系统组件

关键词： 建模 开发 应用 系统

系统组件（精选十篇）

系统组件 篇1

1.1 测试需求

电源组件试验系统由三部分组成:

①弹上电源模拟装置;

②机载电源模拟装置;

③电源综合控制装置。

弹上电源模拟装置能够模拟弹上直流电源;机载电源模拟装置能够模拟载机电源,满足GJB181A《飞机电源供电特性》;电源综合控制装置用于多路DC/DC,DC/AC的自动化测试。

1.2 系统设计

系统主要由计算机主机、数据采集和控制卡、程控交流电源、程控直流电源、电子负载、测试电路组成(见图1)。可以测试电源模块的输出电压、源效应(电压调整率)、负载效应(电流调整率)、效率等;可以创建电源模块数据库,并可以对测试数据进行分析、处理和显示。

2 系统的方案设计

电源组件试验系统以计算机系统为中心,整个系统可以作为整体使用,又可以各自独立地为各弹上部件和机载产品供电。整套系统集成于标准机柜内,程控直流电源和程控交流电源选用标准上架式结构,计算机系统采用PXI便携式机箱,结构紧凑、坚固耐用、便于搬运。

2.1 硬件设计

2.1.1 PXI便携式机箱

PXI具有适用于测量、工业自动化与数据采集的开放式工业规范,具备机械、电气与软件等多方面的专业性。PXI总线的传输速率可达132MBs,且采用模块化仪器结构,具有模拟I/O、数字I/O、定时计数器、示波器、图像采集和信号调理等广泛应用的仪器模块产品和“即插即用”的仪器驱动程序等特点可实现准确而快速的测量,是一种坚固的模块化仪器平台。PXI计算机通过RS485/RS422接口控制程控直流电源和程控交流电源,使其工作在不同的状态,模拟不同的工况。同时根据需要,对系统内的电源和电池参数进行监控。

2.1.2 程控交流电源

程控交流电源的功能是根据输入电源的要求来输出交流电源。系统采用自耦变压器的方式来产生需要的各路电源。变压器输入为∽220V,输出部分的各组输出采用继电器切换的方式来获得需要的各路电源。

2.1.3 程控直流电源

程控直流电源的功能是根据输入电源的要求来输出直流电源。采用变压器降压,然后整流、滤波的形式得到直流电源,最后根据系统的要求,由计算机的D/A输出口根据调整功率管的工作范围得到所需的调整后电源。

2.1.4 信号调理箱

信号调理箱主要完成信号处理等功能。信号调理箱通过专用电缆连接被测电源系统和PXI机箱。测试系统的基本思想是用PXI模块和信号调理控制箱,产生电源系统正常工作的信号,并采集电源系统各类信号,包括各种脉冲信号、过载过流保护信号等。采集得到的信号经过信号调理、控制模块、PXI总线进入计算机,由计算机对这些信号进行分析处理,进而判断其工作状况和性能状态,并通过数据报表给出被测电源系统的性能参数和检测结果。

2.1.5 电子负载

本系统采用功率调整管作为电子负载,在功率管的输出端采样电压和电流信号,采样到的电压信号和电流信号经处理后送计算机进行处理,并与需要的参数值进行比较。

2.2 软件设计

2.2.1 软件开发平台

系统软件选用Windows XP操作系统和Labview/CVI、VC++环境,数据库的建立工具选用Mircrosoft Access 2000环境。Access是一种简单实用的数据库管理系统,它的主要功能是为用户提供大量的数据管理,主要包括表、查询、窗体、报表、宏和模块6大部分。

2.2.2 软件设计框图

界面的分支表述如下:首先进入主界面,在此界面上首先选择“系统自检”,在系统自检界面中选择“上电”则自动显示自检进程和自检结果;自检完成后选择“退出”返回“主界面”,选择“手动检测”或“自动检测”,检测完成后,进入“数据管理状态”查看测试结果并生成数据报表。

“手动测试”功能:在主界面中按“手动检测”按钮即可进入手动测试模式。

“自动测试”功能:在主界面中按“自动检测”按钮即可进入自动测试模式。

“数据管理”功能:在主界面中按“数据管理”按钮即可进入数据管理模式。

3 结束语

随着现代航空武器和精确制导技术的飞速发展,对电源品质的要求也越来越高,然而目前电源系统故障种类繁多,检测手段落后,并且测试可靠性差。

基于虚拟仪器技术和PXI平台设计的新型电源组件试验系统,能够准确模拟电源系统的各种输入信号,并实时采集电源工作时的输出信号,对其性能参数进行自动测试,同时具有测试数据管理、分析和自动生成测试报表等功能,较好地取代了原来的模拟测量方法,实现了测试自动化。

摘要：文中基于虚拟仪器技术和PXI平台设计了新型的电源组件试验系统,它使用以数字调整和计算机分析为主的虚拟测量方法,以替代原来的模拟测量方式,准确、快速地测量电源产品的各项性能指标,实现了测试自动化。

关键词：虚拟仪器技术,电源组件,PXI平台

参考文献

[1]刘思久,张礼勇.自动测试系统与虚拟仪器原理.开发.应用[J].北京:电子工业出版社,2010.

[2]华永平.直流稳压电源的测试设计[J].北京:机械工业出版社,2010.

核燃料组件无损检测系统设计论文 篇2

１模拟计算和优化设计

１．１蒙特卡罗方法

蒙特卡罗方法是以概率统计为理论基础的一种数学计算方法。蒙卡方法可以真实地模拟实际粒子运动的物理过程，其仿真结果与实际结果比较吻合，可以得到满意的结果。ＭＣＮＰ可以解决电子、光子以及中子的联合运输问题，光子和电子的能量范围从１ｋｅＶ到１０００ＭｅＶ，选用ＭＣＮＰ５版本，抽样次数为一百万次，准直器孔径选用０．４ｍｍ。

１．２ＣｄＷＯ４晶体能量沉积率的估算

在以往的文献中，采用蒙特卡罗方法研究探测器的能量沉积率，大多采用单能的Ｘ射线。对于９ＭｅＶ直线加速器，其产生的Ｘ射线为连续谱，为了更好地接近实际，采用麦克斯韦谱模拟加速器所产生的连续谱（，并在此基础上估算晶体的能量沉积率。所采用的模型如图２，ＣｄＷＯ４晶体高为５ｍｍ，Ｘ射线沿ｘ轴入射改变ＣｄＷＯ４晶体截面宽度和晶体长度进行模拟，可以得到其能量沉积率与截面宽度和晶体长度之间的关系，随着晶体截面宽度和晶体长度的变大，能量沉积率随之增大。从图中可以得出，在晶体尺寸为２ｍｍ×５ｍｍ×３０ｍｍ时，能量沉积率为３８％。当进一步增加晶体的横截面积时发现，ＣｄＷＯ４晶体截面尺寸对能量沉积率的影响逐步减小。因此，进一步模拟当长度一定时（３０ｍｍ），晶体能量沉积率与晶体截面宽度之间的关系。当截面宽度较小时，随着截面宽度的增长，能量沉积率快速的增长，当截面宽度大于３ｍｍ时，增长变缓。截面宽度从１ｍｍ增加到２ｍｍ时，能量沉积率增长了１９．１％；截面宽度从３ｍｍ增加倒４ｍｍ时，能量沉积率仅增长了２．６％。因此，综合考虑能量沉积率以及系统空间分辨率，最佳晶体尺寸选择为３ｍｍ×５ｍｍ×３０ｍｍ。

１．３串扰率

通过辐照后核燃料组件的探测环境十分复杂，各种背景干扰都将对探测成像产生严重的影响，其中探测单元之间的串扰也是不容忽视的问题。经过准直器入射到ＣｄＷＯ４晶体内的Ｘ射线，其中的一部分散射光子、光电子以及Ｘ射线等会被相邻的探测器采集到，形成串扰信号，对重建图像的质量产生很大影响。改变相邻两块ＣｄＷＯ４晶体之间的隔离层的厚度，模拟串扰率与隔离层厚度之间的关系，隔离层采用铅作为屏蔽材料。通过蒙特卡罗模拟，选用宽度为０．４ｍｍ的准直器，随着隔离层厚度的改变，串扰率随之改变。，在没有隔离层的情况下，串扰率为１１．５％，当隔离层为０．８ｍｍ时，串扰率下降为１．６％。改变隔离层的材料，用Ｗｕ代替Ｐｂ进行模拟计算。在隔离层厚度处于０．２ｍｍ到０．４ｍｍ之间时，由于Ｗｕ的密度大于铅，可以更好地隔离Ｘ射线，减小串扰率。当隔离层厚度大于０．６ｍｍ时，两者的隔离作用趋同，０．６ｍｍ时仅相差０．４１％。因此，隔离层最佳厚度选为０．６ｍｍ，隔离材料选用铅。

２准直器的优化设计

由于辐照后的燃料组件具有很强的放射性，乏燃料经冷却后，大部分放射性源自铯－１３７和锶－９０。锶－９０发生β衰变，其半衰期为２８．１ａ，铯－１３７的半衰期为３０．１７ａ。铯－１３７衰变放出的能量为６６２ｋｅＶ的光子是辐照后燃料组件强辐射的主要来源。燃料组件每秒约产生１０１３个光子，其辐射出的光子进入探测器，形成背景辐射，对信号采集和图像重建产生严重的影响。采用的模型中，燃料组件活性区长度为１．５ｍ，其辐射出的一部分光子可以不经过后准直器而直接进入探测器，从而产生很大的噪声信号。因此，需要对后准直器进行优化设计，减弱燃料组件自身辐射带来的影响。通常情况下，后准直器，前缝板缝宽５ｍｍ，中缝板垂直缝宽为０．４ｍｍ，若采用此种设计，经模拟，每秒钟燃料组件辐射出的光子进入探测器的数量约为３×１０７，若不加以优化设计，将对图像重建产生严重影响。为了降低燃料组件辐射的影响，加速器工作在脉冲状态，探测器与加速器同步工作。当加速器脉冲频率为２５０Ｈｚ，脉冲持续时间为２．５μｓ时，中心轴线上距离靶１ｍ处Ｘ射线剂量率为３０００ｃＧｙ／ｍｉｎ，加速器距离探测器的１．４ｍ，晶体尺寸为４ｍｍ×７ｍｍ×３０ｍｍ。经计算，单个脉冲时间内，单个探测单元接受到的由加速器产生的Ｘ射线光子数为２．７×１０６。由于燃料组件自身的强辐射，单个探测单元接受到的来自燃料组件的光子数约为７５。优化后准直器的设计模型示于。在中缝板的后方，增加后缝板，即在探测模块上下两侧增加屏蔽板，以屏蔽燃料组件辐射出的直接被探测器接收的光子。屏蔽板采用钨铁镍合金，厚度为１５ｍｍ。在此基础上进行模拟，一个脉冲时间内，进入探测器的光子数量减小为７．６。减小了背景辐射在探测器中的贡献，有利于图像重建质量改善。

３结论

探密嵌入式系统核心组件单片机 篇3

关键词：单片机 嵌入式系统 关系

1 单片机名称浅析

单片机，又称“微控制器”、 “单片微控制器”、“单片微型计算机”、“嵌入式微控制器”，英文缩写MCU，全称为Micro Controller Unit，隶属嵌入式计算机范畴，是嵌入式系统的核心组件，具有高性价比、体积小巧、可靠性好、控制能力强、功率消耗低等诸多优点。其应用范围已涵盖了工业、农业、国防、科研、民生等多个领域，为三次产业结构下的各行业技术升级和改造以及自动化进程产生了巨大的推动力。

单片机早期英文称法为“Single Chip Microcomputer”，缩写为SCM。后随着单片机技术的日益完善和进步，其体系结构及功能不断扩展，SCM增加了控制模块，该模块成为了现今单片机的主要部件，由此出现MCU的提法并一举取代了原有称谓。MCU的确切中文翻译为微控制器，但单片机一词早已在我国业界留下了不可磨灭的印记，国内对MCU的翻译仍然约定俗成地保留了单片机这一术语并沿用至今。

2 单片机发展简史

1976年，8位单片机首次公开于世，世界由此进入了单片机时代。可以说，8位单片机的出现，是单片机时代的历史原点。单片机在历史上可分为以下几个发展阶段。

2.1 探索阶段。此阶段主要任务是对单芯片集成技术的探索和研究，在工控领域，由Intel、Motorola、Zilog等公司合作推出了首款用于专业工控的MCS-48系列单片机，标志着单片微型计算机正式诞生，并出现了SCM专业术语。

2.2 完善阶段。此阶段Intel公司完善了早期产品MCS-48系列并推出了更具时代意义和代表性的结构完善的MCS-51系列单片机，采用了通用总线技术从而形成了通用总线型单片机体系结构。

2.3 转型阶段。此阶段测控系统所要求的控制能力越来越高，之前只具备处理能力的单片机在功能上愈发显得捉襟见肘，MCS-51系列中的8051单片机通过外围电路与接口电路增加了控制模块，具备了智能化控制能力，单片机的微控制器特征渐渐显现。

2.4 成熟阶段。此阶段单片机的研制和生产已形成产业化态势，在原来8位单片机的基础上又出现了高速、大寻址范围、强运算能力的16位、32位通用型单片机及各种性价比极高的小型专用单片机。从此高集成度的成熟技术推动着单片机进一步朝向低功耗、小体积、大容量、高性能、高可靠性、低成本及混合信号集成化发展。

3 嵌入式系统概述

微型计算机发展至今已步入了通用计算机与嵌入式计算机两大分支并行发展的时代。嵌入式计算机的出现标志着嵌入式系统的产生，嵌入式系统与嵌入式技术如今早已融入社会生产、生活的各个方面。

嵌入式系统全称为“嵌入式计算机系统”，与通用计算机系统不同的只是基于嵌入式的存在而异构的软/硬件系统。完整的嵌入式系统融合了计算机技术、半导体工艺和电子技术等先进科技，这些技术与不同行业具体应用相结合，形成了面向产品、面向实际应用的嵌入式系统，这种系统通常被要求具有较高的可靠性和稳定性。嵌入式系统的定义概括了其基本的三个特征：嵌入性、专用性、基于计算机系统。显然，只要具备了这三个特征的电子元器件，就可被称为嵌入式系统。单片机恰恰成为了嵌入式系统的典型核心组件。

4 单片机与嵌入式系统的辩证关系分析

一个完整的嵌入式系统通常是由嵌入式计算机、外设、操作系统（支持嵌入式应用）及应用软件构成。其中，嵌入式计算机是整个系统的核心，是软/硬件系统高度专业化特殊定制的专用计算机，其核心部件即为嵌入式处理器。

目前成型的嵌入式处理器主要有：嵌入式微处理器、微控制器、嵌入式DSP处理器、嵌入式片上系统、片上可编程系统，其中的微控制器即为单片机。上述五种分类根据嵌入式计算机的应用领域及专业化特殊性要求而只选择其中一种作为嵌入式处理器置于嵌入式计算机中，从而构成嵌入式系统核心组件。单片机是采用超大规模集成电路技术把完整的计算机系统集成到一个芯片上，一个芯片相当于一台没有I/O设备的微型计算机。在现代人类生产、生活中所用到的电子和机械产品中几乎全部集成有单片机，单片机应用已渗透入社会中的各个领域，例如导弹导航装置、飞机仪表控制、计算机网络通信与数据传输、工业自动化控制及数据处理、智能KC卡、高级汽车的安全保障系统、录像机、摄像机、VCD、DVD、全自动洗衣机、遥控玩具、电子宠物等等。单片机应用主要分布在智能仪器、工业控制、家用电器、网络和通信、医用设备、模块化系统、汽车电子等几个领域。因此单片机相比其他四种嵌入式处理器而言具有更加广泛的普适性和应用范围，单片机也由此成为了嵌入式系统的核心的核心。

所以，从辩证关系上看，单片机和整个嵌入式系统并不是等同关系，前者只是后者极为重要的一种核心组件。嵌入式系统通常也会如单片机一般被高度集成到一块芯片上，二者从外观上并不会看出有什么不同，但单片机与嵌入式系统最本质的区别就在于操作系统的有无。嵌入式系统是包含操作系统的，而当一个处理芯片没有嵌入操作系统，我们就把它称为单片机。单片机的编程就是写裸板程序，编好的程序直接在芯片板上运行。与此相反，嵌入式系统中的编程则是基于操作系统的程序设计过程，嵌入式系统中的程序可以通过统一的借口调用“别人写好的代码”，在“别人的基础上”更快捷地实现自己的功能。

因为操作系统的存在与否导致单片机与嵌入式系统在驱动程序开发上也存在显著差别：嵌入式系统可以借用已有的驱动资源或者在类似的驱动程序基础上进行修改；而单片机却只能在深入了解设备手册之后从零开始构造驱动运行环境，才能实现各种函数功能以供应用程序调用。再者，虽然一些单片机厂家提供了大量的驱动程序，但因不同单片机芯片接口不一样而导致驱动无法通用，而基于操作系统的驱动程序因为要遵循统一的接口而让嵌入式系统避免了此类困扰。

单片机在应用程序开发时，其应用程序和驱动程序之间的间隔并不明显，这就要求开发者掌握一定的硬件知识，同时可供借用的软件资源稀缺，而且应用程序中每个任务都是串行执行的，一旦发生程序错误，整个软件系统都会崩溃。与之相反，一个完整的嵌入式系统中的应用编程，不需要懂得硬件知识，同时可从互联网上找到各种源代码开放的软件资源拿来借鉴，而且基于操作系统的应用程序中任务是并行执行的，即使发生程序错误，操作系统本身也不会崩溃。

5 嵌入式系统核心解密

嵌入式系统起源于Microcomputer的分支发展，在Single Chip的思想下开创了嵌入式系统独立发展的MCU时代。单片机的探索研究轨迹中应用过“∑模式”与“创新模式”。两种模式分别造就了今天的MCU与Embedded System。可以说，单片机是嵌入式系统发展过程中的一个独立分支，专业单片机的发展自然形成了SoC化趋势，对单片机的理解可以从单片微型计算机、单片微控制器延伸到单片应用系统。

嵌入式系统在单片机时代形成了电子系统设计模式，此时主要是基于8位单片机，实现最底层的嵌入式系统应用。随着后PC时代的到来，嵌入式系统在电子系统设计模式基礎上形成了计算机工程设计模式。两种应用模式的并存与互补，导致了“单片机”与“嵌入式系统”两个独立的名称出现。实际上，我们可以将单片机理解为一种典型的、独立发展起来的嵌入式系统，在学科建设层面，建设将二者统一成“嵌入式系统”。如果要考虑电子系统设计模式下单片机应用特点，还可以把单片机应用理解成嵌入式系统的低端应用，单片机也就成了不含操作系统的嵌入式系统，此时的单片机，充分展现出嵌入式系统的底层特性以及与对象系统的紧耦合关系。

参考文献：

组件技术与SCADA系统 篇4

目前电网SCADA/DMS系统的开发设计中, 电力系统在应用中建模, 如何描述电力系统取决于将开发的特殊应用。当要求发展时, 所设计的数据结构可能要做频繁的更改, 一些基础的修改可能会扩散到所有开发的模块。对于大型软件系统这种建模方法会导致灾难性的后果, 系统变得难以管理和维护, 必须重新设计。此外, 为了满足特殊的需要, 不同的功能由许多不同类型的计算机系统和应用软件来执行, 而这些系统和应用软件很少有被设计成能够彼此交换信息的。这些导致了系统随应用发展可拓性较差, 应用系统与支撑平台的相容性较差, 系统的网络互联应用接口开放性较差以及人机一体化GUI友好交互性较差等。

将就组件技术和扩展标记语言给SCADA/DMS系统设计开发带来的革命性影响进行综述, 并就具体开发中可能碰到的问题进行探讨。

1 EMS API接口数据结构定义

尽管SCADA/DMS现已有可以在标准的计算机平台硬件上运行的规范系统, 但这些系统仍需有专门的数据库。目前设计的软件系统通常包括许多不同的模块, 各个模块仅分析电力系统运行的一个方面, 可能需要不同格式的数据输入。专门数据库 (EMS/DMS支撑系统) 大都仅仅针对EMS/DMS系统专有的功能和特性要求设计和开发的, 用户只能按照开发者预先定义的数据模式和结构输入数据, 难以满足用户以及应用软件不断发展的要求且限制了第三方设计软件和增加应用, 给用户造成升级和移植的不便, 极大地增加了开发和维护的费用, 甚至会导致系统重新设计开发的灾难性后果。

为了减少增加新EMS应用功能的开发费用并保护以前的投资, 需要EMS应用模块具有“即插即用”的特点。对于一个插件的API, 最大的困难就是缺乏一个公共信息模型 (即CIM) 。由EPRI主持开展的CCAPI (Control Center Application Program Interface) 工程的目标就是给所有共享的EMS数据提供一个规范, 这样可以允许许多厂家的应用能够在一个EMS环境中运行, 支持大范围的电力系统应用, 允许长期的扩展和更新。可以说, CIM是整个CCAPI框架的基础。由于CCAPI工程的研究范围已不仅限于控制中心, 而扩展包括了发电、输电、配电, EMS应用将是一个广义的概念。

CCAPI工程的目的就是力求方便集成多家不同的EMS供应商开发的EMS应用, 或者集成不同厂商开发的EMS系统和完成其它功能的应用系统。CIM是CCAPI的核心部分, 它提供了EMS信息的一个逻辑视, 定义了电力工业主要对象的公共类、属性及对象间的关系。各个EMS应用内部可以有各自的信息描述, 但只要在应用程序 (或组件) 接口语义级上基于公共的信息模型, 不同厂商开发的应用程序或不同系统的应用间就可以以同样的方式访问公共数据, 实现应用间的相互操作和插件兼容。

2 基于组件技术的EMS及UIB

EMS系统的开发一直紧跟软件工程的主流方向, EMS系统设计也从自顶向下、功能分解的设计方法发展为面向对象, 直到现在的基于组件技术的设计。图1示出了基于组件技术的CCAPI参考模型。

在图1所示的模型中, 组件之间通过事件进行消息传递, 消息的参考模型可以采用在第1部分介绍的CIM。在EMS应用领域, 一个组件的语境 (即一个时间框架和一个执行环境) 包括实时、运行研究, 扩展规划研究, 数据定义, 培训, 开发等;典型的应用类别有SCADA、网络应用、发电控制、负荷预测、发/输电安排、检修安排、核算、归档、数据定义、用户接口、动态仿真、培训仿真、外部系统 (如DMS、电力市场等) ;关键的用户角色有控制中心运行人员、输电运行人员、输电分析人员、运行规划人员、系统规划人员、安全协调人员等。在设计组件应用中需要根据用例开发信息交换矩阵, 定义交换的事件类和属性以及定义组件接口, 接口包括事件、方法、特性。目前已开发的用例有SCADA数据库的维护、SACDA数据更新、装置安装/投运、扩展规划、拓扑着色、状态估计、报警处理、切负荷、切除故障、故障定位、恢复送电、电压/无功优化、实时拓扑分析、研究态拓扑分析等等。

组件运行的环境称为组件执行系统, 它包括操作系统、中间件和附加的支持功能。中间件技术提供了分布式计算环境下的多层客户/服务器模型跨平台、跨网络的透明通信框架, 一般使用数据库、消息接发中间件 (Mo M) 和对象请求中介 (ORB) 作为中间件。ORB技术既是中间件技术也是组件技术。作为中间件技术, 它为客户提供本地/远程透明性;作为组件技术, 它支持API的定义和运行时刻执行模块的激活。目前比较流行的ORB技术有对象管理集团 (OMG) 的CORBA和微软公司的COM/DCOM。由于电力对象种类繁多, 生存周期一般很长, 而且不同的应用关心电力对象的不同方面, 如对于一个电力变压器, 在潮流计算中我们关心的是它的阻抗, 而在检修安排中则是它的运行时间, 使得EMS环境的一个特点是分布的对象和分布的对象属性, CORBA、DCOM等可能无法满足电力工业所需的所有服务, 为此SISCO公司领导开发了电力工业集成总线 (Utility Integration Bus, UIB) 。UIB根据电力工业要求对通信中间件进行扩展, 提供了一些支持所需服务的额外电力工业商务对象, 如检查点、商务对象参考服务、目录服务、商务对象配置服务。

3 信息交换模型与XML技术

信息化系统中, 信息需要高度共享和实时获取, 自动化系统与信息系统互联与集成成为迫切的要求。过去为了满足特殊的需要, SCADA、EMS、DMS、电量计费、MIS等都是在不同计算机系统运行的独立的应用软件系统, 这些系统之间很少设计成能够进行自由的信息交换。然而, 由于电力市场的解除管制以及自动化系统与信息系统的互联需要使得电力部门重新考虑他们的信息需求, 而且新技术的进展已经能够满足这些要求, 电力工业正开始试图将不同的系统连接起来。

解决这种不同系统间互操作性困难的一个可能方案是使用信息交换模型 (IEM) 。信息交换模型定义了数据结构、数据类型、信息类型和用来在系统之间交换信息的进程。一个IEM文件应该至少包括以下的信息: (1) “用例”或者在每个应用软件或系统之间的每种数据交换类型的逻辑信息流; (2) 数据对象“类”定义, 它定义了每个数据类的名字、类的属性以及能够在类上执行的操作; (3) 相互作用事件顺序图, 什么事件会引起一个交换, 什么类型的信息将被使用, 哪种类型的数据将被包括在内等等; (4) 接口图, 描述每个事件类型上所传送的数据类型的区域, 就像压缩数据方法的传送一样; (5) 接口说明, 定义实际的数据和类型, 这一步是从数据交换模型转移到实际执行的特殊的位和字节; (6) 数据说明。

信息交换模型使数据对象定义和形式标准化, 但实际的IEM数据对象应该如何编码和传输呢?

在当今的IT行业, 扩展标记语言 (XML) 日益成为一个热门话题。XML是SGML的一个子集, 它保留了SGML的80%的功能, 却摒弃了80%的复杂性。XML是自描述的, 提供了一种人可读的方式来定义数据对象的名字、属性和方法, 可以用统一资源标识符 (URI) 来搜索关于数据对象的信息, 并且可以充当不同标准之间的桥梁。IT开发人员认识到XML自描述格式的简单性和用户定义标记的功能, 开始在涉及不同平台和应用程序的集成项目中使用XML, 应用程序可以通过名为文档对象模型 (DOM) 的标准访问数据对象。为了建立机器可理解的交换文件, 还需要有关于元数据的标准, 如RDF (资源描述框架) 。RDF定义了一个用命名的属性和值的方法来描述资源间的关系的简单的模型, 并引进了用XML表达的用于编码和传输元数据的语法规则。XML在数据中附加标记来表达数据的逻辑结构和含义, 解决了数据的统一接口问题;而使用RDF语法的XML可以生成一个文件来交换所需数据的一部分或全部。因其支持多重混合标准和特定领域对象, RDF/XML格式正被许多EMS供应商用来解决不同应用间、不同系统间数据交换的问题。

4 结论

一些新技术, 如组件技术和XML技术的发展, 不仅满足SCADA/DMS系统的开放性和可持续发展性的要求, 也使自动化系统和信息系统的互联与集成成为可能。这些新技术的应用为市场化运作的电力系统提供安全稳定的保障和充足的信息, 改变了电力企业的运营模式, 同时也必将极大促进信息化电力系统的建设进程。

摘要：组件技术的发展使SCADA系统开发设计发生根本性改变。探讨了开放的SCADA系统的体系结构, 面向对象技术和组件技术的有机结合可实现不同应用间的相互操作和无缝连接, 而采用XML技术实现的信息交换模型将简化和加速数据对象标准化过程。

系统组件 篇5

针对税务管理的现状与发展,探讨了基于GIS技术的税源监控信息系统实现的技术路线、组成和结构.以VB及Mapobject控件相结合,开发了实用的税源监控地理信息系统,通过该系统可改进现行税务工作的管理状况,提高税收工作的.效率.

作 者：朱汝清 詹新武 ZHU Ru-qing ZHAN Xin-wu 作者单位：朱汝清,ZHU Ru-qing(东华理工大学,江西抚州,344000)

詹新武,ZHAN Xin-wu(南昌工程学院,江西南昌,330029)

机器人重要组件一览 篇6

至少就目前广泛采用的技术而言，除了接着电缆的工业机器人以外，铅酸蓄电池是一个普遍的选择。啥？为什么不用锂电池？虽然锂电池体积小，容量大，但机器人所用电源还必须具备安全性高、循环寿命长、耐高温等特点，加上锂电池成本高的原因，于是铅酸蓄电池成了最好的能量储备方式。不过对于那些特种用途的机器人，比如需要高负载情况下长距离机动的机器人，内燃机带动发电机进而驱动电机也是一种常见的方式，因为加大油箱容量比增加电池容量要简单得多。例如美国国防部要求开发的四足越野机器人的作战目的是远距离输送物资，所以它的动力来源就是内燃机。

除了直接的电力驱动与内燃机发电外，还有一种相对而言比较逆天的技术——有机生物质燃料。沼气大家都知道，就是将人类与动物的粪便作为来源，利用其腐败过程产生的化学能转换为电能。这种机器人新能源和沼气的原理其实差不多，用化学能驱动机器人——不过，我们可以想到的问题就是，这东西会不会随时都有一股味儿？

执行器

人类完成一套动作，大脑发出指令后通过神经传输到肌肉后，由肌肉来完成。如果把机器人看做一个“人”，完成动作就需要执行器来扮演肌肉的角色。一般而言，电动机转动齿轮是最常见的执行器（比如航模中使用的舵机也是一种执行器）。此外，气泵、电力直驱与化学能也是发展中的驱动器。

电动机

玩过航模的同学都知道，你发出一个指令，舵机就会做出一个回馈动作，这样才能实现航模的各种操作，其实这样一套流程基本和机器人是一致的。在电机的选择上，高端的会选择无刷直流电机，一般的也会采用直流电机（工业机器人有可能使用交流电机）。

线性致动器

相信很多人看到“线性致动器”的时候很陌生，其实在你家里就能轻松找到。找一台光驱或者DVD播放机，按下开仓键，光盘架自动伸出或收回的动作就依靠线性致动器来实现。对于机器人来说，完成拾升动作，线性致动器是个不错的方式。

弹性致动器

对行走机器人而言，行走机械如果以非常硬朗的方式触地，对机身容易造成损害，而且很容易摔倒（不信你试试把腿僵直了走路）。如果在驱动部分加入弹性致动器，就能缓冲这种震动，而它的功能更像是汽车的悬挂。

气动人工肌肉

这是一项非常前沿的技术，涵盖了信息学、电子学与神经科学。简单来说，就是利用一种特殊的纤维编织成囊状，然后利用空气的压缩与释放来驱动整个关节的运动，从而达到与人体肌肉极为相似的运动效果。打个比方说，传统机器人通过舵机控制手指，但它拿起鸡蛋的时候很容易将其捏碎，但气动肌肉驱动手指的力度就会更加温柔，没那么容易捏碎鸡蛋。

形状记忆合金

顾名思义，这是一种可以记忆形状的金属，如果它是直的，你就算把它扳弯了，以后还是会变成直的；但如果它是弯的，怎么也直不了。不过你要让它回到原装还是需要一些手段的，一般最常用的方法就是加热。现在，一些小型机器人由于无法容纳弹性致动器就会使用到这种技术。

电活性聚合物

虽然这是世界材料学方面最前沿的领域，但发明X光机的威廉·伦琴早在1980年时就开启了相关研究。简而言之，之所以叫电活性聚合物，是因为只要对其施加上电场，材料的大小就会发生改变。比如一只机械手臂两侧分别安置两块不同电路的电活性聚合物，当只有一侧通电后就会导致单侧材料收缩，那么这只手臂也会因此而弯曲。

压电电机

1980年，皮埃尔·居里（居里夫人的丈夫）与他的哥哥雅克·居里在研究一种非对称晶体的时候发现，只要在晶体表面施加机械压力就会在其表面得到电荷，并且电位与压力成正比，被称为正压电效应。后来，他们又发现了与之相对应的负压电效应。

后来，工程师发现如果用压电材料做成电机，然后再用超声波来提供机械压力，就得到一种超低功耗而且很静音的马达。运用于单反相机镜头对焦系统的超声波马达就这样出世了。

在机器人领域，月面机器人就会使用超声波马达，这是因为这种马达如果不施加机械力，其转轴就会锁得死死的，从而不需要花费电力用于车轮锁止系统，加上其能耗极低，所以成为月面机器人的最佳驱动力来源。

碳纳米管

日本科学家饭岛澄男于1991年发明了碳纳米管，将几万根纳米管撮到一起还没有一根头发丝粗。但这种看似纤弱的小家伙，同体积条件下比钢的强度要大100倍，但质量却不到钢的15%，如果将其用来做纤维并编织成人工肌肉，可以储备的弹性势能将是逆天的。另外，斯坦福大学利用碳纳米管技术还制造了世界上第一台碳基电脑（以往的电脑芯片是架构在硅基上的）。

传感

如果要说机器人与人类最大的差距在哪里，除了无法思考以外，估计就是不能感知别人的情绪了，而感知技术也成为机器人技术一个相当具有挑战性的难题。现在比较成熟的是摄像头、颜色、听力与电子罗盘等来作为机器人的传感器，而最前沿的技术则是环境感知技术，其中有一点就是机器人可以感应人类的脑电波。实际上，脑电波控制鼠标与键盘已经出现了，使用者可以通过意念来控制电脑。

触觉传感器

如果人手里捏着一团棉花，我们的大脑可以控制手用非常合适的力道夹住棉花，让其在不被捏扁的情况下也不掉出去，但对于机器人来说，干这活儿简直难得逆天。不过现在的前沿技术，可以通过皮肤式阵列式传感器搭配压力传感器来实现。当人工皮肤接触到某一物体，其表面的电阻就会随之发生变化，电脑就可以换算需要施加多大的力量。此外，对于残障人士而言，这种技术还可以用来生产假肢。实际上以色列早在2009年就已经开发了一种名叫Smart Hand的人工手臂，失去手臂的人借助Smart Hand可以实现写字、弹琴与打字等精细工作。最关键的是，通过传感器与解码器，可以让人大脑感受到抓握一种物体的真实感觉。

计算机视觉

猫哥这里要说的计算机视觉可不是说谁家的显卡更彪悍，抗锯齿能力更强，而是一门严谨的科学。作为一种学科，它关注的是人工系统如何从图像信息中提取有用的信息，比如《谍中谍4》中，间谍通过视频扫描火车站里行人的脸，再通过云端服务器来寻找潜藏的恐怖分子。

运用到机器人技术中，就必须要求机器人通过视觉侦测可见光乃至如紫外线的不可见光，以及摄像头所捕捉到的一切信息，然后利用自己的大脑判断下一步该如何做。比如被美国送到火星的探测车，在完全孤立无援的情况下，必须自己来判断这个坎能否爬上去，下一个沟是否可以跨越。除了建立在数学逻辑之上的判断外，它自己还必须有学习能力，在多经历几次事件之后并作出总结。

目前，这一学科也融合了非常多的仿生学技术，而生物技术也是未来一个重要的融合方向。

基于组件技术的教务管理系统研究 篇7

组件 (component) 技术是各种软件重用方法中最重要的一种方法, 也是分布式计算和Web服务的基础。网络应用中的软件组件, 又被称为中间件 (middleware) 。

组件技术的应用现在已经十分广泛, 从Windows编程中使用的各种控件和公用对话框, 到Active X控件和Direct X的应用;从微软公司的COM, 到Sun公司的Java Bean。其中最流行的组件技术的应用是——客户端的VBX (微软/VB) 和服务器端的EJB (Sun/Java) 。

在网络及其应用都很发达的今天, 对组件服务的需求十分强烈, 因此组件技术近年来得到了飞速的发展和广泛的应用。

组件化程序设计思想是将一个大的应用程序划分成多个组件 (模块) , 让每一个组件 (模块) 保持一定的功能独立性, 将它们装配在一起就得到了完整的应用系统, 当系统的外界软硬件环境发生变化或用户需求有所改变时, 只需对受影响的个别组件进行修改, 重新组合便得到新的升级软件, 因此有关组件的研究得到日益重视并且形成了软件工程学科的一个分支, 正在形成一种产业模式, 基于这种分析, 利用组件技术可以建立一个公共框架, 把教务系统中业务相关的分析模块作为可替换的组件装配到系统中来。这样, 对于不同的数据任务, 只需要替换相关的数据分析组件就可完成, 从而大大提高系统开发效率, 降低开发成本。在实际的设计中, 此系统模型采用J2EE技术进行描述, 基于以下考虑:J2EE服务器端组件体系结构将应用系统的开发进行分工, 开发时只需关注业务逻辑, 而系统及服务则是由容器和服务器来提供, 不仅减少工作量, 而且使得系统具有更好的鲁棒性和扩展性。

1 基于组件技术的教务管理系统结构

按照“先进适用、安全可靠”的原则, 学院的网络化综合教务管理系统采用先进的B/S/S浏览器/服务器/服务器三层架构, J2EE体系结构提供中间层集成框架, 中间层服务器呈组件形式, 封装了所有的业务规则, 所以当业务发生改变时, 只需要修改中间层服务器组件, 这样就可以用来满足高可用性、高可靠性及可扩展性应用的需求。本系统的体系结构分为三部分, 第一层是数据层, 负责数据信息的存储、访问及其优化。第二层是业务层, 负责业务逻辑的实现, 使用构件化设计原则对各种业务进行设计。第三层是表示层, 提供用户与系统的友好访问, 主要是使用JSP来实现的。对一些查询操作也主要是通过JSP来实现, 这样可以更加灵活方便界面也更加友好。

1.1 应用系统框架的设计

基于组件技术的开发, 首先要搭建应用系统的

框架, 框架主要有以下几个功能:

(1) 进行用户建立、身份验证, 以及用户权限的检查; (2) 作为组件的运行环境, 有相关的接口, 使得组件在此环境下能得以正常工作, 并且为各组件之间交互作相关接口; (3) 进行版本控制以及模块升级管理, 实现系统的自动升级; (4) 建立共享模块, 即其它组件共享的一些模块.具体实现方法: (1) 用户验证通过RSA算法进行加密, 并对系统用户分权限管理, 系统用户和菜单之间也有一个对应, 并且细化到系统用户对每一个菜单、窗口的权限。 (2) 版本通过数据库升级, 系统的每个模块都被编译成DLL, 存放在服务器端。 (3) 共享模块包括的一些共享函数、数据库连接模块、系统中其它模块用到的公用接[3]。

1.2 模块组件的开发

在设计好系统的应用框架之后, 接下来就是设计相关的应用模块, 包括:成绩管理模块、学位管理模块、教学质量管理模块和排课管理模块, 所有的模块有如下特点: (1) 所有系统模块都运行在系统框架下, 共享系统的公用模块; (2) 系统各模块之间相对独立, 分别被编译成DLL的形式以便系统调用, 一个模块的升级不影响其它模块的正常使用。

2 教务管理信息系统开发设计

2.1 关键技术

J2EE与分布式组件技术J2EE (Java2 Platform Enterprise Edition}是SUN公司定义的一套开发分布式企业级应用的规范。它提供了一个多层分布式系统的开发模型和一系列技术规范的支持。基于J2EE可以简化许多与开发、部署和管理中相关的复杂问题, 同时具有构件复用, 一致的安全模型和灵活的事务控制, 与平台无关性等优势。

J2EE构架对开发多层系统的各个层次均提供相应的组件技术支持:客户层 ( (Client Tier) , 用来实现应用系统的操作界面, 可采用Web的通用浏览器和应用程序。Web层 (Web Tier) , 主要用来处理客户请求, 调用相应的逻辑模块, 并把结果以动态网页的形式返回到客户端, 可采用的Web组件包括JSP, Servlets。业务层 (Business Tie O, 主要用来实现应用系统具休的业务逻辑, 这是系统应用的核心, 可采用调用EJB组件来实现。企业信息系统层 (Enterprise Information System Tier, EIS) , 主要包括数据库系统、事务处理系统等。

数据库连接技术依据组件开发模式的思想, 系统将访问数据库的功能封装在组件中。基于Java可采用Java Bean和EJB技术, 考虑到EJB虽然功能强大, 但主要针对有着复杂商业逻辑的大型企业应用, 开发与部署比较复杂。所以系统采用由轻量级的Java Bean组件来实现数据库访问操作的封装。通过该组件来完成数据库连接、打开数据库、关闭数据库、执行查询、插人、更新和删除等操作。将这些复杂的业务代码封装在简单的Java Bean组件中, 即保护了代码, 提高了代码的重用性, 又降低了系统的复杂度。JSP, Servlet和应用程序均可以通过调用该组件访问数据库, 提供了应用程序的开发效率。

2.2 系统开发的定制组件

在开发大学生教务管理信息系统中广泛采用了查询组件技术.该系统基于三层体系结构, 客户端、服务器端采用C#开发, 数据库系统采用SQLSERVER2000, 并通过在数据库中建立存储过程、约束、触发器、定义视图等来规范数据、简化对数据的处理。此系统由四个子系统构成:成绩管理、学位管理、教学质量管理和排课管理, 以上子系统都涉及到信息的复合查询、统计与更新操作。使用C#编写封装了公共数据库数据处理组件类Database, 然后在不同的子系统应用中, 以参数的形式分别将SQL执行语句、条件, 传递给Database中的相关数据对象与方法。本系统通过组件技术简化客户端与DBMS间数据的交互操作, 完成复杂的查询功能, 实现了代码的重用, 大大提高了开发效率。

2.3 定制组件的实现过程

在成绩管理子系统中, 页面markquery.aspx接受用户的查询请求, 根据用户不同的访问权限, 做出不同的查询处理。当用户的身份为教师或教务管理人员时, 可以查询班级所有学生成绩;当用户的身份为学生时, 只能查询该生本人的成绩。通过组件Database.dll进行数据库各种数据交互操作处理。下面给出组件Database.dll的关键代码, 并分析接口实现过程。

组件建立过程:首先设计该组件的接口, 为组件设置了一个构造函数:Database () 用于对数据库的连接操作, 并定义了如下公共方法 (篇幅所限仅示例几个关键方法) :

public int Execute Non Query (string sql)

执行标准SQL语句

public Sql Data Adapter Execute Adapter (string sql)

返回的是Sql Data Adapter类型的结果集

public void Execute Procedure (string stored Proc Name)

执行不返回结果的存储过程

public Sql Data Reader Execute Procedure Reader (stringstored Proc Name) 执行返回Sql Data Reader类型的结果的存储过程新建一个Class Library, 新建一个类, 定义类的私有成员, 属性和方法.编写类的构造函数与虚构函数及方法编码。通过生成菜单的“生成”按钮或命令行语句生成dll文件。在新项目的项目菜单中“添加引用”, 定位到编译好的dll文件, 通过指定对象的完全限定名或使用using语句为对象定义的别名来使用组件中的对象。

3 结束语

越来越多的软件是由已存的组件装配而成, 而非从零做起, 重用设计正逐渐成为现代软件开发的主要模式。软件重用节省了开发的时间和开销, 使得产品易于更新和维护, 有效地提高了信息系统的开发速度与可维护性。笔者在做硕士论文的过程中, 利用组件技术开发了大学生教务管理信息系统.但由于时间所限, 对组件性能评价和维护研究得较少, 在今后的学习和实践中有待进一步加强。全面深刻地理解组件技术, 对于我们把握未来的程序开发技术将具有重大的现实意义。

摘要：在教学管理系统的开发中, 针对特定任务的系统的开发经常是一个分散的过程, 而组件化程序设计思想是将一个大的应用程序划分成多个组件 (模块) , 让每一个组件 (模块) 保持一定的功能独立性, 将它们装配在一起就得到了完整的教学管理信息系统, 而这种系统的建立是衡量高校总体教学水平、地位、综合竞争力的一个重要标志。基于这种分析, 利用组件技术可以建立一个公共框架, 把业务相关的分析模块作为可替换的组件装配到系统中来。为教务管理系统的设计提供了一个试验模型。

关键词：组件技术,教务管理,系统设计

参考文献

[1][加]Jiawei Han, Micheline Kamber.数据结构:概念与技术, 范明等[M], 北京:机械工业出版社, 2001.

[2]赵强, 乔新亮.J2EE应用开发[M].北京:电子工业出版社.2003..

系统组件 篇8

IEEE1641是关于测试和信号定义的技术标准。它为用户提供了描述和控制信号的能力[1],并允许用户选用自己的操作系统和编程语言。用户可以通过信号定义来描述测试需求和测试资源,而不必考虑使用哪一种编程语言。IEEE1641标准是一种层结构模型[2],在模型中对每个层和它的功能进行了描述,每一个层都建立在前一层的基础之上。这种层结构要求每一层必须根据它的前一层进行全面定义。它包括信号建模语言层、基本信号组件层、测试信号框架层和测试过程语言层。对信号进行描述的过程中IEEE1641标准分别从信号名称、定义、角色、端口、参数对信号进行说明,其中信号参数部分分别从参数名称、定义、数据类型、单位、复位值、范围、角色、限定词对信号参数进行说明。

1 信号设计

面向信号自动测试系统信号组件的开发与信号类型定义息息相关,信号类型定义参考了IEEE1641标准和工程实践。信号组件的开发过程中信号是信号角色和信号类型的结合体,其中信号角色与仪器相关,信号类型与信号本身特征有关。一个信号是至少由一个信号参数组成,信号参数内部划分为信号参数定义、信号参数角色和信号参数限定词。

在IVI-3.11:IviSig Class Specification规范中主要定义了以下信号角色[3]:Source,适用于“源”类仪器的信号,包括信号发生器类、电源类仪器等;Sensor和Monitor,适用于“测量”类仪器的信号,包括传感器类、示波器类、万用表类仪器等;Switch,适用于“通路”类仪器,包括开关、矩阵等。

信号参数角色是指信号参数针对某个仪器的信号能力。其中Controllable是指该信号参数可以被仪器控制,如电源输出的电压等;Measurable是指该信号参数可以被仪器测量,如数字万用表测量直流电压;Capability是指不能被仪器测量或控制的信号能力,该能力对于某个信号类型必不可少,如输入电阻等。

信号参数限定词是指同一个信号参数的不同信号描述,它分为电压和电流信号的限定词、功率信号的限定词以及频率信号的限定词。例如对于电压来说其描述方式包括:峰峰值电压、RMS电压、平均电压等。

本文定义的信号是根据IEEE1641划分的[4,5,6,7],在使用时可以根据实际情况修改信号类型定义。下面定义的信号类型实际上是一个信号模板,包含了一个或多个信号类型。例如:ACSIGNAL包含了3种信号AC Voltage,AC Current,AC Power,对应到源(Source)就是交流电压源、交流电流源、交流功率源,对应到传感器(Sensor)就是交流电压表、交流电流表、交流功率计。现以交流信号为例,对信号定义进行说明。

Name:ACSIGNAL

Roles: Source,Sensor,Monitor

Parameters:见表1。

2 信号组件的设计与开发

信号组件的本质是COM组件[8],该类型组件的主要功能在于存储信号参数信息,测试程序将所需信号信息传递给信号组件,数据将被暂存在缓存中,当程序调用具体仪器驱动时这些信号参数将被具体仪器驱动所读取,仪器动作到相应的状态。每个信号组件对应一种信号,该组件为客户程序提供了信号信息的公共存储区,同时测试返回的结果也在该组件下存储。下面以ACVolt信号组件为例,描述信号组件的原理。对于ACVolt信号来说,其信号参数包括Acampl,Freq,Dcoffset三种,信号组件中每个信号参数分别对应4组方法,这些方法是:Setxx,ComGetxx,ComSetxx,Getxx,方法的功能见表2。客户程序和具体仪器驱动之间通过资源分配器交互,双方的数据不能直接传递,因此信号组件成为两者数据交互的桥梁。

面向信号自动测试系统信号组件采用LabWindows/CVI 8.0作为开发环境[9,10],通过创建ActiveX服务器来完成信号组件的开发。现以ACVolt信号为例进行说明。首先创建ActiveX服务器。启动CVI 8.0,创建新工程,命名为“AtpACVoltParam”;选择菜单栏“tools”-“create ActiveX server”项,CVI向导会自动弹出,将服务器名称命名为“AtpACVoltParam”,COM组件生成方式为动态链接库形式“dll”,其他设置不变。然后添加接口和接口方法。对于ACVolt信号来说其接口为“IAtpACVoltParam”,它的3个参数分别是幅值(Ampl)、频率(Freq)、直流偏移量(Dcoffset),接口方法和接口参数如下:

HRESULT SetAcAmpl/SetFreq/SetDcoffset ([in]BSTR Qualifier,[in]double Value,[in]double RangeMax,[in]double RangeMin,[in]double Resolution);

HRESULT COMGetAcAmpl/COMGetFreq/COMGetDcoffset([out]BSTR*Qualifier,[out]double*Value,[out]double*RangeMax,[out]double* RangeMin,[out]double* Resolution);

HRESULT COMSetAcAmpl/COMSetFreq/ COMSetDcoffset ([in]BSTR Qualifier,[in] double Value);

HRESULT GetAcAmpl/GetFreq/GetDcoffset ([out] BSTR* Qualifier,[out] double* Value);

其次要创建接口对象。选择“Edit Objects”按钮,创建“coAtpACVoltParam”对象并将其与接口“IAtpACVoltParam”相关联,并创建回调函数“coAtpACVoltParamCallback ”。最后编辑接口方法实现代码。将“.h”文件中的内容拷贝到自己创建的文件 “AtpACVoltParamImp.c”中,激活绿色标注区内容,并将接口方法的回调函数编辑为默认的返回SOK,删除带有“Tag”标志的结构。Idl文件不需要修改。

3 信号组件的验证

采用LabWindows/CVI 8.0作为开发环境,通过SetAcAmpl函数存储客户程序输入的幅值信息,然后用COMGetAcAmpl函数读取客户程序输入的幅值信息,验证界面如图1所示。这两个函数完成了存储信号参数信息的功能。通过COMSetAcAmpl函数存储测试结果,最后用GetAcAmpl函数读取测试结果,验证界面如图2所示。通过以上验证说明ACVolt信号组件可以实现对信号信息的存储,为下一步面向信号自动测试系统的实现提供参考。

摘要：面向信号测试技术可以为自动测试系统提供更好的测试程序集可移植性和测试仪器可互换性。IEEE1641标准规范了信号定义和描述模型,但并未提出具体实现方法。为从技术上解决信号参数传递和需求存储问题,分析了IEEE1641标准,并根据该标准和工程实践对信号进行设计,给出了信号模板,提出了面向信号自动测试系统信号组件的设计方案,并进行了验证。实验结果表明该设计方案先进可行,可为该领域的研究提供参考。

关键词：面向信号,信号组件,自动测试系统,COM组件

参考文献

[1]严英强,杨锁昌.IEEE1641标准及发展[J].仪表技术,2007(7):25-28.

[2]IEEE Std 1641-2004.Standard for Signal and Test Definition[S].

[3]IVI-3.11.IviSig Class Specification[S].

[4]李行善,左毅,孙杰.自动测试系统集成技术[M].北京:电子工业出版社,2004.

[5]刘金宁.自动测试系统软件模型与关键实现技术研究[D].石家庄:军械工程学院,2007.

[6]李毓辉,郭群山.一种自动测试系统软件平台的设计[J].微计算机信息,2005,21(5):28-30.

[7]田雨.ATE测试平台通用性与故障诊断的研究与实现[D].成都:电子科技大学,2005.

[8]潘爱民.COM原理与应用[M].北京:清华大学出版社,2005.

[9]张毅刚,乔立言.虚拟仪器软件开发环境LabWindows/CVI6.0[M].北京:机械工业出版社,2002.

矿用类系统中的图形组件应用研究 篇9

关键词：图形组件,矿用类系统,图形驱动

在当前的各种矿用类系统中,用户获取、感知各种相关信息的方式多种多样,其中图形化的展示方式是相对直观、易懂的一种高效的信息获取方式。在各矿用类系统中,由于各系统需要进行图形展示的内容和图形展示的方式各不相同,各系统的图形功能是根据专业系统的具体需求定做的,与各个专业系统的业务紧密相关,这样就导致图形功能很难分离出来,极大的降低了图形功能的重用性。针对矿用类系统中图形展示功能存在的业务耦合度高、重用性低的问题,图形组件就应运而生了;图形组件对现存的图形显示需求进行总结提炼,去除业务相关的功能,从而实现可重用的图形功能。

1 图形组件总体设计

1.1 图形组件总体结构

图形组件整体采用的结构是图形驱动加图形展示的方式,其中图形驱动负责按照约定的数据格式对各系统中相关的数据进行转换,并提供实时数据和相关文件作为图形展示的信息来源。图形组件中图元通过属性配置和图形驱动服务关联,实现实时状态变化,具有通用性,避免了针对不同业务系统的需求重复定制开发。组件总体结构图如图1所示:

1.2 实现技术路线分析

在图形组件的开发过程中,如何实现各个专业系统图形展示功能的统一和对各个专业系统数据的统一,是实现组件化开发必须要解决的两个问题。在解决各个专业系统图形展示功能统一的问题上,本组件将各个系统中涉及的图形展示需求就行总结提炼,刨除其业务相关性,将各种具体需求抽象为统一的图形展示功能,从而实现最大程度上的图形展示功能统一。在解决各个专业系统数据统一的问题上,本组件通过制定统一的数据契约、服务契约,实现和各个专业系统的数据通讯;各系统在使用图形组件时只需要按照统一约定的数据契约、服务契约实现图形驱动的开发,即可实现图形组件对各系统数据的兼容。

该组件涉及到的主要数据信息包括:图形对象数据信息、图形驱动实时数据信息、数据分析结果,对外发布数据信息等,组件总体数据流图如图2所示。

2 图形组件研究内容、研究目标

2.1研究内容

整个组件以创建、展示图形对象为主线,主要实现根据专业系统的实时数据对图形对象进行动态解析,实时展示图形对象的状态。该组件的主要功能模块划分如下表所示:

2.2 项目研究目标

1)实现图形组件在各矿用类系统中的通用性、可移植性、易维护性、平稳升级等。

2)实现通用图形驱动的开发,并能通过图形驱动控制各个图形对象。

3)实现矢量化图形展示平台,并完成常用适量图形操作功能。

3 项目应用成果

图形组件在各个矿用类系统中的最终应用效果如图3~图4所示。

4 结束语

基于组件的学习管理系统的软件设计 篇10

2010年6月年国务院通过的《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中明确指出, 要将促进优质教育学习的开发和应用以及教育学习共享平台的建立作为教育信息化进程的重要内容, 为此教育界开始加快了对高校教育学习共享系统的研究和探索, 集中式共享系统、分布式共享系统以及Web2.0、Blog、数据挖掘等网络技术开始在教育信息学习体系中应用, 有效地促进了地方教育信息化的发展, 但是完整的学习管理体系的建立仍然缺乏必要的软硬件支撑平台。近年来, 组件技术的出现与发展引发了广泛的关注, 其虚拟化和按需租用的特点为高校学习管理系统的建立提供了全新的思路和技术支持。

1 组件技术在高校学习管理系统中的应用意义

当前我国很多高校秉承着“以生为本”的办学宗旨, 强调“知识的运用比知识的拥有更重要”的办学理念, 坚持“以就业为导向”的专业设置, 建立“面向岗位技能, 以应用能力为本”的技术应用型专业课程体系, 确立了“以学生为核心, 以就业为导向, 以应用能力为本, 不断拓宽知识体系”的培养目标。但是在实际的学习中发现, 高校学生由于之前不同的专业, 所以对于知识的掌握结构也不同, 给学习带来了很大难度。例如很多软件类的学生在专科已经学习过课程的知识, 在进入本科后继续学习同样的内容。由于本科内容有一定的深度, 对于没有学习过基础知识的学生来说如果不从基础开始则无法全面理解。所以大部分的教师在进行学习时还是从基础开始, 导致学习进度慢, 效率低下, 出现有的学生吃不饱, 有的学生吃不了, 影响了学习质量。针对于此, 提出了采用基于组件的学习管理系统, 提高高校的学习质量[1]。

2 基于组件的学习管理系统分析

2.1 组件学习的可行性

经过在高校中的调查研究发现, 大部分的学生和教师都认识到如今的学习系统已经无法提高教育的质量。因为现在的学习系统无法重点顾及到高校教育的特殊性, 无法适应不同基础的学生, 无法达到预期的学习效果。结果导致学生只是为了应付考试才被动学习, 自然导致学习效果低下, 所以需要从学习系统上进行改革, 对学习质量进行根本上的改革。

2.2 组件学习的具体系统

在组件学习的系统中, 首先要对学生进行分层, 根据学生是否学习过有关课程的基础课程、实际经验作为标准, 并通过不同的学习目标作为标准划分。其次要对学习目标进行分层, 根据学生掌握课程知识的层次, 诱导学生达到不同的学习目标。保证不同基础的学生都能吸收到知识, 教师在进行学习目标划分时要根据学生个体之间的差异, 制定和学生相匹配的学习计划。在入学时对学生进行摸底考试, 了解学生关于课程的基础知识, 对于基础知识扎实的同学可以对其进行深入学习, 主要针对课程基础较差的同学, 对其进行基础上的补缺补漏, 尽快适应高校的课程。在整个学习过程中要始终贯穿组件学习的方法, 对学生一视同仁, 不断加强学生的专业能力, 为学生将来在课程方面的学习奠定基础。

3 基于组件的学习管理系统设计

3.1 学习数据库设计

由于教学学习存储云的异构海量学习处于不断增加中, 基于云计算的区域高校教学学习共享体系将学习库和学习目录库联合起来, 对现有教学学习数据库进行整合, 将其以独立的第三方学习服务形式注册到统一的目录中。基于云存储强大的扩展调用功能, 通过学习库与目录库的互联实现了不同数据库的数据交互, 使通用数据平台具备了实时交互的数据来源[2]。资源库是对资源类型、名称、来源等基本信息进行详细地记录, 保存资源的收费与否、收费标准、授权范围、认证接口等授权认证信息;而目录库不仅是记录各学习库的学习基本信息摘要以及授权资料的目录数据库, 也是通用学习管理平台进行记录用户基本信息、资源使用情况、需求情况、权限级别等信息的数据库[3]。

3.2 学习管理平台设计

公共云服务中心提供元数据编目服务和全局学习调度功能, 基于云计算的区域高校教学学习共享体系正是建立在公共云服务中心之上的, 它为Saa S服务提供支撑平台, 进而构建了一个多层次的通用学习管理平台。通用学习管理平台可以提供完善的授权认证服务, 包括统一身份授权服务、认证服务、访问控制服务以及应用注册等一系列服务。此外, 通用学习管理平台与学习存储云中的学习库和学习目录库互联, 在授权认证机制的作用下形成了一个可视化的Service页面, 通过这个页面可以轻松获取学习云中的各类教学学习。

3.3 学习资源存储云设计

基于组件的学习管理系统必然会加大教师的工作量和工作难度, 还要根据课堂中学生对课程知识吸收的实际情况, 在实践中对组件学习系统进行不断改善, 提高学习的质量。在学习系统的改革中不断改善学习方法, 找到最适合学生的发展方案, 提高学生对课程知识的接收能力。还要对学生建立全面的评价体系, 评价体系既要满足学习目的的需要, 也要符合不同层次学生的水平[4]。对于改变传统的学生评价体系进行改良, 除了对学生的专业知识进行评价以外, 还要对不同层次的学生成绩进行横向比较, 鼓励学生的积极性, 发掘学生的潜力, 提高学生的全面发展。引导学生对于学习过程的重视, 而不是将考核强调在期末考试上, 在课程中的每个知识点学习之后, 要对学生进行随堂测验, 保证学生能够及时消化, 这样既减轻了学生在未来的复习压力, 也让学生对知识点有更深入的了解, 更好地吸收知识。

4 结语

本文通过对组件学习系统的可行性分析, 探讨了组件学习的具体系统。要对学生分层、学习目标分层, 并且要根据高校教育的特点, 在整个学习过程中贯穿组件学习系统, 尤其是对没有学习过专业基础的学生, 应当加强基础练习, 保证学生完成既定学习目标。在具体实施上要根据学生的实际情况, 不断对分层学习进行改善, 找到最适合学生的学习方法, 培养高校的创新型人才, 为国家信息技术的发展奠定人才基础。

参考文献

[1]叶涛.基于组件技术的教学管理系统的设计与实现[D].西安:西安理工大学, 2003:36.

[2]刘焕君, 孙淑霞.学习管理系统 (LMS) 设计与实现[J].计算机应用, 2003 (S2) :276-277.

[3]何克抗, 李文光.教育技术学[M].北京:北京师范大学出版社, 2003:25.