CN107729116B - 一种多模式多窗口测量仪器界面组件状态同步的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种多模式多窗口测量仪器界面组件状态同步的方法，属于电子测试技术领域。本发明针对多模式多窗口测量仪器界面组件状态同步的需求，提出了一种以主框架为中心的消息同步方法，具体包括菜单操作方法、参数编辑框操作方法和坐标系间切换操作方法，基于主框架为中心的消息统一管理、派发的通信方式，解决了多测量功能下因通信链路复杂而容易引起混乱的问题，可以实时高效的完成多测量功能的下界面元素之间的状态同步；本发明操作菜单、操作参数编辑框、坐标系切换过程中基于消息的操作流程简单清晰。

Description

一种多模式多窗口测量仪器界面组件状态同步的方法

技术领域

本发明属于电子测试技术领域，具体涉及一种多模式多窗口测量仪器界面组件状态同步的方法。

背景技术

当今电子测量仪器“软件即硬件”日益凸显，界面组件状态成为衡量仪器性能的重要指标，这就要求界面组件状态功能强大，操作方式友好、快捷。界面组件状态不仅体现了操作者操作意图，同时实时反应仪器内部工作状态，是了解整机内部硬件电路状态的唯一且关键出口，起到观测站的重要作用。从软件实现方法来看，界面组件状态是个综合管理模块，向上接收测量参数，向下消息通知底层启动测量，并读取测量结果数据和工作状态信息进行轨迹刷新、状态检测等，实时反应仪器内部工作状态。

随着仪器实现功能越复杂，界面组件状态显示的实时信息量越大，菜单项目越多，层次也越深，各界面部件之间信息交互链路也越复杂。以信号源分析仪为例，其具备多种测量功能，主要包括相位噪声测量、基带噪声测量、调幅噪声测量、频谱测量、瞬态测量和频率功率测量，且功能不重叠。不同功能的测量控制时，就要求不同功能的界面状态信息保持一致，相比较单一测量功能的仪器控制软件而言，软件框架构建机制不同，且开发难度也相应加大，主要体现在：测量功能增多、数据深度、广度加大，信息流数量增多、相关复杂度加大以及底层主测量流程任务状态多样性等等方面。因此，在软件组成上，不是简单的单一测量功能软件模块的倍数关系，而需要依据多测量功能实现目标要求，理清各测量功能软件模块的共性和特性，采用良好的软件设计模式，优化管理菜单、参数编辑框、视图、轨迹/频标、计算分析及辅助信息等主要界面组成部件，使得界面反映正确的状态。

传统的处理方法是针对不同的测量功能开发不同的测量功能模式，这样从横向上看，是不同模块功能的堆砌，从纵向上实现从上到下的不同功能状态转移和状态切换。这与其他测试仪器的架构设计思想一致，即从纵向都分为四层：界面状态、用户接口、数据交互和本地控制。用户接口层通过用户界面和程控接口，获取整机测量状态参数。数据交互层：完成用户接口与本地控制的信息交互。本地控制层设置硬件功能单元实现具体测量功能输出。界面状态反映整机不同测量功能下的状态信息。这里不同的是，从横向看，整机软件横向切分为与测量功能数目相关功能切片，而每一测量功能又都独立实现了纵向从顶层到底层一整套工作流程，最终组合在一起构成整机软件。

传统的处理方法，存在以下缺点：

从横向看，整机软件横向切分为，与测量功能数目相关的功能切片，而每一测量功能又都独立实现了纵向从顶层到底层一整套工作流程，最终组合在一起构成整机软件。从架构来看，首先，多测量功能比单测量功能“胖”，显而易见的是代码量以倍数增长；其次，在程控接口、用户界面、数据交互、测量、线程管理等方面带来了新的问题和困难，其主要体现在状态控制复杂。

另外，在传统的模块化仪器软件的设计过程中，每种模块功能，在纵向上，从顶层外部功能的调用到底层硬件的读写，都对应着不同的接口、函数实现、SCPI命令解析、硬件读写函数等，如图1所示，这种设计方式看似条理清晰，但实际上，模块功能一旦变动，整个软件从外部接口到内部控制程序、命令解析程序、底层硬件读写都需要改动，因此这种设计方式不利于软件的维护、升级。

