王居儒，莫國(guó)民

0 引言

在傳統(tǒng)的X線機(jī)控制臺(tái)軟件開(kāi)發(fā)中，將代碼與數(shù)據(jù)混合編寫(xiě)。一旦X線機(jī)控制臺(tái)的參數(shù)需要修改或者業(yè)務(wù)邏輯需要修改，都要重新編譯程序，燒寫(xiě)到芯片中。形成了維護(hù)困難，升級(jí)繁瑣等特征。為了解決這個(gè)問(wèn)題，采用了將代碼和數(shù)據(jù)分離的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)。在Flash中，將Flash進(jìn)行分區(qū)管理，分別存儲(chǔ)片外代碼和數(shù)據(jù)。需要修改參數(shù)時(shí)，只需更新Flash中數(shù)據(jù)部分。需要修改代碼時(shí)，只需更新代碼部分。這種模式的采用使系統(tǒng)維護(hù)方便，升級(jí)簡(jiǎn)易，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可維護(hù)性，提高了系統(tǒng)的效率。

將系統(tǒng)做成中斷觸發(fā)方式，主程序處于閉合循環(huán)中，等待中斷的發(fā)生。中斷采用優(yōu)先級(jí)方式進(jìn)行處理。

將圖形界面顯示分為屏幕，窗口，語(yǔ)句，字符的逐級(jí)方式。使顯示程序和顯示內(nèi)容分開(kāi)，可以方便的增加，刪除需要顯示的屏幕信息。

1 MVC設(shè)計(jì)模式

MVC是一種面向?qū)ο笏枷氲拈_(kāi)發(fā)模式。是Model-View-Controller的縮寫(xiě)。

圖1 MVC架構(gòu)

（1）Model(模型)

Model表示數(shù)據(jù)和業(yè)務(wù)模型部分，是整個(gè)系統(tǒng)中的核心部分。Model采用面向?qū)ο蟮乃枷?，將現(xiàn)實(shí)世界的對(duì)象抽象成為應(yīng)用程序里的對(duì)象，通常一方面封裝了這些對(duì)象的屬性，另一方面封裝了對(duì)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和隱含的業(yè)務(wù)邏輯。

（2）View（視圖）

View表示用戶視圖部分，是用戶看到的與之交互的界面。其中并沒(méi)有真正的處理發(fā)生，視圖只是作為一種輸出數(shù)據(jù)并供用戶選擇操作的方式。

（3）Controller（控制器）

Controller表示流程控制部分。它調(diào)用相應(yīng)模型或試圖來(lái)完成用戶的要求，是Model與View之間的樞紐。具體而言，一方面，它能解析和傳遞View輸入的數(shù)據(jù)，將其轉(zhuǎn)化成系統(tǒng)能夠識(shí)別的對(duì)象，識(shí)別用戶的操作，解釋成對(duì)Model特定方法的調(diào)用。另一方面，對(duì)Model執(zhí)行的結(jié)果和View事件，能夠調(diào)用相應(yīng)的View來(lái)反饋用戶。

2 基于MVC模式的X線機(jī)控制臺(tái)系統(tǒng)架構(gòu)

圖2 程序架構(gòu)圖

如圖2所示，將所有業(yè)務(wù)邏輯封裝于主程序中，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在FLASH中。通過(guò)用戶的輸入請(qǐng)求，控制器對(duì)該請(qǐng)求做出響應(yīng)，調(diào)用響應(yīng)控制程序，讀寫(xiě)FLASH數(shù)據(jù)，將結(jié)果反饋給試圖。采用了典型的MVC架構(gòu)，將業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)完全分離。使系統(tǒng)維護(hù)，更新非常方便，高效。

3 系統(tǒng)業(yè)務(wù)邏輯

圖3 控制臺(tái)業(yè)務(wù)邏輯

如圖3所示，X線機(jī)控制臺(tái)主要業(yè)務(wù)邏輯包括了6個(gè)模塊。控制臺(tái)主模塊負(fù)責(zé)輪詢等待，中斷觸發(fā)。鍵盤(pán)模塊負(fù)責(zé)用戶按鍵掃描，判斷鍵值。內(nèi)部記憶模塊負(fù)責(zé)讀寫(xiě)NVRAM。外部存儲(chǔ)模塊，負(fù)責(zé)讀寫(xiě)FLASH。顯示模塊負(fù)責(zé)將需要顯示的數(shù)據(jù)寫(xiě)入顯存。通訊模塊負(fù)責(zé)與PC及邏輯板進(jìn)行通訊。

4 設(shè)計(jì)原理

1.通過(guò)鍵盤(pán)得到服務(wù)。

2.得到鍵值后產(chǎn)生相應(yīng)的操作。

3.操作（讀取數(shù)據(jù)，顯示數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)通訊等）。如圖4所示:

圖4 軟件工作原理

控制臺(tái)軟件設(shè)計(jì)采用典型的MVC設(shè)計(jì)方式，將數(shù)據(jù)部分和邏輯部分完全獨(dú)立。數(shù)據(jù)部分存儲(chǔ)在Flash中，將整個(gè)程序中用到的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和從屬關(guān)系分析，進(jìn)行數(shù)據(jù)庫(kù)建模，存儲(chǔ)在上位機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)上位機(jī)軟件與控制臺(tái)軟件通訊，將數(shù)據(jù)寫(xiě)入Flash。這種數(shù)據(jù)和邏輯獨(dú)立的開(kāi)發(fā)模式，對(duì)于數(shù)據(jù)的擴(kuò)展和修改以及程序的擴(kuò)展和修改提供了方便。

5 數(shù)據(jù)建模

以一個(gè)屏幕信息存儲(chǔ)的例子來(lái)具體描述這種數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)計(jì)，一個(gè)屏幕的信息包含多個(gè)窗體，一個(gè)窗體包含多個(gè)語(yǔ)句，一個(gè)語(yǔ)句包含多個(gè)字符，對(duì)于上面的這個(gè)數(shù)據(jù)關(guān)系定義為如圖5所示:

圖5 屏幕信息存儲(chǔ)

首先得到屏幕的ID號(hào)，從而得到屏幕中包含的窗體的ID號(hào)，通過(guò)窗體的ID號(hào)，得到窗體中對(duì)應(yīng)的多個(gè)語(yǔ)句的ID號(hào)，通過(guò)語(yǔ)句的ID號(hào)，可以得到對(duì)應(yīng)字符的ID號(hào)，通過(guò)字符的ID號(hào)可以得到字符對(duì)應(yīng)的點(diǎn)陣信息。

6 Flash的數(shù)據(jù)管理

在軟件的實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，很重要的一部分是程序需要的數(shù)據(jù)如何組織，如何管理，在這里主要描述了Flash中數(shù)據(jù)的組織和管理。Flash的地址分配如表1所示:

表1 Flash地址分配

FAT區(qū)存放的內(nèi)容包括數(shù)據(jù)表存放地址的指針，表中一條記錄的大小，表的總記錄數(shù)，表的記錄標(biāo)志。

Table區(qū)存放內(nèi)容包括各個(gè)表的屬性值，如果該表包含字符串信息，存放字符串的指針地址。

String區(qū)存放字符串信息，包括語(yǔ)句，字符，點(diǎn)陣等信息。

Flash存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)如圖6所示:

圖6 FLASH結(jié)構(gòu)

在業(yè)務(wù)邏輯讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的時(shí)候，首先找到FAT區(qū)中相應(yīng)的Table指針，根據(jù)Table指針以及偏移量得到想要的Table數(shù)據(jù)。如果是要讀寫(xiě)相應(yīng)Table對(duì)應(yīng)的String，在Table中得到String的地址指針，從而完成String的尋址。

這種設(shè)計(jì)很好的實(shí)現(xiàn)了上位機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)表關(guān)系在Flash中的存儲(chǔ)實(shí)現(xiàn)。是一種在嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中，在Flash中建立關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)應(yīng)表結(jié)構(gòu)的一種有效方法?？梢栽陬愃频拈_(kāi)發(fā)中擴(kuò)展應(yīng)用。

7 結(jié)論

在嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)中成功使用MVC架構(gòu)，使嵌入式系統(tǒng)的業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)完全分離。同時(shí)，數(shù)據(jù)組織按照關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)模式進(jìn)行Flash映射。讀寫(xiě)Flash數(shù)據(jù)高效快速。MVC架構(gòu)的設(shè)計(jì)是構(gòu)筑軟件非常好的基本模式，MVC使降低開(kāi)發(fā)和維護(hù)用戶接口的技術(shù)含量成為可能。開(kāi)發(fā)時(shí)間會(huì)得到相當(dāng)大的縮減。結(jié)合MVC模式，采用上位機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)映射Flash方法，使業(yè)務(wù)邏輯和數(shù)據(jù)完全分離。同時(shí)，數(shù)據(jù)組織具有關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)特征?？梢愿咝Э焖俚膶ぶ贰＞C上所述，使我們感受到了MVC模式帶給我們的種種好處:降低軟件的數(shù)據(jù)表達(dá)、應(yīng)用邏輯和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等各部分的耦合程度，提高了軟件的可重用性，減少了其維護(hù)成本等等。

[1](加)澤雷爾(Zurell,K)著;艾可武等譯.嵌入式系統(tǒng)的C程序設(shè)計(jì)[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2001(10).

[2]謝新武.一種基于PC的X線機(jī)控制臺(tái)設(shè)計(jì)[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2008(7).

[3]劉慧琴.基于VB的X線機(jī)控制臺(tái)虛擬操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].中國(guó)醫(yī)療器械雜志,2008(5).

[4]李伯成.單片機(jī)及嵌入式系統(tǒng),[M]清華大學(xué)出版社,2005(2).

[5](美)Jim Ledin著;駱麗譯.嵌入式控制系統(tǒng)及其C/C++實(shí)現(xiàn),[M]北京航空航天大學(xué)出版社,2005(4).

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