个好的人生观，并帮助学生做好职业生涯和人生生涯的规划。

1.对象及分组原则

1.1对象

选取沈阳药科大学高职学院2010级药剂3班同学。该班共31名学生，男生7名，女生24名；来自城市学生12名，来自农村学生19名；特困7生名，获得贷款学生4名。其中13名为北京悦康药业公司订单培养学生。按个人意愿和自身特点原则分为4组，1组学习组，2组就业组，3组志愿者组，4组打工组

1.2对象分组原则

1.2.1学习组

按照本学期期末考试成绩划分，选取既成绩好，又有专升本意向的同学，为本小组成员，人员数5人。

1.2.2就业组

该班有13名订单培养学生，选取其中10人为班级就业组成员。

1.2.3志愿者小组

该班有沈阳学生4人，大连学生2人，北京学生1人，按照他们的意愿优选选入该小组，并在班级选取10人为志愿者小组成员。

1.2.4打工组

该班有11名特困生及贷款的学生，选取6人为班级打工组成员。

2.小组分工，职责及实施方法

2.1学习组

该组同学主要是有自主学习的意识，并且成绩好，有专升本的意愿。可以通过班级内部的学习组活动，提高自己的学习能力同时，给班级树立一个好的班风[1]。具体职责：1、三年内使班级成绩优秀，争取获得优秀班级（强硬指标是一年内0挂科），2、帮助同学更加热爱本专业。3、协助其他小组，开展与专业有关的各项活动，提出专业的设计方案。针对以上职责，开展一些列活动。

1给老师每节课倒一杯水活动。

2邀请授课教师给同学们讲授各科学习方法。

3期末帮助同学们做好学科总结。

4帮助学习成绩差的同学补课。

1每科开设之初，给同学们讲该科的重要性。

2组织专业课的趣味技能比赛，邀请任课老师参加。

2.2就业组

该组同学主要是订单培养的学生，他们一开始来学校就知道自己毕业后的去向。可以通过班级内部的就业组活动，提高他们的就业能力，给班级同学树立一个好的就业观。“培养爱岗精神，增强执行能力”。具体职责1、明确职业目标，对自己的天资和能力进行现实的评价，了解自己的特质和性格，通过他人的反馈肯定自己[2]。2、唤起班级同学对职业生涯规划的意识，认识生涯与生涯发展，了解生涯规划的重要意义。分享大学职业生涯规划方案，审视可能遇到的阻力。并根据未来的职业选择做出相应的决定[3]；3、了解自己所属产业，行业，职业及发展前景，树立信心，并最终完成自己的初次就业[4]。针对以上职责，开展一系列活动。

1、开展班会活动“我是谁”。

2、看短片《缺觉的故事》并加以讨论。

3、写一篇《写给…(自己)的一封情书》。

1、开展“大学生涯彩虹图活动”，目的是发现大学的美好。

2、假期开展生涯度假计划。

3、用小品的方式演绎对职业生涯的理解。

1、定期举行seminar,主要是针对医药行业的分类，岗位介绍。从北京悦康医药公司开始，对该公司进行详细的介绍。可以做成ppt，以邮件方式和公司相关部门沟通，共同完成该项工作。

2、该小组成员寻找合适的药厂职员，学长等回来给班级做相关职业的培训。

2.3志愿者组

该组同学主要是由一些家庭条件比较好，来自城市的同学组成，这类学生，比较自信，而且搜索信息能力较强。通过班级内部的志愿者组活动，培养班级同学的感恩心态，树立一个时刻要把所学的东西回馈给社会的班级氛围。具体职责：1通过每天看报纸，听新闻，上网。联系相关媒体，参加社会需要的义务活动。2通过开放思路，扩大见识，带领同学们参加一些社会志愿者活动。3通过以上活动的铺垫，创造一些与本专业有关的社会活动

1、班级每天有同学定点听“早间新闻”。

2、从当天信息中寻找活动，如有孩子生病没有人照顾，该班同学可以去医院陪护；联系车友会去偏远山区希望小学送温暖活动。

3、寻找校园的感动瞬间。

1、冬天下大雪，班级没有课的情况下，可以到路上组织疏导交通。

2、了解每个特定的节日，联系相关部门做志愿宣传，如排队日，戒烟日，消费者权益日；感恩节，父母亲节，植树节等。

1、联系一个药店，一个社区医院，为其设计宣传活动，以普及市民的用药和保健意识。比如在国际睡眠日，帕金森日，艾滋病日，高血压日等日期当天做该疾病的重要意义和用药的常识宣传等。

2、联系相关医药公司，假期协助他们做市场调研，帮助他们的同时，自己对行业有更深入的认识。

3、联系相关酒店，利用周末时间参加某些医药公司宣讲会的会场布置工作，了解药品学术会议的程序和内容。

2.4打工组

该组主要由一些家庭条件相对较差的同学组成，可以通过班级内部的打工组活动，增强他们的自信心，树立班级同学的盈利意识。具体职责：1、利用周末和假期时间，寻找并参加集体的打工机会，以团队为单位参加社会锻炼。2、改变有人来找学生打工的模式，该组成员自己主动应招社会工作，如节假日以团体为单位参加肯德基等快餐店，或超市促销，或家电商场促销等活动[6]。3、联系和药物有关的盈利工作，比如沈阳经常组织的药事会和医疗器械展销会等。

以上活动方案，参考樊富珉关于团体辅导过程的理论与实践[7]。共分5个阶段（团队的创始期、过渡期、工作期、硕果期和结束期），五期分别按照五个学期的顺序进行。考察结果，按照交上来的活动报告来评价。每个小组活动由简单到复杂，有校内到校外，循序渐进的展开，并适应着发展而相应的调整。并且班级由团委建立心理疏导站和材料归档处，每项工作及时同老师沟通，并且详细记录各组活动的进展状况。

3.讨论

如今“90后”已经成为高校的主导力量，时代赋予他们鲜明的特征。他们对新鲜事物的接受能力非常强，喜欢挑战、追求新鲜感，思维活跃、创造性。但是这个时代的孩子还存在着以自我为中心，缺乏团队合作意识；过于自信，或过于自卑；抗挫折压力差的弱点。这就要求教育工作者要针对他们的特点，因人施教[8]。模块式教育方法，正是顺应了此时代学生的特征，通过背景调查，按照他们个人的意愿和自身特点，分类的参与到班级各项工作中来。学习型学生避免出现“事不关己高高挂起”的心态，让他们来组织同学们争夺优秀班级；就业型的同学，重点培养他们团队合作的能力和执行能力；志愿者同学他们主要是针对家庭条件较好的同学，给他们一些挑战性大的工作，来克服他们可能存在的过于自信，抗挫折能力差的弱点；家境困难的同学，通过集体打工的经历，使他们更加有自信。总之，教育者尽量做到，尊重、理解、关注、帮助、支持、赏识学生，使学生感到被接纳、被信任，使其潜能得到鼓励、发展、发挥，让学生能在一个欢乐、和谐、宽松的环境中成长。真正做到《刚要》中强调的“以学生为本”，促进学生的全面发展。

参考文献

[1]郭曦。高校班级自主管理中的自主学习[J].武汉工程大学学报，2010,32（8）：31–33.

[2]赵家兴。职业锚理论在大学生职业生涯规划中的应用[J].甘肃科技，2010,26（15）：182-184.

[3]LINXiaoPing,WANGYouZhi,LIXiaoYan.Effectsofclasscareerpsychologicalguidanceoncareerplanningabilitiesofcollegestudents[J].ChineseMentalHealthJournal,2010,24（1）：34-37.

[4]陆畅。开展职业生涯规划教育提升高职学生职业能力[J].辽宁高职学报，2009（11）：14–15.

[5]叶知秋。大学生：打工的艰辛欢乐早知道[J].健康生活，2000（11）：22–23.

[6]樊富珉。团体咨询的理论与实践——大学心理咨询与教育指导丛书[M].北京：樊富珉。清华大学出版社，2004:59-60.

