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軟件設計論文:計算機軟件設計的研究論文
論文:聯鎖設計軟件
論文摘要:就車站信號聯鎖設計，著重探究了站場外形模擬和其后的進路選擇、進路聯鎖的設計過程。聯鎖圖表軟件作為車站信號工程設計的重要組成部分，提出了在不改變車站數據信息情況下，自適應于站場外形的聯鎖圖表軟件的設計方法。實現了車站信號聯鎖圖表設計的系統化和標準化。
聯鎖圖表是鐵路信號工程設計的重要組成部分，直接關系到車站信號控制系統的結構，是確保行車平安，提高運營效率的基礎。聯鎖圖表工程設計煩瑣，邏輯運算復雜，手工設計極易產生錯誤。為此，許多探究設計單位都曾做過不同程度的努力，但在站場外形自適應方面仍存在著許多尚待解決的新問題。本文就自適應于站場外形的聯鎖圖表軟件的數據信息、站場外形模擬、進路聯鎖和繪制指令的實現技術和結構，作簡要論述，供同行參考。
1條件數據信息
條件數據信息是聯鎖圖表軟件運行的基礎，是軟件結構、運算處理和程序控制的關鍵。根據軟件設計的總體要求，條件數據信息應滿足系統設計要求，其編制在格式、輸人輸出和數據含義方面，應做嚴格的規定和標準，以提高系統的性和處理速度?；緮祿畔⑷鐖D1所示。
對于站場上軌道絕緣(無論是否超限)的表示方式，是在對應其類型的位置處，根據不同的站場道形布置、侵限絕緣節的設置情況標注代碼。以假定來自4個方向的侵限為前提，規定若絕緣節設置在道岔直股上，為水平方向侵限;設置在道岔彎股時，為垂直方向侵限。設侵限絕緣在原點，道岔直股平行于X軸，表1、圖2列出4個象限內的各種侵限形式。圖2中，箭頭表示行車方向，方框表示被侵人方向的區段。
在上述的各種侵限中，雖然有些侵限形式，如32,41,42,43的侵限形式，實際上并不存在，但為了軟件設計的性和嚴密性，應使其形式或規定具備充分必要的條件，以方便應用。如，當選擇32或42的形式后，就不必在垂直和水平方向同時存在侵限情況下，具體區分是何種侵限形式，即可做出正確處理。對于描述設備類型和屬性的數據，其結構應較大限度地滿足站場網絡圖形數據轉換的需要。通過刪除冗余的或不相關的信息，使圖形信息達到較高的壓縮比，減少存儲空間的占用。就車站信號平面布置圖而言，單動和雙動道岔、各類調車、列車信號機雖都相對獨立，但其圖形信息卻含有可觀的冗余量，如，一個雙動道岔可用2個單動道岔圖形合成，調車或列車信號機可通過旋轉改變方向，等等，圖3所示。
2固有數據信息
固有數據信息是由編程人員根據站場模擬、邏輯運算和圖形繪制的需要，預先設t的地址碼、圖形碼、圖素碼和測試碼等，這些代碼在聯鎖圖表軟件運行中提供轉換、壓縮、校核、編輯和繪圖指令生成的支撐。該數據信息的組織，目的在于增強軟件的靈活性、適應性和擴充能力，促使軟件的處理起點向設計邊緣靠近，較大程度地減少手工干預。另外，為了讓數據信息能夠盡快地從聯鎖圖表中分離出來，以供其它系統軟件調用，在數據組織時，還應考慮固有數據信息的劃分，避免共享數據信息的重復。
3站場外形模擬
所謂站場外形模擬，是指通過對車站數據信息的處理，生成具有可操作能力的車站信號平面圖形的過程。在能夠充分反映站場外形網絡信息的矩陣內，實施信息壓縮處理、線性計算調整，形成站場外形網絡雛形，并逐層建立圖形曲線的擬合信息，使圖形能夠以最緊湊的連接方式在局部范圍內得到合理化處理。
分支A和分支B布置于網絡同一層上，若逐行掃描的順序從左至右的話，則需依道岔、信號機屬性及編號對A.B分支的排列順序進行判定，并加以調整。若相關道岔分支布置于不同層，則需設圖形擬合信息ZA，以使道岔分支正確連接。
對站場網絡圖形信息中各分支比較集中或過于稀疏的地方，需進行局部、線、點的合理化處理。
總之，在站場外形模擬處理的過程中，圖形網絡的正確連接是第1位的，其次考慮有效的空間內合理的移動方向和移動量。
4進路聯鎖
進路聯鎖一般為列車進路聯鎖和調車進路聯鎖，但無論哪一種聯鎖，都必須先確定進路，再依據站場的實際情況進行聯鎖。然而，進路聯鎖設計是根據列車或調車的行駛進行的，因此，進路聯鎖的處理，需設想一個代表列車或調車的點，從每條進路的始端標識處，沿站場外形網絡的分支向所有可能構成列車或調車進路的終端標識處移動，并記錄所經線路的全部信息，這樣就可以實現聯鎖圖表的進路選擇和進路內的所有設備狀態的檢查。對于侵限、帶動和條件敵對等因素的檢查處理，必須在進路選擇的同時一并進行。如圖6所示，實箭頭為行車方向，虛箭頭為根據侵限標識或道岔位置而規定的搜尋方向，方框為檢查區段或帶動道岔。超級秘書網
條件敵對的處理方法是當一條進路選擇完畢后，分別從該進路的兩端標識處向兩側(外方)搜尋所有可能構成敵對進路的始端和終端標識，并記錄所經道岔和狀態。然后，從敵對進路的始端標識處，依其所記錄的每個道岔的相反狀態，檢查可否構成其它進路，倘若構成，且不和選擇進路相沖突，則表明由這條敵對進路始端標識所代表的信號機是有條件敵對，須保留該信號機、道岔的標識和狀態，否則為無條件敵對，只保留該信號機。
假設選擇進路Dm至D15時，在對從該進路兩端向外方檢查記錄后，確認SS,S:是列車敵對;由于記錄道岔標識15/17反位時，可構成其他進路，故SSL,S3L是有條件敵對，道岔標識和狀態15/17應保留，而道岔19就無須保留，敵對形式為%26lt;15/17%26gt;S3L,SSL。顯然，敵對進路的檢查處理應列調分開，所記錄的數據信息應消除冗余，并符合鐵道部相關標準和規范。
結論:通過對幾十個大中規模車站的信號設計應用，進路選擇及聯鎖條件完整，其設計思想和方法正確，符合鐵道部設計規范和標準，并得以在鐵路設計單位廣泛應用。
軟件設計論文:計算機軟件設計軟件技術論文
1計算機軟件技術的不性分析表現
（1）被其他程序入侵：計算機軟件本身的漏洞可能導致病毒的入侵，除此之外，網絡黑客也可以對計算機程序進行篡改，這些意外通常是無法避免的，網絡本身的開放特點、軟件本身的漏洞都是入侵發生的原因，而這些入侵常常難以預測，入侵結果很可能是通過代碼篡改的方式，導致軟件無法運行或者錯誤運行。
（2）人為設計缺陷BUG：其實計算機硬件與軟件的性有許多相似之處，比如兩者都是看故障的幾率，判斷穩定性，但是硬件與軟件的較大不同是，硬件的決定要素是物質，而軟件的決定要素是人，因為軟件是一種人的“創作”，是設計者為滿足用戶的需求，而設計、分析的程序，每個環節都是以人的思維為基礎而進行的。人類思維能力的限制、導致軟件很難避免地出現一些疏漏，也就是我們常說的BUG，而這種BUG在軟件測試中潛伏性很強，不容易被發現，這些BUG只有在特定的情況下才會發揮其作用，讓軟件崩潰或者是小，所以說，人為的設計失誤，同樣是計算機軟件不的主要表現。
（3）復原的難度：從計算機軟件維護和修復的角度來看，對軟件功能恢復存在相當大的難度，一般來說我們只能夠重新設計。這一點，同樣是計算機軟件不性的表現。
2影響軟件技術的不性的因素
（1）軟件的設計誤差。設計誤差指的是軟件設計過程中出現的人為錯誤，及時種是因為對用戶需求的把握不夠而造成的分析誤差，因為對用戶的要求沒有理解透徹，開發者與用戶的要求得不到統一，就會出現軟件設計不合理的情況。第二種是編碼不正確，語法錯誤，設計錯誤，這是一種設計錯誤，與設計者的技術水平關聯系很大，第三是設計中沒有發現軟件運行的特殊情況，而出現設計的死角，這種情況一般測試很難發現，而在軟件的運行過程中容易出現，第四是文檔內容錯誤，一般是設計者的失誤，比較容易修正。
（2）開發過程的控制。計算機軟件在開發過程的各階段，缺少各個階段的測評，因為軟件設計者需要保障每個環節都能按照計劃進行，需要在各個環節都對軟件進行審核，明確每個階段的標準，除了參與設計的設計師之外，管理者、監管師都需要參與到設計評審。評審組的主要任務是審核設計師提交的軟件文檔是否執行了上一個階段軟件文檔的標準和要求。評審組在之后需要對軟件進行審核后，給出文字說明意見，軟件設計者需要按照意見對軟件進行修整，減少軟件日后出血問題的幾率。
（3）軟件測試系統的缺乏。我國仍然缺乏開發質量測試機制，我國的軟件開發人員從設計到檢測，都是自我設計、編制、測試，軟件設計的過程以設計人員自我為中心，加之軟件技術開發配置管理方面也沒有建立嚴格的軟件配置體制，軟件開發的技術管理不足，技術人員設計規范意識不強，也存在著亂改設計、說明與設計編寫不想符合的情況，也增多了軟件開發設計中的錯誤，由此可見，開發模式本身存在很多問題，是軟件不的原因。
3結語
軟件自身必然存在思考的漏洞，技術人員在不斷的研究總結中，早期能夠發現錯誤，并且及時改正，如果軟件設計后期發現錯誤，想要改好就非常有難度。由此，可以推斷，想要提高軟件的性，在分析時候就需要更仔細、更客觀地分析軟件設計，除此之外，還需要研究一些更更細致的軟件性檢測方法。
作者：王威 單位：同濟大學
軟件設計論文:關于系統軟件設計的鐵路運輸論文
1企業鐵路運輸概述
此處以某石化企業作為說明，這個企業的鐵路作業地點的組成部分為工業站、裝卸站以及化纖工作區。其中，工作站包含了24個股道，裝卸站則有25個，化纖工作區有8個。負責運輸生產部門由運輸輕油以及機務等幾個部分組成，負責的主要內容為貨車的接送，裝貨、卸貨、清洗機車以及車的調度等。這幾個部門都有共同的特點，那就是都是負責有關車輛的調度和貨物裝卸，因而對于車的本身信息的一致性和協調性具有很高的要求。這個企業內部設立兩套衡計量系統，主要針對軌道展開運作，其位置為工作站以及場內作業區之間，負責二者之間的聯系，軌道衡可以對車的重量信息進行測定，然后將其傳送到生產調度管理系統之中。這個企業在制定運輸計劃的時候需要對生產和運輸進行綜合考量，側重于對規劃內容和作業的調控。將實時的車輛信息進行收集，讓車的調度工作更加體現出智能化水平，使整個工作具有安全性，提高作業進展效率，然后將所得的信息傳送到其它部門，實現信息的共享，提高配合的積極性和協調性，是整個企業的運作效率提高。
