本科课程设计及实验

期末成绩评估系统的数据仓库和数据挖掘设计

课 程 名 称：      数据挖掘         

课 程 编 号：      08060116        

学 生 姓 名：       cwl           

学       号：      2008052251        

学       院：   信息科学技术学院       

         系：     计算机科学系        

专       业：      软件工程           

指 导 教 师：        lb            

教 师 单 位：   信息学院计算机系      

开 课 时 间： 20## ~ 20## 学年度第 二 学期

20##年  06月20日

第1章  概述

1.1应用背景和问题的提出

在大学生活中，我们大学生在某种程度上还是比较重视自己的课程成绩的。而有一个期末最终成绩的评估系统，无疑对同学们而言是很有用的。在这个系统中，只需输入你估计的平时成绩以及表现和期末考试的得分，就可以预测出最终的成绩。而这个课程成绩的组成以及得出是怎么样的呢。这个最终的得分是受到什么影响呢?本论文就以上问题进行了探讨和挖掘。

1.2设计内容的介绍

本课程设计主要是探讨和研究在老师给定成绩时考虑的因素，以及这些因素所占的比例。数据仓库为一份记录着600个同学的得分情况的数据，数据挖掘则采用决策树探究出影响结婚年龄的因素。

 第2章  数据仓库设计

2.1概念模型设计

数据仓库里面有一个实体，也就是成绩score。成绩的决定因素有performance也就平时表现情况，即根据其在课堂上的活跃程度以及认真听课的情况来给的分，还有averscore就是同学平时的作业得分以及平时测试或者期中测试的平均成绩，以及期末考试的成绩lasttest。

 

2.2逻辑模型设计

本数据仓库只有一个表，逻辑模型设计如下：

2.3物理模型设计

在数据仓库的物理设计中，主要解决数据的存储结构、数据的索引策略、数据的存储策略、存储分配优化等问题。物理设计的主要目的有两个，一是提高性能，二是更好地管理存储的数据。访问的频率、数据容量、选择的RDBMS支持的特性和存储介质的配置都会影响物理设计的最终结果。在本数据挖掘中，数据的索引策略采取的并不是位图索引而是按列索引

2.4 OLAP模型设计

在本设计中由于案例考虑的并不复杂，所以OLAP模型设计也就比较的简单。

下面的数据是保存在Excel中的。大概的模型设计也就如下图所示。

2.5 OLAP前端展示设计

第3章 数据挖掘分析

3.1 期末成绩评估系统应用挖掘概述

在本系统中，数据仓库采用一个二维表来存储和表示同学们的平时成绩，平时表现得分，以及期末成绩等属性。数据挖掘则采用关联分析来将二维表中的实例分开，并探究这些数据所蕴含的规律。

3.2数据挖掘实验

3.2.1实验环境

Windows XP

Microsoft SQL Server 2008

Microsoft Visual Studio 2008

Microsoft Office 20## Excel Access

3.2.2数据准备及预处理

首先选择数据源，以下几个截图是在做实验时的几个步骤。

3.2.3实验内容 （输入数据集，选择算法，输出结果，比较分析）

（1）建立一个Analysis Services Project的项目，在数据源中输入数据集：

说明： 以上实验室在实验室做的，由于时间不够，回到宿舍自己安装了中文版的SQL SERVER工具，并完成接下来的实验步骤。

3.2.4算法选择

分类的任务是通过分析由已知类别数据对象组成的训练数据集，建立描述并区分数据对象类别的分类函数或分类模型（也常常称作分类器）。

分类算法有多种，例如，决策树分类算法、神经网络分类算法、贝叶斯分类算法等。这里需要用的是决策树分类算法。

在本挖掘中选择是关联分析，分析过程和结果如以下图所示：

下面是挖掘模型：

项集：

关联规则：

提升图：

分类矩阵：

依赖关系网络图：

后来我用回归预测法，得到了一个散点图，说明预测值和实际值是有一定的关联的：

通过以上的分析，我们得出一个结论，就是期末成绩在最终得分中所占的比例最大，平时成绩和平时表现的权重差不多，在这个结论中，期末考试的成绩的重要性，不言而喻，增加期末考试的成绩，最能提高最终成绩，平时成绩和表现的得分也很重要，但相对权重没有期末成绩大。一个分数高的学生，他的所有成绩都应该是很高的。

参考文献：

[1]  Jamie MacLennan，ZhaoHui Tang，Bogdan Crivat 著．数据挖掘原理与应用（第2版）——SQL Server 2008数据库．北京：清华大学出版社.

