课程设计论文摘要：近年来，C语言编程在嵌入式系统越来越受到广大技术人员的青睐。介绍了C语言系统软件的编程思路，阐述了嵌入式系统编程软件架构的基本知识，包括模下面是小编为大家整理的课程设计论文3篇,供大家参考。
课程设计论文篇1
摘要：近年来，C语言编程在嵌入式系统越来越受到广大技术人员的青睐。介绍了C语言系统软件的编程思路，阐述了嵌入式系统编程软件架构的基本知识，包括模块划分、分层架构、中断服务程序编写、系统软件设计要领等，并给出了在编写嵌入式系统C语言时基本架构所包含的主要内容。
关键词：C语言；嵌入式系统；程序框架
1概述
C语言的广泛应用主要是因其具有出色的移植性，能够在多种不同体系结构的软件或硬件平台上运行；语法机制结构紧凑、使用灵活并能直接访问硬件；并具有很高的运行效率。与一般形式的软件编程相比，嵌入式系统有其特殊性，其面向的是一种专用的计算机系统，既有应用层次上的通用性，也有硬件操作的复杂性。因此，运用高效合理的编程构架和设计流程，规范管理编程的过程，对于提高程序的安全性可靠性是十分有利的，同时可以提高软件的开发、执行、维护效率。在常规软件编程基础上，把分层思想、模块化思想、面向对象技术应用到嵌入式C语言编程系统中，对嵌入式编程中的模块划分、分层架构、中断服务程序编写、系统软件设计思路进行讨论。嵌入式系统的高速发展使得对其编程的效率与质量有了更高的要求和标准，更需要一种更加普遍并高效的编程框架与基本标准，以供广大技术人员参考与使用。
2模块划分
模块划分是指把一个复杂的、综合性的程序根据可实现的不同功能分成小段，每一小段可实现一个特定的功能。软件应尽量减少与外部模块的联系，提高程序的可移植性，并且明确其可实现的功能。一般情况下，嵌入式系统包含硬件驱动模块与软件功能模块。一个硬件驱动模块对应一种特定的硬件，划分软件功能模块时应尽量满足低偶合、高内聚的基本要求。设计实现不同功能的模块时，有两个重要原则，
（1）模块的独立性，各个功能模块之间不会有信息交叉混淆，不会互相影响互相依存，一个模块中函数指令不需要其他模块的变量，模块之间的连接通过函数接口来实现。
（2）正交性，各个功能模块是唯一确定的，其中的变量与其实现的功能是无歧义的。在划分模块时有下列注意事项：
（1）某一个模块提供给其他功能模块所需调用的数据和外部函数需在头文件（。h）中以extern关键字来声明。
（2）某 m..cn 功能模块内的全局变量与函数信息需在。c文件的开头以static关键字进行声明。
3分层架构
3.1分层方向
分层技术有两个方向，目前嵌入式系统应用层开发常用的方法是自顶向下，即从抽象到具体，从逻辑整体描述规范或者最顶层的程序为起点向下延伸到具体的操作模块。自底向上是另一个思路，即从具体功能到抽象实现，是在硬件驱动开发中常用的方法。先分析功能模块，使其作用在某个应用对象上，分析常用操作的方式。这两个方法各有优势，为了达到较好的效果，在系统软件设计过程中，可按照具体需求把这两种方法混合使用。在逻辑分析应用时采用自顶向下的方式，规范功能模块的逻辑表达，提高各个模块的开发、执行、移植效率。使用自底向上的方式规范硬件操作，把单位操作从中抽象出来，以便进行上层应用的模块移植。
3.2分层架构设计方法
分层是为了更好地满足编程时各功能需要，把一个总体功能分解成一个个小功能，分层进行实现，再整合。这样就需要把代码分解成不同概念层次的模块，确定各个模块的联系，进行合理连接，最终实现复杂的总体功能。分层时有固定的需要遵循的原则：
（1）分层时尽量减小层间关联性，不要互相影响互相制约，降低模块的可移植性。若某一层出现了错误或问题，也可以不影响整个程序，只影响部分功能的实现。则技术人员可有针对性地对这一层进行修改完善，不对其他层产生影响。
（2）每层需要为该层的上一层提供支撑，每层可以独立地解决一个特定的问题，如频率采样功能，可以分为数据采集层、数据处理层、数据显示层等，层与层之间相互联系，实现功能。
