计算机软件系统开发范文

时间:2023-10-18 17:38:58

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计算机软件系统开发

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【关键词】计算机软件系统开发;技术水平

在人类漫长的社会实践活动中,科学技术得以在社会实践的推动下不断进步。在这一由愚昧迈向文明的过程中,人类终于在上世纪70年代开始逐步进入了信息化时代。而在这一时代中,电子计算机的发展起到了至关重要的作用。从占据数层楼的超级计算机到轻便可提个人计算机,在这个信息化时代中,电子计算机已经同人类的日常生活紧密连接在一起,不可分割。我们无法想像,在没有电子计算机的社会中生活会是什么样子。上至国防安全、银行系统、政府机构的日常运转,下至人民群众的工作、娱乐需求。以电子计算机为基础的,我们的生活已经被联系在一张巨大的网络中。

一、计算机软件开发分析

计算机由硬件和软件组成,所以计算机的资源应该关注软件资源和硬件资源,而软件又包括应用软件和系统软件。系统软件起到管理监控的作用,应用软件用来解决某些具体的问题。计算机软件的特点非常明显,一个是广泛性,计算机已经很普及,软件也在极大的发展着,是一种经济效益;另一个是复杂性,计算机软件的开发是开发者智慧结晶,对开发人员的专业要求相对较高,流水线工作也需要大量人来完成。由此看来,开发计算机软件需要一定的技术支持和物质供应,具有一定的复杂性。计算机软件的开发能够推动社会经济发展,而且开发的种类也多种多样:

一是软件的开发,包括系统软件和应用软件。系统软件是其中最重要的操作系统,用来管理、控制、协调各个部门的工作;应用软件为了解决某些具体的问题,可以是一个特定的程序,程序的集合或程序系统。软件的开发,使计算机用户得到一个良好的应用环境。

二是解决实际的应用问题。为了保障软件特别是大型软件的开发质量,工程师在开发时必须严格遵守软件工程规定的原则:一是计算机软件的质量是颇为重要的,要有确切的保证,开发技术要得到落实和检验;二是软件的开发方式可以遵循生命周期法或原型化的方法;三是建立在科学的基础上,用一些方法对开发出的计算机软件评估或测试,来检验开发软件的质量问题和它预期的使用效果。计算机软件技术促进计算机的发展,计算机的发展短时间的影响着人类的生活工作,所以计算机软件的开发工作不能粗制滥造,要严格控制各部门工作,坚守开发的原则。软件的开发,都是为了充分利用计算机的价值,打造良好的应用环境。

二、计算机软件开发技术的重要性

软件开发技术的运用能够解决开发落后和计算机需求的矛盾,而由于软件开发技术的不断长进,软件的安全性,可靠性也得到了大的飞跃。计算机软件的开发不会停下脚步,将会挑战更严峻的难关,使信息技术不断前行。在现代世界而言,以计算机网联网为中心的数字化为特征的高科技技术的不断发展,在一定程度上推动了软件和计算机技术的发展,同时使得两者之间的发展获得了均衡。而且,在计算机技术发达的今天,软件开发的安全防护等级也是越来越高,并且随着计算机的发展而不断提高。这样,软件的需求为计算机发展提供了最为广泛的市场。

三、计算机的常见技术

在当前的技术不断发展的时代背景下,我们的计算机的技术不断发展,当前已经发展到高等的地步。如果我们要选择发展计算机的技术,我们需要不断地科学调理和选择、变化软件的一般技术,这些对于我们技术的发展和调整具有关键性作用。计算机技术开发的技术大致有几种。接下来我们对于这计算机技术的开发的这几种一般技术进行分析和说明:

(一)使用时间限制。这种开发技术是说:在同样的技术开发进度中,我们需要对软件技术开发中的相关问题,按照工程的时间进度,对着开发过程进行分析。这样而言,我们需要对每一个进程中的软件标准进行标准分析和评定。通常说来,我们的软件使用限制为半年。

(二)自动开放技术。在这种技术中,主要是依靠我们当前的新一代技术进行分析和开放的技术。在这一个工程进度中,我们的软件开发依靠自动技术的完成。而对于这一工程技术如何运行,我们再次并不多做说明。

(三)虚拟结构法。在我们目前的技术进程中,我们应该进行一种常规性质的开发。但是在某种状况下,我们不能够按照常规性质的进程开发,这时候就需要进行一种虚拟结构的技术进行开发。简而言之,就是说我们通过建立一种虚拟的模型,然后对技术进行开发。这样的时候,我们可以使得整个技术和工程的不断向前发展。

四、计算机技术应用

计算机的开发就是在我们当前的技术基础上,不断发展和推进我们原有技术的发展。在此基础上,我们才能够对之进行发展。而在这样的状况下,我们的实际关键命题在于,我们当前如何更大程度地释放和发展我们的科学技术。在我们的当前的发展中,我们会经由不同的蓝本和模板,只有在对这些蓝本的发展,我们才能够不断地发展和促进。比如我们面对不同的技术配置的设备时,要采用不同的技术配置。在当前的大机械生产下,计算机已经不断地普及,已经走进了我们当前的大众家庭。在我们当前,怎样更加便利地扩大和释放我们的计算机的潜能和潜力,是我们当前的技术发展中的关键命题之一。现在的时期中,我们的技术发展,要更加努力地增加对计算机的潜力的释放程度。这样我们在不断贯彻科学发展观的同时,我们还能够借助现代的高新技术不断地发展和进步。尤其是在现在的时候,利用现代的计算机技术不断地发展现代科技,进而促进我们社会生活的发展。

五、结束语

在这个新时期,我们要着眼未来科技的发展动态,在相关技术领域不断创新,开拓进取,在政府的积极引导下,在计算机软件系统开发领域不断取得新的进步。

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[关键词]计算机网络;自动检测控制系统;软件开发设计

中图分类号:TP311.52 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)13-0205-01

自动检测控制系统主要是指相关用户在实际应用过程中,可以方便地利用该系统内的检测设备来开展相关的检测工作,并进行相应的数据收集,最后再将该数据进行分析并传出结果。该系统的主要是由系统设备的用户端、服务器端、检测单元、数据库以及网络通信等几部分共同构成。所有通过该系统完成的自动检测工作都需要以上各部分构成结构的共同完成。

一、系统软件的实际工作与功能

(一)该软件的实际工作流程

该系统在进行工作时,对应用软件提出了一定的工作要求,其包括软件所具备的应用可靠性、实时应用性、安全与开放性以及方便进行系统维护等多种特点。其在实际工作中的操作流程主要为:首先由操作者进行个人登录以及身份验证,之后启动系统发送远程服务的连接要求完成登录,操作者进行相关测试设备与被测对象之间的端口连接。之后操作者进行测试信号配置,并要求系统展开相应的测试操作。接着系统利用网络连接进行相应的检测数据的传送,并由远程服务器对相关数据进行及时性的处理,最后将相关的分析结果传递到用户面前。

(二)该系统软件内部的模块功能

依据相关功能模块的实际需求特点将其进行划分,可大致分为服务器与客户端两部分。其中服务器又被划分为系统管理、分析诊断以及网络通信三个具体的部分,客户端也涵盖了网络通信、检测资源以及检测执行三个模块成分。且各个模块也分为多个更小的部分。系统管理模块涵盖面广泛,承担了该系统的主要操作平台的提供。而分析诊断模块在实际应用中则主要是能为系统诊断提供在线支持平台,及时就相关的故障问题进行定位以及隔离。网络通信模块在实际应用中为该系统的实现提供了包括通信网络连接、数据输出与接入更多个应用功能。而检测模块作为该系统内最为核心的模块部分,其主要承担了相应的检测执行工作。

二、该系统软件的开发设计思考

(一)软件开发设计之数据库设计

该系统软件在实际运行过程中往往需要进行大量的信息存储,为实现更为方便的信息存储与检索工作,可采用VItest数据库来对该系统中涉及到的相关监测数据进行管理。在该数据库中的管理工作所涉及到的管理表格包括对用户、设备的信息表以及进行服务程序记录的列表表格,其基本形式都以最初的表格作为基本设定。当操作人员需要对表格数据进行增加、删减以及系统退出等操作时,该系统都会自行对表格进行维护。其中,用户信息表的基本设定包括用户ID、用户名、登录密码、用户注册信息、真实姓名以及用户类型几个部分。

(二)系统内部相关组件之间的通信联络

一般来说,DataSocket都会同时支持许多类型的数据传送协议。但通常都会采取DSTP这一协议作为系统数据传送协议。为更好的对多种协议进行合理区分,系统将会自动通过协议的URT来进行具体的协议判断。在该系统中,接受与发出两个端口内的数据项都处于独立通信状态,采用类似的设计原理,所以在实际设计过程中仅需要就单一数据项展开分析。同时,DataSocket编程系统提供了多项VI,操作者在进行系统软件应用时仅仅需要通过VI调用就能实现相应的数据项读出以及写的操作。

