c語言開發范文
時間:2023-03-20 07:17:10
導語:如何才能寫好一篇c語言開發,這就需要搜集整理更多的資料和文獻,歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文,供你借鑒。
篇1
任何一個好的跨平臺軟件開發的實現,主要還是對整體設計的把握,跨平臺程序設計要求實現與平臺無關的代碼,在設計和編寫的過程中,還要對軟件的架構和整體配置的合理性問題作出考慮。思路,我們可以結合自身學習和實踐經驗在程序設計方面充分利用開源的代碼和程序,就可以讓跨平臺的設計更加地趨于成功。
我們在編寫程序代碼的時候,總是要把編輯策略放在首位,針對于不同的OS,在其上創建和編輯文本文件,就要遵循不同的規則。比如行結束符,在Windows操作系統和DOS操作系統中普遍采用回車鍵,而在Unix中卻使用的是換行符號。這種細微的差別就是跨平臺軟件開發必須考慮的問題。那么當我們要想把其中一個平臺上編寫的代碼放在另一個操作系統上運行,極有可能出現不被正確解釋的現象。另外,對于不同的操作平臺其tab鍵的功能也有很大的區別,主要體現在間距上。那么我們在編程的時候要注重這些差別,保證代碼的書寫和閱讀對于不同的操作平臺都是一致的,增加程序的可讀性,進而也就實現了跨平臺的思想。所以在每次開發之前都需要針對開發策略制定相應的規則:統一使用四個空格鍵來代替tab,也就是\t格式。Windows下的源文件代碼需要存儲在UNIX的文件格式,或者說是在Windows下的文件編寫完成之后,通過DOS2UNIX命令實現文本格式的轉換。
3處理器差異的控制
鑒于C++語言自身語言的特點,建立了一個跨平臺的抽象代碼庫,在不同的平臺和編譯器上進行合理的規劃代碼。C++語言里普遍使用了抽象,像BOOST和StardardTemplateLibrary。Boost標準類在不斷的發展和改進過程中,完全能夠幫助跨平臺操作中的軟件和程序來適應OS系統庫的內部接口的不同,可惜這些不足以解決全部問題,主要是因為目前Boost沒有包含所有的庫函數的類庫,又會出現不確定的情況,那么關于C++語言的部分也應該及時的維護和更新。在平臺上,利用庫封裝代碼,又在不同的平臺下調用已達到統一代碼的目的。
4利用wxWidgets開發跨平臺軟件
wxWidgets是一種跨平臺開發的軟件包,目前使得在跨平臺的圖像設計方面使用自身的程序。因為其兼容性相當的好,對于Windows,Linux,Unix等都兼容。而且,wxWidgets的底層是用C++程序設計語言實現的。下面用一個實例將說明wxWidgets的跨平臺問題。首先創造一個wxFrame的實例,并制定長寬和屏幕上的位置。然后,新建一個垂直的sizewidget和頂層窗口的子sizer。然后,再創建一個垂直sizerwidget和一個水平子sizer。最后創建wxStatic實例以及為這個敞口應用中添加事件響應。以下將展示一部分核心代碼。在設置完這個窗口之后,還需要新建一個類實現一寫功能。
5結論
篇2
中圖分類號:TP317 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)04-0019-01
使用C++語言進行跨平臺的開發,目的是把應用程序的代碼處理成能夠在已有的平臺下使用和能執行文件。但是在其他平臺中,處理后的文件不可以被使用,特別在Windows與Unix平臺下更不能使用。所以,要解決和處理這個缺陷,就要將源程序的代碼翻譯成在各個平臺下都能使用的文件。通過幾十年的發展和演變,C++語言基本上能夠在所有的平臺下進行工作,但是在不同平臺下的編譯也會不同,也造成了語言之間的不同。同樣的,設計一個新產品就要對操作系統的函數進行使用和調用。因此,要避免這種區別就要在代碼中使用條件選擇編譯、進行工程模式編譯或可以使用預編譯。各種平臺使用的程序編譯手段也是不一樣的。要使在不同平臺下進行程序編譯時出現最小的差別就要手動對編譯條件的設置控制或管理。使用腳本文件和環境變量,還可以使用第三方軟件對代碼進行動態編譯,這樣就能使跨平臺開發的難度簡化。
1 跨平臺的概念
在軟件開發中有個很重要的概念就是跨平臺,跨平臺和操作系統無關也與硬件環境不相關聯。如果一個應用程序是在操作系統下開發和設計的,那把它放在其他操作系統中也能使用。隨著軟件工程的發展對跨平臺開發的需求也在不斷的增加,所以要開發出能夠在各種各樣的平臺下都能使用的應用程序,就能為應用程序創造很大的市場份額。
2 跨平臺的開發所需要的環境
軟件編輯器、程序編譯器和程序調試器是構成開發環境的三個組成部分。Sandbox是進行代碼編譯和調試的軟件,其內部含有各種平臺下需要的不同種類的依賴庫和代碼庫。在程序的開發中它還含有各種源代碼。它的配置對多元化的平臺的要求也是很高的,通常講,C/C++語言的軟件開發和編譯要在各個平臺上能夠使用,還要注意以下問題。
1)最終結果的質量:Sandbox中所選擇的工具是否能夠產生最好的代碼。是否能夠產生最簡潔,最友好的配置文件以及在捕捉錯誤和調試時是否能夠提供足夠的支持。
2)Sandbox中含有的工具是否可以使應用程序與多元性的目標平臺進行合理的整合。
3)創立的Sandbox是不是可以使管理更加的簡單,即能否在不同的平臺進行變換時出現最小差異的文件。
對跨平臺開發來說實現抽象是很重要的一個因素,但是利用與平臺相關的工具包也需要使用相適應的工具。這些開發工具往往并不是統一的,比如Linux上流行的GCC在Windows下的使用并不如VisualStudio.nct中的C++。要達到這個目的,就要把用抽象以及相關的設計使用新的開發手段進行開發,實現在不同的平臺下都能進行編譯。
3 C++語言的跨平臺軟件開發的設計
3.1 避免語言的擴展特性
不管我們依據哪一種形式的方法進行編程,一般要選擇比較老的程序庫或文件。比較老的程序庫里面的一些原有程序和公式都是很規范的和標準的,不像現在的一些新的程序庫一樣比較的雜亂無章。有非常普遍出現的故障在跨平臺上產生,有時在獲得支持后,還是會出現沒有定義精確的事故。跨平臺開發是對異常靈敏度要求很高的,無限度的利用新特性,就會使軟件很難排除異常情況。所以,在跨平臺開發時要調用C++的標準函數模型,這樣就會使已開發的軟件和產品的穩定性更加強。
3.2 實現動態處理
在實際的開發過程中,每當編寫一個旨在多種環境中運行的可移植代碼庫時,項目的開發就會不可避免的面臨一個問題,即怎樣處理在一個平臺上有而在另外一個平臺上沒有的特性。
3.3 使用腳本文件進行管理
要達到使編寫的程序代碼簡潔、易懂的目的,要使軟件的結構更加的合理,這就要求先把與平臺相關聯的文件和數據庫分割開來,再把在開發期間要用的腳本文件進行編譯,再合理的分到各個部位。在使用應用程序時,要把配置文件里的配置選項調出來進行讀取里面的程序。因此,當跨平臺軟件開發時,要使與平臺相關聯的文件全部進行分離,要利用特殊的手段來實現該功能。
3.4 使用安全的數據串行化
如何使用安全和可靠的對數據進行存儲和加載是跨平臺要解決的核心問題。利用軟件的“fwrite”或“fread”指令可以對每個編譯器和單一目標平臺處理。若果是在跨平臺的操作環境中,利用這種方法對數據進行存儲和加載就不能做到平臺間的獨立性。如果要利用跨平臺對數據存儲到目標文件外,不同平臺間是有差異的,這樣也會引起結果的多樣性。
3.5 跨平臺開發中的編譯與測試
當進行跨平臺軟件開發時會與修改和編寫的很多代碼有關聯,相關聯的代碼會在很長的時期內不能在另外的平臺檢測,也會造成bug的潛藏時間增長。所以,要在多個不同的平臺下進行測試,這樣就能及時發現bug。
3.6 實現抽象
實現抽象是處理跨平臺中應用程序能被移植難題的有效方式。通過這種方式我們就能不利用一般的結構體系而進行單獨的軟件開發,同時還能夠使編出的程序更加的獨立化和簡潔化。當對跨平臺進行開發時,會有非常多的函數要進行利用,但是開發時不用編譯所有的函數,通常使用的方法是封裝,這些就是實現抽象的過程。封裝的方法并不是在任何情況下都是適用的,當遇到一些特殊的情況時,我們要使用其他的方式來進行程序的調用,我們提前可以將編寫好的功能程序存放到程序空中,并以該功能命名,當我們使用該程序或公式的時候,可以直接調用該功能的程序,便可以實現該功能。不管選用哪一種方式無非是對任意接口函數與平臺中的聯系進行隱藏。
4 結束語
