專利名稱：基于作業(yè)與試卷庫系統(tǒng)的電子作業(yè)本的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種屬交互式學習、測驗、分析為一體的計算機輔助教育的輔助 電子產(chǎn)品技術領域，特別是一種基于作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)的電子作業(yè)本。
背景技術：
從最初的電子辭典，到復讀機，再到學習機以及現(xiàn)在稱謂的數(shù)碼學習機，學 習計算機輔助教育的輔助工具產(chǎn)品發(fā)展非常迅速，可以說是一場學習方式上的革
命。隨著計算機及電子產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)在的學習機巳經(jīng)發(fā)展到具有融合了電子辭 典、復讀機、電子書、錄音、網(wǎng)絡下載、MP3、錄音筆等單項工具的功能，全方 位、多角度地滿足學習者的需要，目前正朝著功能多元、強化實用性的方向發(fā)展。 但是無論怎樣發(fā)展畢竟是個體的、單一的、主觀學習為模式的輔助學習工具。最 近，長期致力于計算機輔助教育發(fā)展研究的專家人士提出了計算機輔助教育作業(yè) 與試巻庫系統(tǒng)的設想。所謂計算機輔助教育作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)指的是以省級、市 級為單位，可自動建立樹狀數(shù)據(jù)結構，學生必須要在作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)的系統(tǒng)中 注冊可獲得唯一的ID屬性，，此ID屬性也是學生通過電子作業(yè)本終端與作業(yè)與 試巻庫系統(tǒng)的交互的唯一識別ID。教師和家長在作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)中只要找到 所在的省、市、學校、年級、班級就可以找到目標學生，也可以通過智能搜索， 搜索出整個班級或某個學生的信息，根據(jù)信息可以找到目標學生，通過找到的信 息可以再通過作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)的測評引擎系統(tǒng)對以班級或個體學生進行數(shù)據(jù) 分析評估，得出非常科學有效的評估結果，受惠于學生而方便于教師及家長管理 的一種輔助教育網(wǎng)絡系統(tǒng)(正申請專利)。作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)是屬于輔助教育類 輔助電子產(chǎn)品，與市面現(xiàn)有的學習機產(chǎn)品不同的是，她是現(xiàn)代科技和傳統(tǒng)教育相 結合并集交互式學習、測驗、分析為一體的高科技產(chǎn)品系統(tǒng)。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的就是要克服上述學習機應用上存在的缺陷，根據(jù)新的理念設計 一種基于作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)的電子作業(yè)本終端，與傳統(tǒng)學習機相比在新增加的功 能上、應用角度上都有所不同的計算機輔助教育的電子產(chǎn)品工具。
3實現(xiàn)本發(fā)明之目的的技術解決方案如下所述
一種基于作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)的電子作業(yè)本，包括機體內的中央處理單元 U1C、存儲單元、語音IC及顯示裝置、操作鍵4，使其具備影音資料基本播放功 能；其特征在于該機體上設有GPS模塊U13、 GSM/GPRS/EGPRS或CDMA的無線 模塊U12，兩組模塊與該中央處理單元U1C連接；中央處理單元U1C的N12腳通 過R60和U13 GPS模塊的RXA連接，輸入串口 1的RXD信號，U1C的Rll腳通過 R61和U13的TXA信號連接輸出串口 1的TXD的信號。中央處理單元U1C的P12 腳通過R57與GSM/GPRS/EGPRS模塊U12的19腳連接，輸出串口 0的TXD信號； 中央處理單元U1C的M12腳通過R58與GSM/GPRS/EGPRS模塊U12的20腳連接， 輸入串口O的RXD信號。
