[发明专利]一种电子测量教学设备及其使用方法

摘要

本发明公开了一种电子测量教学设备及其使用方法，该设备包括计算机系统、模拟硬件接口模块和外部总线。该设备利用计算机仿真手段提供电子测量实验的虚拟显示环境，利用模拟硬件接口模块提供电子测量实验的硬件操作环境。首先，降低了电子测量教学设备的采购成本和维护成本；其次，提供了原有电子测量教学设备无法提供的实验内容；另外，易于进行实验内容转换、功能升级，从而提高电子测量以及相关课程教学水平和教学效果。在本发明所述的电子测量教学设备上，学生通过自主分析和实际操作学习，掌握电子测量设备原理多方面的基础理论知识以及实际应用。

主权项

1、一种电子测量教学设备，其特征在于，该设备包括计算机系统(1)，第一模拟硬件接口模块(2)、……、第N模拟硬件接口模块(4)，第一外部总线(3)、……、第N外部总线(5)，第一伪连接电缆(15)、……、第M伪连接电缆(16)，其中N为小于16的正整数，M为不大于4N-4的正整数；其中计算机系统(1)由显示器(10)、主机系统(11)、第一外部总线接口(12)、键盘鼠标(13)及存储设备(14)组成；第一外部总线接口(12)和存储设备(14)位于主机系统(11)机箱内，显示器(10)以及键盘鼠标(13)位于主机系统(11)机箱外；主机系统(11)和显示器(10)连接，并向显示器(10)输出信号；键盘鼠标(13)和主机系统(11)连接，并向主机系统(11)输出信号；第一模拟硬件接口模块(2)通过第一外部总线(3)和位于主机系统(11)内的第一外部总线接口(12)进行连接和数据交换，……，第N模拟硬件接口模块(4)通过第N外部总线(5)和位于主机系统(11)内的第一外部总线接口(12)进行连接和数据交换；第一模拟硬件接口模块(2)、……、第N模拟硬件接口模块(4)中每两组相邻的模拟硬件接口模块之间分别依次通过第一伪连接电缆(15)、……、第M伪连接电缆(16)进行连接和数据交换，每两组相邻的模拟硬件接口模块之间进行连接和数据交换的伪连接电缆最多不超过四根；所述计算机系统(1)是提供本发明虚拟运算以及显示的模块，属于一种具体配置为中央处理器CPU的主频大于1G，内存大于500M，硬盘存储器容量大于30G的普通计算机系统；所述第一模拟硬件接口模块(2)、……、第N模拟硬件接口模块(4)是提供实验教学中模拟真实仪器的按键旋钮以及连接接口操作感觉的功能模块，提供给操作者和真实电子测量仪器相同的硬件操作感觉；第一模拟硬件接口模块(2)、……、第N模拟硬件接口模块(4)均由内部总线(20)、微处理器(21)、第二外部总线接口(22)、存储装置(23)、第一按键旋钮(24)、……、第三十二按键旋钮(25)、第一伪电路接口(26)、第二伪电路接口(27)、第三伪电路接口(28)和第四伪电路接口(29)组成；其中第二外部总线接口(22)、第一按键旋钮(24)、……、第三十二按键旋钮(25)、第一伪电路接口(26)、第二伪电路接口(27)、第三伪电路接口(28)和第四伪电路接口(29)安装在机箱外部，微处理器(21)、存储装置(23)和内部总线(20)安装在该机箱内部，第一伪连接电缆(15)、……、第M伪连接电缆(16)是实验教学中第一模拟硬件接口模块(2)、……、第N模拟硬件接口模块(4)中的各第一伪电路接口(26)、第二伪电路接口(27)、第三伪电路接口(28)和第四伪电路接口(29)间互相连接的外部电缆，上述N个模拟硬件接口模块中的各伪电路接口根据实验需要进行连接；微处理器(21)、第二外部总线接口(22)、存储装置(23)、第一按键旋钮(24)、……、第三十二按键旋钮(25)、第一伪电路接口(26)、第二伪电路接口(27)、第三伪电路接口(28)和第四伪电路接口(29)之间均通过内部总线(20)进行连接和数据交换；第一伪连接电缆(15)、……、第M伪连接电缆(16)分别连接在第一模拟硬件接口模块(2)、……、第N模拟硬件接口模块(4)的各第一伪电路接口(26)、第二伪电路接口(27)、第三伪电路接口(28)和第四伪电路接口(29)间进行数据交换；第一外部总线(3)，……，第N外部总线(5)连接在第一模拟硬件接口模块(2)、……、第N模拟硬件接口模块(4)的各第二外部总线接口(22)上，进行数据交换；所述显示器(10)是将信息显示给用户的功能单元，提供本发明的全部显示功能，它接收主机系统(11)发送的显示参数，提供给操作者与真实仪器相同的视觉感受；所述主机系统(11)物理和逻辑结构与普通计算机的主机系统相同，其提供给操作者设置命令、显示信息的运算、功能单元之间通讯和实验过程，是运算、管理和实现的核心功能单元；所述第一外部总线接口(12)位于主机系统(11)内部，是计算机系统(1)和第一模拟硬件接口模块(2)，……，第N模拟硬件接口模块(4)数据交换的接口，其通过第一外部总线(3)，……，第N外部总线(5)分别同N个模拟硬件接口模块中的各第二外部总线接口(22)进行连接和数据交换；所述键盘鼠标(13)是计算机系统(1)的输入设备，负责接收操作者对计算机系统(1)的操作命令，以便进行实验参数的设置；所述存储设备(14)是存储计算机系统(1)的指令和数据的功能单元，位于主机系统(11)内部，是一种硬盘存储器。