数据采集软件论文

数据采集软件论文（精选12篇）

数据采集软件论文 篇1

摘要：设计了智能式水位实时检测系统水位数据采集系统上位机软件, 实现了对由单片机组成下位机的参数设置和数据采集、传输、保存、查询及历史曲线的绘制相关功能, 主要对串口通信等软件模块设计及相关控件的用法作了分析介绍。

关键词：水位数据采集,水位实时检测,mscomm控件,历史曲线绘制

引言

水位实时检测系统主要用于水位实时检测记录。系统主要由上位机及下位机二个部分组成, 由单片机组成的下位机完成对水位高度的实时检测、数据处理、贮存 (相关内容已另有文章发表) 。水位数据采集系统上位机软件主要利用mscomm控件实现和RS232串口的数据通信, 实现了对下位机参数设置、数据采集、传输, 保存、查询。并利用picture控件实现水位历史数据的曲线绘制。

1 硬件系统结构

1.1 单片机及外围线路。

水位检测系统下位机的单片机选择了PHILIPS公司近期推出51LPC系列中的P87LPC764 OTP单片机, 该系列单片机采用80C51改进型MCU、增加了WDT看门狗、I2C总线及PWM输出[2]。存储器选用了新型、大容量Flash:MM36SB020。MM36SB020是MEGAWIN公司生产的低功耗、大容量串行e-Flash存储器。存储空间为2Mbits, 由52048个页面组成, 每个页面为128字节。RS232串口驱动芯片采用了MAX232并通过串行中断的方式现实上下位机的通信连接。

1.2 传感器及信号调理电路。

水位传感器选用Motorola公司的高精度X型硅压力传感器[3]。传感器的信号调理电路如图2所示, 水位信号经MPX压力传感器变为电信号, 再送入放大电路, 进行调理后输出到A/D模数转换。1.3电源管理及信号采集。由于实时时钟芯片及掉电状态下的单片机应处于长期的电源供电状态。而其它线路处在间隙性工作状态, 以延长蓄电池的工作时间, 因此采用了间隙电源管理方式, 最长采集间隙周期为4小时, 而系统的最小采样周期为1分钟。由于间隙数据采集的特点, 在上电后, 必须等传感器处于稳定工作状态后, 才可采样, 因此必须进行一定的延时稳定。

2 下位机软件设计

下位机软件的设计主要包括主程序及串口中断服务程序的设计。主程序主要包括VDD2上电延时、PCF8563时钟信号读取及贮存、水位数据采样及处理、PCF8563计数定时启动、掉电状态进入程序、掉电状态中断唤醒程序等模块组成[4]。

水位数据一次采样采集10个水位数据, 软件滤波、误差修正后, 送存储器保存。间隙性时间长短由实时时钟芯片PCF8563的8位的计数器定时产生, 其最长定时时间为255分钟, 而最小定时时间设计为1分钟采集一次。

3 上位机软件设计

上位机软件设计主要包括利用Mscomm控件实现RS232串口的数据通信;水位数据采集、传输、保存、查询;利用picture控件实现水位历史数据的曲线绘制;下位机实时时钟设置、水位采集时间间隔设置、系统误差修正、传感器误差修正等模块。

以下对上位机主要软件模块的设计作一分析介绍。

3.1 mscomm串口通信模块。

mscomm控件可以通过串行端口传输和接收数据, 为应用程序提供串行通信功能, mscomm控件可提供两种处理通信方式:一是事件驱动方式, 该方式相当于一般程序的中断方式。当串口发生事件或错误时, mscomm控件会产生mscomm事件, 用户可以捕获该事件进行处理。二是查询方式, 在用户程序中定时查询mscomm控件的某些属性是否发生变化, 从而确定相应的处理。本文采用前一种工作方式, 可以实现接收下位机器从串口上传的数据和对下位机参数的设置。

串口设置的源代码如下:

MSComm2.Comm Port=1'设定Com1

If (MSComm2.Port Open=False) Then

MSComm2.Settings="19200, n, 8, 1

'9600波特率, 无校验, '8位数据位, 1位停止位

MSComm2.Port Open=True'打开串口

End If

MSComm2.Out Buffer Count=0'清空发送缓冲区

MSComm2.In Buffer Count=0'滑空接收缓冲区

MSComm2.Input Len=0

MSComm2.RThreshold=1

MSComm2.EOFEnable=True'接收二进制数据

MSComm2.Input Mode=com Input Mode Binary

MSComm2.Input Mode=1

3.2 上、下位机交互模块。

水位数据采集系统的上位机软件与下位机交互的软件模块有:

联机测试模块、下位机参数设定模块 (包括下位机水位采集时间设定、下位机水位数据记录清除、水位标定标定及误差修正、水位采集时间间隔的设定) 和上传下位机水位记录模块。如水位采集时间间隔的设定的见面见图1。

水位高度的测量由下位机单片机系统中的的Motorola公司的X型硅压力传感器实现。由于传感器存在着线性误差 (包括放大电路、A/D转换器的线性误差) 及离散性的非线性误差, 因此系统设计了传感器的线性误差、非线性误差修正软件。

线性误差的修正在满量程或接近满量程时进行, 由上位机发出相应的指令给下位机, 读取A/D转换器的转换数据, 并由上位机计算出相应的误差系数, 再回传给下位机存贮。

非线性误差修正程序。采用分段线性插值法对测量值的曲线进行误差修正, 按量程分10个工作区段, 其数据处理及贮存方式同系统的线性误差修正。其中非线性误差修正软件界面如图2所示。

3.3 水位记录查询模块。

下位机水位记录上传后, 记录已保存在水位数据文件中。在水位记录查询模块中, 可以打开保存的水位数据的文件, 在“查询历史记录”的对话框中, 选择某一天的某一时间点的水位历史数据进行查看。该模块通过Datacom控件实现日期和时间相结合的选择, 确定要查询的某天的那个水位采集时间点, 然后水位数据会在“数据记录”栏中显示, 水位记录查询界面见图3。

3.4 水位历史曲线模块。

水位历史曲线由VB的picture控件的画线功能来实现, 具体包括:24小时水位历史曲线、月水位历史曲线、年水位历史曲线。

4 结论

通过程序设计实现的水位数据采集软件已完成上位机对下位机的参数设置、误差修正, 数据接收、保存并分析等功能, 实现了课题中对水位数据采集软件要求, 现场使用稳定可靠。

参考文献

[1]龚沛曾, 陆慰民, 杨志强.Visual Basic程序设计简明教程 (第二版) [M].北京:高等教育出版社, 2003.

[2]李玉东, 李罡, 李雷.Visual Basic6.0控件大全[M].北京:电子工业出版社, 2000.

[3]蔡勇, 周明耀.灌区量水实用技术指南[M].北京:中国水利水电出版社, 2001.

[4]周航慈, 周立功等.PHILIPS51LPC系列单片机机原理及应用设计[M].北京:北京航空航天大学出版社, 2001.

数据采集软件论文 篇2

与目标

不同时期(同、环比，活动前后或有无)

不同单位(行业、公司、地区、部门)

同一时间条件下对不同主体的同类指标的静态比较，叫横向比较，如不同部门、不同地区、不同国家相比较等

对同一主体在不同时期的指标数值的动态比较，叫纵向比较。

矩阵关联分析法(象限图分析)

同事物的2个指标

时间管理：重要性和 紧急性

客户满意度：重要性和满意度

发展矩阵、增强矩阵(3指标，改进难易、利润与占有率)

综合评价分析法

多个指标

标准化

权重

数据中心流行软件定义 篇3

所谓软件定义数据中心就是将数据中心中的软件与硬件（包括服务器、存储、网络等）剥离，并将其抽象成纯软件解决方案，从而实现IT资源的灵活配置和自动调度。VMware是软件定义数据中心的最早提出者和践行者之一。在不久前刚刚举行的vForum大会上，软件定义数据中心就是大会的核心话题。事实上，vForum大会的主题“颠覆传统”其含义也是要颠覆传统的数据中心，取而代之的是软件定义的数据中心。

“IT已经走过了大型机时代、B/S时代，到眼下的移动互联和云计算时代，IT即服务将成为主旋律。这就对数据中心提出了相当大的挑战。”VMware总裁兼首席运营官Carl Eschenbachl在vForum上表示。