(三)客户端程序

为保证该系统的客户端程序满足监测工作所要求的多项功能,所以在进行该部分软件设计时应当运用多线程技术来进行实现。在该系统的实际工作过程中往往需要同时展开有关激励信号的数据输入、采集以及通讯等工作内容。客户端的实际流程主要为首先进行用户登录与验证,之后进入相应的控制界面,根据实际需求来对相关的工作任务进行选择。但是该系统的功能规模涵盖面广泛,难以在同一面板进行完全呈现,所以设计工作者在进行该部分设计操作时,应当进行多面板的人机界面的设计。

另外,针对激励信号进行的相关的VI模板的设计工作中,为方便操作者的操作,设计人员进行了直观的面板设立,并支持操作者通过简单的点击或修改来完成相应的信号参数的调整。并且在对该软件的相关操作程序设计工作中,设计主要以符合操作者简单操作的要求来进行相应的模块安排,主要以事件结构与条件结构来完成。

(四)服务器程序

针对该系统中的服务器程序的设计,相关设计人员主要是采用多线程设计方法来实现。常见的任务处理方式包括循环式与并发式两种处理模式,其中并发式模式在进行问题处理时具有更高的执行速度与效率。该系统的服务器程序中存在着包括初始化、客户端连接监控等多种不同的线程类型,且相互之间的合作性协调工作也主要是由事件进行引发的。

服务器程序展开实际工作的流程大致可归纳如下。首先进行系统服务器启动,其次操作者发出系统连接请求,之后进入客户端管理与服务程序管理模块中。这三者又分别连通着下一步系统操作。当客户端管理模块回馈相关的客户端信息后完成用户连接的相关处理工作。而服务程序管理将相应的服务程序包传递到用户连接成功之后的操作中,最后系统提供相应的数据处理记录。

除此之外,在系统的服务器设计中还涉及到多线程的共同实现。监听系统操作者的相关连线程序需要在实际工作开展的过程中完成以下几部分重要的工作功能。其一,需要及时进行系统的初始化处理操作。其二,在系统内建立DataSocket连接,并等待相关操作者完成连接工作。其三,对系统的登录操作者进行必要的身份信息核对。其四,在系统操作者发出或选择系统工作类型之后,还要及时就类型分类进行与其相适应的处理线程分配。而正是由于该系统在实际运行工作中能依靠同一服务器针对操作者的不同请求进行合理的线程分配,从而最终实现服务器的多项工作共同进行。

三、结束语

网络技术的快速发展,最终实现了操作者和相关检测设备之间建立远程信息传递的功能。而该系统软件的进一步开发与技术研究已经成为了该领域当前十分重要的工作内容之一。相关设计与研发人员应当明确该类型软件的当前工作现状,并在这基础上为更好地实现数据采集与分析处理等工作操作进行更加深入的研究。

参考文献

[1] 吕星宇.计算机网络自动检测控制系统软件开发设计[J].现代电子技术,2017,01:99-103.

[2] 朴健,章勤,曾垂昌.计算机自动控制热电偶检测系统[J].武汉造船,2001,02:28-30.

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关键词 过程控制;罩式炉;冷轧处理线;冷轧退火处理

中图分类号 TP393 文献标识码 A 文章编号 1674-6708(2013)89-0216-03

0 引言

全氢罩式炉生产是一种将钢卷置于氢气氛围中加热(700℃~850℃)、保温和冷却的热处理过程,目的是为了改善原料的组织,消除热轧过程中产生的内应力,满足后道冷轧工序对钢卷的要求。全氢罩式炉是当今世界上最为常用的冷带钢退火设备,其具有建设成本低、运行费用低、维修费用低、灵活性高、扩充性高、产品质量高等特点、从而在世界上得到广泛的应用。

近年来随着国际竞争的加剧,国内工业系统急需产业升级。为了提高产品质量、降低能耗和生产成本,工业过程控制计算机系统已经普遍应用于钢铁企业生产的各个环节之中,以实现生产过程监视和过程最佳化、提高生产率及产品质量。罩式炉工艺部分采用过程控制计算机系统与基础自动化共同完成整个工艺过程的生产操作及控制要求。

罩式炉过程控制计算机系统是由一套计算机系统组成,主要承担罩式炉的过程控制和生产组织,因此,整个生产过程中的自动控制的核心是罩式炉过程控制系统。

1 过程控制系统的软件架构

为便于维护、管理和开发,本软件系统基于微软的.NET 3.5 框架。开发工具选用Visual Studio 2010,后台程序和前台画面都采用标准的 Microsoft Visual C#高级语言开发,数据库可以通过配置可以支持目前市场上流行的通用大型数据库,如 ORACEL 和 SQL SERVER。

整个系统结构采用B/S模式三层架构设计,即表现层(人机界面系统),逻辑处理层(系统逻辑处理系统),数据访问层(数据处理访问系统):

表现层(人机界面系统):罩式炉计算机过程控制系统的操作界面采用了微软的WPF(Windows Presentation Foundation)技术,并应用了MVVM(Model- View-ViewModel)设计模式和可配置的智能客户端技术。并结合了Click Once部署方式,使得罩式炉计算机过程控制系统操作界面可显示在任何支持Web浏览器和ACTIVEX的容器内。.NET开发的窗体控件能够作为Web界面上的控件在Web浏览器中运行,并可调用客户机的本地资源。在Web界面显示该控件时,由Web浏览器检查控件的最新更新,并下载到本地运行。

逻辑处理层(系统逻辑处理系统):罩式炉计算机过程控制系统根据过程控制的不同功能,把完整的系统功能被分解成多个功能模块,每个进程和组件完成特定的功能,比如数据通讯模块、数据采集模块、物料跟踪模块、模型计算模块等。不同的功能由不同的功能模块单独或者联合实现,这样,当控制系统中需要修改、添加或调试某个功能时,只需要对相关模块进行相应操作,降低不同模块间的调试干扰,使得系统功能的扩展、开发和调试等到大大提高,提高了系统的灵活性。同时,进程间通讯采用Remote .NET协议。进程间过程调用采用有调用队列的异步处理方式,提高了控制系统的响应处理时间。

模块间共享数据采用共享内存的方式和数据库共享表的方式。对于变化很快、无需永久保存、同时在多个模块间共享使用的数据,存放在共享内存中。 对于需要永久保存的数据,同时变化不快、多个进程共享的数据,可存放在数据库中的数据表中。通过两种数据访问方式的合理使用可以大大减少了系统资源的占用,保证了软件系统平均负荷

数据访问层(数据处理访问系统):数据访问层框架采用了ORM框架中的NHibernate,NHibernate不仅仅管理.NET类到数据库表的映射(包括.NET 数据类型到SQL数据类型的映射),还提供数据查询和获取数据的方法,可以大幅度减少开发时人员使用SQL和处理数据的时间。

2 过程控制系统实现的功能

罩式炉计算机过程控制系统的管理范围,从确认钢卷进入罩式退火炉开始,到钢卷离开终冷台为止。

罩式炉计算机过程控制系统生产控制流程为:接收钢卷组垛工艺参数确定退火规程计算堆垛指定到炉台工艺参数设定(下传L1)钢卷退火外罩调换去除炉罩钢卷出炉钢卷上终冷台钢卷终冷发生产实绩钢卷下终冷台。

基于上述流程,罩式炉计算机过程控制系统应包括以下功能:

与外部计算机系统的通讯;

生产计划管理;

钢卷堆垛管理;

物料跟踪;

生产过程监控过程数据收集统计;

成品结果数据管理;

设备管理;

模型优化管理。

2.1 与外部计算机系统的通讯

过程控制系统与下列系统之间网络连接介质用工业以太网,通讯协议采用面向连接的TCP/IP协议Socket方式交换数据:

与上级生产管理系统(3级)计算机之间通讯,数据交换内容包括:钢卷生产计划数据、钢卷数据(PDI)、钢卷生产要求数据、钢卷生产实绩数据、源介质消耗数据。

与基础自动化系统之间通讯,数据交换内容包括生产过程数据、设备信息、设定值等。

2.2 生产计划管理

罩式炉的生产是按照生产计划和原料数据、生产要求进行的,生产计划数据和原料钢卷数据是过程控制系统需要管理的最主要的数据。

生产计划数据是一组按生产顺序排列的入口钢卷号以及该钢卷对应的生产要求数据。该数据可由生产管理计算机通过重新发送的方式进行修改。

原料主数据是指原料钢卷的原始数据(钢卷尺寸、钢种名称、化学成分等)和生产要求。过程控制系统提供操作界面,使生产线操作工可增、删、改钢卷主数据。

当生产计划中的一个钢卷按计划装载到生产线上时,生产过程管理系统将自动维护生产计划队列,从生产计划队列中删除该钢卷。同时通知生产管理计算机该钢卷已经在生产线上,准备生产,以方便生产管理计算机随时跟踪生产计划执行情况。

