CN110389695A

CN110389695A - 数据处理系统

Info

Publication number: CN110389695A
Application number: CN201910312963.8A
Authority: CN
Inventors: A.T.格雷沙姆; M.D.里夫; L.R.贝雷斯福德; M.W.富兰克林
Original assignee: Rolls Royce Power Engineering PLC
Current assignee: Rolls Royce Power Engineering PLC
Priority date: 2018-04-18
Filing date: 2019-04-18
Publication date: 2019-10-29
Also published as: EP3557353A1; GB201806292D0; US20190324609A1

Abstract

本公开题为“数据处理系统”。公开了一种数据处理系统，该数据处理系统用于生成要在监测系统中显示的图像数据页面，该监测系统监测一个或多个仪器操作参数的状况。该数据处理系统包括显示子系统，该显示子系统被配置为接收表示被监测的一个或多个操作参数的状况的参数数据，并为要显示的页面读取配置数据集，其中该配置数据集指示页面配置，该页面配置用于显示被监测的该一个或多个操作参数中的至少一个操作参数的组。该显示子系统被进一步配置为基于该参数数据、该配置数据和存储在存储器中的预先生成的图像数据来生成要显示的页面。

Description

数据处理系统

本公开涉及数据处理系统，特别涉及用于生成用于在例如仪器装置的(例如控制和)监测系统中显示的图像数据页面的数据处理系统。

在本领域中已知的是，需要设计核蒸汽提升装置仪器系统，使得它们在正常和异常/故障状况下以安全的确定性方式运行。

因此，常规的控制和监测系统设计非常保守，仅使用具有明确定义的行为的简单部件。例如，传统上，反应器控制室在简单的仪表和指示器上呈现所有装置仪器的当前操作参数状况，并使用控制旋钮和控制杆来实现控制。

然而，在简单的仪表和指示器上呈现所有装置仪器的操作参数的当前状况可能不直观，并且需要高技能的操作者来以安全有效的方式分析和处理所呈现的信息。

因此，期望有一种方法能够提供装置仪器的操作参数的当前状况等的更直观和可操作的表示。

根据第一方面，提供了一种用于生成要在监测系统中显示的图像数据页面的数据处理系统，该监测系统监测仪器的一个或多个操作参数的状况，该数据处理系统包括显示子系统，该显示子系统被配置为：

接收表示为该仪器而监测的一个或多个操作参数的状况的参数数据；

读取要显示的当前页面的预先生成的配置数据集，其中该配置数据集指示预定义页面配置，该预定义页面配置用于显示在当前页面中被监测的一个或多个操作参数中的至少一个操作参数的组；

针对该配置数据集所涉及的至少一个操作参数的组中的每个操作参数：

从该参数数据来确定操作参数的当前状况；以及

基于该操作参数的当前状况，从表示操作参数的多个预定义状况的存储的预先生成的图像数据集中选择对应的预先生成的图像数据；以及

生成要显示的当前页面，其中该当前页面包括用于至少一个操作参数的组的所选择的预先生成的图像数据，并且其中基于该配置数据集来控制要显示的所生成的当前页面内所选择的预先生成的图像数据的属性。

与常规的控制和监测系统设计相比，本文所述的技术提供了在监测系统中监测的仪器操作参数的当前状况的更直观和可操作的表示。此外，生成要在显示器上显示的页面消除了对控制室中使用的众多单独仪表和其他机械指示的需要，同时仍支持足够大量的指示以允许用户有效地使用监测系统。减少单独仪表和其他机械指示的效果是减少与空间限制相关的问题以及降低与提供机械指示相关的成本。

基于配置数据来生成要显示的页面还允许为整个监测系统实现高完整性。例如，预先生成的图像数据(或图形)可以是图像图标的形式，并且在监测系统的显示器上看到的页面(或图像)中包括的各个图像图标可确定性地追溯到内部配置数据和接收的参数数据。

此外，与其中(例如)采用图形处理器逐页生成图像数据的假设布置相比，使用存储在存储器中的预先生成的图像数据来生成要显示的页面减小了系统的整体处理负担。实际上，可在不使用此类处理器的情况下提供本文所述的技术。

由该显示子系统接收的参数数据可以是任何合适的或期望的形式。

在一个实施方案中，可预处理参数数据以供显示子系统使用。因此，数据处理系统可与预处理模块通信，该预处理模块被配置为从一个或多个传感器接收输入数据(所述输入数据表示被监测的一个或多个操作参数的状况)，并将该数据从其原始形式处理成适合显示子系统使用的形式。

该显示子系统可被配置为基于操作参数的当前状况通过以下方式来选择对应的预先生成的图像数据：使用该操作参数的当前状况来生成指向存储器中的位置的指针(例如，索引)，在该位置处存储表示对应的预定义状况的预先生成的图像数据。

可在存储器中的对应地址查找表的相应条目中指示存储器中用于表示该操作参数的多个预定义状况的存储的预先生成的图像数据的位置；用于要显示的当前页面的该配置数据集可包括识别对应地址查找表的基址的数据；并且该指针可以是从基址到对应地址查找表中的条目的偏移的形式，在该条目处指示存储器中用于表示对应预定义状况的预先生成的图像数据的位置。

该配置数据集可包括以下中的至少一者：指示在当前页面内所选择的预先生成的图像数据应占据的水平位置的数据；指示在当前页面内所选择的预先生成的图像数据应占据的垂直位置的数据；以及指示预先生成的图像数据所对应的图形元素的类型的数据。

该配置数据集还可指示用于将在要显示的当前页面中表示的(例如，用于该操作参数的)至少一个预定义用户输入选项的预定义页面配置；并且该显示子系统可被配置为在所生成的当前页面中包括表示至少一个预定义用户输入选项的预先生成的图像数据。

该配置数据集可指示用于该操作参数的多个预定义用户输入选项；并且该页面生成模块可被配置为：基于所确定的操作参数的状况，选择将在要显示的页面中包括的多个预定义用户输入选项中的一个或多个(或全部)预定义用户输入选项；以及生成要显示的页面，该页面包括表示用于该操作参数的所选择的一个或多个预定义用户输入选项的预先生成的图像数据。

该数据处理系统可包括另外的处理子系统，该处理子系统被配置为尤其基于用户输入来处理这些用户输入并发出适当的(例如，装置控制)信令。

该数据处理系统可包括用户子系统(例如，适合处理用户输入的任何子系统)，该用户子系统被配置为：接收来自监测系统的用户的输入，该输入对应于在用于至少一个操作参数的当前页面中表示的预定义用户输入选项的选择；以及基于所接收的输入和存储在输入查找表中的信息，发出改变影响至少一个操作参数的设备(例如，装置)操作的指令，其中该输入查找表中的相应条目各自对应于预定义用户输入选项并包括指示改变设备操作的对应指令的信息。该指令可以是用于控制被监测并且操作参数所涉及等的仪器的致动器的致动命令的形式。该指令可以是用于控制操作参数所涉及的装置的操作的装置控制信号的形式。

