專利名稱：一種基于中間件的顯示界面數(shù)據(jù)處理方法及平臺的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通信數(shù)據(jù)處理方法，特別是一種基于中間件的顯示界面數(shù)據(jù)處理方法及平臺。
背景技術(shù)：
隨著鐵路建設(shè)的快速發(fā)展，列車車輛的類型也日益增多，無論何種車型都少不了列車智能顯示器，駕駛員通過顯示器來了解列車上各系統(tǒng)和設(shè)備的信息，顯示設(shè)備已成為列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)和信息化系統(tǒng)的重要部件，主要負(fù)責(zé)列車的狀態(tài)信息顯示，作為列車控制系統(tǒng)的智能人機交互界面。
目前，顯示器應(yīng)用軟件開發(fā)使用的操作系統(tǒng)平臺是嵌入式Linux，⑶I工具集為 FLTK。Linux是一套免費使用和自由傳播的類unix操作系統(tǒng)。它既可以做桌面系統(tǒng)，也可以用于嵌入式系統(tǒng)中。用于嵌入式系統(tǒng)的稱為嵌入式linux，是指對Linux經(jīng)過小型化裁剪后，能夠固化在容量只有幾十萬字節(jié)或幾十億字節(jié)的存儲器芯片或單片機中，應(yīng)用于特定嵌入式場合的專用Linux操作系統(tǒng)。⑶I是圖形用戶接口。FLTK是一個跨平臺的用c++編寫的⑶I工具集?？梢杂糜贚inux, Microsoft Windows和MacOS X等操作系統(tǒng),它提供了很多⑶I的功能。
現(xiàn)有列車顯示器應(yīng)用軟件開發(fā)主要分為兩個部分，一個是界面部分，主要是設(shè)計界面的外觀，并決定使用什么樣的控件來顯示數(shù)據(jù)；另一個是處理通信數(shù)據(jù)部分，這部分處理底層數(shù)據(jù)并將數(shù)據(jù)賦給控件顯示。顯示器開發(fā)一般是根據(jù)用戶需求及數(shù)據(jù)流的內(nèi)容，依照內(nèi)容分類來確定每個界面的詳細(xì)內(nèi)容。目前顯示器的主要通信方式有MVB、Lonworks, RS485、CAN，顯示器軟件設(shè)計人員在開發(fā)時根據(jù)不同通信方式去調(diào)用不同通信方式的函數(shù)庫，以實現(xiàn)與控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)通信。由于列車車型的增多，不同的車型顯示器采用的通信方式不一樣，大部分通信數(shù)據(jù)卻很相似，顯示界面的內(nèi)容也大多相似，使得顯示器軟件設(shè)計工程師每次在編寫過程中都要重復(fù)編碼這些相似的數(shù)據(jù)顯示內(nèi)容?，F(xiàn)有的列車顯示器應(yīng)用軟件開發(fā)方法可移植性不強，開發(fā)效率不聞，開發(fā)人員的工作量大。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種適用于各種列車車型控制系統(tǒng)的基于中間件的顯示界面數(shù)據(jù)處理方法及平臺，實現(xiàn)顯示器應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程的平臺化，提高顯示器應(yīng)用系統(tǒng)可移植性，減少工作量，提高列車顯示器的應(yīng)用開發(fā)效率。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是一種基于中間件的顯示界面數(shù)據(jù)處理方法，該方法步驟如下
I)開始系統(tǒng)初始化、通彳目初始化、界面初始化、定時器初始化；
2)判斷定時器執(zhí)行周期是否到達(dá)，若是，進(jìn)入3);若否，等待定時中斷；
3)判斷界面是否已經(jīng)定義，若已經(jīng)定義，則預(yù)處理已有界面中的控件屬性，與程序中預(yù)定義的變量一一對應(yīng)；若界面還未定義，則定義未涉及的界面，然后預(yù)處理已有界面中的控件屬性，與預(yù)定義的變量一一對應(yīng)；
4)建立界面控件對應(yīng)程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以界面為單位，將每個界面定義成一個對應(yīng)的結(jié)構(gòu)體變量，建立具有統(tǒng)一特性的結(jié)構(gòu)體變量；