2.3 钢卷装炉管理

罩式炉生产要求将若干个钢卷(通常是5到7个钢卷)组成一个堆垛进行退火工艺处理。而钢卷堆垛则是从生产计划中等待生产的钢卷中选出能够满足生产工艺要求和钢卷堆垛要求的钢卷按照确定的位置和顺序组合成一个堆垛进行生产。

本功能提供自动堆垛(模型堆垛优化)、人工堆垛和堆垛调整。其中自动堆垛为系统默认的功能自动由模型执行,人工堆垛功能为备用功能(或者在没有模型的情况下使用),二者可以进行切换,而堆垛调整功能为系统辅助功能为操作人员对分配好的堆垛进行调整。

1)优化堆垛功能。根据同一炉台内的钢卷的堆垛规则和退火生产工艺要求,由数学模型进行的钢卷组垛的钢卷匹配和优化,并根据组好的堆垛生成该堆垛的退火工艺参数;

2)人工堆垛功能。当操作人员对模型生成的钢卷堆垛不满意时或者没有模型进行钢卷堆垛时,生产操作人员可以人工对钢卷进行组垛;

3)堆垛调整功能。钢卷堆垛调整是在对已经建立的钢卷堆垛进行调整。当生产中出现设备故障引起的炉台停用或生产周期延长、钢卷卷型不良以及计划需要调整等情况时,可以使用该功能。

工艺参数设定及编辑功能是为基础自动化系统提供罩式炉钢卷退火处理控制参数的设定和维护。

1)工艺参数设定。根据系统数据库中的参数表进行工艺参数设定,以钢种分类,组成一系列相关的退火处理曲线。实际生产时,根据钢种形成于堆垛相对应的钢卷退火处理参数;

2)工艺参数编辑。工艺人员可以通过画面完成工艺参数的日常维护,可以对工艺参数进行添加、修改、删除等操作。

2.5 物料跟踪

生产线实时物料跟踪控制功能是在一级机基础自动化系统上完成,二级系统的物料跟踪功能是在一级机生产线实时物料跟踪功能的基础上,通过接收基础自动化对钢卷的跟踪数据和事件信号,来同步更新自己的跟踪数据并根据一级机上传的跟踪数据和跟踪事件信号协调二级机内部其它程序对在炉钢卷进行相应的控制与调整。

跟踪过程分为区域跟踪和堆垛中的钢卷位置跟踪。区域跟踪包括炉台区域、终冷台区域。而位置跟踪则是跟踪钢卷在堆垛中的具置信息。当相关生产区域的生产工序发生变化或吊运钢卷使钢卷在堆垛中的位置发生变化时,根据相应的基础自动化系统的信号对跟踪进行调整使最终生产状况和罩式炉过程控制系统中的跟踪信息一致。并且罩式炉过程控制系统通过接收基础自动化系统上传的钢卷在退火生产中的各个工序的特定事件信息对跟踪数据中的钢卷的工序状态进行调整。当钢卷退火完成时,过程控制系统根据自己的钢卷跟踪数据,对钢卷生产过程进行统计,统计结果保存到对应钢卷在数据库中的生产实绩数据记录中。作为产品质量数据。

2.6 生产过程监控

生产过程监控功能负责为生产操作人员提供生产线上的工序进程信息。生产过程监控的监控对象包括炉台、终冷台和炉罩。通过物料跟踪进程的跟踪信息,为生产操作人员在HMI画面上直观的显示出炉台、终冷台等设备所处的不同生产阶段;相应阶段的开始和结束时间,并动态显示当前工序的已耗时间以及剩余时间,监控炉罩的使用情况,显示炉罩的开始使用时间、已使用时间和剩余时间。

2.7 数据收集统计

数据收集统计控制(包括能源介质消耗统计)是管理产品相关的生产过程数据,包括数据收集、数据统计和数据存档功能。实际生产数据由基础自动化系统通过数据通信的方式传送给罩式炉过程控制系统。该过程计算机收集罩式炉在炉钢卷的生产数据及罩式炉各个设备的生产工作状态等,罩式炉过程控制系统系统接收报文,分解出每个测量值项目,按要求对这些测量值进行收集和统计。在处理,需要收集的过程数据包括各炉区生产状态、实时工况等相关数据,并对收集到的数据进行统计分析,如单耗、钢产量累计、消耗累计等。

2.8 成品结果数据管理

在物料生产完成后,自动生成成品物料生产实绩数据记录, 同时包括产品质量数据和生产过程数据。成品物料数据被保存到数据库中,在厂级生产控制系统不在线时,成品物料数据可缓存在过程计算机控制中(缓存三个月),待上级计算机系统恢复后传输给上级计算机控制系统。

2.9 设备管理

设备管理功能负责为生产操作人员提供对生产线上的设备(包括炉台,终冷台和炉罩等)的管理功能。生产操作人员可以根据生产线上的实际设备情况对设备进行添加、删除。并对设备的状态进行调整。

2.10 模型优化管理

模型优化管理包括二个模型应用:钢卷堆垛组合优化模型、钢卷加热及冷却退火模型。该优化工具可以作为一个独立的子系统运行,但属于二级机系统的一部分,计算所需的部分关键数据以及计算的结果由二级机系统统一调配。

1)钢卷堆垛组合优化模型

钢卷堆垛组合优化模型(以下简称堆垛优化模型)利用钢卷的物理属性(钢种、重量、尺寸等)、加热设定温度等信息,按照指定的规则选择钢卷进行堆垛。优化的目标为最小化堆垛数和堆垛的总加热时间。

2)钢卷加热及冷却退火模型

钢卷加热及冷却退火模型(以下简称退火模型)是一种基于热工机理的热动态数学模型,使用该模型可以精确计算堆垛的加热及冷却时间。利用计算的设定值组织生产,不仅提高生产效率、节约能源,而且可以改善产品的性能。

3 结论

罩式炉计算机过程控制系统主要承担罩式炉的过程控制和生产组织,因此,整个生产过程中的自动控制的核心是罩式炉过程控制系统。通过采用这种模块化、分层设计的软件架构设计,不仅便于软件开发人员协同开发,同时也降低了软件维护和二次开发的难度,极大地简化了软件维护人员的工作,此系统已经成功投用到我公司承担的首钢京唐冷轧罩式退火项目和首钢顺义冷轧罩式退火项目工程中,系统性能稳定,使用效果很好,深受用户的欢迎,具有显著的经济效益与社会效益。

参考文献

[1][美]内格尔,等编著.C#高级编程.4 版.李敏波,译,2006.

篇4

关键词:计算机软件;嵌入式实时软件;实践应用

在嵌入式技术推出之后便得到了人们的高度关注,原因在于嵌入式实时软件应用到计算机软件中可以对计算机系统的硬件和软件有较强的依赖性,并且能够在系统运行的过程中合理控制硬件和软件,保证计算机系统长时间良好运行[1]。由此,可以确定计算机软件设计中嵌入实时软件的应用是非常适合的,不仅能改善计算机软件的应用效果,还说明了计算机软件良好的应用前景。所以,计算机软件设计中嵌入式实时软件的实践应用是非常有意义的。

1计算机软件设计运用嵌入式实时软件概述

1.1特点

嵌入式实时软件可以运用在计算机软件的预测指令执行、动态分配、缓存机制等设计中,以此来提升计算机软件系统设计的科学合理性和实时处理功能。当然,嵌入式实时软件之所以能够在计算机软件中充分发挥作用,主要是其核心嵌入式微处理器可以实时支持软件系统的多任务,且在短时间内快速中断,实现多任务操作及计算机存储区保护。嵌入式实时软件应用到计算机软件设计中,包括软件部分和硬件部分,在嵌入式微处理器的作用下,软件与硬件之间可以交互,促使计算机软件系统具有修复功能、检测功能等,从而大大提高计算机软件系统的应用性[2]。

1.2应用原理

嵌入式实时软件在计算机软件中之所以能够有效应用,主要是计算机科学技术和实时处理技术相融合,如此可以形成CORBA模型,加之嵌入式实时软件在计算机软件中可以远程调节等作用的支持,使得计算机软件设计的过程中可以合理地运用CORBA模型,进而科学、合理地规划计算机软件的个各方面,促使计算机软件充分发挥作用。