2系統功能設定
2.1用戶和權限方面
系統中必然存有大量的客戶信息，它們呈現出繁雜混亂的狀況，因此必須對其進行整理。企業中的部門類別很多，其功能也各有不同，企業必須據此對系統的功能進行劃分，將客戶也相應的進行分類，確定其服務責任歸屬于哪個部門，并開發出相應的功能模塊提供給部門使用。
2.2車輛接發放面
當車輛到達目的地之后，系統會對車次的編號信息進行查詢，然后進行辨別，此時就是車輛信息在系統中開始階段。由于車次較多，為了避免發生對車次信息進行混淆判別的行為，還要在系統識別之后進行人工識別，只有在校對人員結束核實之后才能將信息輸入數據庫。
2.3實時車輛信息控制
當車進入現場之后，就會因為位移和作業變化情況而產生一些信息上的變動，這些信息的維護工作都要依據系統操作人員的操作特點來進行，而且對于發生變化的所有信息細節都要記錄并保存，這樣做有利于信息的查詢和報表的統計。
2.4生產作業方面
圍繞運輸和生產計劃展開工作的過程中，調度中心需要下發裝貨、卸貨以及車輛清洗計劃，負責各個工作環節的部門需要在任務完成之后對現實情況進行客觀記錄，轉換成信息反饋給系統。在這個過程中，會因為工作內容的繁多而產生大量的工作單。
2.5調車作業方面
調度中心在車輛進行裝貨或者卸貨的過程中，需要對車輛的位置安排以及移動情況作出安排。為了保障工作順暢進行，調查人員會制定規劃，等到規劃下達以后傳送到信號樓，值班人員對內容進行審核并確認通過之后，會將其發送到無線調查系統，然后其將有關數據直接發送到機車當中。
3系統結構安排
系統設計需要C/S和B/S進行交叉融合，其中的C/S負責業務邏輯分析，B/S結構負責對信息的維護和信息檢索工作。整個系統可以分為4個層級。核心層級應該由數據庫和服務器共同組成，這個層級主要負責業務的信息存儲以及讀取情況、最關鍵業務的邏輯和C/S與服務器之間的信息傳遞。WEB服務器單獨成為一個層級，負責B/S終端對數據庫進行查閱的邏輯以及核心方面的邏輯。所有調度站點和車間方面共同連接成系統的邏輯層級，負責的是與其有關的業務邏輯?；A的層級有車站、無線調車以及車輛信息判定系統共同連成，負責整個過程的基礎數據處理。
4軟件設計
4.1客戶端
在客戶端的設計過程中，上層設計要著重于界面，還要兼顧其它彈出的控件設計。中間的設計層主要是邏輯部件，這個部分需要用到的運算相較于服務器來說是簡單的，但是邏輯層承擔的任務較多，需要涵蓋用戶傳送以及接收部件、瀏覽部件等之間的信息傳遞。
4.2服務器軟件
這個部分的軟件與客戶端有很多相似之處，但是這個終端軟件與客戶的接觸不多，因此可以將UI層采取清除處理。這個部分的邏輯問題比較難解，因為它需要對各種類型的客戶端的瀏覽以及操作進行管理。這個部分的設計結構與客戶端基本一致，上層設計就是對軟件的窗口和系統進行聯系處理，中間層級也是幾個部件之間的邏輯處理，下部層級處理數據瀏覽，對其存取進行管理。
4.3WEB服務器
這個部分主要設計三個功能模塊，涉及崗位權限管理、搜索等。其表示層主要負責給出界面，與用戶之間進行的所有互動，可以根據用戶的需要顯示出相應的窗口，為他們提供方便的服務。業務的邏輯層面包含了信息驗證、業務安排等，這個層級是最為復雜，也是最為重要的一環。
5結論
我國鐵路的信息化建設過程不斷推進，雖然取得諸多成果，但也存在一些急需解決的問題。在設計與其相關的調度管理系統的過程中必須以現實為依據，設計出符合企業特點的系統。本文分析對企業鐵路運輸進行概述，分析了企業運輸調度管理系統在功能方面的設定，對整個系統的結構進行安排，描述了系統軟件的設計。
作者：王靜 單位：兗礦集團鐵路運輸處
軟件設計論文:工程檔案論文：檔案監管軟件設計方法研究
本文作者：陳宗陵 單位：中石化南京工程公司
根據檔案管理流程，可以按照管理過程將檔案管理系統劃分為文件整理過程，歸檔驗收過程，檔案管理過程，檔案利用過程，系統管理工程等幾個部分。
（一）文件整理過程。項目文檔管理人員在獲得的分配的項目后，即可進行項目文件的收集整理理工作，在本人負責的文件完成后即可交付檔案部門歸檔驗收。項目文件整理過程包括a、項目立項（包括項目申請、項目登記、項目計劃、項目組成員等）；b、項目文件的編輯、輸入、整理、歸檔；c、對項目文件的生成、收集、積累、歸檔過程，系統監控。d、非項目文件的存檔準備。
（二）歸檔文件驗收過程。檔案人員和文檔人員歸檔文件驗收過程是靠“歸檔申請單”和“驗收通知單”進行聯系的。文檔人員在進行文件歸檔時應向系統發出“歸檔申請單”，檔案管理員接到“歸檔申請單”后，便可根據其中所列目錄調閱對應的文件進行檢查驗收，驗收完成后，將符合歸檔要求的文件登記入庫，同時向文檔人員發出“驗收通過通知”，否則，向系統發出“返回修改通知”。
（三）檔案管理過程。檔案管理過程包括以下幾項工作：a、對庫存檔案進行整理編排組卷；b、檔案目錄及檢索工具的維護管理；c、定制報表，生成報表數據；d、檔案日常管理數據統計（包括庫房溫濕度記錄，庫房狀況記錄等）；e、檔案鑒定，檔案移交；f、檔案信息的。
（四）檔案利用過程。系統應向用戶提供電子檔案的查詢、閱覽、在線檔案的分級下載、實物檔案的借閱、催還、歸還管理，利用檔案的分類統計，檔案的修改與復制，對外發圖管理。
（五）系統管理過程。系統管理過程主要包括以下工作：a、用戶管理；b、數據的導入導出管理；c、制作檔案數據光盤；d、定義檔案數據類型及數據結構；e、審批過程的管理。
系統共包括8個模塊：項目管理、歸檔管理、驗收管理、檔案管理、利用管理、審批管理、統計管理、系統管理。
（一）項目管理功能模塊對應現在文檔組采用的項目管理軟件，包括項目的立項、項目配置、項目進度、項目查詢這四個功能
（二）歸檔管理功能模塊包括：文件的輸入，文件修改，文件導入，可連接掃描的PDF電子文件，可發送“歸檔申請單”，可查詢“存檔狀態”。
（三）驗收管理功能模塊包括：項目驗收與歸檔驗收。項目驗收主要是驗收項目立項是否正確，數據是否正確齊全。歸檔驗收主要功能是歸檔數據的驗收、入庫是否完備齊全，對驗收結果評論，并發出“出錯信息修改單”。
（四）檔案管理功能模塊包括：工程檔案領號、檔案整編管理、檔案密級管理、檔案鑒定管理、檔案庫房管理（包括排位圖、庫房溫濕度記錄）、檔案維護管理（對已有的檔案數據增減修改）。
（五）檔案利用管理：利用管理分為兩部分，1、電子檔案的利用：包含電子檔案的查詢，電子檔案的瀏覽復制打印管理。2、實體檔案的利用：包括利用實體檔案審批手續，實物檔案條碼管理，實物檔案借閱歸還記錄。
（六）審批管理：包含檔案利用審批申請，利用審批查詢，審批權限管理等。
（七）檔案統計管理：統計管理的主要功能是完成各種統計工作，包括項目統計，歸檔統計，利用統計，電子檔案匯總統計，實物檔案匯總統計等。
（八）檔案系統管理：主要功能是完成系統的全部定制工作及監控系統的運行情況。包含用戶管理功能（建立部門、組、用戶，定義角色、授權）；在線監控功能：可查詢所有登錄過系統用戶的詳細信息，并禁止特定用戶登錄）日志管理功能，可按日志事件組合條件查詢系統的使用日志，可將日志導入導出。
基礎數據維護功能：可對檔案系統的基礎數據進行編輯，基礎數據包括，檔案分類碼，檔案密級、圖紙設計階段，歸檔整編數據修正。數據備份與修復功能，如遇異常情況數據系統遭到破壞，可及時恢復系統數據。
工程檔案管理系統除以上的基本功能之外，還需要考慮增加單獨的數字化管理接口模塊，隨著電子技術的不斷發展，檔案管理工具和手段也發生了日新月異的變化。包括掃描儀，數碼相機、打印機、條形碼設備在檔案部門不斷應用，故在設計工程檔案管理軟件時必須預留能調用這些數碼設備和專業軟件的接口。工程檔案管理系統的總體目標是實現圖文自動歸檔，電子編目、曬圖、復用、查詢審批、利用統計、工程領號的自動化管理。
隨著電子信息的不斷發展，檔案管理手段也發生巨大的轉變，從傳統的檔案管理向數字化檔案管理過程已不可逆轉。如何在新的形勢下，加強檔案信息化管理，充分開發和應用檔案管理軟件，我們必須予以重視。
軟件設計論文:企業軟件論文：制造業建模軟件設計探討
本文作者：趙凱、戴毅茹、王堅 單位：同濟大學CIMS研究中心
整個建模軟件的設計和開發，滿足以下主要功能：①友好的用戶界面。軟件以層次性工具欄、菜單、建模窗口表現“四流”可視化效果；②體現“四流”合一建模思想。通過管道通道將對象連成模型拓撲結構；③軟件通用性與擴展性。軟件適用包含重型裝備企業的一系列離散制造企業；④動態設定模型對象屬性。可視化參數設計設置對象屬性參數，提供仿真數據接口；⑤動態管理模型對象參數。統一的參數封裝對模型數據進行存儲和本地保存、讀取。
建模方法及關鍵技術的開發
1基于四流合一的生產能耗過程建模方法
高能耗離散制造企業制造過程在反映產品加工過程的同時，也體現了能生產過程能源消耗的情況，能源消耗過程與產品生產過程緊密關聯。企業生產能耗過程是能耗活動和生產活動相互作用、相互影響形成的復雜系統，其復雜性來源于能源流、物料流、信息流、排放流四個生產過程的耦合關系和交互行為，表現為“四流合一”的運行機制，需要從全局建立企業生產能耗過程模型，統一分析，整體優化。企業生產能耗耦合過程建模從企業設備層出發到車間、部門進而建立整個模型，實現局部與整體的統一，通過設備、物料、能源與排放單元的參數化配置，實現模型單元動態聯動。