5)建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)緩存的對應(yīng)關(guān)系將結(jié)構(gòu)體變量一一對應(yīng)地賦值給界面中定義的控件；
6)判斷數(shù)據(jù)緩存與數(shù)據(jù)通信中的數(shù)據(jù)流之間是否有邏輯處理，若有，進(jìn)入7);若無，進(jìn)入8)；
7)建立數(shù)據(jù)緩存與數(shù)據(jù)流的對應(yīng)關(guān)系；
8)處理數(shù)據(jù)緩存與數(shù)據(jù)流的邏輯關(guān)系，使數(shù)據(jù)緩存與數(shù)據(jù)流對等；
9)刷新界面控件；
10)定時器執(zhí)行完畢，等待下一周期，返回2)。
控件屬性控件是界面編程中用到的功能塊，其屬性包括顯示形式、顏色、字體、 大小等。
預(yù)定義的變量指首先在界面設(shè)計中定義好的變量。包括BOX、Value output、 Slider box、Clock box、Button等界面中用到的變量。
數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)根據(jù)預(yù)定義的控件，建立的具有統(tǒng)一特性的結(jié)構(gòu)體變量。本發(fā)明中定義的結(jié)構(gòu)體根據(jù)界面為單位，每個界面定義成一個對應(yīng)的結(jié)構(gòu)體變量，如程序首界面定義成Struct MAIN {unsigned char speed;......}，其他界面定義的結(jié)構(gòu)體變量和首界面類似；本發(fā)明中定義的結(jié)構(gòu)體變量包括首界面Struct MAIN{};主要數(shù)據(jù)界面=Struct MAINDATA{};機車配置界面Struct L0C0STATE{};維護(hù)界面Struct MANTEANCE{};發(fā)送結(jié)構(gòu)體Struct SENDCMD{}等等。
對應(yīng)關(guān)系本發(fā)明專指變量間的賦值關(guān)系。主要包括把結(jié)構(gòu)體變量一一對應(yīng)地賦值給界面中定義的控件、把界面中定義的發(fā)送部分的控件輸入值一一對應(yīng)地賦值給發(fā)送結(jié)構(gòu)體變量。
邏輯處理、邏輯關(guān)系本發(fā)明中專指數(shù)據(jù)處理關(guān)系，本發(fā)明中主要用的這種關(guān)系的計算公式如下界面中定義的控件=對應(yīng)的結(jié)構(gòu)體變量X校正系數(shù)；界面中定義的控件=對應(yīng)的結(jié)構(gòu)體變量土校正系數(shù)，通信協(xié)議包根據(jù)具體情況選擇界面中定義的控件的計算公式。
本發(fā)明提供了一種基于中間件的顯示界面數(shù)據(jù)處理平臺，包括通信接口、標(biāo)準(zhǔn)界面、通信協(xié)議包和界面數(shù)據(jù)接口，還包括多個數(shù)據(jù)處理中間件，所述通信接口與所述通信協(xié)議包雙向通信，所述通信協(xié)議包與所述數(shù)據(jù)處理中間件雙向通信，所述數(shù)據(jù)處理中間件與所述界面數(shù)據(jù)接口雙向通信，所述標(biāo)準(zhǔn)界面與所述界面數(shù)據(jù)接口通信；所述數(shù)據(jù)處理中間件包括依次通信的數(shù)據(jù)流文件整理模塊、數(shù)據(jù)流文件與數(shù)據(jù)緩存關(guān)系模塊、數(shù)據(jù)緩存與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系模塊、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與界面控件關(guān)系模塊、界面信息處理模塊。
本發(fā)明的主要特點是將現(xiàn)在開發(fā)的大量冗余工作通過平臺化的思想來解決，主要提供了一種新的平臺化的列車顯示界面數(shù)據(jù)處理方法，適用于各種列車車型控制系統(tǒng)的智能人機交互界面應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)。采用“中間件”的形式作為列車終端顯示設(shè)備與后端數(shù)據(jù)信號采集系統(tǒng)的橋梁，通過C++/C語言編寫一個大的程序模塊作為列車顯示界面與信號控制系統(tǒng)的接口，實現(xiàn)顯示器應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程的平臺化。4