模块式范文篇4

关键词：突发模式峰值自动功率控制时钟恢复动态阈值

近年来，突发模式的数据传输方式正越来越多地应用于数字通信系统中。这些系统通过光纤、无线和同轴电缆等媒质实现点到多点的连接，其中以ATM为基础的无源光网络(APON)成为快速发展的宽带技术之一。由于APON系统结合了ATM多业务、多比特率的支持能力和PON的透明宽带传输能力，将成为未来实现宽带接入乃至最终实现FYTH的重要方式。

APON系统的核心是在PON上采用TDMA方式传输ATM信元，物理层上下行方向一般采用TDM／TDMA技术。APON系统在下行方向以TDM的连续方式工作，容易实现；上行信号为TDMA方式，信号工作在突发模式下，是幅度不等、长度不同、时间间隔也不相同的脉冲串，由于上行信号的这一特点，突发式收发模块设计与传统收发模块的没计有很大不同，因而所采用的测试方法也不同。同时，由于以往所开发的突发式光收发模块多在l00Mb／s以下的速率，国外虽对155Mb／s收发模块有一些研究并开发出相应的产品，但由于其价格居高不下，因此有必要研究国内自主开发的155Mb／s光收发模块。

1突发式光发射模块

APON系统中，光网络单元(ONU)的发射机以突发模式工作，即只在分配给它的时隙内才有功率输出，在其他时间处于关断状态，因此光发射电路要求能够快速地开启和关断，需要采用响应速度快的光源并采取一些者施以减少和补偿突发时延。光发射模块由光源、驱动电路和控制电路三部分组成，具有发射关断和监视输出的功能，如图1所示。图1中的数据和信号由测试系统产生并提供。由于突发式光发射电路是多路轮流发射，突发式发射电路的工作空度比很大，所以自动功率控制(APC)电路不能采用平均功率控制方法，而必须采用峰值功率控制方法来稳定发射光功率。为减少多路背景噪声的叠加，采用了信号到来前4bit的预偏方式，并采用峰值功率控制稳定发射光功率。发射的驱动电路采用突发式发射专用芯片LUBLD55。其控制信好中的framing由系统提供，而overhead信号则由模块自行产生。LUBLDl55具有自动功率控制功能，在温度和寿命的范围内，数字自动控制反馈回路使激光器在突发模式下保持恒定的光功率。自动功率控制电路如图2所示。在第一个突发数据信号到来时，光二吸管的电容Cpd被预充电到一个已知的电压Vpc。这洋在随后的突发数据信号到来时，电容由来自光二极管的电流充电，同时由数据开关产生的电流脉冲和参考电流源Lref进行放电。当第二个突发信号结束时，电容的电压Vx(标有X的节点无限地、并在每两个突发信号之间进行更新以磕免发射数据的干扰。与预充的电压Vpc用同步比较器进行比较，由比较结果决定计数器是提供还是。降低激光器的输出功率。由于所选择的功率标准是由数字的加／减计数器所存储的，其保持时间是无限的，并在每两个突发信号之间进行更新以避免发射数据的干扰。

图2

2突发式光接收模块

155Mb／s突发式接收模块的基本框图如图3所示。接收电路采用155Mb／s专用芯片LUBORP前置放大器对信号进行放大并产生差分信号，并将光信号转换为系统可用的差分信号；LUBORAl55主放大器对信号功率逐级放大。同时，由时钟和数据恢复电路提取出的时钟和复位信号对接收到的突发式信号动态建立判决阈值以使数据恢复输出。另外由于系统输入电压为3.3V，而前置放大器和主放大器工作电压为5V，所以还需要一个由MAXl674组成的升压电路，将+3．3V升压到+5V。

图3

要实观交发式上行信号正确、快速接收，155Mb／s突发式接收模块需要解决快速比特同步问题。以往接收机的快速同步技术多采用相关法和多相位时钟采样法。相关法适合100Mb／s以下的PON系统，而多相位时钟采样法需要硬件和软件的支持，实现起来较为复杂。所以本设计采用了注入锁相环法的同步技术。如图4所示。光电探测铝首先将接收到的光信号转换为电信号，由于信号在传输过程中存在延时，其幅度、相位都发生了不同程度的改变，因而此时接收到的是突发式电信号。首先对其进行频谱变换，保留频带范围在155MHz左右。外接参考振荡器产生某一个频率和相位的信号作为注入信号，与所接收到的突发信号进行比较产生一个新的参考信号，与压控振荡器所产生的某一个基准频率通过锁相环技术进行相位和频率的比较，通过误差电压值不断调整压控振荡器所产生的基准频率，最终将锁定状态频率的信号送入判决电路。通过判决电路，建立合适的判决阈值，最后恢复输出。

图4

155Mb／s突发式接收模块的另一个关键技术问题是上行突发光接收。由于到达OLT的突发信号其幅度、相位都不同，所以要求接收模块对每个上行突发块能够在极短的时间内建立新的判决阈值。以往接收模块的判决方法多采用交流耦合的判决方式，由于增益是差分输入、差分输出，且通过电容耦合，对于100Mb／s以下的速率是可取的．但对于155Mb／s时不能满足要求，因此．笔者提出了直流耦合的动态阈值判决方式。

图5

信号经过前置放大器直流耦合到主放大器，LUBORAl55主放大器动态地建立阈值以接收两个连续的强度不同的信息包。另外，为了保证可用带宽，还必须进行带宽补偿和自动阈值控制以确保系统的工作速率为155Mb／s。带宽补偿功能由正负带宽补偿引脚完成，适过在它们之间所跨接的5pF电容将输出反馈到输入端、限制了系统的工作带宽，同时限制电路工作速率为155Mb／s并减少了高频噪声。很好地提高了接收模块的灵敏度和动态范围；LUBORA155具有自动阈值控制电压的功能。能够接收不同的输入信号电子。从而建立不同的阈值进行动态判决。

经过主放大器后的信号到达时钟与数据恢复电路，其功能由LUBCDRl55芯片完成。其原理图如图5所示。其工作原理是：通过主放大器处理后的数据信号分为两路，以LV-PECL的正负极性数据输入到两个振荡器中。同时，从系统时钟来的时钟信号通过锁相环回路产生振荡器的偏置电压，并输入到两个振荡器中。然后，两个振荡器经过一个或门产生恢复的时钟信号，其原理是从输入的数据信号的瞬时相位中恢复时钟；恢复的时钟与输入的数据信号一起再驱动触发器产生恢复的数据信号。由于此时恢复的时钟和数据信号有一定的抖动，所以要经过FIFO与系统时钟以及RESET信号一起消除抖动，其原理是由恢复的时钟与输入信号中的基准时钟相同步以消除失步。另外，LUBCDRl55的工作特性可实现首比特同步，并能消除经过主放大器后波形中的毛刺现象。

3突发式光收发模块的测试系统

(1)测试系统设计

突发式发射和接收模块因其工作于一个特定的环境中，所以不能象一般收发模块那样进行测试。系统模拟器的核心是产生发射模块的控制信号，所有的控制都与这个控制信号有关；同时还必须为接收模块产生相应的重置信号以恢复时钟和数据，而重置信号在时间上必须比数据信号早2个比特以上，一般是3个比特。突发式光信号模拟产生系统方框图如图6所示。

从信号源取出155Mb／s数据和时钟信号，数据信号经过缓冲器Bufferl变换为两路ECL电平的电平信号，分别送到数据包产生器和多路分离复用的电子开关(MUX)；时钟信号经过缓冲器Buffer2变换为ECL时钟信号，与数据信号一起作用于包产生器，生成两个不同时隙的数据包，经过MUX分成两路数据包。

图7和图8

(2)测试结果

模块式范文篇5

关键词：多核处理器；非对称嵌入式系统；光纤互联网络

1概述

随着半导体技术的发展，嵌入式电子系统逐步向着更高集成度不断提升。以航空机载电子系统为例，在新型的综合核心处理平台上，既要保证具备足够高的任务/数据可靠性，又要使计算节点/单元具有更高计算的性能、更低的功耗、占用更小的体积，因此多核处理器在机载计算等方面中得到广泛的应用[1]。多核处理器通常在处理器芯片上集成两个或两个以上的内核，作为提升处理器性能的主要方式之一，相比通过提升内核主频来提升处理器性能的方式，可有效地降低处理功耗，同时还可规避处理器的主频提升带来的技术瓶颈等问题[2]。相比单核处理架构，多核处理器架构功耗更低，通信延迟更低。多核处理器以自身的优点在并行处理和高性能计算等方面得到了广泛的应用。在嵌入式系统方面，根据多核处理器上各个核心是否运行相同的任务，嵌入式系统可以分为两大类：（1）非对称结构，（2）对称结构。对称结构通常指在多核处理器的不同内核心上运行或部署相同或类似的任务，不同核心对于顶层应用程序或子任务来说可近似认为对等。非对称结构通常指多核处理器的不同内核心上运行或部署不同的任务，各核之间的使用可根据应用程序完成不同的任务，具有一定的独立性[3]。在非对称嵌入式系统每个核心可以运行自己的特殊任务，对上层管理系统而言，可近似认为不同核心分别为不同的计算资源，上层管理系统可根据系统的状态和系统实时的计算任务对不同核心资源进行动态分配，特别是在系统需要对不同安全等级或优先等级的任务进行动态分配时，非对称嵌入式系统具有无可比拟的优势。采用常见的多核处理器设计了一款非对称嵌入式数据处理模块，该模块对外通过光纤互联网络和其余设备高速连通交互，具有良好的互连通性和互操作性。模块可适配嵌入式实时操作系统，具备良好的计算能力和实时性。在此对该模块设计从需求和软硬架构方面进行阐述。

