（机械电子工程专业论文）cadc通用测试系统的开发.pdf

一皇主登苎盔兰望茎璺墼 论文题目：c a d c 通用涌试系统的开发 硕士生：程远忠 导师：杜平安教授 摘要 通用大气数据计算机( c a d c ) 是飞行器、发动机、自动控制系统、导航系 统、火控系统、空中管制系统以及告警系统等的仪表显示必不可少的测试设备。 本论文作者为该设备开发了一套通用测试系统( d s q ) 。论文介绍了d s q 的总 体结构设计，功能模块( 组件) 的划分；然后详细阐述了各模块的功能及实现方 法，以及各模块之问的通信机制。该系统充分利用了w i n d o w s 的新技术及内核 对象，以使大气数据计算机的测试过程高效，稳定，自动，并使该系统的操作简 单易行，同时，该系统还具有灵活的扩展性和通用性，以满足不同的测试项目的 要求。目前该系统已交付军工企业试运行，状态良好，运行可靠。 ，(、i 关键字；大气数据计算机，全自动测试设备，进程，线程淳件对象，关键段，虚内 存，同步x 第2 页 皇量型塾查兰丝塞旦堑 t o p i c ：d e v l e l o p m e n t o ft h eu n i v e r s a l t e s t i n gs y s t e m “c a d c g r a d u a t es t u d e n t ：c h e n g y u a n z h o n g t u t o r ：d u p i n g a n a b s t r a c t t h ec e n t r a l a t m o s p h e r ed a t ac o m p u t e r ( c a d c ) i san e c e s s a r ym e a s u r i n g e q u i p m e n tt op r o v i d ed a t aw h i c ha r ed i s p l a y e db yi n s t r u m e n t so na i r p l a n e ，e n g i n e ， a u t o m a t i cc o n t r o ls y s t e m ，p i l o t i n gs y s t e m ，f i r e p o w e rc o n t r o ls y s t e m , a i r l i n ec o n t r o l s y s t e ma n dw a r n i n gs y s t e m , e t c au n i v e r s a lm e a s u r i n gs y s t e m ( d s q ) f u rc a d c ， w h i c hi sd i v i d e di n t os i xm o d u l e s a c c o r d i n gt ot h er e q u i r e m e n t s ，i sd e v e l o p e db yt h e a u t h o ro ft h i s p a p e r t h em e t h o dt or e a l i z et h ef u n c t i o no fe a c hm o d u l ea n d c o m m u n i c a t i o n sm e c h a n i s mb e t w e e n m o d u l e sa r ei n t r o d u c e db yd e t a i li nt h e p a p e r i t a l s o d e t a i l e d l ye x p a t i a t e s f u n c t i o n sa n dm e t h o d su s e di nm o d u l e sa n dt h e c o m m u n i c a t i o nm e c h a n i s mb e t w e e nm o d u l e s s o m el l e wt e c h n o l o g i e sa n dk e r n e l o b j e c t sa r ea d o p t e di nw i n d o w si n o r d e rt oc o n t r o lc a d ct ow o r ke f f e c t i v e l y , s t e a d i l ya n da u t o m a t i c a l l yt om a k et h es y s t e mb em a n i p u l a t e de a s i l y w h a t sm o r e ， t h i ss y s t e mc a l lb ee a s i l