基于MDA的电化学仪器上下位机软硬件协同设计

发布时间：2017-10-23 00:09

  本文关键词：基于MDA的电化学仪器上下位机软硬件协同设计

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【摘要】：科学首先就是从测量开始的,一些新机理、新检测方法的出现,并结合现代电子技术,现代科学仪器的发展就会导致相关领域研究工作的突破,也因此成为解决现代科学前沿问题的重要基础。电化学分析仪器量大面广,电化学信号可直接使用,无须精密的机械和光学系统,方便经济,特别适合在国内发展,目前已经广泛应用于化学、材料科学、环境科学、生命科学、公共安全、生物医疗等诸多领域。目前发展灵敏度高、响应快速、使用寿命长、具有动态的在线检测的新型电化学检测器和功能联用仪器也是当前科技生产的迫切需要。对于已经研发好的电化学仪器,随着与其他电化学仪器的联用,将导致联用后整体业务逻辑复杂,延长了研发周期与资金的投入,这些问题逐渐对电化学设备的研发产生了巨大的阻碍,成为了一个不可忽略的问题。本文提出了一种基于模型驱动体系结构(Model Driven Architecture,MDA)的解决方案,针对一系列电化学仪器的上下位机软硬件协同发开这一特定领域,通过可视化建模工具建立一种更符合电化学仪器联用的PSM模型,并根据PSM模型通过ANTLR代码生成的技术手段进行目标代码生成。完成电化学仪器上下位机软硬件的协同开发。通过这种解决方案,确保了跨平台的电化学仪器联用时通讯协议框架的一致性,突出了设计的决策,并且通过代码生成的技术手段快速迭代开发,验证建立的领域模型的正确性,并且降低了对人员的专业性要求,使开发者更专注于自身的领域工作,大大提高了研发效率、缩短了研发周期、降低了维护周期。该开发模式在中国科学院长春应用化学研究所合作开发的电化学仪器EC-SPR中使用。
【关键词】：模型驱动体系结构 领域特定语言 协同设计 电化学仪器研发
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH832
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 引言8-9
• 第一章 绪论9-12
• 1.1 课题背景9
• 1.2 研究问题9-10
• 1.3 研究意义10
• 1.4 本文组织结构10-12
• 第二章 相关理论与技术简介12-17
• 2.1 模型驱动体系结构12-14
• 2.1.1 模型驱动体系结构基本概念12
• 2.1.2 模型驱动体系结构主要模型12-13
• 2.1.3 MDA中模型间的映射规则13
• 2.1.4 MDA的软件开发过程13-14
• 2.2 统一建模语言14-15
• 2.3 可视化建模工具15
• 2.4 代码生成工具ANTLR15-17
• 第三章 电化学仪器的MDA建模17-26
• 3.1 电化学仪器CIM模型建立17-18
• 3.2 电化学仪器PIM模型建立18-21
• 3.3 电化学仪器的PSM建立21-26
• 3.3.1 平台映射规则21-23
• 3.3.2 UML拓展23-24
• 3.3.3 协议映射规则24
• 3.3.4 EC-SPR PSM实例24-26
• 第四章 目标平台ISM生成26-34
• 4.1 PSM解释器26-29
• 4.1.1 可视化建模工具UMlet26-27
• 4.1.2 PSM解释器27-28
• 4.1.3 领域模型描述28-29
• 4.2 领域模型描述29-30
• 4.2.1 选择区域29
• 4.2.2 记号区域29
• 4.2.3 语义规则区29-30
• 4.3 代码生成器30-34
• 4.3.1 词法分析30-31
• 4.3.2 语法分析器31
• 4.3.3 树分析器31-32
• 4.3.4 语义处理32
• 4.3.5 StringTemplate模板设计32-34
• 第五章 总结与展望34-35
• 5.1 总结34
• 5.2 展望34-35
• 参考文献35-37
• 附录37-41
• 致谢41-42
• 在学期间公开发表论文及著作情况42

【参考文献】

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本文编号：1080700