2需求分析

随着车载、机载等嵌入式计算系统的任务复杂程度的增加，对嵌入式电子设备提出更高的要求。数据处理模块作为重要的计算资源，要求具备更多、更快的数据处理和任务处理能力，要求在相同体积及功耗下具备更高计算能力、更强的通信性能，且系统需具备足够的灵活性，可以快速维修更换和系统扩展。从系统角度考虑，数据处理模块需支持高速互联总线，可接入整个机载或车载计算环境系统中，并为系统提供足够的算例。在适配操作系统方面，和整个系统需保持一致，便于进行上层应用程序，并为应用程序扩展和移植打下良好的基础。数据处理模块硬件搭载与之配套软件，可以完成系统要求的任务，为整个系统提供良好的计算资源及系统服务，可使上层应用安全稳定地运行。充分考虑到整个系统资源共享及健康管理，要求数据处理模块具备通用性，计算能力提供给整个系统实现资源共享，处理器内部不同核之间具有一定的容错特性。

3硬件设计

3.1硬件架构

模块硬件上主要包含多核处理模块电路、电源模块、FC子卡模块等，模块硬件架构如图1所示。整机采用标准化结构设计，整机结构安装便捷，可满足快速外场更换的需求。数据处理模块整体以多核处理模块电路为基本电路，电源模块和多核处理模块之间通过柔板高速连接器互联，FC子卡通过特定高速连接器和基本进行互联。其中FC子卡采用标准子卡，保持和系统中其余互联产品的一致性，可大大提升系统的开发效率，提升经济性。模块整体对对接口包括光信号接口、RS232接口、以太网接口和离散量接口。模块对外接口可根据系统要求进行定制，可在不改变主要电路的同时，最大程度满足不同系统对计算资源的需求。

3.2多核处理器电路设计

以freescale公司的P5020处理器为例，对多核处理器电路进行设计。P5020处理器采用PowerPC架构，基于PowerArchitectureR技术，其具有处理器性能高、集成度高的特点。P5020处理器集成了两个高性能e5500处理器核，频率范围可扩张到2.2GHz，具有三级缓存：32KB数据/指令L1，每内核512KB专用L2和2MB共享L3。P5020处理器主要接口支持如下[4]：（1）支持串行RapidIOR。（2）支持PCIExpressR（PCIe）修订版1.1/2.0，多达4个PCIe2.0/3.0控制器。（3）支持SATA。（4）以太网接口：10Gbps以太网MAC，5个1Gbps以太网MAC。（5）两个I2C控制器。（6）支持GPIO、eSPI。（7）两个DUART。多核处理器电路硬件采用最小系统设计，模块电路示意框图如图2所示，多核处理器周围设计了看门狗电路、离散量电路、调试接口电路、复位电路、测温电路以及局部资源（DDR3、FLASH、NVRAM）等电路。看门狗电路、离散量电路、调试接口电路、复位电路、测温电路考虑到成本和开发进度方面，采用目前成熟的设计电路，最大程度集成之前成熟产品的成果，器件选型尽量和成熟电路保持一致。

3.3电源模块

电源模块在功能上：具有电压转换、输出过流、短路及过压保护功能，在功能电路部件组成上主要包括：电压转换电路、抗过压浪涌、升压电路、滤波电路储能电路等。在电源模块的输入端设计滤波器电路，采用电容滤波设计共模滤波，使用LC滤波的方式设计差模滤波电路。在整机设计布局时，电源模块和多核处理器电路之间要有足够的距离，可满足多核处理器电路上散热器件的自然散热要求。

3.4互联网络

光纤通道（FC）网络是一种具有较高通信速率、适合于千兆位数据传输通信的网络技术，该标准由AN-SI标准化组织在1994年制定，经大量的理论研究和工程实践FC网络传输速率在航空电子系统中可达到16Gbps[5]。考虑到光纤通道（FC）的高带宽、可靠的流量控制、多种拓扑结构和上层协议的特点，其能够满足航空电子系统的通信要求[6]，选用光纤通道（FC）作为互联网络。多核处理器电路通过高速串行接口PCI-E同FC光纤通道节点卡进行互联，模块配置两块标准FC光纤通道节点卡。FC光纤通道节点卡采用FC-AE-ASM协议标准的专用SoC芯片，与处理器配合可完成FC设备管理、通信管理、时钟同步、网络管理等功能；该芯片提供片外存储器接口、串口、GPIO接口以及JTAG等调试接口[7]，可大大减小系统功耗及体积，提高系统集成度。FC光纤通道节点卡硬件设计示意图如图3所示。节点卡上包括电压转换电路、接口电路、复位电路等。FC光纤通道节点卡软件主要包括通信管理程序、设备管理程序、接口程序和板级驱动程序等。节点卡通过配置各个通信通道的缓冲区相对独立，保证不同通道间数据互不干扰，有效提升数据收发效率和准确性。

4软件设计

软件设计部分主要包括嵌入式操作系统和中间件系统。在多核处理器选择合适的嵌入式操作系统，并进行适配优化，可以有效提升多核处理器的资源利用率，充分发挥多核的优势。采用具有成熟开发团队的国产多核嵌入式操作系统。通常来说在操作系统在多核处理器上的部署主要有以下几种方式：（1）限定多处理（BMP）；（2）非对称多处理（AMP）；（3）对称多处理（SMP）[1]。非对称多处理的主要特点是在多核处理器的每个核都运行一个独立的操作系统，相对应的在操作系统上部署运行特定的应用，能充分发挥每个核的算力。同时在某一核发生故障时，另外一核可继续执行任务，可使该数据处理模块具有一定的鲁棒性。在此设计的数据处理模块适配的嵌入式操作系统采用AMP模式，该模式下应用或子任务被可分配到特定核上运行。考虑到嵌入式计算系统向着公共计算资源的方向发展，在该模式下上层管理系统可对不同内核独立操作，可近似认为不同内核之间互不相干。上层管理系统可根据系统的状态和系统实时的计算任务对不同核心资源进行动态分配，特别是在系统需要对不同安全等级或优先等级的任务进行动态分配时，具备一定的容错特性。在软件架构设计上，从顶层到底层依次为：任务感知层、任务分配层、硬件资源感知层和平台软件层。任务感知层主要负责确定系统任务，并根据一定的策略将任务分解为具体的子任务。任务分配层：根据系统中不同内核上的实时算力和资源情况，及子任务实时优先级情况，在满足系统要求的情况下对子任务的进行分配。硬件资源感知层：主要来探测系统软硬件的实时状态，为子任务分配提供依据。

5结语

模块式范文篇6

关键词：模块化设计;机械设计;运用操作

1前言

随着我国经济的高速发展下，越来越多的集中式体户变为了个体户，更多的是要求机械制造商在制作的过程中降低成本。当然传统的机械设计方法已经不再适用于现在的要求了。而从设计的角度来看，我国模块化设计方法在机械设计的运用中得到肯定，而这样就可以缩短工期，从而降低机械制造陈本，所以说模块化设计无论是从设计为理念还是制造上为基础，都是机械制造商最好的选择。

2模块化设计的概念与特点

(1)模块化设计方法是目前机械设计当中的一种尤为重要的方法，它指的是在进行机械化设计中，将原有得不同的部分规划与想对应的模块里，并对每个模块的设计进行了全方位的思考，然后将其各个部位重新组装在一起，最后完成整个机械设计的所有概念、内容。在机械设计的过程中，要对模块做好划分，并且全方位做好规划，确保知道每个模块具有的功能，然后考虑到每个模块相互之间组合在一起的意义。同时，还要保证每个模块之间的独立性能，并且做到能够进行相互的更换，才能促进了系统功能的升级。模块设计方法作为一种新的观点理念，它本身具有显著的特点存在着［1］。(2)模块化在设计当中的主要方式分为以下几种:①横向式的模块化设计方式，在不改变原产品的基础上，利用到模块化设计成变种形态的产品，而这种模块化设计的形式容易实现操作、更易于广为推出。②纵向式的模块化设计方式，在不改变原产品的基础上，在同一形式当中对不同规格的产品进行统筹的设计。③横向式和跨系式的综合型模块化设计，当然，除了发展横向式系列的产品以为，改变了某种模块的设计还可以得到出了其他不同系类的产品，从而便于横向系类和跨向系类模块的设计。④全种系类的模块化设计包括了纵向形式与横向形式，而全种系类更是在基础之上用于制造出类似于跨系列产品模块化设计。(3)模块化设计的推出方便了维修。模块化设计方法能使维护变得简单操作，以少量应多量，以及尽可能的投入少的生产得到多的产品的理念，以最具有划算的方法满足于现在各种需求。由于模块化设计法本身具有可替换性，并且在当中出现了一个模块的故障，那么在机械设计应用中就可以通过检查，将出现问题的模块部位进行更换即可，免去了不必要的资源流失。(4)模块化设计方法节约成本。模块化设计简化了包装的整个过程，以前机械制造商在包装设备的时候只能根据产品自身的特点为其采取指定包装过程。而这样的范围规定太过于狭小，设计出来的包装只适合运用到同一种规模下的产品，然后其他的系列的产品又要从新制造出新的包装，从而给包装带来很大的不方便。这样不仅仅是在人力、物力上的一种铺张浪费，更是难以提高机械制造商运行的成效。然而运用模块化设计方法形成出的产品，在具体的运用中，能满足于各种产品，从而使包装简单化。模块化设计的方法能够节省成本，并且可以用在于有较少的模块当中去完成更多的机械的包装上，从而有效的节省了资源的设计成本［2］。

