📦 FPGA远程实验服务的研究与设计 - 免费下载

Internet的普及，多媒体技术，虚拟仪器技术以及计算机仿真技术的出现使得远程教育得到了长足的发展。面对高校学生数量的急剧增加，实验室设备昂贵、实验资源满足不了当前需要的情况，远程实验的建立能够很好地利用有限的资源，满足实验教学的需要。本课题源于学校网络环境下计算机硬件实验新模式的研究。 　　 本文描述并实现的基于WSRF(Web Service Resource Framework)的FPGA(Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)远程实验服务，是针对目前高等学校所开设的基于FPGA的计算机硬件实验课程的远程化而研制的。本文从分析Web服务资源规范技术的优势入手，系统地概述WSRF用来实现互操作性的一系列技术规范，其中着重研究WSRF服务中的状态保持和服务封装模式。研究了解其中的状态资源属性(Resource)的定义和自动更新引用功能，结合FPGA硬件实验“设计——配置——验证”的过程和WSRF协议通过暗含的资源模式把Web服务和“状态资源”联系起来的特性，依据面向服务的体系架构思想，提出基于WSRF的FPGA远程实验四层架构。 　　 在客户端的实现上，以提高远程实验客户的高效体验为宗旨，设计实现灵巧实用的客户端。通过JS与Flex交互配合调用的技巧，解决了B/S模式下读取文件的问题。同时很好地利用了Flex自身所具有的丰富的界面元素和丰富的数据模型，使得学生在实验过程中能够很好地交互实验，并从人性化和直观、形象上很好地呈现了实验结果，极大地增强了用户体验，很好地提高了学生实验的兴趣。 　　 在服务端，首先介绍采用服务资源模式封装实验服务的过程和优势，然后使用WSRF.NET实现了基于WSRF的实验服务——ALU运算器实验服务。按照WSRF规范封装成Web服务，采用标准的Web Service描述语言(WSDL)，对实验服务的方法接口，服务调用的入口参数，及返回值的类型进行描述。利用WSRF服务的资源属性定义和端点引用，很好地解决了实验过程中的状态问题。在服务端的资源调度上，比较现有的先来先服务、优先级先服务和小服务优先服务的调度策略，提出利用服务调度中反馈机制返回的历史服务时间来预测当前服务的执行时间，优先服务能够最快执行完的服务，增强实验设备的利用率。 　　 本文在设计好客户端和服务端之后，对客户端和服务端进行了联合调试，运行完全正常，达到预期目标。

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