本文主要介紹了跨平臺的定義和進行跨平臺設計所需要的環境以及怎樣進行跨平臺設計。在進行跨平臺設計的過程中我們結合了其他軟件設計的一些思路和方法,經過大量的軟件設計實踐,得出了一套跨平臺設計的方法和手段。與此同時我們還要在開發的軟件中加入更多的功能和操作容積。對跨平臺進行設計而言,經驗是很重要的,經驗越豐富的設計工程師設計的軟件的功能會越好一些,沒有經驗的工程師,在首次設計時很難利用跨平臺設計一個非常完美的應用軟件。所以,本文介紹了跨平臺軟件設計的一些技術,希望可以為跨平臺的開發的設計工程師提供一些幫助。
參考文獻
篇3
關鍵詞:數學地質,數值分析,C語言程序設計,教學方法
數學地質解決地質問題的一般步驟或途徑如下:第一,進行地質分析,定義地質問題和地質變量,建立正確的地質模型;第二,根據地質模型選擇或研究適當的數學模型;第三,運用數值分析理論對數學模型進行求解;第四,運用C語言設計計算機程序,并上機試算;第五,對計算機輸出成果進行地質成因解釋,對所研究的地質問題作出定量的預測、評價和解答。為了很好地解決地質問題,需要同時學好《數學地質》、《數值分析》和《C語言程序設計》三門課程。本文將對《數學地質》、《數值分析》和《C語言程序設計》三門課程的教學內容和方法進行研究,并介紹瓦斯危險性預測數學地質軟件的開發。
1數學地質的教學內容及方法
數學地質(mathematicalgeology)是六十年代以來迅速形成的一門邊緣學科。它是地質學與數學及電于計算機相結合的產物,目的是從量的方面研究和解決地質科學問題。它的出現反映地質學從定性的描述階段向著定量研究發展的新趨勢,為地質學開辟了新的發展途徑。數學地質方法的應用范圍是極其廣泛的,幾乎滲透到地質學的各個領域。
1.1 數學地質的教學內容
數學地質的研究對象包括地質作用、地質產物和地質工作方法。通過建立數學模型查明地質運動的數量規律性。這種數量規律性具體表現為地質體的數學特征、地質現象的統計規律以及地質勘探工作中存在的概率法則。其內容可概括為以下3個方面:①查明地質體數學特征,建立地質產物的數學模型。例如礦體數學特征是指礦體厚度、品位等標志變化的數量規律性。按其屬性可劃分為礦體幾何特征、空間特征、統計特征和結構特征等4類。比如,盡管礦產有多種多樣,但礦石有用組分品位的統計分布卻服從正態分布、對數正態分布等有限的幾種分布律。從它們的分布特征可以分析判斷其成因特點,而且各類數學特征還具有不同的勘探效應。②研究地質作用中的各種因素及其相互關系,建立地質過程的數學模型。如盆地沉積過程的數學模型,地層剖面的計算機模擬,巖漿結晶過程的馬爾柯夫鏈分析等。③研究適合地質任務和地質數據特點的數學分析方法,建立地質工作方法的數學模型。論文寫作,C語言程序設計。例如,對于地質分類問題,可根據研究對象的多種定量指標,建立聚類分析或判別分析的數學模型,對所研究的地質對象進行分類或判別。又如針對大量的描述性的地質資料,通常可將其轉化為0~1變量,建立各種二態變量的多元分析模型(邏輯信息模型、特征分析模型、數量化理論模型等),以解決地質成因分析和成礦遠景預測等各類地質問題。論文寫作,C語言程序設計。
1.2 數學地質的教學方法
數學地質的教學方法可概括為:①數學模型法。應用最廣泛的是各種多元統計模型。例如用于地質成因研究的因子分析、對應分析、非線性映射分析、典型相關分析;用于研究地質空間變化趨勢的趨勢面分析和時間序列分析方法等。②概率法則和定量準則。由于地質對象是在廣闊的空間、漫長的時間和復雜的介質環境中形成發展和演變的,因此地質現象在很大程度上受概率法則支配,且具有特定的數量規律性,這就要求數學地質研究必須遵循和自覺運用概率法則和定量準則。同時,地質觀測結果不可避免地帶有抽樣代表性誤差,因此對各種觀測結果或研究結論都要做出可靠概率的估計和精度評價。以礦產定量預測為例,不僅要求確定成礦遠景區的空間位置,而且應給出可能發現礦床的個數及規模,發現礦床的概率,查明找礦統計標志的信息量、找礦概率及有利成礦的數值區間等。
數學地質的主要研究手段是電子計算機技術,其中包括:①地質過程的計算機模擬,該項技術可以彌補物理模型法和實驗地質學法的不足;②建立地質數據庫和地質專家系統,以便充分發掘和利用信息資源和專家經驗;③計算機地質制圖;④地質多元統計計算及其他科學計算。
2數值分析的教學內容及方法
數值分析(numericalanalysis)是研究分析用計算機求解數學計算問題的數值計算方法及其理論的學科,是數學的一個分支,它以數字計算機求解數學問題的理論和方法為研究對象。為計算數學的主體部分。
2.1 數值分析的教學內容
運用數值分析解決問題的過程:實際問題→數學模型→數值計算方法→程序設計→上機計算求出結果。數值分析的教學內容包括插值法,函數逼近,曲線擬和,數值積分,數值微分,解線性方程組的直接方法,解線性方程組的迭代法,非線性方程求根,常微分方程的數值解法。論文寫作,C語言程序設計。
數值分析具有如下特點:第一,面向計算機。第二,有可靠的理論分析。第三,要有好的計算復雜性。論文寫作,C語言程序設計。第四,要有數值實驗。第五,要對算法進行誤差分析。
2.2 數值分析的教學方法
根據數值分析的特點,教學時首先要注意掌握方法的基本原理和思想,要注意方法處理的技巧及其與計算機的結合,要重視誤差分析、收斂性及穩定性的基本理論;其次,要通過例子,學習使用各種數值方法解決實際計算問題;最后,為了掌握數值分析的內容,還應做一定數量的理論分析與計算練習,由于數值分析內容包括了微積分、代數、常微分方程的數值方法,學生必須掌握好這幾門課的基本內容才能學好這一課程。
3C語言程序設計的教學內容及方法
C語言是一種計算機程序設計語言。論文寫作,C語言程序設計。它既有高級語言的特點,又具有匯編語言的特點。它可以作為系統設計語言,編寫工作系統應用程序,也可以作為應用程序設計語言,編寫不依賴計算機硬件的應用程序。因此,它的應用范圍廣泛。
3.1 C語言程序設計的教學內容
C語言程序設計主要有兩方面教學內容:一是學習和掌握C語言的基本規則;二是掌握程序設計的方法和編程技巧。“規則”和“方法”即語言和算法,是本課程的兩條主線,二者不可偏廢其一。從一定意義上說,“方法”更重要,因為它是程序的靈魂。一旦掌握,有助于學生更快、更好地學習和使用其他的程序設計語言。
3.2 C語言程序設計的教學方法
C語言程序設計是一門實踐性很強的課程,對C語言初學者而言,除了要學習、熟記C語言的一些語法規則外,更重要的是多讀程序、多動手編寫程序。學習程序設計的一般規律是:先模仿,然后在模仿的基礎上改進,在改進的基礎上提高。做到善于思考,勤于練習,邊學邊練,舉一反三,學會“小題大做”,一題多解,這樣,才能成為一個優秀的C程序員。
4瓦斯危險性預測數學地質軟件的開發
瓦斯危險性預測包括瓦斯含量預測、瓦斯涌出量預測和瓦斯突出預測。在利用數學地質技術進行瓦斯危險性預測時,需要進行大量的計算工作,一般要求用計算機完成其數學建模和未采區預測工作。隨著計算機軟硬件和可視化技術的發展,編制高速、高效、準確、靈活、用戶界面友善的數學地質預測軟件,是瓦斯地質研究向定量化發展的需要。論文寫作,C語言程序設計。
4.1 數學地質模型的建立
瓦斯含量預測和瓦斯涌出量預測采用回歸分析建立數學模型,即通過規定因變量和自變量來確定變量之間的因果關系,建立回歸模型,并根據實測數據來求解模型的各個參數,然后評價回歸模型是否能夠很好的擬合實測數據;如果能夠很好的擬合,則可以根據自變量作進一步預測。
瓦斯突出預測采用判別分析建立數學模型,即按照一定的判別準則,建立一個或多個判別函數,用研究對象的大量資料確定判別函數中的待定系數,并計算判別指標。據此即可確定某一樣本屬于何類。
4.2 數學模型的求解
對建立的數學模型,采用迭代法對線性方程組進行求解,即利用計算機運算速度快、適合做重復性操作的特點,讓計算機對一組指令(或一定步驟)進行重復執行,在每次執行這組指令(或這些步驟)時,都從變量的原值推出它的一個新值。
4.3 數學地質軟件的開發
采用C語言編寫計算機程序,開發數學地質軟件。瓦斯危險性預測軟件的操作較為簡便,功能較為齊全。在軟件主界面菜單欄的菜單項下面,可分別進入瓦斯含量預測,瓦斯涌出量預測、瓦斯突出預測的對話框模塊。在對話框里分別輸入變量數據和數據文件,運行數據文件,按下詳細資料或判別結果按鈕,可以查看運算結果。按下預測未知單元按鈕可進入預測對話框。
5結論
1)對數學地質、數值分析、C語言程序設計教學內容及方法的研究為解決地質問題提供了便利途徑。
2)瓦斯危險性數學地質軟件的開發較好地運用了數學地質、數值分析、C語言程序設計的理論和方法,為數學地質、數值分析、C語言程序設計的教學提供了應用實例。
參考文獻:
[1]韓金炎.數學地質[M].北京:煤炭工業出版社,1993.1-282.