2工程化抽象工廠模式
設計模式提供了更高的分析和設計視角，降低軟件模塊間的耦合度。在建模需求分析的基礎上，應用抽象工廠模式解耦模型任務執行控制、任務數據生成，基于抽象工廠模式的模型構造體系具有強大的動態擴展機制，增強了模型構造的推廣能力。抽象工廠模式提供創建一系列相關或相互依賴的對象接口，它屬于對象創建型模式，其一般結構如圖2所示。抽象工廠是工廠方法模式的核心，為子類提供統一的實現標準。具體產品實現客戶應用邏輯，是客戶端的最終需求。
3ILOG圖形化技術
IBMILOG技術使復雜數據更易于理解和管理，加快了開發圖形化產品的速度和能力。是一整套樣例、圖形符號、全功能軟件開發套件的封裝集合，它兼容微軟.NET開發環境，補充了窗體應用和Web應用的組件。ILOG合成了三種圖形化編輯工具：圖表設計器、UML類圖表編輯器、商務處理建模符號編輯器。商務處理建模符號編輯器提供了用于工業制造系統的建模參考圖元及相關調用接口，提供了用戶通用設計類UerSymbol和容器類型基類,繼承這些類易于將自定義符號綁定到后端數據源。
建模系統設計及主要模塊實現
1模型關鍵類的UML靜態設計
離散制造企業的復雜生產過程決定了模型的復雜性，面向對象的繼承特性使在抽象層次上定義統一規范的接口，來解決復雜模型對象間的層次關系成為可能。基于抽象工廠模式的重型裝備企業建模系統模型構造整體類圖如圖3所示。
2模型抽象工廠構造
系統建模的過程就是搭建一個虛擬工廠來模擬企業真實生產環境的過程，將能耗設備、能源、信息、排放單元以能源管道與信息通道關聯組成工廠模型?；谥匦脱b備企業的抽象工廠模型角色表示為：
（1）模型抽象工廠類定義一系列不同類離散制造企業生產環境所包含的返回抽象產品對象接口的方法，包括能耗設備、物料、信息控制、排放單元、管道及信息通道和子過程對象。
（2）重型裝備模型具體工廠類在建模系統調用下創建抽象產品的實例。通過覆寫抽象工廠類定義的方法實現模型的應用邏輯。
（3）模型抽象元素基類描述工廠方法模式所創建的模型對象的父類。設備基類封裝設備的標識、名稱、類別、額定功率、噸位、緩沖容量、能耗物質、工作狀態、前續后續對象、以及設備動態工作參數表，設備動態工作參數描述在具體仿真環境中設備的輸入輸出與運行參數，每組工作參數均由目標工件、輸入、輸出，能耗物質、準備時間、加工時間、等待功率、準備功率、加工功率、阻塞功率、工件磨損率組成。且封裝了創建工廠設備對象的抽象方法。物料、能源等非設備對象基類與設備基類拆分降低了程序設計的耦合性，主要封裝標識、名稱、類型、前續后續對象、節點類別、反饋類型等及創建模型工廠實體的抽象方法。能源管道與信息通道基類封裝了起點終點坐標、起始末端綁定對象、管道類型,通道類型及創建模型工廠實體的抽象方法，ILOGLink類創建對象數據流而不直接生成圖元。車間、部門對象基類充當容器角色，它封裝了對象標識、名稱、類型、前續對象、對象及創建工廠實體的抽象方法。為使模型對象兼容ILOG圖形及矢量圖性質，設備基類和非設備基類繼承UserSymbol類，管道通道基類繼承Link類。子過程基類繼承SubDiagram容器類。
（4）模型具體元素類主要封裝建模元素對象特有屬性，以及通過override關鍵字覆寫抽象元素所封裝的抽象方法來實現具體建模元素的應用邏輯。
3模型數據傳輸與存儲模式
建模是為仿真優化做準備，模型數據既要能直接通過拖拽建模元素構建，也應能從本地化存儲文件直接打開?？蓴U展的標記語言XML是一種結構化的標記語言，適合于對象模型向結構化文本映射。模型數據的臨時存儲依賴于模型對象的參數化屬性，本地保存時將模型圖元的邏輯位置、大小、工作參數寫入XML文件。打開模型時從XML讀取相應屬性值重新調用抽象工廠模型構造模型。模型數據流與對象模型到XML的數據交換如下：
（1）模型參考庫實現。基于抽象工廠設計模式的模型構造器使得軟件可以構建不拘泥于單一類企業的模型對象，而面向用戶的建模軟件要求建模元素的名稱及分類簡單、明了，模型元素庫將企業真實生產設備、能源、物料、排放物質導入模型類節點，搭建企業生產能耗建模環境。參考模型庫的構建依賴于本地元數據庫，用戶可自定義建模元素。將企業真實的生產設備、能源、物料、排放物質按類型設計數據結構，并映射到XML文檔。
（2）模型子過程實現。離散制造企業的生產工序繁雜，建模時從層與級的角度建立基于車間或部門的生產能耗過程模型，車間或部門作為子過程存在。從底層的設備層，車間、部門層或者廠區等不同粒度的角度建模，使得模型層次分明、可視性好。子過程的構造依賴于抽象產品類subDiagram。子過程充當建模容器角色，可將所有建模元素繪制到其里面去，子過程折疊時子過程里面所有模型對象隨之折疊，展開時也隨之展開，子過程的容器特性是通過將創建的模型對象加載到子過程對象SubDia-gram的SubDiagramObjects屬性里實現。
（3）模型可視化實現。模型可視化即建模圖元的層次化及模型圖元、屬性及仿真動畫參數數據的可視化。模型對象的層次化顯示依賴于子過程，鼠標事件捕捉的Windous窗口坐標經過轉換才能將對象繪制在ILOG容器適當位置，包括Windous窗口到模型窗口、模型窗口到子過程及子過程到子過程容器里子過程的坐標映射，映射方法為Point()->Point2D()，ILOGdiagramView類的GetViewToContainerTransform()方法返回Transform類得到轉換的映射矩陣，Transform類的TransformPoint()方法接收一個Point2D坐標，通過映射得到需要的邏輯坐標。模型抽象產品繼承自UserSymbol、Link或SubDiagram基類把上層圖元和模型數據綁定起來，它們提供了構造可視化圖形的模板，簡化了圖元的底層構造。仿真動畫的實現基于圖層刷新與仿真數據捕捉兩方面。圖層顯示即圖元與建模元素數據的綁定，仿真數據捕捉通過C#多線程回傳仿真推進中設備的等待、工作隊列及狀態參數。
（4）建模結果。抽象工廠模型構造器及建模對象應用邏輯設計好后軟件就基本開發完成。圖5是重型裝備企業生產能耗耦合過程模型片段圖。包括動力處，冶鑄、鍛壓和熱處理車間，車間之間由中間產品相連，鍛壓車間包含加熱爐、油壓機、水壓機等能耗設備，同時伴隨天然氣、高壓電等能源消耗，紅色線條為能源管道，綠色線條為物料通道，藍色線為生產控制信息通道。
結束語
本文介紹了抽象工廠模式，在重型裝備制造企業生企業生產能耗耦合過程模型設計中的應用，基于ILOG圖形技術，用C#程序開發高能耗企業生產能耗過程。可視化建模軟件的基本方法和模型可視化實現的關鍵點。對模型做了一致性檢查，有較好的可擴展性，滿足面向對象開放性原則，為企業模型仿真和優化奠定了良好基礎。
軟件設計論文:高溫熱電偶自動校準軟件設計論文
1模塊化程序功能
本文所設計的系統軟件程序模塊包括系統設置、自動校準過程模塊、標準器管理、被校傳感器管理、查詢導出等模塊。系統設置模塊主要包括數字電壓表、掃描開關、溫度控制裝置等硬件設備信息的設置，以及計算機與這些硬件通訊參數的設置。自動校準模塊主要包括控制高溫檢定爐升溫并穩定在校準溫度、監視爐溫判斷達到校準要求、控制掃描開關切換通道、讀取標準電勢值轉化成溫度、讀取被校傳感器電勢值、計算被校傳感器電勢值和誤差、更新傳感器數據信息。如圖3所示自動校準模塊界面，主界面分為幾個功能區，上面一行為標題欄，顯示軟件名稱和開發單位，左側區域有系統配置基本信息、被校傳感器信息等，中間區域為監控曲線顯示、采集數據顯示，右側區域內容主要有標準溫度、電勢實時顯示，標準量程選擇，開始監控按鈕、開始采樣按鈕以及停止按鈕。自動校準部分源碼主要分為兩大部分，一部分是控溫監控，一部分是采樣計算，其中硬件通訊、電勢－溫度轉換等關鍵程序采用集成模塊設計。標準器管理模塊主要是對校準使用的標準器進行管理，高溫熱電偶校準裝置使用的標準器是標準光電高溫計，主要信息包括標準器名稱、型號、編號、量程、證書號、有效期、溫度點、電勢值、誤差等。軟件將標準器信息保存在數據庫中，方便校準時調用。被校傳感器管理模塊主要是對PtRh40－PtRh20，WRe5－WRe26等類型的熱電偶進行管理，信息包括熱電偶名稱、型號、編號、校準日期、校準證書號、溫度點、電勢值、誤差等信息，其中名稱、型號、編號、校準日期、校準證書號信息是在校準設置時輸入，溫度點、電勢值、誤差等信息是在校準完成后自動更新。被校傳感器管理是用軟件操作Access數據庫實現，例如采用LabVIEW數據庫控件組讀取Access數據庫信息。查詢導出模塊主要是對已經完成的校準按照校準批次或被校傳感器信息查詢，查看信息并導出記錄或證書。軟件查詢功能主要是利用LabVIEW數據庫控件組操作Access數據庫實現，導出功能主要是利用Lab-VIEW中OFFICE控件組操作Word，Excel實現，例如生成證書是利用Word控件實現。
2校準試驗
為了驗證該自動校準軟件的功能，我們利用該套自動校準軟件對PtRH40－PtRh20，WRe5－WRe26等高溫熱電偶在1500～2200℃范圍內進行校準試驗，并按照同樣的方法對這些熱電偶手動進行了校準，人為進行了計算，對這兩種方法進行了比較［2－3］。PtRh40－PtRh20熱電偶的校準對同一支PtRh40－PtRh20熱電偶在1500，1800℃進行校準，與手動校準進行比較，見表1。WRe5－WRe26熱電偶的校準對同一支WRe5－WRe26熱電偶在1800，2000，2200℃進行校準，與手動校準進行比較，見表2。綜上所述，通過本自動校準系統手動校準比較，可見，本系統數據計算。
