基于QNX實(shí)時(shí)操作系統的圖形控制界面設計
PhAB為每個(gè)控件提供十余種程序調用方式,常用到的有按下調用(Armed)、點(diǎn)擊調用(Activated,點(diǎn)擊為一個(gè)在同一控件上按下然后松開(kāi)的過(guò)程)、熱鍵調用(Hotkey)和鼠標右鍵按下調用(Menu)等,系統默認它們分別調用Pt_CB_ARM、Pt_CB_ACTIVATE、Pt_CB_HOTKEY和Pt_CB_MENU函數,如果需要調用自定義的函數,可以直接在提供的對話(huà)框中輸入需調用的函數名和所在文件。當觸發(fā)的事件是顯示一個(gè)窗口或對話(huà)框時(shí),還可以指定調用是在窗口構建之前還是之后。
2.2 程序設計
QNX Momentics IDE支持C/C++語(yǔ)言對系統進(jìn)行設計,并且兼容C++標準模板庫(STL),熟練的C/C++程序員可以很快地掌握在QNX Momentics IDE中進(jìn)行程序編寫(xiě)的技巧。值得一提的是,在QNX集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下對圖形界面控制系統的主程序進(jìn)行編寫(xiě)并不用直接對main()函數進(jìn)行編輯,而是將編寫(xiě)的程序掛載到main()函數中,并可以選擇程序是在圖形界面生成前運行還是之后運行。系統主程序的方框圖如圖2所示。
在程序運行時(shí),預處理命令先于生成圖形界面部分執行,它與系統初始化及以后的程序不在同一個(gè)編寫(xiě)的函數中,但都是main( )函數的一部分。讀取并顯示狀態(tài)信號部分程序在執行中會(huì )自動(dòng)檢測信號所標識狀態(tài)是否達到或超過(guò)警報值和危險值,當讀取到警報值信號時(shí),系統將自動(dòng)發(fā)出報警;存在危險值信號時(shí),系統將按編寫(xiě)的程序自動(dòng)處理。
在控制系統運行時(shí),需要同時(shí)進(jìn)行多項運算。如對某個(gè)閥發(fā)出開(kāi)閥的控制命令時(shí),系統不僅要顯示需更改閥圖標的變換(以標識該閥正在進(jìn)行相關(guān)操作),還要進(jìn)行數據采集、邏輯運算等。若此時(shí)某項指標達到警戒值,還要能及時(shí)進(jìn)行相關(guān)處理。因此,除了應用中斷的方式提高程序運行效率外,還有必要進(jìn)行多線(xiàn)程編程。
QNX為多線(xiàn)程編程提供了豐富的函數。如線(xiàn)程創(chuàng )建函數pthread_create( )、ThreadCreate_r( )和ThreadCreated( ),線(xiàn)程終止函數pthread_exit( )、ThreadDestroy( )和Thread
Destroy_r( )等。當然,各個(gè)函數的使用有差別,以線(xiàn)程創(chuàng )建函數為例,相比于pthread_create( )函數,ThreadCreate_r( )和ThreadCreated( )都是從內核直接創(chuàng )建線(xiàn)程,并且它們的使用方法很相似,ThreadCreate_r( )函數與ThreadCreated( )函數的唯一區別在于創(chuàng )建線(xiàn)程出錯時(shí)的返回值不同。下面是系統中用pthread_create( )函數創(chuàng )建的一個(gè)信號處理線(xiàn)程:
在多線(xiàn)程程序的編寫(xiě)過(guò)程中,需要使用互斥體來(lái)保護線(xiàn)程的數據訪(fǎng)問(wèn),以保證公共數據不被其他線(xiàn)程修改破壞。在QNX中,可以使用函數pthread_mutex_init( )來(lái)創(chuàng )建一個(gè)互斥體,使用函數pthread_mutex_lock( )和pthread_mutex_unlo
ck( )來(lái)鎖住一個(gè)互斥體和為一個(gè)互斥體解鎖。
本系統運行的硬件平臺為一臺SBS公司的VP9 6U VME Single Board Computer,一塊由Acromag公司生產(chǎn)的AVME9668 VME bus 6U Non-intelligent IP Carrrier Cards和IP408 High Voltage Digital Input/Output信號采集模塊,單板機和信號采集卡都插在基于VME64x總線(xiàn)協(xié)議的6U標準機箱中運行。長(cháng)時(shí)間的調試運行表明,本文所設計的基于QNX操作系統的圖形控制軟件運行穩定、可靠,實(shí)現了系統功能,達到了既定要求。
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