为要显示的页面读取的该配置数据集可以是多个不同配置数据集中的一个不同配置数据集，该多个不同配置数据集是为用于显示被监测的至少一个操作参数的组的页面的相应配置而存储的。为了使显示子系统知道哪个配置数据集用于页面，该显示子系统可接收适当的状态信令(在本文中和在附图中也称为页面状态信令)，该状态信令指示将用于生成要显示的页面的适当的配置数据集。

因此，为要显示的当前页面读取的配置数据集可以是多个不同的预先生成的配置数据集中的一个，该多个不同的预先生成的配置数据集指示用于显示被监测的至少一个操作参数的组或至少一个预定义用户输入选项的相应页面配置；并且该显示子系统可被配置为基于来自监测系统的用户的输入来选择为要显示的当前页面读取的配置数据集，其中该输入由该数据处理系统的用户子系统接收。

这可能是有利的，因为它为用户提供了更大的功能性和可操作性。例如，用户可根据需要和视情况选择要在显示器上看到哪些操作参数(状况)和/或对应的用户输入选项，而不必通过脑力处理和分析控制室中的众多单独仪表和其他指示。然而，应当理解，为用户提供的功能性限于在配置数据集中指示的预定义页面配置。

用户子系统可被配置为：接收来自监测系统的用户的输入；基于接收的输入和存储在输入查找表中的对应条目中的信息，确定应为要显示的当前页面读取哪个配置数据集，其中输入查找表中的对应条目包括指示将为要显示的当前页面读取的对应配置数据集的信息；以及向显示子系统发送指示确定的结果的状态信令。

该显示子系统可被配置为生成要显示的多个页面，其中每个页面是根据对应的页面状态和配置数据产生的。

在此类布置中，来自监测系统的用户的所接收的输入可对应于用户在上一页面(与正在生成的当前页面相比)中选择预定义用户输入选项。同样地，用户可选择当前页面中包括的预定义用户输入选项，并且该显示子系统可被配置为基于对应于该选择的接收的输入来选择为要显示的下一页面读取的配置数据集。

申请人已认识到，可能需要或期望接收的参数数据能够影响用户子系统的行为。具体地讲，可能期望用于给定页面的该操作参数的确定状况能够影响在要显示的后续页面中表示的用户输入选项。

因此，为要显示的当前页面读取的配置数据集还可指示该操作参数的参考状况值；显示子系统可被配置为(例如，当生成要显示的页面时)将操作参数的所确定的当前状况与参考状况值进行比较并向用户子系统指示比较的结果。用户子系统可被配置为：基于该比较的结果，确定应由该显示子系统为要显示的后续页面读取多个不同的预先生成的配置数据集中的哪个集；并可向显示子系统发送状态信令，该状态信令指示应为要显示的后续页面读取哪个预先生成的配置数据集。

根据本公开的另一方面，提供了一种操作数据处理系统的方法，该数据处理系统用于生成要在监测系统中显示的图像数据页面，该监测系统监测仪器的一个或多个操作参数的状况；该方法包括该数据处理系统的显示子系统：

接收表示为该仪器来监测的一个或多个操作参数的状况的参数数据；

读取用于要显示的当前页面的预先生成的配置数据集，其中该配置数据集指示预定义页面配置，该预定义页面配置用于显示在当前页面中被监测的一个或多个操作参数中的至少一个操作参数的组；

从该参数数据来确定操作参数的当前状况；以及

生成要显示的当前页面，其中该当前页面包括用于至少一个操作参数的组的选择的预先生成的图像数据，并且其中基于该配置数据集来控制要显示的生成的当前页面内的选择的预先生成的图像数据的属性。

应当理解，该方面可包括上文参考第一方面所述的任何一个或多个任选特征。例如，基于操作参数的所确定的状况来选择对应的预先生成的图像数据可包括该显示子系统使用操作参数的所确定的状况来生成指向存储器中的位置的指针，在该位置处存储表示对应的预定义状况的预先生成的图像数据。

本文所述的技术扩展到一个或多个现场可编程门阵列，该现场可编程门阵列被配置为执行本文包括的任何陈述中所述的方法。例如，该数据处理系统可完全基于FPGA。

本文所述的技术扩展到计算机程序，该计算机程序在被计算机读取时，使执行如本文包括的任何陈述中所述的方法。

本文所述的技术扩展到包括计算机可读指令的非暂态计算机可读存储介质，该计算机可读指令在被计算机读取时，使执行如本文包括的任何陈述中所述的方法。

本文所述的技术扩展到包括计算机可读指令的信号，该计算机可读指令在被计算机读取时，使执行如本文包括的任何陈述中所述的方法。

本文所述的各种“子系统”诸如显示子系统或用户子系统可经由无线链路彼此耦接，并且因此可包括收发器电路和一个或多个天线。除此之外或另选地，本文所述的子系统可经由有线链路彼此耦接，并且因此可包括接口电路(诸如通用串行总线(USB)插座)。应当理解，本文所述的子系统可经由有线和/或无线链路的任何组合彼此耦接。

本文所述的各种子系统可包括任何合适的电路，以使执行本文所述并且如图所示的方法。该子系统可包括：至少一个专用集成电路(ASIC)；和/或至少一个现场可编程门阵列(FPGA)；和/或单或多处理器架构；和/或顺序(Von Neumann)/平行架构；和/或至少一个可编程逻辑控制器(PLC)；和/或至少一个微处理器；和/或至少一个微控制器；和/或中央处理单元(CPU)；和/或图形处理单元(GPU)，以执行该方法。

在一个实施方案中，所有页面生成、用户输入处理和配置数据由在(例如，完全)基于FPGA的系统中实现的逻辑电路来控制。应当理解，与涉及多个抽象层以帮助调度任务并在多个过程之间共享资源的基于处理器的系统相比，FPGA电路确实是程序执行的“硬”实现。不使用操作系统的FPGA提供了专用于每项任务的确定性硬件，从而增加了系统的完整性。

数据处理系统可包括至少一个微处理器(用于显示子系统或用户子系统)并且可包括单核处理器，可包括多个处理器核(诸如双核处理器或四核处理器)，或者可包括多个处理器(其中至少一个可包括多个处理器核)。

数据处理系统可具有用于显示由数据处理系统生成的图像数据页面的输出设备和用于使操作者能够至少部分地控制数据处理系统的输入设备并/或与该输出设备和该输入设备通信，并且/或者数据处理系统可具有可存储由数据处理系统生成的页面的存储器或与该存储器通信。