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所具有的有益效果為本發(fā)明在列車顯示器應(yīng)用軟件開發(fā)過程中，采用“中間件”的形式作為列車終端顯示設(shè)備與后端數(shù)據(jù)信號采集系統(tǒng)的橋梁， 將列車各設(shè)備的基本信息狀態(tài)封裝起來直接調(diào)用；本發(fā)明提供的顯示界面數(shù)據(jù)處理方法實現(xiàn)了顯示器應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程的平臺化，有較強的可移植性，大大減少了工作量，提高了列車顯示器的應(yīng)用開發(fā)效率。


圖1為本發(fā)明一實施例流程圖2為本發(fā)明一實施例中間件模型示意圖3為本發(fā)明的基于中間件的顯示界面數(shù)據(jù)處理平臺結(jié)構(gòu)框圖。
具體實施方式
如圖1所示，本發(fā)明的方法步驟如下
I)開始系統(tǒng)初始化、通彳目初始化、界面初始化、定時器初始化；
2)判斷定時器執(zhí)行周期是否到達(dá)，若是，進(jìn)入3);若否，等待定時中斷；
3)判斷界面是否已經(jīng)定義，若已經(jīng)定義，則預(yù)處理已有界面中的控件屬性，與程序中預(yù)定義的變量一一對應(yīng)；若界面還未定義，則定義未涉及的界面，然后預(yù)處理已有界面中的控件屬性，與預(yù)定義的變量一一對應(yīng)；
4)建立界面控件對應(yīng)程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以界面為單位，將每個界面定義成一個對應(yīng)的結(jié)構(gòu)體變量，建立具有統(tǒng)一特性的結(jié)構(gòu)體變量；
5)建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)緩存的對應(yīng)關(guān)系將結(jié)構(gòu)體變量一一對應(yīng)地賦值給界面中定義的控件；
6)判斷數(shù)據(jù)緩存與數(shù)據(jù)通信中的數(shù)據(jù)流之間是否有邏輯處理，若有，進(jìn)入7);若無，進(jìn)入8)；
7)建立數(shù)據(jù)緩存與數(shù)據(jù)流的對應(yīng)關(guān)系；
8)處理數(shù)據(jù)緩存與數(shù)據(jù)流的邏輯關(guān)系，使數(shù)據(jù)緩存與數(shù)據(jù)流對等；
9)刷新界面控件；
10)定時器執(zhí)行完畢，等待下一周期，返回2)。
將列車顯示器開發(fā)過程平臺化。如圖1所示，本發(fā)明的主要目的是將列車顯示器的界面數(shù)據(jù)接口、數(shù)據(jù)處理中間件和通信協(xié)議包三個部分進(jìn)行封裝，封裝后顯示器應(yīng)用軟件設(shè)計人員只需根據(jù)用戶需求做小范圍的界面修改和數(shù)據(jù)采集部分的開發(fā)。
如圖3所示，基于中間件的顯示界面數(shù)據(jù)處理平臺，包括通信接口、標(biāo)準(zhǔn)界面、通信協(xié)議包和界面數(shù)據(jù)接口，還包括多個數(shù)據(jù)處理中間件，所述通信接口與所述通信協(xié)議包雙向通信，所述通信協(xié)議包與所述數(shù)據(jù)處理中間件雙向通信，所述數(shù)據(jù)處理中間件與所述界面數(shù)據(jù)接口雙向通信，所述標(biāo)準(zhǔn)界面與所述界面數(shù)據(jù)接口通信；所述數(shù)據(jù)處理中間件包括依次通信的數(shù)據(jù)流文件整理模塊、數(shù)據(jù)流文件與數(shù)據(jù)緩存關(guān)系模塊、數(shù)據(jù)緩存與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系模塊、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與界面控件關(guān)系模塊、界面信息處理模塊。
