一种多媒体教学系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种多媒体教学系统，涉及多媒体教学技术领域，包括教学主机(1)和学习终端机(4)，教学主机(1)通过以太网线与通讯设备(2)连接，通讯设备(2)通过以太网线与一个以上的交换机(3)连接，交换机(3)与若干学习终端机(4)通过以太网线连接。本实用新型专利技术的教学主机(1)与学习终端机(4)通过以太网线网络连接，不仅能够最大程度的利用网络带宽、以太网线保证系统数据传输的实时性，又使得系统结构简单。整个网络布线非常方便，系统采用了现场可编程门阵列(FPGA)和单片机两种控制，使得教学系统的稳定性和可靠性相比传统多媒体计算机网络要高很多，系统也不需要专门的维护人员，学生无法破坏系统软件。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及多媒体教学
，尤其涉及一种多媒体教学系统。
技术介绍
随着科学技术的迅猛发展，计算机、网络等手段的多媒体设备逐步被教学领域所采用，这大大地方便了教师的日常教学工作。但是，目前的多媒体教学一般就是基于投影仪、DVD等设备进行教学，这种教学系统是对传统模拟语言实验室的数字化改进，教师能和学生进行语言、文本的交流，教师也可以通过外接的显示设备如显示器、投影仪等将教师的DVD、展示台等视频内容广播给学生。但其应用仅局限于语言教学，这种往往只能局限在一定区域内(教室或报告厅)实现教师与学生的双向沟通，不能满足长距离、一对一地实现教师与学生的双向互动教学。
技术实现思路
本技术的目的在于克服现有多媒体互动教学系统中存在的技术问题，提供一种通过以太网线连接教学主机与学习终端机并形成一个互动教学网络，能实现教学主机与学习终端机的语音、文本、视频等数据双向传输，能有效地解决上述技术问题。本技术的目的通过下述技术方案实现：一种多媒体教学系统，包括教学主机和学习终端机，教学主机通过以太网线与通讯设备连接，通讯设备通过以太网线与一个以上的交换机连接，交换机与若干学习终端机通过以太网线连接。为了更好地实现本技术，所述通讯设备内部由PCI插槽、PCI桥、双口RAM、FPGA模块一和差分驱动一依次连接而成，所述FPGA模块还与音频、视频处理模块连接，所述通讯设备通过PCI插槽与教学计算机以太网线连接；通讯设备通过差分驱动一与各个交换机以太网线连接。进一步地，所述交换机内部依次由差分驱动二A、FPGA模块二和一个以上的差分驱动二B连接而成，所述各个交换机的差分驱动二A与通讯设备的差分驱动一通过以太网线连接。作为优选，所述学习终端机为计算机，学习终端机通过以太网线与相对应的差分驱动二B相连接。本技术较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：(1)本技术的教学主机与学习终端机通过以太网线网络连接，不仅能够最大程度的利用网络带宽、以太网线保证系统数据传输的实时性，又使得系统结构简单。整个网络布线非常方便，系统结合了现场可编程门阵列(FPGA)和单片机两种控制，使得教学系统的稳定性和可靠性相比传统多媒体计算机网络要高很多，系统也不需要专门的维护人员，学生无法破坏系统软件。(2)本技术的可靠性、稳定性、可维护性比传统多媒体计算机网络要好得多，可以实现教学主机与学习终端机的语音、文本、视频等数据双向传输，使得教师与学生的互动教学更为方便、数字化。附图说明图1为本技术的原理结构框图；图2为通讯设备内部的原理结构框图；图3为交换机内部的原理结构框图。其中，附图中的附图标记所对应的名称为：1-教学主机，2-通讯设备，3-交换机，4-学习终端机，21-PCI插槽，22-PCI桥，23-双口RAM，24-FPGA模块一，25-差分驱动一，26-音频、视频处理模块，31-差分驱动二A，32-FPGA模块二，33-差分驱动二B。具体实施方式下面结合实施例对本技术作进一步地详细说明：实施例如图1～图3所示，一种多媒体教学系统，包括教学主机1和学习终端机4，教学主机1通过以太网线与通讯设备2连接；通讯设备2通过以太网线与一个以上的交换机3连接，交换机3与若干学习终端机4通过以太网线连接。