该输出设备可以是用于向用户传送信息的任何合适的设备。例如，该输出设备可以是显示器(诸如液晶显示器，或发光二极管显示器，或有源矩阵有机发光二极管显示器，或薄膜晶体管显示器，或阴极射线管显示器)和/或扬声器和/或打印机(诸如喷墨打印机或激光打印机)。数据处理系统可被布置成向输出设备提供信号以使该输出设备向用户传送信息。

该输入设备可包括用于使操作者能够至少部分地控制数据处理系统的任何合适的设备。例如，该输入设备可包括键盘、小键盘、触摸板、触摸屏显示器和计算机鼠标中的一者或多者。用户子系统可被配置为从该用户输入设备接收信号。用户子系统也可用作上述输出设备。

该数据处理系统可包括存储本文所述的数据和/或存储用于执行本文所述的过程的软件的一个或多个存储器，并且/或者与该一个或多个存储器通信。

该存储器可以是任何合适的非暂态计算机可读存储介质、一个或多个数据存储设备，并且可包括硬盘和/或固态存储器(诸如闪存存储器)。该存储器可以是永久性不可移动存储器，或者可以是可移动存储器(诸如通用串行总线(USB)闪存驱动器)。

该存储器可存储包括计算机可读指令的计算机程序，该计算机可读指令在被处理器读取时，使执行本文所述并且如图所示的方法。该计算机程序可以是软件或固件，或者可以是软件和固件的组合。

该计算机程序可存储在非暂态计算机可读存储介质上。该计算机程序可从非暂态计算机可读存储介质转移到存储器。该非暂态计算机可读存储介质可以是例如USB闪存驱动器、光盘(CD)、数字通用光盘(DVD)或蓝光光盘。在一些示例中，该计算机程序可经由无线信号或经由有线信号转移到存储器。

本文所述的技术应产生(并且在一个实施方案中确实产生了)一些有用的输出数据，例如用于显示的图像数据页面。

现在将参考附图仅以举例的方式来描述实施方案，其中：

图1是装置控制和监测系统中的整体系统数据流的示意图；

图2是预处理参数数据的示意图；

图3是根据本公开的实施方案的数据处理系统的示意图；

图4是根据本公开的实施方案的数据处理系统的显示子系统的示意图；

图5是根据本公开的实施方案的配置数据的示意图；

图6是根据本公开的实施方案的数据处理系统的页面构建器状态机和图形生成器的操作的示意图；

图7是根据本公开的实施方案的如何生成表示装置的阀门的操作参数状况的页面的示意图；

图8是根据本公开的实施方案的如何生成表示与区间(band)图形对应的操作参数状况的页面的示意图；

图9是根据本公开的实施方案的数据处理系统的用户子系统的示意图；

图10是根据本公开的多个页面配置的示意图；

图11是示出图10的多个页面配置的各种触摸事件和相关信令的流程图；

图12示意性示出了为图10的多个页面配置定义的图形图标的位置属性；

图13示出了根据本公开的触摸行为表的一部分的示例性操作；

图14示出了用于实现图10所示的多个页面配置的触摸行为表；

图15是根据本公开的实施方案的触摸控制寄存器的示意图示；

图16是根据本公开的实施方案的在实现触摸控制寄存器时数据处理系统的操作的示意图示；并且

图17示出了用于以下布置的触摸控制寄存器的示例性实施方式，其中需要控制两个仪器，具体地是装置的两个阀门：端口阀和右舷阀。

在适当的情况下，对于图中所示的相同特征，将使用相同的附图标记。

图1是装置控制和监测系统10中的整体系统数据流的示意图。如图1中可见，该系统包括装置11、数据集中器12、数据处理系统13、触摸屏14和致动系统15。

控制和监测系统10可经由传感器监测装置11的多个操作参数的(例如，当前)状况，该传感器向数据集中器12提供表示所测量的状况的信号。数据集中器12是预处理模块，并操作以将表示所测量的状况的信号转换成适合由数据处理系统13使用的类型的适当参数数据。数据集中器12还可负责验证传感器输入。可以预定义的时间间隔将参数数据发送到数据处理系统13。数据处理系统13将参数数据的当前副本保存在存储器中，并基于例如存储在存储器中用于数据处理系统13的配置数据和对应于在系统的触摸屏14上接收的一个或多个用户(触摸)输入的状态信令来确定将在要显示的页面中包括哪些操作参数。

然后，数据处理系统13使用存储在其存储器中的预先生成的图像数据(例如，位图图像或图形)来创建用于显示的页面。例如，并且如下文将进一步描述的，数据处理系统13可使用接收的参数数据(或其子集，由适当的配置数据指示)作为一组查找地址来指向对应于接收的参数数据(并且因此对应于一个或多个操作参数的测量的状况)的预先生成的图像数据，然后其将该预先生成的图像数据组装成前景缓冲区，该前台缓冲区与背景图像合并以创建页面。这样，页面中(和显示屏上)的每个像素的值可确定性地追溯到所接收的参数数据。这可(并且在实施方案中)通过仅使用在FPGA架构中实现的逻辑部件并通过一组查找数据表在没有软件、处理器或图形处理器的情况下实现。

在一些情况下，触摸屏14上的用户输入可使数据处理系统13向致动系统15发出控制命令。该致动系统可依次处理此类控制命令并向装置的致动器发出对应的致动器需求，诸如致动装置的机械阀的需求。可将致动状态和影响要在页面中显示的信息的任何命令反馈给数据集中器12。

如上所述，数据集中器12可将从传感器接收的信号转换成适合由数据处理系统13使用的类型的参数数据，例如作为索引到一组查找地址的值，该组查找地址指向对应于所接收的参数数据的预先生成的图像数据。现在将参考图2描述这些合适的数据类型。

图2示出了可如何存储参数数据以供数据处理系统13用来生成要显示的页面的七个示例。如图2中可见，在从传感器接收的信号中表示的每个操作参数可在存储器中分配64个位。在图2a至图2f所示的前六个示例中，分配存储器的16个位用于存储操作参数的标识符(“参数标识符”)21，分配存储器的8个位用于存储操作参数的状态22(例如，其中状态指示警报、警告或离线模式)，并且分配存储器的剩余40个位用于存储操作参数状况的一个或多个值23。在图2g所示的第七个示例中，分配6个位用于文本修饰符，并且分配42个位用于一个或多个文本字符值。

