通用仪器前面板应用软件可视化编程方法的设计与实现

摘要

随着科学技术的进步，测试测量仪器技术逐渐向虚拟仪器技术方向发展，开发简单、通用、可拓展已成为虚拟仪器开发的重要指标，模块化、图形化的仪器应用软件开发平台在仪器系统中的地位愈发重要。当前的模块化仪器应川软件系统存在开发仪器前面板应用软件通用性差，二次开发难度大等问题，因此本课题提出厂一种组合式模块化的前面板应用软件，借助Java语言和SWT图形包设计并实现了一个前面板应用的可视化开发平台，使用拖拽组件和点击组件编辑的方式开发和运行前面板应用，实现软件资源的重复利用。课题对于前面板应用可视化编程方法进行了如下研究:　　总体方案设计。本课题在现有仪器应用开发平台的基础之上，提出了模块化仪器前面板开发平台的概念，对开发环境、软件架构的分析以及设计模式的选择后，使用EclipseRCP框架进行开发。　　前面板应用软件的模块化标准设计及通讯机制设计。为了最大程度的对代码进行重用，减少开发时间，提出了模块化的仪器前面板组件，并对其接口和基础开发类进行设计，方便组件拓展。提出了一种基于观察者模式的常量池全局对象数据绑定方法，不仅方便前面板组件间的数据传递，也方便拓展外部系统的通讯接入。　　仪器前面板应用可视化编程方法的设计与实现。针对前面板组件的特性，使用XML脚本自定义标签来描述应用，并设计了一个运行平台对脚本进行解析，生成具有图形界面的前面板应用软件。为了简化模块化仪器前面板应用的开发，对前面板应用软件可视化编程方法进行研究，提出了可视化开发平台，使用拖拽的方式组合组件，点击组件编辑组件属性，可快速开发前面板应用。　　仪器后面板与前面板应用通讯的实现。为了通用仪器软件平台的完整运行，针对前后面板应用是两个相对独立的系统，设计了一个后面板组件来实现前后面板的数据交换，提出了一种数据映射的方法对管道两端动态数据进行指定。为简化数据映射的配置，设计了可视化数据映射视图，使仪器应用软件平台可以方便快速的设计带有仪器界面的虚拟仪器应用软件。　　仪器前面板是虚拟仪器应用于用户进行交互的重要部分，组合式前面板应用软件使得仪器应用界面可以随意组合组件来进行设汁。可视化前面板应用开发平台让用户可以使用WYSWYG(WHAT YOU SEE WHAT YOU GET，所见即所得)的方式，非常直观的组合和编辑组件开发前面板应用，提高了开发人员的开发效率。仪器前后面板应用的通讯，使得仪器应用平台能够快速、方便开发完整的仪器应用软件，包括程序逻辑以及前面板界面。最后，使用仪器应用软件平台设计的信号发生显示器验证了仪器应用开发平台的可行性。

目录

声明

摘要

第一章绪论

1．1课题的研究背景

1．2测试仪器的国内外的研究现状

1．3通用仪器前面板应用开发平台的研究内容

1．4通用仪器前面板应用开发平台的研究意义

第二章仪器应用软件前面板开发平台的总体设计方案

2．1通用仪器软件开发平台概述

2．2前面板应用软件开发平台结构及功能设计

2．3前面板应用软件开发平台的设计与开发方法

2．3．1前面板应用软件开发平台开发环境的选择

2．3．2前面板应用软件开发平台软件架构的选择

2．3．3设计模式在前面板应用软件开发平台中的应用

2．4本章小结

第三章前面板应用软件的模块化标准设计

3．1组件模型与组合的设计与实现

3．2组件接口与类的设计与实现

3．3通讯机制的设计与实现

3．4本章总结

第四章仪器前面板可视化编程方法的设计与实现

4．1前面板运行平台的设计与实现

4．1．1前面板脚本描述方法

4．1．2前面板脚本解析

4．1．3组件热加载机制

4．2前面板应用软件可视化开发平台的设计与实现

4．2．1拖拽式组件组合方法的实现

4．2．2组件编辑的设计与实现

4．3本章总结

第五章仪器后面板与前面板应用通讯的实现

5．1后面板应用系统介绍

5．2前后面板通讯方法

5．3可视化前后面板数据映射的实现

5．4本章总结

第六章前面板应用软件的开发方法与应用实例验证

6．1示波器前面板界面开发实例

6．2信号发生功能后面板组件开发实例

6．3信号发生器应用软件实例验证

6．4总结

第七章总结与展望

7．1总结

7．2展望

参考文献

攻读硕士学位期间的研究成果

致谢