（3）尽量实现层与层之间的高度内聚、相互之间又低耦合，每层内部对模块进行划分，实现最优模块化，可移植性也最强。如果把功能分解得越简单清晰，实现起来也就越容易，但若把功能目标太过细化，又会引起调用次数增多，复杂程度增大的问题，所以合理划分层次和模块，是需要不断尝试和修改的。以自底向上、自顶向下与模块化的方法进行分层架构。首先，对嵌入式系统应用需求进行梳理，为把各种不同的模块功能抽象出来，先采取自顶向下的方向，再由软件层次转化到概念层次。这是一个必经的过程，把目标需求抽象出来，转化为开发软件的功能。比如，采集信号频率，需要信号的数据，输入嵌入式系统，经算法和程序，在LCD屏上显示频率，这涉及到了硬件驱动、数据采集与处理、数据显示等层次。接下来是对硬件所需实现的功能进行抽象，采用自底向上的方式，硬件操作原语是在抽象硬件所需实现功能时必须细化出来的。在嵌入式编程系统中，由软件编程驱动硬件来实现相应的功能是很普遍的，为减少硬件功能的相互耦合与相互影响，对硬件功能进行封装，这不但有利于实现不同功能间的低耦合，还可以使当前系统更加简单易行，便于程序的执行与应用，提高程序的可移植性。现在更多地倾向于采用自顶向下与自底向上两种方法相结合的思想，为确保每层的上一层调用都能得到满足，需要逐层检查相邻层间是否有信息交叉，调用关系是否合理。最后，优化模块的功能设计，整合各个功能层的功能，并进行分类，尽可能实现模块的最优化。嵌入式系统需要进行面向对象、去中心化设计，设计时可以将系统逻辑架构区分为以下4个不同的层次：
（1）应用管理层。实现功能调度、逻辑转化、显示界面关联等功能。
（2）算法协议层。实现的功能为数据库访问、协议管理与解析、算法实现、文件整理等。
（3）功能拓展层。实现各个器件的功能可移植性、接口连接访问等功能，并实现器件的低耦合性。
（4）硬件驱动层。硬件操作原语由硬件驱动层提供，并实现硬件功能的独立性。以上的分层方式与原则，整合了可实现相似功能或同类的功能模块，使代码应用、算法与硬件功能之间的相互联系大大减少，降低了各个功能在设计和实现时的耦合性，避免交叉混淆，使嵌入式系统的程序代码结构更加明晰，可用性更高。可以支持多个应用逻辑的模型算法才是一个成熟的算法，可以在不同硬件环境中顺利执行与应用的软件功能模块才是一个成熟的功能模块，这样可提高嵌入式系统软件功能模块的开发、执行、移植效率。
4中断服务程序
程序有时需要实现自动停止正在运行的程序并转入处理新的情况的程序的功能，这就需要中断服务程序处理新情况后再返回原被暂停的原程序断点继续运行。中断服务程序是嵌入式系统中的重要部分，因中断系统可便捷地在系统的运行过程中实现中断，执行中断服务程序，并快速返回断点继续主程序，从而提高系统的运行效率，并且在不产生中断时不占用内存，节约系统内存。现在已经出现许多在标准C语言上对中断服务程序的拓展，出现了新的用于表示中断函数的关键字，如#programinterrupt等。当编写中断服务程序的函数时，中断现场入栈和出栈代码会由编译器会自动为该函数提供。中断服务程序需要满足下列要求：
（1）中断服务程序不能有返回值。
（2）不能给中断服务程序传递参数。
（3）中断服务程序应尽量简单精炼。
5系统软件设计
5.1C语言的面向对象化
中类的概念出现于在面向对象的语言中。对某一类数据的特定操作的集合称为类。类包含了两个范畴：数据和操作。面向对象有3个特性：封装、继承和多态。继承是指通过结构嵌套可实现对象属性的继承。封装是指把数据和函数捆绑，调用时可把函数与数据一起调用。多态是指不需考虑函数的数据调用方式，调用函数时可有多种不同方式。但更多时候，为使软件代码结构清晰易操作，只需将数据与函数进行封装即可。有时C语言编程时，会出现数据与函数联系不紧密，结构混乱等问题，C语言模拟面向对象是为了解决这些问题，意义并不在于模拟这个行为本身。
5.2模块重用设计
一般通过模块化来实现C语言代码重用，其中包含头文件和函数实现文件。一般有两种方式定义函数：
（1）宏定义，宏定义的优点在于不会占用额外内存，与函数的参数类型无关，缺点在于一些功能是无法通过宏来实现的；
（2）函数，函数可实现的功能较多，并且可重复利用，可以接受其他函数的数据，也可把运算结果作为返回值输出。
6结语
阐述了C语言嵌入式系统编程的所包含的基本元素与基本框架，合理的软件设计架构可大大提高程序的开发、执行、移植效率，在实际应用中有重要价值。
参考文献
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[2]孙育红．数字多媒体数据采编系统设计与实现[J]．现代电子技术，2017,40（15）：122－125．
[3]黄亚克。嵌入式系统C语言编程方法研究[J]。科技信息（学术研究），2007,(16):166-167.
