孫小亮

河南牧業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)院 河南鄭州 450046

電子信息工程系統(tǒng)，作為集電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、信號(hào)傳輸技術(shù)于一體的控制系統(tǒng)，通常面向單片機(jī)集成電路，利用中央微處理器、存儲(chǔ)器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、I/O接口等模塊，對(duì)涉及到的信號(hào)指令響應(yīng)、數(shù)據(jù)傳輸、軟件任務(wù)功能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。而將計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，引入到電子信息工程的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、電路集成、應(yīng)用程序執(zhí)行中，可以對(duì)原有工業(yè)生產(chǎn)制造的手動(dòng)控制作出革新，促進(jìn)電子信息處理、信號(hào)傳輸、軟件功能實(shí)現(xiàn)的自動(dòng)智能化控制，滿足不同行業(yè)的電子信息工程設(shè)計(jì)和服務(wù)需求[1]。

1 電子信息工程的理論內(nèi)容概述

電子信息工程主要圍繞電子設(shè)備與電路、信息理論與編碼、信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理、自動(dòng)控制原理等方面，進(jìn)行電子信息系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、程序應(yīng)用和電路集成。特別在大數(shù)據(jù)時(shí)代海量信息迅速傳播的環(huán)境下，對(duì)于局域網(wǎng)內(nèi)電子數(shù)據(jù)信息的獲取與處理，需要借助于電子技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、信號(hào)傳輸技術(shù)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信、集成電路排布、信號(hào)指令與計(jì)算機(jī)功能服務(wù)等的控制與實(shí)現(xiàn)。

首先電子信息工程通信原理，主要依托于卷積（CNN）、遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)（RNN）、深度置信網(wǎng)絡(luò)（DBN）等深度學(xué)習(xí)技術(shù)，對(duì)多種線性/非線性信息作出標(biāo)記、信道傳輸與并行運(yùn)算，經(jīng)過(guò)多次信號(hào)迭代訓(xùn)練，保證數(shù)據(jù)信息處理與任務(wù)執(zhí)行的準(zhǔn)確性，而這一通信過(guò)程中需要對(duì)信道的干擾噪聲進(jìn)行濾除。之后在集成控制電路的設(shè)置方面，通常利用CPU微處理器、RAM&ROM數(shù)據(jù)與程序存儲(chǔ)、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、I/O通信接口等硬件，采取SMD封裝形式，開(kāi)展基本多相電路設(shè)計(jì)、穩(wěn)態(tài)與運(yùn)放分析，單位體積電路的微型化趨勢(shì)明顯[2]。

而電子信息工程的信號(hào)指令控制、信息傳輸與處理，主要借助于數(shù)據(jù)加密算法、數(shù)模轉(zhuǎn)換器等裝置，對(duì)傳輸?shù)臄?shù)字信號(hào)進(jìn)行密鑰加密、解密與分解，分解為不連續(xù)的時(shí)域信號(hào)、頻域信號(hào)。同時(shí)在電子信息工程信號(hào)通信傳輸過(guò)程中，需要使用信源編碼、信道編碼兩種方式，進(jìn)行信號(hào)帶寬、頻譜結(jié)構(gòu)的線性/非線性調(diào)制，而接收端要完成載波信號(hào)、調(diào)制信號(hào)的解調(diào)工作，從而實(shí)現(xiàn)接收與發(fā)送信號(hào)的同步傳輸。

2 電子信息工程系統(tǒng)的主要特征分析

2.1 涵蓋范圍廣

電子信息工程是對(duì)電子信息工程系統(tǒng)設(shè)計(jì)的技術(shù)，包括單片機(jī)集成電路設(shè)計(jì)、VB程序設(shè)計(jì)、電子設(shè)備等的控制執(zhí)行，往往被用于各行各業(yè)信息通信、工業(yè)生產(chǎn)的管理服務(wù)之中。如在電氣及其自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)與辦公自動(dòng)化、電子系統(tǒng)自動(dòng)化設(shè)計(jì)、數(shù)字信號(hào)處理過(guò)程中，利用C語(yǔ)言、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、高頻電子技術(shù)、電子測(cè)量技術(shù)、信道編碼技術(shù)、感測(cè)技術(shù)等，展開(kāi)相應(yīng)的集成化電路開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)通信傳輸，以滿足不同行業(yè)應(yīng)用電子信息技術(shù)的智能化控制需求。