在Carl看来，软件定义数据中心是实现IT即服务的基础。因为IT即服务要求IT系统快速跟上业务的变化，这对于一个传统的依靠人工管理的数据中心来说显然是难以满足的。然而，IT系统的这种快速反应能力不仅需要数据中心实现服务器虚拟化，还要实现网络、存储等资源的虚拟化。

换而言之，在一个软件定义的数据中心内，所有基础设施都要实现虚拟化，并将虚拟计算扩展到所有应用；其次，还要根据应用需求实现存储虚拟化和网络虚拟化，以提高速度和效率；第三，管理工具也要实现自动化。

“如果只是服务器实现了虚拟化，而存储、网络还停留在传统架构之下是无法提供IT即服务所需要的灵活性的。”VMware公司大中华区技术总监张振伦告诉记者，正是基于此，继服务器虚拟化之后，VMware开始将触角伸向存储虚拟化和网络虚拟化，并于去年以大约10.5亿美元现金及2.1亿美元未发放股权奖励的价格收购了专门从事网络虚拟化研发的Nicira公司。

2013年，以Nicira的网络虚拟化为基础，VMware推出了网络虚拟化平台NSX。在笔者看来，NSX代表了VMware网络虚拟化的发展思路，即未来基于NSX平台，交换机、路由器、防火墙等硬件都可以抽象处理成不依赖硬件的软件部分，实现按需部署，满足不同的网络需求，且不需要额外添加硬件，实现自由迁移。

而在存储虚拟化方面，尽管VMware还没有类似NSX这样的存储虚拟化产品，但还是在构筑统一的存储资源池方面有了重要进展，推出了VSAN。VSAN的作用是把传统服务器的本地存储利用起来，包括服务器集群中的服务器硬盘和闪存盘，建立一个高性能、弹性的存储资源池，从而大大节约成本，并简化管理。

在通往软件定义数据中心的道路上，VMware不光是提供产品和技术，还提供云服务，让用户不用建立起自己的软件定义的数据中心，也可以享受其带来的好处，这就是今年9月VMware正式推出的混合云服务，2014年有望在中国落地。除此之外，VMware推出的另一个公有云服务是其桌面即服务，来自不久前刚刚收购的一家公司。“软件定义的数据中心不只是让数据中心受益，这种方便和灵活性同样也可以带给终端用户。”VMware高级副总裁兼终端用户计算业务总经理Sanjay Poonen在接受采访时表示，这位终端用户计算业务的新任老大正在带领其部门将软件定义数据中心的技术优势延展到终端用户，包括传统的桌面系统用户、移动终端以及社交用户。

DSP数据采集系统软件技术研究 篇4

搜索特定信息时, 通常面临两个问题:一是相关文件和涉及信息检索的选择, 二是从文件和涉及的信息中采集具体信息。通常情况下, 数据采集主要提取非结构化文本中的信息。研究数据采集方面的重要组织有MUC会议和TREC会议, 数据采集任务的研究就是在第六届MUC (Message Under standing Conference) 会议中提出的。比如给定某个公司的全体人事信息, 数据采集的任务就是提取该公司管理人员的职位和姓名。

从非结构化、半结构化和结构化文本中提取信息是不同的, 以万维网 (WWW, World Wide DSP) 作为信息传播媒介和DSP信息集成工作极为重要, 日益增加的数据采集需求是因为要从DSP文档中提取信息。半结构化文档往往存储HTML或者XML文档, 这些文档通常使用非语法元素, 例如HTML/XML标签使用非语法语言传递信息, 这使得大多数语法文本无法直接使用而只能采用调用一个非语法的方式。

目前, 已经开发了多种查询语言支持从DSP进行数据采集, 例如查询语言, 但它们使用起来既耗时又费力。因此, 设计一个可以在注释的例子中进行数据采集的自动系统尤为必要。目前, 有学者在讨论包装器归纳问题, 并且提出一些机器学习语言, 如规则学习算法和多策略方法, 这些方法都是将文档作为一个字符串。然而, 半结构化文档如XML和HTML通常具有树形结构。因此, 开发半结构化文档可以很自然地用到树自动机进行数据采集, 树自动机是处理树结构最自然最有效的方法。使用树自动机的另一个优势在于可以依靠其文档结构的背景。一个半结构化文档, 在目标字段更加接近树形结构文档时, 在固定的距离内它可以代表文件中任意位置的字符串变量。但如果使用字符串的方法无法获得满意的实验结果, 将会使学习任务变得非常艰巨。

为了解决这个问题, 有研究者提出了两种k-testable归纳算法, 称为g-testable算法和gl-testable算法。在g-testable算法中, 归纳的参数化取决于l, 它所归纳的状态在最低的状态1 时, 标签被替换为通配符。实验结果表明, 这些归纳算法能够提高包装器的性能。

2 DSP数据采集系统软件技术概述

DSP数据采集是针对大量存在于DSP文档中的信息进行自动化处理, 并将包含的一致信息提取出来, 再进行结构化处理, 将其变换成可以直接存入关系数据库中的数据, 或可以直接存入知识库中的知识。

DSP数据采集的目标是从互联网上提取用户所需的信息。通常, DSP数据采集都是按照信息检索模式来处理, 被采集页面通常都具备一定的相关性。首先通过爬虫程序获取特定网站内一定数量的超链接, 再采用一些方法对得到的超链接进行筛选过滤, 最基本的办法有URL结构比较法、简单树匹配法等, 过滤后得到的页面集合去除了与用户需求无关的页面。该过程实际上是预处理过程, 目的是简化后续采集过程中所用到的数据集, 提高采集算法的效率。

DSP数据采集输入的是DSP文档, 而输出则是以这种DSP固定文档格式中的某些信息片段, 从不同的DSP文档采集多个信息片段固定集成。DSP文档大多数由HTML标记语言或XML标记语言组成, 具有一定的结构性特征, 这使得DSP数据采集相比于传统的基于自由文本 (Free Text) 、基于字符串的数据采集有了更进一步的扩展, 当前大部分研究都是基于半结构化页面进行的。

3 DSP数据采集系统软件技术分类

根据数据采集技术使用规则, 可大致将DSP数据采集技术分为以下几类:

(1) 自然语言处理方法。自然语言处理手段是以句法分析、语义标注、对象识别和采集规则等多个步骤层层处理以获取信息数据的过程, 多被应用于自由文本中。具体而言, 首先将文本对象分割为多个语句, 并对每一个语句进行相应的标注, 然后再将已分析好语句的语法构成和预先设定的语言模式加以匹配, 从而获取语句的内容。实际上就是通过分割语句并利用各个语句的语法结构和语句之间的联系构建最基本的语法、语义采集规则而实现信息数据的采集过程。其中的采集规则可由个人进行编制, 亦可由人为标注的语料库中自动获取。此种基于自然语言处理的手段较适用于源文档含大量信息文本的情况, 比较常见的系统模型有RAPIER和WHISK。

(2) 基于HTML/XML的结构方法。在基于HTML/XML结构实现的数据采集方法中, 可将DSP文档比作一棵可以反映HTML/XML结构标注层次的倒立树, 然后利用自动或半自动的处理方式形成采集规则。使用该方法进行的数据采集自动化程度会比较高, 不过此种方式在一定程度上对于页面结构的要求较高, 如果页面的结构发生改变, 基于HTML/XML结构处理方法的数据采集规则随之失效。假设本方法在归纳采集规则方面所应用的算法效率相对高些, 那么在每一次进行数据采集之前都会在极短的时间内引入动态规则, 然后再进行实质性的数据采集动作。基于HTML/XML结构的处理方法比较常见的有W4F法和RoadRunner。W4F法是一种可实现半自动数据采集工作的典型工具, 而RoadRunner则以同样的工作原理完成全自动化的数据采集工作。

