基于虛擬儀器的計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)面向?qū)ο竽Ｐ偷慕?/h1>

2016-08-10 14:22:41林若虛

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關(guān)鍵詞：示波器面向?qū)ο?/a>虛擬儀器

林若虛

（北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 519085）

基于虛擬儀器的計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)面向?qū)ο竽Ｐ偷慕?/p>

林若虛

（北京理工大學(xué)珠海學(xué)院 519085）

本文基于虛擬儀器和面向?qū)ο蠹夹g(shù)，建立了一計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)面向?qū)ο竽Ｐ?，并?duì)其具體構(gòu)造進(jìn)行詳細(xì)的分析。該模型的建立能夠?qū)崿F(xiàn)測(cè)試軟件結(jié)構(gòu)的有效優(yōu)化，并促使測(cè)試軟件的開(kāi)發(fā)周期得到了明顯的縮短，進(jìn)而達(dá)成了一種事半功倍的效果，值得推廣和應(yīng)用。

虛擬儀器；面向?qū)ο蠹夹g(shù)；測(cè)試系統(tǒng)；模型

1 虛擬儀器

虛擬儀器是以個(gè)人計(jì)算機(jī)為核心，并在一些測(cè)量應(yīng)用軟件的支持下具備了虛擬儀器面板和硬件以及通信功能的測(cè)量信息處理機(jī)械。虛擬儀器主要由以下三部分組成：

1.1 輸入部分

完成信號(hào)的處理工作，并將所輸入的被測(cè)模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化為易于處理的數(shù)字信號(hào)。

1.2 輸出部分

將已經(jīng)量化處理的數(shù)據(jù)重新轉(zhuǎn)化為模擬信號(hào)，并對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的信號(hào)調(diào)理。

1.3 數(shù)據(jù)處理部分

嚴(yán)格按照被測(cè)要求對(duì)所輸入的信號(hào)進(jìn)行分析和處理。

2 面向?qū)ο蠹夹g(shù)

面向?qū)ο蠹夹g(shù)在近年來(lái)得到了人們的廣泛關(guān)注，并被看作為上世紀(jì)90年代的一項(xiàng)核心技術(shù)，目前對(duì)其研究也涉及到了計(jì)算機(jī)硬件、軟件等各個(gè)領(lǐng)域。該技術(shù)是一種圍繞現(xiàn)實(shí)世界概念建造相應(yīng)的對(duì)象模型來(lái)解決問(wèn)題的方法，它幫助人們徹底擺脫了程序化設(shè)計(jì)的局限，使設(shè)計(jì)人員能夠從具體的應(yīng)用角度去考慮問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)了對(duì)用戶需求的更好理解。該方法的基本特征主要有以下幾點(diǎn)：

2.1 數(shù)據(jù)抽象

數(shù)據(jù)抽象所涉及到的主要內(nèi)容就是標(biāo)識(shí)主題和對(duì)象；其中主題就是所提供模型的具體規(guī)模，而對(duì)象就是對(duì)客觀實(shí)體屬性和服務(wù)的標(biāo)識(shí)。另外在數(shù)據(jù)抽象中還涉及到了父類和子類的概念，從而為繼承特征也奠定了基礎(chǔ)，其中存在相同服務(wù)和對(duì)象的歸為一類。

2.2 封裝

封裝是使用者和對(duì)象之間關(guān)系的有效直接體現(xiàn)，封裝將對(duì)象的操作和屬性都隱蔽在了一個(gè)單一的模塊中。

2.3 繼承

繼承，促使由“類”所組成的構(gòu)件庫(kù)效率得到了有效地提高，為復(fù)用做好了基礎(chǔ)。在類結(jié)構(gòu)中，父類的服務(wù)和屬性可由子類繼承。

2.4 通過(guò)消息進(jìn)行通訊

在面向?qū)ο蟮沫h(huán)境中，對(duì)象之間以一種網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)存在，但同時(shí)由于封裝特性，對(duì)象之間的通訊是借助消息的傳遞來(lái)完成的。

3 基于虛擬儀器的計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)面向?qū)ο竽Ｐ偷慕?/h2>

圖1 基于虛擬儀器的計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)的面向?qū)ο竽Ｐ蛨D

在程序執(zhí)行過(guò)程中，一個(gè)類可以動(dòng)態(tài)生成多個(gè)相應(yīng)的對(duì)象，但這些對(duì)象都有著相類似的性質(zhì)，而且“類”也可以通過(guò)其他的已經(jīng)存在的“類”派生出來(lái)。對(duì)于測(cè)試相應(yīng)分析器類，我們可以將其具體的劃分為以下六大部分，即信號(hào)采樣器類、數(shù)據(jù)處理器類、信號(hào)報(bào)警器類、信號(hào)示波器類以及網(wǎng)絡(luò)通訊類和數(shù)據(jù)庫(kù)類；其中信號(hào)示波器類一般用于數(shù)據(jù)顯示模式的設(shè)置和測(cè)量結(jié)果的顯示等，數(shù)據(jù)庫(kù)類用于信號(hào)的入庫(kù)操作以及數(shù)據(jù)庫(kù)格式的設(shè)置等，信號(hào)報(bào)警器類負(fù)責(zé)對(duì)監(jiān)控信號(hào)上下限及ID的設(shè)定和實(shí)時(shí)報(bào)警；網(wǎng)絡(luò)通訊類又可劃分為數(shù)據(jù)發(fā)送服務(wù)類和數(shù)據(jù)接收服務(wù)類，數(shù)據(jù)發(fā)送類主要負(fù)責(zé)的就是在上級(jí)監(jiān)控計(jì)算機(jī)在接收到發(fā)送請(qǐng)求時(shí)，完成相應(yīng)數(shù)據(jù)的發(fā)送工作；而數(shù)據(jù)接收類主要負(fù)責(zé)的就是在接收到相應(yīng)的請(qǐng)求后完成數(shù)據(jù)的接收工作。