2.2 便捷程度高

相比于傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)的信息處理方式而言，電子信息工程在人工智能技術(shù)支持下，利用多種主控單元、傳感器、通信模塊、I/O通訊接口等電子硬件設(shè)備，以及TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，進(jìn)行電子信號(hào)、傳輸數(shù)據(jù)信息的批量處理，對(duì)整個(gè)電工電子系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)雜邏輯控制、程序指令調(diào)試，程序語(yǔ)言代碼的移植性也較好，其信息處理速度、處理便捷性更高。如在單片機(jī)集成電路的開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)過(guò)程中，利用中央微處理器、中斷器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器等組件，構(gòu)建起數(shù)字邏輯集成控制電路，發(fā)送精簡(jiǎn)指令集（RISC）進(jìn)行任務(wù)程序的執(zhí)行，運(yùn)行速度高于普通單片機(jī)的10倍以上，最高可達(dá)100MIPS（兆指令/秒），可以在低電壓/電流的省電模式下正常運(yùn)行，充分體現(xiàn)出電子信息工程系統(tǒng)的高效便捷性。

2.3 控制準(zhǔn)確性高

利用電子信息工程系統(tǒng)的信息編碼、數(shù)字信號(hào)處理，通常通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)加密、信號(hào)調(diào)制、信道傳輸及接收解調(diào)的流程，進(jìn)行一系列的操作過(guò)程控制，保證數(shù)據(jù)信息處理與傳輸?shù)臏?zhǔn)確性。而且在人工智能技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)的支持下，相關(guān)電子信息通信傳輸與處理的指令執(zhí)行，具有更加智能化優(yōu)勢(shì)，可以為企業(yè)工業(yè)生產(chǎn)、操作流程控制節(jié)約成本，包括人力、物力等方面成本。因此通過(guò)多種人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、單片機(jī)集成技術(shù)、EDA技術(shù)，在電子信息工程系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)中的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)不同電路信息處理、信號(hào)指令執(zhí)行的有效控制。

3 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用研究

3.1 網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用

網(wǎng)絡(luò)不同信息收發(fā)的高效、安全傳輸，要在NoSQL非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議支持下，對(duì)電子電路系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流信息，作出實(shí)時(shí)處理、傳輸管理及功能服務(wù)控制。在面對(duì)局域網(wǎng)空間海量數(shù)據(jù)信息的情況下，通過(guò)借助于NoSQL數(shù)據(jù)庫(kù)的Hadoop平臺(tái)，制定出符合工業(yè)生產(chǎn)、自動(dòng)化控制需求的網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，并建立數(shù)據(jù)信息傳輸模型的算法解決方案。如在智能環(huán)境感知的電子信息控制系統(tǒng)中，可以根據(jù)當(dāng)前用戶的使用場(chǎng)景，運(yùn)用紅外感應(yīng)識(shí)別裝置、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議，對(duì)環(huán)境中出現(xiàn)的異常狀況作出監(jiān)控，并在企業(yè)后臺(tái)服務(wù)器內(nèi)安裝相應(yīng)的安全防護(hù)軟件，設(shè)置嚴(yán)格的訪問(wèn)權(quán)限，進(jìn)而保證多元資源的交流和共享[3]。

3.2 單片機(jī)集成技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用

單片機(jī)集成技術(shù)通常由單片機(jī)內(nèi)部電路體系、外圍控制電路等組成，將該技術(shù)應(yīng)用到電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)多種電氣運(yùn)行環(huán)節(jié)，以及網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸、信息存儲(chǔ)與設(shè)備功能實(shí)現(xiàn)的控制。

