多平臺設(shè)備端可互換引擎研究.pdf

1、隨著電子測量技術(shù)的快速發(fā)展，測試儀器的種類也日益繁多，但不同廠商開發(fā)同類儀器標(biāo)準(zhǔn)不一，使得儀器開發(fā)周期較長、儀器界面的可重用性較低。為了減少同類儀器上層界面的開發(fā)周期、成本以及提高軟件后期修改和維護(hù)的便利性，統(tǒng)一各個(gè)廠商同類儀器開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)儀器底層驅(qū)動(dòng)和硬件的可互換具有重要意義。
　　本文借鑒IVI（可互換虛擬儀器）思想，提取同類儀器的共同屬性和功能形成可互換引擎模塊。并對可互換引擎接口的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了詳細(xì)地分析，最后形成不

2、同廠商開發(fā)同類儀器的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。本文主要研究內(nèi)容如下：
　　1.整體架構(gòu)分層設(shè)計(jì)。給出了儀器開發(fā)的分層結(jié)構(gòu)，分析了上層界面、中間層、底層驅(qū)動(dòng)、硬件層各個(gè)層次的功能和作用。詳細(xì)給出了本文設(shè)計(jì)重點(diǎn)中間層可互換引擎模塊的結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括了類驅(qū)動(dòng)和屬性引擎模塊。采用分層設(shè)計(jì)思想，提高了各個(gè)模塊之間的獨(dú)立性，降低了各個(gè)模塊之間的耦合性。
　　2.可互換引擎各個(gè)模塊詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。類驅(qū)動(dòng)只完成底層驅(qū)動(dòng)庫的加載和類函數(shù)的實(shí)現(xiàn)，不涉及到對硬件

3、的具體操作，分離了上層界面和底層驅(qū)動(dòng)。屬性引擎利用哈希表鍵值對應(yīng)的特點(diǎn)來存儲屬性，提高了查找屬性的速度；利用雙向循環(huán)鏈表動(dòng)態(tài)存儲的特點(diǎn)來存儲儀器的物理通道名和通道索引，分析了虛擬通道名和物理通道名的轉(zhuǎn)換方法，給出了獲取通道索引的方法；結(jié)合回調(diào)函數(shù)原理，利用回調(diào)機(jī)制通過同一操作屬性的函數(shù)實(shí)現(xiàn)不同屬性回調(diào)的功能；利用范圍檢查機(jī)制來實(shí)現(xiàn)了屬性的范圍檢查，提高了操作屬性的可靠性；利用多線程同步方法互斥鎖來保證多線程運(yùn)行過程中數(shù)據(jù)的安全性；通過錯(cuò)

4、誤處理方法checkErr宏來判斷函數(shù)返回值是否發(fā)生異常，提升了程序運(yùn)行的安全性。
　　3.跨平臺設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。結(jié)合條件編譯的原理，利用Windows平臺下的內(nèi)置宏WIN32和Linux平臺下的內(nèi)置宏linux來區(qū)分不同平臺的編譯和應(yīng)用，分析了不同平臺對于動(dòng)態(tài)鏈接庫的加載和釋放，給出了某些函數(shù)因平臺不同的實(shí)現(xiàn)。最后，利用Windows編譯環(huán)境的工具鏈和Linux下的GCC命令生成屬性引擎庫和類驅(qū)動(dòng)庫。
　　經(jīng)過測試，對于同一廠