电气PDA程序策划

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作者：周东升单位：安徽理工大学

电气专业人士还经常需要查询各类电学资料，而很多资料都是冗余的，如何快速地在茫茫资料群中找到所需要的资料的确也是一个非常头疼的问题。此外，他们还经常需要进行电学相关公式演算，而这类公式计算通常都是相似的，只是输入及输出不同而已，因此他们仍然需要进行着重复的劳动。对电气专业人士日常涉及到的一些工作进行分析总结，便可以得出如下一些结论：1.日常工作繁杂，重复劳动过多电气专业人士每天所做的工作就是重复地去使用各种不同仪器，输入或读取各种数据，并没有太多的新鲜感。每天重复着类似的劳动，极有可能会磨损一些人的意志，长此以往会大大降低工作效率。2.电学设备使用不便，功能不强电气专业人士经常使用的电学设备，如万用表、示波器等，体积上非常庞大，携带起来非常不方便，在使用时需要配置各类数据及参数，影响了设备的使用。同样，这些设备的在功能上局限性非常大，输入及输出数据均需要人们进行手动操作，不能实现自动执行的效果。不仅如此，对于数据的存储和处理也需要人们手动进行，不能实现流水操作。3.查找资料不方便，花费时间太多电气专业人士的日常工作当中会使用到各种各样的资料，这些资料可能来源于书籍，论文和网络。而很多时候明明知道这些资料在一些地方出现过，而再去那里查找时发现已经找不到当初想要的东西了，这样就会事倍功半。手动去查找资料会浪费大量时间和精力，同样对于存储资料也通常会遇到各种各样的困难。4.电学计算重复性大，数据处理需手动电学公式本身非常之多，而电气专业人士FI常生活中经常使用的只是其中的一小部分，这部分电学公式的使用频率也是最高的。与电学设备类似，对于这些公式的输入和输出经常需要手动进行，很多时候只是几个数据的不同根本不需要再进行重复计算，这样的重复劳动显然意义不大。想要对获得的各类数据进行处理时，也需要手动进行分析，没有一套自动化工具帮助他们实现这样的功能。5.各类工具较分散，不利于联合使用电气专业人士通常还会用到各类工具，如计算器、定时器、资料夹等，但通常这些工具都分散在各个地方，如果想一起使用会非常不便。6.设备人机交互较差，不符合时代潮流很多电学仪器设备的人机交互并没有随着现代科技的发展而发展，它们仍然与最初的设计差异不大。随着信息化大潮的快速发展，人们日常生活中的很多东西已经作了人性化的改善，人们也慢慢适应了这类变化，这样旧式的电学设备的人机交互已经不符合时代的潮流了。人们需要一种人机交互性好，满足日常生活的现代化工具的出现。总之，正是由于电气专业人士面临着这样一系列的问题，与之相关的各类需求也就应运而生了，而电气专业pda也正是在这种背景下产生的。电气专业PDA是集万用表、示波器、资料查询、公式计算、定时器、计算器、在线数据更新、收藏夹等于一体的多功能掌上设备。该设备是在最新的硬件设备上搭建，使用现代化开发工具对软件进行开发，在便携性、易用性、稳定性、人机界面方面都具有非常好的优势，体现出了现代科技的强大魅力。通过使用该设备将会改善电气专业人士的R常生活和工作中存在的一些问题，也因此将提升他们的生活效率。

电气专业PDA的研究现状

分别是通用PDA和专用PDA。通用PDA是为大众需求所设计的，其主要目的是服务于大众，所以其针对性不是很强。专用PDA是为特定用户所定制，其主要目的是服务于专业人士，其针对性相对较强，特色也非常明显。电气专业PDA属于专用PDA,它主要服务于电气专业人士。如果想在通用PDA当中脱颖而出的确相当困难，毕竟在这方面的专业人员数量众多，相关经验也非常丰富，而在电气专业PDA这种专业PDA方向中的专业人员相对少了许多，同时该课题也比较罕见的，但是实实在在有大量的需求存在。只要有需求就会有市场，我相信电气专业PDA这个课题的意义巨大。当然，本人所能做的只是其中很小的一部分，更多的功能需要通过与特定用户之间不断的交流来增强和完善。2011年初诺基亚公司正式宣布与微软公司合作，准备使用微软的WindowsPhone7手机，而这款手机的内核仍然是WinCE。虽然目前Android操作系统的势头正猛，但WinCE操作系统也有其自身的优势，WinCE的明天也必将更加美好。由于WinCE有微软的强大人力和物力支持，肯定会有长足的发展的。近年來，计算机硬件发展速度非常迅速，但运行于硬件之上的软件的发展却显得有些滞后，特别是嵌入式软件的JP发速度远比不上通用计算机中软件的发展速度。随着嵌入式系统硬件环境的不断发展，大量运行其上的应用需求便随之而来，这样一来嵌入式软件将成为区分不同层次、不同级别的嵌入式系统的重中之重。1.3嵌入式系统简介嵌入式系统[2]本身概念就相对比较模糊，其实嵌入式系统就分布在我们每个人的周围，只是很少有人注意到嵌入式系统的存在。例如我们日常生活中所用的许多产品就属于嵌入式系统的范畴，像电视机、电梯、一卡通、门禁卡、收银机、汽车、手机、KTV系统等。嵌入式系统是伴随着计算机、电子、通信等相关技术一步一步发展起来的一项重要的新技术。嵌入式系统是计算机应用方向的一个非常重要的分支，同样也-3-安徽理工大学硕士学位论文为计算机的发展注入了许多新鲜血液。对于如何定义嵌入式系统，其实是一个比较复杂和模糊的问题，在各类书籍和参考资料中有各种各样的版本，并没有一种让所有人都非常认同的定义。现选用一个比较常用的版本来定义嵌入式系统。嵌入式系统，是在计算机相关技术基础上，结合实际应用需求，在软件和硬件上均可以实现定制，适用于对成本、资源、功能、功耗等有严格要求的专用计算机系统。嵌入式式系统将硬件和软件融合在一起，可以实现特定用户的特定应用需求。1.微处理器嵌入式微处理器可以辅助和控制系统的软件和硬件的正常运行。与通用计算机类似，嵌入式微处理器是嵌入式系统的核心元素，不过在体系结构方面，嵌入式微处理器一般采用RISC结构，而通用计算机的微处理器一般采用CISC结构。嵌入式微处理器具有体积小、功能强、性价比高等优点，目前主流的嵌入式微处理器有PowerPC、MIPS和ARM等。

