LabVIEW的软件工程方法.doc

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1、LabVIEW的软件工程方法1.序言本文将会介绍一些关于LabVIEW的系统设计、实现的方法。我希望读者朋友们通过阅读本文，在仔细思考、比较后能得出自己的结论，形成自己独有的设计和实现方法。2.软件设计的原则在讨论更进一步的细节之前，我们先思考一个问题：什么是好的软件？我个人认为，好的软件必须：（1）对于小的需求变动，程序需要改动的地方少；（2）在（财政）预算范围内，程序能按时完成；（3）能实现（几乎）所有的预期功能；（4）使用简单；（5）方便维护；（6）运行良好；（7）错误处理得当；（8）安全；（9）可靠

2、性好。你有过接手别人项目的经历吗？如果有的话，那么你肯定不会对以下情况陌生：（1）别人的程序总是显得结构复杂、编写的方式很奇怪；（2）几乎没测试过、没有文档说明、算法看不懂；（3）改动别人的程序总是比预期花费的时间长，甚至一个小小的改动就能导致整个程序的崩溃。我有过以上痛苦的经历，所以对我来说：简单的程序好，复杂的不好；能把复杂问题简单化的设计就是好设计。3.改进设计的要点怎样尽量把复杂问题处理得简单呢？虽然LabVIEW不是面向对象编程语言，但是我们可以借鉴面向对象的思维方法。例如耦合（Coupling）

3、、黏合（Cohesion）、信息隐藏（Informationhiding）和抽象（Abstraction）就是不错的思维方法。关于耦合、黏合、信息隐藏和抽象的概念可以去查看面向对象方面的资料，我这里就不赘述了。3.1耦合图3-1紧耦合（Bad）如图3-1中所示的VI有相当多的输入、输出参数，看起很复杂。请大家仔细的观察，然后思考这个问题：是否所有的参数对我们要解决的问题来说都是必不可少的？不一定，也许作者只是想把它当“连接器”使用，通过它把其它的VI连起来而已。图3-2松耦合（Good）如图3-2中所示，这

4、个命名为“MeasSystem”的VI是一个松耦合的典型，它的设计思想是：让系统中所有的测试功能都包含在MeasSystem.vi中。其中“Command”输入参数是一个类似下拉菜单的枚举型控件（自定义的枚举型控件更佳），通过它你可以选择你想要完成的测量任务；“Measurement”和“errorout”两个输出参数则分别输出测量的结果和状态。这样做的好处将在下面“黏合方式的对比”介绍。3.2黏合想象一下：如果一个程序中像图3-1中那样的VI有5、6个左右，并且它们从左到右像糖葫芦那样串起来连成一行，会是

5、一个什么样情况？这些VI之间的连线很难做到没有交叉，多半会彼此搅成一团。如果隔个一年半载后，让你对系统进行维护，而且这个系统中有n个像这样搅成一团的程序……这将是一个噩梦。所以，站在系统维护性的角度来看，这样的系统它的黏合性是差的。图3-3WordControl.vi如图3-3所示，“WordControl.vi”是一个利用ActiveX控制Word的程序，它把系统必须用到的Word功能封装在了里面。同图3-2所示的程序类似：“Command”选择Word的功能；“errorout”输出执行状态；因为Wor

6、d的特殊性（与仪器相比），它多了一个输入参数“StringIn”（用来输入Word路径等），少了一个“Measurement”的输出参数。很显然，“WordControl.vi”也是典型的松耦合方式。图3-4WordControl的前面板图3-4所示的是WordControl的前面板，它分成3块：Input、Local和Output。这三块分别对应输入、中间（局部）和输出变量。图3-5WordControl的应用图3-5所示的是WordControl的一个应用程序，它依次实现的功能是：打开Word文件、跳转

7、到书签、插入文字、保存文档、关闭Word文件。可以看到：每调用一次“WordControl.vi”，它就“专心”的完成一项功能。这样做的好处有3个：（1）如果在调试时出了问题，可以很方便的查出哪部分出了问题；（2）因为控制Word的功能都集成在一个VI中，所以如果要对这个VI进行测试，可以对每个Word的控制功能逐一测试，这样测试就条理清楚；（3）如果需要添加控制Word的功能，只需要在“Command”枚举变量里添加功能的名称，再添加一个新case分支就行了，其它地方不需要更改。3.3信息隐藏请先看一个常

8、见的案例：某个系统需要用到DIO卡来控制LED灯的亮灭和继电器的通断。在测试时，当继电器闭合后，系统的某个相应单元会连接到电源；继电器断开，这个单元就会与电源断开。此外，LED起指示灯的作用，它用来告诉用户某个单元是否通电。一般情况下，可以通过设置DIO卡端口（port）和通道（channelorbyte）的值，来控制DIO的输出。为了更方便的说明问题，我们假设DIO卡对LED灯的控制是负逻辑（ture=灭，fa