该操作参数状况的值能够以取决于传感器信号中包括的操作参数的类型(例如特定于相关操作参数的图形类型)的方式存储。

如现在将要讨论的，可能需要(或期望)有限数量的图形类型来构成场景。

如图2a的示例所示，操作参数可以是单个枚举值图形类型(例如，具有枚举状态“打开”、“关闭”和“传输中”的阀门图标)，在这种情况下，可使用8个位来表示单个值23(但是如果需要，可使用不同数量的位)。

在操作参数是包括八个枚举值的集合(例如，数值“1234.567”)的图形类型的情况下，如图2b所示，可使用5个位来表示每个值。

在图2c的示例中，该操作参数是百分比满刻度偏转图形类型，例如对于包括填充图(fills)、条形图和阶梯图(levels)的图形类型，并且使用10个位来指示满刻度偏转的百分比(作为0.0和100.0之间的值)，并且使用单个位来表示偏转的符号。

可使用20个位来表示操作区间(band)图形类型形式的操作参数(状况)的值23，10个位用于该区间的下限值和上限值中的每一者(各自作为0.0和100.0之间的值)，如图2d所示。

绘图点图形类型形式的操作参数(状况)的值可表示为适当的x和y位置值(具有10个位，各自对应于0.0和100.0之间的值)和点类型枚举值(具有8个位)，如图2e所示。

在图2f的示例中，操作参数的状况表示为线，并且值23是对于限定线的每个x和y位置使用10位(对应于0.0和100.0之间的值)的形式。

在图2g的示例中，提供了类似于图2b所示的图形类型的变体，其中操作参数的状况(值)表示为在屏幕上显示的文本。具体地讲，可分配6个位用于文本修饰符24，并且可分配42个位用于一个或多个文本字符25。

图3更详细地示出了图1的数据处理系统13。如图可见，数据处理系统13包括两个主要子系统：显示子系统31和用户子系统32。

数据处理系统13的显示子系统31可被配置为使用由用户子系统32提供的参数数据(流)、预先生成的图像数据(未示出)、配置数据(未示出)和状态信令(在附图中称为“页面状态”)来生成用于显示的图像数据页面。

如下文将进一步详细描述的，状态信令提供要在触摸屏14上显示的页面状态的指示。例如，可至少部分地将其与对应的配置数据一起用来选择在生成要显示的页面时使用哪些操作参数以及继而使用什么预先生成的图像数据。使用页面状态来选择显示什么操作参数，并且使用参数值(参数数据流中的操作参数状况的值)来确定一个或多个图形元素的外观以表示操作参数状况。

用户子系统32可识别指示在整个系统10的触摸屏14上接收的用户输入的一个或多个触摸事件，并基于那些触摸事件来生成适当的状态信令。用户子系统还可响应于如参考图1所述的触摸事件来向致动系统15发出控制命令。

现在将依次参考显示子系统31和用户子系统32更详细地描述数据处理系统13的操作。

显示子系统

如图4所示，显示子系统31包括共享存储器缓冲区41、页面构建器状态机42、图形生成器43、前景缓冲区生成器44、背景合并器45和视频接口47。还可看出，一个或多个预先生成的图像数据集(表示被监测的一个或多个操作参数的多个可能状况)以基元的形式存储在存储器48中。此外，适当的(例如预先生成的)背景图像存储在显示子系统31的存储器46中。

该显示子系统31可操作以接收并验证适当转换的参数数据，并将参数数据存储在共享存储器41中供以后使用。

页面构建器状态机42操作以确定应使用存储器48中的哪个预先生成的图像数据来生成要显示的(例如，当前)页面。这基于状态信令(在图中称为“页面状态”)完成，该状态信令指示要使用哪个配置数据集49，继而确定从共享存储器41读取什么操作参数。具体地讲，页面构建器状态机42可确定存储器48中存储应该用来生成要显示的页面的预先生成的图像数据的地址，然后将该地址与其他配置数据一起传递给图形生成器43，以用于处理存储在那些存储器地址处的图像数据来生成页面。页面构建器状态机42还可将合适的控制信令传递到图形生成器43。

存储器48中存储的预先生成的图像数据可使用适当的图像地址查找表来寻址。例如，在存储器中的对应图形查找表中指示存储器48中表示预先生成的图像数据集内的不同预定义状况的图像数据的位置。显示子系统31可使用由参数数据表示的操作参数的状况(例如，值和状态)来生成指向对应图形查找表内的位置(例如，地址)的指针，在该位置处指示对应于由参数数据表示的操作参数的状况的图像数据的地址。

图形生成器43使用由页面构建器状态机42提供的存储器地址来检索存储在存储器48(其可以是非易失性存储器(NVM))中的适当的(确定的)基元图像数据(例如，图形对象或图标)。然后，图形生成器43可使用选择的基元图像数据来将适当的前景图像像素数据(用于操作参数)“绘制”到前景缓冲区生成器44内的缓冲区中。

图形生成器43还可生成表示前景缓冲区中的地址的数据，其用于最终像素数据。这可通过存储在存储器48中的基元图像数据来促进，其中高度和宽度信息指示基元图像数据在整个页面内应占据的位置(以及因此前景缓冲区内和页面上的位置)。图形生成器43还可用信号通知每个像素是否需要在前景缓冲区中进行读取修改写入。(这在一次将多个像素写入前台缓冲区并且需要与现有前台缓冲区内容合并时可能是期望的。例如，读取-修改-写入操作将允许将基元写入前景缓冲区到最近的像素，使得前景缓冲区中重叠基元的边缘与最近的像素相遇。)

前景缓冲区生成器44将由图形生成器43生成的前景图像像素数据存储在存储器缓冲区中，从该存储器缓冲区可以由背景合并器45检索该前景图像像素数据以与适当的背景图像集成。

为了便于前景图像和背景图像的集成，将预定义的颜色托盘用于前景图像像素数据，其中可以用于像素的颜色中的一种颜色用于指示像素是透明的，即，当两者合并时，前景图像中具有“透明”颜色的像素应该被赋予背景图像中对应像素的颜色。用于前景图像中的像素的所有其他颜色将优先于背景图像中的对应像素中使用的颜色。

前景缓冲区生成器44可以实现以循环方式用于每个页面的四个存储器缓冲区，如下所示：

1.测试并清除第一前景缓冲区(前景缓冲区的像素设置为透明)；

2.检查第二前景缓冲区以确保它已被清除；

3.利用从图形生成器43接收的前景图像像素数据来更新第三前景缓冲区—这可以包括透明和非透明颜色的混合；以及

4.第四前景缓冲区由后台合并器45读取。

如上所述，背景合并器45负责将来自存储器46的例如固定位图背景图像(其可基于页面构建器状态机42控制上述控制信令来选择)与前景缓冲区中的前景图像像素数据集成(例如，合并)，并将集成像素数据传递到视频接口47。