ye m e n d e da n ds a t i s f i e dr e q u i r e m e n t so fd i f f e r e n tm e a s u r i n g i t e m s t h e s ed a y s ，t h i ss y s t e mh a sp u ti n t op r a c t i c ei na ne n t e r p r i s eo f w a ri n d u s t r y , a r er u n n i n gw e l l k e yw o r d ；c a d c d s q p r o c e s s t h r e a d e v e n t c r i t i c a l s e c t i o n v i r t u a l m e m o r y s y n c h r o n i s m 第3 页 一三型垫盔兰迨塞旦墼 第一章前言 飞机产品的大气数据信息即自由气的静流压、动压、静温、高度、高度偏 差、高度变化率、指示空速、真空速、马赫数、马赫数变化率和大气密度等参数， 是飞行器和发动机自动控制系统、导航系统、火控系统、空中管制系统以及用于 航行驾驶的仪表显示、告警系统的必不可少的信息。准确的大气数据信息对提高 飞行的安全性和经济性起着相当大的作用，因此，飞机产品在生产过程中必须进 行严格的测试。 我国过去生产的飞机产品，通常是引进国外具体测试系统进行验收，但引进 的测试设备存在如下不足： 不同型号的测试系统只测试具体产品的几项指标，同一产品可能要在多 个系统上测试，增加了劳动强度。 引进的测试系统通常软件固化在硬件上，升级困难。购买新的系统，旧 系统会淘汰，不利于资源的使用。 保密性差，开发的新产品要让国外了解测试流程。 在实际应用中。各测试机对大气数据计算机的要求不近相同，特别是所 需的大气参数的具体形式各种各样。因而，测试机对大气数据计算机的专用测试 设备的要求也不近相同。许多大气数据计算机的测试机在基本功能上都相同，但 往往会因为个别信号的不同而造成重复设计另外这些试验器属于半自动仪嚣， 测试过程蔓由人工干预进行。 本系统设计能够对许多种大气数据计算机进行测试，满足多种大气数据计算 机的测试要求，并尽量减少人工干预。全自动测试设备的研制正是基于这个思想， 同时由于计算机产品越来越普及。使全自动测试设备的研制成为可能。 本系统是基于w i n d o w s 图形界面的系统，为熟悉w i n d o w s 的用户喜爱，在 用户的操作中采用向导的方式，给用户的使用提供了方便，且在配置验证数据肘 失误性大大减少。该系统充分利用w i n d o w s 内核的技术( 如二级c a c h e 、r e s i s t e r s 、 虚拟内存管理技术、进程、线程等) ，更进一步提高了效率和节约资源的使用。 本系统开发一套通用性的测试系统，改变过去测试不同飞机产品引进不同测 试系统的历史通过技术人员的数据配置和硬件配置，再把测试数据交付工人， 第4 页 电子科技大学论文用纸 由工人完成多项产品的测试、验收。 该系统根据企业软件设计规范完成如下功能： l 数据配置：针对不同产品预先对该产品进行测试数据配置。验收产品时 仅选定不同的项目进行测试。 2系统自检：测试产品之前要保证系统电源处于正常状态，应检查测试设 备内单个电路精度，并进行校正。 3 诊断调试；调整大气数据计算机处于稳定测试状态。 4p c 4 2 9 及r s 2 3 2 ：返回一些j j l i 试附带数据。 5实时测试：完成产品的测试及测试数据的动态显示。 第5 页 曼i 翌垫盔茎丝塞旦堑 第二章总体设计 2 1系统组成 中央大气数据计算机( c e n t r a la t m o s p h e r ed a t ac o m p u t e r ，以下简称 c a d c ) 是一种采用通用型中央信息处理机的数据采集和处理系统。c a d c 利用 它的上一级控制设备提供输入信号( 如总压、静压、总温、攻角和离散量信号等) 去控制硬件设备( 如传感器、压力机等) 取得采样值，进行一系列的数学处理后 返回输出信号( 如高度、速度等) 给它的上一级控制设备。 全自动通用测试设备( 以下简称d s q ) 即是c a d c 的上一级控制设备。它 包含一个接口箱和一套p c 系统( 包括软件系统和硬件系统) ，如图2 1 所示。其 中，接口箱是p c 系统与c a d c 的连接点。p c 机通过系列的p c 插卡( 如模 数、数模转换器，1 5 3 b 数据块等) 将操作员的操作指令发送给接口箱，接口箱 再将其转送给c a d c ，同时，接口箱接收c a d c 返回的输出信号并传给p c 机， p c 软件系统对这些返回数据进行分析处理，从而判断被测试产品是否合格。 