1.3嵌入式软件的技术特征

基于以上对计算机软件设计中嵌入式实时软件的概述,确定嵌入式实时软件具有以下技术特征。

1.4可靠性

相对于计算机操作系统来说,嵌入式实时软件是一种操作方式,在计算机软件系统中科学、合理地设计嵌入式实时软件,可以提高计算机软件系统的可靠性。因为计算机软件系统中的嵌入式实时软件可以结合计算机软件系统的实际情况,对系统操作任务进行合理分配与调整,并且有效地强化计算机软件系统,如此可以使计算机软件系统在规定的时间内完成各项任务[3]。

1.5系统可靠性

只有安全的工作环境,嵌入式实时软件系统在计算机运行的过程中,才能保证计算机软件系统安全、可靠;反之,将会影响嵌入式实施软件系统的工作效果。所以,为了保证嵌入式实时软件系统在计算机运行中充分发挥作用,一定要设置安全的、良好的外界环境。

1.6时限性

时限性是嵌入式实时软件非常重要的技术特征之一。主要表现为,在符合时限要求的情况下,嵌入式实时软件系统才能够严格地控制时限,合理地调节软件和硬件,促使两者科学、合理地应用。如若不符合时限要求,那么嵌入式实时软件在处理计算机软件系统任务时将难以严格控制时限,使得计算机软件系统各项任务无法在规定时间内完成。

2计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用

基于以上对嵌入式实时软件的了解,在计算机的软件设计的过程中要想科学、合理地应用嵌入式实时软件,就要注意强化设计以下方面。

2.1开发流程

出于保证嵌入式实时软件在计算机软件中充分发挥作用的考虑,在具体设置嵌入式实时软件应用的开发流程时应当基于简易性和优越性出发,科学、合理的规划设计。具体的嵌入式实时软件应用开发流程为:首先是基于计算机软件系统应用要求,分析计算机软件需要具备的功能,进而进一步解析嵌入式实时软件。其次,基于嵌入式实时软件应用需要,科学合理地进行嵌入式软件设计和代码生成。再次,在嵌入式实时软件设计方案完成之后对其应用测试,确定依据此设计方案所设置的嵌入式实时软件的应用效果能否满足计算机软件系统应用需要。最后,在确定嵌入式实时软件设计方案符合应用要求的情况下将嵌入式实时软件有效地应用到计算机软件系统当中。按照以上开发流程来进行计算机软件系统开发,的确能够使嵌入式实时软件有效地应用到计算机软件系统中,并且在系统中充分发挥作用,提高计算机软件系统的应用有效性、可靠性、稳定性[4]。

2.2设计要点

计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用是一项比较有难度且容易出现问题的工作。为了保证基于嵌入式实时软件的计算机软件设计方案合理、有效,需要再具体进行计算机软件设计中注意以下设计要点:其一,设计中避免软件和硬件结构相脱离。也就是在计算机软件设计中应当注意嵌入式实时软件的软件部分和硬件部分的有效连接,并且保证后续的设计过程中,都不能将两者拆开,如此才能有效地改善传统计算机软件设计中对硬件依赖过大的情况。其二,在嵌入式实时软件应用设计的过程中,应当注意对嵌入式实时软件的软件部分数据进行初始化处理、数据结构进行格式化处理,保证嵌入式实时软件回归原始状态,达到有效应用的目的[5]。

3计算机软件设计中嵌入式实时软件应用实例分析

为了能够具体地说明计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用情况,在此笔者以基于硬件与软件的嵌入式系统开发为例,进行详细说明。其实,基于硬件和软件的嵌入式系统开发,就是利用数字信号处理器、IO设备、C++语言等进行嵌入式实时软件的开发。具体的设计内容是:其一,嵌入式实时软件设计中,因为微处理器是软件的核心,所以先进性微处理器的选择及设置很重要,本次设计中选用的是AT91RM9200型号的微处理器。对此微处理器的设置,重点是外设接口,也就是根据嵌入式实时软件要在计算机软件系统中发挥的作用,合理设置微处理器的功能接口。其二,嵌入式实时软件的开发流程设计中,出于保证嵌入式实时软件应用性的考虑,在进行嵌入式实时软件开发流程设计中,同样是将其分为几个阶段,即分析阶段、设计阶段、代码生成阶段、软件测试固化阶段。为了使嵌入式实时软件满足计算机软件系统的应用需求,设计其开发流程的过程中还要注意将对模块划分及设置放到适合的阶段,以此来保证模块设置合理,能够增强嵌入式实时软件的应用性能[6]。

4结语

在科学技术不断发展的今天,计算机软件系统的应用水平有很大程度的进步。原因就在于嵌入式实时软件的应用。因为在计算机软件设计中,科学、合理的应用嵌入式实时软件,可以提高计算机软件的质量,降低计算机软件的复杂性,使计算机软件应用更加有效、方便、快捷。所以,为了促进计算机软件更加有效地、广泛地应用到各个领域当中,应当致力于嵌入式实时软件的研究,使其在计算机软件设计中获得有效应用,增强计算机软件的应用效果。

[参考文献]

[1]任剑岚.计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用探析[J].信息技术与信息化,2015(8):66-67.

[2]宋玉娟.计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用分析[J].城市建设理论研究:电子版,2015(17):2206-2207.

[3]朱勇.计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用探析[J].信息与电脑,2015(23):128-129.

[4]肖鹏.计算机软件设计中嵌入式实时软件的运用分析[J].无线互联科技,2015(14):63-64.

[5]宫婷.计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用探究[J].中国外资:上半月,2013(12):280-280.

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关键词:分层技术;计算机软件开发;双层技术

计算机软件开发技术已经从双层发展成为多层。在面对计算机软件使用需求变化多样啊的现代社会,分层技术在计算机软件中的应用将能够显著提升计算机软件开发的效率与质量,使得计算机软件系统更加清晰、结构更加优化,让计算机软件在应用方面更加灵活、效率更高。因此,文章针对分层技术在计算机软件开发中的应用进行研究,对于计算机软件开发未来的工作有着重大的实际意义。

1计算机软件开发与分层技术

在计算机技术与开发行业中,分层技术即为将软件开发分为多个不同的概念层级,不同的概念层级均拥有不同的工作方案与计划。每一概念层级在级别上均处于平等位置,并且相互之间存在密切的关系,进而不同的概念层级构成了一个完整的计算机系统体系。计算机分层技术最为普及的应用就是软件开发的架构中[1]。在计算机最初的发展时期,软件开发架构仅仅只是单层结构。然而伴随着时代的进步与发展,在上个世纪80年代,计算机软件开发行业数据库建设与结构设计工作得到了飞速的发展,强化升华了单层次结构的应用。与此同时,网络技术的出现与发展同时使得计算机软件开发的单层次结构更加成熟,并且逐渐朝着双层次结构变化。在社会市场对计算机需求的增加,计算机软件开发工作存在众多缺陷,并且难以满足现代社会全新的计算机数据关系[2]。所以,在计算机软件开发中分层技术将会越来越普及,而分层技术也将成为计算机软件开发中的关键技术之一。相对于双层次结构来说,在计算机软件开发过程中分层技术拥有更加显著的优势。在计算机软件开发过程中开发者如果想要缩短工作时间,并且充分保证软件开发过程中的质量与性能,就需要使用严密而规范的检测体系来建立计算机软件开发系统体系,以提升计算机软件的开发效率。要全面提升计算机软件系统性能就需要使用分层构建,利用底层构件与物理硬件之间的关系,来推动计算机软件系统的优化。站在计算机软件开发的微观结构来看,可以将层次之间的关系作为内部层次联系。对于计算机软件开发系统来说,软件结构系统需要计算机中多个层次形成相互依赖的关系,并且集中狙击在多层次的构件中。分层技术拥有良好的扩展性与稳定性,可以有效的推动软件系统的抽象话发展,并且将软件系统中繁杂的部分逐渐转化至软件开发当中。这对于软件系统的维护与优化都有着十分显著的影响。在分层技术下,某一层面出现了技术问题并不会对其他层面产生影响。同时分层技术还可以是的计算机软件系统自动的开发软件,并且重复使用。所以,只要保证在计算机软件系统开发过程中分层技术在各个层次之间都存在稳定的接入口,就能够完善软件开发过程中的系统。

