[发明专利]一种自动接线检测的计算机原理试验箱及仿真方法

权利要求书

1.一种自动接线检测的计算机原理试验箱，其特征在于，试验箱内固定安装PCB材质的基板，基板上表面包括实物接线模块、虚拟仿真模块、电源模块；

其中实物接线模块包括拨码开关模块、多电压电阻网络、第一接线模块、第二接线模块，虚拟仿真模块包括预存储实验设计仿真程序的CPU、显示模块、电压跟随器模块、AD采样模块；

第一接线模块、第二接线模块分别由预设数量的接线孔构成，各接线孔对应唯一点位号；

多电压电阻网络、电压跟随器模块、CPU、显示模块、AD采样模块分别与电源模块相连接，多电压电阻网络与第一接线模块相连接，第一接线模块与第二接线模块通过外接线相连接，第二接线模块、拨码开关模块、电压跟随器模块、AD采样模块、CPU、显示模块依次连接；

所述多电压电阻网络由至少一组电阻对并联构成，各组并联的电阻对一端输入预设参考电压，另一端接地，其中每组电阻对由两个预设阻值比的电阻串联构成，两串联电阻对预设参考电压进行分压，两串联电阻相互连接的一端作为该组电阻对的分压输出端，与第一接线模块相连接；

第一接线模块的接线孔数量与电阻对的组数相同，各组电阻对的分压输出端与各接线孔一一对应连接。

2.根据权利要求1所述的一种自动接线检测的计算机原理试验箱，其特征在于，第二接线模块的接线孔数量与第一接线模块的接线孔数量相同，所述拨码开关模块由拨码开关构成，且拨码开关数量与多电压电阻网络的电阻对的组数相同，各拨码开关输入端包括0、1两个点位，各拨码开关的1点位与第二接线模块的接线孔一一对应连接，0点位接地，输出端与电压跟随器模块相连接。

3.根据权利要求2所述的一种自动接线检测的计算机原理试验箱，其特征在于，电压跟随器模块包括至少一个运算放大器芯片，运算放大器芯片的输入管脚总数量与拨码开关数量对应，各运算放大器芯片正极输入端与拨码开关输出端一一对应连接，负极输入端与输出端相连接，并作为电压跟随器模块输出端与AD采样模块相连接。

4.根据权利要求3所述的一种自动接线检测的计算机原理试验箱，其特征在于，所述AD采样模块包括至少一个12位以上的AD采样芯片，AD采样芯片的模拟量输入管脚总数量与电压跟随器模块输出端数量对应，各AD采样芯片采用弱上拉电阻，将AD采样芯片的电压上拉至预设参考电压，各AD采样芯片输出端与CPU相连接。

5.根据权利要求1或4所述的一种自动接线检测的计算机原理试验箱，其特征在于，所述参考电压为AD采样模块的基准电压。

6.根据权利要求1所述的一种自动接线检测的计算机原理试验箱，其特征在于，所述显示模块包括分别与CPU相连接的人机交互显示屏、LED。

7.一种自动接线检测的计算机原理仿真方法，其特征在于，针对预设验证性实验，基于如权利要求1-6任意一项所述的一种自动接线检测的计算机原理试验箱，执行如下步骤S1-步骤S4，完成预设验证性实验的接线、仿真及评分：

步骤S1：根据预设验证性实验，计算多电压电阻网络输出电压，采用外接线对第一接线模块、第二接线模块进行相应接线；

基于CPU中预存储实验设计仿真程序，执行如下步骤S2-步骤S4，完成预设验证性实验的仿真及评分，其中CPU中预存储实验设计仿真程序包括预设验证性实验的实验号、参考值、接线点位表；

步骤S2：CPU采集AD采样模块向CPU输出的数据，根据预设验证性实验的实验号，与参考值比对，若所采集的数据与参考值的误差在预设范围内，则判定步骤S1的接线正确，进入步骤S3，否则判定接线错误，返回步骤S1重新接线；

步骤S3：CPU根据所采集的数据，基于预设验证性实验号所对应的接线点位表，采用查表法，生成多电压电阻网络、电压跟随器模块、AD采样模块、CPU之间的连线拓扑图，并在显示模块进行显示；

步骤S4：基于连线准确率、实验流程信号、以及分配给两者的预设权重，计算评分。

8.根据权利要求7所述的一种自动接线检测的计算机原理仿真方法，其特征在于，所述接线点位表为预设验证性实验中，AD采样模块向CPU输出的数据所对应的第一接线模块、第二接线模块所连接的接线孔点位号。