近年来,随着网络信息技术的快速发展,传统的数字电路类实验也正在经历着信息化的变革,多种形式的远程实验、虚拟仿真实验相继被国内外各高校采用。与此同时,我国也提出建设国家虚拟仿真实验教学中心并要求推广中国大学MOOC平台,因此,将传统的数字电路类的实验方式进行变革是未来教学数字化的一个重要部分。当前,围绕远程虚拟仿真实验,通常有两种做法:一是建立本地纯软件模拟仿真;二是通过摄像头或者网络间接地进行远程实验。这两种做法都存在一定的弊端,前者不能给用户真实的实验感受,而后者会导致实验设备结构复杂、成本高昂。因此,本文提出了一种底层基于真实的硬件平台、上层进行虚拟仿真的可扩展的远程虚拟实验的方法。首先,本文对系统的整体需求和可扩展的虚拟特性进行了分析,提出硬件支撑与软件模拟相结合的远程硬件实验平台方案,在此基础上,设计了远程虚拟硬件实验平台软件系统整体架构。其次,本文对开放架构下的系统模块可扩展性进行了研究,设计了适合本系统的“全局架构编程模型”,即顶层构件定义、中间层插件实现、底层XML可配置。本文还设计了适合本系统特点的通信机制以及消息数据格式协议,实现了系统功能部件以及模拟硬件板的可扩展。第三,本文采用硬件仿真层的概念,完成了几何对象变换以及二维平面模拟三维空间的研究,在此之上,通过四元组数据模型完成了对三轴加速度计运动模型的建模研究,并通过OpenGL实现了该模型。最后,本文完成了整个远程虚拟硬件实验平台软件系统的实现,并对各相关子功能部分进行了测试,测试结果良好,验证了系统设计的正确性。