4 0 c i 王z ，j 1 5 v 4 伽 z ，1 1 5 v 4 0 0 h z 。1 1 5 v 5 0 h z ，2 2 0 v 图2 1 第6 页 电子科技大学论文用纸 2 2p c 软件系统方案设计 d s q 系统是一个庞大的软硬件集合系统，其涉及的技术要点广泛、复杂， 在其设计过程中采用了系统分解的方法每个子系统由专人负责。本论文作者设 计了p c 软件系统组成部分( 以下所说的系统均指该p c 软件系统) 。 本系统设计时以通用性及开放性作为指导原则。所谓通用性是指系统可以测 试各种型号的飞行器产品，以及用户可根据不同的测试项目配置不同的参数，随 时更改所需要的输入参数和输出参数以判断产品是否合格。所谓开放性是指系统 对外提供规范接口，使其具有功能可扩展性。 通常应用程序是由单个的二进制文件组成，当编译器生成程序后，在对下一 版本重新编译并发行新的版本之前，应用程序一般不会发生任何变化。这使应用 程序的升级较难，应使应用程序在发行之后不应保持静止状态。解决方案是将单 个的应用程序分隔成多个独立组件( 模块) 的部分。( 如图2 - 2 所示) 。 单个应用程序组件应用程序 图2 - 2 这种作法的好处是可以随着技术的不断发展而用新的组件取代已有的组件 ( 如图2 3 ) 。此时的应用程序将不在像以前那样是一个在发布前就己定死的静态 实体而是随着新组件不断取代旧组件而趋于完善a 图2 - 3 本系统划分成几个功能模块( 组件) 加以实现，不同的模块完成不同的功能， 而各模块之间采用规范的接口，这样各模块升级更新可以不影响其他模块，从而 第7 页 一一皇王型垫查堂堡茎里堑 提高该系统的稳定性及健壮性，本系统总框图如图2 - 4 所示。 图2 - 4 该系统的使用是由技术员和工人共同完成。技术人员根据不同的产品配置相 应的硬件和测试参数：工人再利用技术人员所完成的配置数据对产品进行测试。 集成环境模块是所有模块的控制中心，由该模块主界面可以进入各子模 块并调用相应的动态连接库。 数据配置模块，主要完成测试时所需要的硬件地址、输入参数、判断标 准等数据配置。这些数据的配置应真确、有效，否则判断会失误，所以 这一模块应由技术人员了完成，其配雹的数据不能被更改。 系统自检模块完成d s q 系统本身的测试，只有当自身处于稳定状态时才 能作为测试其他产品是否合格的标准。 诊断调试模块则完成d 8 、d 9 、d 1 0 的具体诊断并接受r s 2 3 2 的数据( 包 括对电压、静压低频、攻交、场压装订的测试。 实时测试模块完成产品的检测、判断产品的合格性、动态显示测试结果、 存盘需要的数据、打印结果等功能。其中测试分为单步测试、自动测试、 手工输入测试等。 r s 2 3 2 模块和p c 4 2 9 模块是在测试过程中对c a d c 发送出来的数据进行 显示，并同时对一些附加参数通过p c 4 2 9 发送到c a d c 对其控制。 第8 页 一皇王登篓盔竺堡兰里堡 硬件设计规范对系统的性能及实施方法上提出了新的要求。 l 系统要求 软件测试速度快。硬件设计规范中要求，对测试数据应每5 0 毫秒采集一 次，若采集时闻过长，则有些数据丢失，测试精度会下降，因而该系统 运行速度应足够快保证软件的运行速度大于硬件数据采集的速度。 稳定性好。该系统在测试，可能会遇到一些偶然错误，要保证系统芷常 运行，不能出现死机或异常退出情况，具有一定的容错性。 可移植性强。该系统可能在一个机上配置数据而在多个计算机上进行测 试，必须保证测试数据的可移植性强，从而减轻劳动强度。 2实施方法 目前可用多种工具开发该项目，如v c + + 、c + + b 硼d 盯等，该系统最 好采用v c + + ，因为该系统存在速度上及稳定性的要求，同时v c + + 在访闯地层 资源及硬件上有很强的功能。 该系统设计采用分层技术，不同的层完成不同的功能，这样有利于对系统的 规范管理，制定统一的层次接口。方案框图如图2 5 所示。 用户界面层 上t 。l i中问层 j r下 底层 图2 - 5 各层完成的功能如下： 用户界面层主要完成用户的界面操作。如数据的配置、数据的动态显 示，数据的保存、打印等。 中间层完成备模块的接口及对底层动态连接库的调用。 底层。完成对硬件的直接驱动。以下分别对各个模块进行设计。 第9 页 一一一璺王壁茎奎兰堕苎星堑 第三章数据配置模块设计 3 1功能设计 设计通用测试系统的目的不仅要提供测试的精度，而且要增强系统的总体功 能，使之在人工干预最少的情况下自动完成c a d c 的测试，同时可以在不增加或 仅增加必要的功能模块的情况下，完成不同型号的c m ) c 的测试工作。 为完成测试系统的自动性，验证产品的数据必须预先由技术员进行配置，不 同的产品需不同的测试数据及测试硬件参数，然后把配置数据库交付工人测试产 品。