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国内电磁流量计测量系统和软件开发环境达到先进水平
   电磁流量计测量系统软件通过JTAG使用ARM公司推出的ARM核微控制器集成开发工具ADS。ADSl.2支持ARMl0之前的所有ARM系列微控制器,支持软件调试及JTAG硬件仿真调试,支持汇编、C、c++源程序,具有编译效率高、系统库功能强等特点,可以在Windows98、Windows XP、Windows2000以及RedHatLinux上运行。ADS 1.2由6个部分组成,如表4—2所示。表4—2 ADSI.2的组成部分名称描述使用方式代码生成工具ARM汇编器,ARM的c、c++编译器, 由CodeWarrior IDE调用Thumb的c、c++编译器,ARM连接器集成开发环境CodeWarrior IDE 工程管理,编译连接调试器AXD,ADW从DU,ARMSD 仿真调试指令模拟器ARMulator 由AXD调用ARM开发包一些底层的例程,实用程序(如一些实用程序由CodeWarrior fromELF) IDE调用ARM应用库C、c++函数库等用户程序使用
   测量系统软件:
   电磁流量计系统选用的嵌入式微处理器是ARM,它体积小、可靠性高、能耗低和性价比好。由于本测量系统的软件规模小,所以无需使用嵌入式系统的操作系统软件,增加额外的内存开销。由于嵌入式系统资源特别是存储介质相当有限,所以在本测量系统软件程序编写时对系统资源的开销做了详细的计划,特别在方案设计、选择器件时就留了足够余量。本测量系统软件在开发过程中与低层的硬件非常相关,对于硬件的操作都把它封装在函数内,这样程序的可读性好、易于二次开发、增加了复用性。根据上文所提到嵌入式软件的组成,本测量系统的作业管理系统就是完成流量测量的任务;而用户界面处理系统是键盘和液晶显示屏:数据处理系统则是对输入A/D转换数据进行处理,转换成需要的物理量:丽通讯处理系统则包括RS.232、RS.485、HART。由于本测量系统属于小型系统,还不需要使用市场上的商业化操作系统。
   本系统由于规模不大,采用的是传统方法学作为软件开发的方法。就软件过程而言,由于瀑布模型适用于功能、性能明确、完整、无重大变化的软件系统的开发,所以本系统开发采用的是瀑布模型。下面将详细论述瀑布模型在本软件开发过程中的应用。
   首先是需求分析。我们在广泛参考国内外电磁流量计的软件功能之后,发现软件的基本功能都差不多,但各自都有自己的特色功能,我们在综合了众人之长之后,提出了自己的设计方案和设计规格书。
  设计规格要点如下: 
   (1)软件以模块化,结构化,可进行二次开发,复用性好的原则进行开发。
   (2)菜单本着人性化,易操作的原则设计成分级菜单,操作方便。
   (3)综合了市场上产品的新的特色功能,如上电、掉电时间记录,批量控制功能,多国语言显示,以及显示单位的多样化等。
   然后根据规格说明对软件系统进行了设计和实现。系统软件由主程序、时基中断程序、菜单处理程序、励磁信号产生、A/D、D/A、通讯、显示、脉冲频率输出等部分组成。主程序对系统进行初始化,通过对各模块的应答响应,判断各模块是否正常运行。通过设定用户级别,可实现对仪表参数设定的分级控制, 分属不同级别的生产厂家、售后服务和用户均只能访问相应级别允许访问和修改的仪表参数。在工况测量状态下,仪表将实时显示瞬时流量、累积流量、流速和报警信息等。在参数设定状态,可设置的参数如下:(1)语言:中英文可选;(2) 网络地址:可设范围为O~99;(3)通讯速度:600~14400可选;(4)口径:3~ 3000可选:(5)显示单位:可选;(6)量程:0~99999.9999可设;(7)滤波常数:0~100秒可选:(8)流动方向选择:正反可选:(9)低流量切除:0~99% 可没;(10)低流量切除显示:允许/禁止可选;(11)流量积算单位:0.0000lL~ 1m3,英加仑,美加仑,公斤和吨可选;(12)数字输入1功能:可选;(13)数字输入2功能:可选;(14)数字输出1功能:可选;(15)数字输出2功能:可选;(16)流量状态点X:可设;(17)流量状态点Y:可设;(18)累计量触发点:可设:(19)电流输出选择:可选;(20)脉冲输出选择:频率/脉冲可选;(21) 脉冲当量:0.00001L~lm3可选:(22)输出频率:0~5000Hz可选;(23)空管报警:允许/禁止可选:(24)空管报警门艰:可设;(25)流量上限报警:允许/ 禁止可设;(26)上限报警闽值:可设;(27)流量下i艮报警:允许,禁止可设;(28) 下限报警阈值:可设;(29)总量清零:输入密码;(30)总量清零密码:可设; (31)传感器日期:可设;(32)传感器序列号:可设;(33)传感器系数:可设; (34)励磁方式选择:介质可选;(35)流量校正系数:可设;(36)仪表计算系数:可设;(37)出厂标定系数:可设;(38)转换器日期:可设;(39)转换器序列号:可设;(40)当前年月日:可设;(41)当前时间:可设;(42)一级密码:可设:(43)二级密码:可设;(44)三级密码:可设;(45)四级密码:可设;(46)恢复出厂参数:初始化密码。系统将把改变的系数和累计流量等相关信息在线保存,并可记录多次上电和复位时间信息,以备现场工作人员查阅。系统的主程序流程图和定时器中断响应处理程序如图4一l,4—2所示。上电初始化{多中断初始化键盘响应初始化通讯初始化A删刃始化D/A初始化J} LCD初始化等待定时器中断响应———————ji2—————一l定时器中断响应处I 理程序图4—1系统程序流程图图4—2定时器中断响应处理程序接着将程序下载到测量系统进行组装测试和验收测试。整个测量系统软件实现的各个阶段间具有顺序性和依赖性,即必须等前一阶段的工作完成之后,才能开始后一阶段的工作,以此来保证系统软件的优质、高产。
  本章介绍了嵌入式系统软件开发的特点和设计思想,软件开发的方法和模型,以及在本测量系统软件开发中的应用,并且介绍软件的开发环境和软件系统程序框图。
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