(3) 机器语言学习处理方法。本方法通过事先归纳人为标注文档样本, 实现了自动化学习从而获取采集规则的过程, 主要应用到的工具有WIEN和STALKER两种。WIEN工具仅适用于定位紧挨分隔符以前的数据, 而且不会采集十分庞杂的格式化数据。STALKER首先引入了嵌入式分类树来表达非常繁杂的格式化信息数据, 依此即可实现对不同层次结构的数据采集工作, 但是基于机器语言学习数据处理原理的采集工具必须要具有海量的文档样本范例。和用自然语言处理的方法大不相同, 该方法并不依赖文本语句的语法规则, 但应该利用对语义选项的不同界限来定义定位语义的选项原则, 其重点在于描述数据格式的特性。

(4) 基于Ontology的处理方法。基于Ontology的处理方法是通过对信息数据自身的定义内容进行相关数据信息的采集工作, 这样做可规避数据采集过程对于页面结构的依赖。应用本处理方法, 第一步工作是由专业人员以人为书写的方式来编制某个专业领域的Ontology, 充分认识本体中对于常值和关键信息的定义以描述数据采集的规则, 然后利用界限分隔符和具有启发功能的信息将源文档文本切割为多个可描述事物的实例文本块, 将每一个无结构的实例文本块进行数据采集和获取各个语义项的定值, 最后将数据采集成果加入到数据库中。目前, 很多领域在数据采集工作中都采用了这种基于Ontology的处理方法, 效果较好。该系统在领域本体的属性特征、概念层次关系和实例结构本体的指导下, 选择匹配目标作为其主要特征属性, 并通过自动学习获取数据采集模式。

(5) 统计学方法。目前, 大多数方法是基于规则的浅层分析方法, 这类方法都有它们各自的局限性。近几年, 很多学者开始注意统计学方法, 用到的方法包括隐马尔可夫模型 (Hide Makov Model, HMM) 、最大熵模型 (Maxi-mun Entropy, ME) 、动态贝叶斯网络 (Dynamic Bayes in Networks, DBN) 以及条件随机域等。这些方法通过构建模型实现样本的训练, 进而对参数进行优化。

(6) 页面视觉特征方法。现阶段提出的视觉特征解析方法正处于起步阶段, 主要应用于TREC 2003测评, 效果较好。该数据采集技术利用DSP页面中的视觉特征对页面结构进行挖掘, 实现页面分割和数据采集。需要指出的是, HTML标记不仅用来组织内容, 还用来表示DSP页面的外观、字体的大小和颜色、段落的长短、数据所处区域等视觉特征, 能够对页面解析提供很好的线索。

(7) 基于包装器归纳方式的数据采集方法。包装器 (Wrapper) 归纳方法是一种半自动化的监督学习方法。该方法从手工标注的网页或数据记录集中采集一组学习规则, 随后这组规则被用于从具有类似格式的网页中采集目标数据项。如果要从不同的信息源中采集数据, 则需要对应不同的包装器程序, 所有包装器程序组成包装器程序库。换言之, DSP页面与包装器是一一对应的。

参考文献

[1]陈琼, 苏文健.基于网页结构树的DSP数据采集方法[J].计算机工程, 2005, 31 (20) :54-55.

[2]史晓峰, 李静.基于DSP的高速数据采集与处理系统[J].电子技术与应用, 2001, 27 (6) :78-80.

[3]W3C.The document object model[EB/OL].http://www.doc88.com/p-4029903070849.html, 2002.

数据处理软件开发简历 篇5

户口所在： 广州 国 籍： 中国

婚姻状况： 未婚 民 族： 汉族

培训认证： 未参加 身 高： 161 cm

诚信徽章： 未申请 体 重： 45 kg

人才测评： 未测评

我的特长：

求职意向

人才类型： 应届毕业生

应聘职位： 数据库工程师/管理员：数据库管理开发人员，软件工程师：.net程序员，ERP技术开发：

工作年限： 0 职 称： 无职称

求职类型： 实习可到职日期： 一个月

月薪要求： 1000以下 希望工作地区： 广州,广州,广州

工作经历

志愿者经历

教育背景

毕业院校： 广州大学华软软件学院

最高学历： 大专 获得学位: 毕业日期： -07

专 业 一： 数据处理软件开发 专 业 二：

起始年月 终止年月 学校(机构) 所学专业 获得证书 证书编号

-09 2010-07 广州大学华软软件学院 数据处理软件开发 - -

语言能力

外语： 英语 良好 粤语水平： 精通

其它外语能力：

国语水平： 良好

工作能力及其他专长

本人是一名大二女学生，现就读于广州大学华软软件学院。对IT行业很感兴趣，希望通过寒假到贵公司实习，愿从基层做起，不求薪酬回报。

本人所学的专业是数据处理软件开发，想在贵公司实习的岗位是数据库开发与管理。一直热爱研究SQL SERVER，ORACLE数据库管理，C#编程，ERP开发工作。英语有较好的阅读和读写能力，熟悉数据库基本操作和SQL语句，了解一般的编程语言(如C++，office，vb)，能熟练使用Visual Studio 2005,最熟练使用C#进行编程，具有良好的逻辑思维能力。本人自知学习的知识面还有待拓宽，实践机会也非常的.少，希望能通过寒假到贵公司实习，为日后的人生道路打下良好的基础。因为我始终觉得在学校学习不能与企业实践相比，社会才是一所真正的大学。实习也正是本人希望得到一个更好的学习机会。

详细个人自传

我是一位热爱数据库的女生，对自己的工作充满激情且能够很好地完成自己的工作，做事比较细心，有恒心，有耐心。在思想上，积极上进，不时地对自己作检讨，找出不足之处，进而不断改善，力求做到最好。在日常生活里，我为人正直善良，有良好的生活作风，乐于帮助他人，同学相处融洽，交友面广，人际交往能力较强，受同学欢迎。本人刻苦耐劳，做事认真负责，具有较强的团队协作能力和沟通能力，在学校的学习过程中，明白到一个企业要想取得长远的发展，就必须要有一个良好的合作团队。

软件定义新一代数据中心 篇6

一年一度的VMWorld是VMware公司每年最重要的活动，也是虚拟化业界最重要的活动，吸引了来自全球近两万名的参会者参加。在八月底召开的大会上，VMware 即将离任的CEO Paul Maritz(9月1日正式离任)和其继任者Pat Gelsinger以及多位VMware的高管一再重申VMware的发展方向，那就是软件定义的数据中心，同时将致力于改善用户的体验。

“我们将利用IT技术帮助用户提升员工体验、用户体验，同时，高效率、灵活地提升用户的竞争力。VMware将在数据层、应用层和计算层这三个层面为用户提供帮助，帮助用户快速进入新的IT世界。”VMware CTO Steve Herrod在大会上表示。

软件主导数据中心

软件定义数据中心是VMworld 2012最重要的内容之一。软件定义数据中心是VMware倡导了多年的一个概念。根据VMware的解释，所谓软件定义的数据中心就是未来的数据中心将是自动化、策略驱动的、高效率的，真正按需提供。采用软件定义数据中心的用户可拥有自己的虚拟数据中心，并能自助化地单独管理其计算、存储、网络和安全资源。此外，该虚拟数据中心还可按需扩大和缩小，从而有效利用物理资源。

作为推动VMware的软件定义数据中心理念的重要步骤，VMware推出了一个新的产品组合vCloud Suite。在vCloud Suite品牌之下除了VMware的旗舰产品vSphere 5.1之外，还包括vCloud Director 5.1、vCloud Networking and Security 5.1以及vCenter Site Recovery Manage 5.1。这其中vCloud Networking and Security 5.1是一款全新的产品，也是VMware实现网络虚拟化的关键产品。

应该说，VMware从计算虚拟化（也就是服务器虚拟化）开始起步，在VMware现有的产品组合中这部分也最为扎实，而在存储层面和网络层面则是VMware一直着力完善的，为此先后推出了vLan、vxLan等产品，而刚刚收购的网络虚拟厂商Nicira就是其在网络虚拟上迈出的重要一步。

“传统数据中心在网络方面是基于一个个实体交换机和路由器的，通过Nicira能够动态创建完全独立于物理网络硬件的虚拟网络基础架构和服务。”VMware CTO Steve Herrod告诉记者。