3結束語
該系統在高溫熱電偶校準裝置的基礎上，參照JJG141－2013《工作用貴金屬熱電偶》、JJF1176－2007《(0～1500)℃鎢錸熱電偶校準規范》、1500℃－2300℃《鎢錸熱電偶校準規范》(申報稿)處理數據，以Lab-VIEW為開發環境編寫，實現控制高溫爐升溫、采集數據、計算結果、輸出結果的自動化，大大提高了高溫熱電偶校準的效率，降低了工作強度，降低了人為操作引入的誤差。通過與其他方式校準的比較，驗證了該系統的性。
作者：楊新圓 呂國義 張賀 陳煒 王曉璐 單位：中航工業北京長城計量測試技術研究所
軟件設計論文:多軸運動控制器軟件設計論文
1超聲檢測多軸運動控制系統的設計方案
本文設計的基于以太網的超聲檢測多軸運動控制系統是在復雜的多軸運動控制技術之上結合了遠程通信技術，以此來實現超聲檢測的遠程自動控制。此系統主要由上位機、多軸運動控制器、步進電機驅動器、步進電機、機械執行裝置、限位開關和超聲探頭等組成，其組成框圖如圖1所示。由上位機LabVIEW控制系統為多軸運動控制器發送運動指令，并由多軸運動控制器將運動信號拆分為步進信號和方向信號，再將這兩種電機控制信號發送給步進電機驅動器，步進電機驅動器將其轉化為角位移發送給步進電機，使步進電機轉動相應個步距角，以達到使步進電機按指令運動的目的。步進電機上安裝有機械執行裝置，用以固定超聲探頭，機械執行裝置上安有限位開關，以此控制電機的運動范圍，當電機運動到限位開關的位置時，限位開關發出限位信號到多軸運動控制器，運動控制器便停止發出使電機運動的脈沖信號。在進行自動超聲檢測時，Z軸方向機械執行機構上固定的超聲檢測探頭能夠在被檢測物體的表面按照上位機運動控制算法設計的運動軌跡進行連續檢測，并實時向PC機返回探頭的位置信息，并將數據采集卡采集的超聲信號與探頭返回的位置信息建立起對應關系，最終通過上位機的圖像處理系統形成超聲檢測圖像，以此來實現物體的超聲檢測。
2多軸運動控制器的方案設計
多軸運動控制器可以通過遠程以太網通信的方式接收上位機的控制信號，向步進電機驅動器發送脈沖信號和方向信號以完成對電機的運動控制。采用ARM9處理器S3C2440搭建硬件平臺，外圍配有DM9000A以太網通信芯片使硬件平臺具備遠程通信的功能。在Linux操作平臺上進行控制系統軟件功能設計，并采用UDP通信協議實現上位機與運動控制器之間的遠程通信［3］。
2．1多軸運動控制器硬件電路設計
本文采用ARM9處理器S3C2440設計了系統中運動控制器的硬件電路部分，并采用DM9000A網絡接口控制器設計了運動控制器的以太網接口。運動控制器硬件整體框圖如圖2所示。運動控制器選用ARM9處理器作為運動控制器的核心芯片可以方便地嵌套Linux操作系統，在操作系統之上實現運動控制器的插補等多軸運動控制算法。選用DM9000A以太網控制芯片實現上位機LabVIEW與運動控制器之間的遠程通信，進而實現超聲檢測的遠程自動控制。為了解決步進電機驅動器與主控芯片信號匹配的問題，本文采用光耦器件設計了電壓轉換模塊，負責把主控芯片輸出的3．3V電壓信號轉換至5V電壓信號后輸入到步進電機驅動器中，同時負責把限位開關發出的24V限位信號轉換至3．3V輸入到主控芯片中。此外，外圍電路中還搭載了用于存儲數據的擴展存儲器、以及用于調試的JTAG接口電路和RS232串口電路。
2．2多軸運動控制器軟件設計
本課題所用的限位開關為位置可調的限位開關，每個軸有2個限位開關，在每次超聲檢測前，把每個限位開關調節到被測工件的邊緣處，從而使探頭移動的范圍即為工件所在范圍。故此設計運動控制器的軟件時便可將限位開關做為邊界條件，以此來設計探頭的運動范圍。其運動控制流程:首先系統初始化，通過上微機控制界面人工控制探頭到被測工件的起點，然后X軸正向運動到X軸限位開關處，Y軸正向運動一個探頭直徑的長度，X軸再反向運動到X軸另一側的限位開關處，之后Y軸繼續正向運動一個探頭直徑的長度，如此往復運動直至探頭到達Y軸的限位開關處，檢測結束，探頭復位。運動控制軟件流程圖如圖3所示。
3多軸運動控制系統上位機軟件設計
基于以太網的自動超聲檢測多軸運動控制系統的上位機軟件是以LabVIEW開發平臺為基礎，使用圖形G語言進行編寫的，主要包括多軸運動控制軟件和以太網通信軟件。Lab-VIEW是一款上位機軟件，其主要應用于儀器控制、數據采集和數據分析等領域，具有良好的人機交互界面［4］。LabVIEW軟件中有專門的UDP通信函數提供給用戶使用，用戶無需過多考慮網絡的底層實現，就可以直接調用UDP模塊中已經的VI來完成通信軟件的編寫，因此編程者不必了解UDP的細節，而采用較少的代碼就可以完成通信任務，以便快速的編寫出具有遠程通信功能的上位機控制軟件［5］。上位機LabVIEW軟件的遠程通信模塊、運動控制模塊以及數據處理模塊相互協調配合，共同構成了超聲檢測多軸運動控制系統的上位機軟件。
3．1運動控制軟件設計
運動控制系統軟件部分主要由運動方式選擇、探頭位置坐標、運動控制等模塊組成，可完成對系統運動方式的選擇，運動參數、控制指令的設定以及探頭位置信息讀取等工作。運動方式選擇模塊可根據實際需要完成相對運動或是運動兩種運動方式的選擇，并會依照選擇的既定運動模式將X、Y、Z三軸的相應運動位置坐標輸出在相應顯示欄中，以便進行進一步的參數核對以及設定;運動控制模塊可依照檢測規則實現對整個系統運動過程的控制，包括:設定相對原點、運行、復位、以及退出等相關操作。相對原點設定可以將探頭任意當前位置設為新的原點，并以原點作為下一個運動的起始點，即為探頭位置坐標的相對零點，并將此刻相對原點的位置坐標值在文本框中顯示出來。運動控制系統軟件流程圖如圖4所示。
3．2以太網通信軟件設計
以太網通信模塊采用無連接的UDP通信協議，通過定義多軸運動控制器與上位機LabVIEW的以太網通信協議，實現下位機與上位機之間的遠程通信。具體設計如下:首先使用“UDPOpenConnection”打開UDP鏈接，使用“UDPWrite”節點向服務器端相應的端口發送命令信息，然后使用“UDPRead”節點讀取服務器端發送來的有效回波數據，用于后期處理，應用“UDPCloseConnection”節點關閉連接［6］。以太網通信模塊的程序框圖如圖5所示。
4實驗及結果
實驗平臺由步進電機及其驅動器、上位機控制軟件和自主研發的多軸運動控制器構成。在上位機的用戶控制界面中，首先輸入以太網的IP地址并選擇運動方式，然后根據用戶的檢測需求設定運動速度和運動距離，點擊運行后探頭即按所設定運行。探頭運動過程中還可以選擇設定當前位置為原點，探頭即按照新的原點重新開始運動。同時，在探頭運動時會實時顯示探頭當前所在位置坐標。模擬開關發送選通超聲探頭信號并發送脈沖信號激勵超聲探頭發射超聲波，FPGA控制A/D轉換電路對超聲回波信號進行轉換，并將數據存入雙口RAM，存儲完成后向ARM發送信號，ARM接收到采集完成信號將數據通過以太網向上位機發送。上位機的LabVIEW用戶控制界面如圖6所示。
5結束語
本文采用“上位機LabVIEW+多軸運動控制器”的設計方案，利用LabVIEW編寫基于以太網的超聲檢測多軸運動控制系統上位機軟件，實現了上位機對超聲檢測控制信號的處理以及超聲檢測遠程控制自動化。多軸運動控制器軟件部分是基于嵌入式Linux操作系統上完成的，硬件外圍電路搭載DM9000A以太網控制芯片并采用UDP通信協議建立了上位機與下位機的遠程通信。本系統實現了自動超聲檢測系統的遠程運動控制，避免了手動檢測中人為因素對檢測度的影響，提高了超聲檢測的效率、精度、連續性以及性。不足之處在于沒有實現全自動化，部分運動控制功能仍需手動控制，在今后的研究中將繼續開發合適的解決方案，進一步優化此運動控制系統。
作者：楊歡 苗長云 白華 單位：天津工業大學電子與信息工程學院
軟件設計論文:NoC系統測試軟件設計論文
1、NoC系統測試模型
本設計中NoC系統采用2D-Mesh通信架構[4]，每個路由器都進行封裝具有邊界掃描功能。資源節點主要包括：數字I/O口、組合電路、模擬放大電路、頻率計、支持1149.1協議的D觸發器和支持1500協議的軟核。為完成對NoC系統的控制與測試，設計包括數據轉換通信模塊與測試軟件兩部分，系統總體結構如圖1所示。（1）數據轉換通信模塊完成數據協議的轉換工作，負責測試軟件與NoC系統通信工作。（2）測試軟件完成對NoC系統的控制與檢測功能，能夠在主界面中顯示每個資源節點的工作狀態和故障信息，并且定位故障位置。
2、數據轉換通信模塊
本模塊采用AT89S52作為主控制芯片。利用FT245RL實現與測試軟件的USB通信。USB接口電路如圖2所示。AT89S52與NoC系統通信采用并行傳輸的方式，使用25針串口作為通信接口。由于供電電壓不同，需在信號傳輸前進行電平轉化。發送時序如圖3所示，當AT89S52有數據需要發送時，將SLROBE置0，并將數據送到DB端口，等待NoC系統反饋信號ACKING，當收到反饋信號后，將SLROBE置1，此時完成及時個數據發送，然后即可發送第二個數據，直至所有數據發送完成。經過測試，利用DB25端口可以將數據有效、高速地傳輸。
3、軟件系統設計
本軟件在VisualStudio2012平臺下開發，使用C++語言完成程序的編寫。微軟公司的VC軟件是面向對象的程序設計語言，它可以非常容易地處理各種數據，而且還可以利用各種ActiveX控件十分方便地開發出基于計算機通信的程序[5]。
3.1測試軟件模塊