课程设计论文篇2
摘 要：一般在较大的程序设计当中，如果把汇编语言与高级语言程序结合起来使用，把两种语言的优点都发挥出来，充分利用两种的优势，进行混合编程，则可以很多的难以解决的难题。在程序设计的实践当中，C语言和汇编语言可以相互调用，C语言可以调用汇编语言，汇编语言可以调用C语言，也可以把其中一种语言程序嵌入到另一种程序语言当中。本文就是探讨把C语言与汇编语言两种语言进行混合编程，实现两者的最佳组合，从而解决一些实践难题。
关键词：汇编语言；C语言；混合编程
汇编语言的优势就是速度快，占用存储空间不大，而且可以随时控制硬件，这些优点是其它的程序语言无法取代的。汇编语言也有不足之处，就是在高级程序的编写与调试时存在着较大的困难，特别是在处理一些数据或者一些混合运算时显得更加困难。
C语言，它的优势就是在于功能全面，表达形式多样且灵活，开发使用效率很高，具有其它高级语言无法具有的优势。通常在软件开发过程中，大部分程序采用高级语言编写，以提高程序的开发效率；但在要求执行速度快、占用空间少或要求直接控制硬件的场合，则利用汇编语言编写，以提高程序的运行效率。
1.汇编语言和C语言混合编程的方法
C语言和汇编语言混合编程的具体方法有以下几种。
2.1 参数传递
汇编语言程序和C语言程序在调用时会涉及到参数传递，一般采用堆栈进行传递。在汇编语言中将BP作为基址寄存器，调用程序先将来自于C语言程序中的参数依次压入堆栈中，然后当需要使用这些参数时，再用BP加上不同的偏移量依次对堆栈中的数据进行存取操作。
2.2 调用关系的确定
对于将要涉及到调用的过程或函数需要事先说明和建立调用与被调用关系。被调用的过程或函数应预先说明为外部类型，以便被外部模块引用，而调用程序也需要在程序中说明将要引用的外部模块的名称。在说明调用关系时还应根据不同的存储模式确定相应的汇编语言格式。C程序小模式对应汇编程序的近类型过程，而C程序大模式则对应汇编程序的远类型过程。
总而言之，汇编语言和C语言的混合编程方法可以使汇编语言与C语言之间取长补短，充分发挥各自优势，相互交叉调用，进行参数传递，共享数据信息和数据结构，使由此开发的软件更实用、更安全可靠，使开发和编程工作达到事半功倍的效果。
参考文献：
[1] 罗南超，向昌成，李唐辉。 汇编语言实现多种进制的通用输入输出[J]电脑知识与技术， 2008,(36) 。
[2] 崔卫东。 VC++与汇编语言混合编程的研究与实现[J]福建电脑， 2007,(05) 。
[3] 宋金华。 汇编语言和C语言在图形处理中的综合应用[J]湖北广播电视大学学报， 2010,(12) 。
[4] 张银，索旭华，廖建林，郭娟。 AOCC应用软件的快速仿真平台的研究与技术实现[J]航天控制， 2010,(02) 。
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课程设计论文篇3
制药设备与车间课程设计的教学实践
摘要:《制药设备与车间设计》是制药工程专业的专业主干课、核心课和必修课，本文对该课程的相关课程设计从课程设置思想和教学目标、设计题目、任务要求、考核、教学环节等方面进行了教学实践与改革探索。
通过有益的尝试，学生能够正确的运用所学的理论知识，撰写规范的设计说明书，并绘制出标准的固体制剂生产工艺流程图、车间平面布置图等施工图纸。
学生的工程设计能力有了显著的提高。
关键词:制药设备与车间设计；制药工程；课程设计
制药工程是以药学、化学工程与技术、生物工程为主并相互交叉的新型学科[1]。
制药工程专业经十几年发展，开办院校目前已增至二百多所[2]。