2分层技术在计算机软件开发中的应用

2.1双层技术的应用

在计算机软件开发中应用双层技术不单单可以全面改善软件的开发质量,同时还可以大幅度减少软件开发的时间。双层技术即为客户端与服务器两个不同的断电组成。其中客户端给客户提供能够正常操作的界面使用,并且对相应操作的逻辑关系进行处理;而服务器的主要任务就是接受客户信息,并且将客户所需要的信息进行整合归纳,并且传递至客户端中。在计算机软件开发中应用双层技术的基础就是计算机的服务器拥有良好的工作性能,并且减少用户数量[3]。如果用户数量较多则计算机软件在实际开发运行过程则十分容易出现运行速度慢、系统错误频繁的现象,难以满足用户的实际需求。

2.2三层技术的应用

在计算机软件开发中三层技术是基于双层技术而形成的优化与改进。三层技术相对于双层技术来说应用服务器的数量得以增加。在增加了应用服务器的基础上,计算机用户则可以开展大量的数据存储,并且同时提升计算机信息访问的效率与质量,进而逐步实现了人与计算机之间的相互交错,改善计算机为用户提供服务的效率。三层技术结构分别有业务处理层次、界面层次以及数据层次。在三个不同的层次中界面层次是收集用户使用软件的实际需求,并且将需求集中归纳处理后发送至进行工作处理的业务层,然后由业务处理层对用户的需求进行集中分析,从而进行相关的计算机请求,在数据层中进行处理。最后,在数据层中对业务处理层的请求进行分析,核实数据库中的相关信息,再经过科学合理的分析后回送至业务层,最后通过业务层的处理回到最初的界面。在这一轮的过程中,数据传输系统的工作负担得以减轻,显著提升了计算机的工作效率。

2.3四层技术的应用

通常来说,四层技术是基于三层技术而晚上优化的,其主要分为业务处理层、数据库层、存储层以及对Web处理层。在计算机软件开发中四层技术中业务层数据库层与存储层数据的交换枢纽,然后在数据层进行信息处理,进而传递给Web层处理结果。然后利用数据访问的代码、数据转化来真实、完整的反映计算机对象与数据库之间的关系。

3结语

总的来说,分层技术在计算机软件开发中有着十分重要的作用,双层技术、三层技术、四层技术均可以有效的应用到计算机软件开发中,提升计算机软件开发的质量与效率,推动计算机软件开发的发展进程,最大程度满足计算机软件开发过程中用户的需求。

参考文献

[1]蒋峰.分层技术在计算机软件开发中的应用探讨[J].电脑编程技巧与维护,2015,(18):21-22.

[2]葛晓叶,郭鹏.分层技术在计算机软件开发中的应用分析[J].智能城市,2016,(08):327.

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关键词: 软件技术; 植保应用软件; 软件开发

  当前, 随着我国信息化建设的飞速发展, 一些地区网络化建设进程的加快, 为植保计算机应用水平的提高提供了良好的机遇, 各地植保部门都已或正在准备配置较高档次的计算机硬件设备, 而与之相对应的植保计算机应用软件的缺乏则成为提高植保计算机应用水平的制约因素。因而开发高水平的植保计算机应用软件已迫在眉睫, 也是提高我国植保计算机应用水平的必由之路。本文结合计算机软件技术的发展和中国农业大学植保信息与软件技术实验室(IPM IST) 10 年来的实践经验就如何进行植保应用软件开发的一些技术性问题进行了探讨。

1 植保应用软件的开发

  在当前形势下, 植保学科的科技人员应以软件工程理论为指导, 把握计算机应用的发展趋势, 选择适合于植保专业技术人员使用的应用软件开发方法和软件开发工具, 组织好软件开发人员, 开发高水平、高质量的植保应用软件系统。

1.1 以软件工程理论为指导

  依据软件工程的一般原理, 一个软件从计划设计到废弃不用被称为软件的生存期( SW  L ifeCycle) , 可以分为6 个阶段: 软件计划---软件需求分析---软件设计---软件编码---软件测试---软件维护,生存期中的各个时期又可细分为若干更小的阶段,不同的阶段划分方法, 就构成了不同的软件生存期模型(S W  L ifecycle Model) , 也称为软件开发模型。在软件工程的发展过程中, 形成了许多种类的开发模型, 如瀑布模型(WaterfallModel)、快速原型模型(Rap id Pro to typ ing Model) 等。各种模型的应用要根据所要开发的具体的应用软件系统来确定,同时也与所采用的开发方法及使用的开发工具有关。值得指出的是, 不同的软件开发方法具有不同的特点, 对软件生命期工程阶段划分的强调程度也不一样, 但软件生命期的观点仍然是软件工程学的一个基本观点, 反映了软件发生、发展所应遵循的内在规律(谢荣传, 1995)。

  植保应用软件系统的研制同一般性应用软件开发一样, 必须以软件工程学原理和方法为指导, 软件工程学理论与方法是高质量植保软件研制成功的根本保障。原因在于: 能够有效地进行系统计划与设计, 少走弯路, 避免不应有的错误, 从而缩短开发周期, 节约人力物力。能够顺利地进行系统开发, 在质量保证的前提下, 为用户提供正确、可靠的应用软件。能够科学地进行系统维护, 在实际应用中保持软件旺盛的生命力。回顾近几年已开发出较为优秀的植保应用软件, 如绿十字博士系统(全国农业技术推广服务中心研制)、粘虫迁飞专家系统(中国农科院植物保护研究所研制)、梨黑星病预测与管理专家系统ESPSPM (李保华等, 1996)、植检害虫图文信息系统(王之岭, 1996)、植物病毒检疫诊断支持系统PQV 2DSS (李明福, 1996) 以及北方地区蔬菜害虫田间识别系统PESTD IA G (李志红, 1997) 等, 这些软件的研制无一不渗透了软件工程的思想。黄淮海地区麦蚜预测预报系统(HH2AphidGIS) 根据软件工程理论进行了系统的设计, 以快速原型法为系统开发模型(高灵旺, 1998)。

  从目前所进行的一些植保软件系统( 如 PQ 2IN FORM IS、PestD iag 等) 的开发来看, 由于系统的规模较小, 开发人员一般只有1~2 人, 因此在系统的生命周期中减少了一些有关文档, 如计划任务书、需求规格任务书和设计说明书等的书写。另外, 由于软件工程理论本身的发展, 即面向对象技术与可视化编程技术的发展, 也使得一些较为复杂的系统的开发设计也变得相对容易, 因而也不必完全按照上述模式来严格地书写有关文档, 但整个系统的开发还是依照软件生命期来完成的, HH2AphidGIS 系统的研制就是这样进行的。

1.2 开发平台的选择

  操作系统是最重要的计算机系统软件之一。操作系统是对计算机系统自身的硬件和软件资源进行全面控制和管理(存贮管理、处理器管理、设备管理、信息管理和作业管理) 的程序, 使计算机在其总指挥下能够正常运行, 所有安装在计算机中的其他软件都依靠操作系统的指令来完成工作。操作系统是用户和计算机的接口, 也就是应用软件的开发平台。

  选择开发平台时, 应充分考虑平台的实用性、简易性、可维护性、可扩展性、性能价格比、对网络的适用性、所用基本支撑环境的普及性及计算机应用的未来发展方向。目前, W indow s 系统由于用户界面友好、易于操作等特点而倍受用户的欢迎, 因而, 基于W indows的应用软件也成为当今软件开发商和用户的首选方案。以黄淮海地区麦蚜预测预报系统(HH-AphidGIS)的开发为例,在开发原型时选择了W indows3.1作为系统开发的平台。但从发展方向上看,Microsoft的32位W indows95操作系统已逐步成为微机应用的主要平台,而W indows95/98 N T 作为未来微机和网络系统的主要应用平台, 其发展势头是不可阻挡的;同时各地区测报部门的计算机应用也逐步在向Windows95/98 平台移植,W indow s 95/98 将作为该系统未来应用的主要平台。因而HH2AphidGIS系统最终放弃了Windows3.1,选择以Windows95为开发平台,以保证其技术的先进性,以及与未来计算机应用的发展方向保持一致。

1.3 开发方法的选择

  根据软件工程理论对系统进行需求分析和设计后, 选择适合于系统需求的开发方法是十分重要的。总的来说, 用于应用软件系统开发的途径主要可归纳为2 种:

  第一由系统开发人员使用Bo rland C+ + 、V isualBA SIC 或Delphi 等语言直接编程, 称为直接编程法。这种方法开发周期长, 费用高, 系统完成后的稳定性、健壮性均需大量的工作来保证, 而且对开发人员的要求较高。但这种方法优点是灵活, 开发者可以充分发挥其想象力, 灵活自如地设计出各种变化的用户界面, 并能够充分实现系统所要求的种种特殊功能。

