第一篇:可重构系统原型设计及动态重构技术实现
可重构系统原型设计及动态重构技术实现
摘 要:可重构计算具有应用灵活、性能高、功耗低、成本低等优势。动态重构技术作为可重构计算的配置方法,具有配置方法灵活、耗时短、任务实时响应能力强等特点。文章首先提出了可重构系统原型的设计思路,并着重分析了可重构计算单元、存储单元、可重构管理单元等关键模块的设计理念。然后分析了动态配置技术的实现原理,并且基于可编程逻辑阵列,搭建了“嵌入式处理器+总线+可重构计算单元”的硬件系统,并实现了两种图像处理IP核的动态配置。
关键词:可重构计算;系统原型;动态配置技术
引言
可重构系统一般由主处理器耦合一组可重构的硬件部件,处理器负责任务的调度,而可重构的硬件部件负责执行算法[1]。可重构架构的研究主要集中在以下几个方面:不同粗细粒度的架构研究、处理单元结构研究、处理单元的互联方式研究、新型存储结构研究等。可重构系统的重构方法主要包含两大类:静态重构技术、动态重构技术。静态重构需要整个系统复位,往往需要断电重启;动态重构技术是在系统不断电的情况下,可以完成对指定计算资源、逻辑资源的模块级或电路级重构,具有功能实时切换、资源可复用等优势。
动态重构技术作为一种计算系统的新型配置设计思路,从传统的追求计算资源“大而全”,向追求资源的利用率转变。与传统的静态配置或完全配置方法相比,动态重构技术无需对所有计算资源重构,可以有选择性的进行重构资源加载,一方面,能够保证系统在其他单元正常工作的同时,根据待处理任务需求及数据特点完成自适应配置,保证了对逻辑资源的时分复用;另一方面,能够大大缩短功能切换单元的配置时间,保证任务的无缝对接及实时处理。
文章组织结构如下:首先提出了可重构系统原型的设计思路,从可重构计算单元、存储单元、可重构控制单元等多个方面做了细化阐述;然后分析了动态配置技术的实现原理,并基于Xilinx开发平台,搭建了“嵌入式处理器+可重构计算单元”的验证系统,实现了粗化、细化两种边缘提取IP核的动态配置;最后对试验结果进行评估。可重构计算系统架构设计方案
可重构计算原型系统的体系架构采用RISC架构通用处理器(CPU)、可重构控制单元、可重构计算阵列、可重构I/O接口和存储系统等部分组成。CPU与可重构计算阵列之间为并行处理关系。从系统设计复杂度和灵活度考虑,两者采用总线结构耦合。因此,在系统平台架构中,通用处理器、计算单元和接口单元之间采用总线连接方式。其系统架构见图1。
系统变换形态流程如下:系统进行计算功能变换时,通用处理器向可重构控制单元发送重构命令,可重构控制单元管理、调度硬件资源,并上报系统工作状态;当系统资源准备就绪后,通用处理器控制可重构硬件读取硬件配置数据并加载到器件中,以变换可重构计算单元或接口单元的形态,统一变换系统中全局存储空间的划分、管理及访问控制,各计算模块共享内存区的映射关系图;同时,根据新的计算形态加载相应的软件和数据,最终完成整个系统形态变换流程。功能切换时,只对可重构硬件的一部分进行重新配置,其他部分可继续执行任务。动态部分重构可以减少配置数据,加快了计算形态变换速度,提高了系统的适应性和灵活性。
通用处理器运行操作系统,负责系统的控制、计算形态管理、计算资源管理和任务调度;处理那些控制比较复杂、不便映射到硬件上,且计算量较少的计算任务,如变长循环、分支控制、存储器读写等。可重构硬件则用于处理计算量大、并行度高、任务相关度低的部分,执行程序中拥有规则的数据访问模式,控制简单的那部分“计算密集型”代码,主要由可重构控制单元、可重构计算单元、可重构I/O接口及片上高速总线组成。其中计算单元及I/O接口可根据应用需求重构为不同的计算形态。
1.1 可重构系统计算单元模型设计
可重构系统计算单元的基本思想要求将计算和存储两部分进行解耦合,因此采用了数据和指令存储物理分离的哈佛结构,将数据访问模块、指令组织与调度模块和指令执行模块分离。同时,根据流处理模型中生产者消费者局部性的特点,将数据访问模块划分成软件可管理的多个存储层次,各自保持独立运行。可重构系统计算单元主要有三个部分组成:控制单元、存储单元、可重构处理单元阵列。
控制单元。执行算法时,控制单元对可重构系统计算单元进行总体控制,协调可重构处理单元阵列、配置存储器、本地存储器、数据分配单元、数据合并单元的运行,根据系统运行状态和各个单元内部控制信号的反馈信息,改变各个单元的状态,保证系统正确运行。
存储单元。存储单元分为三部分:数据存储,寄存器堆以及配置存储。数据存储包括本地存储器,数据分配单元以及数据合并单元。本地存储器用于存储可重构处理单元阵列计算需要的输入数据和输出数据;数据分配单元用于从本地存储器或寄存器堆中读取数据;数据合并单元用于向本地存储器或寄存器堆写入计算单元的输出数据。寄存器堆用于存储中间数据,并向阵列发送配置字。
可重构计算基础单元。可重构计算单元是可重构阵列的核心部分,可以理解为粗粒度的最小计算单元。为了能够执行更多类型的算法,需要支持尽量更多的功能。例如,对于常用的计算密集型运算,需要支持FFT、FIR、DCT和点积等功能。因此成熟的可重构系统中,应该包含足够多基础功能、不同粒度需求的可重构计算资源库,以便于更加灵活的资源组合。
1.2 可重构系统存储单元模型设计
