智能控件化虚拟仪器基本要素分析

本节介绍智能虚拟控件的形成以及如何运用智能虚拟控件在仪器拼搭场中拼搭组装成可供实际应用的智能控件化虚拟仪器。在VMIDS开发系统中，拼搭任何一台智能控件化虚拟仪器都必须具有以下三个基本要素：仪器功能组库、虚拟控件库和仪器拼搭场。

1.仪器功能组库

仪器功能组库集中了由各个相关仪器专家开发设计的具体仪器功能，这是智能虚拟控件的灵魂和核心。非智能虚拟控件只有被赋予功能组库中具体的仪器功能，并进行测试融合之后，才能形成具有特定仪器功能的智能虚拟控件，进而才能形成具有实测分析能力的虚拟仪器。

通过智能虚拟控件和控件化虚拟仪器的形成原理可知，形成智能虚拟控件之前应先对具体仪器进行功能分解、模块划分，建立描述仪器功能的数学模型，为实现这些功能模型设计相应的算法，最后利用这些算法，对仪器的功能一一进行程序编制，建立起相应仪器的功能组库。

各个仪器功能组库应当包含相应仪器具体的分析测量等实际仪器功能，例如噪声分析仪中对声压级的测量和倍频程分析等；同时还应当有使仪器能够正常、方便工作和实现自动化的辅助功能，例如在线数据采集、数据保存、光标或光点读数、波形翻页、幅值缩放等。此外，从软件角度上看，仪器功能组库必须提供对外接口，使得它能将具体的仪器功能挂接到仪器拼搭场，供智能虚拟控件使用。

2.虚拟控件库

虚拟控件库是设计制作智能虚拟控件的原材料库。这里存储了已经设计制作成功的非智能虚拟控件，可将这些非智能虚拟控件在拼搭场中，直接开发成相关种类的智能虚拟控件。

将非智能虚拟控件开发成智能虚拟控件是通过功能“赋予”、“测试融合”来实现的。智能虚拟控件是仪器功能的载体，也是仪器的表现形式，使用仪器就是通过这些虚拟控件与仪器功能库进行交互。因此，从整个仪器系统来说，智能虚拟控件就是功能库与用户之间的接口。(www.xing528.com)

智能虚拟控件除通过功能“赋予”及“测试融合”使其自带仪器功能外，作为一个能够复用的软件体，它还要能够在仪器拼搭场中反复创建删除、具有多个同种类型的控件同时使用、多个不同类型的控件同时使用的实现机制。此外，还有一个非常关键的特点是通过某种形式的接口修改相关的模型参数（本书称为虚拟控件的物理属性），就能使基本虚拟控件生成成百上千个同种功能、不同外观的虚拟控件。

3.仪器拼搭场

VMIDS开发系统中的仪器拼搭场是智能虚拟控件和智能控件化虚拟仪器的制造场所和运行平台。在前台，它提供仪器底板、虚拟控件工具箱、系统控制工具及系统操作辅助工具，如图10-36所示；在后台，它完成仪器功能到虚拟控件的连接映射，从而得到智能虚拟控件。另外，它还进行仪器拼搭过程中的逻辑检验，对相关的错误进行处理，从而最终形成控件化虚拟仪器。

图10-36 VMIDS系统中的仪器拼搭场

在仪器拼搭场前台操作面板中，仪器底板相当于传统硬件仪器的机箱，是最终控件化虚拟仪器中各个智能虚拟控件的容器，为智能虚拟控件的组建提供统一的“物质”基础平台；虚拟控件工具箱提供各种虚拟控件，这是用户与后台虚拟控件库的一个接口，用户在虚拟控件工具箱中选择所需要的虚拟控件，然后选取虚拟控件在仪器底板上的位置（区域或点），该虚拟控件就创建在这相应的位置中；系统操作控制工具则是对已经拼搭好的虚拟仪器进行操作，例如，对拼搭好的仪器进行逻辑检验；使拼搭好的仪器进入可进行实际测量分析的运行状态，或者重新转化到编辑状态对智能虚拟控件的属性进行个性化修改；将拼搭好的仪器进行保存，以备下一次使用，或者载入以前拼搭好的仪器；同时也提供虚拟控件的创建工具等；系统操作辅助工具主要是为了方便用户操作修改虚拟控件，例如，一次在仪器底板上选取多个控件，快速使控件的大小一致、对齐等。

仪器拼搭场后台实际上是仪器拼搭场前台与虚拟控件库和仪器功能组库的连接器，它负责将控件动态库和仪器功能动态库挂接到仪器拼搭场，除此以外，它还进行消息登记和分发，建立虚拟控件表和仪器功能表，与虚拟控件工具箱对应，当虚拟控件进行智能化时，使仪器功能与虚拟控件实例对应，即完成功能“赋予”的具体物理操作；此外，还进行功能“赋予”的合法性检验等。