外围硬件外围硬件设备

课题中的操作系统及应用程序都要运行在特定的硬件设备当中。与通用计算机不同，嵌入式系统所使用的外围硬件是资源受限的。考虑到特定的应用需求，需要采用特定的硬件设备来支持相关的应用开发及使用。操作系统嵌入式操作系统应该是可以移植，可以定制的操作系统，只需要保留与特定应用相关的功能以及系统使用时必需的功能即可。与通用计算机不同，通用计算机中可能会包含许多极少使用的功能，并且想要对此实现定制基本上不可能。然体积上变小了，在使用功能上并没有受到影响。本课题所用的WinCE就是一款优秀的、实时的、适用于嵌入式系统的操作系统。应用程序嵌入式应用程序是整个嵌入式系统的核心，一切都为最终的应用服务。与通用计算机不同，在嵌入式系统中并不严格区分系统软件和应用软件，并不要求其在功能设计或实现上过于复杂，这样有利于资源利用及成本控制。本课题主要目的就是设计一个PDA应用程序。嵌入式系统一般具有如下特点：1.应用性强嵌入式系统是与特定的应用需求联系起来的，没有特定的应用需求就不可能也不应该设计相应的嵌入式系统。像我们常见的嵌入式系统，如一卡通系统就是应学校或公司的实际使用需求而产生的一类嵌入式系统。这类嵌入式系统的功能比较单一，无需复杂的硬件设备，配置一些相关的应用程序，最终将大量的用户操作过程和操作结果都记录在数据库当中即可。2.智能化强嵌入式系统是应具体应用而生，而具体应用一般就是那些手工操作或不能自动执行的工作。而嵌入式系统作为专门解决此类问题的工具，必然要在这方面尽可能取代人的作用，许多工作只需要我们手动设定一些条件，嵌入式系统就可以帮助我们自动执行一系列复杂和重复的工作。智能化的操作过程和结果展示将使我们感受到现代科技带来的便捷。3.性价比高嵌入式系统的更新换代非常迅速，不论是从硬件还是从软件方面都需要我们尽可能地降低系统的幵发周期，这样带来的一个重要好处就是系统的幵发成本会显著下降，因此系统的性价比就会显著提升。由于性价比较高，也就为嵌入式系统的下一步设计和开发提供了源源不断的动力，这样一个良性循环将进一步推动嵌入式系统的快速发展。4.差异性大不同的嵌入式系统的设计初衷可能完全不同，因此各类嵌入式系统的最终产品也将会有巨大差异。如果想对各类嵌入式系统做替换性使用，几乎不可能。不论是从硬件还是从软件方面都会限制我们的这种不现实的想法。正是由于各类嵌入式系统的巨大差异，才会让嵌入式系统有了百花齐放的精彩，也因此为嵌入式系统本身提供了巨大的发展空间。

论文的主要内容

总体设计部分，对本课题的特点、功能等做必要介绍。接着论文对课题中的硬件设计进行详细描述，包括对项目所使用的典型硬件，如何对存储功能进行扩展，如何选择数据采集器，如何选择无线通讯设备等做具体介绍。这一部分是课题的基础。接下来介绍如何对WinCE操作系统进行定制和移植。定制是嵌入式系统学习和开发过程中相当重要的部分，通过对操作系统进行定制可以使最终的内核镜像压缩程度达到最大值，使操作系统更加适合在嵌入式设备当中运行。移植过程包括了如何配置目标设备与主机之间的连接及二者之间如何进行数据交互等详细细节。接着论文介绍软件设计部分，该部分是课题的核心。课题之所以能够称之为电气专业PDA的应用程序设计，主要侧重的就是其中的软件设计。课题要求设计一个电气相关的PDA，该设备服务于电气专业人士，同时它应该能够提供电气相关的基本功能，包括资料查询、公式计算等。在软件设计部分，课题采用模块化设计，尽可能降低各个模块之间的稱合度，使每个模块尽可能独立幵来。最后论文对整个课题进行总结，并提出了课题中的不足及改进可行性。本章小结本章对整个课题做了简要介绍，分别对课题研究背景和意义、研究现状及论文主要内容做了概要性介绍。通过分析，可以知道“电气专业PDA”课题是个专业的、前沿的、值得研究的课题。上一章已经对课题做了概要性描述，为了加深读者对于该课题的进一步了解，在对课题进行详细描述之前，本章将从总体上对课题的研究内容、研究思路及研究流程进行述。

