第7章 计算机控制系统软件设计.ppt

第七章计算机控制系统软件设计
软件是工业控制机的程序系统,它可分为系统软件和应用软件。
所谓应用软件就是面向控制系统本身的程序,它是根据系统的具体要求,由用户自己设计的。
程序设计技术
人机接口(HMI/SCADA)技术
测量数据预处理技术
数字控制器的工程实现
系统的有限字长数值问题
软件抗干扰技术
程序设计技术
模块化与结构化程序设计
面向过程与面向对象的程序设计
高级语言I/O控制台编程
模块化与结构化程序设计
一个完整的程序设计过程可以用右图来说明。


首先要分析用户的要求,这大约占整个程序设计工作量的10%;然后编写程序的说明,这大约也占10%;
接着进行程序的设计与编码,这大约占30%左右,其中设计与编码几乎各占15%;
最后进行测试和调试,这要花费整个程序设计工作量的40%以上。

(1)自底向上模块化设计
首先对最低层模块进行编码、测试和调试。这些模块正常工作后,就可以用它们来开发较高层的模块。这种方法是汇编语言设计常用的方法。
(2)自顶向下模块化设计
首先对最高层进行编码、测试和调试。为了测试这些最高层模块,可以用“结点”来代替还未编码的较低层模块,这些“结点”的输入和输出满足程序的说明部分要求,但功能少得多。
该方法一般适合用高级语言来设计程序。

只用三种基本的控制结构就能实现任何单入口单出口的程序。这三种基本的控制结构是“顺序”、“选择”、“循环”。如右图所示。
面向过程与面向对象的程序设计
1. 面向过程的程序设计及其局限性
2. 面向对象的程序设计
以上两种方法在概念上存在以下主要区别:
(1)模块与对象
(2)过程调用和消息传递
(3)类型和类
(4)静态链接和动态链接
高级语言I/O控制台编程
对于PC总线工业控制机,以Turbo C为例来说明其访问I/O端口的编程。Turbo C允许直接访问I/O端口。
例如: a=inportw(0x210)
b=inportb(0x220)
第一条指令表示将端口210H的16位二进制数(一个字)输入给变量a,第二条指令表示将端口220H的8位二进制数(一个字节)输入给变量b。又如:
outportw(0x230,0x3435)
outportb(0x240,0x26)
第一条指令表示将二字节数3435H输出到端口230H中,第二条指令表示将单字节数26H输出到端口240H中。
人机接口(HMI/SCADA)技术
HMI/SCADA的含义
基于工业控制组态软件设计人机交互界面
基于VB/VC++语言设计人机交互界面