计算机控制技术-第4章.ppt

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1、计算机控制技术李江全编著石河子大学机电学院电气工程教研室2007年4月第4章计算机控制系统中的软件4.1计算机操作系统4.2现代软件技术4.3面向对象语言VisualBasic4.4监控组态软件Kingview4.5虚拟仪器软件LabVIEW4.1计算机操作系统计算机操作系统（简称为操作系统），是指用于管理和控制计算机软硬件资源，并且能为用户创造便利的工作环境的一组计算机程序的集合。一个操作系统主要有进程管理、作业管理、文件管理、设备管理和存储器管理等基本功能。4.1.1计算机操作系统概述按照不同的分类方法，可以将操作系统进行不同的分类，一般分为以下6类：1．顺序执行系统2．分时操

2、作系统3．实时操作系统4．批处理操作系统5．网络操作系统6．分布式操作系统4.1.2通用操作系统通用操作系统是指用于科学计算、商用、家庭等用途的操作系统。1．DOS操作系统2．UNIX操作系统3．Linux操作系统4．WindowsNT操作系统4.1.3实时操作系统实时操作系统主要用于计算机实时系统中（如计算机控制系统、大型设备的仿真/培训装置以及其它对时间要求比较强的系统），实时操作系统除了具有通用操作系统的特点和功能外，其主要特点是：实时性强、可靠性高，且稳定性好。实时操作系统在任何时刻总是保证优先级别最高的任务占用CPU和其他资源，而且还要保证系统响应的时间是可以容忍和确定的

3、。系统对现场进行不间断地监视，一旦有事件发生，系统就能“实时”地做出响应。通常，实时操作系统主要具有以下特点：1．多作业环境2．任务的事件驱动3．中断与中断优先级4．同步与异步4.1.4嵌入式操作系统所谓嵌入式系统，是指以应用为中心和以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，并且能够适应宿主系统对其功能、可靠性、成本、体积和功耗等多方面的要求的系统。简单地说，嵌入式系统与其监控的对象(宿主)是紧密地为一体的系统。对于嵌入式计算机监控系统，其最关键的技术之一就是嵌入式操作系统。嵌入式操作系统应该具备以下特点：1）响应快速、实时强2）结构紧凑、易于裁剪和配置3）开放性好、易于开发和嵌入目前市面

4、上比较流行的嵌入式操作系统有：VRTX、WindowsCE、VxWorks、JavaOS、Psos以及Hopen等，其中，Hopen为国产软件。4.2现代软件技术4.2.1面向对象技术所谓对象，从广义地来讲，世界上的任何一个事物或实体都可以视为一个对象。在面向对象的技术中，“对象”被定义为一个内部封装了数据（信息/属性）和方法（操作）的实体。如果以上定义可能会显得有点抽象的话，那么具体地说，一个窗体、按钮、图形库里的一个罐体图形或该罐体图形所包含的某个部件都是一个对象。对象可能在软件开发平台中已经提供，也可以由软件开发者自己创建。4.2.2动态数据交换（DDE）技术DDE技术在Wi

5、ndows多窗口、多任务环境下，允许多个进程基于消息的驱动下“同时”进行，因而使多个应用程序并发执行，直接进行通信，共享彼此的数据和任务。应用程序间数据通信多任务机制是依靠程序之间有效的数据交换来实现的。这些数据交换机制，使得应用软件与Windows及应用软件之间能较好地协调，系统环境受到了保护，用户环境也更为安全。4.2.3对象链接与嵌入（OLE）技术OLE技术提供了一整套方法，将不同应用软件、不同操作系统中的应用对象组合成一个功能强大的新应用；可以使得一个应用程序能够紧密正确地使用另一个应用程序的服务。因此，OLE技术是一种高级的进程间通信机制。它把用户从应用程序为中心的计算环

6、境解脱出来，代之以文档为中心的计算环境。在前一种环境中，完成任务的工具是单个的应用程序；而在以文档为中心的计算环境，用户能综合使用多种工具来完成工作。4.2.4组件技术组件是独立于特定的程序设计语言和应用系统，具有可重用性、能自包含的软件成分。也可以将组件简单地理解为构成软件的“零件”。也就是说，将一个庞大的应用软件分成多个模块，每个模块保持一定的功能独立性，在协同工作时，通过相互之间的接口交换信息来完成任务，将这样的软件模块称为组件。组件可以单独开发、单独编译，甚至单独调试和单独测试。有了组件技术，可以迅速地进行软件开发。只要在组件库中找出合适的组件，将其组合起来就可以得到所需的

7、软件。4.2.5用于过程控制的OPC规范OPC提供一种工业标准机制，它利用微软公司的OLE技术来建立和规范工业应用中的客户机与服务器之间的通信和数据交换。OPC利用COM和DCOM技术，使得OPC的客户端应用程序和OPC的服务器端应用程序建立起无缝的数据交换，这种数据交换方式完全独立于应用程序运行的物理位置。4.2.6动态链接库（DLL）技术程序员在编写各种用途的应用程序时经常需要使用一些函数库，所谓函数库就是一些目标代码模块经过组合形成的代码群。应用程序从函数库中调