可重构计算系统的存储单元由CPU和可重构阵列共同访问操作。因此,存储单元主要研究CPU和可重构计算单元对内存访问的协调与控制机制,存储单元的模型设计需要主要解决如下问题:避免内存访问冲突、解决多个处理器模块并行工作会降低主存的访问效率的问题、解决可重构计算单元面临的端口和速度的限制。
存储管理单元主要解决多个模块并行工作时会降低访存效率的问题:多个模块共享片外内存会引起访问冲突从而导致等待;访问片外内存的端口数量非常有限,不利于数据通路中的并行访问。主要采取如下改进措施:(1)为可重构硬件平台增加内存管理单元,实现片外和片上内存的映射,保持数据一致性;(2)为内存访问提供多端口流水化处理或数据预读取;为应用提供定制化的缓存结构。
1.3 可重构管理单元模型设计
可重构管理单元负责控制任务,它主要接收通用处理器指令,完成系统形态管理和资源管理;计算单元的软件加载、配置管理和数据交换等任务。
其主要完成的工作有:(1)实现全局存储空间的划分、管理及访问控制,解决数据访问冲突,阻止非法访问;将各模块传递的数据存储在统一的存储区,以并行方式协同完成计算任务;(2)接收通用处理器的指令,将共享存储系统中的操作系统及应用软件加载到计算单元;(3)对系统内部可重构硬件资源进行管理,确保相应可重构计算单元或I/O接口功能变换时,不影响系统正常运行功能;(4)用于实现对可重构计算单元的动态配置,可以根据应用任务需求修改计算单元架构和计算模块的功能,并将计算单元、I/O接口的总线转换为统一的内部互连总线,提高了对外连接的适应性。基于可编程逻辑阵列的动态配置技术实现
2.1 动态配置技术原理
动态配置技术是实现可重构计算单元切换的关键技术,保证逻辑资源的时分复用,在优化资源配置的基础上实现对不同任务的响应。动态配置技术支持的配置阶段及配置策略,直接决定了不同重构单元是否能够实现无缝切换,进而影响了任务实时响应能力。目前成熟的动态配置技术需要提前编译待重构的逻辑资源、定义各硬件模块的接口和时序约束、明确各模块在可编程逻辑阵列上的实现区域及模块之间的物理连线。动态配置技术主要包括三个阶段,即设计阶段、编译阶段、运行阶段[2]。
设计阶段,根据任务处理需求,需要设计不同计算任务对应的功能电路,每种计算任务可能对应一种功能电路,或者是若干个功能电路的组合。在基于可编程逻辑阵列的逻辑设计中,电路设计采用硬件语言描述或者原理图描述的方法;顶层设计文件通过综合器生成网表文件,在布局/布线阶段,依旧可以对流处理器进行优化设计。
编译阶段,基于配置文件的生成工具,生成初始配置文件及若干动态配置文件;初始配置文件包含了非重构区域的系统或电路描述,每个动态配置文件对应一种计算任务。动态配置文件经过重构文件生成器,生成最终可以动态加载的配置文件。
运行阶段,非重构区域的处理器或者控制电路,可以自行分析待处理数据的特点或依据顶层控制指令,完成配置文件的动态加载。加载过程往往通过重构控制器及动态配置接口完成,重构配置器在重构数据库中选择相应计算任务对应的配置文件,通过动态配置接口将其加载到可重构平台中,并将可重构分区内的逻辑资源重构。
2.2 基于ICAP动态配置技术实现
Xilinx公司提供支持动态配置技术的整套开发工具,包括用于动态配置的配置接口IP硬核及相应的加载配置函数。开发者需要基于标准开发流程,搭建硬件平台并制作可重构计算单元的IP核;根据可重构部分的资源占用情况,在FPGA内部划分可重构区域资源的大小、位置及种类。ICAP(Internal Config Access Port)是可重构资源的内部配置接口,可以挂在到内部总线上;硬件平台搭建完成之后,编译系统会为ICAP提供唯一寻址地址,作为从外部存储空间向内部可重构区域加载的数据入口和通道。
如图2所示,基于ICAP的动态配置技术主要包含如下步骤:创建处理器硬件系统、创建顶层设计、创建布局/布线工程、定义可重构分区、添加可重构模块、设计规则检测、自定义配置、生成比特流、生成启动文件。创建处理器硬件系统及顶层设计后,需要对模块占用的资源进行预估,并根据预估结果创建顶层设计的约束文件。定义可重构分区、添加可重构模块阶段,需要充分考虑布局布线的时序及资源要求。图3为可重构系统的布局图,主要包括处理器、可重构分区、数据总线及其他非重构IP核等,处理器负责资源调度、可重构接口控制等;可重构分区用于实现流处理器的多形态变换;数据总线同时用作动态配置文件加载、各模块数据通信通道。
2.3 可重构计算系统平台搭建
如图4所示,基于动态配置技术的可重构架构的验证系统包括上位机、可重构计算系统(主要由可编程逻辑阵列组成),两者之间通过通信总线连接。主要包含以下模块:(1)可重构控制单元。该单元包含:内嵌通用处理器PowerPC、Linux操作系统、PLB总线等,主要负责可重构单元的控制、数据传输、资源调度等。(2)通信单元。该单元主要包含:以太网接口及串口,用于图像传输及控制指令传输。(3)内存管理单元。该单元主要包含片内定制的乒乓存储单元,用于源图像及中间处理数据的缓存。(4)可重构逻辑单元。可重构控制单元根据待处理数据的信息特征,通过动态重构方式加载不同配置文件。如可重构硬件模块1支持图像边缘的粗提取,可重构硬件模块2支持图像边缘的精细化提取。