[2]姚傳義.數值分析[M].北京:中國輕工業出版社,2009.1-373.
[3]賈宗璞,許合利.C語言程序設計[M].徐州:中國礦業大學出版社,2007.1-378.
篇4
關鍵詞:采煤機滾筒;C語言;Access數據庫;程序開發
中圖分類號:TP311.11
傳統的滾筒采煤機在設計過程中大量數據都需要計算而且步驟繁雜,滾筒作為采煤機的重要構成部分更是如此,人工處理不但耗時,而且效率不高容易出錯。而通過計算機編寫應用程序,不但能夠讓電腦處理大量復雜運算、提高計算精度,還能直接顯示出計算結果,操作簡單,只需要敲幾下鍵盤就能得到結果,而且做到了結果可更新。
1 關于C語言和Access數據庫技術的結合
Access數據庫是依據嚴密的數學概念為基礎建立的,所以概念統一,entity之間的相互聯系都能夠用關系表示,所以Access具有清楚、簡明的數據結構,對用戶開放的存取路徑,數據安全和獨立性比較完善。
基于C語言的集成開發工具備受程序員們的青睞。C++Builder是一款集成可視化開發工具。它具有高效靈活的可視化開發環境:只要用戶把Component拖到Form上,定義出控件的屬性,設定出該控件的外觀,就能夠地建立出該控件應用程序界面。
把C語言和Access數據庫技術的結合,能夠做到把需要運算的所有數據存儲在Access數據庫后臺,在參與運算時由C++Builder進行計算并通過C++Builder顯示出處理結果。
本程序設計的需要計算處理的參數包括輥輪半徑、搖臂內存半徑、旋轉主頁片半徑、掘進頁片半徑、掘進頁片角度、輥輪寬度、搖臂高度、剪輥長度、掘進頁片高度、引擎轉速等參數,在現實應用中運行可靠,有效提高了計算速度和精確度,表現突出。
通過鎬型齒螺旋滾筒計算程序開發該程序實現了:(1)具有reset參數能力,使輥輪部件參數輸入過程得到簡化,節約數據輸入時間;(2)在各類型輪轂盤大小計算中,運用數據庫鏈接技術實現C++Builder應用程序與Access數據庫的對接,能夠自動生成大量參數信息,并且能夠自動增加或刪除記錄;(3)可參照不同類型的頁片數量計算頁片距離;(4)能夠自動生成doc格式的計算報告[2]。
2 鎬型齒螺旋滾筒采煤機的設計原理分析
2.1 鎬型齒螺旋滾筒采煤機的組成
鎬型齒螺旋滾筒采煤機重要結構部件主要由驅動電機、牽引部、截割部減速箱、滾筒、電氣控制以及附屬裝置等部分組成[1]。
2.2 鎬型齒螺旋滾筒式采煤機各部件的設計原理
2.2.1 鎬型齒螺旋滾筒式采煤機截割部的設計
鎬型齒螺旋滾筒采煤機的截割部的設計由采煤機的作業裝置和驅動作業裝置減速箱組成的組建。截割部還包含作業裝置的升降部件和攔煤護板以及傳送組織。升降部件和傳送部件是運用液壓驅動及操控的。鎬型齒螺旋滾筒是采煤機的作業中樞,它的設計必修能夠適用于煤層的實際構造和挖煤流程及挖掘規格的標準[1]。
2.2.2 采煤機的牽引部設計
為了增加采煤機的牽引力,一般設計為雙牽引模式,這樣能實現無檔變速,能夠使牽引力能采煤負荷的增加而自動改變。
采煤機的牽引部的設計由滾動設備和牽引部件兩部分完成。滾動設備的作用就是把電能通過電機轉換成滾動輪的機械能。牽引設備是輔助采煤機順著作業面運動的組件。根據牽引部在采煤機的不同設計位置如果是在采煤機上面就稱為內牽引,如果是設計在采煤機作業面兩端為外牽引[1]。
3 鎬型齒螺旋滾筒程序的開發
3.1 鎬型齒螺旋滾筒零部件的數據輸入
需要輸入的數據有:輥輪半徑、搖臂內存半徑、旋轉主頁片半徑、掘進頁片半徑、掘進頁片角度、輥輪寬度、搖臂高度、剪輥長度、掘進頁片高度、引擎轉速等參數。
3.2 鎬型齒螺旋滾筒零部件數據輸出
經過計算機優化程序C++Builder對滾筒的各項參數進行優化換算后輸出的數據包含各類旋轉頁片下展開后外圓半徑、頁片半徑參數輸出、輥輪半徑參數輸出(分大輥輪、小輥輪)、旋轉頁片半徑參數輸出、掘進板參數輸出、搖臂高度參數輸出、小頁片長度參數輸出、固定版大小參數輸出等。
3.3 鎬型齒螺旋滾筒零部件變量定義
運用C語言來定義滾筒一些零件變量函數:
floatGT;//滾筒半徑
floatYB;//搖臂內側半徑
floatYG;//搖臂高度
floatXB;//旋轉主頁片半徑
floatJC;//剪輥長度
floatJB;//掘進頁片半徑
floatJG;//掘進頁片高度
floatJJ;//掘進頁片角度
floatYZ;//引擎轉速
3.4 Access數據庫應用
Access數據庫是適合運用在數據處理量不大的工作站計算機程序中的數據庫系統,當其需要處理數據量比較小和微型機運行該數據庫系統時表現出絕佳性能。該程序設計中計算輥輪面積的需要處理數據量比較小,選用Access數據庫處理比較合適,省去了oracle、sqlserver、mysql、db2、sybase等大型數據庫的安裝使用費用,有利于采煤機滾筒程序設計的計算和運用。在該計算程序中,運用了Access數據庫技術來實現輥輪大小運算,能夠把計算結果以列表的形式顯示,也利于比較數據。
3.5 生成滾筒各零部件數據報表
將C語言程序運算的結果用報表的方法進行輸出,有利于設計人員進行查詢、核對與存儲。該程序中使用C語言中的Qee函數setupQeeitems(“office.fundamenta”)來實現對象創建和函數V.Exec(Process(“plug-in”)用來實現字符在office文檔中的插入操作。程序所輸出的數據報表格式方便查閱存儲。[2-3]。
4 結束語
鎬型齒螺旋滾筒設計計算程序,運用C語言和Access數據庫技術相結合,實現了大、小輥輪搖臂等零部件尺寸等參數的電腦編程運算,能夠自動生成doc格式的數據報告。使得計算方法得到簡化,計算速度有所提高。在利用計算機程序對采煤機的鎬型齒螺旋滾筒設計開發過程中,將原來手工設計時需要一個多小時的計算量在利用計算機編程就能夠縮短到幾分鐘就能完成,并且計算結果準確可靠,是一次有效的利用計算機編程對采煤機滾筒設計運算工作的技術改造。
參考文獻:
[1]王大川,于利洋.滾筒采煤機的工作原理分析[J].科技資訊,2012(07):89.
[2]路潞,陶嶸.基于C語言和Access數據庫的鎬型齒螺旋滾筒計算程序的開發[J].煤,2010(09):80-81.
[3]屈中華.滾筒采煤機螺旋滾筒的參數優化設計研究[D].東北大學,2008.