发明内容

针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种多模式多窗口测量仪器界面组件状态同步的方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的效果。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种多模式多窗口测量仪器界面组件状态同步的方法，该方法采用以主框架为中心的消息同步方法，基于主框架为中心的消息统一管理、派发的通信方式，主框架作为消息传递的中枢，负责分发管理用户界面各组件间发送/接收的消息，目标组件接收消息并响应执行功能；

该方法具体包括菜单操作方法、参数编辑框操作方法和坐标系间切换操作方法；其中，

菜单操作方法的具体步骤如下：

步骤1.1：单击菜单按钮，菜单对话框收到菜单按钮消息后，发送给主框架，通知当前菜单层某个菜单项状态发生了变化；

步骤1.2：主框架通过视图管理器，找到当前活动视图，再将该菜单按钮消息发送当前活动视图；

步骤1.3：活动视图通过坐标系管理器，找到当前活动坐标系，将菜单按钮消息发送给当前活动坐标系，每个坐标系关联一个菜单管理器，菜单管理器根据当前活动坐标系收到的菜单按钮消息，针对不同的菜单项类型，做相应处理，调整当前菜单树结构，触发菜单功能；

步骤1.4：活动坐标系向主框架发消息，将当前菜单管理器的指针传递给主框架；

步骤1.5：主框架再发消息给菜单对话框，通知其接收刷新后的菜单管理类指针，进而刷新菜单缓冲区，刷新菜单按钮；

参数编辑框操作方法的具体步骤如下：

步骤2.1：当用户操作的是数值菜单时，菜单管理器刷新菜单缓冲区的同时，刷新参数交换区，这样参数编辑框获取交换区参数，初始化参数编辑框，当用户输入新的参数时，标志本次输入结束，参数编辑框向主框架发送消息；

步骤2.2：主框架向当前活动视图发送消息，通知参数更新；

步骤2.3：当前活动视图向当前活动坐标系发送消息，并更新菜单交换缓冲区；

步骤2.4：当前活动视图向主框架发送消息，消息中带有菜单管理器指针；

步骤2.5：主框架通知菜单显示区更新菜单，根据菜单管理器指针刷新菜单缓冲区，完成菜单显示；

坐标系间切换操作方法的具体步骤如下：

步骤3.1：用户通过鼠标、键盘、菜单切换视图，视图响应菜单按键，记录下当前的活动坐标系；

步骤3.2：活动坐标系调用菜单管理器，执行菜单树检索工作，找到同一级的所有菜单，然后填充菜单交换缓冲区，并将当前菜单管理器的指针传递给主框架；

步骤3.3：主框架将消息发送给菜单对话框，通知其菜单发生了变化，需要刷新菜单，菜单对话框响应刷新菜单消息，调用菜单管理器填充菜单缓冲区内容，刷新菜单界面。

本发明所带来的有益技术效果：

1、基于主框架为中心的消息统一管理、派发的通信方式，避免了多测量功能下因通信链路复杂引起的混乱，可以实时高效的完成多测量功能的下界面元素之间的状态同步。

2、本发明的组成上，不是简单的单一测量功能软件模块的倍数关系，而是依据多测量功能实现各测量功能模块的共性和特性，设计的基于多种测量功能的模块架构，使得整体结构简洁，并且易维护扩展。

3、本发明操作菜单、操作参数编辑框、坐标系切换过程中基于消息的操作流程简单清晰，相较于传统的软件实现更加简洁。

附图说明

图1是现有技术的整体方案框架图。

图2是本发明方法的整体方案框架图。

图3是本发明菜单操作方法的流程图。

图4是本发明参数编辑框操作方法的流程图。

图5是本发明坐标系间切换操作方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

一种多模式多窗口测量仪器界面组件状态同步的方法，本方法采用以主框架为中心的消息同步方法，基于主框架为中心的消息统一管理、派发的通信方式，主框架作为消息传递的中枢，负责分发管理用户界面各组件间发送/接收的消息，目标组件接收消息并响应执行功能，这种消息统一管理、派发的通信方式，避免了多测量功能下因通信链路复杂引起的混乱，保证了用户界面响应的实时性。