上位机负责可重构配置单元的加载控制,能够根据待处理任务的数据特点和大小以及处理内容,选择最适应的可重构加载文件,并向可重构计算系统发出重构指令。可重构计算系统通过加载不同配置信息,可重构计算单元来并完成处理任务。在任务处理过程中,可重构计算系统可将任务状态信息、任务处理结果等用户关心的参数上报给上位计算机并打印输出。
文章实现的图像边缘提取算法包括如下步骤:图像平滑、图像锐化、边缘提取、边缘连接,最终得到完整的边缘图像。高斯平滑与LOG锐化过程采用空间域滤波方法,二值处理采用自适应阈值分离方法,边缘细化采用形态学变换的方法。其中粗提取模块主要包含以下三个步骤:图像平滑、图像锐化、二值处理。精细提取模块包括以下四个步骤:图像平滑、图像锐化,二值处理和边缘细化四个步骤。试验结果分析
3.1 试验环境
可重构计算系统的试验平台基于Xilinx提供的ML507开发板,处理器采用PowerPC440,操作系统采用Linux,处理器通过PLB总线与可重构配置区域及其他IP核通信。具体配置参数如表1所示。
3.2 试验结果评估
配置文件规模评估。实验结果表明,如果将“PowerPC处理器+PLB总线+图像处理IP核”的硬件系统全部重构,需要配置的比特流文件为1914KB;而图像处理IP核的重构只需285KB。由此可以看出,与静态配置技术相比,动态配置技术能够在保证大部分逻辑资源不变的情况下,选择性的完成资源重构。
配置时间评估。动态配置技术实现中采用的内部配置访问接口ICAP的时钟频率为50MHz,数据带宽8bit,理论配置速度为0.5× 108B/s。实验结果表明,动态配置技术无论在配置数据的加载时间还是重构总耗时,都大大减少。配置时间的减少,保证了计算资源的无缝切换,提高了不同任务的响应速度及实时处理能力。结束语
文章主要有如下贡献:(1)提出了可重构计算原型系统的设计思路,着重介绍了可重构系统计算单元、可重构系统存储单元、可重构管理单元等关键模块的设计理念。(2)搭建验证平台,并实现了动态配置技术。文章基于Xilinx开发平台,搭建了“PowerPC处理器+PLB总线+可重构计算单元”的验证系统,设计了边缘提取的自主知识产权核,实现了基于ICAP动态配置接口的可重构计算。实验结果表明该验证平台不仅具有较高的计算能力和计算灵活性,而且具有较强的资源调度能力,能够大大缩短资源重构的占用时间。
未来工作包括以下几方面:(1)进一步完善体系结构设计方案和系统计算模型;(2)结合可重构硬件的发展,进一步开展可重构支撑技术的研究,如:任务时域划分模型、软硬件划分及调度模型、硬件资源管理模型等;(3)深入研究可重构计算基础模型,建立多种架构的可重构单元模型库,以适用于更多的应用场景。
参考文献
[1]方琛,等.粗粒度可重构处理器的结构研究与设计[D].上海:上海交通大学,2010.[2]徐新民,等.FPGA动态部分重构的研究及位流信息重构的实现[J].科技通报,2008,24(2):236-230.[3]Krill B,Amira A,Ahmad A,Rabah H.A new FPGA-based dynamic partial reconfiguration design flow and environment for image processing applications[J].Visual Information Processing(EUVIP),2010.[4]Interoperability and performance standards for data modems[Z].MIL-STD-188-110B,2000.[5]Giovanni D M,Gupta R K.Hardware-software codesign[J].Readings in Hardware/Software Co-Design,2002
[6]KchuaiWu,JanMadsen.Run-timedynamic reconfiguration:Areality che
ck based on FPGA Architectures form Xilinx[J].Norchip Conferenc
e,2005.[7]Sergios Theodoridis,Konstantinos Koutroumbas.Pattern Recogntion,20
06.[8]ChristianFdaSilva,AliceM.Tokarnia.RECASTER:Synthesis of Fault-Tolerant Embedded Systems based on Dynamically Reconfigurable FPGAs[J].Proceedings of the 18th International Parallel and Distributed Processing Symposium,2004.[9]Dimos V.Dimarogonas,Kostas J.Kyriakopoulos.A connection bet
ween formation infeasibility and velocity alignment in kinematic multi-agent systems[J].Automatica,2008(10).
