专业方向综合设计参考题目

专业方向综合设计（一）指导书
一、专业方向综合设计的目的
提高学生对所选专业方向的理解，综合运用所选专业方向的所学知识，进行与专业方向密切相关的综合设计，进一步增强学生的综合设计能力。

二、设计要求
完成一个所选专业方向软件/硬件的分析、设计、实施和测试。

认真复习在设计中要用到的知识、原理与技术，认真分析与设计，提交设计报告，软硬件编程实现应用，交付可以运行的软硬件及设计报告。

三、设计过程
1.明确专业方向：明确自己选定的专业方向，了解与专业方向相关的课程。

全面复习
与专业方向相关的知识。

在理论的指导下进行综合设计。

可选专业方向有：网络、嵌入式、计算。

2.选题：设计题目原则上由学生在专业方向上自己选择感兴趣的理论或应用领域。

学
生的选题内容、规模及实现目标要与指导教师进行讨论后确定。

在选题过程中，要进行充分的调研。

调研包括题目的内容、范畴、问题的来源、解决的条件、应用的领域。

调研方法：文献检索、网络搜做、借鉴模仿已有设计。

四、合作
鼓励进行完整的设计，也鼓励同学对于较大的一些综合设计进行合作。

合作小组人数不超过3人。

合作小组将整体规划、合理分工方案与指导教师同意后方可进行小组合作。

合作的小组成员每个人单独提交设计报告，主要写自己完成的部分。

五、设计
在确定设计题目后，学生应该完成调研，并确定设计内容、设计方法和设计进度。

更为基础的是，要确定软件的体系结构和全局的数据结构。

前期设计报告是在完成以上工作后的总结，也是进一步展开后续工作的依据。

软件开发需要在严格的步骤控制下完成，其中分析、设计与编码分阶段实施是一关键。

通过编制设计报告，培养学生先设计后编程的良好习惯。

六、编程、调试与测试
学院提供统一安排的上机时间，建议学生充分利用自己的时间进行程序的编制、调试与测试。

七、综合设计报告
设计完成后，学生按综合设计报告格式要求写报告并上交指导教师
八、验收及评分标准
1.验收内容：前期设计报告、程序运行情况、综合设计报告及平时成绩四部分。

2.成绩等级：优、良、中、及格、不及格、零分六个等级给出。

3.成绩比例：
报告成绩：50%（其中：前期设计报告20%、综合设计报告30%）
程序成绩：50%（其中：程序运行情况40%、平时成绩10%）
九、进度安排：
综合设计在第15到18周完成，第16周周六之前交前期设计报告，第18周周周六验收程序，并提交综合设计报告。

同时提交程序和报告的电子版到给指导教师，提交文件包名字为学号+姓名。

十、指导教师的主要任务
参与综合课程设计指导书的制定与修订工作
1.帮助和指导学生选题
2.介绍并指导查阅参考文献资料
3.指导学生进行课程设计和撰写课程设计报告；
4.对设计方案、设计报告初稿进行质疑或提出修改意见；
5.审阅设计成果和设计报告，并给出评分。

十一、设计文档要求
1.前期设计报告
前期设计报告中包含课程设计报告中的问题描述、分析与设计部分。

2.综合设计报告格式
综合设计报告分以下几部分
（1）封面：包括题目、姓名、学号、班级；
（2）问题描述：包括题目内容、数据要求
（3）分析与设计：功能描述、数据结构描述
（4）实现：模块结果及各个模块的实现方法描述
（5）测试及分析：测试数据、期望结果、测试结果的分析
（6）源代码选摘：要求源代码中间要有适量的注释，且编码风格符合规范
（7）总结：对设计中值得肯定的内容进行评价，客观地指出其中的不足，并说明克服或改进的办法
（8）参考文献：参考文献的书写格式要符合规范
十二、参考题目
方向一：网络（每个题目最多两人一组，鼓励独立完成）
题目1：中小型企业内部网络访问控制解决方案
某单位的办公室、人事处和财务处分别属于不同的网段，这3个部门之间通过路由器实现数据的交换，但处于安全考虑，单位要求办公室的网络可以访问财务处的网络，而人事处无法访问财物处的网络，其他网络之间都可以实现互访。