  第二使用市场已有的开发工具, 如A utho rware、M ult ibase 等来实现, 称为工具法。这种方法开发周期短、开发费用较低, 开发人员一般无需编程, 通过编写剧本、书写描述语言或编辑卡片等即可完成应用系统。系统的健壮性和稳定性依赖于所使用的开发平台或开发系统。开发人员很难突破开发平台所提供的各种功能的限制, 因而开发出的应用系统也较为模式化。

  对于一个具体的系统而言, 需根据系统设计阶段的需求分析和开发人员的实际情况进行选择, 如V egePest 作为一个多媒体数据库就是选择用工具法作为其系统的开发方法, 而PestD iag 作为一个多媒体专家系统, 需进行严格的推理, 目前的一些工具软件还都不具备这种能力, 因而选择了直接编程法。HH2AphidGIS 系统作为一个集地理信息系统、多媒体、数据库管理、预测预报等功能于一体的实用性系统, 从系统开发的需求分析来看,HH2AphidGIS 系统不但需要多媒体功能的支持, 而且主要进行麦蚜的预测预报, 需进行模型的运算以及模型与GIS 之间的交互作用, 采用工具法无法满足这些要求, 因此, 该系统的开发选择了第一种方法, 即直接编程法。

1.4 开发工具的选择

  如果选择了应用直接编程法进行植保应用软件系统的开发, 则选择适宜的开发工具就成为必须认真考虑的一个重要问题。如何选择恰当的工具,这取决于你使用的操作系统平台、开发工具易用性、应用软件的适用范围、要解决的问题、规模、技术发展方向和可扩展性等多方面的因素。工具的选择既要满足应用系统的功能需求, 又须满足其性能需求(如运算速度、打印速度等) , 也可以几种不同的语言平台进行混合编程, 以便取长补短。目前植保应用软件的开发应以可视化开发工具为首选工具。

  随着计算机技术的不断发展, 编程工具也得到了迅猛的发展。近年来, 在众多的编程工具中, 可视化编程工具的发展格外引人注目。V isual BA SIC的推出使得"几分钟内就可编写一个W indow s 应用程序"已经不再是神话。而Bo rland Delphi 210 的推出则使可视化编程工具逐渐进入热潮。尤其是从1997年以来可视化编程工具成为一个非常活跃的领域,各软件厂商纷纷推出自己产品的新版本, 在功能、性能等方面均有较大提高, 各产品之间的竞争也更加激烈。

  一般的可视化开发工具( 如V isual BA SIC,Power Builder 和Delphi) 都提供了可视化的开发环境, 提供了对OL E 构件(OCX) 的支持, 可以与多种数据库建立连接, 并且它们都有自己的底层编程语言等等(V isual BA SIC 用的是BA SIC, Delphi 用的是Object Pascal)。每种开发工具都有其技术特色和特定的应用领域, 因而每个工具都拥有其特定的用户群。但各产品在不断升级的过程中, 不断取长补短, 不断地融入许多竞争对手的产品的特点, 功能不断丰富,性能不断完善。

  在HH2AphidGIS 系统开发过程中, 根据系统功能的需求选择了以Bo rland Delphi Client Server210 版作为系统开发的主要工具, 并辅以其它工具软件等。这主要是考虑了Delphi 以下几个方面的特点: ①借助Delphi 中控件和模板的使用与功能, 编写程序非常方便, 提高了开发应用程序的效率,②Delphi 预先将应用程序编译成经过优化的本地代码, 其执行速度明显高于同类产品; ③Delphi 的一个超强能力就是可以将原先在桌面型数据库开发的程序很轻易地让远端SQL 服务器接受, 甚至在数据来源改变后都无需对用户界面做任何的修改。同时用户不需要第三方的开发工具, 直接能够在Delphi 的集成环境中进行数据库操作。

1.5 开发人员的组成

  计算机应用软件系统开发人员的组成是随着编程语言和开发工具的发展变化而变化的。计算机高级编程语言的产生使广大非计算机专业工作者(一般用户) 能够进入计算机应用领域。尤其值得一提的是, 近年来面向对象理论的发展和可视化开发工具的兴起, 大大降低了应用软件系统开发的难度, 减少了程序代码的书写量, 提高了软件开发的效率, 为广大非计算机专业工作者(包括植保工作者) 开发出本领域内高质量的应用软件系统提供了可靠的工具,使各领域内应用软件系统的开发进一步摆脱了计算机专业人员的限制, 而各领域的专家也逐步成为应用软件系统开发的主导人员。

  根据以上分析以及从总结 IPM IST 实验室 10多年来的实践经验来看, 目前植保应用软件系统的开发可以植保专业人员为主。当然, 其中的一部分人应该既对软件工程理论和程序设计知识有一定的了解, 又是植保领域的专家。从应用软件系统的分析、设计, 到系统的最终实现, 系统开发人员都应把注意力集中在如何来反映植保专业的特点, 植保专业知识的收集、整理及其内涵的深入挖掘等方面, 而不是专注于冗长乏味的代码行的编写上。当今软件技术的发展, 尤其是面向对象技术和可视化开发工具的发展为之提供了便利的条件, 因此系统设计人员和应用领域的专家能够有机地融合为一体。

  沈佐锐等人曾就植保领域专家系统的开发提出了产、学、研相结合的参与式协作方式。笔者认为这种方式同样适用于植保专业各个方面的应用软件系统的开发, 如多媒体数据库系统、信息管理与决策支持系统等。这种方式既能够保证专业应用软件系统的适用性与专业理论的紧密结合, 又能够有利于后续人才的培养。

  黄 淮 海 地 区 麦 蚜 预 测 预 报 系 统 (HH-AphidGIS) 的开发就是采取了产、学、研相结合的参与式协作方式进行的, 由中国农科院植保所麦虫组、中国农业大学植保系 IPM IST 实验室以及山东、河北、河南等省的植保总站合作完成。其中, 中国农科院植保所负责项目的组织协调工作和有关试验的设计、安排, 上述三省植保总站提供历年麦蚜观测的数据资料, 中国农业大学植保系 IPM IST 实验室通过分析所获取的各种数据完成系统的开发研制工作,最后由三省植保总站进行应用及验证。

2 展 望

  植保应用软件系统的开发, 经过近10 多年来的积累, 特别是近3 年来的飞速发展, 已成为计算机农业应用中一个较为活跃的领域, 并在农业生产及病虫害综合管理等方面发挥着越来越重要的作用。

  我国目前已有一些科技示范区将计算机专家系统用于指导农业生产, 产生了巨大的经济效益和社会效益, 收到了良好的示范效果。随着计算机技术和国民经济的不断发展,在不远的将来农业计算机应用将会更加普及, 应用范围也会不断扩大, 这就相应地对农业计算机应用软件系统在数量和质量上提出更高的要求。因此, 开发出更多、更好、更加实用化的植保应用软件系统也就成为植保工作者责无旁贷的职责所在。对此, 我们应该有着清醒的认识, 抓住机遇, 为我国植保技术的发展提供更广阔的天地。

  [ 主要参考文献]

  [ 1 ] 高灵旺. 黄淮海地区麦蚜信息管理与预测预报技术研究: [ 博士学位论文]. 北京: 中国农业大学, 1998

  [ 2 ] 谢荣传. 计算机软件技术基础. 北京: 北京科学技术出版社, 1995. 308p

  [ 3 ] 姚 青, 黎 峰. 制作多媒体软件的两种方法. 微型计算机, 1997, 17(3) : 106~107

  [ 4 ] 曹国钧主编. 最新Delphi 210310 入门、应用及实例详解. 成都: 电子科技大学出版社, 1997. 452p

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全国计算机等级考试由教育部考试中心推出,计算机等级考试三级最初分A、B类。A类考核计算机应用基础知识和计算机硬件系统开发的初步能力;B类考核计算机应用基础知识和计算机软件系统开发的初步能力。

2002年考试中心对等级考试进行调整,将三级考试分为PC技术、信息管理技术、数据库技术和网络技术等四个类别,相应地降低了考试难度。

2013年考试中心对等级考试再一次进行调整,将三级考试分为网络技术,数据库技术,软件测试技术,信息安全技术,嵌入式系统开发技术等五个类别。

从2013年下半年开始实施2013版考试大纲,并首次实现全部科目无纸化考试。

(来源:文章屋网 )

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关键词:Visual C++ 开发环境 大型 应用软件 系统 开发设计 分析

中图分类号:TP311.52 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2013)08-0138-02