第二篇:电力客户信用动态智能分析系统的设计及实现
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电力客户信用动态智能分析系统的设计及实现
作者:孔伟伟 张利益 郑斌 马景涛
来源:《现代电子技术》2013年第04期
摘 要: 为能更加有效地评估电力客户的信用水平,增强供电企业事先风险控制的能力,在此通过层次分析法,建立了信用量化模型。在此基础上,运用Logistic回归模型计算用电客户的履约概率和违约概率。然后通过综合考虑违约概率和用电量,计算违约损失。最后从违约概率,违约损失以及信用下降程度3个方面进行风险预警,建立了电力客户信用风险动态智能分析模型,进而建立了基于此模型的电力客户信用智能分析系统。该系统在业务领域创造了很好的社会效益和经济效益。
关键词: 动态智能分析模型; 电力系统; 客户信用; 违约概率; 风险预警
中图分类号: TN911⁃34 文献标识码: A 文章编号: 1004⁃373X(2013)04⁃0136⁃05
第三篇:我国刑事附带民事诉讼制度的设计缺陷及重构之设想
我国刑事附带民事诉讼制度的设计缺陷
及重构之设想(1)[内容提要]由于受“重刑轻民”传统法治思想的影响,我国刑事附带民事诉讼制度的设计存在较大缺陷及不合理之处,与现代司法理念的基本要求相冲突,在司法实践中缺乏合理性和可操作性,不利于对刑事附带民事诉讼当事人合法权益的保护。随着司法体制改革的不断深化和现代司法理念的不断发展,有必要适时地对这一程序制度进行修改,使之具有科学性、合理性和可操作性,充分体现诉讼效益原则和诉讼经济原则,实现刑事审判的法律效果和社会效果的统一。笔者从我国的司法现状出发,以全新的视角分析现行刑事附带民事诉讼制度与现代司法理念之冲突,制度设计之缺陷及司法实践中存在的问题,合理借鉴英美法系和大陆法系相关制度的设计理念,提出了构造符合我国国情和司法实践现状的,便于操作执行的刑事损害赔偿制度。
[关键词]刑事附带民事诉讼制度理念冲突实践困境选择模式
刑事附带民事诉讼是刑事诉讼法学的边缘问题,也是司法实践中多年的难点问题。由于缺乏系统深入的研究,刑事附带民事诉讼的研讨大多停留在协调、完善附带民事诉讼制度的层面上。我国的刑事附带民事诉讼制度在理论及司法实践中都存在着较大的缺陷及冲突,就此笔者从建立现代司法理念的角度,汲取两大法系的精髓,提出重构我国刑事附带民事诉讼制度之设想。希望能抛砖引玉,推动诉讼制度研究的深入发展。
一、刑事附带民事诉讼与现代司法理念的冲突
(一)理论上的冲突
与世界贸易组织规则要求实行平等保护和全面赔偿原则相适应,现代司法理念的基本要求是程序的公正化和诉讼的民主化。而现行附带民事诉讼制度实行的实际效果与上述要求相差甚远。特别是该制度设计中对适用民事法律的不完整,割裂了民事法律在刑事附带民事诉讼中法律适用的统一性。进入民事程序与进入刑事附带民事程序因适用法律不同,其结果大相径庭。更有甚者,同一侵权事实构成犯罪的附带民事赔偿会比不构成犯罪的民事赔偿要少得多。这与世界贸易组织规则中要求的法治统一、非歧视性、透明度、公正司法原则不相适应。从根本上讲,刑事附带民事诉讼制度背离了现代诉讼的民主价值和公正价值。
由于我国附带民事诉讼制度在设计上过于简单、笼统,缺乏科学性、合理性,实践中可操作性差,并形成了各种不同的理论观点。如在性质上就有“混合诉讼说”、“特殊的民事诉讼说”、“民事诉讼说”等观点。有将刑、民二种责任在刑事附带民事诉讼中统一处理与将刑、民二种性质不同的责任分开处理更为公正的争议;在赔偿责任方面,有直接损失赔偿原则与间接损失(包括精神损害)赔偿原则的争论;在附带民事诉讼当事人范围中,有对于并非为已死亡被害人的近亲属,而为被害人承担丧葬费、医疗费、护理费等费用的人是否有权提起附带民事诉讼的争论;有善意取得人被追赃后能否向被告人提出赔偿,能否作为第三人参与附带民事诉讼的争论;有已死亡的被害人的亲属或继承人谁为附带民事诉讼原告问题的争议;有共同侵害人中没有被刑事起诉到法院追究其刑事责任,但能否成为附带民事诉讼被告的争论;有刑事案件的犯罪嫌疑人或被告人在诉讼过程中死亡,刑事案件的被害人应向谁提出附带民事诉讼的争论;有成年被告人的亲属自愿代为承担赔偿责任能否成为附带民事诉讼被告的争论;有在逃的同案犯的附带民事诉讼案件应采取何种方式处理的不同论点及追诉时效上的争议等等。理论上的争论各有所长,但均不能正确、全面论述清楚,并较好地在实践中适用。近几年来附带民事诉讼愈想规范操作,产生的冲突反而愈多,离现代司法理念愈远,该制度所暴露出来的弊端愈明显,理论与实践的背离愈难以弥合。我国刑事附带民事诉讼立法的价值取向在很大程度上违背了现代司法理念的内在要求,破坏了诉讼价值原则。
