基于嵌入式WINDOWS CE系統(tǒng)的稱重軟件開發(fā)

摘 要：本文講述WINDOWS CE操作系統(tǒng)，分析WINDOWS CE上進行實際開發(fā)方法及用途，此基礎講述如何將WINDOWS CE嵌入式系統(tǒng)應用到實際企業(yè)應用中。

關鍵詞：WINCE；稱重軟件

中圖分類號：TP368.1

稱重系統(tǒng)存在于人們生活中的方方面面，我們生活時時刻刻從未遠離過它，小到我們從菜市場買菜用的臺秤、家里用的人體秤；大到運輸貨物的汽車衡以及日常生活中很少見到的工業(yè)企業(yè)應用的各類商貿(mào)及工藝稱重設備。稱重設備多種多樣，有機械式的、半機械式的及全電子式的。本文中所介紹的是純電子式的稱重設備。通常我們看到的電子秤基本是由一個小屏幕及硬件鍵盤組成，屏幕一般采用LED數(shù)碼管進行重量顯示，鍵盤上會留一些和稱重和計價等相關的按鍵。本文討論的是基于全觸控的稱重系統(tǒng)軟件開發(fā)，其無需硬件的鍵盤，所有顯示及按鍵操作完全集成在一個觸摸屏幕上，在系統(tǒng)設計時減少了硬件設計的復雜性及成本，同時對于后期系統(tǒng)功能升級更加方便靈活。本文主要介紹是基于嵌入式操作系統(tǒng)WINDOWS CE進行開發(fā)的稱重系統(tǒng)軟件。

1 WINDOWS CE簡介

WindowsCE是微軟公司嵌入式移動計算平臺的基礎，它是一個開放的、可升級的32位嵌入式操作系統(tǒng)，是基于掌上型電腦類的電子設備操作系統(tǒng)，Windows CE的圖形用戶界面相當出色。Windows CE操作系統(tǒng)是專門設計給以及嵌入式設備所使用的電腦環(huán)境。Windows CE被設計成針對小型設備，它是典型的擁有有限內(nèi)存的無磁盤系統(tǒng)的通用操作系統(tǒng)，

1.1 WINDOWS CE體系結構。本文以WINDOWS CE6為目標介紹其體系。Windows CE采用了典型的分層結構。而在Windows Embedded CE 6.0中劃分為User Mode（用戶模式）和Kernel Mode（內(nèi)核模式）兩個“層”，CoreDLL等DLL同時出現(xiàn)在兩個層中，驅(qū)動程序也可以被加入到內(nèi)核中。

圖1

Windows Embedded CE 6.0，它將所有系統(tǒng)需要提供的服務部分“轉移”到系統(tǒng)內(nèi)核的虛擬機（Kernel’s Virtual Machine），這樣做的好處是當發(fā)生系統(tǒng)調(diào)用時，已經(jīng)變成了進程內(nèi)的一個調(diào)用。這樣做也引入了一些不穩(wěn)定機制，比如驅(qū)動程序被加入到內(nèi)核，Windows Embedded CE 6.0默認情況下就是將驅(qū)動運行在內(nèi)核模式。雖然提高了系統(tǒng)的效率，但如果驅(qū)動程序不穩(wěn)定，將對系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性產(chǎn)生非常嚴重的影響。

2 稱重軟件開發(fā)

開發(fā)環(huán)境為：Windows XP SP3 + Visual Studio 2008 +EPC9000工業(yè)屏

首先安裝Visual Studio 2008和EPC9000 SDK，SDK用于底層的一些API調(diào)用及軟件在真實硬件上模擬。其次安裝Microsoft ActiveSync ，用于在硬件與計算機之間進行程序及數(shù)據(jù)的同步。稱重軟件完成稱重、顯示、通信功能及后期的一些簡單數(shù)據(jù)管理功能。軟件系統(tǒng)設計了四個層次，界面層（用戶界面、參數(shù)界面）、計量功能實現(xiàn)層、數(shù)據(jù)采集層及通信接口。界面層：系統(tǒng)中設計用于稱重結果的顯示，參數(shù)的顯示，界面層如圖4所示，F(xiàn)RMSTATIC構建了稱重的主要面，F(xiàn)RMPARA構建了參數(shù)設置界面，計量功能實現(xiàn)層：實現(xiàn)計量所需要的功能，置零、零點跟蹤、零點范圍檢測等，如圖3中的iMeter.Weighing.Logic庫構建了計量功能實現(xiàn)層的所有功能。

圖2

數(shù)據(jù)采集層：完成對傳感器數(shù)據(jù)的實時采樣、濾波處理，并將結果傳給計量邏輯實現(xiàn)層。其由圖3中的iMeter.HardWare和iMeter.Hardware.MWS構建了數(shù)據(jù)采集層，它被設計成抽象接口，將所有對于硬件的操作封裝成三個模塊：IPORT完成硬件接口操作、IDECODER完成硬件數(shù)據(jù)到計算機的解碼、ICOMMANDER用于將計算機命令編譯成硬件可識別的命令。數(shù)據(jù)通信接口：負責與其它顯示設備或數(shù)據(jù)管理設備進行交換數(shù)據(jù)。它具體實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集層，由圖3中的iMeter.port庫完成其功能，其包括串行通信接口RS232 ＼RS485、CAN總線、網(wǎng)絡接口RJ45（TCP及UDP協(xié)議）等。

圖3 圖4

圖5

3 結束語

基于WINDOWS CE操作系統(tǒng)的工業(yè)稱重軟件系統(tǒng)，不緊減少開發(fā)人員在單片機上的程序開發(fā)量，同時在工業(yè)軟件開發(fā)中的軟件開發(fā)速度，使工業(yè)現(xiàn)場的操作人員所見即所得，與單片機的軟件相比，現(xiàn)場操作人員的學習曲線更短，因其基本和計算機的操作方法相同?？蔀楝F(xiàn)場人員帶來全新的儀表操作體驗。基于WINDOWS CE的稱重軟件已應用于北京鐵路局良鄉(xiāng)火車及德晟鋼鐵有限公司等多個工業(yè)現(xiàn)場。

參考文獻：

[1]藍旭.基于WINCE 5.0的ARM9視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究[D].西南交通大學，2009.

[2]余宏兵，李寶安，申功勛.基于ARM的WINCE系統(tǒng)定制[J].現(xiàn)在電子技術，2008（05）.

作者簡介：張新英（1982.03-），女，講師，就職于承德廣播電視大學，河北大學2012級工程碩士在讀；連金峰（1982.06-），男，助理工程師。

作者單位：河北大學，河北保定 071002；承德廣播電視大學，河北承德 067000；承德市五岳電子技術有限公司，河北承德 067000

課題項目：河北省教育科學研究“十二五”規(guī)劃2013年度立項課題（課題編號：13110002）成人教育中單片機實驗教學的研究。