万用表功能系统

万用表功能主要完成对常用电学相关数据(比如电阻、电流、电压等）的测量。对于电学相关数据的测量结果，可以以统一界面或单独界面显示出来。系统的万用表功能尽可能模拟真实万用表功能，在普通万用表功能基础上可以扩展出一些额外功能，比如可以对感兴趣的数据进行存储以便下次访问，当然也可以实现对数据的定时自动保存。示波器功能示波器功能主要完成对电学相关数据的波形显示，用户可以使用万用表功能来获得到电学相关数据，不过这些数据都是实时数据，而在示波器中可以反映出数据的变化过程，可以将当前数据与历史数据进行对比分析。用户可以在示波器中实现对数据的波形显示图形的实现保存，保存后的图片可以方便用户下次查看。资料查询功能资料查询主要完成对电学资料的查询，用户选择不同的主题和资料名称可以查询到自己所需要的电学相关资料。当然，用户也可以在某处输入自己记住的名词或一些概念，系统通过模糊查询得到感兴趣的资料。用户使用模糊查询所查到的条目可能会比较多，这时还需要用户仔细S别自己所需要的数据。公式计算功能公式计算功能主要完成对相关电学公式的处理工作，该功能可以对常用电学公式进行选择并输入相应数据直接进行处理。公式计算功能有两个版本，一个是基本版，一个是增强版。在基本版中，用户只能进行标准单位之间的运算，并且可供选择的计算公式也比较少，在基本版中统一的公式处理界面，界面显得比较車一，不够人性化，但是却很方便。而增强版是在基本版上添加了许多实用的功能，对于不同的需要使用不同的用户界面进行处理，也较为人性化。增强版中可选的公式非常多，可以处理各类电学相关需求。增强版根据不同类型的公式分别使用不同的用户界面，大大增强了用户的使用体验。其他辅助功能在辅助功能模块，选择了一些用户常用的工具浓缩在其中，包括定时器功能，计算器功能，收藏夹功能，资料在线更新功能等。整个系统是一个大系统的客户端，系统未登陆到服务器时只是单独的一个客户端，登陆服务器后可以获得更多的最新消息及最新的数据支持。帮助功能帮助功能较简单，对于电气专业PDA用户感兴趣的相关内容提供了必要的帮助。通过阅读帮助，可以帮助用户更加合理地使用该PDA完成日常事务处理。

电气专业PDA的主要特点

该电气专业PDA系统应具有如下主要特点：1.人性化设计系统是对真实的用户需求进行模拟，可以反映出电气专业用户的心声。熟练地使用该系统可以明显提高用户的工作效率，通过该系统可以帮助用户解决许多电气相关问题。2.针对性强系统主要就是为电气专业人士而设计的，其用户也就是电气专业人士，因此系统的所有功能为这类专业人员服务的。3.可扩展性强系统采用模块化设计，各个模块间的稱合相对较小，对于软件设计人员来讲，可以很容易地扩展或去除相关的功能。最新功能可以让该系统成为一个大系统的客户端，通过该功能可以实现客户端与服务器的数据交五。不需要对原先功能做太多的修改，就可以让最新功能融入到整个系统当中。4.简易的基本版/增强版转换系统尽可能对每块功能设计成两种版本，一种是基本版，另一种为增强版。可以针对不同的用户需求选择相应的版本。5.数据存储能力大通过存储扩展，可以明显提升整个系统的数据存储能力。另外，还可以通过使用USB接口进行外接，同样可以提升数据存储量，让系统更加有效地为用户服务。设计顺序基本上按照系统兀-发的顺序进行，分别是硬件设计、操作系统配置和软件设计。在硬件设计方面，依次对处理器进行选择，对系统所需要的模块进行设计，对设备的存储进行扩展，最后描述了如何选择数据采集器。在操作系统方面，对内核进行定制，定制完成后利用集成开发环境生成内核的镜像，之后是移植操作系统等。对于应用程序的移植也将会在这一部分当中一并进行介绍，在软件设计时对此将不再赘述。在软件设计方面，依照系统的各项功能分模块进行设计，有效地降低各模块之间的親合程序，有利于软件的进一步维护和扩展。可以看出，软件设计中的模块众多，但各模块均与相应功能严格对应起来了，这样不论对于开发人员还是系统维护人员都会非常方便实用。