處于最底層的是列車控制系統(tǒng)與顯示器間的通信接口，通信接口與通信協(xié)議包間雙向傳遞數(shù)據(jù)，一般通過端口來實現(xiàn)雙方通信。通信協(xié)議包通常包含MVB、Lonworks、RS485和CAN四種通信方式的協(xié)議包，依據(jù)通信方式的不同調(diào)用不同通信協(xié)議包函數(shù)，以實現(xiàn)與控制系統(tǒng)間的通信
整個發(fā)明的工作重心是在數(shù)據(jù)處理中間件(如圖2所示)上，以中間件作為界面顯示與車輛網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)的接口，使得界面顯示與具體網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議無關(guān)。數(shù)據(jù)處理中間件中包含了整車各設(shè)備存在的狀態(tài)信息，通信協(xié)議包的數(shù)據(jù)信息源也基本來自于數(shù)據(jù)處理中間件，用戶只需通過簡單的函數(shù)調(diào)用得到數(shù)據(jù)信息，或是將數(shù)據(jù)信息反饋給中間件。類似地，數(shù)據(jù)處理中間件也與界面數(shù)據(jù)接口間能進(jìn)行雙向交流，也通過內(nèi)部函數(shù)來實現(xiàn)此功能。 中間件主要用類和結(jié)構(gòu)體進(jìn)行封裝，同類信息或者聯(lián)系比較緊密的數(shù)據(jù)，封裝成一個類/ 結(jié)構(gòu)體，那么一個車輛的信息便可用多個中間件進(jìn)行封裝。后期車輛信息的增加可以通過繼承先有的類/結(jié)構(gòu)體完成補充。車輛數(shù)目的增加(如重聯(lián))可以通過定義中間件數(shù)組來實現(xiàn)。界面數(shù)據(jù)直接來源于中間件，所以無論哪種車型，協(xié)議如何變化，界面程序與中間件都不用變化，網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)直接傳給中間件，從而完成對中間件的賦值。
軟件的最上層是與用戶的接口，即標(biāo)準(zhǔn)界面，它與界面數(shù)據(jù)接口直接通信。標(biāo)準(zhǔn)界面主要是指顯示器應(yīng)用軟件設(shè)計人員在開發(fā)過程中根據(jù)用戶的需求來確定界面的顯示內(nèi)容,界面顯示內(nèi)容可到界面數(shù)據(jù)接口內(nèi)調(diào)用。
本發(fā)明中提及的界面采用Linux下的界面編程工具FLUID+FLTK的圖形開發(fā)工具定義，界面中用到的控件均由FLUID工具提供。
權(quán)利要求
1.一種基于中間件的顯示界面數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，該方法步驟如下 1)開始系統(tǒng)初始化、通彳目初始化、界面初始化、定時器初始化； 2)判斷定時器執(zhí)行周期是否到達(dá)，若是，進(jìn)入3);若否，等待定時器執(zhí)行周期； 3)判斷界面是否已經(jīng)定義，若已經(jīng)定義，則預(yù)處理已有界面中的控件屬性，與程序中預(yù)定義的變量一一對應(yīng)；若界面還未定義，則定義未涉及的界面，然后預(yù)處理已有界面中的控件屬性，與預(yù)定義的變量一一對應(yīng)； 4)建立界面控件對應(yīng)程序的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以界面為單位，將每個界面定義成一個對應(yīng)的結(jié)構(gòu)體變量，建立具有統(tǒng)ー特性的結(jié)構(gòu)體變量； 5)建立數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)緩存的對應(yīng)關(guān)系將結(jié)構(gòu)體變量一一對應(yīng)地賦值給界面中定義的控件； 6)判斷數(shù)據(jù)緩存與數(shù)據(jù)通信中的數(shù)據(jù)流之間是否有邏輯處理，若有，進(jìn)入7);若無，進(jìn)入8)； 7)建立數(shù)據(jù)緩存與數(shù)據(jù)流的對應(yīng)關(guān)系； 8)處理數(shù)據(jù)緩存與數(shù)據(jù)流的邏輯關(guān)系，使數(shù)據(jù)緩存與數(shù)據(jù)流對等； 9)刷新界面控件； 10)定時器執(zhí)行完畢，等待下一周期，返回2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于中間件的顯示界面數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述步驟3)中，控件屬性包括顯示形式、顔色、字體和大小。