根據軟件模塊化設計思想，按功能將系統軟件分為USB自動搜尋模塊、測試矢量加載顯示模塊、數據分析模塊、資源故障定位模塊、路由器及其互連線故障顯示模塊、資源節點工作模塊，如圖4所示。（1）人機交互界面人機交互界面提供用戶的基本操作、各子模塊的控制功能。當某指定任務被選擇后，與之相應的程序將被執行。從該界面，用戶能夠直觀地查看所有模塊的故障信息和正常工作下的數據結果。（2）USB自動搜尋模塊USB自動搜尋模塊的作用是自動搜尋插入的數據轉換模塊的硬件設備。如果該硬件設備正常插入，則可以進行下一步操作；若沒有檢測到該設備，則提示用戶插入設備。當用戶插入設備完成后，可在主界面的菜單欄“USB端口”項對該硬件端口進行打開或關閉操作。（3）測試矢量加載顯示模塊測試矢量是本系統進行測試的關鍵數據，當程序執行時，可以自動加載測試矢量，并可以在用戶選擇測試操作后在測試矢量窗口顯示測試矢量信息。若用戶對測試矢量進行了修改，則可以直接在菜單欄下的“測試矢量”進行加載，然后測試，無需重新啟動程序。（4）數據分析模塊數據分析模塊主要完成數據的接收和發送操作，并檢測收到的數據是否符合規范，若數據不符合則直接丟棄；如果數據正確則進行下一步處理。首先根據數據類型調用不同的處理子程序；其次得到資源節點編號，然后根據資源節點編號調用不同的處理算法；將數據提交給下一模塊。（5）資源故障定位模塊、路由器及其互連線故障顯示模塊故障定位模塊主要根據數據分析模塊處理后的數據確定資源節點、路由器、路由器互連線是否存在故障，如果無故障則提示測試成功，若存在故障則提示測試失敗，并在窗口相應位置顯示錯誤器件。路由器故障模塊用來根據NoC系統內部的自測方式完成路由器測試后的結果顯示數據信息，該模塊可以顯示故障路由標號、測試時間等信息。路由器互連線故障模塊用來顯示對路由器互連線進行邊界掃描后的測試結果，可以顯示故障路由器標號和故障鏈路標號信息。（6）資源節點工作模塊在主界面中共有8個資源節點的操作界面，供用戶在正常模式下對資源節點進行操作，并將資源節點結果顯示在界面中。
3.2測試軟件工作流程
整個測試軟件系統的工作流程如圖5所示。軟件安裝完畢后，用戶就可在測試程序主界面進行相應的功能選擇。在測試模式下，測試程序運行過程中，當測試結果為正常，彈出“Testok”提示對話框，若測試失敗則彈出“TestSorry”對話框，并顯示故障信息。當用戶選擇正常工作模式時，能夠將測試軟件數據發送到NoC系統，并顯示結果。
4、測試結果與數據
當用戶選擇正常工作模式時，能夠將測試軟件數據發送到NoC系統，并顯示結果。經測試，本設計可測試的NoC系統故障如表1所示。系統能夠檢測的故障包括了基本電路中的常見故障。
5、結論
本文主要研究基于邊界掃描的NoC系統的軟件設計與實現。系統采用模塊化設計思想，對軟件進行了模塊設計，使它具有很強的通用性和可擴展性，系統操作簡便，測試項目齊全。本測試程序在實驗室自主研發的NoC系統進行測試取得了良好的效果，能夠正確檢測到系統中存在的故障，覆蓋率達到。實驗表明，該軟件具有較高的性和實用價值。
作者：孫統雷 萬春霆 單位：桂林電子科技大學 廣西自動檢測技術與儀器重點實驗室
軟件設計論文:民營頤養院管理軟件設計論文
1引言
為解決公辦養老機構資源稀缺問題，民政部、發展改革委、教育部等十部委聯合了《關于鼓勵民間資本參與養老服務業發展的實施意見》，鼓勵民間資本助力養老服務。民辦養老機構主要存在以下幾個問題：(1)入住率低、業務管理信息化程度不高；（2）養老院護工護理專業水平參差不齊，業務處理不規范。針對上述問題，本文設計了一套民營頤養院管理系統。老人：通過信息平臺了解到將要或者已經獲得到的“情”、“用”方面的關愛和服務；頤養院：通過系統，管理院內“人”、“物”、“錢”。
2總體設計
民營頤養院管理系統是基于JavaWEB集成開發工具來開發，并為養老機構提供一個友好系統管理界面。系統包括：咨詢模塊、計費模塊、老人管理模塊、權限模塊、倉庫管理模塊、員工管理、資料管理等模塊。咨詢前臺、護士站、財務處、倉庫、辦公室通過局域網與PC控制中心組成局域網。用戶只需登錄終端就可對PC控制中心進行訪問。
3軟件設計
3.1收費模塊
3.1.1折扣
院方給入住老人計費折扣設計難度是計費基數的修改。如果修改計費基數將影響，將影響其他入住老人計費情況。因此在設計時，應將收費作為其中一個屬性，根據系統設置的計費基數計算出來后，手動調整單個人結算費用。
3.1.2自動計費
企業設置每個月1日對已入住老人計費，如果多次統計則會有重復收費問題發生，為避免這種情況發生，自費計費時間與新入住用戶的計費處理，設計方案如下：及時步：是否是新入住用戶，如果是則進行手動計費；如果不是則進入第二步。第二步：將計費年月信息寫入數據庫中標記自動計費月份。
3.1.3繳費記錄
設計方案如下：及時步：如果選擇默認模式，則根據入住老人索引自動按最近一次繳費情況，逆序顯示繳費詳情。第二步：手動選擇具體月份，查詢當月繳費情況。老人繳費查詢SQL驅動：Stringsql="select*fromtb_cashfeeWHEREcashfeeid="+cashfeeid+"。
3.2老人定位
系統多個模塊涉及到老人定位。一方面可根據房間號、床位進行快速定位，另外一方面可分樓層、區域模糊查找。按老人姓進行檢索SQL驅動代碼：Stringsql="SELECT*FROMtb_consultinfoWHEREconsult_namelike%"+FirstName+"%'orderbydata_consultdesc"。
3.3床位管理
民營養老院重點考慮實效性。家屬考慮到經濟因素，對長期臥床不起的老人同意混住管理、預訂房間、正式入住房間管理、空閑或占用管理。床位空閑查詢SQL驅動代碼：Stringsql="SELECT*FROMtb_diaryWHEREisFree='"+isFree+"。預訂床位信息查詢SQL驅動代碼：Stringsql="SELECT*FROMtb_consultinfoWHEREbSeculdFlag="+bSeculdFlag+"'orderbydata_consultdesc"。
3.4咨詢管理
3.4.1客戶咨詢意向分類統計
定義意向集合U={猶豫中、不是很愿意、僅了解情況、來的意向明顯、明確不來、預定房間、入住}。在數據庫設置咨詢意向對應的字段Selsectintention，通過SQL語句檢索出具有該意向的老人名單。SQL驅動代碼：Stringsql="SELECT*FROMtb_consultinfoWHEREintention='"+intention+"orderbydata_consultdesc"。
3.4.2客戶客戶意向因素分類統計
定義左右客戶意向因素集合Q={左右入住因素：價格、距離、長者意愿、護理質量、居住環境、其他}。在數據庫設置咨詢意向對應的字段intention，通過SQL語句檢索出受此因素影響的老人名單。
3.4.3廣告投入分類統計
定義老人信息獲取渠道集合D={報紙、電視、廣播、平面廣告、家屬介紹、老客戶、員工介紹、友好單位}。在數據庫設置咨詢意向對應的字段vehicle，通過SQL語句檢索老人或老人家屬咨詢前獲知信息渠道，方便養老機構未來決策分析。3.5老人管理老人護理管理主要包括：常規護理、特殊服務、突發事件記錄。常規護理與特殊服務區分開主要是特殊服務一般是收費項目，不同的特殊服務收費不同。突發事件及請假記錄不能單純事物性記錄，在設計中行政負責人可查詢到責任人、事件處理進展及處理情況。按時間查詢護理信息SQL查詢驅動：sql="SELECT*FROMtb_carerecordWHEREelderId='"+elderid+"ANDcare_data>="+begin_data+"and"+"care_data<='"+end_data+"ANDbPhyexamflag='"+bPhyexamflag+"orderbycare_datadesc"。
4結語
該系統的技術特點、優勢和適應范圍具體如下：（1）民營養老服務管理系統促進民營頤養院作業流程標準化，提高風險控制能力，提高自身競爭力。（2）本項目的成功實施可大大加強民營頤養院內業務處理智能化、提高業務管理水平；規范作業流程標準化，推進民營頤養院管理數字化，具有明顯的社會經濟效益。
作者：吳曙光 單位：江門職業技術學院
軟件設計論文:礦物教學數字化軟件設計論文
1數據采集
1.1礦物的挑選本項目組歷時6個月，從成都理工大學地球科學學院實驗室中的上千張巖石及礦物薄片中，對比《礦物光性鑒定手冊》，挑選并圈定了約80種常見且典型的礦物。在挑選的過程中，本項目組遵循如下標準：（1）在一張或幾張同種礦物中盡量選擇晶形完整、干涉色較高的單礦物，以求不受外力作用干擾、增強可信度。（2）部分礦物的不同切面有不同特征，如綠簾石和紅簾石，在平行b軸的柱狀切面上為平行消光，而其他切面為斜消光。類似的礦物，應挑選不同的切面進行組合。（3）當一個單礦物無法同時具備該種礦物的所有特征時，應采集多個單礦物，分別選擇其具備的典型特征進行組合拍攝。（4）同種礦物族下分不同礦物亞類，如石榴石族又下分為鐵鋁榴石、鎂鋁榴石、鈣鋁榴石等，故應明確其之間的不同點加以區分。1.2各種礦物的鏡下鑒定特征描述的采集本項目組參考《礦物光性鑒定手冊》及《透明礦物薄片鑒定手冊》中前人的觀察、總結，結合對鏡下礦物的觀察，歸納出所鑒定礦物的鏡下光性特征，包括每種礦物的晶形、顏色、解理、突起，正交偏光鏡下礦物的干涉色、消光類型、延性、環帶、雙晶，以及該礦物的產狀和可能發生的次生變化。