以太网线包括电源线和四对双绞数据线，采用标准的RJ-45接插件。通讯设备2安装在教学主机1的PCI插槽上，交换机3接在通讯设备2的输出端，各个学习终端机4并接在交换机3的输出端。通讯设备2用于教学主机1和交换机3之间的数据传输与接收。教学主机1和通讯设备2安装在教师主控台中，交换机3设置于教师主控台与学生终端桌之间，学习终端机4安装在学生终端桌上。教学主机1通过网络设备2经过时分多址TDMA处理，复合在一起的数据以异步串行传输方式传送给交换机3，交换机3再解复用为2～64路数据并以异步串行传输方式传送给学习终端机4上，所有学习终端机4发出的数据以相反的方向发送给教学终端机1。系统能将各路的音频、编码压缩影片、文本、指令、图形数据打包为数据包，再进行多路打包数据的时分复用，然后以异步串行方式进行传输。时分复用和解复用在通讯设备2和交换机3中完成，若采用64路数据，则上下行数据各占64个信道，每个信道数据占用固定的信道，每个信道互不干扰，通讯设备2和交换机3直接传输的是经时分复用后的复合数据，通讯设备2和交换机3、学习终端机4之间的数据传输都采用异步串行方式，具有时钟的无关性，不需要特定的同步信号进行同步，异步串行传输方式只需要上下行两条传输线，在差分驱动方式下也只需要四条线，传输结构简单可靠。如图2所示，通讯设备2内部由PCI插槽21、PCI桥22、双口RAM 23、FPGA模块一24和差分驱动一25依次连接而成，FPGA模块一24还与音频、视频处理模块26连接，通讯设备2通过PCI插槽21与教学计算机1以太网线连接；通讯设备2通过差分驱动一25与各个交换机3以太网线连接。PCI插槽21将计算机1传来的数据通过PCI桥22传向双口RAM 23，FPGA模块一24能读取双口RAM23的数据信息，并能根据通讯协议打包成特定格式的数据包后经差分驱动一25输出给交换机3；交换机3发送过来的数据，经差分驱动一25接收后，由FPGA模块一24输入传输信息，并根据通讯协议解包出音频、编码压缩视频、文本、指令、图形数据。同时，FPGA模块一24接收音频、视频处理模块26送来经模数转换的教师话筒和多媒体外设音频数据，写入双口RAM 23中。如图3所示，交换机3内部依次由差分驱动二A 31、FPGA模块二32和一个以上的差分驱动二B 33连接而成，各个交换机3的差分驱动二A 31与通讯设备2的差分驱动一25通过以太网线连接。本实施例的学习终端机4采用计算机，学习终端机4通过以太网线与相对应的差分驱动二B 33相连接。FPGA模块二32通过差分驱动A 31接收来自通讯设备2的数据，将数据进行时分复用，分为2～64路数据，再以异步串行方式经若干差分驱动二B 33输出给学习终端机4。同时由学习终端机4送来的数据经差分驱动二B 33接收后，再由FPGA模块二32进行时分复用的复用合成，在以异步串行方式通过差分驱动二A 31传送给通讯设备2，并传输至教学主机1，从而便捷、实时地实现互动教学。以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种多媒体教学系统，包括教学主机（１）和学习终端机（４），其特征在于：教学主机（１）通过以太网线与通讯设备（２）连接，通讯设备（２）通过以太网线与一个以上的交换机（３）连接，交换机（３）与若干学习终端机（４）通过以太网线连接。

【技术特征摘要】
1.一种多媒体教学系统，包括教学主机(1)和学习终端机(4)，其特征
在于：教学主机(1)通过以太网线与通讯设备(2)连接，通讯设备(2)通过
以太网线与一个以上的交换机(3)连接，交换机(3)与若干学习终端机(4)
通过以太网线连接。
2.按照权利要求1所述的一种多媒体教学系统，其特征在于：所述通讯设
备(2)内部由PCI插槽(21)、PCI桥(22)、双口RAM(23)、FPGA模块一
(24)和差分驱动一(25)依次连接而成，所述FPGA模块(24)还与音频、视
频处理模块(26)连接，所述通讯设备(2)通过PCI插槽(21)与教学计算...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶胤鹏，万才华，邬春学，
申请(专利权)人：叶胤鹏，万才华，邬春学，
类型：实用新型
国别省市：31