值得一提的是，VMware在大会上还特别宣布，vSphere的产品定价模式将重回到按CPU定价，在之前的vSphere 5刚刚首次引入了按vRAM计价。

让BYOD更容易

BYOD是当下一个新的趋势。作为重点虚拟化的主要供应商之一，这是VMworld一直在着力抢占的市场。

“用户终端正处于转型之中，用户对移动化的需求越来越迫切，同时用户终端也日趋复杂化，这是人们关注BYOD的主要原因。VMware将全力支持用户的这种需求。”VMware CTO Steve Herrod在接受本报记者采访时表示，VMware要确保无论用户在哪里、使用什么样的终端设备，VMware都能保证用户可以顺利地访问自己的应用，使用到所需要的数据，而且非常重要的一点是，能让用户有一种非常好的体验。

而VMware帮助用户达到这样目标的手段就是Horizon Suite。Horizon Suite是次大会上新发布的一个品牌。简单地说，Horizon Suite是一个统一管理Web应用、移动App以及ThinApp(VMware的应用虚拟化产品)等桌面应用的套件。它主要包含两个方面的内容，一个是VDI，也就是常说的桌面虚拟化；另一个就是Horizon Mobile，主要负责移动终端设备的虚拟化。通过它各种应用程序可以发布到手机上，而无论它是iOS还是Andriod平台。在演讲中，Steve还重点提及了Horizon Mobile在安全方面的作用：如果是敏感信息，Horizon Mobile可以限制用户的拷贝、发送等，这无疑会让企业的IT部门对BYOD计划更有信心。

在VMware的规划中，View继续充当VDI的主力，不过在数据的保存和安全管理方面，终端虚拟化的新成员Mirage则将发挥重要作用。Mirage来自于今年5月份收购一家名为Wanova的公司。据记者了解，Mirage软件其实是一种低成本的虚拟桌面架构（VDI）替代品，用户一般用它来保存自己文档和资料，并提供一种方式持久地支持用户安装的应用程序和部门级的应用。实践中，很多用户习惯同时使用Mirage和VDI。

值得一提的是，本次VMworld大会是Paul Maritz作为CEO参与的最后一届。9月1日，Pat Gelsinger正式成为VMware新的CEO。应该说，Paul Maritz交出的是一份满意的答卷。从2008年就任CEO后，VMware的营收从13.3亿美元到2011年财年的37亿美元，服务器虚拟化市场占有率从25%升到超过60%。Vmware也从一个单纯的服务器虚拟化厂商成长为云基础架构、应用层、数据层综合技术供应商。

数据采集软件论文 篇7

1 测量方法介绍

1.1 多路转换开关扩展定时/计数器测量数字传感器信号方法

采用定时/计数器测量数字传感器信号是最常规的方法。可以实现一个定时/计数器测量多个数字传感器的一对多式测量。该方法共用到:数字输出通道、多路转换开关CD405l BE、定时/计数器。具体方法在此不作详述。

1.2 模拟通道测量数字传感器信号方法

采用模拟通道测量数字传感器信号的方法, 就是把传输出的脉冲信号通过模拟通道采集进计算机, 通过设置采样数和采样频率, 使采样时间内包含若干个脉冲周期, 通过数据采集卡模拟信号输入通道将脉冲信号完整采集进来后, 利用Lab VIEW里面的提取单频信号子vi可以获得信号频率。

1.3 数字通道测量数字传感器信号方法

数字通道常用于开关量的测量, 不适宜做脉冲信号采集。以PCI-6024E为例, 该卡使用DAQ-STC芯片包括3个定时器组, 它们分别控制着模拟输入、模拟输出和通用定时/计数功能。显然, 数字通道没有硬件时钟, 称之为静态DIO。静态DIO依赖于系统, 若用静态DIO测量脉冲信号, 只能在软件中采用while循环, 通过读取信号的下降沿变化循环监测I/O口状态。但其速度会根据主机的处理能力发生变化, 无法保证采样精度。借用模拟输入、输出或者定时/计数器时钟作为数字任务的定时源。利用Lab VIEW里面的提取单频信号子VI可以获得信号频率。

实验用Nl公司PCI-6221数据采集卡数字关联I/O的最采样频率1 MHz, 远远高于流量计的最高信号频率为1400Hz。采用模拟通道采集符合香农定理, 能达到所需要的精度。同时, 在软件中设定获得多个值后求均值, 可以有效地解决压力脉动问题。

2 测量方法的实验研究

2.1 实验系统介绍

为简化实验, 我们在JSP-04E自组装液压试验台上, 构建了如图1所示的试验系统, 将两个流量传感器的输出信号分别分成三路, 接到多路转换开关、模拟通道1和2、数字通道1和2上, 利用Lab VIEW的多线程功能, 采用一个采集卡进行试验, 以确保3种方法采集的数据是相同的。

2.2 数字流量传感器

该测量系统选用LWGY-6型数字流量传感器, 输出信号为方波信号, 由采集卡和计算机对一定时间内方波的个数计数, 即可完成流量的测量。其流量测量公式为:其中q流量, f为测得的频率, k为传感器标定系数。

2.3 实验结果和数据分析

图2为模拟通道采集的脉冲信号效果图, 右端Devl/ai0表示采用设备一。即:PCI-6221的第一条模拟通道。

表1是使用PCI-6221分别采用三种方法在测得的三处流量数据表, 在液压试验台上对LWGY-6型数字流量传感器进行测量的结果。

表1数据可以看出, 采用三种方法测量流量的数据基本一致, 精度很高。实验证明采用本文方法获得精确的流量测量结果, 是一条解决采集卡定时/计数器个数有限行之有效的方法。

结束语

通过以上实验分析, 我们可以得出以下结论:a.可以充分利用数据采集卡中模拟通道资源。采集卡中模拟通道的数量较多 (一般为16路) , 采用该方法可以减少采集卡的数量, 简化数据采集系统。采用该方法, 可以解决测频法中“+1误差”问题, 精度高。b.可以充分利-用数据采集卡中模拟通道资源。数字I/O通道一般有16路, 采用本方法后, 不用增加定时器/计数器采集卡。其缺点是需要外部提供时钟, 程序稍微复杂。优点是, 其采样频率高。c.被测信号频率低的情况下, 推荐使用模拟信号扩展方法;在被测信号频率高的情况下, 推荐使用数字关联I/O, 并且最好用模拟输出时钟或者定时/计数器时钟。d.本方法是对硬件的应用创新, 无需增加硬件设备, 结构简单, 可以降低成本。同样适合于其它虚拟仪器软件如:Visual C++、Visual Basic、Labwindows/CVI、HPVEE等。

参考文献

[1]姜万, 牛慧峰, 赵春艳, 等.基于虚拟仪器的电液比例方向阀静动态特性综合CAT系统[J].传感器技术学报, 2005:13-22.

[2]李光提.虚拟仪器在0CS003液压实验台上的开发及应用[D].泰安:山东农业大学, 2004:44-68.

[3]冯雪.数据采集卡性能指标与应用[J].工业控制计算机, 2008, 21 (5) :10-11.

数据采集软件论文 篇8

现代飞机越来越多的采用基于计算机技术、现代通信技术和固态功率控制技术(Solid State Power Controller,SSPC)的智能配电产品来对飞机的用电设备进行供电控制[1,2,3]。基于这种技术的电气负载管理中心(Electrical Load Management Center,ELMC),提供了飞机上电气负载的自动控制、状态反馈、异常情况下的负载保护、配电系统的健康管理等功能[4,5,6]。较之传统的由机电式断路器/继电器组成的配电系统,这种新的配电方式避免了在接通/断开负载时产生电弧,提高了配电的可靠性。其内嵌的数据采集系统可以向航电系统反馈负载的状态,从而构成一个闭环的负载控制系统。本文主要研究ELMC产品中嵌入式数据采集系统的软件设计考虑。

除了飞机的ELMC产品外,嵌入式数据采集系统还被广泛应用于自动控制领域[7]。嵌入式数据采集系统采集外部机电系统的离散量、模拟量等状态信息,经过计算处理后,根据约定的通信协议,转换为外部总线数据,供远程计算机接收和使用[8,9]。

嵌入式数据采集系统一般由计算模块、数据采集模块和通信模块3部分组成,如图1所示。其中,采集模块负责采集机电系统的离散量/模拟量数据,并将这些数据传送给计算模块;计算模块将对数据进行处理,如有效性校验,数字滤波等,再根据通信协议,将处理后的数据打包,转换成外部总线数据。连接在外部总线上的设备接收到这些数据后,判断机电系统的运行状况,作为大系统正常运行的依据。为提高通信的可靠性,外部总线一般设计成双余度架构,如图1所示。