1.3礦物檢索表的制作用戶在鑒定未知礦物時，可以將其在鏡下的種種特征輸入到檢索欄，使用本軟件查詢礦物名稱。故檢索表的制作需完整且簡練。將各種礦物按照其在鏡下的光性特征分類并制作檢索表，包括軸性、晶系、晶形、解理、顏色、突起、較高干涉色、消光類型、延性、光性等。為用戶檢索方便，將每個類別作出歸納處理。如軸性菜單，有均質體、一軸晶、二軸晶選項；顏色菜單，有無色、灰色、褐色、紅色、黃色、藍色、綠色、紫色、玫瑰色、多色選項。當用戶不確定所觀察的某個特征時，還可以選擇“不確定”選項。
1.4各種礦物的鏡下特征視頻的采集本項目組采用成都理工大學地球科學學院教研室中配有攝像頭的偏光顯微鏡對礦物進行視頻錄制。在拍攝過程中，遵循先單偏光鏡、后正交偏光鏡的順序，依次錄制礦物的種種光性特征。在正交偏光鏡下，還增加了測定延性的部分，通過插入云母或石膏試板之后，礦物的干涉色升高或降低，使用戶直觀的了解該礦物的延性特征。
1.5各種礦物的鏡下特征音頻的采集本項目組使用專業的錄音設備，按照本?！兜V物光性鑒定手冊》中礦物的詳細特征，輔以《透明礦物薄片鑒定手冊》，對每種礦物進行同步解說錄音，采集音頻數據。最終將視頻及音頻合成，做成配有詳細同步語音解說的礦物教學視頻。
2軟件開發
在QtCreator平臺上，開發“礦物寶盒”學習軟件。Qt采用“一次編寫，隨處編譯”的模式為開發跨平臺的GUI（圖形用戶界面）提供了完整的C++應用程序開發框架。內聚豐富、開源的C++類庫，跨平臺的特性，較于MFC而言，極大提高了圖形應用程序的開發效率，減少了實際開發成本。而“信號和槽”機制，不同于一般GUI開發中使用的回調函數，也使得窗口控件間響應的建立更加靈活。Qt中的QtSql模塊提供了對數據庫的支持，開發中，使用SQLite[6]這款小巧的嵌入式數據庫,以“晶形、顏色、解理、突起”等10種礦物特性為字段屬性，建立mineral（礦物表），存儲礦物光性信息。Qt提供了操作單表的QSqlTableModel類，通過定義的model模型，可以簡單地完成對數據庫操作和數據顯示，避免使用復雜的SQL語句。構造函數中添加如下代碼：model=newQSqlTableModel(this);model->setTable(“mineral”);//關聯數據庫中的礦物表model->setEditStrategy(QSqlTableModel::OnManualSubmit);//設置數據更改方式……實現對數據庫中數據的獨立處理。礦物查詢如圖1所示。Qt中的Phonon多媒體框架可用于播放多種格式的媒體文件，如常見的.mp3,.avi文件等。在Phonon框架中，媒體對象（mediaobject）提供了開始、暫停和停止播放媒體流的功能，使得播放媒體更加簡單。如視頻播放代碼：Phonon::VideoPlayer*player=newPhonon::VideoPlayer(Phonon::VideoCategory,parent);//創建視頻播放對象Player->play（Phonon::MediaSource(“paths”);//播放path路徑中的視頻視頻播放如圖2所示。
3結束語
在QtCreator平臺上，開發了“礦物寶盒”學習軟件。本軟件的查詢功能，使得用戶可以根據搜索礦物名稱來獲取礦物的光性特征視頻及詳情資料，以進行學習；而檢索功能，使用戶可以在鑒定礦物過程中，通過觀察到的礦物光性特征進行搜索，以縮小礦物名稱范圍，提高鑒定效率。
作者：劉嘉惠 單位：成都理工大學地球科學學
軟件設計論文:通訊軟件設計論文
1通訊設計
（1）通訊構架圖系統通訊采用組件式開發，面向對象設計，代碼接口簡單，可擴展，便于多系統公用，事件驅動方式支持應用層直接使用（獨立線程），應用層只需要關心業務邏輯即可。系統通訊除了具有暫停、恢復功能，還具有停止、重啟功能。通訊構架如圖3所示。與同類產品橫向對比，系統的通訊結構具有以下優勢：①對通訊具有暫停、停止和重啟功能；②事件驅動方式支持應用層直接使用（獨立線程），應用程序可在此線程中作任何業務邏輯開發，而不影響通訊組件通訊，而且各相應事件之間也是相互獨立的；應用開發人員編寫代碼時，只需要在此事件中填充相應業務邏輯即可，無需考慮如何觸發調用該處業務邏輯代碼，通訊組件在運行時會自動觸發；③面向對象設計，可擴展。（2）雙通道并發通訊單進程雙通道并發通訊技術是通訊系統的特色。當前各系統通訊以單一通訊方式、單一通道為主，如可采用485通訊方式、一個通道的半雙工通訊；或者采用環網通訊方式、一個通道的半雙工通訊。本系統可以實現2種通訊方式、雙通道并發通訊，例如可以采用雙串口雙通道并發通訊；雙環網雙通道并發通訊；串口加環網雙通道并發通訊等，對于大型礦井極大提高通訊巡檢周期。在系統巡檢容量變大后，若巡檢周期過長，可以通過啟用雙通道并發通訊來縮短通訊周期，而且并發通訊可以是并發串口通訊、并發串口+環網、并發環網+環網通訊。可以根據礦上實際情況來擴展系統容量，比如礦方本身使用的是環網通訊，后期若系統容量過大后，可以采用環網+環網通訊模式；若礦方當初使用的是串口通訊，并且礦方沒有布置環網線路，可以采用雙串口通訊模式，只需多接一個硬件接口。通訊配置界面如圖4所示。
2數據庫的優化設計
數據庫優化，提高系統響應能力一直是數據庫應用開發的研究課題。通常是通過設計較好的關系數據表、采用存儲過程、增加索引等手段來提高數據響應能力，但是當數據過于龐大時，這些常規的手段已經不能適應需求，系統響應效率低，當前其他各系統都采用人為分表的原始方式來解決這一問題，人為將本來屬于一個邏輯表的分成若干個邏輯表，從而達到提高數據響應效率的目的，但會帶來了許多問題，開發人員需要維護創建該邏輯表，同時存儲數據時還要開發人員區分存入邏輯表，增加了故障點，降低系統的性，由于生硬的將一個概念模型分成了若干個相同的模型，數據庫表的概念模型設計可讀性差。數據庫表分區技術解決了以上問題，數據庫通過表分區技術不改變邏輯表的結構和數量，通過邏輯表和若干個物理表的內部映射將邏輯表分成若干個物理表存儲區；且這些物理表可以分布在不同磁盤分區下，歷史數據文件易于分離，而現有分表的方式不易分離，因為都是存儲在一個物理文件里面的；如果是磁盤陣列，各物理表的查詢響應將實現并行讀取，提高查詢效率和系統響應速度；將本來不屬于開發人員維護的任務獨立由數據庫維護，降低開發人員難度，同時也消除了若干個可能的故障點，提高了系統的性。圖5形象說明了表分區的優勢。
3結語
綜上所述，煤礦安全監控系統從架構設計、通訊設計到數據庫設計都具有很大的優勢，同時軟件擬采用C#.ENT平臺語言開發，C#是開發.NET框架應用程序的好語言。安全監控系統具有功能齊全、軟件豐富、性高、操作使用方便、配置靈活和經濟實用等特點?？蓞R接多個安全與生產環節子系統，適用于各類大、中、小型及地方煤礦使用。
作者：解甜 許軍 單位：安徽理工大學機械工程學院
軟件設計論文:數據處理軟件設計論文
1多線程技術
由于程序在單一線程中執行時，數據讀取、處理、顯示等過程的速度慢于新數據上傳的速度，表現出軟件處理數據的實時性較差，數據曲線更新過程不連續，并伴隨有原始數據丟失的情況，不能滿足設計要求?？紤]使用多線程技術使軟件能夠并行的執行響應用戶操作、通信、處理分析和顯示的任務。多線程技術為并行的執行多任務程序提供了實現方法。多線程技術是基于時間片輪轉機制實現的，CPU給每個線程分配不同的時間片，在某一時刻，CPU只執行一個時間片內的程序，執行一段時間后，會停止這一線程的程序，切換到另外的線程繼續執行，多個時間片內的程序輪流的在CPU中執行，通常情況下，每個時間片的時間很短，操作系統在各個線程之間切換的速度也非?？欤栽诤暧^上就表現出來各個線程是并行執行的［6］。針對軟件的需求和功能，在程序的主線程外開辟3個次線程。主線程用于響應用戶的操作，具有較高的優先級，保障了用戶的操作能夠被及時地響應處理;3個次線程包括通信線程、數據處理分析線程和顯示線程，3個線程中運行對應功能模塊的程序。CVI軟件中提供了穩定方便的多線程的實現機制:線程池和異步定時器。線程池中可以開辟多個線程，在同一時間內并行地執行多個線程函數。通信線程和數據處理分析線程在線程池中開辟。異步定時器在一定的間隔內重復執行函數，適用于數據更新顯示，因此顯示線程通過異步定時器實現。通信線程中串口數據的讀取有中斷方式和查詢方式［7、8］，由于軟件的需要，程序中的串口數據讀取和數據處理是在兩個線程中完成的，并且本設計中的下位機的數據量較大，連續不斷地上傳到上位機，因此串口數據的讀取采用查詢方式。通信線程中，讀取串口數據的函數放到while循環語句中，使得軟件能夠盡可能快地連續讀取串口寄存器中的數據，保障下位機上傳的原始數據不會丟失。數據處理線程根據用戶的操作，對來自通信線程的下位機采集到的原始數據進行進一步的處理。原始數據是經過編幀后的傳感器采集到的6個傳感器的輸出信號，到了處理線程中首先要將原始數據分離成對應傳感器輸出值的電壓值，可根據需要將電壓值轉換成傳感器測量的物理量值。分離后的電壓值進行濾波處理，為后續的數據處理減少噪聲，提高計算精度。處理線程使用CVI軟件分析函數庫中的函數，可以方便地完成數據的處理分析，節省了分析程序的編寫時間，處理分析的工作主要包括數學運算、濾波、頻譜分析和數據存儲等。處理線程中的某些數據處理過程會占用較多的系統時間，為了避免通信模塊和處理模塊之間相互影響，因此將這兩個模塊分別放到兩個線程，避免了兩個模塊程序執行時間的不足。使用多線程機制后，每個功能模塊的程序有充足的執行時間，用戶的操作能夠及時響應，串口數據的讀取無丟失，數據能夠有充足的處理分析時間，軟件的性和實時性增強。