[2]、王丽珍、周丽华、陈红梅、肖清，数据仓库与数据挖掘原来及应用，北京：科学出版社

[3]、陈立潮、张淼、南志红，数据库技术及应用（SQL Server）实践教程，北京：高等教育出版社

 

第二篇：课程设计报告

华夏学院

《微机原理与接口技术》课程设计

题   目：彩灯控制器设计

学院（系）：     信息工程系    

年级专业：    自动化1081班   

学    号：     

学生姓名：     

指导教师：    

课程设计任务书

学生姓名：    XXX           专业班级： 自动化 1081                 

指导教师：    XXX            工作单位：  华夏学院                

题  目:彩灯控制器设计                                      

初始条件：

1．     运用所学的微机原理和接口技术知识；

2．     微机原理和接口技术实验室的实验箱设备。

要求完成的主要任务:

1.要求至少以三种方式控制LED灯的显示，序号依次为：0，1，2，3，4，5，6，7（自然数列）；1，3，5，7（奇数列）；0，2，4，6（偶数列）。然后又依次显示同上数列，不断循环；

2.   扩展功能：允许增加新自定义的LED灯的显示模式。

3.   打开电源开关，自动清零，即通电后最先显示出自然数列的0，再显示出1，然后按上述规律变化；

4.   每个数字的一次显示时间（从数码管显示之时起到消失之时止）基本相等。

5.   严格按照课程设计说明书要求撰写课程设计说明书。

时间安排：

指导教师签名：                           年    月    日

系主任（或责任教师）签名：              年     月    日

基于微机原理彩灯控制器的设计

                                                                             

                               摘 要

随着电子技术的发展，计算机在现代科学技术的发展中起着越来越重要的

作用。多媒体技术、网络技术、智能信息处理技术、自适用控制技术、数据挖掘与处理技术等都离不开计算机。微机原理与接口技术，是掌握微型计算机的硬件组成及使用；学会运用指令系统和汇编语言进行程序设计；熟悉各种类型的接口及其应用，树立起微型计算机体系结构的基本概念。

存储系统：存储器的分类（原理、存取方式）、半导体存储器工作原理、存储器的扩展、校验码、虚拟存储系统、Cache系统、地址映像、存储系统的组织。

中央处理器：CPU组成、主机与外设间的数据传送方式、同步和异步的概念、时序划分、组合及微程序控制方式的微操作命令产生部件的工作原理

输入/出设备：掌握I/O设备的分类，键盘、显示器、打印机的工作原理

输入/出系统：掌握总线的功能及分类、接口的功能及分类、直接程序传送方式接口的工作原理、程序中断方式接口的工作原理、DMA接口的工作原理

位键。对于课程设计中彩灯控制器的芯片8255对于原理介绍如下(1) 工作方式 0 ：这是 8255A 中各端口的基本输入 / 输出方式。它只完成简单的并行输入 / 输出操作， CPU 可从指定端口输入信息，也可向指定端口输出信息，如果三个端口均处于工作方式 0 ，则可由工作方式控制字定义 16 种工作方式的组合

  (2) 工作方式 1 ：被称作选通输入 / 输出方式。在这种工作方式下，数据输入 / 输出操作要在选通信号控制下完成。

(3) 工作方式 2 ：被称作带选通的双向传送方式。 8255A 中只允许端口 A 处于工作方式 2 ，可用来在两台处理机之间实现双向并行通信。其有关的控制信号由端口 C 提供，并可向 CPU 发出中断请求信号。

目录

前言…………………………………………………………………………………………

第一章  彩灯控制器的设计要求与设计方案…………………

   1.1 彩灯控制器器方案的选择与比较

    1.2 彩灯控制器的元件选择

第二章  彩灯控制器的硬件设计……………………………………

 2.1 8255引脚图

2.2  彩灯控制器器的硬件框图

2.3  显示电路设计

2.4  开关电路设计

第三章  彩灯控制器的软件设计…………………………………

3.1  主程序流程图

3.2  显示模块程序设计

3.3  延时模块程序设计

3.4  左移程序说明

3.5  偶数子程序说明

3.6 奇数子程序说明

第四章  彩灯控制器的安装与调试………………………………

4.1  硬件调试

   4.2  软件调试

4.3  调试过程

第五章  设计体会与小结………………………………………………………

5.1   总结设计体会与心得 

参考文献………………………………………………………………………………………

附录………………………………………………………………………………………

          

