MAX+PlusⅡ平台下计算机系统硬件课程设计的虚拟实践分析

卜峰

【摘要】 计算机系统硬件课程设计的虚拟实践教学是一项工程复杂的教学任务，实践教学能够加深学生对计算机组成、计算机工作原理、整机概念等的认知与掌握，但是，在学习的过程中，需要学生利用中大规模集成电路深入的剖析计算机系统的组成分析、设计以及测试与验证。计算机系统硬件课程设计的虚拟实践教学改革势在必行。本文对如何在MAX+PlusⅡ平台下优化计算机系统硬件课程设计的虚拟实践方案展开研究。

【关键词】 MAX+PlusⅡ平台 计算机系统 硬件 课程设计 虚拟实践 方案

在新一轮教育改革浪潮的冲击下，高校计算机系统硬件课程设计的虚拟实践教学改革提上日程，逐渐的引起社会各界的关注和认可，而且在实践教学过程中，侧重锻炼学生的思考能力、操作能力以及创新能力，且在优质的虚拟实践教学方案的指导下，节省实验资源，全面的调动学生的学习兴趣和主观能动性，从而全面的提升教学质量，培育出适应社会发展的高素质复合型、创新型人才。在此基础上，本文尝试研究MAX+PlusⅡ平台下计算机系统硬件课程设计的虚拟实践方案，旨在为高校计算机系统硬件课程设计的虚拟实践教学改革提供一定的参考与指导。MAX+PlusⅡ平台下计算机系统硬件课程设计的虚拟实践方案的优化包括两大点，即：虚拟实践平台的科学选择和实践方案的优化与升级。下面详细的对这两点展开阐述：

一、MAX+PlusⅡ平台下计算机系统硬件课程设计的虚拟研究

据相关调查（国内外各种文献资料、相关报道等），我们发现：计算机系统硬件课程设计可以利用复杂的可编程逻辑设计器件实现自动化实验平台的设计，并且可以用来模拟真实的硬件平台，以便为虚拟化计算机系统硬件实验提供基础。MAX+PlusⅡ平台具有硬件描述语言、时序图、电路原理图等多种多样的输入功能，而且可以利用MAX+PlusⅡ平台提供率的标准门电路以及芯片等逻辑性器件，高效的完成数字电路的一系列过程（包括设计、输入、编辑、编译、仿真以及封装、下载）。

图1中展示了以CPLD为基础的虚拟仪器数字适配器整体构造，在PC机ISA槽中插入适配器实现PC机总线接口的电路功能。模拟电箱组成测试箱基本结构，并依靠各子仪器完成模拟输入信号的处理和控制。

二、实践方案的优化与升级

近年来，MAX+PlusⅡ平台发展迅速，已经成为高校计算机系统硬件设计的主要应用平台，且由于MAX+PlusⅡ平台具有强大的灵活性以及可保存性，能够有效的打破传统设计教学对不同实验的束缚，方便学生进行科学的实验验证。另外，在教学过程中，教师要根据课时安排，以及学生的内在发展需求，及时的调整教学方案，并且学生可以根据自己的时间安排，进行自主实验，将学生的潜在能力充分的挖掘出来，并且在学生实验的过程中，教师尊重学生的意愿，加以指导与辅助。在实践教学方案的优化及升级中，往往需要优化课程安排、优化教学内容、丰富教学手段等。在优化课程安排上，需要加大MAX+PlusⅡ平台发展迅速，已经成为高校计算机系统硬件设计课程比重，适当的减少理论课，增加实践教学课程的时间，并且鼓励支持学生利用课余时间，进行自主实验学习，学校随时对自主实践学生开放实验室，保证学生能够在合理的时间内，完成实践锻炼；在优化教学内容上，要涵盖计算机系统硬件设计的基础概念、CPU设计、存储系统、指令系统、流水线技术、向量标量处理机、输入输出系统等，并且在必修和选修课的设计上要充分的彰显出科学合理性；在丰富教学手段上，除了传统的课堂教学以及实验室验证之外，还要定期的安排学生到大型企业进行学习，并积极的开展校园外活动，组织学生开展计算机竞赛，全面的提升学生的综合技能和综合素质，带动教学质量的提升。

综上所述，MAX+PlusⅡ平台下计算机系统硬件课程设计的虚拟实践方案优化及生机有利于全面的提升高校计算机教学水平，且是计算机教学改革的重点及难点，需要在剖析高校计算机系统硬件课程设计的虚拟实践教学现状的基础上，科学的选择虚拟实践平台，不断的优化、升级实践教学方案，才能全面的提升其教学水平，提高学生的综合技能和综合素质，培育出适应社会发展的高素质的复合型、创新型计算机人才。

参 考 文 献

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