2線程間的數據保護
同屬一個進程的所有線程共享該進程的全局變量、靜態變量和動態分配的內存空間［9］，因此在使用多線程技術時就不可避免地要保護進程中所有線程共享的資源，否則會造成難以發現的間歇性的邏輯錯誤，造成軟件運行時不可預知的錯誤。數據處理軟件是一個進程，軟件中有3個次線程，次線程間共用動態分配的內存中的數據，因此需要對這些共用的數據進行保護。同一進程的資源分布如圖2所示。軟件中在線程間傳遞的數據是數組數據，因此數據的保護方式選擇線程安全隊列，線程安全隊列是CVI軟件中針對于線程間傳遞數組數據而設計的數據保護方法。通信線程和數據處理線程之間傳遞的是從串口讀取的下位機上傳的原始數據，讀取串口數據的任務和數據處理的任務是同時進行的，如果不采用安全隊列來傳遞原始數據，讀取數據的程序和處理數據的程序同時操作同一個數據數組，如果數組的大小是固定的，通信線程在更新數據時要事先判斷那么部分的數據已經被使用過，是否可以覆蓋，處理線程要事先判斷數組中數據的先后順序。通過程序實現這些比較復雜，并且容易出錯。線程安全隊列作為一種穩定、完善、的數據保護機制，可以方便快捷地完成線程間的數據傳遞。通信線程讀取到的數據通過線程安全隊列傳遞到數據處理線程中，處理后的數據通過線程安全隊列傳遞到顯示線程中。創建安全隊列的函數原型為CmtN-ewTSQ(numberOfItems，item-Size，options，queueHandle)，將函數的第三個參數options設置為OPT_TSQ_DYNAMIC_SIZE，此時，隊列的長度會動態地增加，當寫入線程寫入數據的速度快于讀取線程的速度時，寫入數據的操作是不會停止的，數據繼續寫入到隊列中，不會影響寫入線程中其他程序的執行。程序中，用于將原始數據傳遞到處理線程中的安全隊列的數據存放形式就是OPT_TSQ_DYNAMIC_SIZE，保障下位機上傳的數據能夠及時、完整地從串口寄存器中讀走。線程安全隊列的靈活運用為多線程機制的穩定實現提供了強大的支持，保障了線程間傳遞的數據的正確，為整個軟件程序在多線程機制下的穩定正確運行提供了保障。
3顯示方法設計
處理軟件的數據顯示效果的好壞直接決定用戶對軟件的評價。由于數據實時的在用戶界面上更新會占用較多的時間，因此將顯示模塊單獨放到一個線程中，通過線程池的方式創建顯示線程，顯示的效果并不理想，由于數據在更新時首先要讀取線程安全隊列傳遞來的處理分析線程的數據，而處理分析線程中數據更新的時間受到通信線程中串口數據更新的影響，因此顯示線程中數據更新的時間受到通信線程和數據處理分析線程對數據處理時間的影響，表現出更新的曲線不流暢，出現明顯的停頓的現象，嚴重影響顯示的效果。通過定時調用函數讀取安全隊列中的數據并繪制在用戶界面的方法會達到較好的顯示效果，曲線更新的過程連續流暢。在CVI中有兩種定時調用函數的方法:一是Timer控件，二是異步定時器。Timer控件是基于同步定時器實現定時產生事件調用其回調函數，當程序中的線程在處理別的事件或響應用戶界面的其他操作時，會影響Timer控件對其定時消息的處理，造成延時或丟失定時消息，導致其回調函數不能被及時執行或跳過執行。Timer控件的回調函數不夠穩定，不適合對時間要求、對回調函數的響應要求穩定的場合［10］。異步定時器利用的是Windows多媒體定時器［11］實現定時調用函數，運行于獨立的線程中，有效地避免了其他線程中程序的干擾，保障了定時器回調函數的實時性。異步定時器的時間間隔與所用計算機的系統有關，在程序中設置異步定時器的時間間隔之前應先得到系統多媒體定時器的最小時間間隔，否則當設置的時間間隔小于系統的最小時間間隔時，可能達不到預期的效果，一般不建議將時間間隔設置小于10毫秒［12］。異步定時器的時間間隔的設定直接影響到界面上曲線繪制的效果。異步定時器定時觸發的函數首先讀取線程安全隊列中的數據，然后將數據繪制到控件上，時間間隔的大小決定了每次讀取隊列中數據的多少，當時間間隔設置大于20ms時，由于安全隊列中的數據較多，一次繪制在控件上的數據量較大，表現出曲線每次更新的是一段數據，有明顯的停頓感，顯示效果不理想。經過多次測試后，時間間隔在10～15ms時，曲線繪制效果流暢，顯示效果較好。因此，綜合考慮以上因素，將定時時間間隔設置為10毫秒，既保障了好的顯示效果，又兼顧到了運行的穩定性。
4實例應用
從實際應用出發，對數據采集軟件進行了綜合的測試，包括功能性、性及易用性等。將在單線程和多線程環境讀取到的原始數據的幀計數繪制出來，從圖3中可以看出單線程環境下，原始數據丟失量隨時間增大，圖中有兩處明顯的階躍點，是軟件響應操作界面上其他按鈕操作造成的。圖4中的階梯狀的曲線是單線程環境下，由于串口寄存器大小有限，造成的原始數據未能及時讀取，出現的近似于周期性的丟失情況。通過對軟件采用文中所述技術前后的對比，軟件在單一線程中運行時，數據更新顯示過程不流暢，有停頓現象，并且隨著軟件運行時間的增加，串口數據丟失量也隨之增加，軟件的實時性和性較差。采用文中所述的技術后，對軟件進行了多次測試，具體針對包括軟件操作方便性，用戶操作響應速度和性，串口數據讀取速度和丟失情況，數據處理分析的性和處理速度，數據可視化的效果等測試。測試結果表明，軟件能夠快速地響應用戶的操作，原始數據讀取及時，無丟失，數據的處理分析快速，顯示過程穩定流暢，無延遲及停頓現象，軟件的實時性、性、性得到大幅提高。軟件的整體功能和性能都滿足設計的需求。
5結語
本文介紹了一種數據采集軟件的設計方法，運用CVI軟件中穩定方便的多線程實現機制，實現了通信、處理、存儲及顯示等多任務的并行執行，保障了每個任務可以有充足的時間地完成任務。使用異步定時器技術設計的顯示模塊，實現了流暢穩定的數據可視化過程。運用線程安全隊列技術，保護了線程間的數據，為多線程機制的穩定實現提供了的保障。軟件的操作簡單方便，運行穩定，為數據采集系統的數據處理及顯示提供了好的實現方法。
作者：白渚銓 張曉明 王宇 趙鑫爐 單位：中北大學電子測試技術重點實驗室 中北大學儀器科學與動態測試教育部重點實驗室
軟件設計論文:系統軟件設計論文
1系統業務流程設計
重量檢測系統工作流程包括產品條碼掃描取像、檢測判定及信息存儲三個步驟，首先，由工作人員對無線掃描儀進行條碼掃描，電子秤讀數通過數據端口傳輸至PC端；接著，系統根據條碼信息獲取產品類型并與該類型的合格范圍預設值進行比對，將檢測結果顯示在電腦屏幕上，，系統將所有信息存儲至數據庫，業務流程如圖1所示。
2數據庫設計
系統設計三個數據表，分別是包裝箱類型表（BoxInfo_T）、待檢測產品包裝箱信息表（BoxInfo_T）、稱重記錄信息表（Record_T），數據結構如下：產品信息包裝箱信息表：ID（流水號）、BoxID（箱編號）、TypeID（類型編號）、Qty（數量）；包裝箱類型表：ID（類型ID）、Type（名稱）、BoxWeigh（t箱重量）、Threshold（閥值）、SingleWeight（單個產品重量）；稱重記錄信息表：ID（記錄ID）、Date（日期）、BoxID（箱編號）、Result、Qty（數量）。
3系統核心功能實現
重量檢測是本系統的核心功能。對采集來的不合格的產品包裝箱信息，能夠實時報警，的反映客觀情況，為管理人員提供實時報警信息，用特殊符號或醒目的顏色顯示不合格的結果，引起重視。檢測界面如下圖2所示。
檢測的具體實現思路是：將條碼掃描槍掃描的包裝箱條碼讀取至窗體文本框，通過條碼編號查詢數據庫得到該包裝箱的基本信息，通過自定義串口通訊類SerialPort的Get()方法讀取電子秤上包裝箱重量，根據預設門限值計算產品數量，通過與數據庫中的合格數據比對，判斷產品包裝箱中待出貨的產品是否存在遺漏或其他問題。
4結束語
本系統主要實現出貨前產品的稱重檢測判定，并且提供數據導入導出、系統參數設置、日志記錄等輔助功能。系統按照企業操作業務流程進行設計，簡化了操作步驟，條碼槍輸入數據方便，既提高了效率。又減少操作失誤帶來的問題。系統目前已應用于某電子企業，實現警報及圖像傳送是下一步考慮的問題。
作者：湯曉燕 單位：蘇州工業職業技術學院
軟件設計論文:DSPI驅動軟件設計論文
1、DSPI驅動
DSPI包括發送串口和接收串口，能夠與芯片設備進行數據交互［3］。通過DSPI向燃油芯片發送命令數據，可完成燃油控制芯片的啟動、初始化和噴油控制工作等功能。DSPI有3個基本操作配置模式:(1)串行外設接口(SPI)模式，此時DSPI工作在標準的SPI或隊列式SPI模式下。(2)串行解串接口(DSI)模式，此時DSPI用于eTPU或eMIOS模塊解串行輸出。(3)組合串行接口(CSI)模式，此時DSPI工作在以上兩種配置的混合狀態下。本文采用SPI方式進行高速數據傳輸，圖1所示為DSPI和燃油芯片連接圖。該部分負責將串口的數據串并轉換后進行譯碼和相應的處理，經過特定的處理后與其他控制信號產生相應的輸出數據，再轉換為串行數據輸出給DSPI，實現與燃油芯片的數據交互，串口時鐘頻率為2MHz。其中TXFIFO占空間32位，包括命令字段和數據字段;RXFIFO占空間16位，沒有命令字段。在發送數據前要先從結構體A中取出命令字段和數據字段組裝待發送數據，發送完成后要將接收的數據存儲在A［3］中。圖2所示為DSPI驅動流程圖，主要將發送隊列的數據發送到燃油芯片，并接收來自燃油芯片的返回值，是底層數據傳送的通道。在數據傳輸過程中主要使用的DSPI寄存器包括DSPIx_PUSHR，DSPIx_POPR，TXFIFO和RXFIFO。其中DSPIx_PUSHR提供向TXFIFO寫數據的機制，寫入此寄存器中的數據都會被寫入TXFIFO，不會丟失;DSPIx_POPR提供從RXFIFO讀數據的機制。寫入TXFIFO中的數據由命令字段和數據字段組成，從RXFIFO中讀取的數據沒有命令字段，只有數據字段。發送緩沖FIFO有4級深度，每次可最多預先裝載4個數據。