软件设计是嵌入式数据采集系统开发的重要组成部分。在软件的设计过程中,要充分考虑到数据的实时性、数据的容错机制、离散量数据的防抖动处理、模拟量数据的数字滤波等。此外,由于嵌入式系统广泛采用了双余度总线,在总线的双余度切换机制上,也要做特殊处理。

1 软件的系统架构

嵌入式系统一般采用DSP、单片机等作为计算单元(处理器),系统在上电初始化完成后即进入周期运行,直至系统下电。如图2所示。

在系统上电初始化阶段,软件需要完成寄存器的配置、时钟和定时器的设置、外部中断处理程序的挂接等工作。之后,开始上电自检测(Build-in Test,BIT),这其中包括CPU的自检、RAM自检、内部和外部总线的自检等。只有这些自检全部通过,采集系统才进入周期运行,否则,程序直接退出运行。

在上电自检成功后,嵌入式数据采集系统的软件进入周期运行阶段,一个完整的程序运行周期包括周期BIT、离散量采集、模拟量采集、外总线数据发送以及其他任务。

周期BIT任务具有特定的执行周期(比如500 ms),这个任务定时监测嵌入式数据采集系统的健康状况,作为上传到总线上的数据有效性的辅助判断条件。例如,当离散量周期BIT故障时,则相应的离散量通道的采集值将不再有效。

离散量采集负责采集外部机电系统离散量状态信息,并将数据存入相应的数据缓冲区。这个模块纳入了数据有效性校验和防抖动处理。

模拟量采集负责采集外部机电系统模拟量数据,如电压、电流、温度等。与离散量采集类似,模拟量采集模块也纳入了数据有效性校验和数字滤波处理。

在完成离散量和模拟量数据采集之后,数据采集系统将这些数据通过外总线上传给远程计算机,从而实现了远程计算机对机电系统的状态监测。由于外部总线采用了双余度,在数据写入的过程中,存在一个总线调度的策略。

在完成上述任务后,数据采集系统还会处理一些其他事务,如数据记录,看门狗喂狗等操作。

2 离散量采集

机电系统中分布有许多传感器和电磁阀,为了判断这些传感器和电磁阀的接通/断开状态,一般从传感器和电磁阀两端引出反馈电缆,接到数据采集系统,由数据采集系统检测地/开、高/开信号,从而判断传感器和电磁阀的实际状态。

由于外部机电式设备在接通/断开的瞬间有抖动,国军标GJB181A-1997规定[10],电源从电压0 V到正常工作电压的转换时间应不超过50 ms。所以,在外部离散量采集的过程中,也要做类似的防抖动处理,当采集到外部离散量状态变化时,只有在连续50 ms内状态维持稳定时,才认为状态有效,否则软件继续保持上一次的状态。

离散量数据采集的流程如图3所示。

程序首先判断离散量采集周期是否到达,由于需要50 ms防抖动处理,所以需要在50 ms内进行多次采集。当状态发生变化时,只有新的状态维持超过50 ms,才认为状态有效。

另外一个辅助判断是离散量通道的BIT,当BIT结果发生变化时,也要做相应记录。远程计算机在读取采集通道状态数据时,会同时判断通道BIT的状况。只有在BIT检测无故障的情况下,才认为采集数据有效。

3 模拟量采集

模拟量采集的程序流程与离散量采集的流程类似,包括将BIT纳入数据有效性的辅助校验中,模拟量采集软件设计流程图如图4所示。这里特别需要指出的是模拟量的数字滤波处理。

模拟量的数字滤波包括去奇异值和取平均值。这里奇异值意指采集到的数据明显偏离合理的范围,比如数据越界,采集结果为0xFFFF。在遇到奇异值的情况下,该采集点被直接过滤掉。

数字滤波还包括平均值的计算,即此次采集值不直接计入采集结果,而是与前N-1次采集值取平均,将平均值计入采集结果。这样,就等效的降低了一次采集值在采集结果中的权重,避免了采集结果因某一次采集误差而造成的波动,输出结果曲线也更平滑。

4 外总线数据发送

嵌入式数据采集系统的通信模块提供了与外部系统的通信接口,常用的通信总线有RS 485/RS 422,CAN等。在实际应用中,可以根据不同的需要配置不同的通信接口。

在通信处理的软件设计中,需要考虑的是双余度总线的调度问题。由于嵌入式数据采集系统位于总线的数据发送端,在外部两路总线均正常的情况下,软件向两路总线同时写入数据,之后等待远程计算机的应答数据。正常情况下,嵌入式系统会同时收到两条总线的应答消息。

若在预定的时间内,比如10 s,没有收到总线应答数据,则软件会认为该路总线故障,采集系统不再向该路总线发送数据,以免总线干扰。

5 其他任务

除了数据采集、BIT和发送总线数据之外,在一个程序运行周期中,软件还要根据需要做一些其他处理,比如看门狗喂狗(以防止程序跑飞)和数据记录(比如在BIT报故障和检测到外总线故障时将事故现场保存在NVM中等)。

这些任务在对提高软件的可靠性和程序运行的健壮性很有帮助。

6 原理样机

以上的软件设计理念在原理样机上得到了验证,该原理样机的配置如表1所示。主处理器选用美国TI公司的DSP2812,外部总线选用了双余度RS 485总线,波特率设置为115 200 b/s,离散量采集的防抖动周期被设置为50 ms,模拟量采集选用了DSP自带的12位AD采样模块,采样率为20 Kb/s,模拟量采集采用了去奇异值和取平均值的滤波处理。

此外,程序还设置有BIT功能,在线监控数据采集系统的健康状况。带有软件看门狗喂狗的功能,喂狗周期设置为5 ms。在程序跑飞的情况下,1.6 s后,外部看门狗会对DSP进行复位,将软件重新拉回同步。

软件的数据记录周期设置为100 ms,将重要数据,如BIT结果,记录至片上的NVM中,共事后分析用。

外总线的数据发送采用了两条总线同时写入数据的方式,因此采用了双余度设计。在正常情况下,嵌入式计算机向两路总线(总线A和总线B)同时写入数据,外部机电管理计算机默认从总线A读取数据,并对读取的数据进行有效性校验,若校验通过,则采用A通道的数据;反之,则读取B通道的数据,并对B通道的数据进行有效性校验,校验通过则采用B通道的数据。

DSP的主频设计为120 MHz,程序运行周期控制在1 ms内,可以满足航空领域对数据采集系统实时性的要求。远程计算机用工控机来模拟,试验验证结果表明,原理样机能够满足嵌入式数据采集系统对实时性,数据有效性的要求。

7 结 语

本文研究了嵌入式数据采集系统的软件设计考虑,主要探讨了在一个程序运行周期中处理器需要执行的任务,离散量采集和模拟量采集中软件防抖动和滤波处理,采集通道BIT设计等课题。对软件的实时性、外总线的双余度控制等问题进行了详述。本文的软件设计思想在DSP2812原理样机平台上得到了验证,实践证明,本文的设计理念可以满足航空领域实时性以及对数据采集有效性的需要。

摘要：飞机电气负载管理中心ELMC旨在取代飞机上传统的由机电式断路器/继电器组成的配电系统,它通过功率MOS管实现对负载的开通/关断控制和短路/过载保护。ELMC内部有嵌入式的数据采集系统,它提供了外部总线设备访问机电系统状态信息的一种途径。数据采集系统一般分为计算模块、数据采集模块和通信模块3部分,模块之间通过局部总线互联。在此研究了ELMC中嵌入式数据采集系统的软件设计考虑,其中包括实时性、数据容错机制、离散量采集的防抖动处理、模拟量采集的数字滤波等,并通过原理样机验证了软件设计理念的可行性。

关键词：ELMC,SSPC,数据采集,容错机制,数字滤波

参考文献

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[4]王昌华.固态继电器及其应用[J].西北电力技术,2004(5):49-52.

