基于构件装配的虚拟仪器技术研究.pdf

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1、虚拟制造技术现代制造I程(ModemManufacturingEngineering)2013年第6期基于构件装配的虚拟仪器技术研究+赖红1，王寅峰1，何岭松2(1深圳信息职业技术学院，深圳518000；2华中科技大学，武汉430074)摘要：针对传统仪器中硬件决定仪器功能所带来的测量仪器功能单一、灵活性差的问题，在以数据为中心和现场可编程虚拟仪器内核模型的基础上，提出了基于构件装配的现场可编程虚拟仪器(FPVI)内核的总体软件体系结构模型，实现了虚拟仪器系统的动态重构。关键词：虚拟仪器；构件；下一代

2、测试仪器；软件体系结构中图分类号：THl65．3文献标志码：A文章编号：167l_3133(2013)06—00”—04ComponentbasedvirtualinstrumentationdevelopmenttechnologyLaiHon91，WangYinfen91，HeLingson92(1ShenzhenInstituteofInformationTechnology，Shenzhen518000，Guangdong，China；2HuazhongUniv．ofSci．&Teeh．，Wu

3、han430074，China)Abstract：BasedondataprocessingandFieldPro卿insVirtualInstntmentation(FPVI)model，thedy眦miereeonfigurablestructuremodelofvirtualinstrumentationisproposedaccordingtotheconditionsofbadflexibilityoftraditioninstrumentation．By-namicrecontigurat

4、ionvirtualsystemhasbeenrealizedbytheuseofcomponentbasedkernelassemblemodel；inthisway，themeasurementresourcecanbeaddedanddeletedfreelyintheinstrumentationsystem．Keywords：virtualinstrument；component；nextgenerationmeasurementinstrument；softwarearchitecture

5、0引言传统基于虚拟仪器的测控系统开发需经过代码编写、代码编译和代码链接，系统开发后离开了虚拟仪器开发平台无法对系统功能进行升级【l。71。本文提出了基于构件的虚拟仪器，使构件装配后可以独立运行，测控系统从装配脚本中取出装配构件的属性描述进行装配，虚拟仪器装配解析器占用空间很少，可嵌入于容器构件，因此，现场可编程虚拟仪器(FieldPro—grammingVirtualInstrumentation，FPVI)可以实现逻辑开发环境和运行显示环境的统一。1基于构件装配的虚拟仪器系统总体结构基于构件装配的虚

6、拟仪器系统主要由现场可编程虚拟仪器内核(FPVI内核)、动态重构管理平台、FPVI编辑平台、XVIML语言规范、XVIML语言解析器和FPVI运行平台组成，其总体结构如图1所示‘聃1。根据XVIML对于FPVI的内部描述规范，通过FPVI编辑平台可设计装配脚本，XVIML语言解析器从装配脚本中取出装配构件的属性描述，从现场可编程虚拟仪器内核取出构件、连接件，以及构件的约束关系对系统进行装配，装配完成后就可以生成虚拟仪器系统。卺FPVI内核颥+系统配置文件l⋯、、———“卤．谴图1基于构件装配的虚拟仪器

7、系统总体结构FPVI描述系统的组织结构，FPVI元素之间的关联关系是支配系统设计的原则和方针，主要由FPVI的虚拟仪器构件、规范构件间交互行为的连接件，以及系统配置描述组成。本文提出了FPVI内核的总体软件体系结构模型如图2所示。·国家高技术研究发展计划资助项目(2008AA042133)；广东省自然科学基金项目($2011010006109)；深圳市战略性新兴产业发展专项资金项目(JCYJ20120615101127404)27。哥一构台一壶翌一动管一2013年第6期现代制造工程(ModemManu

8、facturingEngineering)图2FPVI内核的总体软件体系结构模型FPVI内核的总体软件体系结构模型由五种元素组成：构件、连接件、约束、端口和角色，其中构件、连接件和约束是最基本的元素。2现场可编程虚拟仪器构件模型FPVI构件模型实际上就是对构件的规范、构件的构造和构件的选择进行统一的描述，通过对虚拟仪器的应用场景进行分析，可以把FPVI构件分为装饰说明类组件、测控硬件类组件、操作类组件、信号处理类组件和显示类组件几大部分，FPVI构件分类