篇5
關鍵詞:.net;microstation;addins
中圖分類號: TP311 文獻標識碼: A 文章編號:
Microstation 是全球馳名的美國Bentley 公司開發的企業及工程模式應用軟件產品的基礎軟件,專為公用事業系統、公路和鐵路、橋梁、建筑、通訊網絡、給排水管網、流程處理工廠、采礦等所有類型基礎設施的建筑、工程、施工和運營而設計。本文針對當前市場上Addins二次開發幫助比較少的現象,討論了在VS2010環境下,如何使用C#語言去實現Microstation Addins的二次開發,目的是幫助初學者快速入門,為更深層次的開發做準備,具有一定的實用價值。
Microstation二次開發簡介
Microstation二次開發的語言有多種,每種開發方式都有不同的特點。常見的開發方式
有MDL、VBA和Addins等。MDL功能強大,但開發難度較大。VBA開發相對簡單,但功能不如MDL,代碼的保護性也差。而Addins結合了兩者的優點,可充分利用.NET的各種優勢,在保證功能強大的前提下大大提高開發速度。
Addins是一種全新的開發方式,從V8XM開始支持,完全基于.Net平臺,可以使用C#、和C++.NET語言編程。它可以使用WinForm開發出美觀實用的用戶界面,對于Addins還沒有封裝的功能,可以調用MDL函數來實現。Addins編譯生成的是dll文件,可以直接被Microstation使用。
Addins二次開發流程
基于C#的Addins二次開發流程如圖1所示:
圖1 Addins二次開發流程圖
環境搭建
環境搭建主要包括Visual Studio、Microstation和Addins向導的安裝。
Addins向導的安裝及配置如下:
解壓MicroStationAddInWizard2005.rar開發包,將將解壓后的vcprojects和VCWizards兩個目錄復制到VS2010安裝目錄的VC目錄下,修改vcprojects目錄下的MicroStationAddInWizard.vsz文件,修改為“Wizard=VsWizard.VsWizardEngine.10.0”(如果是VS2008,則修改為“Wizard=VsWizard.VsWizardEngine.9.0”)
(2)新建工程
打開VS2010,新建項目,選擇VC++下的“MicroStationAddInWizard”模板,語言選擇
C sharp,后面的選項頁中均勾選,完成后生成項目。
(3)添加dll引用
使用Addins二次開發,需要使用bentley提供的dll文件,安裝好Microstatoin后,這些dll文件位于Microstation及其子目錄assemblies中,需要用到的dll文件有:
bentley.General.1.0.dll、bentley.interop.microstationdgn.dll、bentley.microstation.dll
bentley.MicroStation.General.dll、bentley.MicroStation.Hosting.dll
bentley.microstation.interfaces.1.0.dll、bentley.windowing.dll、ustation.dll
需要用到的命名空間有:
using BMW = Bentley.MicroStation.WinForms; using BWW=Bentley.Windowing.WindowManager;
using BMI = Bentley.MicroStation.InteropServices; using BCOM = Bentley.Interop.MicroStationDGN;
using BM = Bentley.MicroStation;
(4)增加實際功能
1>添加Windows窗體(如FrmMain)及其控件,修改其相關屬性。
2>增加實際功能,如繪制智能線。核心代碼如下:
BCOM.Application app = App;
LineElement thisLine = app.CreateLineElement1(null, ref thisLineP); //創建線
thisLine.Color = 1; //顏色
thisLine.LineWeight = 2; //線寬
app.ActiveModelReference.AddElement(thisLine);//加入到當前模型
3>將FrmMain的繼承類由System.Windows.Forms.Form改為BMW.Adapter
4>調用FrmMain。FrmMain可作為頂級(TopLevel)對話框,也可作為工具設置(ToolSettings)對話框,以及可停靠(Dockable)對話框。
Addins支持命令形式調用,此時需要定義命令鍵入類(如KeyinCommands.cs),并在commands.xml文件中作相應定義。核心代碼如下:
protected override int Run (System.String[] commandLine ){
s_comApp = App;
s_comApp.CadInputQueue.SendKeyin("mytool open");//命令調用
//直接調用
//FrmMain thisFrmMain = new FrmMain();
//thisFrmMain.AttachAsTopLevelForm(mytool.s_addin, true);
//thisFrmMain.Show();
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public static void mytoolCommand(System.String unparsed){
FrmMain thisFrmMain = new FrmMain();
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篇6
關鍵詞:抗張力;抗張強度;抗張試驗機;C8051F064
中圖分類號:TS736+.2
文獻標識碼:A
文章編號:1006-8228(2011)08-08-02
引言
隨著我國經濟的繁榮和發展,人們對物品包裝、印刷等的要求越來越嚴格,包裝需求量與日俱增,對包裝印刷材料的印刷適性的測試需求越來越高。因此,研制一種既符合ISO國際標準,又能從價格上被國人所接受的高性價比紙張印刷適性智能檢測系統,對促進我國造紙印刷業的發展具有積極的意義。隨著新技術的不斷發展,相關的國際國內標準不時進行相應的修訂,提高了對測試儀器的要求。與電子、日化等其他行業相比,我國的這類測試儀器整體水平處于相對落后狀態,不能很好地適應我國迅猛發展的造紙和及印刷行業面向國際的需要。因此為印刷、造紙行業提供一種測試技術先進、操作簡便、自動化程度高的新型電腦抗張試驗機就顯得非常重要和迫切,對提高行業水平,與國際水平接軌也具有重要的意義。
我們研究的電腦抗張試驗機廣泛適用于紙張、紙板、塑料薄膜以及其他非金屬材料抗張強度、伸長率、抗張能量吸收的測定試驗。它可以測量試樣抗張力、抗張強度、伸長率、裂斷長、抗張能量吸收、指數的智能型數字儀器。該儀器功能齊全,測量精度高,能夠顯示測量值的大小,測量范圍廣,并提供了一個友好的人機對話界面,操作簡單方便。本文以C8051F064為核心分析設計該試驗機的研制過程。
1、系統組成及工作原理
1.1 系統硬件組成
系統的結構如圖1所示。
C8051F064為試驗機的主控CPU,負責與用戶的對話和設備的控制。存儲器為非易失性存儲器,用于保存用戶設置的參數和系統的內部數據。液晶屏用于顯示人機對話界面。打印機采用微型打印機,打印測試報告。傳感器用于檢測試樣的抗張力。按鍵作為人機對話操作,負責指令的輸入。步進電機和驅動器為儀器的動力源,用于驅動試驗機的拉伸部件,對試樣進行拉伸運動。串口用于上下位機的通訊電平轉換。
1.2 系統工作原理
電腦抗張試驗機利用步進電機驅動傳動機構,使試驗機的動夾頭以設定的拉伸速度拉動被測試樣,利用拉力傳感器檢測試樣在被拉伸時所承受的最大拉力值并記錄試樣被拉伸的變形量,直到試樣被拉斷或拉潰為止。同時,系統將采樣到的力值和變形量以曲線和數字的形式在顯示屏上顯示出來,讓用戶了解試樣的動態性能參數。
2、主要硬件電路設計
2.1 C8051F064
C8051F064器件是完全集成的混合信號片上系統型MCU,具有59個數字I/O引腳,片內集成了兩個16位、l Msps的ADC;64KB可在系統編程的FLASH存儲器;4352字節的片內RAIVI;可尋址64KB地址空間的外部數據存儲器接口;硬件實現的SPI、SMBus/12C和兩個UART串行接口;5個通用的16位定時器;具有6個捕捉,比較模塊的可編程計數器/定時器陣列;片內設有看門狗定時器、VDD監視器和溫度傳感器;在使用JTAG調試時,所有的模擬和數字外設都可全功能運行;每個MCU都可在工業溫度范圍(-45℃到+85℃)工作,工作電壓為2.7-3.6V;端口I/O、/RST和JTAG引腳都容許5V的輸入信號電壓。
2.2 傳感器
測力傳感器是電腦抗張試驗機的關鍵部件,它的性能及準確度直接影響到整個測力儀的性能及指標。測力傳感器的種類很多,根據國標GB/TBl634-2000對測力儀用傳感器的要求,經過測試與比較,我們選用了S型傳感器以及柱式傳感器。S型傳感器用于檢定量程100kN以下的試驗機,100kN以上試驗機則用柱式傳感器來檢定。S型測力傳感器具有準確度高、可靠性好、性能穩定、可拉壓兩用、抗偏載能力強等性質,可用于電子皮帶秤、料倉秤、配料秤、機電結合稱、吊鉤秤及其他力值的測量與控制及計算機控制配料系統等。
2.3 PF8563時鐘日歷芯片
PCF8563是PHILIPS公司推出的一款工業級內含12C總線接口功能的具有極低功耗的多功能時鐘,日歷芯片。PCF8563的多種報警功能、定時器功能、時鐘輸出功能以及中斷輸出功能,能完成各種復雜的定時服務。甚至可為單片機提供看門狗功能,內部時鐘電路、內部振蕩電路、內部低電壓檢測電路(1.0V)以及兩線制12C總線通訊方式,不但使電路極其簡潔,而且也增加了芯片的可靠性,同時每次讀寫數據后,內嵌的地址寄存器會自動產生增量。
PCF8563有16個位寄存器,一個可自動增量的地址寄存器,一個內置32.768KHz的振蕩器(帶有一個內部集成的電容),一個分頻器用于給實時時鐘RTC提供源時鐘,―個可編程時鐘輸出一個定時器一個報警器,一個掉電檢測器和一個400KHz 12C總線接口。
所有16個寄存器設計成可尋址的8位并行寄存器,但不是所有位都有用。前兩個寄存器內存地址(00H,01H)用于控制寄存器和狀態寄存器,內存地址(02H-08H)用于時鐘計數器(秒一年計數器),地址(09H-0CH)用于報警寄存器(定義報警條件)地址0DH控制CLKOUT管腳的輸出頻率,地址0EH和0FH分別用于定時器控制寄存器和定時器寄存器。秒、分鐘、小時、日、月、年、分鐘報警、小時報警、日報警等寄存器,編碼格式為BCD,星期和星期報警寄存器則不以BCD格式編碼。當一個RTC寄存器被讀時所有計數器的內容被鎖存,因此在傳送條件下可以禁止對時鐘日歷芯片的錯讀。
3、軟件設計
軟件程序由參數設置、啟動、打印、設置編碼、出廠設置、結果統計等幾部分組成,流程圖如圖4所示。
4、測量結果
C8051F064集成了兩個1Msps、16位分辨率的ADC,試驗機的最大測試量程一般為300N,以此ADC對傳感器接收到的力值信號進行模/數轉換,系統的最小分辨率可達0.0046N,在測量時可達到很高的精度。
另外,力值傳感器的最大反應(變化)頻率一般為1kHz左右,用本系統的ADC,以1Msps的頻率對傳感器信號進行采樣,能夠完全保證系統可以采試樣的最大峰值。經實際測試,系統的靜態力值準確度一般都達到了0.1%左右。
5、結束語
本文所述試驗機和同類產品比較,具有測量精度高、可以實時顯示力值變形量曲線、可與上位機軟件配套使用、方便測試數據的管理等有優點。上位機顯示界面如圖5所示。該試驗機已經投入市場使用,具有良好的市場前景。
參考文獻:
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[2]M帕茲.結構動力學――理論與計算[M].地震出版社,1993.