前言

电子课程设计是电子技术学习中非常重要的一个环节，是将理论知识和实践能力相统一的一个环节，是真正锻炼学生能力的一个环节。

本设计通过对彩灯的设计，训练对电气、电子技术等内容的应用能力，掌握对电子产品设计的流程以及各种要求。彩灯技术已广泛得在霓虹灯、广告彩灯、汽车车灯等领域中应用。单片机的控制电路的设计是彩灯应用的一个瓶颈。课程设计主要培养学生综合运用所学的知识与技能分析与解决问题的能力，并巩固和扩大学生的课堂知识。通过毕业设计学会查阅、使用各种专业资料和网上资源，并以严肃认真、深入研究的工作作风完成设计任务，逐步向工程技术员转变,培养毕业生独立完成任务的能力，体现和检验综合设计能力，大力提高毕业生的技术水平，培养新一代既有理论、又有动手能力的实用性人才，以适应国际建设和发展的需要。了解彩灯线路的基本理论，掌握单片机编程的基本设计方法和分析方法，对能够熟练地进行彩灯应用电路的设计与制作是十分必要和重要的。
。

第一章  彩灯控制器设计要求与设计方案

1.1  彩灯控制器的方案选择与比较

本设计以微机原理及接口技术为基础，以实验箱为工具，完成PC机键盘控制的智能抢答器设计。该智能抢答器包括8088最小应用系统整体设计模块、键盘处理模块（DOS调用）、答题计时与声音报警模块、LED数码管显示模块。选用8086作为微处理器、扩展可编程并行I/O接口8255A芯片、可编程定时计数芯片8253（或不用）、可编程中断控制器8259A（或不用）、LED数码管及键盘和发光二极管等元件，制定方案如下：

方案一    选用8255，实验箱键盘显示区

1.    8255作为并行I/O接口A口接4个开关，B口显示区.

2.    利用软件编程进行定时功能

方案二   选用8255A，8253，8259，实验箱键盘显示区

1.    8253作为定时器使用。

2.    8259利用IR0端作为定时到的中断引入端，IR2端作为开始键按下的中断引入端，IR3端作为清零键按下的中断引入端，IR4端作为暂停键按下的中断引入端。

3.    8255 作为并行输入输出，

4. 键盘显示区由八个LED数码管和4个按键组成。

方案选择：

方案一采用扫描，没有用到8259，8253程序编制简单，但是cpu耗费了更多的时间在扫描，效率相对来说较低。方案二采用中断，程序结构化更为清晰，且cpu少了循环扫描的时间，效率较高。但是多用了一个8259中断控制芯片，一个8253定时/计时芯片，程序编制上涉及到中断服务子程序的编写，稍显复杂，且硬件相应增多，费用也相应较多。

经过小组讨论，先采用更实用、经济的方案一，完成基本和扩展功能。若有时间，再采用方案二完成实验。

1.2 彩灯控制器的元件选择

1）处理器的选择

微型机具有体积小、重量轻、耗电少、价格低廉、可靠性高、结构灵活等特点，所以选择8086系统

2）显示电路

  显示可通过彩灯和数码管来实现。如果用彩灯作为显示功能，则不是很直观。而数码管具有显示亮度高，使用寿命长，且能直观方便的看到彩灯循环的形式

 3）芯片选择

8255作为并行I/0接口，能满足4个输入按键的输入功能，声音系统的输出，和LED数码管的输出。并且8255的每个接口还有锁存和数据缓冲作用。所以选择8255芯片。