3模块化设计与其他具有现代化技术的融合

3．1模块化与成组技术的共同的特点

模块化的组成技术都是针对于现代生产的产物提出多样化的。成组的技术主要是利用零件的形状及工艺上具有某种的相似性为其理论，利用有关数据以及事物本体的相似性做到问题的归类化。并通过对具有相似零件的标准形式，做规范的处理，从而使小批量的产品成为具有流水生产方式的一种。而规模化技术也是秉着生产出小批量的产品、中批量的模块、大批量的零件的方法，也充分的利于机械机床部件上的相似性，把具有相似的部件经过同意的归类所形成的模块。而两者具有共同点是:集中的处理具有相似的事物，并把具有一定相似性的事物规范化［3］。

3．2模块化与柔韧性制造的技术

柔韧性制造技术自始以来，一直以多样化、快节奏作为前提，重点强调出系统对生产反应的可变、多变性能。然而模块化正好符合柔韧性技术这一特点的前提依据，模块化技术在利用模块化解决机械机床上的共同特性之后，又具有集中的解决单独的个性问题。并且达到以最少的模块组成最大机床的思想来实现当今社会的多样化。当机床为生产工具的时候，则其利用模块化的特点，灵活多用，并通过模块的组合达到了柔韧性的制造技术。

3．3模块化与高科技辅助技术

将高科技辅助系统和数据库里的技术引用到模块化技术里，在相当大的程度上取代了人类完成大量工作无法完成的复杂、重复性的工作当中。并且，具有一定的稳定性等方面超越了人类。而在另一面。通过模拟化的方法，把复杂系统分解成各个简单的系统，并对各个简单的系统做高科技的技术分导，可以充分发挥高科技的重要性以及具有强大的功能。

4模块化技术在机械设计中的运用

4．1机械设计的理念

机械设计指的就是满足于当代社会经济指标配合着相对式的技术条件，并对其功能的需求锁定出最有综合性方案的进程，而机械设计本身具有综合性能、相近性能、多层次性能等特点。而这些性能更是成为创造新型的机械产品必不可少的基础，从而根本上的决定了生产出的产品功能、质量以及性能。而用户群体对机械产品有着多样化、个性化、高品质、低消费的要求也是逐步扩大。而加入了模块化设计方法更是能面对广大群众对机械设计要求上的一种挑战。

4．2对模块进行划别区分

在对产品进行模块划分的同时，要以独立功能的单月形式作为整体的模块，既可以对已划分的功能在结构上做到独立的特性，这样模块容易拼成、组建以及搭配。并且形成了多种的变形产品，这样的模块才具有完整性，并能保证其质量的过关。而以组件部分作为模块来看，功能分解细化之后，可以通过进一步的将部件中的某些组建进行模块化，更是可以通过替换与舍掉一些零件，可以使部件产生出不同的作用与用途。而这比替换了整个部件更方便一些，而参照模块划分出来的层次，并参照其需要，结构以及功能上对产品模块做出细微的划分，而对产品本身的需求也是对客户需要的划分。要在客户需要的基础之上对该产品进行功能性的区别划分，又必要要在产品功能的基础之上对产品所处的结构进行总的区分。并且将具有同种功能的结构进行合理的区分，可以这么说，模块划分的好与坏影响着模块设计的成与败、质与量。但同时，要考虑在模块本身的发展空间里做出一定的余留，以便可以引入新的观点理念时不会出现阻碍模块构成的障碍而基于模块化设计的合理方法来看，多样化且个性化的体系更能满足于广大顾客们的需求，并且产品可以快速的分解、结合，同时还能通过大批量的生产和管理上的统一从而降低了生产和管理的经济成本［4］。

4．3对现有的模块进行编码

模块编码的意义在于对完整的模块当中的规格、参数等和模块之间相互进行完整的整合管理，并且标明其名称。并对产品的模块进行重新的编码，以便于区分产品，便于管理，从而建设出统一并且完整的标准规范化的模块，更充分的利用产品生产的开发。对模块化设计进行独特性、完整性、合理性、的编码，并实现产品的通用性能与开放性性能。

4．4进行有效率的模块组装

在产品功能确定了以后进行了模块的组合，从而保证了整个机械设计的合理性，同时也需要在实际运用中也起到关键的作用。组装产品的时候要确保组成部件的完整，不可缺失、丢失。进行模块间的合理分配，做到注重布局的合理效果。同时，因为模块又具有替换性能，所以在使用的过程中可出现问题是可以进行更换的，并且要做到某个模块的更换并不会影响到其他模块的正常运行。

4．5完成设计本职工作

在通过之前的设计、组装等时候，还是要进行完成整个产品的工作。而将模块化设计运用到机械式机床上时，包括了机床的传动式模块、执行力度模块、辅助模块等。其中传动室的模块包括了主传动力轴、水平的进给箱、垂直的进给箱等。而执行的模块又概括于、刀子架机、工作桌台等，辅助模块又包含了保护罩、刀架库、机床的电气等。

5结论

而综上所述，模块化的设计方式是实现我国当代机械设计当中大规模生产产品的主要保障，使得产品更加的符合当前的广大顾客、市场上的需求。而在提高自身的效率同时，也降低了机械设计的资金成本，并且在质量占有着相当大的优势。而模块化设计的方法在很大的程度上又满足了机械设计当中的需要，并且在机械设计的具体运作当中又有了良好的效果。它已经不仅仅是作为缩短设计时间的一个重要因素，更是又利于创造出机械设备的一个基础，提高了我国机械设计的水平。因此，往后在进行机械设计产品的时候，需要注重模块化设计方法的灵活运用。并懂得把握住重要的分析点，严格的按照规定去划分好模块，并对设计人员的综合素质做出深入的培养，重视起经验的分析与总结，使模式化设计得到更好的应用，我相信，随着模块化设计越来越标准化的进一步提升，模块化设计之间相互转化的性能也会上升，而机械设计理念与制造水平将会更得到提高，从而促进我国机械化水平的日趋增升。

作者:刘吉宝 单位:兰州理工大学

参考文献:

［1］蔡业彬．模块化设计方法及其在机械设计中的应用［J］．机械设计与制造，2005(08):154～156．

［2］蔡燕华．分析模块化设计方法及其在机械设计中的应用［J］．科技传播，2014(04):160，154．

模块式范文篇7

关键词：计算机；无线数传模块；全双工；SA68D21DL

1基本特点

对于移动或便携式数据采集系统及一些布线不便或布线成本过高的微机测控系统而言，采用无线数据传输是一种较好的选择方案。由北京捷麦通信器材有限公司生产的SA68D21DL无线数据报警收发模块就是一款可在微机与微机之间，或微机与单片机之间进行全双工远距离无线通信的收发模块。该模块还可组成最多65535点的单发多收或多发单收形式的无线局域网，且可脱离微机组成多点报警、遥控系统。该模块的主要特点如下：

●采用透明式数据传输，无需改变原有系统通信程序及硬件连接方法；

●串口具有TTL、RS232、RS485等多种电平接口；

●内含E2PROM及看门狗电路，可掉电记忆设置参数；

●采用CRC检验，可验出传输中99．99％的错误；

●具有组网通信模式，便于点对多点通信；

●频率源采用VCO／PLL频率合成器，可方便灵活地通过串口设置频点；

●采用带有温度补偿频率基准，频率的瞬时及长期稳定度很高；

●同时具有串口通讯及开关量I／O，可直接用于报警、遥控等用途；

●采用工业级产品设计，工作温度范围宽，可适应野外工作；

●采用全封闭铝合金外壳，抗干扰能力强；

●采用全SMT组装，工艺先进、可靠性高；

●发送／接收距离范围为1～3km。

2技术指标

SA68D21DL的主要技术指标分为综合指标、接收指标和发射指标三种。

（1）综合指标

●工作频段：227．000MHz～233．000MHz；

●信道间隔：25kHz；

●频率容差：±5ppm；

●工作温度：－30～＋60℃；

●天线阻抗：50Ω；

●工作电源：DC6V；

●无线码速率：1200bps；

●接口速率：1200bps；

●接口标准：RS232、RS485、TTL电平可选；

●外形尺寸：120×140×30mm；

●重量：120g；

●数据传输延时：≤100ms。

（2）接收指标

●灵敏度：≤0．2512dBSINAD；

●邻道选择性：≥65dB；

●杂散响应抗扰性：≥65dB；

●互调抗扰性：≥60dB；

●静态电流：≤65mA；

●阻塞：≥90dB；

●音频输出功率：50mW；

●失真度：≤5％；

●误码率：≤10－620dBSINAD；

●共信道抑制：≥－8dB。

（3）发射指标

●调制方式：FSK／1200bps；

●发射功率：500mWDC12V；

●载波频率容差：≤5×10－6；

●杂散射频分量：≤－65dB；

●临道功率比值：≥65dB；

●音频调制电压：10mV（3kHz频偏）；

●调制失真：≤3％；

●最大频偏：≤5kHz；

●调制带宽：≤16kHz；

●剩余调频：≤－40dB；

●剩余调幅：≤3％；

●发射电流：≤600mA。

3模块引脚功能

SA68D21DL模块的外形及引脚排列如图1所示，该模块共有4个插座（J1～J4），各引脚的功能说明如表1所列。

4上位机与模块的通信规约

4．1串口通信格式

上位机与模块间的通信是通过异步串口来完成的。异步串口采用标准的串口格式，即1个起始位、8个数据位和1个停止位。传输速率为1200bit／s。上位机与模块间的通信内容有两类，一类是数据，一类是命令。