Visual C++作为一种计算机软件与系统开发应用工具,在被开发设计提出以来,在计算机软件以及系统的开发中应用就一直比较广泛和常见,尤其是在进行Windows系统环境下的应用软件与系统开发设计中,最为广泛和常见。Visual C++作为一种计算机Windows系统应用软件开发工具,其不仅具有对于C++语言程序开发环境与特征的集成体现,同时与Win32之间的联系也一直比较密切,应用Visual C++开发系统以及工具,不仅能够完成和实现对于各种各样应用程序的开发设计实现,并且在进行应用程序以及软件系统的开发设计过程中,Visual C++开发工具还能够实现从底层软件至上层系统的直接面向用户的应用软件以及系统的开发实现。其次,在大型应用软件以及系统的开发设计应用中,Visual C++开发工具本身所具有的强大调试功能,也能够实现大型应用软件以及系统开发设计过程中有效排错手段的提供和实现,具有非常强大的大型应用软件与系统的开发设计环境优势。尤其是随着Visual C++开发系统功能的不断发展强大,在进行大型应用软件以及系统的开发设计应用中,Visual C++开发工具更是包含了计算机Windows应用程序的各个方面,进行计算机Windows应用系统的开发设计优势更为突出和明显。

1 Visual C++及其开发应用特征分析

Visual C++开发系统作为一种对于C++语言程序集成实现的开发工具,其本身还具有与Win32联系密切的特征,在应用软件以及系统的开发设计中应用比较广泛和常见,尤其是Windows应用环境下的程序与系统开发,它是一种最主要的开发应用系统和工具。

通常情况下,使用Visual C++开发工具进行应用软件以及系统的开发设计,与应用Visual Basic等一些RAD开发工具进行应用软件与系统的开发设计之间,有着很大的区别。比如,在进行应用软件以及系统的开发设计中,初学者大多都认为并且期望Visual C++与Visual Basic等其他一些RAD开发工具一样,是一个能够完全可视编程系统,但是在实际开发应用中却并不是这样。在应用程序的开发设计中,虽然能够使用Visual C++开发工具中的应用程序开发设计向导来实现应用程序框架结构的设计生成,以此来实现应用程序开发设计过程中所需时间的节约控制,并对于对开发设计编程代码的准确性进行保证,但是也必须理解成为是向导所生成的代码,而在实际应用程序的设计开发中,还必须进行Microsoft Foundation Class Library结构以及Windows操作系统内部工作方式的理解,才能够实现对于所开发设计应用程序的开发设计实现,这也是Visual C++开发工具进行应用程序开发设计中最为关键的部分。

在应用程序的开发设计过程中,选择哪种语言作为开发工具通常能够决定应用程序的开发设计人员在程序开发过程中能够进行哪些程序功能的开发设计,同时进行开发设计的速度有多快。Visual C++在进行应用程序开发使用中具有较大的灵活性,能够进行运行速度很快的代码创建设计,但同时Visual C++开发系统进行应用程序开发中的代码量也要比Visual Basic等RAD开发工具的代码量大,因此,进行应用程序开发设计所需要的时间也就相对比较长。

其次,Visual C++作为开发工具在进行应用程序的开发中,能够为应用程序开发设计人员进行完整的编辑以及编译、调试工具的提供,同时还实现了Win32API基础上的Microsoft Foundation Class Library类库构建,是一种应用C或者C++语言的Win32应用程序集成开发环境,而在计算windows系统中大部分应用系统是使用C或者C++语言编程设计的,因此,Visual C++开发工具进行计算机Windows应用系统以及程序的开发设计应用具有较大的优势。值得注意的是,由于Visual C++是一种完全面向对象的程序设计语言,因此,在进行应用程序的开发设计中,对于类的设计非常重要和关键,而通常情况下,Visual C++语言进行应用程序中类的设计时,主要包含有系统公用类设计与具体程序编码中专用类的设计,其中,系统公用类设计主要是指系统开发的基础类库设计实现。

2 Visual C++进行大型应用系统的开发设计

在大型应用软件以及系统的开发设计中,随着软件开发技术的不断发展与进步,人们进行软件开发设计中所应用的编程环境也越来越方便,并且逐渐由开始的专用软件开发模式向着通用和工具化的软件开发模式上转变,同时进行软件开发使用的应用系统也逐渐向着平台软件的型式发展,而通用平台型系统与专用系统相比,在进行软件系统的开发设计使用中,同样功能的系统设计中,代码工作量与专用系统开发设计相比要高出很多倍,并且进行开发设计系统软件的稳定性与健壮性也要更高。

2.1 应用软件系统的需求与层次划分

通常,在进行应用软件系统的开发设计之前,首先要对于所开发设计的应用软件系统的功能范围与适用范围进行明确,并对于所开发设计软件系统的各项约束进行详细和完整的整理,总之,应用软件系统的需求是进行应用软件系统类库建立的基础。

应用软件系统的体系结构通常可以划分为以下几个层次,即用户界面层、应用逻辑层、应用对象层、数据处理层等,其中,应用软件系统体系结构中的用户界面层主要是用来实现用户界面的构造以及系统和用户的交互界面操作等,同时用户界面层还可以通过对于应用逻辑层接口的调用,实现对于底层功能的完成;而应用软件系统体系结构中的应用逻辑层,也被称为是业务逻辑层,它基本上直接与系统所处理问题领域的业务实体对象相对应,通常它的工作流程也就是业务处理的流程;应用软件系统的数据处理层主要是进行底层操作实现,像进行数据的各项存取操作等。在进行应用软件系统的开发设计中,需要结合应用软件系统的体系结构层次进行开发设计实现。如(图1)所示,为应用软件系统体系结构层次示意图。

2.2 使用Visual C++开发大型应用软件系统

根据上述应用软件系统的体系结构情况,在使用Visual C++开发工具进行应用软件系统的开发设计中,主要是进行应用软件系统的数据库结构设计以及系统用户界面方案确定、系统对象基础类库建立等。其中,数据库结构的设计在整个应用软件系统的开发设计中非常重要,应用软件系统中所采用的面向对象开发模式下建立实现的业务逻辑类就是从数据库中抽取的;其次,在进行应用软件系统中用户界面方案确定中,由于Visual C++并不是一种完全可视化的开发环境。,并且其界面构造以及交互比较复杂,因此,在进行应用软件系统用户界面方案的选择确定中应在对系统模块进行合理划分基础上,根据各模块特点选择合适界面;最后,使用Visual C++进行大型应用软件系统开发,必须要进行系统基础开发类库建立实现,以保证对于系统的开发设计与维护。

3 结语

总之,Visual C++作为一种开发工具,在进行大型应用软件系统的开发应用中,应注意结合Visual C++开发系统的开发环境与特征优势,根据应用软件系统体系结构进行开发实现,以保证开发系统质量,促进开发应用。

参考文献

[1]冯永玉,王宝山,路天伟.VC++环境下基于MapX控件的GIS应用软件基本功能的开发[J].焦作工学院学报(自然科学版),2011(6).

[2]宋红霞,李东敏,时三帅.基于MapX控件的GIS应用软件基本功能的开发与实现[J].地矿测绘,2012(4).

[3]熊洁羽,王国军,郑纯智.应用Visual Basic 5.0进行钢制水夹套氯化氢合成炉优化设计[J].计算机与应用化学,2011(2).

[4]赵万龙,徐燕.用Visual Basic开发体育多元统计分析软件的研究[J].体育科学,2011(2).

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1 计算机软件开发技术分析

1.1 计算机软件开发技术的主要特点

计算机软件主要包括系统软件和应用软件,计算软件开发技术具有很多突出的特点,一方面,计算机软件开发技术具有很高的社会使用价值,计算机软件开发技术在各个领域各个行业的广泛应用,极大地推动了社会的发展和进步,产生了多元化的社会效益。另一方面,计算机软件开发需要耗费大量的财力、物力和人力,是一项细致而又复杂的设计工作,在社会各个领域各个行业中发挥着中重要的作用。计算机软件具有多种多样的开发种类,主要的软件开发是系统软件和应用软件的开发,主要用于控制和管理计算机的运行,为用户良好的计算机应用界面,或者结合实际的社会需求而进行的软件开发,如游戏软件、人事管理软件、财务管理软件等。

1.2 计算机软件开发技术的原则

计算机软件开发首先使用规范的开发技术,保障计算机软件开发的质量和安全性。其次,计算机软件开发应该按照不同阶段的设计要求完成设计模型。最后,利用科学合理的方法,正确评估计算机开发软件,验证计算机开发软件的使用效果和质量。

2 计算机软件开发的常用方法

2.1 软件生命周期法

软件生命周期法主要是从软件开发的时间角度考虑,将计算机软件的设计、开发、评估、运行、维护等开发环节分成不同的阶段,每一个阶段都制定严格的标准,软件生命周期法可以帮助软件开发者制定科学合理的计划,逐渐完成所有阶段软件开发的过程。

