仪器应用软件模块标准化技术与组合方法的研究

发布时间：2017-06-12 14:06

  本文关键词：仪器应用软件模块标准化技术与组合方法的研究，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着自动测试系统向模块化的方向发展,仪器系统正由专用仪器而向通用化仪器转变,同时基于虚拟仪器的仪器应用软件在仪器系统中的地位越来越突出。在自研的通用测试仪器硬件共享平台的基础上,为了解决仪器应用软件的模块化,通用可二次开发等问题,本文提出了一种可配置的模块化仪器应用软件架构。在此架构下,可以根据标准接口开发不同的仪器应用软件模块,并可以根据配置文件将软件模块组合成仪器应用软件,实现软件资源的重复利用。课题对仪器软件模块化标准与组合的方法进行了如下研究：1)总体方案研究。基于自研的通用测试仪器系统的结构和专用仪器应用软件存在的问题,提出了可配置的模块化仪器应用软件系统的架构,并提出了具体的设计与实现的方法与途径。2)仪器应用软件模块化标准接口的设计。为了实现仪器应用软件的模块化,从仪器软件系统的角度出发,设计了仪器软件模块的标准接口与其配置文件标准规范。同时,通过设计可视化模块标准接口实现了软件模块的可视化,并通过植入脚本提高了软件模块的灵活性。3)仪器应用软件模块组合方法的研究。为了能够将独立仪器软件模块组合成整体测试软件,设计实现了软件应用平台。该平台能够通过解析配置文件来加载、运行与管理模块,并且它能够支持模块与模块之间的信息交互。4)计算机与硬件共享平台信息交互方式的设计与实现。根据本仪器软件系统信息交互的需求,设计了基于配置工具与守护程序的系统信息交互方式。并通过数据池式应用信息交互方式解决了上下位机软件模块之间信息交互的题。最后,根据仪器应用软件模块化标准接口设计实现了示波器模块、FFT等功能模块,并通过配置组合模块实现了简单的仪器测试应用,验证了模块化仪器应用软件系统的可行性。
【关键词】：自动测试系统 虚拟仪器 模块化软件 软件架构
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP274;TH70
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• Abstract7-13
• 1 绪论13-25
• 1.1 课题的研究背景13-14
• 1.2 测试仪器的国内外的研究现状14-21
• 1.2.1 测试仪器的发展现状14-16
• 1.2.2 自动测试系统的发展现状16-17
• 1.2.3 虚拟仪器的发展现状17-21
• 1.3 模块化仪器应用软件系统的研究内容21-23
• 1.4 模块化仪器应用软件系统的研究意义23-25
• 2 仪器应用软件模块化标准与组合平台的总体设计方案25-43
• 2.1 通用测试仪器硬件共享平台概述25-28
• 2.2 模块化仪器应用软件的系统架构设计28-36
• 2.2.1 模块化仪器应用软件系统架构的设计思路28-33
• 2.2.2 模块化仪器应用软件系统的实现途径33-36
• 2.3 模块化仪器应用软件的设计与开发方法36-41
• 2.3.1 Uml软件建模在模块化仪器应用软件中的应用36-40
• 2.3.2 面向对象语言在模块化仪器软件中的应用40-41
• 2.4 本章小结41-43
• 3 仪器应用软件的模块化标准接口设计43-63
• 3.1 基本仪器应用软件模块的设计与实现43-54
• 3.1.1 基本模块接口与类的设计与实现43-47
• 3.1.2 仪器应用软件模块配置方法的设计与实现47-50
• 3.1.3 模块之间的信息交互的设计50-54
• 3.2 可视化仪器应用控件模块的设计与实现54-58
• 3.2.1 可视化控件模块的设计与实现54-56
• 3.2.2 仪器界面静态装饰容器的设计与实现56-58
• 3.3 基于脚本的可扩展仪器应用软件模块的设计与实现58-62
• 3.3.1 在Java中嵌入扩展脚本58-60
• 3.3.2 模块中植入脚本的具体实现60-62
• 3.4 本章小结62-63
• 4 仪器应用软件模块组合方法的研究63-83
• 4.1 仪器应用软件系统的配置与标准模块的加载63-69
• 4.1.1 仪器软件系统配置文件设计63-64
• 4.1.2 仪器软件应用平台配置文件解析64-66
• 4.1.3 仪器软件模块的加载与初始化66-68
• 4.1.4 数据管道的加载与模块的连接68-69
• 4.2 仪器应用模块任务调度与实时时钟驱动的设计与实现69-76
• 4.2.1 JNI技术与操作系统实时时钟的获取69-71
• 4.2.2 实时时钟驱动模块调度的实现71-76
• 4.3 仪器应用平台的显示模块的组合与显示76-79
• 4.4 各个功能组件整合与实现79-81
• 4.5 本章小结81-83
• 5 计算机与自动测试设备信息交互方式的设计与实现83-95
• 5.1 仪器信息交互需求分析83-85
• 5.2 配置工具与守护程序的设计85-90
• 5.2.1 配置工具与守护程序的整体设计85-86
• 5.2.2 配置工具的设计86-88
• 5.2.3 守护程序的设计88-90
• 5.3 上下位机模块间信息交互方式的设计与实现90-93
• 5.4 本章小结93-95
• 6 仪器应用软件的开发方法与应用实例验证95-107
• 6.1 信号处理模块开发实例95-96
• 6.2 图形化控件模块开发实例验证96-100
• 6.2.1 波形图控件模块的开发96-99
• 6.2.2 旋钮控件模块的开发99-100
• 6.3 基于脚本的文本保存模块开发实例100-101
• 6.4 仪器应用软件模块组合实例101-105
• 6.5 本章小结105-107
• 7 总结与展望107-109
• 7.1 总结107-108
• 7.2 展望108-109
• 参考文献109-113
• 附录113-123
• 附录1：计算机端的软件系统配置文件(Module.xml)113-117
• 附录2：硬件共享平台端的软件配置文件(sModule.xml)117-118
• 附录3：界面布局配置文件(LayOut.xml)118-123

【参考文献】

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本文编号：444198