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        基于嵌入式WINDOWS CE系統(tǒng)的稱重軟件開發(fā)

        2014-04-29 00:00:00張新英連金峰
        計算機光盤軟件與應(yīng)用 2014年2期

        摘 要:本文講述WINDOWS CE操作系統(tǒng),分析WINDOWS CE上進行實際開發(fā)方法及用途,此基礎(chǔ)講述如何將WINDOWS CE嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用到實際企業(yè)應(yīng)用中。

        關(guān)鍵詞:WINCE;稱重軟件

        中圖分類號:TP368.1

        稱重系統(tǒng)存在于人們生活中的方方面面,我們生活時時刻刻從未遠離過它,小到我們從菜市場買菜用的臺秤、家里用的人體秤;大到運輸貨物的汽車衡以及日常生活中很少見到的工業(yè)企業(yè)應(yīng)用的各類商貿(mào)及工藝稱重設(shè)備。稱重設(shè)備多種多樣,有機械式的、半機械式的及全電子式的。本文中所介紹的是純電子式的稱重設(shè)備。通常我們看到的電子秤基本是由一個小屏幕及硬件鍵盤組成,屏幕一般采用LED數(shù)碼管進行重量顯示,鍵盤上會留一些和稱重和計價等相關(guān)的按鍵。本文討論的是基于全觸控的稱重系統(tǒng)軟件開發(fā),其無需硬件的鍵盤,所有顯示及按鍵操作完全集成在一個觸摸屏幕上,在系統(tǒng)設(shè)計時減少了硬件設(shè)計的復雜性及成本,同時對于后期系統(tǒng)功能升級更加方便靈活。本文主要介紹是基于嵌入式操作系統(tǒng)WINDOWS CE進行開發(fā)的稱重系統(tǒng)軟件。

        1 WINDOWS CE簡介

        WindowsCE是微軟公司嵌入式移動計算平臺的基礎(chǔ),它是一個開放的、可升級的32位嵌入式操作系統(tǒng),是基于掌上型電腦類的電子設(shè)備操作系統(tǒng),Windows CE的圖形用戶界面相當出色。Windows CE操作系統(tǒng)是專門設(shè)計給以及嵌入式設(shè)備所使用的電腦環(huán)境。Windows CE被設(shè)計成針對小型設(shè)備,它是典型的擁有有限內(nèi)存的無磁盤系統(tǒng)的通用操作系統(tǒng),

        1.1 WINDOWS CE體系結(jié)構(gòu)。本文以WINDOWS CE6為目標介紹其體系。Windows CE采用了典型的分層結(jié)構(gòu)。而在Windows Embedded CE 6.0中劃分為User Mode(用戶模式)和Kernel Mode(內(nèi)核模式)兩個“層”,CoreDLL等DLL同時出現(xiàn)在兩個層中,驅(qū)動程序也可以被加入到內(nèi)核中。

        圖1

        Windows Embedded CE 6.0,它將所有系統(tǒng)需要提供的服務(wù)部分“轉(zhuǎn)移”到系統(tǒng)內(nèi)核的虛擬機(Kernel’s Virtual Machine),這樣做的好處是當發(fā)生系統(tǒng)調(diào)用時,已經(jīng)變成了進程內(nèi)的一個調(diào)用。這樣做也引入了一些不穩(wěn)定機制,比如驅(qū)動程序被加入到內(nèi)核,Windows Embedded CE 6.0默認情況下就是將驅(qū)動運行在內(nèi)核模式。雖然提高了系統(tǒng)的效率,但如果驅(qū)動程序不穩(wěn)定,將對系統(tǒng)的整體穩(wěn)定性產(chǎn)生非常嚴重的影響。

        2 稱重軟件開發(fā)

        開發(fā)環(huán)境為:Windows XP SP3 + Visual Studio 2008 +EPC9000工業(yè)屏

        首先安裝Visual Studio 2008和EPC9000 SDK,SDK用于底層的一些API調(diào)用及軟件在真實硬件上模擬。其次安裝Microsoft ActiveSync ,用于在硬件與計算機之間進行程序及數(shù)據(jù)的同步。稱重軟件完成稱重、顯示、通信功能及后期的一些簡單數(shù)據(jù)管理功能。軟件系統(tǒng)設(shè)計了四個層次,界面層(用戶界面、參數(shù)界面)、計量功能實現(xiàn)層、數(shù)據(jù)采集層及通信接口。界面層:系統(tǒng)中設(shè)計用于稱重結(jié)果的顯示,參數(shù)的顯示,界面層如圖4所示,F(xiàn)RMSTATIC構(gòu)建了稱重的主要面,F(xiàn)RMPARA構(gòu)建了參數(shù)設(shè)置界面,計量功能實現(xiàn)層:實現(xiàn)計量所需要的功能,置零、零點跟蹤、零點范圍檢測等,如圖3中的iMeter.Weighing.Logic庫構(gòu)建了計量功能實現(xiàn)層的所有功能。

        圖2

        數(shù)據(jù)采集層:完成對傳感器數(shù)據(jù)的實時采樣、濾波處理,并將結(jié)果傳給計量邏輯實現(xiàn)層。其由圖3中的iMeter.HardWare和iMeter.Hardware.MWS構(gòu)建了數(shù)據(jù)采集層,它被設(shè)計成抽象接口,將所有對于硬件的操作封裝成三個模塊:IPORT完成硬件接口操作、IDECODER完成硬件數(shù)據(jù)到計算機的解碼、ICOMMANDER用于將計算機命令編譯成硬件可識別的命令。數(shù)據(jù)通信接口:負責與其它顯示設(shè)備或數(shù)據(jù)管理設(shè)備進行交換數(shù)據(jù)。它具體實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集層,由圖3中的iMeter.port庫完成其功能,其包括串行通信接口RS232 \RS485、CAN總線、網(wǎng)絡(luò)接口RJ45(TCP及UDP協(xié)議)等。

        圖3 圖4

        圖5

        3 結(jié)束語

        基于WINDOWS CE操作系統(tǒng)的工業(yè)稱重軟件系統(tǒng),不緊減少開發(fā)人員在單片機上的程序開發(fā)量,同時在工業(yè)軟件開發(fā)中的軟件開發(fā)速度,使工業(yè)現(xiàn)場的操作人員所見即所得,與單片機的軟件相比,現(xiàn)場操作人員的學習曲線更短,因其基本和計算機的操作方法相同??蔀楝F(xiàn)場人員帶來全新的儀表操作體驗?;赪INDOWS CE的稱重軟件已應(yīng)用于北京鐵路局良鄉(xiāng)火車及德晟鋼鐵有限公司等多個工業(yè)現(xiàn)場。

        參考文獻:

        [1]藍旭.基于WINCE 5.0的ARM9視頻監(jiān)控系統(tǒng)研究[D].西南交通大學,2009.

        [2]余宏兵,李寶安,申功勛.基于ARM的WINCE系統(tǒng)定制[J].現(xiàn)在電子技術(shù),2008(05).

        作者簡介:張新英(1982.03-),女,講師,就職于承德廣播電視大學,河北大學2012級工程碩士在讀;連金峰(1982.06-),男,助理工程師。

        作者單位:河北大學,河北保定 071002;承德廣播電視大學,河北承德 067000;承德市五岳電子技術(shù)有限公司,河北承德 067000

        課題項目:河北省教育科學研究“十二五”規(guī)劃2013年度立項課題(課題編號:13110002)成人教育中單片機實驗教學的研究。

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