[3]鄭百哲.包裝動力學[M].北京科技出版社,1990.
篇7
【關鍵詞】 OPAC 應用與開發 檢索策略
從當前的公共圖書資源管理模式來看:其中,聯機公共檢索目錄是一種相對突出的主流方式。因此,可以從技術層面進行深入的探索,這一種由美國一些大學圖書館發起的公共檢索系統,具有很多的技術優勢,從1976年的首批聯機公共檢索圖書館的發展來看,能起到更好的推動效果。早期OPAC延續傳統圖書館卡片目錄構建思路,能全面提供與卡目內容相符合的記錄內容,同時對于整個檢索的格式與需求點形成精細化的系統管理,具有很大的優勢。從這種系統檢索功能的整體發展來看,主要經歷了中心化、分布式、定制系統化不同時代的產品系列開發,構成整個系統的規模化發展模式,這種擴展現狀的整體改變,有不同的資料構成電子目錄的資料匯集,并形成整個擴展的統計資料、圖像、音像以及相關的綜合信息,服務對象也能從單一的圖書館讀者形成相應的多功能的網絡服務,形成分布式的信息資源管理系統。
1 OPAC發展階段
1.1 第一代OPAC
在第一代公共檢索系統的整體發展中,形成個性化的綜合發展模式,在具體的命名中,OPAC的名字采用的就是先組式系統方式,在上個世紀70年代,在很多的美國大學中,一些公共圖書館在研究具體的資助項目的基礎上,開始進行這方面的研究與探索,并采用的是非盈利方式的管理,并且在側重點上,也是為整個圖書館的工作人員服務的,這些具體的管理項目記錄著圖書資源的流動與編目,并沒有為用戶提供相應的公共檢索服務。因此,在這樣的環境下,就會產生出不是很充足的發展方向,主要是OCLC、RLIN、WLN和ULTAS等組成中形成公共檢索概念的整個應用,形成相匹配的字段運用模式,更好的實現整個系統的初步優勢。
在整個用戶界面的運用中,主要是采用菜單式的控制檢索過程,尤其是在這種技術操作系統相對復雜,必須要經過嚴格的專業訓練,才能更好的掌握相應的檢索技術,因此,在當時的背景下,要形成全面的推廣效果,這些還是存在一定的困難的,同時,作為一種新型的信息組織查詢系統,這種快速處理的方式也深的用戶的喜歡。
1.2 第二代OPAC
在第一展的基礎上,第二代的整體運用有著很大的優勢,尤其是在關鍵詞后組式的系統形成中,道了上個世紀80年代,這一種新技術的運用相對廣泛,并呈現出了更多的亮點,采用的書目信息檢索系統的模式,并在字詞后組配的實現后,形成關鍵詞組的檢索,能大大提高檢索的整體功能,尤其是在界面采用下拉菜單式的綜合管理,能提供相應的幫助、瀏覽運用,充分發揮出在檢索系統中的查詢、人機交互等效果,并具有一定的用戶導航效果,具有很大的綜合優勢,因此,通過綜合管理的效果運用,能形成高速檢索的管理方式,尤其是詞組檢索效果的融入,能大大提高整個檢索的功能。但是,在具體的檢索過程中,這些系統的運用,還存在有一定的誤差和不足,尤其是在檢索能力的界面設計、相應實踐、數據庫的建立等方面,還存在一定的誤差,尤其是在不同系統的綜合運用中,也會受到相互不兼容的綜合影響,帶來一定的困擾。
1.3 第三代OPAC
第三代公共檢索系統的發展呈現出更多的亮色,尤其是在整個檢索功能、技術的創新上,有了更多的突破,增強式的檢索以及匹配技術,檢索結果的相關性排序等新技術的推廣應用,更多的為公共檢索系統的全面升級注入了全新的技術要素,第三代公共檢索系統開始實現與用戶的相互交流,并實現理解與用戶需求能力的整體設計平臺,在現代化計算機的運用系統中,改善整個用戶檢索的策略和相應的過程,幫助用戶在整個過程中獲取更多的檢索結果。第三代公共檢索系統能具體的進行詞組檢索與關鍵詞的檢索功能,更多的為用戶提供聯機幫助,擴展整個圖書檢索的數據范圍,對于相應的目錄、專題數據庫、全文數據檢索等,形成整個信息資源的綜合管理,尤其是在用戶界面采用超文本的界面效果等,將不利于整個技術過程的綜合實現。
2 基于OPAC使用現狀分析
從目前整個聯機公共檢索系統的運用來看,整個系統的綜合模式有了更多的亮點,無論是整個經驗用戶還是沒有經驗的用戶都能形成Google的技術運用,形成圖書館目錄的搜素策略,從整個具體的運用來看,主要有這幾個方面的綜合表現。
(1)用戶首選的搜索選項往往是任意關鍵詞。在用戶首選的搜素系統來看,用戶習慣于在網絡上進行引擎搜素,尤其是在圖書館的綜合管理中,就會在聯機公共檢索系統中進行關鍵詞的檢索,在系統的運行中,會形成自覺判斷的匹配效果,尤其是在計算機信息充足的情況下,能形成更加精準的數據顯示,有利于整個系統功能的發揮,并在對圖書資源的題名、作者、關鍵詞等進行綜合檢索,并構建一部分系統的支持關鍵詞檢索匹配功能,大大增強整個系統的功能實現。因此,從大量的數據顯示中,形成整個功能匹配效果的模式運用,形成更加精準的效果運用。
(2)用戶不善于運用同義詞概念來修正搜索。在整個檢索功能的發揮中,在檢索效果不佳的情況下,可以進行相應類型的轉換,用戶可以采用技巧話的搜素功能,加上一個字或者采用專業術語的擴展等方式,或者運用相對應的同義詞進行替換,在這種形勢下,就能形成整個在線圖書目錄管理的有效途徑,在這中技術要求下,尤其是在運用同義詞檢索的情況下,可以有效實現對整個新老用戶的聯機公共檢索功能,表現出各自與網絡相連接的技術服務體系,更好的實現整個檢索效果的提升,形成不同檢索技術的綜合提升。
2.1 基于用戶使用情況及特點
(1)搜索的隨機性和缺少耐心,他們往往快速翻屏,不會花時間反復仔細地查看屏幕上所有的內容和選項,而是選擇第一個吸引眼球的有可能相關的鏈接。他們動作敏捷,但當結果似乎不夠滿意時同樣會迅速放棄。
(2)草率評估搜索結果,由于用戶普遍認為圖書館OPAC的搜索結果會像許多因特網搜索引擎那樣按相關度分級,因此僅根據前幾個結果便斷定自己的搜索是否有效,在瀏覽了首次出現的匹配后往往極少繼續瀏覽,多數用戶僅查看一個屏幕的匹配。
(3)愿意嘗試新事物,他們往往瘋狂點擊各種搜索選項,就像在網上沖浪一般,并不擔心系統會崩潰。他們很少花時間考慮如何構建完美的搜索策略,而更愿意花較多的時間來嘗試不同的事物。這種無畏或魯莽的勁頭讓新用戶走了許多彎路。
(4)缺乏經驗影響到了用戶的堅持性。經驗有限的新用戶無論年齡大小,在使用圖書館OPAC時都會遇到包括概念、有效關鍵詞組合和布爾運算符等方面的困難,從而更容易放棄搜索。
(5)關注超級鏈接,新用戶幾乎無一例外地把精力集中在OPAC中具有類似因特網超級鏈接功能的字段中。在某些語境中,只關注這些鏈接可能忽略屏幕上其它一些重要內容和細節級的用戶,這對于我們重新認識現行系統有著重要的意義,即我們應該建立起一個更簡便、更高效、更具親和性的系統與界面,使其真正符合終端用戶搜索圖書館目錄任務的實際需要。
3 基于OPAC應用開發及信息檢索研究
(1)應以用戶需求為中心,增強檢索功能,最大限度地滿足用戶快速、準確、全面地檢索所需文獻。OPAC系統應充分借鑒國外系統的先進技術與經驗,通過增加檢索點、完善檢索策略提供二次檢索以及提供各種輸出方式等多種途徑最大限度地滿足用戶檢索需求。
(2)未來的OPAC將是一個集成圖書館各種資源的目錄體系。用戶不僅可以檢索本館各類文獻資源,而且能夠方便地查尋其它圖書館的書目資源以及數字化資源。而要實現OPAC與館際類資源的集成,最大范圍地實現資源共享,不僅需要有先進的技術,更需要圖書館之間真誠的合作與不懈的努力,才能真正實現圖書館資源面向社會開放。
根據上述調查,本文認為OPAC系統雖然在基本功能方面差異不太明顯,但在影響用戶使用系統效果的若干核心指標上存在明顯差距,主要表現在以下幾個方面:
3.1 檢索功能
(1)檢索點:檢索點設置能否充分滿足用戶需求,直接關系到用戶檢索查詢服務的質量。以任意詞檢索為例,系統根據用戶輸入的檢索詞,自動查找書目記錄的所有字段內容,免去用戶選擇檢索入口的操作步驟。為用戶提供最方便、快捷的檢索服務。由于語言環境、用戶對象以及所采用的字符集的不同,國內外系統在檢索點設置方面各有特點。總體來說,國外系統提供的檢索點更完善。例如,提供20多個檢索點,以方便不同類型、不同層次用戶的檢索需求。