这不仅保证配置数据的正确性同时保证数据的安全性。 该模块完成通道配置、测试点数据配置、电源配置、诊断调试配置、硬件配 置等，配置应尽可能简单、按顺序进行。配置框图如图3 - 1 所示： 通道配置 j l测试点数据配置 j i电源配置 i 上 诊断调试配置 上 硬件配置 3 1 i通道配置子模块 图3 - 1 通道配置包括 o 通道、口a 通道、开关量通道、1 5 5 3 b 数据块配置，这些 第l o 页 电子科技大学论文用纸 硬件的配置是该软件系统同c a d c 通信的主要路径，因此，该模块配置的首要任 务就是对通道的配置，以后对测试点的配置中需要数据的输出或输入应在这些已 配置好的通道中选定。 3 1 2测试点数据配置子模块 测试点数据是判断产品是否合格的标准，分为输入数据和输出数据两部分。 对要测试的产品输入一定的数据，然后从通道中读入结果数据同输出数据相比 较，如果读入的结果在输出数据的范围内则产品合格，否则不合格。 该测试数据作为判断产品的标准，配置必须正确、严密，为减少用户的失误， 采用应用向导的方式进行。 该子模块包括几个测试点部分：数字量及模拟量精度灏试点、开关量测试点、 升降速铡试点和工作模式测试点。 图3 2 l数字量及模拟量精度测试 输出信号： 压力信号：高度h p 、指示空逮v i 离散量信号：。不补偿”有效 模拟量信号：场压装订u p b s 使p b s = o m ，左攻角u a l 和右攻角u a r 1 5 5 3 b 总线：b d i c a 0 0 - 0 0 ；2 0 0 0 以上信号是作为通用测试舶配置输入，当针对具体的产品时，可能仅仅输入 第n 页 电子科技大学论文用纸 其中的某些信号，因此是否输入某一信号应由用户确定，即有输入时用户选定该 信号，如图3 - 2 所示。 测试信号： 模拟量信号：u p s 和u q c 1 5 5 3 b 总线：b c a d t 0 0 - 0 0 、b c a n a j 0 0 0 0 、b c a d i 0 1 - 0 0 、b c a f i 0 0 0 0 、 b c a i n 0 0 - 0 0 、b c a c n 0 0 - 0 0 、b c a m c 0 0 - 0 0 数据块中h p 、h b c 、m 、t s 、v c 、 v t 、p r 、a o a t 、t t 、s i g m a 应满足具体输出参数数据分配表的要求。 具体实现：由向导程序引导用户进行一步步配置，首先是输入信号，然后是 测试信号，用户配置应严格按向导程序进行。 2开关量精度测试 输出信号； 压力信号：高度h p 、马赫数m 、指示空速v i 离散量信号：“不补偿”有效 模拟量信号：场压装订u p b s 使p b s = 0 m ，左攻角u a l 和右攻角u a r 1 5 5 3 b 总线：d i c a 0 0 - 0 0 ：2 0 0 0 测试信号： 图3 - 3 离散量信号：m = o 6 5 、v i = 2 5 0 k m h 、r i p = 2 k i n 、m = 1 1 5 、m = 1 2 、h p = o6 5 ，m = 1 2 ，m = 1 1 5 ， h p = 2 k m ，v i = 2 5 0 k m h 。 1直流量的输出 屏幕显示对应于c a d c 的模拟量输入的各模拟量输出的参数名称、输出设 置、手动自动状态、实际输出值。在自动状态下，实际输出值应与输出设置一 致屏幕显示其合格状态。 按照设置值输出指定参数，并测量手动自动状态和实际输出值。在自动状 态下，判断输出值与设置值的一致。 要求的输出直流量参数； 手动，自动：场压装订u p b s ，左攻角u a l ，右攻角u 报。 4 1 4直流量的输入 屏幕显示对应于c a d c 的模拟量输出的各模拟量输入的参数名称、测量值。 要求的输入直流量参数： 手动自动：静压电压u p s ，动压电压u q c 。 4 1 s总溢电阻的出 屏幕显示总温电阻输出的参数名称、输出设置、手动，自动状态、实际输出 值。在自动状态下，实际输出值应与输出设置一致，屏幕显示其合格状态。 4 2 具体实现 从通用性讲，应尽可能地满足以后出现的系统检测情况，因而在配置时由用 户决定测试的数据及内容，系统应根据用户是否配置来进行检测 s t r k e y l等量捌斯+ ”n 。