如图2所示，界面组件状态信息显示由三个组件处理，分别为视图组件、菜单组件、其它组件和各个测量功能的集合。视图组件主要是为用户提供对测量结果的观测界面和分析功能，例如提供给用户曲线图、柱状图及测量结果分析功能，并提供多个垂直光标和差值光标对数据分析。

菜单组件提供用户菜单的显示和操作入口，其内部主要包括菜单数据、菜单管理器、菜单，由菜单管理器负责维护菜单数据，执行菜单树的检索和填充菜单缓冲区，并触发菜单回调函数。菜单，主要负责提供设置测量参数的接口。其中菜单管理器是视图组件和菜单之间的桥梁，它的功能是隔离菜单和视图和其它组件的关系，并集中管理坐标系和菜单所有的数据交换和消息通讯。

其它组件包括参数编辑框和状态条，参数编辑框提供用户输入参数的接口，状态条显示当前仪器的工作状态。

对于多模式多窗口的测量仪器来说，包含多种测量功能集合，以信号分析仪来说，其主要包括相位噪声测量、基带噪声测量、调幅噪声测量、频谱测量、瞬态测量和频率功率测量，且功能不重叠，在不同功能的测量控制时，就要求不同功能的界面状态信息保持一致，整机工作时，通过状态机触发不同的测量功能，然后，刷新多功能整机参数状态模块。

通过上述图形用户接口设置整机参数状态，然后执行测量功能，那么，上述组件每一部份是如何实现，各部分又是如何通讯的，下面将分节介绍。

目前，复杂的多测量功能仪器具有多种测量功能，每种测量功能具有多个显示坐标系，所有坐标系和所有的测量功能共用一个菜单和参数编辑框。当操作菜单和编辑框时会反应到关联的坐标系，当切换测量功能和坐标系时，会同步刷新菜单和编辑框。那么，如何处理好各组件之间的通讯，从而保证它们之间正确的状态转换，成为一个重要的问题。下面介绍一下它们之间的通讯是如何实现的。

组件间通讯的主要设计思想是：主框架作为信息传输的中枢，处理菜单、视图、参数编辑框之间的消息传递。任何两个组件想要打交道的话，都需要通过主框架进行消息的中转，各个事件监视线程收到消息后，将消息源、消息标示和参数一块发给消息处理中枢。消息中枢接收到消息后，按照消息源类型放入相应消息队列。在进行处理时，依次进行解析并作出相应处理。

同时为了增加消息响应的及时性，对消息给出了优先级管理，处于高优先级的消息优先处理。为防止死锁和低优先级消息的无限制等待状态，采用了任务周期和任务执行最终期限两种条件并用的方式决定消息处理的优先级。在多个消息要求调度时选择截止时间最短的任务运行，若消息的优先级相同时则选择运行频率最高的任务运行。

本发明所公开的方法，具体包括菜单操作方法、参数编辑框操作方法和坐标系间切换操作方法；其中，

菜单操作方法，其流程如图3所示，具体包括如下步骤：

步骤1.1：单击菜单按钮，菜单对话框收到菜单按钮消息后，发送给主框架，通知当前菜单层某个菜单项状态发生了变化；

步骤1.2：主框架通过视图管理器，找到当前活动视图，再将该菜单按钮消息发送当前活动视图；

步骤1.3：活动视图通过坐标系管理器，找到当前活动坐标系，将菜单按钮消息发送给当前活动坐标系，每个坐标系关联一个菜单管理器，菜单管理器根据当前活动坐标系收到的菜单按钮消息，针对不同的菜单项类型，做相应处理，调整当前菜单树结构，触发菜单功能；

步骤1.4：活动坐标系向主框架发消息，将当前菜单管理器的指针传递给主框架；

步骤1.5：主框架再发消息给菜单对话框，通知其接收刷新后的菜单管理类指针，进而刷新菜单缓冲区，刷新菜单按钮；

参数编辑框操作方法，其流程如图4所示，具体包括如下步骤：

步骤2.1：当用户操作的是数值菜单时，菜单管理器刷新菜单缓冲区的同时，刷新参数交换区，这样参数编辑框获取交换区参数，初始化参数编辑框，当用户输入新的参数时，标志本次输入结束，参数编辑框向主框架发送消息；

