軟件工程碩士論文精選范文:遙測設備測試儀軟件系統的實現研究

來源: www.126151.tw 作者:linbingkun 發布時間:2013-08-11 17:20 論文字數:22314字
論文編號: sb201308081240057339 論文地區:中國 論文語言:中文 論文類型:碩士畢業論文 論文價格: 150
測試儀軟件的參數裝訂、數據采集、USB 串口通信等各項功能,對每項功能的設計思路和實現過程進行詳細闡述。然后,對實現這些功能所采用的軟件關鍵技術如多線程、線程安全保護、動態鏈
緒論
 
1.1 課題研究背景及意義
導彈的研制過程復雜,難度大,要求高,通常要用遙測設備對其進行地面試驗,遙測設備的好壞將直接影響到導彈性能的評估。為了對遙測設備性能進行全面測試,研制了遙測設備測試儀,該測試儀可發給遙測設備各種指令控制信號,可模擬輸出彈上信號給遙測設備,并回收遙測設備的測試數據,對數據進行處理和分析,從而判斷遙測設備能否正確測試導彈性能參數。本文所設計的遙測設備測試儀軟件是測試儀完成測試功能的控制和分析處理部分,相當于現今流行的“虛擬儀器”的軟件部分。
對遙測設備的測試必須在此軟件的正確控制下才能順利完成,測試所得的數據也必須由該軟件接收和處理,并作出正確分析,才能得到準確的測試結果,因此該測試儀軟件在遙測設備測試系統中起到關鍵作用,尤其在測試參數復雜多樣的測試系統中,設計出好的軟件系統能大大提高測試性能和效率,具有高的研究價值[1]。綜上所述,基于虛擬儀器技術的開放式框架,進而研究遙測設備測試儀的軟件系統,對提高遙測設備測試技術水平,使其更好的完成導彈研制過程的地面試驗測試任務,具有非常重要的意義。
 
1.2 國內外研究現狀
傳統測試存在很多缺陷。首先是儀器,傳統測試儀器如示波器等具有功能固定,成本高等缺陷,使之無法滿足測試參數種類越來越多的現狀,如果每次都針對某個測試需求而制作一種測試儀器,不僅浪費資源,還會經常重復同樣的工作。其次是數據處理方式,傳統的測試方法是打開設備,待一個測試周期完成,取出存儲介質中的測試數據,再用數據分析軟件對數據進行分析,這樣的方式無法實現在線狀態的監控,且處理起來很麻煩[2]。另外是測試結果,傳統測試中,將固態數據處理分析完后,由人工對分析結果進行總結和整理,編寫測試結果報告,這樣的方式費時費力,容易出錯且效果不好。
在過去的二十多年里,PC 機性能得到大幅提高,硬盤、顯示和總線帶寬不斷優化,應用軟件功能和多種軟件技術長足發展,再加上計算機的數據存儲和數據處理能力更加強大[3]。為了將 PC 機的性能優勢應用到測試中,人們提出把測試的控制和數據分析處理功能從傳統的硬件電路板搬到計算機上,也就是用測試儀軟件來完成。這樣的測試軟件控制測試更加人性化,并可快速復制和移植,而且軟件功能和界面可自定義,使得設計更加靈活多變,能極大地提高了測試系統的集成化、自動化和智能化程度。近年很火熱的“虛擬儀器”就是這種思想的具體體現,即把測試儀系統分成硬件和軟件兩部分,軟件控制硬件進行測試和獲取測試數據,再由軟件再進行測試數據的處理和分析,并作出測試結論和報告,因此對測試系統軟件的研究在國內外漸漸受到廣泛關注[4]。
“虛擬儀器”與傳統儀器的區別在“虛擬”二字上,“虛擬”指的是測試儀的操作界面是運行在計算機上的數字界面,由圖形化控件和程序代碼來完成控制和數據處理等功能?,F代計算機在軟硬件方面都有快速的發展進步,例如運行速度不斷提高,采用分布式數據處理方式、圖形化軟件界面、強大的網絡功能等,這些提高也成為推進測試控制軟件飛速發展的動力[5]。與傳統測試儀器相比,“虛擬儀器”結合了計算機的這些先進技術,具有很高的性價比,逐漸成為測控領域里測試儀器發展的主流。美國 NI(National Instrument,國家儀器)公司在 1986 年首次提出“虛擬儀器”,隨后又迅速推出了開發測控軟件的專業化應用環境 LabWindows/CVI 和 LabView,這些專用軟件開發環境的不斷升級,使得軟件開發變得更為容易,推動著測控軟件研制的腳步,大大降低了開發人員的工作難度和開發周期。這些軟件給用戶提供了可視化的多種圖形控件,幫助設計者構建界面;還擁有各種功能函數庫,方便代碼開發;并支持如多線程及線程數據保護等多種高級軟件技術,在測試系統的實時監控、數據采集等應用中,體現出很高的優越性[6]。
例如當采集數據量大,采集時間較長時,傳統的編程方法要求軟件系統必須等待采集任務結束后,才能響應用戶的其他操作需求,常導致用戶界面卡住,像是電腦死機,這不僅造成時間的浪費,還使系統功能受到限制,很難達到多功能高性能的目的,而利用先進的多線程技術解決此問題很容易。多線程的使用使得系統軟件在數據采集的同時,還可以分析和顯示數據,給系統工作狀態的實時監控提供方便,還節省了測試時間,增強了系統功能,因此必將會被廣泛應用于測試系統[7]。
另外,不斷涌現的多種高性能低成本的 A/D、D/A 轉換器,以及各類型傳感器精度的不斷提高,為測試系統的性能升級帶來動力。利用這些批量生產的芯片設計出高精度的測量前段組件,使可測量的信號多樣化,測量精度也越來越高[8]。一個由高精度信號采集硬件配以高性能控制和數據處理軟件組成的測試系統成為人們進行多種測試的首選。
 