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[11]于海磊,陈锋,郑勤生,等.低温推进剂液位监测系统设计[J].火箭推进,2010,36(3):54-57.

数据采集软件论文 篇9

在工业控制领域,为提高生产效率,监控生产流程和控制产品质量, 数据采集与监控软件发挥着极其重要的作用, 其中上下位机的通信控制着数据的交互,是整个系统的核心部分。 在通信过程中,存在着多种网络协议可供选择应用, 传统的开发模式一般以单一的交互模式进行通讯, 存在着极大的局限性,主要表现在两方面:一是软件的可扩展性不强,若在开发过程中下层通信方式发生改变, 上层模块难以快速响应变化,增加了开发的复杂性。二是软件的可重用性不高,开发类似系统时,仍需重复先前的解析编码过程,将存在极大的重复劳动。

为了满足不断变化的用户需求和持续提高生产效率,软件的重构势在必行,其重构成本直接影响到企业的效益, 本文提出的数据引擎就是为了解决上述系统柔性不高导致重构难度大的问题, 缩小开发成本和开发周期。

1数据引擎

1.1数据引擎模型

本文提出的数据引擎[1，2]在系统中扮演着初始数据采集者和最终数据提供者的角色, 它按照一种规范的数据格式解释和重构数据关系。 数据引擎模型如图1 所示。

( 1) 数据源:经过多种通信协议( OPC、UDP、Mo-udleB等) 传输的数据或简易文本格式数据( XML、TXT等) 。

( 2) 元数据集[3]:通过数据采集接口,解析成的具有统一数据格式的数据集合。

( 3) 逻辑处理器:处理元数据间的逻辑运算模块。

数据引擎封装了具体的数据访问、 传输和整合过程。通过数据采集接口,将数据源解析为统一格式的数据集; 数据提供接口则调用逻辑处理器对元数据进行相应重构,并为上层返回运算数据。数据引擎良好的封装性,使用户只需关注所需的数据而无需了解数据的处理过程,极大降低了系统开发的复杂性。

1.2数据引擎实现

1.2.1数据采集接口

通过大量工业监控、 过程控制及实时仿真系统软件研究发现,上下位机间使用的数据总线、通信协议等是多种多样的, 数据采集接口的本质即创建一套标准化的协议来涵盖现有的硬件模块,目前而言,系统需与各类通信协议、数据库、文本等数据源进行交互,因此,将系统与数据源的交互模式抽象化,使异种数据源采集的数据解析成统一的数据结构,是建立数据采集接口的主要目的。

数据采集接口采用抽象工厂模式,创建多个抽象接口,如Connect、Analysis等,本文中的数据采集接口对常用通信协议和文本格式如OPC、TCP/UDP[4]、ModuleBus、TXT/XML等,进行了解析。 若需扩展其他协议, 用户只需继承抽象接口并给出具体实现即可,通过数据采集接口,数据源将被解析成统一的元数据名-值对结构。 下面以OPC[5]为例,解析过程如图2 所示。

( 1) OPC对象的建立与连接( Connect) :OPC有3 种常用对象:OPC服务器、OPC组、OPC项。 在获取OPC项数据时,需要先根据服务器名和IP创建OPC服务器, 并以此作为OPC组对象的容器,OPC组则定义了该组OPC项的信息获取机制,如是否为订阅模式, 数据刷新周期等,OPC项是读写数据的最小逻辑单元,OPC项不能独立于组存在。 系统采用OPCServer.Connect ( OPCServerName,OPCServerIP) 函数与底层硬件建立连接。

( 2) 订阅模式:将OPC的数据读写方式设定为订阅模式,此时OPC数据更新将主动上报而非采用传统的应-答, 即当服务器端数据发生变化时,OPC服务器将主动向客户端发送变化数据并触发Dat-aChange事件, 而无需客户端不断向服务器端发送应答请求,增强了数据采集的实时性。

( 3) 数据解析( Analysis) :为了将读取到的OPC项数据解析成统一的格式并进行存储,需要为Dat-aChage事件注册相应委托,注册完成后,当DataCh-age事件执行时将调用委托对应的DataAnalysis方法解析数据。

1.2.2逻辑处理器

为了适应数据规则频繁变化的需求, 需要提供一种可灵活配置的插件式[6]完成基于数据规则的转换。 该逻辑处理器的主要功能是根据数据源的配置信息动态调用预先定义好的转换规则, 对元数据进行运算并返回最终结果。

本引擎以外围配置文件ItemOperateMap存储参数名与数据逻辑表达式的匹配表。 图3 以接口传递参数值DataItem为例,在ItemOperateMap匹配表中查找到该项的函数关系为F( Item,Ratio),通过逻辑处理器将运算表达式解析为对应Item的运算,并返回计算结果。当某项操纵逻辑发生更改时,用户可自行更改匹配表信息, 而无需开发人员更改底层代码,能快速适应频繁变化的逻辑处理规则。

1.2.3数据提供接口

数据提供接口的主要作用是传递逻辑处理器所需的参数,并将最终结果返回给调用者。

考虑到大多数据采集与监控软件中可视化控件( 状态灯、标签、数码管、仪表盘、图表等) 的表现形式和数据获取模式的相对稳定性, 本文引入引擎容器的概念, 引擎容器即为以数据引擎为基础的自定义控件,它将数据引擎相对稳定的属性抽象出来,作为引擎容器的自定义属性, 它的主要作用是智能化地管理数据提供接口的调用, 并为多种可视化控件提供容器。

引擎容器的主要属性如下:

( 1) DataItem,数据容器的参数名, 逻辑层以此参数名( 唯一)匹配元数据运算表达式。

( 2) DataSourceType,通信类型有OPC、UDP、XML等多种形式,数据层以指定的类型解析上传数据,将接收到的数据存储为统一的名-值对数据结构形式。

( 3) DataReadMode/DataWriteMode, 常用的实时数据采集与写入模式有轮询模式( Timer) 和事件触发模式( Trigger),本引擎中轮询模式以Timer触发,可以设定时钟的Interval参数,来控制采集数据的频率,事件触发模式以Button的Click事件触发,可为每个数据容器设定相应的触发按钮单独执行操作。

引擎容器与可视化控件交互的实现通过This.Control获取包含在控件内的控件集合,并使用通用接口中两个基本函数GetString和SetString读取和设定控件展现数据,数据容器的DataItem作为函数参数传递,最终将获取的数据显示在可视化控件上,该数据容器支持多种可视化控件, 当然也可通过编码单独调用数据提供接口。

2通用数据采集与监控软件架构

通用数据采集与监控软件[7，8],主要作用是数据的实时采集、显示与存储。 基于数据引擎的思想,数据输入可以为多种异形数据源, 该数据引擎屏蔽了数据源间的差异。 据此本文提出一种通用数据采集与监控软件架构, 该架构以数据引擎为数据交互基础,驱动整个系统的运转。 系统架构如图4 所示。

( 1) 动态脚本:为系统提供灵活的可配置性,开发人员可以使用动态脚本来更改设置, 而不必重新编译应用程序。

( 2) 服务管理器:管理系统服务模块,如dll的调用等。

(3)执行逻辑控制器:控制整个系统的执行逻辑。

(4)布局管理器:管理系统UI布局模块。

3应用实例

本文提出的通用软件架构已成功运用于某压力机上位机监控系统, 该系统的主要功能是实时监控压力机的运动曲线和关键变量( 如压力、位移、微调等),检测系统状态( 如故障、掉电、操作模式等),管理历史数据等, 为产品质量回溯和工作人员进行生产决策提供依据。系统界面如图5 所示,其中工作模式标签、状态监测( 回零、电源、急停)状态灯和压力机实时变量( 位移、压力、微调)数字管、速度仪表盘等都是置于引擎容器之内的, 引擎通过统一数据交换接口获得数据,呈现出多样的表现形式。