(二)与庭审方式改革的冲突
美国法学家达马斯卡讲过:“对抗制审判是理论上处于平等地位的对立双方在有权决定争端裁决结果的法庭面前所进行的争斗。”随着现代诉讼理念的不断扩展,理论界、司法界逐渐认识到传统刑事审判方式所存在的问题。1996年修改后的刑事诉讼法在借鉴英美法系对抗式审判方式的基础上,对传统的刑事审判制度进行了较大的改革,基本上确立了控辩式对抗的格局,但附带民事诉讼没有任何改进,只有与1979年刑诉法一样的规定。虽然最高人民法院颁布了一系列司法解释,试图规范附带民事诉讼,但由于该制度本身存在难以克服的内在冲突,使附带民事诉讼的审理过程仍然是在走纠问式审判的老路,使本来就不平衡的控辩双方由于被害人或民事原告的加入而更加不平衡,力量对比严重倾斜。法官在审理中还要站在原告一方,借刑罚的威慑力讯问民事被告,甚至以加重刑罚恫吓被告赔偿原告损失。在如此高压态势下,被告人在法庭上几无反驳能力,更无法行使其民事权利。民法上的平等、反诉、过错责任等制度和原则想在刑事法庭上实行基本不可能。抗辩式实行起来异常艰难,固然有制度配套不健全的原因,但刑事附带民事诉讼的审理方式难以使法官保持中立,而是使法官与被告处于直接对抗地位,使法官往往以主导者的身份去参与刑事附带民事诉讼。这与现代刑事诉讼理念要求控辩双方当事人在诉讼中的地位完全平等,双方参与的充分性、法官的中立性及程序的公正性理念是不相吻合的。双方因地位而造成的不平等和权利的不对等带来诉讼过程不公正,即使结果公正,仍不能称为理想的诉讼模式。
此外,XX年最高人民法院、最高人民检察院、司法部联合下发《关于适用简易程序审理公诉案件的若干意见》,目的是为推动司法部门尽可能多地适用简易程序,但由于简易程序规定的审结期限仅为20天,而绝大多数刑事附带民事诉讼案件的民事部分在这一期限内难以完成,故实践中很少适用简易程序进行审理。据该文件起草人统计,基层法院适用简易程序的整体数量少,全国不到20%,而在适用简易程序的案件中,超过审限的主要是刑事附带民事案件。可见,刑事附带民事诉讼制度对简易程序的冲击是巨大的。
(三)与沉默权的冲突
现代意义的沉默权是1966年美国著名的米兰达强奸案确立的“米兰达忠告”。即犯罪嫌疑人有权拒绝提供可能用来自我控罪的证据,只有犯罪嫌疑人明白地并且理智地放弃这些权利后,才可以对其进行审讯,如果没有进行预先的忠告就讯问,那么犯罪嫌疑人作出的任何陈述都不能接受为证据。虽然1996年我国修订刑事诉讼法的过程中,立法者未采纳赋予犯罪嫌疑人沉默权的主张,但随着1998年我国政府对《公民权利与政治权利的国际公约》的签署,沉默权迟早会在我国刑事诉讼法中得到反映。这是大势所趋,因为它与无罪推定、辩护制度、举证责任、程序价值、人权保障等现代诉讼司法理念相互依存,是刑事诉讼制度全面进步与文明的标志之一。我国刑事诉讼的现状迫切需要沉默权的实施,仅有无罪推定是远远不够的,要杜绝冤假错案的发生必须实行沉默权。然而沉默权制度的确立与我国现行的刑事附带民事诉讼会产生冲突。如在刑事附带民事案件的开庭审理中,被告人在刑事部分行使沉默权,而在接下来的民事部分审理中,被告人仍然行使沉默权则会给自己带来不利后果。因为民事诉讼的证据规则是优势证据原则,被告人沉默意味着认可原告人的主张,民事部分就会败诉。反推民事部分的证据确定是不是又会影响到刑事部分的证据认定呢?如果被告在民事诉讼中抗辩,放弃沉默,则必然要对事实陈述,对证据抗辩,这又是对刑事部分实行的沉默权自我否定。要在我国建立沉默权制度,就有必要改革现行的刑事附带民事诉讼制度,以实现保障人权的价值目标,这也是现代司法理念的内在要求。
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第四篇:基于ASP.NET技术动态IT培训网站的设计与实现
开题报告
基于 ASP.NET 技术的动态 IT 培训网站的设计与实现