4．2数据及命令的区分

当上位机向模块传送信息时，DTR端的功能是指示串口信息的性质。若串口信息为命令，DTR端应置为逻辑“0”，若串口信息为数据，则DTR端应置为逻辑“1”。

当模块向上位机传送信息时，DSR端可用来指示串口信息的性质，若串口信息为命令，DSR端为逻辑“0”，若串口信息为数据，DSR端为逻辑“1”。

当模块串口无数据发出时，DSR端的功能可指示模块是否可以接收上位机的信息，当模块准备好，可以接收上位机的信息时，此端为逻辑“0”；当模块不能接收计算机的数据时，此端为逻辑“1”。

4．3命令和数据传送格式

SA68D21DL的命令传送格式为：

D7H命令码H参数H

其中，D7H为命令码的特征码，即字头。命令码为一字节长度，代表命令的性质。不同的命令码有不同的参数。模块在收到命令后，将根据命令码的不同，分析参数并执行命令。对于有些需要发送信令的命令，模块将根据命令的性质来发送相应的信令。当SA68D21DL在进行数据传送时，无论是上位机传给模块，还是模块传给上位机的数据，都采用无格式传送方式。

5典型工作方式

SA68D21DL在工作时具有3种典型的工作方式，即数据传送方式、数据／命令传送方式和模块独立工作方式。

5．1数据传送方式

当用户仅需使用模块收发数据，而无需改变模块参数（如频率、ID地址等）时，可使用此方式，此方式下模块与上位机的连接电路如图2所示。

表1SA68D21DL引脚说明

插座号端口名称I/O作用

J1Vcc,GND分别为正电源和地端

J2～J3PB8～PB0双向TTL电平开关量I/O端子。可通过编程设置成输入或输出端子。若为输入，当在此端检测到状态输入端有一个大于1ms的跳变时，模块将根据状态端子的设置来发送状态控制信令给接收机。而接收模块将根据状态控制信令中的目的地址与模块的身份地址是否满足响应条件来决定是否响应。若设置为输出端子，则在模块收到状态控制信令后，模块将根据相应的设置决定是否响应和怎样响应

J4～4RXD上位机将要发送的数据或给模块的命令发送此端

J4～3TXD模块将接收到的数据或给上位机的命令送至此端

J4～2DSR当模块向上位机发送数据时，DSR端的功能为指示串口数据的性质

J4～1DTR当上位机向模块送数据时，DTR端的功能为指示串口数据的性质

数据传送方式由于未使用模块的DSR端和DTR端，因而无论使用计算机或单片机做上位机均不用改变原有通信程序。通常情况下，如仅使用SA68D21DL传送数据时，可采用此方式。

5．2数据／命令传送方式

当用户在使用中需用改变模块参数或组网应用中模块作为主机时，应使用此方式。在此方式下，上位机向模块传送数据时，应改变DTR端的状态以指示传送的是命令还是数据。串口为命令时，DTR端应置为逻辑“0”，串口为数据时，DTR应置为“1”。当模块向上位机传送数据时，应通过DSR端指示串口数据性质，若串口为控制命令，则DSR端应置为逻辑“0”，若串口为接收数据，则DSR端应置为“1”。在数据／命令传送工作方式下，上位机和模块的硬件连接如图3所示。

5．3模块独立工作方式

SA68D21DL具有8个双向端口，这8个端口均可设置为输入或输出端口，该模块可在无上位机的情况下独立使用这8个输入／输出端口来构成无线开关量报警系统或无线开关量遥控系统，图4给出了该方式下的硬件连接电路。其中PB1～PB4设置为输入端口可连接按钮、报警信号输出及仪表的上、下限输出，而PB5～PB8则被设置成输出端口，可连接晶体管、晶闸管及继电器以完成电动机、警铃、电磁阀等执行元件的控制。

6实际应用电路

模块式范文篇8

关键词：模块化；LNG；供气系统；系统设计

目前，LNG已经成为民众生产生活中的重要清洁能源，在我国经济发展中起到至关重要的作用。LNG是通过供气系统输送到管网中进行使用的，由于LNG是以液体状态存在的，这能够使其运输与存储变得更加方便，不过在使用时却需要将其进行汽化处理，以使其成为气态天然气，而这就需要通过调压、计量、加臭等一系列的措施才能完成，由此可见，LNG供气系统的设计及安装相比于其他工艺管道来说是相对复杂的，并且在设计与安装时也有着更加严格的要求。为了确保LNG供气系统的设计及安装变得规范化、合理化、安全化，本文通过对LNG供气系统的设计与安装进行经验总结，并结合模块化设计理念，以此深入探讨LNG供气系统的设计与安装工作。

1LNG供气系统设计安装中的模块化思想

在LNG供气系统设计安装中，需要借助于模块化思想来进行规范，以此确保供气系统的设计与安装能够合理。模块化思想本质上是采取了分而治之的理念，其是将一个整体划分为若干个子体，这些子体都是该整体的组成部分，这样对这些子体进行控制也就变得比较简单了。对LNG供气系统进行模块化设计与安装，需要将该系统中功能相同或相似的单元部分进行分离处理，然后按照统一的标准化规范来进行简化及归并等操作，以使这些分离后的单元能够独立出来，而这些单元便是所谓的模块。通过对这些模块进行不同的组合，能够产生许多新的工艺，而在模块组合与分解过程中，便是所谓的模块化。系统设计中的新工艺其实质便是通用模块与专用模块组成后的整体。

2基于模块化的LNG供气系统设计

根据模块化设计思想，在LNG供气系统设计中，需要将其划分为九个模块，分别是LNG装卸模块、回收加热模块、天然气出站模块、灌瓶模块、储存增压模块、放散模块、调压计量加臭模块以及氮气模块，以下便对这些模块的设计进行分析。2.1LNG装卸模块。在LNG供气系统中，装卸模块由安全放散管、卸车增压气化装置、气相管道、LNG槽车、液相管道、止回阀等组成，该模块利用公路槽车来实现LNG的运输，并通过卸车增压气化装置进行升压，此时LNG槽车中的气压较高，而低温储罐的气压较低，这就会使两者之间产生压差，通过该压差便可实现LNG从槽车卸入到低温储罐中。此外，如果低温储罐发生泄漏或需要进行检修时，也可通过该模块系统将LNG反向装入到槽车中。2.2LNG储存增压模块。LNG储存增压模块包括低温截止阀、低温储罐、增压气化装置、放散管及切断阀等，该模块能够通过自增压与低温泵增压两种方法来增加低温储罐中的气压，在这两种增压方法中，低温泵增压对安装条件有着很严格的要求，因此在小型的LNG供气系统中并不适用。因此在LNG供气系统设计中，通常都是采用自增压方式来进行增压。摘要：液化石油气又被称为LNG，其要先汽化后经过一系列的调压、计量、加臭等处理，使LNG能够输送至管网系统当中。不过，2.3LNG气化加热模块LNG气化加热模块包括低温截止阀、空温室气化装置、液相管道、水浴加热装置及气相管道等，其中，空温室气化装置是LNG供气系统中的主要气化设施，一般需要根据当地气候特点及使用条件来选择气化装置。2.4BOG回收加热模块。BOG回收加热模块包括放散管、低温截止阀、空温室加热装置及安全阀等，该模块能够根据LNG的卸车方式、LNG存储条件、BOG气体的来源途径等来确保BOG气体始终处于低温高压状态，并通过调压及加热等方式将LNG输送到管网中。2.5调压计量加臭模块。调压计量加臭模块包括球阀、调压器、加臭器、涡轮流量计等，该模块中的调压装置一般需要设置两路，并且调压装置需要配备超压切断与指挥器，计量功能则是利用涡轮流量计来实现的，该模块在进行加臭处理时所使用的加臭剂为四氢噻粉，并通过隔膜式计量泵来驱动，该模块会根据流量计中的流量信号来定量注入加臭剂。2.6天然气出站模块。天然气出站模块包括绝缘接头、球阀、切断阀三个部分，当调压计量加臭模块将天然气注入到天然气管道时，该模块会在供气系统出现故障时利用紧急切断阀进行自动切断。2.7放散模块。在放散系统模块中，分为低温放散模块、常温放散模块与安全泄放模块三种，在低温放散模块中，其是由阻火装置、安全阀、EAG加热装置、截止阀、放散塔组成，低温天然气会通过EGA加热器、放散塔和阻火装置处理后在空气中放散。常温放散模块则是由安全阀、阻火器以及放散塔共同组成，常温天然气不需利用EAG加热装置进行升温处理，该模块可直接与阻火装置入口管道连接，并通过放散塔将天然气放散至大气中。安全泄放模块则由EGA加热装置、放散塔、放散阀、减压阀、安全阀及阻火装置组成，为了确保低温储罐具备良好的密封性与安全性，在对其进行设计时，需要配套安装放散阀、减压阀与安全阀，以此实现对低温储罐的三级安全防护。2.8LNG灌瓶模块。LNG灌瓶模块则由放散管道、LNG钢瓶、液相管道、连接管与气相管道组成，该模块在将LNG灌入到钢瓶时，会先将软管与钢瓶连接，然后开启回气阀与进液阀，待LNG装满后关闭，并将软管卸下后将钢瓶称重后存储。对于某些燃气管网覆盖范围以外的用户，大多都是利用LNG钢瓶进行供气的。2.9氮气模块。氮气模块包括减压阀、放散阀、氮气瓶及管道四个主要组成部分，储罐中的氮气会在减压处理后经由管道提供给气动阀门。