2、電壓啟動數據傳輸
2.1數據傳輸軟件流程
設置燃油芯片電壓的數據有64個，不同數據功能不同，數據不同組合代表不同功能，根據數據對燃油芯片設置的功能不同，將數據分為不同階段，其階段流程圖如圖3所示。燃油芯片電壓啟動數據被劃分為4個階段數據，分別是狀態檢測、燃油芯片初始化、寫燃油芯片寄存器和電壓保持。狀態檢測:此部分數據主要檢測DSPI和燃油芯片之間數據是否能夠正常發送以及芯片和硬件電路是否能夠正常工作。此部分數據可在任意地方發送用于檢測，一般放在程序開始處。燃油芯片初始化:CPU通過DSPI向燃油芯片發送數據，若芯片準備好且無異常，則回復數據命令表示可以工作。寫燃油芯片寄存器:初始化完成后，ETPU控制噴油汽缸選擇通道就設置完成，此時DSPI模塊通過GPIO95引腳向燃油芯片的內部寄存器寫入初值，如BOOST采樣信號的電壓值、噴油信號電流采樣的初始值等。在初值寫入過程中，燃油芯片對應管腳會有PWM波形輸出，此時電壓從24V逐漸升高到50V。電壓保持:寄存器配置完成后，CPU通過DSPI向燃油芯片發送正常工作序列，循環發送，設置電壓一直保持在50V，此時配合曲軸，凸輪和噴油通道等可正常驅動噴嘴工作。以上4個部分的數據都是不同數據塊的組合，一個數據塊對應一個結構體A。每個數據塊的發送流程如圖3所示。在發送前首先要查找當前設置數據對應的結構體A，從中取出命令字段和數據字段組織成待發送數據隊列，DSPI中的發送FIFO有4級深度，所以每次可至多發送4個數據［4］。在DSPI發給燃油芯片的數據中，數據組合有3種方式:兩個數據連續發送、3個數據連續發送和4個數據連續發送［5］。數據隊列組織好后便可調用DSPI驅動發送數據給燃油芯片并接收返回數據［6］;返回的數據中沒有命令字段，所以要從DSPI的接收FIFO中解析出數據記錄在A［3］中。每個數據塊發送完成后均要查找A［5］，看是否需要對接收數據進行處理，若標志為1則直接轉入A［4］中記錄的數據處理函數中，根據對接收數據的處理修改相應標志或對下一步操作產生影響;接收數據處理完成后就可繼續下一數據塊的發送［7］。由圖3可知，只要未停機，工作電壓保持部分的數據是循環發送的。數據發送流程如圖4所示，從圖中可以看出，通過DSPI可完成從CPU向燃油芯片的數據發送和接收，循環發送直至接收到停機命令。在本程序中，在電壓升高到50V時，循環發送電壓保持數據的初期電壓不穩定，在循環發送數據中有一組數據用來檢測電壓是否已經達到穩態，此組數據有對應的返回值處理函數。數據發送到燃油芯片后，其對應的返回值會被轉入處理函數，進行變換提取關鍵信息并根據變換結果判斷電壓狀態是否穩定，若電壓已經穩定則設置對應狀態信息，同時此組數據將不再發送。
2.2數據處理
在數據發送接收時，會將數據組成發送隊列和接收隊列，如圖5所示。發送隊列由命令字段和數據字段組成，命令字段中包含數據的起始和結束信息以及發送接口信息;接收隊列中則無命令字段，只有數據字段，因接收數據與發送數據相互對應，所以將其數據字段按照發送順序依次存入對應發送結構中。在對燃油芯片發送數據過程中，通過示波器查看燃油芯片電壓管腳，可看出電壓變化過程。
3、電壓和電流啟動結果
圖從圖6中可看出，在發送初始化數據時電壓無變化，開始發送寫寄存器數據后電壓開始上升，直到達到50V，之后循環發送電壓保持數據使電壓一直保持在50V。電壓達到50V是噴油正常工作的基礎，將此軟件加載在噴油驅動程序中，噴嘴能夠正常噴油，說明此軟件能夠有效和地控制燃油芯片電壓。
4、結束語
燃油芯片電壓達到50V是保障噴油工作順利進行的基礎條件，為噴油提供穩定的電壓和電流支持。本文研究了采用DSPI進行數據傳輸設置燃油芯片電壓啟動和保持的軟件，分析了數據結構、軟件流程等關鍵技術，并通過采集電壓啟動和保持過程示意圖驗證了軟件的有效性，將此部分軟件加載入噴油系統中，噴嘴工作狀態良好，進一步驗證了軟件的性。
作者：劉明 單位：中國航空計算技術研究所
軟件設計論文:工業熱電阻軟件設計論文
1系統硬件介紹
系統硬件主要包括數據采集裝置、自動控溫裝置兩部分。數據采集裝置包括數據采集器和低熱電勢轉換開關[3]。數據采集器用來接收計算機發送的指令，然后按指令進行測量設置，并將測量得到的數據傳送給計算機由軟件進行相關處理。選用2700數據采集器和7700開關模塊組成系統數據采集裝置[4]。自動控溫裝置用于接收計算機的控溫指令，實現系統恒溫槽和檢定爐的溫度控制和超溫保護。系統溫度控制裝置由宇電五位數字表、固態繼電器、交流接觸器等組成[5]。
2系統軟件設計
系統軟件部分采用C/S模式[6]開發，采用C#作為開發語言[7]，VisualStudio2010作為開發工具，.NETFramework4.0作為開發平臺，結合通信技術、數據庫技術[8]開發一套能實現溫度傳感器檢定系統自動控溫、自動檢定和自動分析處理數據的軟件。
2.1軟件功能結構
軟件主要包括系統管理、檢定任務和檢定結果3個功能模塊，其功能結構如圖2所示。系統管理部分主要完成標準器管理、通信設置、采樣設置和人員管理。檢定任務部分主要完成被檢溫度計信息錄入、檢定溫度點設置、標準器選擇、檢定項目設置、通道掃描測試以及檢定任務的執行。檢定結果部分主要完成檢定記錄查詢、生成原始記錄和檢定、校準證書。用戶打開系統軟件，首先進行通信參數、控溫參數和數據采集相關參數的設置，然后開始檢定任務信息設置，包括錄入被檢溫度計信息、設置檢定項目及恒溫性能參數、設置檢定溫度點、選擇標準器，然后測試系統連接數據采集通道直到所有通道狀態正常，方可開始執行檢定任務。檢定任務完成后控制恒溫設備的溫度，達到穩定和檢定條件后，保溫并巡回檢定各被檢溫度傳感器數據，檢定完成后自動保存并處理測量數據。
2.2軟件詳細設計
2.2.1系統管理模塊
系統管理部分主要完成通信設置、標準器管理、采樣設置和人員管理。通信設置主要完成上位機與控溫儀、數字多用表通信連接參數設置，上位機通過串口線將控溫儀和2700數字多用表連接。系統能夠自動掃描每個設備對應的串口號，掃描過程中界面為灰色提示用戶等待，計算機逐個掃描串口，完成后顯示于界面中。系統能自動記錄用戶上次的配置信息，保存于xml配置文件，并在用戶下次開啟本系統時默認顯示該配置信息。需要設置的通信參數有波特率、數據位、校驗位、停止位、握手協議，主要實現對標準器信息的創建、更新、刪除功能。用戶可新增標準器信息，所有錄入的標準器在列表中顯示，用戶可以選中列表中任一行，該行標準器信息自動顯示在參數控件中，用戶可編輯該參數進行標準器信息的修改，或選中某一行信息進行刪除。系統根據標準器的有效期自動判斷到期時間，并提前一個月提示檢定人員送檢。采樣設置模塊主要完成數據采集裝置采樣頻率、單點采樣次數、控溫階段采樣間隔和保溫階段采樣間隔設置。人員管理模塊主要完成檢定人員和核驗人員信息新增、修改、刪除以及資質到期提示。
2.2.2檢定任務模塊
檢定任務部分主要完成被檢溫度計信息錄入、檢定溫度點設置、標準器選擇、檢定項目設置、通道掃描測試以及檢定任務的執行。用戶進入檢定任務模塊后，首先錄入被檢溫度計信息，然后設置檢定項目和對應的恒溫性能參數，設定被檢溫度點、選擇使用的標準器，這些信息配置完成后，可以進行通道測試。檢定任務開始后，首先向控溫儀發送控溫指令，然后采集標準器的數據，實時顯示控溫曲線，同時判斷是否滿足檢定條件，當滿足條件時，則開始按照規程測量標準器和被檢溫度計工業熱電阻值。在檢定過程中，系統實時顯示標準器和被檢溫度計測量值。檢定任務完成后，系統停止控溫和數據采集。其流程如圖3所示。
2.2.3檢定結果模塊
檢定結果部分主要完成檢定記錄查詢、生成原始記錄和檢定、校準證書。用戶可以輸入檢定時間段、檢定記錄編號、被檢溫度計出廠編號、送檢單位查詢歷史檢定記錄，記錄顯示于列表中。用戶可以選擇一個記錄編號生成該批檢定的原始記錄，選擇某一支溫度計編號生成該支溫度計的檢定和校準證書。證書生成是根據選擇的溫度計編號查詢相關數據庫，并按照檢定結果計算方法得出檢定結果，然后將相關數據填充到證書模板，導出檢定證書或校準證書。檢定結果計算及判斷流程如圖4所示。
3系統測試結果
經測試，本系統滿足JJG229———2010《工業鉑、銅熱電阻檢定規程》、JJF1098———2003《熱電偶、熱電阻自動測量系統校準規范》的要求，系統運行良好，能有效提高工作效率，降低人為誤差。系統實現的技術指標如表1所示。系統執行檢定任務時，軟件可實時顯示控溫曲線、設定溫度、實際溫度、實際測量值、十分鐘波動度以及任務開始時間、結束時間、當前狀態等信息。通過輸入檢定起始時間和結束時間或者檢定記錄編號、溫度計編號、送檢單位信息可以查詢歷史檢定記錄，可選擇某一記錄編號生成對應的原始記錄和證書。
4結束語
本文開發的工業熱電阻自動檢定系統軟件，界面易用、操作步驟簡單，能實現自動控溫、自動判斷恒溫條件、自動采集和記錄測量數據、自動計算、自動生成原始記錄和證書、可查詢原始記錄和證書等功能。此外，系統軟件提供的標準器、人員資質到期提示功能以及形成的原始記錄和證書數據庫使實驗室的管理更加有效和規范。且該系統總體價格相對較低，在技術指標和性能上能滿足國家相關檢定規程要求，能實現工業熱電阻的自動檢定。
作者：廖艷 付志勇 韓志鑫 單位：中國測試技術研究院