一、选题的目的和意义
近几年来,基于 TCP/IP 的 Internet/Intranet 技术以非同寻常的速度被广泛应用于各级 企业及其他组织的信息发布与共享,其中一个很重要的手段就是建立 Web 站点发布信息。传统的静态网页技术已越来越不能满足用户的需求,因此各种动态网页技术应运而生。ASP 就是目前比较流行的动态网页技术之一,而 ASP.NET 是微软新一代的动态网页技术,并且 相对于其他编程技术,它有如下的优势。(1)面向对象性 ASP.NET 将 C#作为一种面向对象语言,在很多方面来看,C#将成为微软的与 Java 相似 的语言。C#是 ASP.NET 开发中一个最重要的功能,微软会将 C#发展成为 Java 的强劲对手。这 也是微软.NET 框架的一个重要组成部分。我们认为 C#是微软在编程市场上击败对手的主要 工具。我们期待着微软能在这个产品后面倾注全力,这样,C#可以成为许多程序员的又一 种选择。C#的诞生无疑将进一步加剧微软和 Sun 产品的战线,但这对用户是有利的,他们 可以选择两者之一来开发新的应用。(2)数据库连接 ASP 另一个亮点是它使用 ADO 对象、ODBC、OLE-DB 和事务处理管理器。因此 ASP Web 数据库应用开发特别简单。ASP.NET 发展了更多的功能,因为有了 ADO.NET。ADO.NET 带来了更强大更快速的功能。JSP 和 JDBC 目前在易用性和性能上同 ASP/ADO 相比已有些 落后,当新版本 ASP.NET/ADO.NET 出现后这样的差别会更明显。所以我们希望 SUN 应尽 快能花大力气来追赶 ASP.NET/ADO.NET 的组合。(3)大型站点应用 ASP.NET 将对大型站点(Web Farms)有更好的支持。事实上,微软已经在这方面付出 了巨大的努力。ASP.NET 可以让用户考虑到多服务器(Multiple Servers)的场合,当用户需 要更强大的功能时,仅仅只需要增加一台服务器。整个.NET 框架已经充分地提供了这个方 法。ASP.NET 提供了外部会话状态(External Session State)来提供内置式 Web Farm 的支持。另外,由于请求的各组件相互间经过了充分的优化,所以速度很快。(4)ASP.NET 还提供更多的其他方面的新特性,例如: 内置的对象缓存和页面结果缓存。内置的 XML 支持,可用于 XML 数据集的简单处理。服务器控制提供了更充分的交互式控制。
二、国内外发展动态和趋势
微软新一代平台的正式名称叫做“新一代 Windows 服务”(NGWS),现在微软已经给 这个平台注册了正式的商标——Microsoft.NET。在.NET 环境中,微软不仅仅是平台和产品 的开发者,并且还将作为架构服务提供商、应用程序提供商,开展全方位的 Internet 服务。在谈及这个平台中使用的新技术
,微软透露,它将在.NET 环境中提供更多新产品和全套的 服务。Microsoft.NET 将开创互联网的新局面,基于 HTML 的显示信息将通过可编程的基于 XML 的信息得到增强。XML 是经“万维网联盟”定义且受到广泛支持的行业标准,Web
浏览器标准也是由该组织创建的。微软公司为开发它投入了大量精力,但它并不是 Microsoft 的专有技术。XML 提供了一种从数据的演示视图分离出实际数据的方式。这是新一代互联 网的关键,提供了开启信息的方式,以便对信息进行组织、编程和编辑;可以更有效地将数 据分布到不同的数字设备;允许各站点进行合作,提供一组可以相互作用的“Web 服务”。根据.NET 构想,未来微软所有产品都将走向“服务化”,而消费者将通过租借的方式使 用 Office 软件,或通过 MSN 用户身份,获得网络音乐服务。然而,根据种种迹象表明,微软早已为.NET 战略后新的划时代战略做了准备,这个新 战略将会比.NET 战略更可怕,因为它将可能垄断未来所有的软件市场!如果将 PC 时代分 为 DOS平台时代和 Windows平台时代的话,按照微软的意思,网络时代将会分为.NET平台时代和这个新的平台时代。ASP.NET 又叫 ASP+,但并不仅仅是 ASP 的简单升级,而是 Microsoft 推出的新一代 Active Server Pages 脚本语言。