所述的基于作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)的電子作業(yè)本，其特征是所說的 GSM/GPRS/EGPRS或CDMA的無線模塊U12采用G網(wǎng)無線通信模塊，其模塊主要工 作頻段是EGSM900 + GSM850 + DCS1800 + PCS1900，具有功耗低性價比高，有 效節(jié)約鋰電池電源功能。
所述的基于作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)的電子作業(yè)本，其特征是所說的機體上還包括 有USB設備接口 5。
所述的基于作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)的電子作業(yè)本，其特征是所說的顯示裝置包括 有液晶顯示屏及觸摸屏6。
所述的基于作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)的電子作業(yè)本，其特征是所說的存儲單元包括 有同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM7、 FLASH存儲器8。
所述的基于作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)的電子作業(yè)本，其特征是所說的機體上安裝有 多媒體存儲卡/安全數(shù)字卡羅C/SD卡9。
所述的基于作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)的電子作業(yè)本，其特征是所說的語音IC連接 有揚聲器/話筒11。
按照上述方案形成的基于作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)的電子作業(yè)本，在交互式作業(yè)與 試巻庫系統(tǒng)中有著重要的作用。與現(xiàn)有技術相比有如下的優(yōu)點，表現(xiàn)在
1、 所述的電子作業(yè)本特點是帶GPS功能和移動網(wǎng)絡數(shù)據(jù)實時交換功能，在 傳統(tǒng)學習機的基礎上增加了 GPS定位功能和實時數(shù)據(jù)交換功能。
2、 GPS定位功能可以幫助學習機持有者的位置信息能及時獲得監(jiān)護人的情
4況也可以幫助學習機持有者了解自己當前的位置。
3、移動網(wǎng)絡數(shù)據(jù)實時交換功能，所述的龜子作業(yè)本帶有基于G網(wǎng) GSM/GPRS/EGPRS功能、或C網(wǎng)CDMA功能的的無線模塊，學習人員可以通過電子 作業(yè)本的相關操作， 一方面從網(wǎng)絡服務器上可以動態(tài)下載一些新的學習內容；另 外一方面也可以把學習的結果通過短信或者TCP/IP數(shù)據(jù)報文的格式傳送到服務 器固定的位置，用來作為學生個人素質參考數(shù)據(jù)資源的一部分，該資源內容可以 作為教師或者學生家長遠程了解學生的依據(jù)。以上兩部分功能都可以作為選配功 能，針對不同的產(chǎn)品及用戶消費群體，可以選擇性的選用不同的通信模式?？梢?這樣說，在全世界只要能提供Internet服務的任何一個角落都可以利用基于作 業(yè)與試巻庫系統(tǒng)的電子作業(yè)本進行學習活動和査看到學習情況，其意義是顯著 的。


圖1是本發(fā)明所說的電子作業(yè)本電路結構方框示意圖； 圖2圖3是所說的CPU、 GPS、無線模塊電路結構關系示意圖； 圖4是本發(fā)明所說的GPS、無線模塊電路結構示意圖； 圖5是本發(fā)明所說的GPS、無線模塊所需電源電路示意圖。 符號與數(shù)字表示GPS:全球定位系統(tǒng)、GSM:全球移動通訊系統(tǒng)。 GPRS:通用分組無線業(yè)務、EGPRS:通用分組無線系統(tǒng)增強性數(shù)據(jù)升級版、 CDMA:碼分多址技術，、U1C:中央處理單元、U13: GPS模塊、U12: GSM/GPRS/EGPRS、 CDMA模塊。4:操作鍵、5: USB設備接口、 6:液晶顯示屏及觸摸屏7:同 步動態(tài)隨機存儲器SDRAM、 8: FLASH存儲器9:多媒體存儲卡/安全數(shù)字卡 畫C/SD卡。