在视频接口47中，来自集成像素数据(页面)的像素可以一次处理四个像素，具有有限的颜色调色板(例如，16种颜色)。视频接口47可以将集成像素数据(一次四个像素)转换成相应的二十四位颜色代码。这些颜色代码继而被多路复用到标准数字视频接口(DVI)页面以用于显示(未示出)。用于每个DVI页面的该显示可被刷新(通常在16.6ms内)，并且每次刷新从下一个完成的前景缓冲区获取图像数据。

如上文参考图4所述，页面构建器状态机42操作以不仅基于存储在共享存储器41中的参数数据而且还基于适当的配置数据49和状态信令来选择存储器48中的哪个预先生成的图像数据用于页面。

配置数据49可以是显示子系统31(例如，页面构建器状态机42和图形生成器43)可以用来控制页面生成方面的任何此类信息。它可以是指示正在显示的当前页面或要显示的(后续)页面的任何信息。

例如，配置数据49可以指示背景图像是什么或应该是什么、应该将什么图形图标(预先生成的图像数据)放置在哪里、包括什么图像数据、显示器上存在什么控件、弹出窗口和面板等。配置数据还可以指示在参数数据中表示的一个或多个操作参数，其应该包括在要显示的当前页面中。

数据处理系统13可操作以生成示出各种不同的预定义配置中的一个或多个操作参数的页面。例如，针对每个配置，数据处理系统13能够生成示出根据第一预定义配置的单个操作参数状况的页面，或生成示出第二预定义配置中的操作参数的相同状况(和/或一个或多个其他操作参数的状况)的页面等等。

数据处理系统13可以因此维护用于多个配置的多个配置数据集，其中每个配置数据集指示应该如何根据所讨论的配置数据集所涉及的配置来生成要显示的页面。

每个配置数据集可以布置在相应的所谓“定义表”中，如现在将参考图5描述的。

图5示出了可根据本公开使用定义表的示例性布置方式。

每个定义表将包括分别对应于要在所生成的页面中显示的各种(一个或多个)操作参数的(一个或多个)条目。图5a示出了这些条目51中的单个条目，但是应当理解，可以适当地包括任何数量的条目，并且例如，取决于定义表50所涉及的配置中的操作参数的数量。然而，应当理解，操作参数可以与多个定义表相关联，例如，如果预先生成的图像数据(例如，图形对象)对于不同的页面配置具有不同的位置。

如图5a中可见，每个条目51可包括如下预定义的字段：

·标识符字段52，其指示要包括在要显示的页面中的操作参数。这可以是地址(或其标识符)的形式，该地址用于从相对于图4所参考的共享存储器41中提取的表示期望操作参数的参数数据。

·图形类型字段53，其指示要用于表示要包括在页面中的操作参数的图形元素(预先生成的图像数据)的类型。例如，图形类型可以指示在生成要显示的页面时应如何使用预先生成的图像数据。例如，这可以指示操作参数是否要表示为枚举、填充图/阶梯图、操作区间、绘图点或线等。

·图像地址查找表基址字段54。如上所述，存储器48中的预先生成的图像数据可以通过图像地址查找表来寻址。因此，图像地址查找表基址字段54可以是用作图像地址查找表的参考点(“基点”)的地址，例如，指示存储器48中的图像地址查找表的开始点的存储器地址；图像地址查找表内用于确定的或选择的例如期望的预先生成的图像数据的地址所存储在的位置然后可以被指示为与基址的偏移(根据参数数据确定)。

·图形偏移查找表基址字段55。在条目51对应于需要在屏幕上移动或调整大小的特定图形类型(诸如填充图、绘图点、线、阶梯图)的操作参数的情况下，图像数据可通过图形偏移查找表来缩放。因此，图形偏移查找表基址字段55可以是用作图形偏移查找表的参考点(“基点”)的地址。图形偏移查找表将参数值的百分比满刻度偏转(％FSD)转换为屏幕上相应数量的像素。

·X位置字段56，其是预先生成的图像数据(例如，特定图形图标)应该在显示屏(例如，以0-1919像素计)上显示的水平位置。对于在屏幕上移动或被缩放的图形(通过图形偏移查找表)，这将是屏幕上的“零”参考点。

·Y字段57，其是预先生成的图像数据(例如，特定图形)应该在显示屏(例如，以0-1079像素计)上显示的垂直位置。对于在屏幕上移动或被缩放的图形(通过图形偏移查找表)，这将是屏幕上的“零”参考点。

·读取-修改-写入字段58，其用作图形生成器43的标记，关于图形生成器43在写入上述前景缓冲区时是否应该使用读取-修改-写入或只写事务。

关于读取-修改-写入，这里要注意的是，基元(图像数据)可以按照如下所述的显示列表/页面定义表(在每个16.6ms循环中)所定义的顺序写入前景缓冲区，从列表的顶部开始并向下工作。因此，如果使用只写操作，则最后写入的基元将覆盖先前的基元，它们在前景缓冲区中的相同位置处重合(例如，对于相同的像素)。但是，读取-修改-写入操作将允许新的图像数据与现有的前景缓冲区内容合并。在将基元一次性写入四个像素的前景缓冲区的情况下，读取-修改-写入操作将允许将基元写入前景缓冲区到最近的像素，使得如果使用只写操作，则重叠基元的边缘会与最近的像素而不是最近的四个像素相遇。应当理解，读取-修改-写入操作比只写操作花费更多时间，因此可以将标记设置为只写以提高绩效。

在预先知道参数数据的性质和参数数据的存储位置的情况下，可以例如在制造时、在接收参数数据之前准备配置数据。

数据处理系统13可维护用于每个操作参数配置及其对应的图形类型的定义表。因此，在这种布置中，数据处理系统13将维护多个定义表50，该多个定义表50可能与要(或正在)生成的当前页面相关或不相关，这取决于期望(例如，选择或需要)在触摸屏14上显示什么信息。

为了使显示子系统31知道哪个定义表(配置数据集)与要显示的页面(或者更确切地说是要在触摸屏14上显示的操作参数)相关，以及该定义表因此应当用于生成页面，该显示子系统31设置有来自用户子系统32的适当的状态信令(在图中称为“页面状态”)。该状态信令提供与要显示的页面相关的定义表的指示，并且显示子系统31可以使用该信息来选择在生成页面时使用的定义表50(配置数据)。状态信令可基于来自触摸屏14的用户的输入。

如图5b的布置所示，定义表50可通过所谓的“显示列表”59来寻址。显示列表条目包含用于当前页面状态的一个或多个适当定义表50的地址。在操作期间，用户子系统32可操作以将状态信令传输到显示子系统31，该显示子系统将其用作指向显示列表59内的位置的指针，在该位置处存储要显示的页面的适当定义表50的地址。如图5b所示，该状态信令可指示数值(例如，如图所示的“3”)，该数值用作到对应定义表50位于配置数据49中的位置的显示列表59中的索引。

