基于WindowsCE的HIRFL-CSR前端控制系统设计与实现
WindowsCE 平台定制
创建基于WindowsCE 的应用程序, 首先要搭建一个WindowsCE 平台, 即根据目前设备的硬件组成的WindowsCE 进行定制,安装或创建设备驱动, 生成一个基于目标设备硬件配置的操作系统映像文件,通过网卡、串口或并口将映像文件下载到目标设备的硬件平台中.WindowsCE 平台创建过程见图3。
软件实现
由于WindowsCE 支持大部分Win32 应用程序接口(A P I) , 这使得WindowsCE 下的应用程序与Win32 平台下的应用程序有很强的通用性, 但WindowsCE 下的程序设计仅支持UNICODEWindows 函数。此外,Microsof t 公司提供了EVB、EVC 专用于WindowsCE 下的应用程序开发, 在其最新推出的Visual Studio.Net 2003 中也提供了开发W indowsCE 应用程序的功能。
本系统软件采用eMbeddedVisualC+ + 4.0开发, 根据功能需求, 将软件分为3 个模块, 即图形用户界面、串行通信和网络通信。
1) 图形用户界面模块
WindowsCE 的图形用户界面相当出色,它拥有基于MicrosoftInternetExplorer的Internet 浏览器, 支持TrueType 字体,可以利用丰富灵活的控件库在WindowsCE 环境下为嵌入式应用程序建立各种专门的图形用户界面。本文实现的前端控制系统中, 用户界面主要用于实现设备采集数据的曲线显示、报表输出,设备状态的模拟显示和报警处理等内容。
2) 串行通信模块
嵌入式单板计算机采用RS-232-C 标准与串行设备通过串行连接交换数据。WindowsCE 支持基于Windows 的台式机上用于串行通信的标准函数。主要有CreateFile()、ReadFile( )、WriteFile ( )、CloseHandle ( )、GetCommState ( )、SetCommState ( )、SetupComm ()、Pu rgeComm ()、SetCommM ask( )、WaitComm Event ( )、ClearComm Erro r ( ) 等函数。使用这些函数可实现打开、关闭和操作串行口, 传送和接收数据以及管理连接等。在具体的串行通信程序开发中,采用事件驱动方式。为了实时响应事件, 创建专门的监视辅助线程, 有数据到达时依靠事件驱动,读入数据并运行相应的接收数据处理程序完成相应的工作。
3) 网络通信模块
嵌入式计算机通过以太网与上层系统通信, 采用传输控制协议(TCP) 通信, 嵌入式计算机为客户端, 上层控制系统为服务器端, 在通信模块中,首先输入通信的远程服务器的IP 地址和通信端口号, 创建Winsock 套接字, 绑定IP地址和端口号,然后与远程服务器正处于侦听状态的套接字建立连接,从而将从设备采集到的数据和设备状态传送给上层控制系统的数据库服务器或从上层控制系统读取相应的控制指令。
结论
Windows CE 是一个具有抢占式多任务功能, 并具有强大通信能力的嵌入式操作系统。基于WindowsCE 开发的嵌入式分布控制系统具有友好的用户界面,并能够缩短开发周期, 提高系统的可扩展、可移植和互操作性。本文设计的基于WindowsCE 操作系统的嵌入式分布系统已成功地应用于HIRFL_CSR 分布式控制系统的前端控制中。
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