《制药设备与车间设计》课程[3-5]是我校制药工程专业本科生的专业主干课、核心课和必修课，该课程的前身是《制药工程基础》，
xx年学校重新修订了制药工程专业本科生的培养方案，对该课程增加补充了车间设计等相关内容，将课程的名称改为《制药设备与车间设计》，强化了对制药工程专业学生工程设计等能力的培养，同时对该课程的相关课程设计的实践环节也提出了新的要求。
针对这些新内容和新要求，在本课程的课程设计环节我们进行了新的教学实践与改革探索。
1课程设计的设置思想和教学目标
（1）设置思想《制药设备与车间设计》课程设计在学习《制药设备与车间设计》理论课的基础上，通过课程设计，使学生熟悉制药工程设计的基本程序、原则和方法，
能够查阅国内外最新的技术资料、国家技术规范、正确选择公式进行设计计算，运用简洁的文字、图形和工程语言正确表述设计思想与结果。
（2）教学目标本课程设计是学生在先修了《机械基础》、《化工原理》、《物理化学》、《制药工艺学》、《中药药剂学》等课程的基础上，由《制药设备与车间设计》课程开设的实践教学环节，通过该教学环节可实现如下教学目标。
知识目标:本课程设计需要学生运用制药工程中各类典型设备的工作原理、基本构造及设计计算等知识，完成制药设备与车间的设计，通过该设计，学生应主要掌握工程设计的基本程序、原则和方法等知识。
能力目标:通过本课程设计，学生应获得分析和解决工程实际问题的能力和科学、严谨的工作作风，使学生逐步树立正确的设计理念，提高学生的工程计算能力、设计及绘图的能力。
素质目标:通过本课程设计，学生应获得初步独立从事制药工程设计的基本素质。
2课程设计的题目
本课程的课程设计安排在大四第七学期，完成《制药设备与车间设计》的理论课教学后进行，由于前置课程《中药药剂学》、《制药工艺学》、《化工原理》等相关专业课已经学习，学生对制药的整个工艺过程及相关设备已经有了一定的理解。
固体剂型是最常见的一种药物剂型，在药物制剂中约占70%，有散剂、颗粒剂、片剂、胶囊剂、滴丸剂、膜剂等多种剂型。
在车间设计类型中，我们选择了最常见的固体制剂车间设计[6-8]，药物剂型选择了应用较广泛的三种类型片剂、胶囊剂、颗粒剂。
主药药物名称则每年结合学生在第六学期开设的《中药药剂学》的综合性实验的内容，在综合性实验中，学生根据实验的要求自主开展药物的选择、剂型的确定，查阅文献来确定药物的处方、制备的方法。
课程设计就以此为依据，让学生们更好地理解如何将实验室的小试实验转换成工业化生产，确定生产工艺流程，进行固体制剂车间的设计，并将设计成果以图纸和设计说明书的形式表现出来。
3课程设计的任务要求
本课程设计的时间是二周，要求学生在规定的时间内完成一份设计说明书的撰写和两张A1号图纸的绘制。
（1）设计说明书要求学生根据任务书确定的药物剂型，通过查阅文献自行确定固体制剂的生产工艺，用准确的语言描述整个工艺流程，绘制工艺流程的示意图（框图），在示意图上标注洁净区和一般生产区的具体划分。
根据任务书给定的年产量说明生产的年工作时间、生产班制、生产方式，绘制排班表，进行相应的物料衡算；然后依据工艺流程、物料衡算的结果进行设备选型及计算，绘制设备一览表。
设计车间的平面布置，要求对车间设计进行说明，包括人流物流走向、洁净区划分、人净物净措施、安全防火措施等，给出车间总面积、洁净区和一般生产区面积等参数。
最后列出主要参考文献，对整个设计工作进行总结。
设计说明书的撰写提纲举例:①设计任务；②设计概述；③工艺流程；④物料衡算；⑤设备选型及计算；⑥车间设计；⑦总结。
（2)图纸要求学生完成两张(A1)图纸的绘制，分别完成带控制点的工艺流程图(PID图）和车间平面布置图。