在办公室所属的PC1上ping 财务处的PC3，应该是连通的；而在人事处所属的PC2上ping财务处的PC3，则不通。

说明路由器Router-B允许172.16.1.0/24网段的数据通过，而拒绝172.16.2.0/24网段的数据。

题目2：大型网吧组网设计方案
局域网内实现资源共享（访问视频服务器、游戏服务器），可以访问Internet.）在路由器Router-B的FastEthernet 0/0端口上接入一台PC，IP地址设置为135.128.1.2，网关为135.128.1.1。

在局域网内部，将PC的IP地址设置为172.16.1.0/24地址内，然后进入
“命令提示符”窗口，分别用Ping命令测试135.128.1.2，应该是连通的，这说明路由器Router-A已经进行了动态地址转换。

另外，如果PC1上已开放了Web服务，也可以输入http:// 135.128.1.2来打开其网页。

题目3：帧封装
编写程序，根据给出的原始数据，组装一个IEEE802.3格式的帧（题目默认的输入文件为二进制原始数据（文件名为input1和input2））。

1）要求程序为命令行程序。

比如，可执行文件名为framer.exe，则命令行形式如下：framer inputfile outputfile 其中，inputfile 为原始数据文件，outputfile为输出结果。

使用操作系统、语言、编程环境不限，但在报告中必须注明。

题目4：IP包流量统计
编写程序，监控本地网络,捕获一段时间内以本机为源或目的地址的IP数据报；判断IP 地址合法性；统计IP数据报信息（列出本机与其他主机间不同协议类型IP数据报的数量）. 题目5：发现网络中的活动主机
利用ICMP数据包，通过使用ICMP的回送和回送响应消息来确定当前网络中处于活动状态的主机，即ping消息的请求和应答，将发送的ICMP的数据包类型设置为回送请求（类型号为8），并显示在标准输出上。

用命令行形式运行：scanhost Start_IP End_IP，其中scanhost 为程序名；Start_IP为被搜索网段的开始IP；End_IP为被搜索网段的结束IP地址。

题目6：解析ARP数据包
编写一程序，获取网络中的ARP数据包，解析数据包的内容，将结果显示在标准输出上，并同时写入日志文件。

题目7：RIP路由仿真配置与测试程序设计
编写一程序，以图形化界面形式，对多个路由器组成的网络，实现RIP路由仿真配置与测试。

题目8：FTP服务器设计
实现一FTP服务器，能列出/更改目录，上下传文件，显示文件列表，支持NOOP/PASV/BIN 等选项。

题目9：FTP客户端设计（基于与FTP协议相关的类）
实现的ftp客户端，能列出/更改目录，上下传文件，显示文件列表等选项。

题目10：ZigBee分布式环境监控系统
利用现有试验箱开发室内环境温湿度监控系统，传感节点讲数据发送至上位机，上位机显示各个位置温湿度信息；可以通过上位机下发命令启动降温设备（电机）。

方向二：嵌入式
题目11：
分析IIC 串行数据通信协议，掌握S3C2410X 处理器的IIC 控制器的使用使用，实现EEPROM 器件的读写访问。

编写程序往AT24C02芯片上存储某天日期字符串，再读出，并通过串口或液晶屏输出。

建议完成人数1~2人
题目12：
了解以太网通讯原理和驱动程序开发方法，了解IP网络协议和网络应用程序开发方法。

通过改变实验板IP地址加以验证。

建议完成人数1~2人
题目13：
掌握有关音频处理的基础知识；了解IIS音频接口的工作原理；掌握对处理器S3C2410X 中IIS模块电路的控制方法；实现常用IIS接口音频芯片的控制功能。

通过按钮调整音量的大小和选择歌曲的功能。

建议完成人数1~2人
题目14：
了解S3C2410X处理器USB接口相关控制寄存器的使用；了解USB接口基本原理；掌握通过USB接口与PC通讯的编程技术。

建议完成人数2~3人
题目15：了解S3C2410X处理器PWM TIMER掌握运用PWM 控制直流电机的方法。

改变占空比，观察直流电机转动速度的变化。

建议完成人数1人
题目16：
通过实验掌握S3C2410X的PWM控制方式和工作原理；通过实验掌握S3C2410X的定时器寄存器的使用；掌握步进电机的控制方法。

改变定时器参数，产生其他频率的PWM输出控制电机。

建议完成人数1人
题目17：
了解全球定位系统GPS的工作原理；掌握Samsung公司GPS接收模块MEB1280的使用方法；请使用串口0，将GPS信息显示出来。