3基于模块化的LNG供气系统安装

在基于模块化的LNG供气系统安装中，对于储存增压模块，可依据低温储罐的具体数量来采取不同的组合形式进行安装。当低温储罐的数量不超过四台时，可在每台低温储罐中配备一个增压气化装置，以便于操作，不过这种组合形式需要占据较大的面积。当低温储罐的数量超过四台时，则可将所有低温储罐集中在一起，利用两个增压气压装置来进行集中控制，该组合形式不需要配备较多的增压气化装置，不会占用过多的空间，但操作起来却不如第一种组合形式便捷。需要注意的是，由于低温储罐为真空粉末压力储罐，因此会受到吊装与运输的限制，为了便于吊装和运输，每个低温储罐的容积最高不能超过150m3，某些供气系统所使用的低温储罐容积量甚至只有50m3。在安装气化加热模块时，需要结合安装现场的气候条件来进行，当LNG供气系统所处环境温度较高时，则需要采用空温式气化装置，储罐中的低温LNG会在进入到空温式气化装置时和外界温度进行换热，从而使液化LNG转变为气化LNG。当LNG供气系经所处的环境温度较低时，则需要采用水浴式加热装置和水浴式气化装置，此时低温LNG进入水浴式加热装置时会通过热水进行加热，并由水浴式气化装置将LNG从液化状态转变为气化状态。当LNG供气系统所处环境存在四季变换时，则可选择空温式气化装置与水浴式加热装置，此时，春季、夏季和秋季只需采用空温式气化器即可，冬季则需采用水浴式加热装置进行加热。对于气化装置的气化量及台数选择，则要结合工程实际情况及安装要求来确定，除此之外还要结合运输条件、供气需求等因素来考虑。在安装氮气模块时，需要根据低温储罐的具体种类来进行设计，氮气模块主要用于管道和仪表风的置换以及对低温氮气进行保护。如果选择真空粉末压力储罐，则可不利用氮气来保护绝热层，但需要在常压罐夹层及其子母罐中注入氮气，以确保绝热材料不会受潮。通常来说，如果供气系统不需要氮气保护，则可采用瓶组氮气即可，如果需要氮气保护，则采用自带液氮保护的供气系统。

4结束语

本文基于模块化设计思想将LNG供气系统进行了模块划分，并依据用户需求提出了不同模块的组合安装形式，以此确保LNG供气系统在正常运作的情况下，能够有效满足不同用户的供气需求，进而大大减少了LNG供气系统的设计安装量，使设计人员能够更加便捷灵活的对供气系统进行设计与安装。

参考文献：

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模块式范文篇9

关键词：软件工程；屏幕编排；互联网电视；机顶盒

0引言

传统电视在家庭中拥有核心地位，不仅仅是客厅中显示和娱乐的中心，而且是家庭用户使用时间最多的终端。随着宽带移动网络不断普及和智能机顶盒的快速发展，面向电视终端的互联网电视（NTV，NetworkTelevision）业务取得了蓬勃发展，互联网电视已经成为互联网的新入口。互联网电视是一种利用宽带有线电视网，集互联网、多媒体、通讯等多种技术于一体，向家庭互联网电视用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的崭新技术。对于互联网电视，用户不仅仅是“看”，而且在“用”，通过安装各种应用软件，电视可以提供面向家庭日常生活的应用服务，包括信息服务、娱乐、购物、缴费、理财、安防等日常生活的方方面面。互联网电视目前一般有两种模式，一种是“智能机顶盒+电视机”，即智能机顶盒（STB，SetTopBox）和电视机是两个独立设备，机顶盒通过VGA或HDMI接口连接到电视机，电视机只作为显示终端；另外一种是“互联网电视一体机”，即电视机被集成了智能机顶盒，这两种模式虽然形式上不同，但是本质上没有区别[1]。互联网电视机顶盒展现给用户的屏幕多为卡片布局的图形用户界面（GUI，GraphicalUserInterface），卡片布局的内容可以是多种屏幕展现元素，包括视频、游戏、应用等。定制互联网电视机顶盒屏幕需要对屏幕布局、屏幕内容等进行编排。屏幕编排系统可以采用基于web或者基于桌面应用的形式[2-7]。考虑到基于web形式的系统在跨平台及可维护性等方面上的优势，本文介绍的互联网电视机顶盒屏幕编排系统采用了基于web的形式。

1屏幕编排系统的设计与实现

1.1系统架构

本文介绍的互联网电视机顶盒屏幕编排系统包括数据库模块、数据解析模块、数据对象模块、视图模块及控制器模块等5大模块。数据解析模块中包含校验子模块，视图模块中包含渲染子模块及编排子模块。数据对象模块、视图模块和控制器模块共同构成了MVC模式的三大组成部分。数据库数据解析模块数据对象模块（Model）视图模块（View）控制器模块（Controller）视图选择用户请求方法调用事件校验模块渲染模块编排模块图1互联网电视机顶盒屏幕编排系统总体架构图机顶盒屏幕由多种屏幕对象组合而成，包括主屏、Logo、快捷入口、分屏、屏幕元素、导航等。在web页面中，这些屏幕对象可以抽象为JavaScript的对象，这些JavaScript对象的属性及接口定义等结合在一起构成了数据对象模块。数据对象模块中存储的JavaScript对象所代表的屏幕需要由视图模块在web页面上渲染出来，同时还需要支持用户对屏幕对象进行操作，包括修改屏幕对象的位置、修改屏幕布局等，这些工作分别由渲染模块和编排模块完成。控制器模块沟通了视图模块和数据对象模块，将视图模块中的用户操作传递到数据对象模块，保证数据对象模块中数据的状态与视图模块中屏幕对象的展现效果保持同步。数据对象模块中存储的屏幕对象数据在web页面断开连接后将丢失，而数据库模块则负责对这些数据进行永久存储。数据对象模块中存储的数据为JavaScript的对象，而数据库中存储的数据则是JSON格式的字符串等，在这两种不同格式的数据进行相互转换则由数据解析模块完成。数据解析模块在解析数据的过程中，需要保证所解析数据的完整性和正确性，这就是校验模块所要完成的工作。互联网电视机顶盒屏幕编排系统的总体架构图如图1所示。

1.1.1数据库

在实际系统的运营中，屏幕编排系统编排屏幕的过程不是一蹴而就的，可能会经历多次编排。同时，实际系统还应该支持对屏幕进行管理及复用屏幕数据。这就需要有一个与屏幕编排系统相对应的屏幕编排后台管理系统，用于对屏幕进行管理及存储屏幕数据。由于本文仅讨论屏幕编排系统，故此将屏幕编排后台管理系统与数据库抽象为了数据库。

1.1.2数据解析模块

数据解析模块用于对接数据库及数据对象模块。在本系统的设计中，数据库中存储的数据为代表屏幕信息的JSON格式数据，而数据对象模块中存储的则是JavaScript对象数据。屏幕编排完成后，需要经过数据解析模块将数据对象模块中的JavaScript对象数据解析为JSON格式数据，然后存入数据库。而在多次编排屏幕的场景下，数据库中存储的JSON格式数据经过数据解析模块，构造数据对象模块中的JavaScript对象，然后数据对象模块通知视图模块渲染屏幕。