2.2 原型化法

软件生命周期需要对计算机软件进行预说明和定义,需要软件开发人员全面了解用户的需求,深刻、准确、全面的认定计算机软件系统的主要需求和功能。如果在软件开发初期,用户没有给出详细的软件设计要求,开发人员不能全面确定软件的算法效果和实用性,可以采用原型化的设计方法,在原型化的计算机系统基础上,后期再进行修改,完善软件使用要求。

2.3 自动形式的系统开发法

这种软件开发方法主要应用了第四代软件开发技术,需要软件使用者明确的说明软件想要实现的主要内容和目标,然后结合计算机软件系统的要求自动地完成编码设计。

3 计算机软件开发技术的应用

计算机软件开发的主要目的在于不断开发创新新软件,不断优化现有的计算机软件,为人们提供更多元化的服务,推动社会的快速发展。因此,对于某一种计算机软件开发技术来说,只有充分体现出计算机软件开发的真正价值,才算是成功。

利用计算机软件开发技术开发出两个重要计算机产品,第一个软件开发产品利用VB6.0+Acess的单机版计算机运行模型,第二个软件开发产品应用Web+Xml+ActiveX的数据库服务模式。将这两个产品分别安装在客户端的计算机上。第一个软件开发产品采用了微软历史版的VB虚拟机和Acess驱动,在安装操作时,可以直接运行安装,计算机可以实现自动化的系统兼容,为用户提供了极大的便利。第二个软件开发产品由于应用了ActiveX组件,在安装过程中需要更改相关浏览器的参数设置,然后再进行安装设置,和第一个软件开发产品相比,第二个软件开发产品的安装过程比较复杂。两个软件开发产品安装完成后,经过一段时间的运行,第一个软件开发产品的运行过程中比较稳定,并且软件的安装维护修复都在独立的模块中,用户通过简单的操作,就可以单独完成。但是这个软件也有一定的缺陷,软件的运行时间越长,运行速度和效率越低,能量损耗严重。第二个软件开发产品在安装运行过程中,容易受到计算机运行系统版本的限制,并且需要修改浏览器的参数设置,软件的更新维护比较复杂,给计算机用户带了很多的不便。

计算机作为人们生活、工作和学习中使用的重要工具,只有不断提高计算机软件开发技术,才能更好地改善人们的生活,更好地服务社会,随着计算机的广泛普及,计算机软件开发技术人员需要按照用户的实际情况和使用要求进行开发设计,坚持以人为本的计算机软件开发原则,突出计算机软件的有效性和实用性,推动社会的快速发展。

4 计算机软件开发技术的重要性

计算机软件开发技术是支撑计算机软件工程的重要技术,使计算机逐渐实现网络支持和远程控制,充分体现出了计算机的使用价值。同时计算机软件开发技术将计算机的开发性和共存性合为一体形成计算机网络模式,促进了计算机网络的发展。在计算机的实际运行过程中,软件开发技术从根本上解决了用户软件需求和软件开发之间的偏差,极大地满足了用户的多种个性化需求,提高了计算机软件的便捷性、可靠性、安全性和高效性,为计算机软件开发技术提供了广阔的应用空间。新时期,计算机软件开发技术需要与时俱进,为人们提供更加多元化的服务,充分发挥计算机软件的价值,推动计算机快速发展。

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关键词:软件复用;构件;计算机应用

中图分类号:TP31 文献标识码:A文章编号:1007-9599 (2010) 07-0000-01

Thinking on Computer Software Reuse Technology

Xie Jianguo

(Hangzhou Synway Digital Information Technology Co., Ltd.,Hangzhou310012,China)

Abstract:Software reuse is an important subject of software engineering,which has been proposed to solve the software development productivity and software reliability problems,and solutions to these issues provides a practical approach.In this paper,computer software reuse research significance,its classification and its application,and the outlook of the technology described.

Keywords:Software reuse;Component;Computer applications

近年来人们认识到,要真正解决软件危机,只有软件的工业化生产才是惟一可行的途径。在软件的工业化生产中,构件是核心和基础,“复用”是必需的手段。软件复用就是将已有的软件及其有效成分用于构造新的软件系统。通过软件构件技术、领域工程、软件构架、软件再工程、开放系统、软件过程、CASE技术等诸多因素,可实现软件复用。基于“软件复用”的思想,产生了新的软件技术――软件复用技术,该技术对于新时代的软件工程具有现实意义,本文着重研究该技术在实际生产领域中的应用,展望了软件复用技术的发展趋势。

一、计算机软件复用技术的研究意义

计算机利用率是指在正常工作时间内计算机的使用率,计算机资源利用率指计算机在正常运行中所需求的硬件资源使用率,如CPU、内存、显卡、硬盘等硬件的使用率。计算机机房是高校计算机及若干科目教学质量的保证。随着信息时代的飞速发展,计算机已经渗透到各个领域,高校为了满足教学需要都在不断地扩建计算机机房,随着计算机机房数量的增加,规模不断地扩大。与此同时,计算机硬件性能的提升发展更是迅猛,从而导致现在的电脑CPU资源严重浪费,利用率不到15%,每年全球电脑浪费掉的电费就达55%。怎样加强对现有计算机的科学管理,积极推广应用,提高使用效率,是迫切要求解决的问题。本文结合教学实践经验及在计算机机房长期工作中所积累的经验,就机房及教学管理、机房建设两方面谈谈如何提高高校计算机及硬件资源利用率。

(一)计算机软件复用的优势

由于传统程序设计方法是基于过程、基于结构化的设计方案和程序代码,因此很难复用。“软件复用”概念的提出,很好的处理了传统程序设计无法解决的问题。软件复用不仅可以提高软件生产率、保证软件质量、降低开发风险,还减少了开发时间和费用,而且开发的软件系统易于维护和理解,同时,增加了系统的可靠性,为文档资料的提供创造便利。

(二)软件复用技术的意义

随着信息技术的发展,各行各业普遍通过信息技术改造,提高自身的竞争力,并改进企业的管理水平。无论软件开发公司还是企业内部的软件开发中心,都要面对企业软件开发和不断升级的压力。软件复用改善了软件生产的资金投入大、开发周期长、软件产品失败率高等市场缺陷,充分利用已有的高质量软件产品和部件,经过组装集成快速搭建应用软件系统的软件开发理论。经历了结构化程序设计、面向对象技术、软件构件技术的发展,软件复用成了加速软件工业化的中坚力量。

二、计算机软件复用技术的分类及其应用

(一)面向对象的软件复用技术

面向对象技术是以对象为基础来组建系统的,可以通过一个指向对象的指针或对它的引用,来访问这个对象的所有数据和方法。面向对象技术构建起来的系统有点在于:一方面易于管理和使用,另一方面源代码的可读性高。倘若没有对象,而在程序中必须保存大量的变量和一个个孤立的函数,然后在这些没有很大关联的变量和函数之间进行变量传递。这不仅增加了编程的的复杂性,而且降低了程序的可读性。“对象”通过把这些有关连的变量和函数封装在一个对象中,解决了上述困难。

面向对象的软件复用主要应用于面向对象方法是一种强有力的软件开发方法,可为软件复用提供基本的技术保证。在软件开发的过程中,只要我们重视利用面向对象的软件开发方法,一定会给软件开发带来勃勃生机。此外,面向对象的分析和设计方法有利于软件开发人员在系统的分析和设计阶段发现和利用可复用构件,从而提高软件构件及软件复用在系统开发中的比例,是现代软件工程发展的重要趋势。

(二)基于构件的软件复用技术

构件是指应用系统中可以明确辨识的构成成分。基础构件层、领域通用构件层和领域专用构件层,构成了计算机软件复用中构件的三个体系结构。其中基础构件层为底层,是整个集成环境和运行环境都使用的构件,例如开发工具中的窗口、菜单、按钮等;领域通用构件层为中层,如管理系统中的报表构件、查询构件、统计构件等;最高层为领域专用构件层。

三、计算机软件复用技术展望

由于基于构件的软件工程还在发展之中,开发工具推出的时间较短,软件构件技术还远为达到成熟的阶段,因此,真正使用软件构件的用户屈指可数。尽管基于构件的软件工程还处于发展阶段,许多技术还不成熟,但软件构件带来的好处是不可估量的。不久的将来软件工程界将有更多的公司、厂家使用软件复用技术,可能生产出可支持软件复用和领域分析的软件开发环境和CASE工具,形成支持领域和领域间的软件复用开发标准,实现软件复用面向对象软件开发技术的形式化和实用化。此外,还可结合企业资质认证体系等对管理问题进行深入研究,并继续与软件企业密切合作,结合我国软件企业的特点,探索符合中国软件企业特点的软件生产方法,并开发出相应的支持工具。

参考文献: