3 基于PXI總線測控系統(tǒng)的軟件子系統(tǒng)

　　如果說硬件子系統(tǒng)是測控系統(tǒng)的基礎(chǔ)，那么軟件子系統(tǒng)就是測控系統(tǒng)的靈魂。硬件子系統(tǒng)為滿足不同的實(shí)際需求，可能有很大差別。然而，軟件子系統(tǒng)，如果設(shè)計(jì) 一個(gè)很好的框架，在改動(dòng)很少甚至不用改動(dòng)的情況就能滿足不同的需求。硬件設(shè)計(jì)完畢，調(diào)試成功后很少再出現(xiàn)問題。硬件子系統(tǒng)存在的某些缺陷，有時(shí)只能有軟件 子系統(tǒng)來彌補(bǔ)。

　　3.1 軟件子系統(tǒng)的一般組成

　　軟件子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，必 須考慮軟件系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可擴(kuò)充性。設(shè)計(jì)一個(gè)軟件系統(tǒng)，如果只針對某一具體的項(xiàng)目，完成后的軟件穩(wěn)定性很差，移植到其他項(xiàng)目很難，就是移植過去，花費(fèi)的時(shí) 間不如重新編寫。所以為了適應(yīng)不同的需求，應(yīng)將各種測控系統(tǒng)的共性抽象出來，設(shè)計(jì)一個(gè)可重用的框架。通常，一個(gè)比較合理的測控系統(tǒng)框架包含三個(gè)部分：系統(tǒng) 級組態(tài)、項(xiàng)目級組態(tài)、測控執(zhí)行，如圖13所示。

　　3.2 系統(tǒng)級組態(tài)設(shè)計(jì)

　　系統(tǒng)級組態(tài)一般是對硬件子系統(tǒng)的配置進(jìn)行組態(tài)，并將組 態(tài)的結(jié)果保存到數(shù)據(jù)庫中，這些組態(tài)包括系統(tǒng)組態(tài)、單元組態(tài)、對特定模塊的組態(tài)、其他可重用信息的配置等。這些信息保存到系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中。數(shù)據(jù)庫的實(shí)現(xiàn)方法不 外乎兩種，其一，自定義的數(shù)據(jù)格式，以二進(jìn)制或文本方式保存起來，其二，用現(xiàn)成的通用的數(shù)據(jù)庫如Access，SQL Server等保存起來。自定義格式保密性強(qiáng)，但隨機(jī)訪問較麻煩，而通用的數(shù)據(jù)庫，保密性差一些，但查詢很方便。相比較而言，對于組態(tài)結(jié)果主要是查詢，所 以選擇通用數(shù)據(jù)庫是比較明智的。

　　在系統(tǒng)級組態(tài)中，涉及到對硬件子系統(tǒng)的配置，通常是指一個(gè)完整的測控系統(tǒng)中包括哪些PXI模塊，這些 模塊的資源號、和資源字符串是最重要的，我們可以在表格中人工輸入，然后保存起來，這是一個(gè)常規(guī)的做法，最巧妙的辦法是調(diào)用VISA庫中的函數(shù)，讓計(jì)算機(jī) 自動(dòng)搜索PXI模塊。對于單元組態(tài)，我們可以將測控系統(tǒng)分成多個(gè)回路，對每一回路來說，無論閉環(huán)還是開環(huán)，均有某一個(gè)或多個(gè)的模塊的通道組成。我們單元組 態(tài)的目的就是將這些回路的組合信息保存起來，給他取一個(gè)比較友好的名字，對操作人員來說，友好的名字應(yīng)該比單純的通道編號容易記住。

　　3.3 項(xiàng)目級組態(tài)設(shè)計(jì)

　　我們設(shè)計(jì)一個(gè)測控系統(tǒng)，其目的要用于實(shí)際的項(xiàng)目，項(xiàng)目的不同可能要使用的PXI模塊有所差別，最愚蠢的辦法是針對特定的項(xiàng)目開發(fā)特定的軟件。系統(tǒng)級組態(tài) 中，我們已經(jīng)具有了測控系統(tǒng)中所包含的硬件信息，這些信息是可變的，但獲取這些信息的程序未變。如果設(shè)計(jì)良好項(xiàng)目級組態(tài)框架，我們同樣可以實(shí)現(xiàn)類似功能。 基于選擇系統(tǒng)級數(shù)據(jù)庫類型的同一原因，我們選擇通用的數(shù)據(jù)庫保存項(xiàng)目級組態(tài)結(jié)果。

　　對于某一項(xiàng)目，由于其繼承于系統(tǒng)級組態(tài)結(jié)果，所以它 擁有全部的單元組態(tài)信息。然而，特定的項(xiàng)目可能包含多種不同的工況，并不是每一工況都需要所有的PXI模塊參與。我們針對不同的工況，挑選必需的回路，就 是我們使用項(xiàng)目級組態(tài)的方法和目的。這些回路在某一工況中使用，通常不是并行使用的，可能和順序有很大關(guān)系，這就是要規(guī)定測試流程?？傊?，通俗的講，項(xiàng)目 級組態(tài)就是選擇測控回路和規(guī)定回路的動(dòng)作序列。

　　3.4 測試執(zhí)行

　　我們使用項(xiàng)目級組態(tài)，保證測控系統(tǒng)滿足不同目的的需要。有了這些信息，再編制通用的執(zhí)行程序就易如反掌。當(dāng)數(shù)據(jù)量較大時(shí)，保存到通用數(shù)據(jù)庫中與保存為自定 義格式的文件相比，保存速度是瓶頸。測試或控制過程中的所有數(shù)據(jù)都應(yīng)保存起來，大量的數(shù)據(jù)，在計(jì)算機(jī)內(nèi)存中緩存后，一次性寫入到自定義文件內(nèi)，效率更高， 所以對實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)來說，應(yīng)以自定義格式的文件保存。

　　3.5 某通用引信測試平臺(tái)軟件子系統(tǒng)

　　通用引信測試平臺(tái)軟件在Windows 2000/XP操作系統(tǒng)下，使用C++平臺(tái)開發(fā)和運(yùn)行。由于本測試平臺(tái)的測試對象涉及多種被測引信，每種被測引信的測試方法、測試項(xiàng)目、測試結(jié)果的處理等 都不同，并且隨著對被測對象測試經(jīng)驗(yàn)的積累在測試系統(tǒng)實(shí)際使用中測試流程可能需要改變。使用傳統(tǒng)的順序流程編程方法很難實(shí)現(xiàn)這樣一種多變復(fù)雜的系統(tǒng)。因 此，本測試平臺(tái)的應(yīng)用軟件采用框架式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，即采用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法，使測試人員通過管理測試過程中的一些配置數(shù)據(jù)，不必修改測試程序，就可完成測試任 務(wù)。

　　該集成開發(fā)環(huán)境可以根據(jù)測試系統(tǒng)的特點(diǎn)，建立描述測試系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫，并采用圖形化的人機(jī)交互的輸入方法實(shí)現(xiàn)測試流程的輸入。通過 取出數(shù)據(jù)庫中的測試流程，就可以實(shí)現(xiàn)測試程序的自動(dòng)執(zhí)行，完成測試任務(wù)。這種方法不僅可以提高測試程序的輸入效率，而且使測試人員可以脫離繁瑣的編程工 作，集中精力研究測試對象和測試流程。

　　某通用引信測試系統(tǒng)軟件根據(jù)實(shí)際測試的需要，劃分為：數(shù)據(jù)管理、測試任務(wù)設(shè)置和執(zhí)行測試三大功能，其中數(shù)據(jù)管理又劃分為流程數(shù)據(jù)管理和結(jié)果數(shù)據(jù)管理兩大部分。各部分功能如下：

　　1）流程數(shù)據(jù)管理：完成對通用測試配置數(shù)據(jù)庫的維護(hù)功能，采用樹型結(jié)構(gòu)管理測試卡、測試項(xiàng)目、測試點(diǎn)的信息。具體要求能夠直觀地增加、刪除、修改任意節(jié)點(diǎn)，移動(dòng)拷貝任意節(jié)點(diǎn)。

　　2）測試任務(wù)管理：能夠進(jìn)行任務(wù)配置，確定一次測試所做的測試內(nèi)容，執(zhí)行順序等。根據(jù)系統(tǒng)需要，從已有的測試流程中，選擇或組合測試項(xiàng)目，形成一個(gè)測試任務(wù)。

　　3）測試程序：選擇要執(zhí)行的測試任務(wù)，根據(jù)測試流程，執(zhí)行測試項(xiàng)目。

　　4）結(jié)果數(shù)據(jù)管理：完成對測試結(jié)果的查詢、輸出功能，包括查詢、預(yù)覽結(jié)果報(bào)表、刪除、打印

　　5）測試數(shù)據(jù)庫：從功能上可將測試數(shù)據(jù)庫分為三種：

　　a. 測試流程數(shù)據(jù)庫：記錄所有與測試流程有關(guān)的數(shù)據(jù)信息，包括流程描述的文字、結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)信息，使用儀器的配置信息，流程控制信息等。它是測試平臺(tái)的最基本的數(shù)據(jù)庫。

　　b. 測試任務(wù)數(shù)據(jù)庫：記錄每一個(gè)測試任務(wù)中所包含的所有測試項(xiàng)目并建立與測試流程數(shù)據(jù)庫有關(guān)的有機(jī)聯(lián)系。

　　c. 測試結(jié)果數(shù)據(jù)庫：記錄測試執(zhí)行過程中所有的測試結(jié)果數(shù)據(jù)，供存檔、數(shù)據(jù)處理及報(bào)表生成使用。

　　4 結(jié)論

　　通過對基于PXI便攜式測控系統(tǒng)的研究，首要明確的是確定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，對系統(tǒng)進(jìn)行分析。PXI總線技術(shù)，作為前沿的技術(shù)，其應(yīng)用是廣泛的，而且也可以做得很小，如果與現(xiàn)代軟件工程、面向?qū)ο缶幊痰燃夹g(shù)有機(jī)結(jié)合，可以設(shè)計(jì)出很好得通用的測控系統(tǒng)來。