1.1.3校验模块

校验模块是数据解析模块的子模块。为了保证数据解析模块的正常工作，需要确保数据库及数据对象模块中数据的正确性和完整性，这就是校验模块需要完成的工作。在由数据库中存储的JSON格式数据构建数据对象模块中JavaScript对象数据的过程中，校验模块对数据库中存储的JSON格式数据进行校验。在由数据对象模块中的JavaScript对象数据解析为适合数据库存储的JSON格式数据的过程中，校验模块对数据对象模块中的JavaScript对象数据进行校验。校验分为合法性校验和完整性校验这两种校验形式，合法性校验对应于数据的正确性，完整性校验对应于数据的完整性。合法性校验必须全部校验通过才能继续进行数据解析。完整性校验不通过则会产生警告，告警用户当前屏幕数据是不完整的，需要继续编排完成，但不影响数据解析。合法性校验优先于完整性校验，合法性校验不通过则无需对数据进行完整性校验，而会中断数据解析过程。

1.1.4数据对象模块

机顶盒屏幕可以抽象为多种屏幕对象的组合，包括主屏、Logo、快捷入口、分屏、屏幕元素、导航等多种屏幕对象。屏幕对象之间存在着包含关系，如主屏对象包含Logo对象、快捷入口对象、多个分屏对象以及导航对象，而分屏对象又包含多个屏幕元素对象等。数据对象模块中定义了不同屏幕对象的内容和接口，负责构建屏幕对象存储当前屏幕数据，同时提55《软件》杂志欢迎推荐投稿：cosoft@163.com供与其它模块的通信接口。通过数据对象模块提供的接口方法，控制器模块可以改变屏幕对象的状态，视图模块可以查询屏幕对象的状态，数据解析模块可以传入解析后的屏幕数据并构建屏幕对象。通过数据对象模块中定义的事件机制，当屏幕对象状态变化的时候，数据对象模块会通知视图模块调用渲染模块更新视图。

1.1.5视图模块

视图模块是本系统的表示部分，用于展现数据对象模块中屏幕对象数据的内容。视图模块提供预览模式和编排模式两种不同的模式。预览模式下，视图模块提供屏幕效果的预览。编排模式下，视图模块向用户提供一个友好的编排界面，用户可以通过所见即所得（WYSIWYG，whatyouseeiswhatyouget）的方式方便地编排机顶盒屏幕。视图模块的编排界面包括工具区和编辑区，工具区中包含了多种屏幕对象图标和辅助按钮，编辑区中实时地展示了当前所编排屏幕的效果。用户可以通过拖拽的方式操作屏幕对象图标，将不同的屏幕对象添加到编辑区中。不同的辅助按钮提供了不同的功能，用户可以通过点击按钮来设置不同的屏幕属性。视图模块接收用户的编排操作和属性设置操作，对这些操作进行数据验证，发送操作请求到控制器模块。视图模块可以向数据对象模块查询屏幕对象状态，获取屏幕对象状态信息。通过视图模块提供的方法，控制器模块可以选择不同的视图。视图模块监听数据对象模块的屏幕对象数据改变事件，调用渲染模块更新视图。

1.1.6渲染模块

渲染模块是视图模块的子模块。数据库以及数据对象模块中存储的屏幕对象信息都是一些冰冷的数据，这些数据对于用户来说是不直观的。渲染模块根据屏幕对象信息渲染视图，让用户能直观地了解数据所代表的意义。根据不同的适用场景，渲染模块可以渲染整个视图或者部分视图。渲染模块有三个适用场景。系统初次加载时，此时还不存在视图，渲染模块根据数据对象模块传递过来的屏幕对象信息渲染生成整个视图。当屏幕对象状态变化时，数据对象模块通知视图模块屏幕对象状态变化信息，渲染模根据这些信息更新相应部分视图，保持视图和屏幕对象状态的同步。在编排屏幕的过程中，编排操作首先影响的是视图，渲染模块根据编排操作更新相应部分视图，然后发送操作请求到控制器模块，控制器模块通知数据对象模块屏幕对象状态变化信息，数据对象模块存储屏幕对象状态变化，保持视图和屏幕对象状态的同步。

1.1.7编排模块

编排模块是视图模块的子模块。编排模块提供了鼠标拖拽的操作形式，用户仅仅使用鼠标就能完成全部编排操作。通过编排模块，用户可以完成添加屏幕对象、删除屏幕对象、修改屏幕对象大小、修改屏幕对象位置等操作。编排模块的实现符合所见即所得的原则，用户在进行编排操作的时候，可以即时地看到当前编排的效果，保证最终编排所得效果与所需效果一致。

1.1.8控制器模块

控制器模块负责处理用户与web之间的交互。控制器模块接收从视图模块传递过来的用户操作，将操作转发给数据对象模块，从而完成修改数据对象状态等操作。用户通过编排模块编排屏幕，视图模块完成屏幕渲染并将编排操作传递给控制器模块，控制器模块通知数据对象模块存储相应的数据对象状态变化。用户通过属性设置操作设置屏幕属性，视图模块将属性设置操作传递给控制器模块，控制器模块通知数据对象模块存储相应的数据对象状态变化，然后数据对象模块通知视图模块根据数据对象状态变化渲染屏幕。用户通过视图模块可以选择当前视图模式为编排模式或者预览模式，视图模块将模式选择操作传递给控制器模块，控制器模块调用视图模块提供的接口方法完成相应视图的渲染。控制器模块还支持心跳机制，控制器模块定期向服务器发送心跳请求，保证web与服务器之间的连接不会因为超时而断开。

1.2系统实现

由于本系统比较复杂，所以本文只对开发语言的选择、屏幕编排布局的计算、拖拽编排的原理以及校验模块的实现等进行介绍，其余部分则不赘余。

1.2.1开发语言的选择

在本系统的开发语言选择上，考虑到JavaScript对面向对象特征的支持并不够友好，经过对比Script#以及Typescript这两种JavaScript的超集语言，最终本系统选择了Typescript作为开发语言。Typescript是为大型应用开发而设计的语言，它是JavaScript的一个超集，Typescript向JavaScript添加了可选的静态类型和基于类的面向对象编程特征，Typescript最终会编译成为JavaScript。Script#同样是JavaScript的一个超集，它使用C#的语法来开发JavaScript，Script#最终也会编译成为JavaScript。相比Script#，Typescript有更完善的文档等优势。除了Typescript语言外，本系统还使用了HTML及CSS语言。

1.2.2屏幕编排布局的计算

屏幕编排布局的计算是渲染模块中一个非常重要的功能。屏幕编排布局计算的准确与否直接影响了渲染模块的正常工作与否。在web页面中，假设屏幕的宽为W，高为H，屏幕由M行N列格子组成，格子之间的横向间隔为Wi，格子的纵向间隔为Hi。则从第m行第n列格子开始，横向跨越w个格子，纵向跨越h个格子的屏幕对象的位置属性计算如下：

1.2.3拖拽编排的原理

浏览器JavaScript引擎的事件机制为实现鼠标拖拽编排的操作方式提供了可能。鼠标按下的时候会触发浏览器mousedown事件，鼠标移动的时候会触发浏览器mousemove事件，鼠标松开的时候会触发浏览器mouseup事件。通过给浏览器的mousedown、mousemove和mouseup事件分别绑定事件处理函数，在这些事件触发的时候，执行事件处理函数，根据事件携带的鼠标位置参数相应地改变被拖拽屏幕对象的位置，从而达到拖拽编排的视觉效果。拖拽编排的流程图如图2所示。

1.2.4校验模块的实现

校验模块是数据解析模块的一个子模块。校验模块同时适用于数据对象模块端到数据库端数据解析和数据库端到数据对象模块端数据解析。本课题提出了两种校验类型，第一种是合法性校验，这类校验判断的是会引起程序错误的内容，对于这类校验，必须全部通过才能进行数据解析。第二种是完整性校验，这类校验判断的是会导致屏幕信息不完整的内容，考虑到存在多次编排的场景，这类校验不管有没有通过都可以继续进行数据解析，但是在完整性校验没有通过的情况下会警告用户。合法性校验优先于完整性校验，合法性校验不通过则无需对数据进行完整性校验，而会中断数据解析过程。校验模块的流程图如图3所示。

2结束语

近年来，智能家居等概念火热兴起，作为互联网和传统电视的结合产物，互联网电视正逐渐地进入千家万户。本文介绍的基于web的互联网电视机顶盒屏幕编排系统解决了互联网电视机顶盒屏幕的编排问题，具有很强的应用场景，也很好地适应了时代潮流。

作者:卢义美 廖建新 单位:北京邮电大学

参考文献

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模块式范文篇10

跨多种应用领域的系统设计人员具有类似的需求以及对倾向于采用dc/dc电源模块的要求。最经常提到是对更薄厚度、更小面积、更高效率及更大功率密度[1]等特性的需求。新一代dc/dc电源模块应运而生，正开始步入市场以满足上述要求。这些双输出和三输出隔离式模块运行于标准的-48V局端电源中，可提供3W～100W的功率。它们包括输出电压最低达1.0V的模块及最高输出电流达30A的模块。