具體實施例方式
結合附圖實施例給出具體的說明。從圖l可知包括機體內的中央處理單元、
存儲單元、語音IC及顯示裝置、操作鍵，至少具備影音資料基本播放功能；中
央處理單元選用了國產(chǎn)君正多媒體處理器JZ4740。 Jz4740芯片是一款面向移動 多媒體產(chǎn)品的SOC，適用于PMP 、 GPS、移動電視等便攜產(chǎn)品。Jz4740基于君正 創(chuàng)新的XBurst CPU微體系架構，CPU主頻達到360MHz， RMVB、 MPEG-4解碼能力 達到Dl分辨率，H. 264解碼能力達到CIF分辨率，同時集成了移動設備所需要的外設接口。本發(fā)明的改進的特點是作為計算機輔助教育作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)的終 端，該機體上設有GPS模塊、GSM/GPRS/EGPRS或CDMA的無線模塊，GPS采用基 于SiRF III芯片的GP3SF1513F1模塊，通過串口發(fā)數(shù)據(jù)給中央處理單元，U1C 通過地圖引擎對接收到的GPS數(shù)據(jù)進行解碼顯示出定位信息。G網(wǎng)無線通信模塊 采用上海展訊公司的芯片組開發(fā)的模塊SM5100系列，是專為無線固定電話和數(shù) 據(jù)傳輸設計的GSM/GPRS無線通信模塊。在展訊自主開發(fā)的高集成度基帶芯片的 基礎上,集成了完善的協(xié)議棧及應用層軟件，具有尺寸小，性能好，開發(fā)簡便等優(yōu) 點。參見圖2、圖3，圖4圖5，所說的GPS模塊、GSM/GPRS/EGPRS或CDMA的無 線模塊，均與該中央處理單元連接；中央處理單元U1C的P12腳通過R57與 GSM/GPRS/EGPRS模塊U12的19腳連接，輸出串口 0的TXD信號；中央處理單元 U1C的M12腳通過R58與GSM/GPRS/EGPRS模塊U12的20腳連接，輸入串口 0的 RXD信號。其中U12 GSM/GPRS/EGPRS的工作電源電壓是3. 3V-4. 2V，由學習機 Li-ion主電池電源BAT-V供電。U15是SIM卡插座，由U12 51腳輸出提供工作 電源電壓。U1C的N12腳通過R60和U13 GPS模塊的RXA連接，輸入串口 1的RXD 信號，U1C的Rll腳通過R61和U13的TXA信號連接輸出串口 1的TXD的信號。 U13 GPS模塊的12腳Vin需要3. 3V-5V的直流電壓，因此由學習機主板上 的電源電路提供3. 3V電壓給U13 GPS模塊12腳；U13 GPS模塊的11腳VBAT是 模塊的備份電源，電壓要求1.5 - 5V，由學習機紐扣備份電池通過如下電路供 電，其中BAT-V是Li-ion電池電源，BT2是紐扣電池，VCCBAT是備份電源，VCCBAT 接GPS模塊的VBAT腳，可以備份前一次GPS接收的位置數(shù)據(jù)。所說的 GSM/GPRS/EGPRS或CDMA的無線模塊U12采用G網(wǎng)無線通信模塊，其模塊主要工 作頻段是EGSM900 + GSM850 + DCS1800 + PCS1900，具有功耗低性價比高，有 效節(jié)約鋰電池電源功能。所說的機體上還包括有USB設備接口。 USB設備接口是 作為從設備，主設備可以是電腦或其他USB設備，通過USB主設備把應用軟件或 者教學內容下載到所說的電子作業(yè)本中。所說的顯示裝置包括有液晶顯示屏及觸 摸屏。采用通用的3寸數(shù)字液晶和配套觸摸屏。所說的存儲單元包括有同步動態(tài) 隨機存儲器SDRAM、FLASH存儲器。同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM采用2片Hynix的 HY57V561620 4Bank * 4M * 16 Bit的Synchronous DRAM芯片，共組成64M Byte 內存。SDRAM主要用來存放操作系統(tǒng)進程，軟件進程，數(shù)據(jù)結構等。FLASH存儲芯片，采用SAMSUNG NAND K9XXG08UXM芯片，存儲容量1G - 2 G 空間，該系列存儲芯片具有相同的引腳結構，所以可以根據(jù)產(chǎn)品要求更換不同的 FLASH芯片，以達到更大的存儲空間，F(xiàn)LASH存儲空間主要用來存放程序代碼， 固定不變的程序界面，圖片資源，教學課件等內容。所說的機體上還安裝有多媒 體存儲卡/安全數(shù)字卡羅C/SD卡，SD卡選用的是Kingston的SD卡產(chǎn)品以及語 音IC連接的揚聲器/話筒。
GPS信號工作流程是這樣的GPS接收的衛(wèi)星信號，通過串口l連接給中央 處理單元U1C主動發(fā)送帶有位置、速度、時鐘、經(jīng)度、緯度、海拔高度等的 NMEA-0183信息，電子作業(yè)本應用層軟件的地圖引擎通過GPS連接的串口 1，即 時處理NMEA-0813信息，翻譯成電子地圖支持的數(shù)據(jù)格式，從而實時顯示出定位
<曰息。
G或C網(wǎng)無線信號處理流程
學習機使用者通過應用軟件請求下載對應的學習資源，或者發(fā)送學習結果到
服務器，可以有兩種模式選擇，第一是短信格式，另外一種是TCP/IP無線上網(wǎng) 方式，前者對于特定機型流量比較小的時候比較適合，后者針對有較大批量數(shù)據(jù) 交換的時候比較適合。
1) 如果是通過短信方式，應用層數(shù)據(jù)被格式化成短信數(shù)據(jù)包，然后驅動庫 通過串口 0發(fā)出短信發(fā)送的AT命令給短信模塊到指定的號碼。接收同樣是驅動 庫通過串口 0發(fā)出短信接收的AT命令給TCP/IP模塊。應用層從驅動庫參數(shù)中獲 得接收的短信數(shù)據(jù)，再從短信數(shù)據(jù)包中通過相反的方式解出需要的數(shù)據(jù)。
2) TCP/IP通信嚴格按照OSI模型發(fā)送數(shù)據(jù)包到移動網(wǎng)絡。應用層調用驅 動庫發(fā)送程序，數(shù)據(jù)依次通過應用層、表示層、會話層、傳輸層、網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù) 鏈路層封包后同樣通過AT發(fā)送TCP/IP命令給模塊發(fā)送給對方的IP地址，同樣 接收的數(shù)據(jù)通過上述相反的方向依次解包，最后應用層獲得需要的數(shù)據(jù)。因為 TCP通信屬于有連接的通信模式，所以在上述數(shù)據(jù)發(fā)送或接收前首先要申請網(wǎng)絡 資源和動態(tài)IP地址，這些工作在啟動GPRS/EGPRS或CDMA連接功能后連接軟件 自動取得連接，原理同PC機寬帶撥號上網(wǎng)功能類似。
3) GPRS是屬于2. 5G通信技術，理論最大速度約為152kb/s，對于一般的數(shù) 據(jù)交換量可以滿足。EGPRS是屬于2.75G的通信技術，理論最大速度為
7473,6Kbps,平均速度約60-200Kbps,比GPRS要快約三倍。而GPRS和EGPRS都 作為3G技術的過渡技術，未來的技術肯定要到3G時代，電子作業(yè)本在設計時候 考慮到以后的兼容性，采用了串口連接的方式，協(xié)議是標準的AT指令集，以方 便以后的升級。
4) CDMA IX最高上網(wǎng)速度是153. 6kbps是家庭電話線和移動上網(wǎng)速度的3倍。
使用方法說明選用的高端電子作業(yè)本具有GPS導航、定位及上網(wǎng)或收發(fā)短 信的功能。使用者通過軟件菜單打開GPS地圖引擎，即可接收GPS數(shù)據(jù)，所接收 的GPS數(shù)據(jù)以圖形信息顯示在地圖上，包括位置、速度、時鐘、經(jīng)度、緯度、海 拔高度詳細參考GPS地圖使用說明，通過觸摸屏互動，用戶或學生可以査詢目的 地情況，路況等實時信息，從而可以節(jié)約大量時間。
在電子作業(yè)本中插入G網(wǎng)或者C網(wǎng)的SIM卡，并開通相關的一些服務，用戶 或學生可以通過短信或者WAP功能或者其它移動和指定的服務器互動，例如測 驗、搶答、下載題庫、提交答案由服務器對每個個用戶建立檔案數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù) 庫可被學校、老師或者家長進行查詢，以各種表現(xiàn)形式分析學生的狀態(tài)。
權利要求
1、基于作業(yè)與試卷庫系統(tǒng)的電子作業(yè)本，包括機體內的中央處理單元(U1C)、存儲單元、語音IC及顯示裝置、操作鍵(4)，使其具備影音資料基本播放功能；其特征在于該機體上設有GPS模塊(U13)、GSM/GPRS/EGPRS或CDMA的無線模塊(U12)，兩組模塊均與中央處理單元(U1C)連接；中央處理單元(U1C)的N12腳通過R60與U13GPS模塊的RXA連接，輸入串口(1)的RXD信號，U1C的R11腳通過R61與U13的TXA信號連接輸出串口1的TXD的信號。中央處理單元(U1C)的P12腳通過R57與GSM/GPRS/EGPRS模塊(U12)的19腳連接，輸出串口(0)的TXD信號；中央處理單元(U1C)的M12腳通過R58與GSM/GPRS/EGPRS模塊(U12)的20腳連接，輸入串口(0)的RXD信號。
2、 根據(jù)權利要求l所述的基于作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)的電子作業(yè)本，其特征是所說的GSM/GPRS/EGPRS或CDMA的無線模塊(U12)采用G網(wǎng)無線通信模塊，其模塊主要工作頻段是EGSM900 + GSM850 + DCS1800 + PCS1900。
3、根據(jù)權利要求1所述的基于作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)的電子作業(yè)本，其特征是所說的機體上還包括有USB設備接口(5)。
4、 根據(jù)權利要求1所述的基于作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)的電子作業(yè)本，其特征是所說的顯示裝置包括有液晶顯示屏及觸摸屏(6)。
5、 根據(jù)權利要求1所述的基于作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)的電子作業(yè)本，其特征是所說的存儲單元包括有同步動態(tài)隨機存儲器SDRAM(7) 、 FLASH存儲器(8)。
6、 根據(jù)權利要求l所述的基于作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)的電子作業(yè)本，其特征是所說的機體上安裝有多媒體存儲卡/安全數(shù)字卡醒C/SD卡(9)。
7、 根據(jù)權利要求l所述的基于作業(yè)與試巻庫系統(tǒng)的電子作業(yè)本，其特征是所說的語音IC連接有揚聲器/話筒(11)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于作業(yè)與試卷庫系統(tǒng)的電子作業(yè)本，屬計算機輔助教育的輔助電子產(chǎn)品領域。傳統(tǒng)學習機是單一、主觀學習為模式的輔助學習工具。根據(jù)新理念設計的電子作業(yè)本，是計算機輔助教育作業(yè)與試卷庫系統(tǒng)的終端，該機上設有GPS模塊U13、GSM/GPRS/EGPRS或CDMA的無線模塊U12，兩組模塊與中央處理單元U1C連接；中央處理單元U1C的N12腳通過R60和U13GPS模塊的RXA連接，輸入串口1的RXD信號，U1C的R11腳通過R61和U13的TXA信號連接輸出串口1的TXD的信號。中央處理單元U1C的P12腳通過R57與GSM/GPRS/EGPRS模塊U12的19腳連接，輸出串口0的TXD信號；中央處理單元U1C的M12腳通過R58與GSM/GPRS/EGPRS模塊U12的20腳連接，輸入串口0的RXD信號。使其具備了GPS定位、移動網(wǎng)絡數(shù)據(jù)實時交換、集交互式學習、測驗、分析功能一體化的學習輔助工具。
文檔編號G09B5/00GK101488292SQ200810147920
公開日2009年7月22日 申請日期2008年12月19日 優(yōu)先權日2008年12月19日
發(fā)明者余中俊 申請人:余中俊;四川省洋洲信息產(chǎn)業(yè)有限公司