步骤2.2：主框架向当前活动视图发送消息，通知参数更新；

步骤2.3：当前活动视图向当前活动坐标系发送消息，并更新菜单交换缓冲区；

步骤2.4：当前活动视图向主框架发送消息，消息中带有菜单管理器指针；

步骤2.5：主框架通知菜单显示区更新菜单，根据菜单管理器指针刷新菜单缓冲区，完成菜单显示；

坐标系间切换操作方法，其流程如图5所示，具体包括如下步骤：

步骤3.1：用户通过鼠标、键盘、菜单切换视图，视图响应菜单按键，记录下当前的活动坐标系；

步骤3.2：活动坐标系调用菜单管理器，执行菜单树检索工作，找到同一级的所有菜单，然后填充菜单交换缓冲区，并将当前菜单管理器的指针传递给主框架；

步骤3.3：主框架将消息发送给菜单对话框，通知其菜单发生了变化，需要刷新菜单，菜单对话框响应刷新菜单消息，调用菜单管理器填充菜单缓冲区内容，刷新菜单界面。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种多模式多窗口测量仪器界面组件状态同步的方法，其特征在于：该方法采用以主框架为中心的消息同步方法，基于主框架为中心的消息统一管理、派发的通信方式，主框架作为消息传递的中枢，负责分发管理用户界面各组件间发送/接收的消息，目标组件接收消息并响应执行功能；

多模式多窗口测量仪器界面组件状态同步的方法具体包括菜单操作方法、参数编辑框操作方法和坐标系间切换操作方法；其中，

菜单操作方法的具体步骤如下：

步骤1.1：单击菜单按钮，菜单对话框收到菜单按钮消息后，发送给主框架，通知当前菜单层某个菜单项状态发生了变化；

步骤1.2：主框架通过视图管理器，找到当前活动视图，再将该菜单按钮消息发送当前活动视图；

步骤1.3：活动视图通过坐标系管理器，找到当前活动坐标系，将菜单按钮消息发送给当前活动坐标系，每个坐标系关联一个菜单管理器，菜单管理器根据当前活动坐标系收到的菜单按钮消息，针对不同的菜单项类型，做相应处理，调整当前菜单树结构，触发菜单功能；

步骤1.4：活动坐标系向主框架发消息，将当前菜单管理器的指针传递给主框架；

步骤1.5：主框架再发消息给菜单对话框，通知其接收刷新后的菜单管理类指针，进而刷新菜单缓冲区，刷新菜单按钮；

参数编辑框操作方法的具体步骤如下：

步骤2.1：当用户操作的是数值菜单时，菜单管理器刷新菜单缓冲区的同时，刷新参数交换区，这样参数编辑框获取交换区参数，初始化参数编辑框，当用户输入新的参数时，标志本次输入结束，参数编辑框向主框架发送消息；

步骤2.2：主框架向当前活动视图发送消息，通知参数更新；

步骤2.3：当前活动视图向当前活动坐标系发送消息，并更新菜单交换缓冲区；

步骤2.4：当前活动视图向主框架发送消息，消息中带有菜单管理器指针；

步骤2.5：主框架通知菜单显示区更新菜单，根据菜单管理器指针刷新菜单缓冲区，完成菜单显示；

坐标系间切换操作方法的具体步骤如下：

步骤3.1：用户通过鼠标、键盘、菜单切换视图，视图响应菜单按键，记录下当前的活动坐标系；

步骤3.2：活动坐标系调用菜单管理器，执行菜单树检索工作，找到同一级的所有菜单，然后填充菜单交换缓冲区，并将当前菜单管理器的指针传递给主框架；

步骤3.3：主框架将消息发送给菜单对话框，通知其菜单发生了变化，需要刷新菜单，菜单对话框响应刷新菜单消息，调用菜单管理器填充菜单缓冲区内容，刷新菜单界面。

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