该系统最初采用传统开发方式实现, 在后期的使用过程中主要发现存在以下问题: ①协议需要更换:系统数据采集初始采用OPC通信方式,但是由于系统OPC环境配置繁琐,同时采集到数据的实时性难以满足要求,需要将协议转换为UDP通信。 ②数值计算规则不确定: 如压力值的计算由转矩经过线性变换( 转矩×系数)而来,实验证明,影响该系数的因素很多( 如压力机润滑情况、现场生产环境等),为使监控数据精准程度更高,需要灵活更改系数。然而原开发模式下协议的解析过程和数据的映射关系都是特定的,当通信方式和映射关系发生变化时,编码需随之变化,维护时间、人力成本无疑是巨大的。采用通用数据引擎后, 上述需求的更改是轻而易举的, 开发人员只需更改某个属性或修改匹配表的对应项参数即可,数据引擎的引入增强了系统的软性,减短了新需求的开发周期和系统逻辑复杂度。

4结束语

软件维护的数据引流思想 篇10

数据引流思想在软件维护的方法, 是抽象了硬件电路设计和软件开发思想的一般性的理论, 对软件的维护和软件的技术改造项目提供了一条新颖和实用的解决思想。

2 数据引流思想产生

现实的软件系统运用中, 一个软件产品往往因为某种原因脱离了原来的设计和开发体系之后, 往往就会形成一个“鸡肋”, 因为一方面该软件已经在本部门或者本系统使用多年, 大家已经适应了。另一方面随着信息技术的发展, 很多新的功能和应用在原来的软件满足不了, 若想实现新功能又势必改动原有的数据组织生产形式。所以, 对于软件的维护需要有一种思想和一系列的办法来支撑这项任务。

3 数据引流思想及其部件的定义

数据引流就是在原有的数据组织和生产形态维持不变的情况下, 依据新的业务需求, 有针对地将原有系统中的数据抽取, 加以新的开发利用。

按照开发过程实体化的指导思路定义了以下几个核心部件:数据引流泵、数据引流口、数据引流池、数据引流阀, 如图1。

4 数据引流思想在软件维护的方法一般性的步骤与数据引流部件的关联

如图2所示。

5 数据引流泵创建的三种办法及适用的范围

5.1 数据副本法

将整表的信息复制出一份副本另存在数据库中, 提供给新的业务需求。

5.2 触发器法

由数据库的触发器感知数据的变化, 将新生的数据针对性的采集, 放置新表, 提供给新的业务需求。

5.3 定时器法

由外部程序定时访问主表, 将某一阶段的数据取出, 提供给新的业务需求。

6 数据引流生产指标

数据断面是假设在数据部件之间虚拟平面。通过这个概念, 可以清晰地校验数每个数据部件结果的准确性和度量数据规模。

6.1 引流数据吞吐量

(Q) 由数据抽取频率、数据单位行宽、数据抽取启停时间决定。最大数据吞吐量Max (Q) 等于数据泵的吞吐量。最小数据吞吐量Min (Q) 等于数据引流阀最小数据出口吞吐量。

6.2 引流数据获取时间

(T) 数据引流口开闭时间、数据引流口开启个数决定。引流数据获取时间总和Sum (t) 等于引流数据正向流动支路各时间断面的累加。

6.3 载荷处理能力

(F) 取决于系统硬件的配置。

6.4 以上三者关系

7 数据引流思想实际案例

7.1 项目背景

《基于电子病历的职工医保政策监管系统》是一套能够审核电子病历系统处方行为监管系统, 使得在医生能实时获知诊疗收费行为是否符合医保政策的规定。

7.2 实际开发中各环节、部件搭建

7.2.1 定位、链接环节数据引流泵的创建

如图3。

7.2.2 挖掘环节数据引流口设置

医保审核是一个实时监测的过程, 按需求采用同步提取的办法。修改存储过程 (Zl_门诊划价记录_Insert) , 增加以下代码insert into YFY_中公网提取数据明细。

7.2.3 过滤环节数据引流阀的创建

7.2.4 数据引流池的创建

7.2.5 利用环节创建

参考文献

[1]张海藩, 吕云翔.软件工程[M].北京:人民邮电出版社, 2013.

[2]孙东坡.水利学[M].郑州:黄河水利出版社, 2009.

[3]卢军.Oracle性能监控与分析系统[D].西安:西安理工大学, 2007年硕士学位论文, 2005.

用软件定义基础架构重塑数据中心 篇11

以我国为例，我国现在大约拥有8.38亿中国互联网用户、7.19亿中国博客用户、4.68亿微信活跃用户，有超过4亿台智能手机，还有超过2000万新的PC和平板电脑。支撑如此巨大的用户群体需要强大而且灵活的数据中心（大约每400台智能手机设备或者100台可穿戴设备就需要1台服务器），而传统的数据中心是很难满足需求的。比如，传统数据中心提供一项新服务平均需要2～3周，但市场的瞬息万变需要尽快将服务推出。

“在一个SMAC（‘S’指社交、‘M’指移动、‘A’指分析、‘C’指云计算）主导的时代，建设开放、高效、按需提供、弹性的数据中心势在必行，英特尔提出的软件定义基础架构（Software-defined Infrastructure，SDI）正是在这个背景下提出的。它的目标就是通过重构数据中心，使数据中心能够敏捷、自动和高效。”英特尔（中国）有限公司行业合作与解决方案部高级经理、行业资深架构师龚毅敏告诉本报记者。

龚毅敏介绍说，基于软件定义基础设施构建的数据中心应该是动态的、高度自动化和软件定义的，这和传统的数据中心有很大不同，传统数据中心是一种静态、手动和硬件定义的，这样的传统数据中心根本无法满足云时代不断变化的需求。在按照软件定义基础架构构建的数据中心中，软件主导硬件，硬件只提供重要的基础架构属性，用软件来实现实时、智能和完全自动化。

具体而言，软件定义基础架构包含三个方面的内容，即计算、存储和网络。在这三个方面，英特尔分别都有相对应的产品。比如，在计算方面英特尔推出了名为RSA（Rack Scale Arch）的架构来重新定义服务器，RSA采用分离的部件和预定义的机架， 各个部件单独集成，可扩展，且便于构建基于机架的资源池。

龚毅敏表示，RSA架构可以很好地支持当下流行的模块化数据中心概念。在模块化数据中心，计算、网络和存储都可以和配电、制冷等设备集合成一个个独立的可插拔模块，方便扩展，也方便维护。

而在网络方面，英特尔也是软件定义网络（SDN）的大力推动者和实践者，同时在网络功能虚拟化（NVF）和虚拟化网络方面都推出了自己的产品。同样，在存储方面英特尔也是软件定义存储的领导者，英特尔有高速缓存加速（iCAS）、下一代NVM以及英特尔存储加速库等相关技术。

龚毅敏强调说，英特尔的SDI是一个开放的架构，英特尔正在为之构建一个广泛的生态系统。“不管是开源的OpenStack还是VMware、微软等，SDI都可以很好地支持其产品。”龚毅敏说，“简化、弹性、互操作性以及基于开放的工业标准建设正是SDI的主要特点。”

数据采集软件论文 篇12

PCIE总线技术的发展过程, 实际上代表了计算系统I/O接口速率演进的过程。随着计算机和应用系统接口速率的提升, PCIE越来越明显地体现出了其在高速数据采集和传输系统中应用的优越性。PCIE总线采用了串行连接方式, 并使用数据包进行数据传输, 采用这种结构有效地去除了在PCI总线中存在的一些边带信号。在PCIE总线中, 数据报文在接收和发送过程中, 需要通过多个层次, 包括事务层、数据链路层和物理层[2]。PCIE总线的层次结构如图1所示[1]。

高速铁路列车具有很高的移动速度, 其移动无线通信网络需要支持列车最高速度500 km/h以及平均速度350 km/h的状况, 因此铁路无线移动通信系统中的数据采集及传输设备必须满足高速度、大动态、高精度的要求。本文中高速数据采集卡应用PCIE高速数据采集系统, 能够满足数据采集系统的连续和高速采集数据的要求, 在医疗、航空、交通等领域也正呈现蓬勃发展的态势。为了在实际应用中发挥PCIE总线在高速数据采集和传输方面的优越性, 驱动程序和应用程序的开发就成了一项必要的工作。高速数据采集系统主要分为两大模块, 硬件部分和软件部分。其中硬件部分使用FPGA实现数据的采集和数据帧的组装与发送, 本文主要讨论高速数据采集系统的具体软件实现方法与验证。