第二章彩灯控制器的硬件设计

2.1  8255引脚图和功能

图2-1  8255芯片

可编程外围接口芯片8255A

一结构：（引脚等硬件基础知识）：

1数据端口有A口，B口，C口均为8位端口且各自独立。

   A口 输出：锁存/缓冲

       输入：锁存

   B口 输出：锁存/缓冲

       输入：缓冲

   C口 输出：锁存/缓冲

       输入：缓冲

2 A组和B组控制逻辑

A组 A口+C口上（PC7---PC4）

B组 B口+C口下（PC3---PC0）

3读/写控制逻辑

  RESET：1）复位信号 高电平有效

         2）8255中控制寄存器均清0

         3）将3个端口均设置为输入方式

  __

  CS：片选信号 低电平有效用来选通该芯片。

  __

  RD：读信号 低有效

  __

  WR：写信号 低有效

  A0A1线：A0 A1  

           0  0   A口

           0  1   B口

           1  0   C口

           1  1   控制寄存器端口

二8255控制字（写程序的时候需要掌握的基础知识）

方式选择控制字： D7D6D5D4D3D2D1D0

D7   :   1 表示是方式选择控制字

D6D5 :  决定A口工作方式 00--方式0， 01--方式1， 1X--方式2

D4   :  决定A口输入还是输出  1--输入 0--输出

D3   :  决定C口上输入还是输出 1--输入 0--输出

D2   ： 决定B口工作方式 00--方式0， 01--方式1

D1   :  决定B口输入还是输出  1--输入 0--输出

D0   :  决定C口下输入还是输出 1--输入 0--输出

置位/复位控制字：D7D6D5D4D3D2D1D0

D7 0表示  置位/复位控制字

D6D5D4  这3位任意 一般写000

D3D2D1  这3位表示

                  000PC0

                  001PC1

                  010 PC2

                  011 PC3

100 PC4

101 PC5

110PC6

111 PC7

    D0  0复位 1置位 对某个PCi复位0 或置位1 （i取值0到7）

2.2 彩灯控制器的硬件框图

 

         图2—2彩灯控制器硬件框图

2.3    显示电路设计

8255芯片的PB0至PB7分别与数码管的八个引脚相连。将8255芯片中需要显示的信息通过B口送入数码显示区，由数码管的亮灭显示出来。

图2--3显示电路

说明

1.初始化程序写入方式控制字B口为输出端口

2.通过端口接上电路和LED灯来显示

2.4   开关设计

8255芯片的PA4至PA7分别与4个拨码开关相连，将信号（由拨码开关控制）通过A口送入8255芯片。

图2-4

说明

1初始化8255通过写入方式控制字PA4-PA7为输入口

2通过各个开关来显示LED亮灯的方式

               

第三章彩灯控制器的软件设计

  软件的设计的重点在延时，显示倒彩灯和循环形式

3.1     主程序流程图

说明

1.初始化后调用左移

2.检测K2（TEST  AL,40H）则显示偶数子程序

3.如果不满足检测K3(TEST  AL,20H)满足则显示奇数子程序

4.如果不满足检测K4(TEST  AL,10H)满足则向右递增子程序

3.2  显示模块程序设计

图3--2显示模块程序流程图

3.3  延时模块程序设计

延时模块的关键是计算计算机一秒能执行多少指令，再通过循环控制。

图3—3延时模块程序流程

3.4左移子程序说明

LOOP1:  MOV  CX,08H  （循环次数8次）

        MOV  AL,0FEH         ;

  A1:   OUT  61H,AL（送至b口）

        CALL DELAY（返回延时程序）

3.5偶数子程序

LOOP2:  IN   AL,60H（读8255的a口）

        TEST  AL,40H（测试第7位是否为1）

        JE   LOOP3（转移loop3）

        MOV  CX,04H （循环次数）

        MOV  AL,0FEH          ;偶数子程序

   A2:  OUT  61H,AL（b口输出）

        CALL DELAY  （返回延时程序）         

       

        ROL  AL,2（左移2位）

        LOOP A2

3.6  奇数子程序

LOOP3:  IN   AL,60H

        TEST  AL,20H

        JE   LOOP4

        MOV  CX,04H 

        MOV  AL,0FDH          ;

   A3:  OUT  61H,AL

        CALL DELAY           

      

        ROL  AL,2

第四章 彩灯控制器的安装与调试

4.1  硬件调试

    为了安全，首先进行断电调试，用万用表检测系统是否有短路现象，再检查严原理是否正确。经检测，原理正确也没有短路现象。

第一，检查系统八路竞赛抢答器是否正常工作。第二，检查复位电路是否正常工作。第三，检查数码显示是否乱码。

4.2 软件调试

     将写好的源程序在仿真软件上仿真以后，直接烧录到硬件8255中，观察现象。经过多次调试后达到了设计要求。

4.3 调试过程

硬件调试的时候，一切正常。

软件调试时，发现倒计时时间很短。改进办法，在循环程序中在嵌套一个自减程序。

第五章  设计体会与小结

这次微机原理课程设计历时两个星期，在整整两星期的日子里，可以说得是苦多于甜，但是可以学到很多很多的的东西，同时不仅可以巩固了以前所学过的知识，而且学到了很多在书本上所没有学到过的知识。以前在上课的时候，老师经常强调在写一个程序的时候，一定要事先把程序原理方框图化出来，但是我开始总觉得这样做没必要，很浪费时间。但是，这次课程设计完全改变了我以前的那种错误的认识，以前我接触的那些程序都是很短、很基础的，但是在课程设计中碰到的那些需要很多代码才能完成的任务，画程序方框图是很有必要的。因为通过程序方框图，在做设计的过程中，我们每一步要做什么，每一步要完成什么任务都有一个很清楚的思路，而且在程序测试的过程中也有利于查错。

其次，以前对于编程工具的使用还处于一知半解的状态上，但是经过一段上机的实践，对于怎么去排错、查错，怎么去看每一步的运行结果，怎么去了解每个寄存器的内容以确保程序的正确性上都有了很大程度的提高。

通过这次课程设计使我懂得了理论与实际相结合是很重要的，只有理论知识是远远不够的，只有把所学的理论知识与实践相结合起来，从理论中得出结论，才能真正为社会服务，从而提高自己的实际动手能力和独立思考的能力。在设计的过程中遇到问题，可以说得是困难重重，这毕竟第一次做的，难免会遇到过各种各样的问题，同时在设计的过程中发现了自己的不足之处，对以前所学过的知识理解得不够深刻，掌握得不够牢固。

这次课程设计终于顺利完成了，在设计中遇到了很多编程问题，最后在指导老师的辛勤指导下，终于游逆而解。在指导老师的身上我学得到很多实用的知识，在此对给过我帮助的所有同学和各位指导老师表示忠心的感谢！

参考文献

[1] 彭虎、周佩玲、傅忠谦，《微机原理里与接口技术》(第2版) ，电子工业出版社

[2]冯博琴，《微型计算机原理及接口技术》，清华大学出版社

[3]艾德才，《微型计算机原理与接口技术》，高等教育出版社

[4]沈美明，《IBM-PC汇编语言程序设计》，清华大学出版社

[6] 尹建华，微型计算机原理与接口技术，高等教育出版社

[7] 刘乐善，微型计算机接口技术及应用，华中科技大学出版社

[8] 李继灿，新编16/32位微型计算机原理及应用，清华大学出版社

[9]雷丽文，《微机原理与接口技术》，电子工业出版社

[10]李银华，《电子线路技术指导》，北京航空航天大学出版社

附录

附录一  程序清单

源程序：

STACK  SEGMENT STACK

       DW  64 DUP(?)

STACK  ENDS

DATA   SEGMENT

DZ   DB  0FFH,0FEH,0FCH,0F8H,0F0H,0E0H,0C0H,80H,00H,0FFH

DATA   ENDS

CODE   SEGMENT

       ASSUME CS:CODE, DS:DATA

START:  MOV  AX,DATA    

        MOV  DS,AX

        MOV  AL,90H

        OUT  63H,AL        

  

LOOP1:  MOV  CX,08H 

        MOV  AL,0FEH         ;左移子程序

  A1:   OUT  61H,AL

        CALL DELAY         

      

        ROL  AL,1

        LOOP A1

LOOP2:  IN   AL,60H

        TEST  AL,40H

        JE   LOOP3

        MOV  CX,04H 

        MOV  AL,0FEH          ;偶数子程序

   A2:  OUT  61H,AL

        CALL DELAY            

       

        ROL  AL,2

        LOOP A2

LOOP3:  IN   AL,60H

        TEST  AL,20H

        JE   LOOP4

        MOV  CX,04H 

        MOV  AL,0FDH          ;奇数子程序

   A3:  OUT  61H,AL

        CALL DELAY           

      

        ROL  AL,2

        LOOP A3  

LOOP4:  IN   AL,60H

        TEST  AL,10H

        JE   LOOP1

        MOV  BL,9

        LEA  SI,DZ

   A4: MOV  AL,[SI]         ;向右递增子程序

        OUT  61H,AL

        CALL DELAY         

      

        INC  SI

        DEC  BL

        JNZ  A4

        JMP  LOOP1

DELAY:  PUSH  CX             ;延时子程序

        PUSH  DX

        MOV   CX, 0FFF0H     

LOOP5:  MOV DX, 0FFF0H

LOOP6:  DEC DX      

        JNZ LOOP6        

        POP DX

        POP CX

        RET

CODE    ENDS

        END  START

本科生课程设计成绩评定表

指导教师签字：                

              年     月    日