页面构建器状态机42可连续地(顺序地)处理由用于当前的页面状态信令的显示列表59所指向的每个定义表50中的每个条目51。在处理当前页面状态的最后一页定义表时，检查该页面状态。如果当前页面状态信令改变，则使用新的显示列表59入口点(当当前定义表已被处理时)，从而指向不同的页面定义表集50。如果当前页面状态相同，则页面构建器状态机42处理由具有相同入口点的显示列表59指向的相同定义表50中的相同条目51。该方法允许有效地重复使用页面定义表50，例如，如果场景中只有很小的差异，诸如按钮被按下，或者弹出面板呈现于其中。

页面构建器状态机42可依次处理给定页面定义表50中的每个条目51，并使用每个条目包含的信息来处理图形生成器43的图形数据。现在将参考图6更详细地描述页面构建器状态机42和图形生成器43的操作。

图6示出了生成为方便起见仅包括(表示)由定义表中的单个条目51定义的一个操作参数的页面的过程。

页面构建器状态机42的参数读取器61操作以读取定义表条目51的字段52，以便识别要用于生成该页面的共享存储器41中的参数数据、尤其是操作参数。索引生成器62然后可以使用操作参数的值和状态，如参数数据中所示，来生成到图像地址查找表64的索引和(根据适用于字段53中指示的图形类型)到图形偏移查找表63的索引。该索引可以是相对于由定义表条目51的字段54和55指示的基址的偏移的形式，如图所示。

图像地址查找表64在存储器48中提供由图形生成器43用于页面的预先生成的图像数据的地址。

如果图形类型是围绕屏幕移动的类型(诸如绘图点、线、阶梯图或插入符号)，或者是部分绘制的(诸如填充图、操作区间或条形图)，则图形偏移查找表基址55和图形偏移查找表索引通过图形偏移查找表63被转换成对应的X和Y像素偏移。

然后将X和Y像素偏移传递到屏幕位置计算器66，其中像素偏移与定义表条目51的字段56和57中的基础X和Y位置组合。该信息然后用于确定供图形生成器43使用的图像基元内的实际放置位置以及开始和结束位置(这允许仅绘制图像的一部分，例如填充基元的一部分)。对于线，可以针对线的开始和结束的坐标访问图形偏移查找表63两次；这些由屏幕位置计算器66提供给图形生成器43，作为X1、Y1和X2、Y2值。

状态机控制逻辑部件65提供对处理逻辑部件的控制并提供排序，还向图形生成器43提供绘制方向(以便于沿页面向下绘制条形图而不是向上绘制负值)和绘制类型(即，基元绘制或线绘制)。

从页面构建器状态机42传递到图形生成器43的信号允许在状态机控制逻辑部件的控制下绘制不同的图形类型。这些信号概括如下：

表1—页面构建器/图形生成器界面

图形生成器43可具有两种操作模式—基元绘制和线绘制，并且图形生成器43可被设置为基于来自状态机控制逻辑部件65的“绘制类型”信号以两种模式中的一者来操作。两种操作模式概述如下：

·基元绘制：“绘制”像素数据被复制到前景缓冲区中。地址指定要复制的基元，“起点_X2”和“终点_Y2”信号指定要复制的基元数据的比例。

·线绘制：X1、Y1和起点_X2、终点_Y2定义线的两个端点。基元图像地址指定要在图形生成器43处用于(例如，布兰森汉姆)线绘制算法的基元。

在图形生成器43生成前景图像像素数据之后，其将该数据与前景缓冲区中的对应地址和读取-修改-写入标记一起发送到显示子系统31的后续级。

应当理解，图6中所示的方法可以“实时”执行，即，基本上在接收或测量参数数据的同时执行。另选地，它可以对先前已测量和记录的参数数据“离线”执行。

上述方法可用于生成示出多个不同配置中的多个不同操作参数的状况的页面。

图7示出了如何生成表示枚举三态阀的操作参数状况的图像的示例。在图7的布置中，表示三态阀的所有可能状况的图像图标(基元)已预先生成并存储在非易失性存储器(NVM)中。

存储在共享存储器41中的参数数据的值和状态形成位模式，该位模式用于计算和索引到对应图像地址查找表64中。

图7所示示例中的特定索引值对应于打开且处于警报状态的阀门。页面构建器状态机42然后可将该图像图标的基元图像地址发送到图形处理器43以进行处理。对于该特定图形类型，显示该图像图标的所有图像数据，因此由屏幕位置计算器66确定的起点_X2值和终点_Y2值将分别为零和满刻度。

并非所有阀门都必须能够显示该阀门的存储在存储器中的所有可能状况。例如，考虑没有警报、警告或警示的阀门。在这种情况下，用于该特定类型的阀们的图像地址查找表64将具有映射到“离线基元”图标的条目，如图所示。这样，只定义了有效的映射。如果参数数据具有无效的“未映射”值，则图像显示为“离线”，表示参数数据中存在错误。

图8是如何生成表示与区间图形对应的操作参数状况的页面的示意图。在图8的布置中，表示所有可能的区间图形的图像图标(基元)已预先生成并存储在非易失性存储器(NVM)中。

存储在共享存储器中的状态22和参数数据的下限值和上限值23形成位模式，该位模式用于计算和索引到对应图像地址查找表64中。这可以使用定义表条目51中的适当配置数据来完成，如图8的布置中的情况。

图8所示示例中的特定索引值指向对应于上限值和下限值之间的0至100％范围的基元。页面构建器状态机42然后可将该图像图标的基元图像地址发送到图形处理器43以进行处理。

如图所示，通过图形偏移查找表63完成图像图标高度(以像素为单位)到上限值和下限值的映射。在这种情况下，控制逻辑部件将访问图形偏移查找表63两次，以为图形生成器提供基元的起始和终止像素点(起点_X2和终点_X2值)。

还从定义表条目51中的Y位置57减去起点_X2值(Y随页面向下而增大)，因为缓冲区中的绘制点必须偏移以考虑下限点。这成为传递到图形生成器43的Y1值。定义表中的X位置56和读取修改写入标记58被直接传递到图形生成器43。