尺寸

系统设计人员为在更小空间中实现更高性能的信号处理电路，所面临的竞争挑战日益激烈。先进的DSP与ASIC有助于提供此功能，但需要更多电压较低的电源轨，并需具备高精度排序与调节。通过减少实施电力系统所需的整体模块数，最新的多输出电源模块满足了这一要求。

描述模块效率面积（平方英寸）成本(1千/年)

多个单输出隔离式模块33W效率单输出3.3V/9A89.0%3.742.38美元

20W单输出2.5V/8A75.0%3.0638.52美元

总计：77.6%9.82119.42美元

单个三输出隔离式模块25A三输出3.3/2.5/1.8V87.0%5.4196.64美元

多输出电源模块提供了可节省板级空间的独特设计选择。分布式电源架构正逐渐渗透电信与数据通信市场。就需要超过三种不同电压的应用而言，设计人员可使用多输出模块提供电源总线隔离，并可为各种负载点模块供电。这种配置使设计人员不必再担心使用所有单输出模块所需的板级空间。

电气性能

排序

最新的DSP、ASIC、FPGA及微处理器需要多个低电压，并可能要求复杂多变的加电／断电排序。由于产品上市时间的限制，众多更高级产品（其中电源模块仅是该产品的一个组件）的设计没有时间或板级空间来构建外置排序电路。而且，即便不受时间与板级空间的限制，他们也必须考虑组件成本的增加。比较简单的解决方案就是选择采用可利用新型内部排序多输出电源模块的系统电源架构。

例如，诸如德州仪器(TI)PT4850系列的三输出模块的加电特性就能够满足微处理器及DSP芯片组的要求。该模块运行于标准的-48V输入电压下，其额定组合输出电流可达25A。输出电压选项包括一个用于DSP或ASIC内核的低电压输出，以及两个用于I/O和其他功能的额外电源电压。

PT4850提供了最佳的加电顺序，可监视输出电压，并可在短路等错误情况出现时提供所有电压轨道的有序关闭。所有三个输出均在内部进行排序以便同时加电启动。

在加电启动时，Vo1起初升至约0.8V，随后Vo2与Vo3快速增加至与Vo1相同的电压数。所有三个输出而后一起增加，直至每个均达到其各自电压为止。该模块一般在150ms内产生完全自动调整的输出。在关闭时，由于整流器活动开关的放电效果，所有输出快速下降。放电时间一般为100µs，但根据外部负载电容而有所差异。

效率

在低功率应用中，即便最小的dc/dc电源模块可能也会有数百毫瓦的静态损失。这解些损失主要由耗费功率的组件造成的，如整流器、交换晶体管及变压器。如果使用一个部件来提供原本需要二至三个独立分组部件所做的工作，那么就可以减少耗费功率的组件总数量。如表1所示，这提高了9.4%的效率。

一些最新的多输出模块可在全额定负载电流中以90%的效率运行。这样的高效率恰恰是由那些使用MOSFET同步整流器的拓扑实现的。该整流器消耗的电量比上一代dc/dc电源模块中使用的肖特基二极管耗电要少。

互稳压

最新的多输出电源模块采用先进的电路，消灭了互稳压问题，提高了输出电压的波纹和瞬态相应。根据以前的经验，在模块的任何一个输出上增加输出电流均会导致其他输出上的电压改变。TI的PT4850与PT4820系列三输出模块则解决了这一问题。新一代电源模块在隔离阻障的输出端上就每个输出都采用稳压控制电路。通过专有磁耦合设计，控制信号可在模块初级端与二级端之间进行传递。图5显示了输出一(≤5mV)在输出二负载增加情况下的变化。

瞬态与波纹

PT4820与PT4850系列具有出色的瞬态响应和输出电压波纹性能等特点。该模块的三逻辑电压输出是独立调节的，这有助于可与单输出电源模块相媲美的瞬态响应(≤200µSec)和输出电压波纹(≤20mV)。

成本

多输出电源组件不再需要两个或更多单输出器件，这就减少了成本。表1显示了电源相同的一个25A三输出模块与三个单输出模块的对比。

在分布式电源应用中，设计人员通过利用单个多输出模块和非隔离式负载点模块（图2）替代了高成本的单输出砖，从而实现了成本节约。也可以实现，由于多输出模块在更少组件情况下也可得以实施，因此进一步节约了成本（和板级空间）。例如，在某些应用中，多输出模块仅要求一个热插拔控制器和输入去耦电容器。相反，这些组件在电源系统中则必须与每个单输出砖结合使用。

产品上市时间是一种间接成本，利用多输出电源模块可减少该成本。这种成本节约主要是由于OEM厂商减少了设计、测试和制造等资源。

故障管理

设计人员必须确定其电源系统如何对故障情况进行响应。当今的多输出电源模块结合了先进的故障管理功能。这些功能包括过压、过流和短路保护，有助于防止损坏设计者的电路。

输出过电压保护利用的是可不断检测输出过电压情况的电路系统。当电压超过预设级别(presetlevel)时，电路系统将关闭或箝住电源输出，并使模块进入锁定状态。为了恢复正常操作，一些模块必须主动重启。这可通过立刻消除转换器的输入电源得到实现。为了实现故障自动保护运行和冗余，过电压保护电路系统是独立于模块的内部反馈回路的。

过电流保护可防止负载错误。在某些设计中，一旦来自模块的负载电流达到电流限制阈值，如果负载再尝试吸收更多电流的话，那么就会导致模块稳压输出电压的下降。该模块不会因为持续施于任何输出的负载错误而损坏。

当模块各输出的组合电流超过电流限制阈值时（如任何输出引脚上发生短路），短路保护将关闭模块。该关闭将迫使所有输出的输出电压同时降至零。关闭之后，模块将在固定间隔时间中通过执行软启动加电定期尝试恢复。如果负载故障仍然存在，那么模块将持续经历连续的过电流错误、关闭和重启。

灵活性

电压和电流输出以及封装设计的灵活性是多输出电源模块的一个关键特性。某些制造商可提供24V（18V至36V）与48V（36V至72V）两种输入。其采用完全隔离输出的通用架构可使系统设计人员在双或三输出电路中使用模块，而不会造成过多最低负载要求或互稳压降级的情况。

由于芯片供应商开发器件的操作电压不一定符合以前的迭代法，因此电压和电流输出方面的灵活性正变得日趋重要。众多的多输出模块都以独立调节和可调的输出电压来解决此问题。为了获得独特的电压，某些模块上的输出可从外部电压进行远程编程。此外，诸如Tyco公司的CC025等三输出系列模块还可以通过使用连接到调整引脚(trimpin)的外部电阻来允许输出电压设定点调整。

封装灵活性简化了主板设计人员的工作。许多现有的多输出模块都使用业界标准的砖形封装(bricktypepackaging)和面积规格，这确保了引脚兼容性和辅助货源。TI的Excalibur™系列等创新型模块均采用具有表面安装、垂直通孔和平行通孔封装风格的镀锡薄板铜盒。

多输出电源模块的商业可用性为设计人员提供了极佳的灵活性。表2显示了一些制造多输出模块的业界领先供应商。这些模块存储于领先的分销商处，可为设计资格认证和最后时刻的更改提供极快的可用性。

表2、多输出模块制造商

制造商产品类型

Artesyn科技公司15W至60W双、三输出

Astec20W至150W双输出

爱立信30W至110W双、三输出

APower-One2.5W至195W双、三、四输出

SynQor40W至60W双输出

德州仪器3W至75W双、三、四输出

TycoPowerSystems25W至50W双、三输出

可靠性

具有高度可靠性的电源系统设计是系统设计人员始终都要面对的挑战。从内在来说，使用单个多输出模块的电源系统的可靠性要高于所有单输出模块。例如，一个三输出模块可提供1,108,303小时的额定MTBF（902.3FIT）。与此相对照，提供相同输出电压和电流的三个单输出模块则达到了984,736MTBF(1015.5FIT)的额定MTBF。多输出模块之所以具有更高的可靠性，是因为其架构中使用的总体组件数量更少。

结论

随着产业潮流要求设计人员使用体积更小、效率更高的电源供应，电源模块制造商推出了可简化系统设计及操作的多输出dc/dc电源模块，以响应上述潮流。最新的多输出模块能够通过为混合逻辑应用（诸如DSP、ASIC和微处理器等）提供稳压低电压输出而使设计人员受益。与前代产品相比，上述模块显著提高了给定面积上的功能。在某些情况下，该小型架构所占空间仅为单输出电源模块的55%。减少模块数量也可以降低成本，同时提高效率和可靠性。内置的操作和保护特性免除了开发外部电路系统的任务和费用，从而不仅节省了板级空间，而且还大大加快了产品的上面进程。