盧青春

     來源：《電子技術(shù)應(yīng)用》

     摘要：介紹了面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)方法在汽車排放測試系統(tǒng)軟件開發(fā)中的應(yīng)用。在分析階段標(biāo)識出問題域的對象以及對象之間的關(guān)系，在高層設(shè)計(jì)階段給出了應(yīng)用的頂層視圖，最后分析了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)并介紹了實(shí)際應(yīng)用情況。

     關(guān)鍵詞：面向?qū)ο蠓椒?

     排放測試 軟件開發(fā)

     面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法是九十年代以來最重要的軟件設(shè)計(jì)方法。汽車排放測試系統(tǒng)是基于底盤測功機(jī)、排放分析低度、數(shù)據(jù)采集卡等外圍硬件設(shè)備，依照國家排放法規(guī)和生產(chǎn)研究的要求完成各類汽車排放試驗(yàn)數(shù)據(jù)采集和處理的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。由于系統(tǒng)要同外圍設(shè)備交互，試驗(yàn)項(xiàng)目多且用戶要求復(fù)雜，采用傳統(tǒng)的基于功能分解的軟件設(shè)計(jì)方法使得軟件開發(fā)及調(diào)試十分困難，軟件的可靠性差，并且隨著硬件設(shè)備的變化、試驗(yàn)項(xiàng)目增加以及用戶要求的變化，很難在原有系統(tǒng)上進(jìn)行擴(kuò)充。面向?qū)ο蠓椒ò凑杖藗冋５乃季S習(xí)慣建立問題域模型，軟件設(shè)計(jì)自然地表現(xiàn)問題域求解方法，抽象數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)封裝以及繼承等特點(diǎn)命使得軟件體系結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、可重用性好、便于維護(hù)和擴(kuò)充，可大大提高軟件的開發(fā)效率。

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     汽車排放測試系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)及軟件需求

     汽車排放測試系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。輸入信號中，大氣壓、干溫、濕溫、催化器前后壓力等信號來自于傳感器，車速、距離脈沖來自于轉(zhuǎn)鼓試驗(yàn)臺，司機(jī)開始信號來自于遙控器。信號調(diào)理單元將這些信號轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)接口能夠接收的標(biāo)準(zhǔn)信號，主計(jì)算機(jī)通過a/d、di/o接口卡對這些信號進(jìn)行采集。主計(jì)算機(jī)通過gpib接口卡與定容樣裝置和排放分析儀通訊，讀取數(shù)據(jù)并且按照試驗(yàn)流程控制這些設(shè)備。主計(jì)算機(jī)通過一塊圖形加速卡

     控制司機(jī)助顯示器的工況曲線顯示。軟件需求如下：

     （1）依照排放法規(guī)和生產(chǎn)研究的要求能夠?qū)崿F(xiàn)cvs試驗(yàn)、模態(tài)試驗(yàn)、催化器轉(zhuǎn)化效率試驗(yàn)的流程控制。試驗(yàn)過程中系統(tǒng)要求完成初始參數(shù)設(shè)定、數(shù)據(jù)采集、設(shè)備控制、顯示監(jiān)測界面等任務(wù)，并將測量結(jié)果寫入磁盤文件。

     （2）按照用戶要求實(shí)現(xiàn)試驗(yàn)數(shù)據(jù)表格和曲線的打印輸出，包括cvs結(jié)果表格、模態(tài)試驗(yàn)按工況和循環(huán)統(tǒng)計(jì)結(jié)果表格、排放污染物濃度典線、催化器前后溫度及壓力曲線、催化器前后污染物濃度曲線等。

     （3）試驗(yàn)開始前對采集卡、排放分析儀等硬件設(shè)備進(jìn)行檢查，若設(shè)備不正常則提示用戶并停止試驗(yàn)。

     （4）a/d輸入通道可進(jìn)行標(biāo)定。

     2 面向?qū)ο蠓治?/b>

     抽象數(shù)據(jù)類型是面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)備的中心概念之一，一個面向?qū)ο筌浖到y(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架及高層設(shè)計(jì)最終表現(xiàn)為一系列類、它們的定義和對象。類是一個抽象的數(shù)據(jù)類型，它的定義包括一組屬性數(shù)據(jù)和在屬性數(shù)據(jù)上的一組操作，通過類的界面對外提供服務(wù)，對象是類的實(shí)例，對應(yīng)于問題域中的實(shí)體。面向?qū)ο蠓治鲞^程標(biāo)識問題域中的實(shí)體，確定這些實(shí)體之間關(guān)系，這一階段產(chǎn)生描述系統(tǒng)功能和問題域基本特征的綜合文檔。汽車排放測試系統(tǒng)中的對象如圖2所示。

     “排放分析儀”對象封裝了分析儀的操作；“i/o接口卡”封裝了a/d接口卡和di/o接口瞳的輸入及輸出操作；“司機(jī)助”對象實(shí)現(xiàn)司機(jī)助顯示器工況曲線的顯示；“測試設(shè)備”對象封裝了排放測試系統(tǒng)中的硬件設(shè)備操作。為“排放試驗(yàn)”對象提供服務(wù)；“排放試驗(yàn)”對象封裝了試驗(yàn)流程，將測量結(jié)果存入磁盤文件；“數(shù)據(jù)文件”對象讀取文件，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)表格及曲線的打印輸出。

     排放測試系統(tǒng)的硬件設(shè)備可能選用不同類型的分析儀，如horiba公司的mexa_9000或avl公司的ceb_x00，也可能選用不同類型的i/o接口卡，如中泰公司的pc_6313或研華公司的pcl_812，根據(jù)用戶的要求也可能增加新的試驗(yàn)項(xiàng)目。在面向?qū)ο蠓椒ㄖ�，繼承是使用存類作為基礎(chǔ)建立新類的技術(shù)，新類復(fù)用現(xiàn)存類的定義，并且可增加新的屬性及操作。對象間通