當(dāng)前電氣自動(dòng)化控制系統(tǒng)，包含中央微處理器CPU、存儲(chǔ)器、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、I/O接口等組成構(gòu)件，以及傳感器、繼電器、按鈕開(kāi)關(guān)等信號(hào)操控裝置，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際運(yùn)行環(huán)境，對(duì)單片機(jī)內(nèi)的電源電壓與電流、MCU硬件電路、電機(jī)指令控制按鍵等作出調(diào)控。先點(diǎn)擊電機(jī)指令控制按鍵，觀察電機(jī)在一段時(shí)間內(nèi)的速度、運(yùn)轉(zhuǎn)狀況。之后利用以上多種電路硬件設(shè)備，設(shè)置電氣自動(dòng)化控制的系統(tǒng)硬件電路，之后利用單片機(jī)信號(hào)發(fā)生器、RS串行通信端口，進(jìn)行數(shù)據(jù)信號(hào)傳輸、模數(shù)轉(zhuǎn)換的通信控制，將直流或交流信號(hào)進(jìn)行濾波放大，并在輸出面板顯示傳輸信號(hào)的波形、頻率，進(jìn)而保證電氣自動(dòng)化系統(tǒng)硬件電路、軟件功能服務(wù)的精確控制。

3.3 人工智能技術(shù)在電子信息工程系統(tǒng)中的應(yīng)用

人工智能Adaboost學(xué)習(xí)算法，運(yùn)用到電子信息工程系統(tǒng)的智能化設(shè)計(jì)與控制中，成為現(xiàn)代化工業(yè)制造發(fā)展的大方向。在CPU微處理器、單片機(jī)集成電路、可編程邏輯控制器PLC、中央傳感器等硬件下，借助人工智能Adaboost學(xué)習(xí)算法，可以對(duì)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)信息、圖像資源進(jìn)行自主化采集，并實(shí)施海量信息資源的預(yù)處理、識(shí)別分析，準(zhǔn)確提取與目標(biāo)數(shù)據(jù)相匹配的信息結(jié)構(gòu)，具體數(shù)據(jù)信息處理如圖1所示。最后，將其存儲(chǔ)于網(wǎng)絡(luò)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)之中，以完成電子信息工程系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸、處理工作。

圖1

圖1

3.4 EDA技術(shù)在電子信息工程系統(tǒng)中的應(yīng)用

EDA技術(shù)作為計(jì)算機(jī)與電子信息技術(shù)的結(jié)合，通常借助于Multisim計(jì)算機(jī)仿真平臺(tái)，進(jìn)行電子信息工程系統(tǒng)的仿真設(shè)計(jì)。其中EDA技術(shù)涵蓋了PLC可編程器件、ASIC集成電路設(shè)計(jì)等組成硬件，針對(duì)不同電子系統(tǒng)、不同用戶的多樣化需求，進(jìn)行半定制/全定制的集成電路設(shè)計(jì)。在利用EDA技術(shù)芯片模板、編程軟件及Multisim仿真軟件，進(jìn)行電工電子電路設(shè)計(jì)與執(zhí)行的過(guò)程中，可以通過(guò)簡(jiǎn)短代碼對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試，簡(jiǎn)化集成電路的設(shè)計(jì)流程，并完成復(fù)雜信號(hào)指令的邏輯控制。這里Multisim仿真軟件作為EDA的重要組成部分，主要被用于電路排布、功能實(shí)現(xiàn)的仿真執(zhí)行流程中，提升電子信息工程系統(tǒng)響應(yīng)、任務(wù)執(zhí)行的精確度。

4 結(jié)語(yǔ)

電子信息工程系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化與智能化發(fā)展，已經(jīng)成為電子信息處理、數(shù)據(jù)傳輸、信號(hào)指令控制的未來(lái)方向。通過(guò)將人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、單片機(jī)集成技術(shù)、EDA技術(shù)等，運(yùn)用到計(jì)算機(jī)電子信息控制的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、電路搭建中，可以最大程度保證信息處理、任務(wù)執(zhí)行的高效性與安全性。