机电一体化系统设计课件(第16章)中国电力出版社王丁解析.ppt

第16章 程序编制方案 * 16.1 面向对象的程序设计技术16．1．1 面向对象编程的基本特性 1．抽象性（Abstraction） 2 封装性（Encapsulation） 3．继承性（Inheritance） 4．多态性（Polymorphism） * 16.1.2 中间接口层 应用面向对象技术，可以运用对象封装每个状态，在程序开发时，不必考虑对硬件的操作，而另外有类似于驱动程序的中间接口层部分，专门负责对硬件的操作。这样，编制的软件代码具有良好的可移植性、可重用性和可维护性，外界用户只需与类提供的接口函数建立联系即可。 * 16.`1.3 实时软件结构 * 16.2 机电一体化系统界面设计 16．2．1建立认知心理学的综合模型 1.失误分析 2 认知效率的改善 3 基于认知综合模型的人机界面设计原则 * 16．2．2 用户界面的设计原则 1．以用户的行为为基本出发点; 2．考虑用户操作时间长短; 3．以用户操作中的出错率为依据，改进界面设计; 4．分析用户在操作中需要记忆的东西,减少用户短期记忆负担、长期记忆和学习负担; 5．采用日常生活的常识和比喻，较少计算机逻辑思维和专业术语: 6．注重用户的个人特性和区别，例如老年人、残疾人的特殊需要。 *  7．用户界面软件标准化 8．计算机人机界面应当可被感知(透明)， 9．应当使用户对系统有完整的控制， 10．把操作要求局限在用户的最少操作知识集， 11．只有面向用户的目的的机器才是用户获益，面向机器的功能必需转换成符合用户目的的操作，面向功能操作应当转成后台操作，不应当把面向机器的多种高级功能分别摆在用户菜单上，它会分散用户的注意力。 * 16.2.3 用户界面的对话设计与菜单设计 1．对话设计 2 菜单设计 * 16.3 软件的抗干扰措施 采用数字滤波消除传感器通道中的干扰信号 设置软件陷井提高程序运行的可靠性 采用时间冗余消除暂时性故障 采用指令冗余保证程序的正确流向 采用弃权规则保证程序正常运行 * 16.4 嵌入式操作系统与实时操作系统 前后台系统编程 操作系统编程 * 3． 典型的嵌入式实时操作系统的管理机制简介 (1)优先级管理 (2)抢占 (3)互斥量 (4)模块化 (5)一体化 (6)消息与消息队列 (7)信号量 (8)事件标(9)中断 * 16.5 基于实时操作系统的对象编程方法实例16．5 .1 Small RTOS51操作系统 Small RTOS51是一个基于51系列单片机的实时操作系统。它可以在单片51系统上运行。它使用了RTX51 Tiny的堆栈管理机制，并像Ⅱ一样是抢占式的。 * 16．5.2 应用实例 1．功能结构 2．总体设计 3．硬件概念设计结果 4 控制系统设计 5．软件设计 * 4． 操作系统编程方法要点 在操作系统下，每个任务好象单独由CPU来管理，因而任务的编程无限的和独立的。任务的配合与协调是通过信号量和邮箱进行的。在占先式操作系统中，优先级是一个更强的约束。因此，操作系统的编程是一个考虑优先级约束、信号量设置和邮箱使用的单任务编程问题。 * 程序方法总结 程序运行原理：执行只能是一种情况，语言是从高级到低级的转换 程序编制方法：前后台、OS和设定式 程序结构组织：模块化、对象式 程序分类：功能、相邻关系