带控制点的工艺流程图要求标注出全部的设备、管件、阀门、管道等，车间平面布置图须注明设备名称、位号，标注各房间名称，在图中标注洁净区划分。
4课程设计的考核
课程设计成绩的评定综合考虑出勤、过程表现、课程设计图纸、说明书的质量和答辩情况等环节，最终成绩按优秀（90～100分）、良好（80～89分）、中等（70～79分）、及格（60～69分）、不及格（60分以下）五个等级进行综合评定。
设计考核的内容包括:设计说明书（说明书内容是否完整、正确，文字表达是否简洁、清楚）、图纸的质量（车间布置是否合理，图纸表达是否规范、正确，图面是否整洁、清楚等）。
具体评分主要从以下几方面进行评定:（1)查阅文献(10分）:在课程设计任务书中仅给出生产药物的名称、剂型和年产量，具体的生产工艺需要学生通过查阅文献进行综合比较来确定，考察学生查阅文献资料，收集、整理、加工各种信息及获取新知识的能力。
（2)设计说明书(30分）:主要考察工艺流程设计的合理性、物料衡算的准确性、设备选型及计算的合理性、车间布置设计方案的详细程度及书写语言的流畅性等。
（3)图纸质量(30分）:考察工艺流程绘制、车间整体布局的合理性，图样绘制与技术要求符合国家标准，图面质量及工作量符合要求。
（4)答辩及过程表现(30分）:在规定的时间内完成整个设计的要求，答辩时能用准确简洁的语言表述整个设计内容、准确回答提出的问题。
5课程设计的教学环节
（1）课程设计前期为了使学生能更好地完成课程设计，在课程设计开始前进行设计动员、提前下达任务书，进行有关说明。
将《生产工艺实习》课程与本课程设计相结合，带领学生参观学院和企业联合的实践教学基地，深入药厂的固体制剂车间，通过工程技术人员现场介绍指导加深学生对固体制剂车间设计的理解，将理论与生产实践相结合，更好地完成课程设计。
（2）课程设计中期在学生设计方案基本完成后，进行中期检查，审查学生确定的工艺流程、车间方案设计是否合理，如发现有问题及时进行纠正。
（3）课程设计考核答辩课程设计结束后进行答辩验收，主要检查设计说明书、图纸的质量，综合运用所学知识进行工程设计表述的能力。
对设计有误的地方，指导学生进行修改。
6结语
本文以《制药设备与车间设计》课程设计这门核心专业课程的实践教学为主要研究对象，从课程设计的设置思想和教学目标、题目、任务要求、考核、教学环节等方面进行了实践与探索，
通过有益的尝试，学生能够正确的运用所学的理论知识，撰写规范的设计说明书，并绘制出标准的固体制剂生产工艺流程图、车间平面布置图等施工图纸，学生的工程设计能力有了显著的提高。
参考文献
[1]姚日生，张洪斌，徐红梅，等。制药工程专业课程体系建设与教学实践[J]。化工高等教育，2002(3):39-41.
[2]张珩，喻发全，张秀兰，等。制药工程专业理论与实践教学体系构建与实施[J]。药学教育，2015(2):21-25.
[3]潘林梅，李存玉，朱华旭。任务驱动型教学在《制药设备与车间设计》课程中的探索与实践[J]。中国药房，2016，27(27):3883-3885.
[4]刘艳飞，刘珍宝，彭东明，等。制药设备与车间工艺设计课程教学改革与实践[J]。广州化工，2014，42(5):128-130.
[5]万春杰，王存文，张珩，等。药物制剂设备与车间工艺设计课程教学模式的改革[J]。药学实践杂志，2011，29(2):158-160.
[6]韩丽娟。浅谈固体制剂车间的工艺设计[J]。广东化工，2016，43(11):124-113.
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