+ p 1 ) e b u g - m _ c o a f i gn a m e + “娃s 辅黼t 血0 p o s _ c h i l d = p d e b u g - ms w i t c h _ i n _ l i s t o e t i - l e a d p o s i t i o n 0 ； w l l i l e ( p o s - c i l 丑d ) p s w i t c h _ l n = p d e b u g - m _ s w i t c h _ i n _ l i s t o e t n e x t ( p o s c h i l d ) ； s t f = p s w i t c h j n - s w i t c h _ i nm i n e ； 第2 2 页 电子科技大学论文用纸 r c g o p e n k e y ( h k e 、l c u r r e n t _ u s e r , s t r k e y l ，& h k e y ) ； r e s c r e a t e k e y ( h k e y , s t r ，& h c h i l d k e y ) , r e g c l o s e k e y ( h c h i l d k e y ) ； h c h i l d k c y = o ： r e g c l o s e k e y ( h k e y ) ； h k e y = o ： s t r k e y 2 = s t r k e y l + 吣”+ s t r ； c r e g i s t e r o b j e e t ：s e t r e g v a t u e ( h k e y _ c u r r e n t _ u s e r , s t r k e y 2 ，”n a m e “，s t r ) ； s t r f o r m a t ( ”d ”，p s w i t c h _ i n - s w i t c hi nv a l u e ) ； c r e g i s t e r o b j e e t ：s e t r e g v a l u e ( i - i k e yc u r r e n t _ u s e r , s t r k e y 2 , v a l u e ”, s t r ) ； s t r f o r m a t ( ”d , p d e b u g 一 r e _ s w i t c hi ni s t e s t ) ； c k e g i g t e z o b j e c t ：s e t r e g v a l u e ( h k e yc u r r e n t _ u s e r , s t r k e y 2 , i s t e s t , s 田； ) 第2 3 页 电子科技大学论文用纸 第五章诊断调试模块设计 5 1 测试要求 1 c a d c 故障诊断方式 用户通过选择该项可以使c a d c 进入故障诊断方式，并通过对d 8 、d 9 和 d 1 0 的设置确定具体的诊断方式，计算机接收k s 2 3 2 信号，并将接收信息显示 出来，同时检测c a d c 模拟量与离散量输出，当退出故障诊断方式时，恢复以 前显示。进入故障诊断方式条件及诊断方式输出图5 - 1 所示。 w o wd 1 0d 9d 8 工作方式模拟量输出离散量输出 0xxx 不进入诊断 1oo1 诊断方式1 1 0 vo 1olo 诊断方式2 + 1 0 vl 10ll 诊断方式3静压低频差值* 8 0 h o 1lo0 诊断方式4全压低频差值+ 8 0 h l ll01 诊断方式5左攻角输入信号 o ll1o 诊断方式6右攻角输入信号 l 11ll 诊断方式7场压装订信号 o 1ooo 不进入诊断 图5 1 2 c a d c 显示工作方式 当“显示”有效时( 通过接口箱控制) ，c a d c 进入显示工作方式( a d c 有 k s - 2 3 2 输出) ，计算机模拟显示其内容，当退出显示( 计算机控制) 时，恢复以 前显示。 3 c a d c 监控工作方式 当“监控”有效时( 通过接口箱或计算机键盘控制) ，c a d c 进入监控工作 方式时，计算机通过r s - 2 3 2 与c a d c 进行通讯，并将通讯内容显示出来；当“监 控”无效时，计算机停止通过r s 2 3 2 与c a d c 进行通讯，并恢复以前显示。 第2 4 页 电子科技太学论文用纸 5 2 具体实现 用户可根据某特定c a d c 的型号添加或删除测试的信号，并正确输入耍判 断的数据，从而测试过程中会正确完成系统调试的过程。测试过程如下： 1 诊断d 8 ：有效状态为0 ，由计算机i o 2 0 5 ( 1 0 1 2 8 为1 时) 提供，或由 面板手动输入提供( 1 0 1 2 8 为0 时) 。i o 1 3 7 测试c a d c 所感受的诊断 d 8 输入。 2 诊断d 9 ：由计算机i o 2 0 6 ( 1 0 1 3 0 为l 时) 提供，或由面板手动输入 提供( i o 1 3 0 为0 时) 。i o 1 3 8 测试c a d c 所感受的诊断d 9 输入。 