2 測試儀軟件系統設計
2.1 測試儀軟件開發平臺......................5
2.2 測試儀軟件頂層設計......................5
2.3 測試儀軟件模塊設計........................8
3 測試儀軟件功能實現和關鍵技術
3.1 軟件功能設計及實現..................25
3.2 軟件系統關鍵技術...................32
4 測試儀軟件功能測試及結果分析4.1 測試儀軟件測試系統................... 45
4.2 測試方法和結果判定.................... 46
4.3 對測試儀軟件上述功能的測試和結果..................... 47
 
結論
本文研究了遙測設備測試儀軟件系統的設計與實現。該軟件以模塊化為思路,貫穿整個設計過程,將系統所有的功能按模塊劃分為總線自檢、設備自檢兩個自檢模塊,電源監控、數字量等七個功能模塊,以及智能測試模塊共十個模塊。兩個自檢模塊在開始測試前對系統通信功能和硬件基本性能進行測試,并在發生錯誤時幫助系統找到大致錯誤方向;七個功能模塊是測試儀測試功能的具體內容,對測試儀供電狀態進行監控,并實現具體的指令控制、數字信號控制和數據采集、處理、分析等功能;智能測試模塊是一個綜合模塊,它對除電源監控模塊之外的六個功能模塊進行功能整合,用程序控制測試的進程和順序,完成六個模塊的測試功能,并在測試結束后,自動生成測試結果的分析報告,減輕測試者的工作量,使測試更自動化更智能化。
本文研究了測試儀軟件的參數裝訂、數據采集、USB 串口通信等各項功能,對每項功能的設計思路和實現過程進行詳細闡述。然后,對實現這些功能所采用的軟件關鍵技術如多線程、線程安全保護、動態鏈接庫等進行了詳細論述,并給出應用的注意事項。
 
參考文獻
[1]王宏強.基于虛擬儀器技術的工業控制系統開發[J].工業控制計算機,2004,17(4):13-14
[2]金玉紅.彈載計算機測試系統通用軟件平臺設計[D].上海:同濟大學軟件學院,2007
[3]喬建良.虛擬儀器的現狀及應用前景[J].信息技術,2001,17(3):315-324
[4]同長虹.虛擬儀器的開發和應用[J].信息技術,2005,34(2):26-27
[5]Taner Topal. Software Development for the Analysis of Heartbeat Sounds with LabVIEWin Diagnosis of Cardiavascular Disease[J]. Spring Science & Business Media, 2008, 32:409-421
[6]聶珍.煤礦救援機器人環境信息檢測與處理系統研究[D].西安:西安科技大學,2009
[7]Jisen, Wang Zhuo. Design of the measuring and controlling system of test bed forhydraulic bursting based on LabWindows/CVI[C]. CECNet 2011, vol.1
[8]劉立月.LabWindows/CVI 在測控系統中的應用及其接口[J].華東交通大學學報,2004,21(2):80-84
[9]方曉毅.LabWindows/CVI 在 USB 接口數據采集器開發中的應用[J].常州工學院學報,2010,23(1):28-31
[10]方曉毅.基于 USB2.0 和 LabWindowsCVI 的數據采集器開發[D].江蘇:江蘇大學電氣工程,2008

原文地址:http://www.126151.tw/gclw/7339.html,如有轉載請標明出處,謝謝。

您可能在尋找工程碩士方面的范文,您可以移步到工程碩士頻道(http://www.126151.tw/gclw/)查找


深圳证券交易所股票