(2)檢索策略:檢索策略的好壞直接影響用戶檢索的查全率和查準率。目前,國內外系統的檢索策略雖各具特色,但國外系統則更為完善。除了提供基本的檢索方式如布爾邏輯檢索、精確檢索、模糊檢索,還提供功能強大的多語種檢索,例如,系統的多語種檢索能夠提供20種語言界面并支持多種字符集,而且國外系統還具有存貯檢索策略的功能[2]。而國內系統目前通常僅能提供中、英文兩種語言界面,在多語種檢索方面還很不完善,由于讀者群相對少,在書目數據的建設方面也存在明顯的疏漏。
(3)二次檢索:是在檢索結果中檢索。當檢中記錄太多時,在檢索結果范圍內查詢可有效地提高檢索效率,快速找到用戶所需文獻。目前國外系統都能夠進行二次檢索,而國內大多數系統只提供重新檢索[2],即另一次新的檢索,僅少數系統提供二次檢索功能。
(4)檢索限定:通過限制時間、地點、語種、文獻類型等方式縮小檢索范圍,幫助用戶快速、準確地檢中所需文獻。當檢索結果數目大時,其優點更為明顯。國外系統通常提供二次檢索附加檢索限定,例如,系統在檢索結果頁面提供出版時間、館藏地、語種、文獻類型等限制字段供用戶選擇。目前國內系統檢索限定功能通常出現在高級檢索(或復雜檢索)界面,僅少數系統提供二次檢索附加檢索限定。
3.2 檢索結果處理
在檢索結果的綜合運用中,要形成全面的系統管理模式,尤其是圍繞用戶的圖書資源需求,形成使用效果的綜合管理方式,在具體的應用中,要針對相應的排序組織檢索功能的實現,形成檢索結果的列表實現,消除面對大量無序檢索的不同影響。國外系統檢索結果處理功能總體來說更為完善,除提供記錄的多種顯示格式簡單、復雜等記錄的打印外,還提供按特定字段內容的排序顯示、存貯以及通過、發送等功能,而目前國內系統在這方面存在明顯差距,尚不能提供按字段排序、打印等。
參考文獻:
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篇8
【關鍵詞】TETRA數字集群 直通模式 上MAC
1 引言
TETRA數字集群直通模式(DM)是指移動終端之間直接進行通信的一種單工操作方式,是對集群模式的有效擴充。無論是否有集群網絡覆蓋,TETRA數字集群終端都可以進行直通模式操作。直通模式上MAC層的主要功能為系統同步、信道狀態的確定以及爭用控制等,是直通模式協議棧的重要組成部分。
2 直通模式上MAC
2.1直通模式協議棧的結構
直通模式協議棧遵循OSl七層模型,可分為物理層、數據鏈路層和網絡層,其協議棧結構如圖1所示。
物理層(PL)的功能主要為調制和解調、發射機和接收機的轉換、符號同步等。數據鏈路層(DLL)包含兩個子層:上MAC和下MAC。下MAC主要負責信道編碼和交織;上MAC的主要功能為信道狀態的確定、分片和重組以及爭用控制等。在DLL上,協議棧被垂直分成兩部分:控制面和業務面。控制面用于傳輸有尋址能力的信令信息。業務面用于傳輸無尋址能力的業務信息。網絡層主要包括直通模式呼叫控制(DMCC)實體,負責處理呼叫控制、短數據業務以及固有業務。
2.2上MAC的功能
上MAC的主要功能為爭用控制、分片和重組、業務信道的挪用、第2層地址的管理、幀和復幀結構的維護、DM信道狀態的確定以及無線鏈路的建立。
2.3DM信道
TETRA數字集群直通模式的1個幀由4個時隙構成,侶個幀構成1個復幀。一個DM信道占用兩個時隙,即一個載波存在兩個DM信道,分別定義為DM信道A和DM信道B。DM信道A由時隙1和時隙3組成;DM信道B由另外兩個時隙組成,如圖2所示。
一個DM呼叫占用一個DM信道。當終端發起一個DM呼叫時,如果DM信道A(時隙1和時隙3)已被占用,則在DM信道B上建立該呼叫;否則,一直使用DM信道A建立呼叫。當DM信道B被占用時,由于該信道上的時隙計數比DM信道A上的時隙計數延遲一個時隙,所以在DM信道B的內部,呼叫業務所占用時隙仍然為時隙1和時隙3。
每個DM信道有空閑、占用和保留三種狀態,分別表示無業務、業務進行中和業務結束中。
2.4幀結構的限制條件
根據特定時隙上傳輸的內容,對直通模式幀結構進行下列限制:
幀18用于同步功能,并在該幀的時隙1和3上發送直通模式同步突發(DSB)。
在占用過程中,在幀6和12的時隙3上,利用DSB發送占用信息;在時隙1上,發送業務信息。
在保留過程中,在幀6和12的時隙1和3上,利用DSB發送保留信息。
在占用過程中,允許在幀2、5、8、11、14、1 7的時隙3上,發送預占信息。
在占用過程中,允許在幀3的時隙3上,用直通模式線性突發(DLB)進行線性化。
在占用過程中,在幀1~17的時隙1上,發送業務信息。
3 上MAC的工作過程
3.1呼叫建立
根據從屬用戶的存在情況,直通模式的呼叫建立方式可分為不帶檢驗的呼叫建立和帶檢驗的呼叫建立。不帶檢驗的呼叫建立是指主控用戶不需要確定從屬用戶是否存在就可以發送業務數據;帶檢驗的呼叫建立是指主控用戶發送業務數據前需要獲得從屬用戶的確認消息。
(1)不帶檢驗的呼叫建立
不帶檢驗的呼叫建立過程如圖3所示。
當主控用戶的DMCC向上MAC發送DMA―UNITDATA_REQ原語(該原語攜帶DM_SETUP PDU)時,請求呼叫建立。在主控用戶的上MAC向下MAC發送發射機線性化指令之后,利用幀倒計數機制以適當的次數重復發送呼叫建立消息(圖2中的“SU”,使用DSB發送),主控用戶的上MAC由控制模式切換為業務模式,并通知下MAC在幀1~17的時隙1上發送業務數據(圖3中的“TC”)。
當從屬用戶的上MAC成功地解碼且解碼后的目的地址與從屬用戶的地址相同時,將接收到的呼叫建立消息通過DMA_UNITDATA_IND原語發送給DMCC。如果從屬用戶應用接受該呼叫請求,那么DMCC向上MAC發送DMC_CONFIGURE_REQ原語,上MAC由控制模式切換為業務模式,并且指示下MAC在幀1~17的時隙1上接收業務數據。
(2)帶檢驗的呼叫建立
帶檢驗的呼叫建立過程與不帶檢驗的呼叫建立過程類似。在帶檢驗的呼叫建立過程中,主控用戶要求從屬用戶對呼叫建立消息進行響應,該響應指示從屬用戶是否在線和是否接受該呼叫請求。在主控用戶接收到從屬用戶的呼叫建立確認消息之后,主控用戶開始發送業務數據。
3.2呼叫轉換
呼叫轉換是指主控用戶和從屬用戶交替發射權的過程,即PTT的切換過程。根據DM信道上爭用的情況,呼叫轉換分為不存在碰撞的呼叫轉換和存在碰撞的呼叫轉換。
(1)不存在碰撞的呼叫轉換
不存在碰撞的呼叫轉換過程如圖4所示。
主控用戶(圖4中的“用戶A”)通過發送業務終止消息(圖4中的“txc”)向從屬用戶通知呼叫業務結束,DM信道由占用狀態變為保留狀態。在信道保留期間,主控用戶的上MAC守候在幀1~17的時隙3,等待接收呼叫轉換請求消息。當主控用戶接收到一個有效轉換請求時,利用轉換確認消息(圖4中的“txa”)為成功發送請求消息的從屬用戶(圖4中的用戶B)釋放信道,則用戶A成為從屬用戶。在用戶B接收到轉換確認消息之后,用戶B成為新的主控用戶。
(2)存在碰撞的呼叫轉換
存在碰撞的呼叫轉換過程如圖5所示。
在組呼過程中。當不同的從屬用戶同時發送轉換請求消息時,就會發生爭用現象。上MAC通過基于二元指數back-off機制的時隙ALOHA算法,解決直通模式呼叫過程中的碰撞問題。
在從屬用戶發送轉換請求之后,該用戶的上MAC在下一幀的時隙1上等待接收主控用戶發送的響應消息。如果上MAC沒有接收到該消息,那么上MAC認為本次發送失敗。從屬用戶的上MAC根據第一次發送的情況并利用二元指數back-off算法產生一個隨機數K,在延遲K個有效時隙之后,上MAC再次發送轉換請求。圖5中的從屬用戶B和c在幀15的時隙3上同時發送轉換請求,由于消息發生碰撞,接入失敗。在延遲兩幀之后,用戶B第二次發送轉換請求,接入成功。
3.3呼叫預占
呼叫預占是指在呼叫過程中,主控用戶以外的用戶由于優先原因(例如:緊急呼叫),需要中斷當前的業務,重新建立呼叫的情況,該過程如圖6所示。
根據直通模式幀結構的限制條件,用戶只能在幀 2、5、8、1 1、14和1 7的時隙3上發送預占消息。圖6中的用戶B在幀5的時隙3上發送預占消息(圖6中的“p rq”)。在用戶A接收到該消息之后,向用戶B發送預占確認消息(圖6中的“par”和“pa”)。在用戶B接收到該確認消息之后,用戶B成為新的主控用戶。
3.4呼叫終止
呼叫終止是指整個呼叫業務結束,在下列兩種情況中出現呼叫終止情況:
(1)主控用戶釋放PTT且保留定時器定時時間到