用户子系统

如图9所示，用户子系统32包括触摸状态机92和触摸行为表93。

触摸状态机92负责处理经由触摸板接口91从触摸屏接收的触摸事件，并向装置发出适当的控制命令，诸如响应于触摸事件，操作与被监测仪器有关的装置的致动系统的致动命令。

触摸状态机92可以以下列形式中的一种从触摸板接口91接收触摸事件指示：

·无触摸

·触摸按下+X,Y屏幕坐标

·触摸按住+X,Y屏幕坐标

·触摸松开+X,Y屏幕坐标

(触摸状态机92可以比新数据从触摸屏14到达的速率快得多的速率来操作，从而处理每个触摸事件。因此，检索到的大多数触摸事件将是“无触摸”。)

触摸状态机92还负责确定显示子系统31应使用哪个配置数据集来生成页面。触摸状态机92可被操作以通过状态信令(“页面状态”)向显示子系统31指示相关的配置数据集。

可通过在触摸行为表93中存储合适的触摸配置数据和指令来促进触摸状态机92发出状态信令或致动命令的操作。

触摸状态机92可操作以顺序地读取触摸行为表93中的条目(通过自动递增用作程序计数器的索引值)以检索触摸状态指令，并将这些触摸状态指令与触摸事件一起使用以确定适当的状态信令和任何致动命令。

触摸行为表包含具有以下字段的触摸状态指令：

·当前条目的索引值；

·要测试的指令状况；

·要测试的操作数；

·如果指令状况测试为真，则使用(锁存)下一个配置数据(状态信令)集；

·如果指令状况测试为真，则将下一个索引值用作触摸行为表的入口点；以及

·如果指令状况测试为真，则发出(锁存)致动命令。

这些不同的字段以及它们的对应数据分别在表2的列中显示。

表2—触摸行为表指令

跳转指令通常用于实现一些触摸事件的轮询循环，同时保持相同的状态信令并且无条件地循环回到相同的触摸行为表入口点。

如果用户缺乏触摸活动，则使用超时指令来缓解错误的触摸事件并撤除弹出控件。

为了发起例如致动命令，可以使用两级图形机制来验证触摸命令/事件。具体地讲，可能要求操作员在屏幕上选择基础控件，这使得显示控件弹出面板。然后，操作员可能需要在显示器的弹出面板上选择控件，以便命令被登记和操作。

该过程可能需要(至少)六个有效触摸事件：

·需要在基础级控件上的有效触摸按下事件；

·需要在基础级控件上的有效触摸按住事件(在时间窗口内)；

·需要在基础级控件上的有效触摸释放(在时间窗口内)；

·需要在弹出控件中的一个上的有效触摸按下事件(在时间窗口内)；

·需要在正确的弹出控件上的有效触摸按住事件(在时间窗口内)；以及

·需要在正确的弹出控件上的有效触摸释放(在时间窗口内)。

如果接收到无效触摸或发生超时，则状态信令被重置为开始(导致基础控件按钮显示为处于未按下状态并且任何弹出面板被撤除)。

现在将参考图10至图14中所示的工作示例描述用户子系统32的操作。当用于监测和控制类似于图7的枚举三态阀(图10至图14中的“阀门1”)的操作状况时，该工作示例对应于本公开的数据处理系统。

参考图10和图11，数据处理系统能够在监测和控制阀门的操作状况时显示十一个预定义的页面配置131-141。该十一个页面配置131-141表示要为第一页面和第二页面(图10至图14中的“页面1”和“页面2”)显示的图像数据的配置总数，该第一页面和第二页面可被生成以用于在显示设备上显示给数据处理系统的用户。

尽管图10至图14示出了第一页面和第二页面的不同配置，但是应当理解，数据处理系统有效地限定了可以显示的十一个不同页面，并且正在显示的当前页面可以是那些页面中的任何一个。

如图10中最佳所示，每个预定义页面配置131-141包括覆盖在背景图像148上的多个图形图标(其被预定义并存储在存储器中)，如现在将讨论的。

在页面配置131中，提供了表示被监测的阀门的操作参数的图标142和可被选择以在页面1和页面2之间导航的两个用户输入选项143和144。用于图10中的图标142的图像数据将取决于从装置接收的参数数据，如上文参考图7所述。

在图10的示例中，每个图标142、143、144充当用户输入选项，其可由用户选择以控制数据处理系统的操作或装置的操作。例如，图标142不仅指示阀门的当前状况，而且还充当用户可以选择以控制装置的操作的用户输入选项。经由阀门图标142的控制机构是两级图形机构的形式。具体地讲，可以首先要求操作员在显示控件弹出面板之前按下屏幕上的图标142。

当发生给定配置中的图标的有效触摸事件时，诸如选择用户输入选项，数据处理系统将更新(重新生成)或将正在显示的当前页面替换为对应于不同页面配置的新页面，如现在将要讨论的。

如图10和图11中最佳所示，当按下配置131中的图标142时，数据处理系统将正在显示的当前页面更新或替换为对应于页面配置132的新页面，其中边框周围图标142被突出显示。如果配置132中的图标142在预定义的时间范围内释放，则生成新的页面配置133，其包括控件弹出面板，该控件弹出面板包括用于打开阀门(“打开”)的预定义控制选项145和用于关闭阀门(“关闭”)的预定义控制选项146。如果用户按下控制选项145，则显示突出显示图标145的页面配置134，而如果用户按下控制选项146，则显示突出显示图标146的页面配置135。如果控制选项145和146在时间范围内释放，则系统将发出控制命令以打开或关闭阀门并根据页面配置131重新生成当前页面。然而，如果存在超时，则系统将根据页面配置131重新生成当前页面而不发出任何控制命令。

如果用户按下配置131中的控制选项143，则显示突出显示图标143的页面配置136，而如果用户按下控制选项144，则显示突出显示图标144的页面配置137。如果配置136中的控制选项143在时间范围内被释放或者存在超时，则显示页面配置131。如果配置137中的控制选项144在时间范围内被释放，则显示对应于页面2的页面配置138，而如果当按下配置137中的控制选项144时存在超时或其他触摸事件，则显示配置131。

在配置138(针对页面2)中，提供了用于重置阀的操作的控制选项147以及页面导航选项143和144。

关于导航选项，如果用户按下配置138中的控制选项143，则显示突出显示图标143的页面配置140，而如果用户按下配置138中的控制选项144，则显示突出显示图标144的页面配置141。如果配置140中的控制选项143在时间范围内被释放，则显示页面配置131，而如果存在超时或任何其他触摸事件，则显示配置138。如果配置141中的控制选项144在时间范围内被释放，或者如果存在超时或其他触摸事件，则显示配置138。

关于配置138中的重置按钮，如果图标147被按下，则显示突出显示图标147的配置139。如果配置139中的重置按钮147在时间范围内被释放，则显示配置138，并且发送重置命令来重置阀。然而，如果在按下配置139中的重置按钮147时发生超时或其他事件，则显示配置138。