1 驱动程序概述

1.1 WDM驱动程序的基本框架

Windows驱动程序分为两类, 一类是不支持即插即用功能的NT式驱动程序, 另一类是支持即插即用功能的WDM驱动程序[5]。PCIE数据采集卡是即插即用器件, 因此采用WDM驱动程序模型。WDM是Windows 32模式驱动程序模型, 目的是提供一种灵活的方式简化驱动程序的开发过程, 实现对硬件的即插即用, 减少并降低驱动程序开发的数量与复杂性。在WDM模型中, 要完成对一个设备的操作, 至少需要两个设备对象共同完成, 一个是物理设备对象PDO, 另一个是功能设备对象FDO。当PC插入某个设备时, PDO会由总线驱动自动创建。PDO不能单独操作设备, 需要配合FDO一起使用。系统会提示检测到新设备, 要求安装驱动程序。需要安装的驱动程序指的就是WDM程序, 此驱动程序负责创建FDO, 并且附加到PDO之上。二者的关系如图2所示。

1.2 驱动开发环境

本文中采用Driver Studio、DDK[8]及VC++6.0工具联合开发WDM驱动程序。首先, 建立驱动开发环境就是一项细致而繁杂的工作。在Windows XP操作系统中, 依次安装VC++6.0Enterprise Edition、Windows Driver Development Kit 3790.1830和Compuware Driver Studio 3.1开发工具。在DDK安装结束后, 要在计算机系统属性/高级/环境变量中新建一个名为BASEDIR的系统变量, 值为DDK的安装目录, 如F:WINDDK3790.1830。安装Driver Studio结束后, 要在VC++6.0软件的DriverStudio/DDK Build Settings选项卡中, 浏览DDK的安装目录, 并在下面选择Enable only for...和Windows XP。用VC++6.0打开”…Driver StudioDriver WorkssourceVdw Libs.dsw”, 用Driver Studio进行编译, 如果编译成功, 那么WDM驱动开发环境就搭建成功了。

1.3 小结

至此, PCIE驱动程序开发的软件环境已搭建成功, 操作系统采用Windows XP, 软件使用联合了DS3.1和DDK的VC++6.0, 下面就在VC++6.0环境下进行驱动程序的开发。

2 PCIE设备关键模块驱动程序设计

2.1 内存读写模块

在本系统中, 经AD转换器采集来的高速数据位于FPGA的FIFO中, 后经过DMA传输送到公共缓冲区里。之后再将缓冲区里的数据通过内存读写函数传送至应用程序RAM中, 最终存储在本地硬盘中。系统数据流向如图3所示。写数据与读数据过程相似, 只是顺序相反而已。

m_MemoryRange0是定义的一个成员变量, 在函数On Start Device中对其完成初始化后, 就可以在需要的时候调用类k MemoryRange的成员函数inb、outb等, 来实现对内存的操作。其中inb、inw、ind分别实现读字节、字、双字的数据, outb、outw、outd分别实现写字节、字、双字的数据。内存的数据读写过程如图4和图5所示。

在Read例程中, 首先声明一个内存对象, 用它创建一个指针到调用者的缓冲区p Buffer, dw Total Size是请求的读数, dwBytesRead是已读的字节数。在开启DMA传输后, 等待数据传输的结束, 之后开始进行内存数据的复制过程。

类似的, 在Write例程中, 需要将p Buffer缓冲区的数据传送到设备里, 由于没有DMA传输部分, 因此相比内存读过程要简单许多, 其余程序则与Read例程完全相同。

2.2 DMA传输模块

DMA即直接存储器传送, 即数据不通过CPU, 直接在外部设备和内存储器之间进行传送[4]。一次DMA传送只需执行一个总线读/写周期, 因此能够满足高速外设数据传输的需要。在读数据时, 应用程序通过Device Io Control函数向驱动程序发起读请求, 驱动程序将相应的寄存器中设置DMA传输的参数, FP-GA读取到中断寄存器的值后开始将FIFO中的数据传送到DMA缓冲区。结束之后中断寄存器的值发生改变, 驱动程序读取到硬件中断, 调用中断处理例程Isr_Irq, 系统运行延迟过程调用Dpc For_Irq并通知应用程序DMA传输结束[5]。

驱动程序进行DMA操作时, 首先需要在设备类中定义Kdma Adapter类的一个对象作为成员变量m_Dma, 然后在On StartDevice中进行初始化。

其中, 通过内存读写函数分别将DMA公共缓冲区的参数值写入读写相关寄存器。之后, 运行AD转换器并启动存储器写转发请求DMA, 开始DMA数据传输。在数据传输结束时, 通过内存读写, 将数据复制到应用程序的缓冲区中。

2.3 驱动程序的安装

在完成内存读写模块和DMA传输模块之后, 倘若编译成功, 就可以进行驱动程序的安装。安装WDM驱动程序, 首先需要为驱动程序编写一个inf文件。在inf文件中指明硬件驱动该如何安装到系统中、源文件在哪里、安装到哪一个文件夹中以及怎样在注册表中加入自身相关信息等[3]。在安装之前, 需要在inf文件中修改硬件的ID等信息。当板卡插入到插槽后, 启动Windows系统, 系统会检测到硬件的添加, 弹出添加新硬件向导, 将安装路径指向到inf文件和编译生成的sys文件。在正确安装驱动程序之后, 在计算机属性/硬件/设备管理器中会显示刚刚安装成功的PCIE设备, 其中设备名称在inf文件中的字符串段设置, 如图6所示。

3 驱动程序与上位机应用程序的通信

在WDM模型中, 设备接口是驱动程序的一个设备对象。为了查询提供接口类的设备, 应用程序必须知道表示这个接口类的GUID, 应用程序一旦获得支持接口类的设备链接符, 就可以使用API函数Creat File对设备进行存取[3]。类CDevice Interface用来描述一个设备接口, 通过成员函数Device Path () 返回一个指向设备路径的指针, 传递这个指针给函数Create File, 以便打开设备[7]。

Windows系统以消息的形式把输入传递给应用程序的窗口过程[6], 在应用层为上位机界面中的各个控件编写消息处理函数, 并将通过DMA传输来的数据以数据文本的形式保存在本地计算机, 其中包括打开设备、设置数据文件路径名称及大小、存储数据。显示数据和计算速率等过程, 最终实现应用程序与驱动程序的正常通信。

4 结语

本文通过PCIE高速数据采集系统, 使用联合了DS3.1和DDK的VC++6.0工具, 进行了WDM模型驱动程序的开发, 主要包括DMA传输模块和内存读写模块等。在Windows XP操作系统下, 驱动程序能够稳定运行。通过实际的检验, 采集系统在数据链路×1的条件下, 数据率可以达到110 MB/s, 仍有改进的空间。同时, 应用程序使用API函数对设备进行存取, 并将数据文件保存在本地计算机, 最终正确实现了应用程序与驱动程序的通信。本文成功搭建了PCIE高速数据传输系统, 系统稳定、可靠, 应用性强。

摘要：提出一种基于PCIE高速数据采集系统的驱动及上位机软件的开发方案, 解决高速数据在PCIE数据采集卡和上位机之间的传输。该方案基于PCIE接口协议标准, 利用DriverStudio、DDK以及VC6.0等开发工具, 采用基于对象的C++语言, 实现了PCIE总线设备的WDM驱动程序的开发, 以及上位机界面的显示功能, 系统稳定、可靠, 应用性强。

关键词：PCIE,WDM驱动,DDK,上位机

参考文献

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[2]陈乃塘.PCI Express数据链接层与物理层[J].电子测试:新电子, 2004 (8/9) .

[3]张帆, 史彩成.Windows驱动开发技术详解[M].北京:电子工业出版社, 2008.

[4]张惠娟, 周利华, 翟鸿鸣.Windows环境下的设备驱动程序设计[M].西安:西安电子科技大学出版社, 2002.

[5]李永哲, 何子述, 贾可新, 等.告诉数据传输系统的WDM驱动程序的封装设计[J].计算机工程与应用, 2010, 46 (35) :58-60.

[6]欧阳志宏, 董霖, 钟俊华.MFC程序设计轻松入门[M].北京:人民邮电出版社, 2009.

[7]孙鑫, 余安萍.VC++深入详解[M].北京:电子工业出版社, 2012.