主控用戶的DMCC向上MAC發送終止消息(DM_TX_CEASED),在上MAC以適當次數重復發送該消息之后,DM信道進入保留狀態,并且上MAC在幀6、12、18上利用DSB發送保留消息(DM_RESERVED)。當保留定時器定時時間到時,上MAC停止發送保留消息,DM信道進入空閑狀態。
(2)主控用戶主動釋放信道
主控用戶的DMCC向上MAC發送信道釋放消息(DM_RELEASE),在上MAC以適當次數重復發送該消息之后,DM信道進入空閑狀態。
4 上MAC協議棧的開發和測試
4.1上MAC協議棧的開發
在To rnado環境下,利用C語言對上MAC層協議棧進行開發。首先,基于上MAC功能和工作過程,設計上MAC與DMCC的接口原語和上MAC與下MAC的接口原,語;其次。根據k,MAC的功能劃分功能模塊;然后,對各個功能模塊進行編程;最后,對編寫的程序進行仿真和調試。上MAC協議棧開發的主流程如圖7所示。
上MAC程序主要包含中斷處理函數和主函數。每個時隙(~14.167ms)產生一次外部中斷,外部中斷觸發中斷處理函數的執行,中斷處理函數觸發主函數的執行。主函數主要包含接收處理模塊和發射處理模塊。
4.2仿真測試
在完成上MAC協議棧開發之后,利用Tornado環境中的VxSim仿真工具,對上MAC協議棧進行協議一致性測試。目標仿真器輸出窗口顯示協議棧測試信息,圖8示出了呼叫建立的仿真測試過程。
在主控用戶的I-MAC接收到DMA_UNITDATA_REQ原語之后,首先,上MAC檢驗該原語所承載的消息類型,當消息類型為DM_SETUP時,上MAC進入主控用戶發射流程;然后,上MAC采用幀倒計數機制發送8次DMAC_SYNC PDU,每個I-MAC PDU中承載了信息完全相同的DM_SETUP PDU;最后,上MAC指示下MAC發送邏輯信道類型為TCH的語音數據(圖8中的“U―TCH”)。
篇9
關鍵詞 過程控制系統;PLC;實驗裝置
中圖分類號:G642.423 文獻標識碼:B
文章編號:1671-489X(2017)02-0041-02
Development of Process Control System Experiment Module based on PLC//SHEN Yabin, ZHAO Tao
Abstract The process control experimental modules designed based
on PLC controller in this paper can be combined with PLC, PLC analog extended module to form the integrated experiment system with convenience and practicality, it can meet the requirements of process control, PLC experiment teaching, can make the students deepen their grasp of knowledge in process control system, PLC control, PID technology. At present the experiment modules have been awarded national invention patent.
Key words process control system; PLC; experimental device
1 前言
^程控制是一門理論與生產實際結合緊密的自動化專業課程,具有很強的工程實踐性,相應的過程控制實驗是本課程重要的教學環節。學生通過實驗,可以了解各種過程控制儀表(包括檢測元件及變送器、調節器和執行器),掌握過程對象的建模方法和過程控制系統的設計方法(包括系統構建、控制算法設計、控制參數整定等),并對計算機過程控制系統有一定的了解及掌握。
南京工程學院為提高學生的理論素質、實踐能力和改善就業,用大量資金購置多套專業實驗裝置。過程控制實驗室原先采用的是浙大中控10多年前的SUPCON JX-300 DCS系統,配上基于工業過程的物理模擬對象系統,該系統包括流量、溫度、液位、壓力等熱工參數,可實現系統參數辨識、單回路控制、串級控制、前饋―反饋控制、比值控制、解耦控制等多種控制形式。但由于使用年限較長,技術陳舊,且系統站點通信也不可靠,給實驗的正常開展及實驗效果帶來很大影響。
學校近年添置一套南京科遠自動化NT6000 DCS系統,但該系統沒有配備物理控制對象,只能在DCS的工程師站上進行模擬組態和運行,使得學生不能通過實驗真實體驗實際工業生產過程控制的具體流程,不能幫助學生真正建立過程控制系統的概念,存在理論和實踐脫節的問題。
以上兩種基于DCS的實驗系統都屬于站點多(包括現場控制站、工程師站、操作員站等)的大型裝置,占用實驗場地大,添置、改造成本高,實驗的靈活性、便利性較差。另外,PLC作為工業自動化的三大支柱之一,由于其技術的發展、性能的提高、組網通信功能的靈活,現已廣泛應用于過程控制領域,與過程控制的結合愈發緊密。為此,研究開發一套基于PLC控制器的混合信號實驗模塊。該模塊既可作為過程控制系統課程的教學實驗裝置,又可作為PLC課程的實驗控制對象,分別進行開關量和模擬量控制的多個實驗,減少專業實驗裝置的投資,有效提高裝置的利用率和實驗的便利性。此外,在該實驗模塊基礎上還可進行設計性拓展,有利于培養學生的動手能力、創新意識和科研素質。
2 實驗模塊設計
系統框圖 設計的基于PLC控制器的過程控制實驗系統框圖如圖1所示。該實驗系統由PLC、實驗模塊(PCB板)、PLC模擬量擴展模塊等構成,是一套便利性、實用性很強的實驗裝置,能滿足過程控制、PLC課程的實驗教學要求,還可為學生加深對過程控制系統、PLC控制、PID技術等知識的掌握,建立明晰的系統概念。
實驗系統各部分說明 由實驗模塊作為主要受控對象構成的實驗系統主要包括模塊PCB板、PLC控制器和PLC模擬量擴展模塊:PCB板包括DC-DC電路、信號給定及被控對象電路(模擬PI調節模塊和模擬二階被控對象模塊)、數字信號輸入輸出電路、譯碼鎖存及數碼顯示電路、PCB板輸入輸出接口、第一端子排和第二端子排;PLC控制器包括電源電路、PLC控制器輸入輸出接口和中央處理單元;PLC模擬量擴展模塊包括PLC模擬量擴展模塊輸入輸出接口。數字信號輸入輸出電路、譯碼鎖存及數碼顯示電路和PCB板輸入輸出接口均通過第一端子排與PLC控制器輸入輸出接口相連接,信號給定及被控對象電路通過第二端子排與PLC模擬量擴展模塊輸入輸出接口相連接。
實驗模塊的特點 采用通用化設計,PLC主機及其模擬量輸入輸出模塊完全可以根據用戶要求自行配置,如西門子、三菱、歐姆龍、松下、臺達等,適應性強;功能全面,實驗項目豐富,結合過程控制和PLC的經典控制實驗,可以豐富目前高等院校過程控制及PLC實驗教學內容;成本低廉、輸入輸出接口通用、使用靈活方便、擴展靈活、易于維護、占用PLC資源少,方便教學實驗,具有良好的應用前景。
3 實驗項目的開發
基于PLC控制器的過程控制實驗模塊,作為模擬被控對象,結合PLC及PLC的模擬量輸入輸出模塊,既可以做諸如多路信號巡回檢測及數據處理、基于PLC的數字PID閉環控制、顯示及報警等傳統過程控制的實驗,也可做諸如帶倒計時的交通信號燈控制、順序控制、多路彩燈控制等經典PLC實驗,功能全面。
基于PLC的巡回檢測及數據處理實驗 由PCB板上的信號給定模塊提供兩路模擬實測物理量,經PLC(以西門子S7 200 PLC為例)模擬量擴展模塊(型號EM235)定時采集輸入,與內給定值進行比較,輸出相應切換信號,并且可以設定物理量的上下限值進行越限報警,同時實現實測物理量的顯示。
基于PLC的PID閉環控制實驗 可通過PCB板上的調試開關連接模擬PI調節模塊102c和模擬二階被控對象模塊102b,模擬二階被控對象模塊102b的輸出量通過PLC模擬量擴展模塊(型號EM235)輸入,通過信號給定模塊102a改變給定值,通^模擬對象輸出量的顯示觀測PID閉環調節的過程,可以通過實驗比較模擬PI調節與PLC的數字PID調節的效果。