3 诊断d 1 0 ：由计算机i o - 2 0 7 ( i o 1 3 1 为1 时) 提供，或由面板诊断d i o 手动输入提供( i o 1 3 1 为0 时) 。i o t 3 9 测试c a d c 所感受的诊断d 1 0 输入。 4 w o w 信号：由数据块输入。 5 2 1 线程监视 在诊断过程中，系统应随时监视1 l s 2 3 2 串口，当c a d c 有数据发送来时， 应把主界面切换到r s 2 3 2 数据显示窗口。因此，必须建一条线程监视2 3 2 串口， 看是否有数据到达。 c w i n t h r e a d + p w n d = a f x b e g i n t h r e a d ( r s 2 3 2m o n i t o r , c - e t s a f e h w n d 0 ，0 ) ； w l l i 杖：w 瑚 o f s i n g l e 0 呖c c t ( mh e n dm o 疵盯 0 ) f w a r r _ o b m c t ) p m o n i t e r 一_ p s 舐a l - r e c e i v e ( c l n , 6 4 ) ； 诋氟r 蛔如蚪 0 ) f r e s u l t f o r m a t ( ”s 。t i n ) ； 曲幻疵e 晰np t 出p s 咖c h e w ( 4 ) ； w l d l e ( c o u n t = o ) s t r o p = ”： d n 【o 】戬0 ； e o u n l 砷m o n i t e r - m _ p s e r i a l - r e x e i v e ( c l n , “) ； r e a d e o t m t + = ：s t r l e n ( c l n ) ； c o u n t - - - 6 4 ； s t m p f o r m a t ( “s ”，c l z ) ； 第2 5 页 电子科技大学论文用纸 r e s u l t + 。”n ”： r e s u l t + 2m a p ； ) g vi t e mi t e m ； i t e mc o l = 0 ： i t e m r o w = l ： i t e m m a s k2 g v i f _ t e x tlg v i f _ _ f o r m a t ； i t e mn f o r m a t = d tl e f t ； i t e m s z t e x t = r e s u l t ； p m o n i t e r - mp g r i d - s e t i t e m ( & i t e m ) ； ) 5 2 2虚内存管理技术 诊断调试是用来验证d s q 系统是否处于正常状态，这就需要分析处理所有 的d s q 数据。如果把所有这些数据都放入内存中( 如f l o a t a r r a y 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 ) ， 会浪费很多的内存，因为当前某些数据可能不会被使用，造成系统性能下降，这 与该系统必须高速运行相矛盾。解决的方法是利用w i n d o w s 的虚内存管理技术。 w m d o w s 的4 g 虚内存分配如图5 - 2 所示。 图5 - 2 一个进程的4 g b 地址空间一般不会完全用到各种程序和数据元数分散在 这个4 g b 的地址空间之中。以4 k b 为单位。每个4 k b 叫做一页，它可以保存 数据和代码当使用一页时，它占用物理地址上的空闻。l i n e ! 微处理芯片有效地 把一个3 2 位虚拟地址映射为物理页以及在该页的偏移量它使用2 级4 k b 分页 第2 6 贾 电子科技大学论文用纸 表，其每个进程都有它的分页表。芯片的c r 3 寄存器保持指向该目录页的指针， 因此，当w i n d o w s 从一个进程切换到另一个进程时，只需更改c r 3 指针。 利用虚拟内存技术实现如下的步骤： 1 保留一个足够大的地址空间，用来存放a n - a y 数组中的数据，当不使用任 何物理内存，采用虚内存分配。v i r t u a l a l l o c ( ( p v o i d ( 1 0 0 0 0 1 0 0 0 0 ) ， m e 2 ir e s e r v e ) 。 2 当用户在这个数组中有数据存放时，找到a r r a y 中的保留地址。指定 w i n d o w s 系统分配物理内存。 p v o mp v m c m = v i r t u a i a l l o c k ( n u l l ， 1 0 + 1 0 ，m e m r e s e r v e i m e m c o m m i t , p a g e _ k e a d w l l i t e ) ； 3 设置a r r a y 数组中的数据。 