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的基于中間件的顯示界面數(shù)據(jù)處理方法，其特征在于，所述步驟4)中，定義的結(jié)構(gòu)體變量為首界面Struct MAINH ;主要數(shù)據(jù)界面=StructMAINDATA{};機車配置界面Struct LOCOSTATE{};維護(hù)界面Struct MANTEANCE{};發(fā)送結(jié)構(gòu)體Struct SENDCMD {}。
4.一種基于中間件的顯示界面數(shù)據(jù)處理平臺，包括通信接ロ、標(biāo)準(zhǔn)界面、通信協(xié)議包和界面數(shù)據(jù)接ロ，其特征在干，還包括多個數(shù)據(jù)處理中間件，所述通信接ロ與所述通信協(xié)議包雙向通信，所述通信協(xié)議包與所述數(shù)據(jù)處理中間件雙向通信，所述數(shù)據(jù)處理中間件與所述界面數(shù)據(jù)接ロ雙向通信，所述標(biāo)準(zhǔn)界面與所述界面數(shù)據(jù)接ロ通信；所述數(shù)據(jù)處理中間件包括依次通信的數(shù)據(jù)流文件整理模塊、數(shù)據(jù)流文件與數(shù)據(jù)緩存關(guān)系模塊、數(shù)據(jù)緩存與數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)關(guān)系模塊、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與界面控件關(guān)系模塊、界面信息處理模塊；所述數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是指以界面為單位，將每個界面定義成ー個對應(yīng)的結(jié)構(gòu)體變量，建立具有統(tǒng)ー特性的結(jié)構(gòu)體變量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于中間件的顯示界面數(shù)據(jù)處理平臺，其特征在于，所述通信協(xié)議包包括MVB、Lonworks、RS485和CAN通信方式的協(xié)議包。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于中間件的顯示界面數(shù)據(jù)處理平臺，其特征在于，所述通信接ロ與所述通信協(xié)議包通過端ロ通信。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于中間件的顯示界面數(shù)據(jù)處理方法及平臺，主要提供了一種新的平臺化的列車顯示界面數(shù)據(jù)處理方法，適用于各種列車車型控制系統(tǒng)的智能人機交互界面應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)。采用“中間件”的形式作為列車終端顯示設(shè)備與后端數(shù)據(jù)信號采集系統(tǒng)的橋梁，通過C++/C語言編寫一個大的程序模塊作為列車顯示界面與信號控制系統(tǒng)的接口，實現(xiàn)顯示器應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程的平臺化。本發(fā)明提供的顯示界面數(shù)據(jù)處理方法實現(xiàn)了顯示器應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)過程的平臺化，有較強的可移植性，大大減少了工作量，提高了列車顯示器的應(yīng)用開發(fā)效率。
文檔編號G06F9/44GK102981827SQ20121043049
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月1日
發(fā)明者李宇鋒, 饒?zhí)熨F, 楊玲, 王敏芊, 曾升 申請人:株洲南車時代電氣股份有限公司