基于PLC的交通信號燈控制系統 由PCB板上的16個LED指示燈分別模擬十字交通路口的12個紅、黃、綠指示燈和4個路口4輛汽車的行止狀態,由PLC的數字量輸出口進行控制,東西、南北向的交通控制時間可由數碼管進行倒計數顯示。另外,若將12個紅、黃、綠LED指示燈分成3組,就可模擬進行不同要求的彩燈實驗;還可將16個LED燈分組模擬不同對象,進行各種順控實驗。
4 結語
采用基于PLC的過程控制系統實驗模塊,豐富了過程控制系統和PLC兩門課程的實驗項目和實驗內容,可以方便地組成多種控制實驗,模塊結構配置簡單、靈活,綜合性強、性價比高。該模塊將開關量、模擬量采集與控制結合起來,充分模擬工業控制實際。通過該系統可以使學生對過程控制系統和PLC控制有比較全面的認識和理解,更重要的是能讓學生將過程控制和PLC的理論知識與工程實踐得到很好的結合,實現把多種專業知識在實驗環節中交叉、融合,為解決目前高校過程控制教學實驗設備陳舊落后的問題提供設計思路,具有良好的實踐意義。■
參考文獻
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篇10
關鍵詞 CRP;數字化校園信息平臺;開發和建設;信息化
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2013)13-0040-02
高校數字化校園信息平臺是以高校校園網絡為基礎,利用先進的計算機技術、網絡通訊技術、先進的管理理念對高校的教學、科研、管理、師生生活服務和社會服務等全部信息資源進行全方位的信息化和數字化,并集成、整合這些曾分散的資源,從而構成唯一的數據中心、統一門戶、統一權限控制、統一身份認證、統一用戶管理、統一資源管理的數字化校園信息平臺;高校進行數字化校園建設對于高等教育實現現代化,高校實現跨越式發展具有十分深遠的意義。
隨著信息化時代的發展,國內外高校對校園信息化建設工作不斷加大投入,很多高校制定了一體化的建設規劃和投入了巨大的人力物力,數字化校園數據平臺的建設越來越受到人們的重視,普及程度不斷加深。現今美國大學校園的信息化水平最為領先,圖書館網絡、科研教學活動甚至師生們的生活都被納入信息化體系中,教育高度信息化,形成完善的信息網絡。
1 數字化校園信息平臺建設存在的問題
當前高校在整體校園信息化建設還存在很多問題,目前我國高校陸續將數字資源建設以及現有應用系統的整合作為主要任務,很多高校在學校自身發展的過程中已經逐步建立起來了如教務處的教學管理平臺,學生處的學生管理平臺,學校教師的OA辦公平臺等分散的信息化應用系統。由于各個系統都是根據各個部門需要建立起來的,信息化應用系統來自于不同的廠家,使用不同的接口和數據格式,運行開發環境兼容性也比較差,各個信息化應用系統數據共享比較困難。
校園內各部門的各種信息應用系統重復建設嚴重且沒有唯一的數據源、統一的用戶管理、統一的資源管理和統一的權限控制,彼此之間相互獨立,“信息孤島”現象比較嚴重,校園內的各種信息資源不透明,不能很好的滿足高校教學、育人、科研和管理決策的需求。
2 基于CRP的數字化校園信息平臺
很多高校已經意識到校園信息化建設是一個整體工程,需要統觀全局,而不是以各個部門自行建設的孤立的信息化應用系統的形式存在,對現有孤立的信息化應用系統進行整合、融合是校園信息化發展的必然方向。清華大學根據研究,率先根據企業的ERP(Enterprise Resource Planning)提出了URP(University Resource Planning)理念,用以指導其數字化校園建設并取得成功。根據大多數的學校的特征,廣東工程職業技術學院在ERP 和URP 的基礎上提出了校園資源計劃(CRP—Campus Resource Planning)的概念,本研究就是基于CRP的數字化校園信息平臺的開發和建設。
為了響應《國家中長期教育改革和發展規劃綱要(2010-2020)》對信息化建設和全國教育信息化不斷推進的需求,只有不斷的提高和完善校園信息化建設,搭建滿足高校需求的數字化校園信息平臺才能緊跟國際、國內的步伐更好地培養人才。本研究將開發和建設基于CRP(Campus Resource Planning)數字化校園信息平臺,構建出唯一的數據源、統一的用戶管理、統一的資源管理和統一的權限控制的透明的數字化校園信息平臺,更好服務于教學、服務于育人、服務于科研、服務于高校管理、為學校的決策提供可靠的依據。
2.1 研究對象、研究目標、研究內容及擬解決的關鍵問題
研究對象:基于CRP的數字化校園信息平臺。
研究目標:構成統一的用戶管理、統一的資源管理和統一的權限控制的數字化校園信息平臺;通過標準組織和業務流程,推動高校制度上的規范化,比如制度創新、管理創新,最終實現教育信息化,以提高教育管理水平和效率為目標,同時將開發的CRP數字化信息平臺軟件模塊推廣到其他學校促進教育信息化的發展。
研究內容:主要研究和開發基于CRP的數字化校園信息平臺,將校園資源進行提煉、整合、數字化,基于工作崗位進行數據采集,用規范化的工作流程建立一個接口規范統一的平臺,將校園的各種信息資源和各個部門的數字應用系統相結合,真正實現校園數字信息的共享與交換。并為用戶設定統一的訪問入口界面,后期的應用系統設計也必須符合統一的規范化要求。
擬解決的關鍵問題:①已有信息系統的整合;②基于工作崗位信息數據的采集;③業務流程的標準化、流程化再造;④唯一數據中心的建立;⑤本地化功能模塊的開發。
2.2 擬采取的研究方法、實驗方案
1)該系統研究采用應用層,中間層和數據層的三層體系結構,在數據層建立唯一的數據中心,中間層建立統一的接口和規范,應用層建立各種應用。
2)整體規劃,分布實施。
3)建立唯一的數據中心,數據中心是高校數字化校園信息平臺建設的基礎。
4)通過數據層的數據中心和中間層實現共享數據庫與各業務系統的數據交換,從而達到全校信息共享,同時利用校園統一應用門戶的模式把各業務應用系統提供的服務集成在一起,最終實現單點登錄,達到統一門戶與統一身份認證。
2.3 研究的創新之處
1)基于ERP、URP和CRP的理念,開發和建設基于CRP的數字化校園信息平臺。
2)構建唯一的數據中心、統一的用戶管理、統一的資源管理和統一的權限控制的數字化校園平臺。
3)基于工作崗位的數據采集,教師日志、輔導員日志、班主任周志、教官日志、值班日志、安全保衛日志、宿管員日志等,全校人人都參與到數字化校園信息化平臺的運行和維護中來。
4)將全校的信息資源如一卡通、圖書館資源和教學資源平臺等整合到CRP數字化校園信息平臺。
2.4 研究過程
1)對數字化校園信息平臺進行系統分析,構建唯一的數據中心,研究確定統一數據中心的數據和數據間的關聯關系,重要的數據有部門信息、教職工卡號信息、課程信息、培養計劃信息、師資數據、學生數據等。
2)研究各部門的工作過程,將部門和崗位工作過程系統化、標準化、數字化,基于工作崗位進行定期的數據采集,讓全院師生共同維護和建設數字化校園信息平臺。
3)研究制定統一的平臺、接口規范,實現各個模塊間信息的共享和交換,為新開發的信息化應用提供統一的平臺接口和規范。
4)根據各個部門的工作過程和提出的具體業務需求開發功能模塊,功能模塊的開發過程中將大量使用前面做好的基礎數據,大量的系統應用就是基于基礎數據進行,將各個模塊掛載到系統中,為用戶提供統一的訪問界面。
2.5 研究成果
1)構成唯一的數據中心、統一門戶、統一權限控制、統一身份認證、統一用戶管理、統一資源管理的數字化校園信息平臺。
2)根據信息化的剛性化特征,對相應部門和工作崗位的業務流程進行信息化流程再造,從而在推動信息化的同時達到提高高校進行管理制度創新、服務創新,最終實現依托信息化條件下的決策科學化和管理規范化。
3)基于工作崗位信息數據的采集,讓學校人人都參與到信息化系統的建設和維護中來,更為重要的是,可以將整個系統各個模塊包括各個崗位的數據提取出來進行智能的處理并通過圖表的方式顯示出來,使學校的各項工作可視、可控及可持續改進,提供給高校決策層進行管理決策。
基金項目
2013年海南省高等學校科學研究項目,項目編號(Hjkj2013-57)
參考文獻
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