ASP.NET 作为微软公司发展的新的体系结构 Microsoft.NET 的一部分,其中全新的技术架构会使编程变得更简单。ASP.NET 是在抓住 ASP 的最大优点 并全力使其扩大化的基础上开发出来的,同时也修复了许多 ASP 运行时会发生的错误。目前支持 ASP.NET 开发的平台只有 Windows XP、Windows 2000/2003、Windows NT4(Service Pack 6a),其中的 Web Service 除去这些还在 Windows 98、Windows ME、Windows SE 上获得支持。随着 Internet/Intranet 技术的不断发展,只有服务器的动态网页技术才能 满足各种 Web 应用程序日益提高的要求,因此各种动态网页技术先后出现。相对于 ASP.NET 而言,ASP 技术较为熟悉,使用简单便利。但由于 ASP 本语言自身的局限性,使其功能受 到了很大的限制。而 ASP.NET 的强大功能恰好弥补了 ASP 的不足,因此,ASP.NET 技术代 替 ASP 是一种必然的趋势。ASP.NET 从现有的 ASP 结构体系上跨出了一大步,其整个构造 体系使开发结构化的应用程序变为可能。Web 表单带来了一种更加直接和易于使用的开发 模式;服务器控件增加了提供公共功能的能力,从而使扩展和加强现有功能变得容易;数据 捆绑使创建数据约束型应用程序变得十分简单。它不但具有许多很棒的新功能,而且还有一 个用于开发 Web 应用程序的真正框架。越来越多的开发者开始使用这种技术,它的出
现给 Internet 的发展带来了一次新的浪潮。
三、课题研究的基本内容
该课题为设计并实现一个基于 ASP.NET 技术的动态 IT 培训网站。该网站具有如下模块: 登录注册模块:用来识别用户身份信息的必要手段,用以在线报名、在线咨询以及 学员论坛; 课程信息发布模块: 做为网站介绍自己、宣传自己培训课程的不可或缺的手段之一,让用户第一时间了解该网站推出的培训课程; 在线报名模块:通过该模块,实现学员与培训学校之间的零距离报名; 在线咨询模块: 能为用户解答各种与网站的信息有关的问题,使用户和学校进一步 拉近距离。学员论坛:回答学员问题,提供各个学员之间互相交流的一个平台,是促进培训学 校教学质量提高的一个重要手段。
四、研究内容及拟采用的方法和手段
1.在充分调研和需求分析的基础上,完成网站的如下设计工作。总体功能规划设计。数据库的逻辑设计。
网页框架的规划设计。2.利用 ASP.NET、C#语言、ADO.NET、SQL Server 2000 数据库技术来实现一个动态交 互式的 IT 培训网站。
五、预期达到的水平及所需的科研条件
(1)网站建设的基本目标为: 用户登录注册: 用户通过注册个人信息来设置自己的登录名和密码。通过用户的登 录,来实现网站对用户更好的服务和管理。用户个人服务:用户登录后,出现用户的个人服务界面,包括个人密码修改、自己 的信息修改、个人所报课程的列表信息和提问咨询信息,以及通过网站统计出来的 该用户的喜爱课程类别的一个推荐列表等。课程信息发布模块: 通过后台发布课程信息对数据库进行操作修改,来实现前台对 各个课程信息的发布,让各个用户能在最短的时间内了解网站的各个课程的详细信 息。新闻信息发布模块:通过发布一些教育业内新闻,以及其相关的一些信息,让用户 了解目前的一些情况。在线报名模块:用户登录网站后,通过网页寻找和选择适合自己的课程,然后填写 自己的详细信息以及报名的方式来报自己所要进行培训的课程。通过该模块,用户 可以很方便的查询该课程的任何信息以及报名。教师管理模块: 介绍各个教师的信息及其所教的课程,让用户通过网站了解自己所 喜爱的教师,选择该教师所教的课程。学员管理模块: 介绍该网站培训出来的优秀学员的信息以及他们的个人照片,通过 介绍他们成功的经历和一些经验来激发用户对该网站培训课程的兴趣,让他们觉得 学习该网站的某一课程对他们来说是多么必要。企业招聘信息发布模块: 通过发布一些合适企业的招聘信息让学员能更快地找到工 作。信息咨询
模块:让用户能通过在网页上以留言的方式快速地提出自己不明白的问 题,以便让管理员及时解决。学员论坛:让学员有一个能够互相交流和学习的平台,通过论坛,让他们之间能够 互相交流学习经验,解决学习中不懂得问题,以及一些成功的经验心得。用户访问追踪: 让网站能通过用户对该网站课程的点击次数以及时间来判断大部分 用户的需求,以便网站能根据他们的需求进一步改善网站的各个服务。(2)开发平台 操作系统:Windows Server 2003。数据库开发工具:SQL Server 2000。网页开发工具:Dreamweaver MX。动态网页技术:ASP.NET。Web 服务器:Internet 信息服务(IIS)管理器。
六、进度安排
3 月 15 日----3 月 31 日 收集资料,阅读文献,完成开题报告 4 月 1 日---4 月 7 日 系统分析阶段 4 月 8 日----4 月 20 日 系统设计阶段
4 月 21 日----5 月 20 日 系统实施与编程。5 月 21 日---5 月 27 日 系统调试与改进 5 月 28 日---6 月 5 日 毕业论文撰写 6 月 5 日---6 月 10 日 毕业论文打印、毕业答辩准备及 PPT 制作。
参 考 文 献
[1] 郑淑芬,许嘉仁,张书源.新一代 C#与 ASP.NET 权威指南.北京:中国青年出版社.2001 [2] 杜轩华,袁方.web 开发技术.上海:上海大学出版社.2005 [3] 求是科技.ASP.NET 数据库管理系统开发实例导航.北京:人民邮电出版社.2005 [4] 刘浩,陈曙东.C#编程实例与技巧.北京:清华大学出版社.2002 [5] Jesse Liberty.C#程序设计.北京:中国电力出版社.2002 [6] 刘杰,陈发吉,孙维煜,胡方霞.C#案例开发.北京:中国水利水电出版社.2005 [7] 张智毅.Visual Studio.NET+SQL Server 数据库开发从基础到实践.北京:电子工业出版社.2006 [8] 王珊.数据库系统简明教程.北京:高等教育出版社出版.2004 [9] 刘方鑫.数据库原理与技术.北京:电子工业出版社.2002 [10] 章立民.SQL Server 2000 Transact-SQL 程式设计.台北:台湾出版社.2002 [11] 肖建.ASP.NET 编程实例与技巧集粹.北京:北京希望电子出版社出版.2003 [12] Jeffrey Richter.Microsoft.NET 框架程序设计.北京:清华大学出版社.2003 [13] 陈安全,刘莉译.Visual Studio.NET 高效编程.北京:清华大学出版社.2002 http://chs.gotdotnet.com/quickstart/ [14] 微软.NET 技术的快速入门网站
[15] 微软官方.NET 指导站点 http:/// [16] 中国 DotNet 俱乐部 http:/// [17] DOTNET 中华网 http:/// [18] 孟宪会之精彩世界 http://dotnet.aspx.cc/ [19] CSDN 文档中心 http://dev.csdn.net/
第五篇:毕业设计(论文)题目网络动态同学录系统的设计与实现
毕业设计(论文)题目:网络动态同学录系统的设计与实现
要求:1.WEB服务器端的开发环境采用ASP+SQL server2005;
2.采用B/S的体系结构;
3.要完整的一套设计(开题报告、论文、答辩PPT),其中论文要做到以下
1正文包括需求分析、几点:○系统模块功能设计、系统的实现、调试运行;2调试运行必须写明整个系统开发时遇到的问题以及怎样解决,○用了些什么比较好的方法技术解决了些什么困难问题,重要体现自己做的过程,其
3整个论文不能出现大量的代码和截图,他内容由投标人适当写;○只能粘
4摘要3000字(英贴必要的代码和截图,正文字数要一万一千字以上;○
译汉)。
4.把整个系统的文件打包发给我,我把它放到相关目录下,在IE输入地址可以运行,不要EXE文件;
5.不要把网上的东西直接挡给我,必须修改来符合我的要求才给我,界面必须改,当然原创最好;
6.整个系统的模块不需要多,只要相应的功能强大一点就好;
7.纯属个人要求,希望投标的人有点耐心,在后期如果有问题的话,能够通过QQ提供点帮助;
8.5月1日前必须给我,能够提前也好。
本人QQ:497474286.有什么疑问通过QQ发给我,加QQ时,注明:毕业设计。