建议完成人数2~3人
题目18：
通过实验掌握ARM处理器的UART控制方式和工作原理。

了解GPRS模块的使用方法，通过GSM收发短消息（SMS）掌握简单AT命令集的使用。

序实现GPRS在PDU模式下收发短信。

建议完成人数2~3人
题目19：
掌握EduKit-IV教学实验平台中通过UART于RFID模块通讯，实现读取卡的卡号。

建议完成人数1人
题目20：
利用MQ-2型气敏元件测试敏感气体密度，并进行相应的监测控制。

利用ds18b20检测温度信息，并显示。

建议完成人数1人
方向三：计算
题目21：各种排序算法分析
了解各种排序算法的时间和空间复杂度，编程或调用库函数实现各种排序（至少5种）。

将各种排序方法用各种数据进行测试。

数据包括大规模数据（500000-1000000），小规模数据，最好数据，最坏数据，给定数据，随机数据。

对基于比较的排序跟踪比较和交换次数。

根据测试结果，对排序算法进行分析时空复杂度以及稳定性分析。

建议完成人数1人。

题目22：加密算法分析
了解加密算法，选择3类加密算法编程实现，通过大量数据进行测试，对3类加密算法进行比较和分析。

建议完成人数1人
题目23：快速排序并行算法分析
了解并行排序算法，编程实现快速排序的串行和并行算法，将各种排序方法用各种数据进行测试。

数据包括大规模数据（500000-1000000），小规模数据，最好数据，最坏数据，给定数据，随机数据。

对基于比较的排序跟踪比较和交换次数。

根据测试结果，对排序算法进行分析时空复杂度以及稳定性分析。

建议完成人数1人。

题目24：图论问题典型算法的并行实现
了解关图论典型问题的算法，并行实现求连通分量、最短路径和最小生成树的串行和并行算法，并且进行测试和分析。

建议完成人数3人。

题目25：数独游戏算法的设计
通过摄像头拍摄数独的图片，再通过图像算法自动得出数独的结果。

本次要求只实现数独游戏算法的设计与实现。

不要求图形界面。

题目26：斗地主
设计简易斗地主算法，编程实现，不要求图形实现
题目27：自设游戏
撰写游戏脚本，设计游戏规则，设计算法，编程实现。

题目28：学习数值计算
学习求解线性方程组的一种近似解法，编程实现，并进行测试以及误差分析。

题目29：公交车客流统计模拟系统
考虑到现有的城市公交大多已经安装了如GPS系统、DVR监控系统、车载娱乐系统等，我们的客流量统计系统考虑了和这几个系统的数据传输对接。

假设接口数据可以获得，模拟实现如下功能：
●上下车人数实时传输给GPS，通过GPRS实时传输回后台管理平台。

●通过I/O口和车载DVR连接，可以保存有人上下车的录像时间点，生成记录
日志，方便事后检索录像片断。

●事先设置准载人数，如有超员超载，可实时报警。

●实时了解每辆公交在沿途各站的实时上下车人数、车内乘客滞留人数等信息。

●可计算出人公里的收入和成本。

●公交车客流统计系统由客流处理器、客流传感器、门控开关组成
题目30：计算结果=N的组合
某客户要求，公司业务量大，客户只付款一个总额，收到款项后，自动按照日期、金额由小到大的单据计算，结果等于的N的M条记录，选择其中一条进行分摊费用。

题目31: 信息隐藏
了解信息隐藏的基本原理(如LSB算法)，以图象、视频和音频文件作为载体文件，将需要保护的数据文件隐藏其中，并能够正确还原数据文件。

比较图像、视频和音频文件作为载体时，对不同规模（文件大小）的数据文件，载体文件的失真情况。

建议完成人数1人。

题目32: 字典搜索
对于n位长度的密码序列，按照给定的字典文件，使用枚举法匹配密码序列。

采用分布式算法实现密码匹配，对于不同的n分析理论搜索时间和实际搜索时间的差异，并分析字典文件的大小对搜索结果的影响。

建议完成人数2人。