这样即可保存数据又可以提高系统性能，解决了稀疏数据保存的难题。 募”页 电子科技大学论文用纸 第六章实时测试模块设计 6 1 设计要求 该模块是产品测试的核心模块，全部其他的模块都是为之服务。它耍实现如 下的功能： 1 ) 选择项目。 2 ) 选定测试点 3 ) 选择测试方式。 4 ) 显示配置界面。 5 ) 更改测试周期与显示周期。 6 ) 开始测试与选定下一个测试点。 7 ) 动态显示测试数据。 8 ) 保存测试数据。 9 ) 打印。 6 2 模块具体实现 6 2 1 选择不同的项目 根据产品的不同及p c 机上硬件卡的变化，用户能在实时测试过程中更改项 目。使调入的测试数据与测试产品一致。这就要求测试软件能识别不同的硬件卡， 如测试的d s q 9 4 数据配置就不能用于测试d s q - 2 0 0 0 产品，否则测试会产生意 想不到的结果 产品识别符 i ) 8d 7d ed e i ) 4i ) 3i ) 2 d l 图6 1 在硬件上应给予区别不同项目的标示，如在开关量卡上给出八个通道识别 符1 0 0 0 0 0 0 0 表示d s q - 9 4 、1 1 0 0 0 0 0 0 表示d s q - 2 0 0 0 等如图6 - 1 所示。 繁2 8 页 电子科技大学论文用纸 6 2 2 用户选定测试点 配置的测试数据很大，不能把所有的测试点都调入内存，为节约内存使用， 应在用户需要测试时才调入内存，这样可根据具体情况由用户作出选择。 6 2 3 选择测试方式 自动测试是指把在数据配置模块中配置的数据依顺序地测试，以验证产品是 否合格，并动态地显示测试的数据及结果分析；而手动测试则是指把用户在自动 测试过程中不合格的点提取出来，并重新输入测试遍，如图6 - 2 所示。 测试过程是连续不断地进行的，即不断地向c a d c 发送数据，又不断地从 c a d c 中采集数据，为了保证这种无限循环的可操纵性。测试和采集过程应在薅 个不同的线程中完成，并一直等待用户中断事件的触发。 数据要顺序发送一遍后才能进行数据采集，否则采集的数据是多次发送的结 果，则得出的数据不正确。为了保证这两个线程的顺序 生，必须采用w i n d o w s 内核对象：关键段以保证资源的原子性操作，即每次采集的数据是一次参数输入 的结果。 弋 d s qq 夕c a d c 采集数据 圈6 - 2 6 2 4 显示界面配置及动态显示测试数据 一次数据的采集会在多个通道中进行，将会有大量的数据在界面上显示，而 用户只关心关键数据的变化，这就给用户的观测带来困难。因此，显示什么样的 数据要由用户来指定，而且，数据显示豹位置可由用户在屏幕上随意拖放。 用户给定的显示数据及显示格式可被保存在注船表中，因此，下次用户在测 试这一项目时能自动以上次的格式设置显示数据 6 2 s 更改测试周期与显示周期 针对d s q 产品系列的不同及飞机产品精度要求的不一致，测试时具有不同 第2 9 员 电子科技大学论文用纸 的测试周期要求，如d s q 9 4 ，5 0 毫秒必须完成数据的一次采集，以配合板卡数 据的响应速度如果低于这一采集周期，则有些数据会丢失掉，高于这一周期时， 采集的数据会重复。 因为w i n d o w s 是多任务操作系统，对不同的进程是采用c p u 时间分片进行， 因此采集的周期很难严格地确定( 不同于实时操作系统) ，该子系统中采用了估 算法逼近这一采集频率。如下列表达运算式： 程序采集时间= 用户给定时间一完成一次成绩硬件所响应的时间 例如，用户给定采集时间是5 0 m s ，硬件响应时间为1 0 m s ，则程序应以4 0 m s 为周期进行数据采集，如图6 3 所示。 图6 - 3 因为采集数据的频率相当高( 5 0 毫秒) ，如果按这一频率显示数据，则数据 变化太快，不能看清楚，因此，应以较低速度显示数据( 1 秒) 。采集数据频率 和显示数据频率的不致，必然要求采集数据和显示数据在不同的线程中完成， 二线程之间通过共享内存进行通信，以关键段保证二线程访问共享数据的原子 性。 采集线程需求c p u 的时间分片应多( 5 0 m s 频率) ，因而采集线程的优先级 应高于显示现成的优先级。w i n d o w s 支持6 个优先级：空闲、低于正常、正常、 高于正常、高和实时。实现如下。 ，仓u 建测试线程 m _ p r e a l t e s t w n d = a f x b e g i n t h r e a d ( r e a l t e s t _ a d d a _ f u n , & m _ t r a n s _ a d d a , t h r e a d _ p m o r r r ya b o v e _ n