在現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試計(jì)算機(jī)中，通過(guò)測(cè)試控制類和用戶之間的交互功能，成功的獲取了外部傳感器所布置的信息和用戶測(cè)試方案，同時(shí)將設(shè)置和啟動(dòng)信息發(fā)送至采樣類，接著采樣線程啟動(dòng)。在采樣類完成數(shù)據(jù)采樣后，向寄存器類發(fā)送采樣信號(hào)并寄存，同時(shí)通過(guò)數(shù)據(jù)處理類完成數(shù)據(jù)的處理過(guò)程，并將處理結(jié)果發(fā)送至數(shù)據(jù)庫(kù)類，并按用戶所要求的存儲(chǔ)格式將數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫(kù)。隨后，信號(hào)示波器類啟動(dòng)，實(shí)施對(duì)采樣類和寄存器類的監(jiān)視，如果數(shù)據(jù)庫(kù)出現(xiàn)的更新則及時(shí)的向所監(jiān)視類發(fā)送相應(yīng)的信息，在獲取相應(yīng)的采樣信息和數(shù)據(jù)處理結(jié)果后，顯示相應(yīng)的波形。測(cè)試控制類將設(shè)置和啟動(dòng)信息發(fā)送至信號(hào)報(bào)警器類，并完成用戶所設(shè)定的報(bào)警信號(hào)、上下限、報(bào)警方式的傳送，隨后信號(hào)報(bào)警器類對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)類和寄存器類的內(nèi)容進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)視并實(shí)時(shí)報(bào)警。測(cè)試控制類將啟動(dòng)信息發(fā)送至數(shù)據(jù)發(fā)送服務(wù)類，并對(duì)上級(jí)計(jì)算機(jī)的傳送請(qǐng)求進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，一旦接到傳送請(qǐng)求，則立即從數(shù)據(jù)庫(kù)類中獲取相應(yīng)的結(jié)果回發(fā)至上級(jí)計(jì)算機(jī)。在監(jiān)控計(jì)算機(jī)中，測(cè)試控制類向數(shù)據(jù)發(fā)送服務(wù)類發(fā)送信息，提出現(xiàn)場(chǎng)采樣計(jì)算機(jī)將數(shù)據(jù)發(fā)回的要求，在數(shù)據(jù)發(fā)送服務(wù)類收到請(qǐng)求后，完成對(duì)數(shù)據(jù)消息的傳送和溝通聯(lián)絡(luò)等工作，溝通工作完成之后，接收現(xiàn)場(chǎng)采樣計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)傳送請(qǐng)求，并向寄存器類傳輸相應(yīng)數(shù)據(jù)，隨后通過(guò)信號(hào)示波器類進(jìn)行波形的顯示。

依據(jù)繼承機(jī)制，父類的全部描述均可由其子類自動(dòng)的繼承，所以，任何一類都將繼承其上層所有類的全部特性。面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)技術(shù)的繼承性和模塊性特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)于一些新程序的開(kāi)無(wú)需在從頭重新做起，只需在原有對(duì)象功能和數(shù)據(jù)類型的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)展和細(xì)化操作即可，由此也就極大地縮減了工作量，同時(shí)也促使程序設(shè)計(jì)過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤的概率得到了有效地降低。

4 結(jié)語(yǔ)

本文建立了一基于虛擬器的計(jì)算機(jī)面向?qū)ο竽Ｐ停瑥钠渚唧w構(gòu)造可以看出，基于面向?qū)ο蠹夹g(shù)的計(jì)算機(jī)測(cè)試系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)具有較強(qiáng)的易修改性、易理解性和可重用性優(yōu)良特點(diǎn)，對(duì)于測(cè)試軟件的維護(hù)和開(kāi)發(fā)效率的提高具有重要的意義，值得應(yīng)用和推廣下去。

[1]何利.現(xiàn)代測(cè)試系統(tǒng)模型及體系結(jié)構(gòu)研究[D].電子科技大學(xué)，2001.

[2]肖坦.基于虛擬儀器的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)研究[D].北京交通大學(xué)，2006.

[3]王璟瑞.基于虛擬儀器的自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法的研究[D].四川大學(xué)，2005.

TP274

A

1004-7344（2016）09-0261-01

2016-3-10

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