多平臺設備端可互換引擎研究.pdf

1、隨著電子測量技術的快速發(fā)展，測試儀器的種類也日益繁多，但不同廠商開發(fā)同類儀器標準不一，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的便利性，統(tǒng)一各個廠商同類儀器開發(fā)的標準，實現(xiàn)儀器底層驅動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計與實現(xiàn)進行了詳細地分析，最后形成不

2、同廠商開發(fā)同類儀器的統(tǒng)一標準。本文主要研究內容如下：
　　1.整體架構分層設計。給出了儀器開發(fā)的分層結構，分析了上層界面、中間層、底層驅動、硬件層各個層次的功能和作用。詳細給出了本文設計重點中間層可互換引擎模塊的結構，該結構包括了類驅動和屬性引擎模塊。采用分層設計思想，提高了各個模塊之間的獨立性，降低了各個模塊之間的耦合性。
　　2.可互換引擎各個模塊詳細設計與實現(xiàn)。類驅動只完成底層驅動庫的加載和類函數(shù)的實現(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動。屬性引擎利用哈希表鍵值對應的特點來存儲屬性，提高了查找屬性的速度；利用雙向循環(huán)鏈表動態(tài)存儲的特點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換方法，給出了獲取通道索引的方法；結合回調函數(shù)原理，利用回調機制通過同一操作屬性的函數(shù)實現(xiàn)不同屬性回調的功能；利用范圍檢查機制來實現(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行過程中數(shù)據(jù)的安全性；通過錯

4、誤處理方法checkErr宏來判斷函數(shù)返回值是否發(fā)生異常，提升了程序運行的安全性。
　　3.跨平臺設計與實現(xiàn)。結合條件編譯的原理，利用Windows平臺下的內置宏WIN32和Linux平臺下的內置宏linux來區(qū)分不同平臺的編譯和應用，分析了不同平臺對于動態(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動庫。
　　經(jīng)過測試，對于同一廠