从给定的文件内容中可以看出，这份文档是一份关于MATLAB软件设计的课程设计实验报告。报告内容涉及了MATLAB软件在不同领域的应用，包括绘制函数图形、编写脚本文件和进行矩阵运算等。具体知识点可总结如下： 1. MATLAB绘图功能应用：实验报告中要求练习绘制时间区间内的函数曲线，这说明了MATLAB具有强大的图形绘制功能，能够直观展现函数的动态变化。 2. MATLAB脚本编写：报告展示了如何编写脚本文件以生成特定波形，并通过绘图函数对波形进行可视化。这说明MATLAB编程不仅可以处理数值计算，还可以进行信号处理。 3. MATLAB矩阵运算能力：报告中通过奇异值分解(SVD)来分析矩阵特性，说明了MATLAB在矩阵运算方面的能力。这包括了奇异值分解的实现和矩阵的秩、范数、条件数以及行列式的计算。 4. MATLAB算法运用：在报告中通过编写MATLAB程序来计算特定条件下的结果，展示了MATLAB在解决复杂数学问题中的应用。如奇异值分解后，对矩阵的秩、范数、条件数等进行具体运算。 5. MATLAB的标准化应用：报告中使用了MATLAB的内置函数，例如计算范数的norm函数和奇异值分解的svd函数，这些函数的使用体现了MATLAB软件的标准性和易用性。 6. MATLAB软件在通信领域的应用：由于文档来源于南京邮电大学通信学院，这表明MATLAB在通信工程领域也有广泛应用，可以通过编写程序实现各种信号处理和数据分析任务。 以上内容不仅涉及到MATLAB软件设计的具体操作，还包括了对基本数学概念的应用，以及如何将MATLAB与特定学科结合的实例。

本文在介绍课题的应用背景的基础上，重点分析了云台所具备的功能，并针对这些功能提出了本设计的实现方案。在软件程序设计中，简要介绍了串行通讯的基本知识和详细说明了应用于云台中的通讯协议PELCO-D和PELCO-P等协议，并在此基础上设计了各部分的软件流程图。最后阐述了本设计所采用的有关软件可靠性方面的措施。 《云台控制器的软件设计》 随着视频监控技术的飞速发展，云台控制器在监控系统中的作用愈发重要。云台控制器使得摄像机能够在水平和垂直方向上移动，扩大监控视野，实现对摄像头参数的精确控制，如聚焦、变焦、光圈调整等。本文主要探讨的是基于AT89C52单片机的电动云台控制器的设计，旨在提供一种稳定、可靠的监控解决方案。 文章介绍了课题的应用背景，即视频监控领域的快速发展和广泛应用，以及云台在监控系统中的核心地位。为了满足对云台的各种控制需求，设计中详细分析了云台的主要功能，包括云台的水平和垂直运动，以及对摄像头的聚焦、变焦、光圈调整等操作。 在软件设计部分，文章深入讲解了串行通信的基础知识，这是实现远程控制云台的关键。串行通信允许控制器与云台之间高效地传输指令和数据。此外，还重点介绍了两种常用于云台控制的通讯协议——PELCO-D和PELCO-P协议。这两种协议具有良好的兼容性和稳定性，广泛应用于安防监控领域，能确保云台按照预设指令准确执行动作。 在PELCO-D和PELCO-P协议的基础上，设计了相应的软件流程图，包括主程序和多个子程序，以实现云台的运动控制和摄像头参数调节。这些流程图清晰地展示了数据处理、指令解析和硬件驱动的过程，为软件的实现提供了明确的指导。 文章讨论了软件可靠性设计，这是保证系统稳定运行的重要环节。这包括错误检测与恢复机制、异常处理策略以及软件冗余设计，以降低系统故障率，提高整体性能。 通过实际的调试和系统运行，该设计成功实现了预期目标，云台能够平稳地进行上下左右旋转，同时能够有效控制摄像头的聚焦、变倍和光圈大小，确保了监控质量。因此，这种基于AT89C52单片机的电动云台控制器为视频监控系统提供了一个高效、可靠的控制方案。 总结来说，《云台控制器的软件设计》涵盖了云台控制器的功能分析、软件设计的核心内容，特别是串行通讯协议的应用和软件可靠性措施，为云台控制器的开发提供了宝贵的理论基础和技术参考。

本文首先介绍了基于MODBUS协议的TMS320F2812DSP与PC机进行串口通信时的硬件连接。然后，详细阐述了从机通信程序和主机通信模块的软件设计。其通信程序协议采用了一种通用工业标准Modbus协议。采用中断方式实现数据的接收和发送，保证了数据传输的可靠性。利用C语言编写DSP从站通信程序，以便于程序的移植。 ### 基于MODBUS协议TMS320F2812与PC机串口通信软件设计 #### 概述 随着工业自动化的发展，不同的设备间的数据交换变得尤为重要。MODBUS作为一种广泛应用的通信协议，提供了高效可靠的通信机制。本文旨在介绍如何利用MODBUS协议实现TMS320F2812数字信号处理器(DSP)与PC机之间的串口通信。 #### 1. MODBUS协议简介 MODBUS协议是由MODICON公司在1979年开发的一种开放通信协议，主要应用于工业自动化领域。它是一种简单且强大的协议，用于不同设备间的通信。MODBUS协议支持多种物理层，如RS-232、RS-422、RS-485等。该协议的特点包括： - **主从式架构**：通信过程中只有一个主设备(Master)，多个从设备(Slave)。主设备负责发起通信，从设备响应命令。 - **报文结构**：MODBUS定义了明确的数据包格式，包括功能码、地址码等字段，使得不同制造商的产品能够互相通信。 - **通信模式**：MODBUS支持ASCII和RTU两种传输模式。RTU模式更常用于工业应用中，因为它支持更高的通信速度。 #### 2. TMS320F2812 DSP概述 TMS320F2812是德州仪器(TI)推出的一款高性能数字信号处理器，专门用于电机控制和其他高速数字信号处理应用。这款DSP具备以下特点： - **内置通信模块**：F2812集成了两个串行通信接口(SCIA与SCIB)，支持异步通信。 - **FIFO缓冲区**：支持16级接收和发送FIFO，减少了CPU的负担。 - **电平兼容性**：工作电压为+3.3V，需要通过电平转换芯片与+5V的设备兼容通信。 #### 3. 硬件连接 硬件连接部分主要包括TMS320F2812 DSP、PC机以及必要的电平转换芯片。具体来说： - **电平转换**：由于DSP的工作电压为+3.3V，而PC机通常为+5V，因此需要使用74LS245芯片进行电平转换。 - **通信接口**：采用MAX232芯片作为RS-232通讯接口，支持两个接收和发送通道。 #### 4. 软件设计 软件设计部分分为两大部分：从机通信程序设计和主机通信模块设计。 - **从机通信程序**： - **编程语言**：采用C语言编写DSP从站通信程序，以利于程序的移植和维护。 - **中断方式**：通过中断方式实现数据的接收和发送，确保通信的可靠性和及时性。 - **功能实现**：从机程序需要解析MODBUS协议中的地址码、功能码等字段，并做出相应的响应。 - **主机通信模块**： - **软件实现**：PC机作为主站，负责发起通信请求。通常采用串口通信库来实现。 - **GUI设计**：为了便于人机交互，可以通过图形用户界面(GUI)显示通信状态和接收的数据。 #### 5. 通信过程详解 通信过程主要包括以下几个步骤： 1. **初始化设置**：设置串口参数，如波特率、数据位、停止位等。 2. **主设备查询**：主设备发送包含地址码、功能码等字段的数据包给从设备。 3. **从设备响应**：从设备接收到数据包后解析并执行相应操作，再返回结果给主设备。 4. **错误检测**：MODBUS协议通过CRC校验来检测数据传输错误。 #### 结论 通过对基于MODBUS协议的TMS320F2812 DSP与PC机之间的串口通信的研究，我们可以看到这种通信方式不仅能够实现高效的数据交换，还能确保通信的可靠性。通过合理的设计和编程，可以构建稳定可靠的工业控制系统。此外，MODBUS协议的开放性和灵活性也为未来系统的扩展提供了便利条件。

《全套国标软件设计文档》是一份非常全面的资源，涵盖了软件开发的各个阶段所需的规范性文档。这些文档是确保软件开发过程系统化、规范化、高效化的关键工具，旨在提高团队协作效率，降低沟通成本，确保产品质量。下面，我们将详细讨论其中涉及到的主要知识点。 我们来关注"数据要求说明书"。这份文档主要描述了软件系统中所涉及的数据类型、结构、格式以及它们之间的关系。它明确了数据的来源、处理方式、存储需求，以及如何确保数据的安全性和完整性。在设计阶段，数据要求说明书为数据库设计和接口设计提供了基础，对软件的数据处理能力进行预规划。 "详细设计说明书"是软件开发过程中的重要环节。它详细描述了每个模块的功能、算法选择、输入输出参数、内部数据结构以及模块间的接口。通过这份文档，开发人员可以明确地理解每个功能的实现细节，确保编码工作与设计意图一致。详细设计说明书还有助于在项目中发现潜在问题，提前进行调整。 接下来是"概要设计说明书"，它在软件设计的早期阶段产生，是对整个系统的一个高层次的描述。这份文档包含了系统架构、主要模块的划分、模块间的关系、预期性能等信息。概要设计说明书为详细设计提供了一个框架，帮助团队把握整体方向，避免在后期出现大的设计改动。 除此之外，还有其他关键文档，例如"需求规格说明书"，它定义了软件的功能需求和非功能需求，包括用户界面、性能、安全性等方面的要求。"系统架构设计"则描绘了系统的总体结构，包括硬件、软件、网络等方面的配置。"测试计划"和"测试报告"则分别规定了测试策略、方法和预期结果，以及实际测试过程和结果的记录。 在软件开发过程中，这些文档不仅用于内部团队沟通，也是与客户、管理层以及外部供应商交流的重要依据。它们确保所有参与者对项目的理解一致，从而降低了误解和冲突的可能性，提高了项目成功的可能性。 《全套国标软件设计文档》是一个全面的指导集合，对于任何从事软件开发工作的专业人员来说，都是不可或缺的参考资料。通过理解和应用这些文档，可以提升软件开发的专业水平，保证项目按照既定标准和流程进行，最终产出高质量的软件产品。

A-Philosophy-of-Software-Design-zh 《软件设计的哲学》中文翻译 在线阅读： 前言 斯坦福教授、Tcl 语言发明者 John Ousterhout 的著作《A Philosophy of Software Design》，自出版以来，好评如潮。按照 IT 图书出版的惯例，如果冠名为“实践”，书中内容关注的是某项技术的细节和技巧；冠名为“艺术”，内容可能是记录一件优秀作品的设计过程和经验；而冠名为“哲学”，则是一些通用的原则和方法论，这些原则方法论串起来，能够形成一个体系。正如”知行合一”、“世界是由原子构成的”、“我思故我在”，这些耳熟能详的句子能够一定程度上代表背后的人物和思想。用一句话概括《A Philosophy of Software Design》，软件设计的核心在于降低复杂性。 目录 第 11 章 设计它两次 第 12 章 为什么写评论呢？四个理

内容概要：办公自动化系统，集文档管理、工作流审批自动化、即时消息通知、权限控制及日程管理于一体的办公自动化系统，该项目仅用于软件设计模式大作业，仅实现多种设计模式（定义类与接口），功能并未完全实现，仅用于展示，使用到15种设计模式 办公自动化系统是当前企业中应用广泛的一类软件，其目的在于提升工作效率，降低运营成本，优化管理流程。这类系统通常会集成众多功能模块，如文档管理、工作流程审批自动化、即时消息通知、权限控制和日程管理等。本次课程结业大作业的项目，旨在通过实现多种设计模式，来构建一个办公自动化系统的雏形。 设计模式是软件工程中一个重要的概念，它是指在特定环境下对软件设计中反复出现的问题，提供的通用的解决方案。在本项目中，共应用了15种设计模式，通过定义类与接口，展示了设计模式在实际软件开发中的应用。虽然该项目并不是一个完整的产品，而是一个展示学习成果的实例，但它仍能充分反映出设计模式在构建复杂系统时所能发挥的关键作用。 文档管理是办公自动化系统中的核心功能之一，它使得用户能够轻松地创建、存储、检索和共享各种文档。工作流程审批自动化则是为了减少手工操作，规范审批流程，提高工作效率和质量。即时消息通知用于在系统内部传递信息，保证信息的实时传递和快速响应。权限控制确保系统的安全性和稳定性，防止未授权的访问和操作。而日程管理则帮助用户合理安排工作计划和日程，提升个人以及团队的工作效率。 在本次大作业中，学生需要通过学习和实践，深入理解每一种设计模式背后的原理和应用场景，以及如何将这些设计模式具体实现并整合进办公自动化系统。这不仅考验了学生对设计模式理论知识的掌握程度，更考验了他们的实践能力，即能否将理论知识应用于解决实际问题。通过对设计模式的深入学习和实践，学生能够更好地应对未来在软件开发中遇到的各种设计挑战。 在开发办公自动化系统的过程中，选择合适的设计模式对于系统的可维护性、可扩展性和灵活性至关重要。例如，单例模式可以用来确保某些类只有一个实例，并为这个实例提供一个全局访问点；策略模式可以定义一系列的算法，将算法的定义从其使用中独立出来；观察者模式则用于建立一种对象间的一对多的依赖关系，当一个对象的状态发生改变时，所有依赖于它的对象都会得到通知并自动更新。 由于该项目的重点在于展示设计模式的应用，而非功能的完整性，因此它更侧重于软件架构和设计的合理性。这也为学生们提供了一个很好的学习平台，通过项目实践来加深对软件设计模式的理解，从而在今后的软件开发工作中能够更加熟练地应用这些模式，设计出高质量、高可用性的软件产品。 与此同时，虽然系统功能并未完全实现，但学生在项目开发过程中，也需要考虑到系统的可扩展性和未来可能的需求变更，以便在真正的工作环境中能够快速地进行迭代和优化。通过这样的教学方法，不仅锻炼了学生们的编程技能，更重要的是提高了他们的问题分析能力和解决能力，为将来成为一名优秀的软件工程师打下了坚实的基础。 本项目通过办公自动化系统的开发，让学习者在实践中学习和运用软件设计模式，加深对面向对象设计原则的理解，并提升解决复杂问题的能力。这种实践教学模式对于软件设计教育具有重要的意义，能够有效提升学生的综合素质和职业竞争力。

在软件开发领域，设计模式是一种经过时间和实践验证的解决方案，用于解决常见的编程问题。吉林大学的软件设计模式课程，通过平时作业的形式，让学生深入理解和应用这些模式。这份“吉林大学软件设计模式平时作业”提供了完整的Java代码实现，帮助学生更好地掌握设计模式的精髓。 设计模式是面向对象编程中的重要概念，它将前人的经验总结成一套可复用的模板，为开发者提供了设计高质量、可维护和扩展的软件的指导。Java作为广泛应用的面向对象语言，非常适合实践设计模式。 作业中的"homework5.20"可能代表第五次作业，主题可能是关于设计模式的某一类别或特定模式的实践。常见的设计模式有三种类型：创建型、结构型和行为型。下面将详细阐述这三大类设计模式的一些关键知识点： 1. 创建型模式：这类模式关注对象的创建过程，如单例模式（Singleton）、工厂模式（Factory）、抽象工厂模式（Abstract Factory）、建造者模式（Builder）和原型模式（Prototype）。它们提供了一种间接创建对象的方式，使得系统更加灵活，易于维护。 2. 结构型模式：这些模式处理类和对象的组合，以形成更大的结构，如适配器模式（Adapter）、装饰器模式（Decorator）、代理模式（Proxy）、桥接模式（Bridge）、组合模式（Composite）、外观模式（Facade）和享元模式（Flyweight）。它们有助于提高代码的可重用性和可扩展性。 3. 行为型模式：这类模式主要关注对象之间的交互和职责分配，如观察者模式（Observer）、模板方法模式（Template Method）、策略模式（Strategy）、状态模式（State）、访问者模式（Visitor）、命令模式（Command）、迭代器模式（Iterator）、备忘录模式（Memento）、责任链模式（Chain of Responsibility）和解释器模式（Interpreter）。这些模式有助于处理复杂的控制流和行为逻辑。 在Java中，设计模式的应用不仅限于编写代码，还涉及到软件设计的各个阶段，如需求分析、系统架构、模块划分等。通过实际的编程作业，学生可以学习如何将理论知识应用于实践中，理解设计模式如何改善代码的可读性、可维护性和性能。 例如，单例模式确保一个类只有一个实例，并提供全局访问点，常用于配置管理或线程池等场景。工厂模式则允许代码根据条件动态地创建对象，而不需要显式指定对象的类。装饰器模式可以在运行时动态地给对象添加新的行为或职责，而不会改变其原有类。 这份吉林大学的作业提供了丰富的实践机会，学生可以通过编写和调试代码，加深对设计模式的理解。同时，通过对比不同模式的优缺点，学习如何根据实际需求选择和组合模式，以优化软件设计。 设计模式是软件工程中不可或缺的一部分，掌握并灵活运用设计模式，能显著提升开发者的专业素养，使他们能够设计出更优雅、高效的软件系统。吉林大学的这份作业，正是培养这种能力的宝贵资源。

在线温度监控系统上位机软件设计 在线温度监控系统上位机软件设计是基于计算机技术和软件开发的应用系统，旨在实时监控断路器温度并显示于上位机上。该系统的设计主要基于RS-485总线传输数据，并经由主控板做终端与上位机之间的通信。上位机的功能是对断路器电的温度进行实时监测。 关键知识点： 1. RS-232串口通信：该系统使用RS-232串口将数据接收进来，并将该温度数据显示在数据表上。RS-232是一种常用的串口通信协议，用于设备之间的数据传输。 2. C++Builder6.0软件开发：该系统使用C++Builder6.0软件编写断路器温度监控系统的人机交互界面。C++Builder6.0是一款功能强大且易于使用的软件开发工具。 3. 数据表和曲线显示：该系统的主要功能包括将温度数据显示在数据表上，并将该数据显示成曲线。SimuCurves控制用于将数据绘制成曲线。 4. C语言编程：该系统使用C语言编程，C语言是一种高效、灵活的编程语言，具有concise、convenient、flexible和compact的特点，广泛应用于软件开发领域。 5. 嵌入式系统设计：该系统的设计基于嵌入式系统，使用RS-485总线传输数据，并经由主控板做终端与上位机之间的通信。 6. industrial control system：该系统是一种工业控制系统，用于实时监控断路器温度，具有广泛的应用前景。 7. 数据采集和处理：该系统的设计涉及数据采集和处理，包括将温度数据采集并显示在数据表上。 8. 人机交互界面设计：该系统的人机交互界面设计使用C++Builder6.0软件，旨在提供一个友好的用户界面。 在线温度监控系统上位机软件设计是基于计算机技术和软件开发的应用系统，旨在实时监控断路器温度并显示于上位机上。该系统的设计涉及RS-232串口通信、C++Builder6.0软件开发、数据表和曲线显示、C语言编程、嵌入式系统设计、industrial control system、数据采集和处理、人机交互界面设计等多个方面。

《软考-软件设计师（中级）笔记》涵盖了计算机科学与技术的基础知识，主要涉及计算机组成原理、计算机体系结构、存储结构、以及操作系统等核心领域。以下是对这些知识点的详细阐述： 1. **计算机组成原理与组成结构** - **CPU进制转换**：计算机中常用进制包括二进制、八进制、十进制和十六进制。16进制数0X000F可以表示为000FH，这是一种常见的十六进制表示方式。 - **原码、反码、补码和移码**：原码是直接表示数值的编码方式，正数不变，负数的最高位为1。反码是原码的负数形式，负数的各位取反（但最高位不变）。补码是在反码基础上，负数加1，正数不变。移码则是在补码的基础上将符号位排除在外的移位。 2. **移位指令** - **移位分为逻辑移位和算术移位**：逻辑移位不考虑数值的符号，简单地填入0或1；算术移位会保留符号位，左移时在最右边补符号位，右移时在最左边补符号位。 3. **浮点数运算与计算机结构** - **浮点数运算格式**：浮点数的表示通常包括阶码和尾数两部分，遵循特定的运算规则。 - **计算机体系结构分类**：主要有CISC（复杂指令集）和RISC（精简指令集）两种，RISC通常具有更简单的指令集和更高的执行效率。 4. **流水线技术** - **流水线计算**：流水线技术通过将操作分解为多个阶段，可以显著提高处理器速度。理论公式和实践公式用于计算流水线的性能，其中k表示阶段数，t表示每个阶段的时间。 5. **存储结构** - **Cache与局部性原理**：Cache是提高访问速度的关键，基于局部性原理（程序运行时倾向于连续访问同一区域的数据），通过缓存最近使用的数据来减少主存访问。 - **主存分类**：包括RAM（随机访问存储器，断电后数据丢失）和ROM（只读存储器，断电后数据保持）。 6. **磁盘结构与参数** - 磁盘是一种非易失性存储设备，其结构包括盘片、磁头和磁道等，数据以扇区的形式存储。 7. **总线系统** - 总线是连接计算机各组件的通信路径，其可靠性对系统稳定运行至关重要。 8. **可靠性计算** - 可靠性的计算通常涉及并联和串联的可靠性模型，其中并联系统中任一部件的故障会导致整个系统失败，而串联系统中所有部件必须正常工作系统才正常。 9. **差错控制码** - **CRC（循环冗余校验）**：只能检测错误，基于异或运算，通过生成多项式进行校验，能有效检测数据传输中的错误。 - **海明校验码**：通过添加额外的校验位，能够定位错误的具体位置，并允许纠正错误。 - **奇偶校验码**：通过统计数据位中的1的数量，确保总数为奇数或偶数，仅能检测单比特错误。 - **循环冗余校验码**：使用模2加法，能检测多位错误。 10. **操作系统** - **进程管理**：进程有多种状态，如新建、就绪、运行、等待和终止。前驱图描绘了状态之间的转换关系。 - **进程同步与互斥**：PV操作（信号量机制）用于解决并发执行中的资源分配问题，防止竞争条件。生产者-消费者问题是一个经典的同步问题，需考虑避免死锁和饥饿现象。 以上是软件设计师（中级）考试中可能会遇到的一些关键知识点，理解并掌握这些内容对于通过考试至关重要。在实际考试中，可能需要应用这些概念解决具体的问题或设计算法。

课题二：系统端口扫描软件设计实现 参照superscan、nmap等端口扫描软件的运行情况，自行设计一个简单的端口扫描软件，能够根据TCP、IMCP等探测方法，探测目标主机开放的端口。 要求： （1）用ping扫描测试目标主机的连通状态，若ping不通，则显示主机不在网络。 （2） 若ping可达，则设计程序对目标主机进行端口扫描，显示常见端口的扫描结果，识别目标操作系统类型。 （3）使用多线程实现能同时扫描多台主机。设计程序对IP地址（单个IP，一段IP范围）、指定主机名的端口（指定端口，所有端口）进行扫描，以获得相关的信息。 （4）友好地图形用户界面，扫描过程中能显示扫描进度，扫描时间，异常告警窗口（如IP地址范围出界等），在局域网段实现。