在上述每个配置中，如果按钮/图标保持在按下状态，那么只要没有超时，就会显示相同的配置。

图12显示了为图10和图11的第一页面和第二页面定义的所有图形图标的显示位置。该第一页面和第二页面的图形图标的位置根据其在页面内的像素位置给出。在该示例中，该页面被缩放到具有沿y方向的1080个像素和沿x方向的1920个像素的显示大小。因此，给定图标将具有由其在显示器内的像素坐标(对应大小的页面)，即分别按沿y方向和x方向在0-1079和0-1919范围内的像素坐标限定的位置。例如，对于配置131-137，图标142位于跨y方向上的像素坐标40-60和跨x方向上的像素坐标30-50的位置。

如上所述，为了使显示子系统根据图10中所示的十一个页面配置之一来生成当前页面，数据处理系统针对这些页面配置中的每一个页面配置来维护配置数据集。在图10至图14的示例中，每个页面配置131-141的配置数据向显示子系统指示至少以下内容：背景图像148的预先生成的图像数据在存储器中的位置；在显示器(页面)内图形图标(预先生成的图像数据)应占据的像素(坐标)位置；以及存储器中将用于图标的预先生成的图像数据的位置。

对于每个不同的页面配置131-141，等效的“页面状态”值由用户子系统32定义并发送到显示子系统31，使得显示子系统31可确定使用哪个配置数据集(以及因此什么页面配置)来生成要显示的页面(要显示的当前页面)。为了便于解释，第1页的页面状态编号为1A至1G，第2页的页面状态编号为2A至2D。然而，实际上触摸页面状态可被编码为0和4095之间的12位数。

如上所述，用于生成要显示的当前页面的页面状态值由用户子系统32经由参考图9描述的触摸状态机92和触摸行为表93来控制。现在将参考图13和图14描述用于该工作示例的触摸状态机92和触摸行为表93的操作。

图13示出了图10和图11的页面配置131-133的触摸行为表93条目。触摸行为表93中的每个条目(行)都与内部状态号相关联，如左栏所示。

触摸状态机92开始执行其行为表93内的每个测试指令。在该示例中，程序计数器的启动状态是“1”，并且最初使用页面配置131(对应于页面状态1A)，顺序执行行为表93的前四个条目。第四条(如果为真)GOTO指令提供了无条件循环回第一条指令的机制。

用户子系统的程序计数器继续在内部状态1到4之间循环，等待显示的当前页面中的按钮(图标)被有效按下，在此期间，触摸页面状态的值保持在“1A”不变。

行为表的条目1至4包含设计用于检测配置131(页面状态1A)的图标(触摸事件)的所有有效按压的测试条件，如下所示：

·条目1：对阀按钮在坐标(30,40–50,60)之间按下的测试

·条目2：对页面1按钮在坐标(100,1060–140,1079)之间按下的测试

·条目3：对页面2按钮在坐标(140,1060–180,1079)之间按下的测试

·条目4：循环回条目1，并重复测试。

当满足特定测试条件时，即当图标被有效按下时，程序计数器和页面状态锁存器用该特定行为表条目的“下一内部状态”和“下一触摸页面状态”字段内指定的值更新。这使得触摸状态机的程序计数器跳转到行为表的新部分，并且显示子系统基于新的页面状态值来显示新的页面。

在图13的示例中，行为表的第一条目负责监测图10的阀门1图标142的任何触摸事件，并且具有下一内部状态字段值5和下一触摸页面状态字段值1B。因此，当按下阀门1按钮(图标)142时，触摸状态机程序计数器将被设定为5，从而导致跳转到行为表的第五条目。此外，将使用值1B更新页面状态锁存器。该新页面状态值1B又将迫使显示子系统用要显示的新页面替换当前页面，该新页面具有如由针对该触摸页面状态值1B的配置数据确定的不同配置(图10的配置132)。

在程序计数器跳转到行为表93的条目5之后，在图标142保持按下的同时，执行新的测试指令循环。行为表条目7使得触摸状态机在按钮保持按下的同时循环回条目5。在以下情况下，通过以下行为表条目实现从这个新循环中的退出：

·条目5：在坐标(30,40–50,60)之间检测到阀门按钮释放事件

·条目6：发生超时事件。

·条目7：触摸移动/保持事件不再在阀区域(30,40–50,60)内，从而使程序执行表条目8。

·条目8：如果在活动阀1图标142内发生除了移动/保持之外的任何事情，则杂项GOTO将系统返回到配置131。

实现图10至图12的工作示例所需的整个行为表93如图14所示。应当注意，在正常操作下，程序计数器一次只通过行为表递增一行，直到它遇到产生真实结果的测试条件。只有这样，“下一内部状态”和“文本触摸页面状态”表条目值才分别用于更新程序计数器和触摸页面状态锁存器。这将启动行为表内的跳转，并为显示子系统切换页面状态(页面配置)。

参考图15，申请人已认识到，可能需要或期望来自数据集中器12的传入参数数据流影响用户子系统32的行为，例如禁用触摸控件或影响用于要显示的后续页面的页面状态的选择。例如，在操作参数具有参考图2a描述的单个枚举值图形类型的情况下，如果操作参数的状况的值(由显示子系统31确定)低于某个阈值状况值，则可能希望用户子系统32改变针对后续页面读取的配置数据集，例如，以删除特定的用户输入选项。

为了便于将信息从显示子系统31传递到用户子系统32，提供了如图15所示的触摸控制寄存器101。该触摸控制寄存器101在例如确定要在后续页面中使用的页面状态信号时，用作可由显示子系统31和用户子系统32两者访问并且可用于存储可能与用户子系统32相关的信息的中间存储器缓冲器。

图16示意性地示出了当更详细地实现触摸控制寄存器时数据处理系统13的操作。在所示的布置中，触摸控制寄存器101在用户子系统32内，但这不是必需的。

为了使显示子系统31知道将信息传递给用户子系统32是期望的或必要的(例如，对于将影响后续页面的页面状态的参数数据中的操作参数状况)，使用定义表条目51的新格式，如图16所示。

具体地讲，图16示出了定义表条目51，该条目基本上对应于图5a的定义表条目，不同的是新图形类型指示在字段53中指示的触摸控制类型。图16的定义表条目51与图5a的该定义表条目的不同之处还在于，不是具有X位置字段56和Y位置字段57，而是分别存在参数检测值字段111和触摸控制寄存器值字段112。参数检测值字段111指示阈值参数状况值，该阈值参数状况值将在用触摸控制寄存器值字段112中指示的值更新触摸控制寄存器101之前与相关参数数据进行比较。触摸控制寄存器值字段112中指示的值可以是用户子系统32可用来确定用于后续页面的页面状态(配置数据集)的任何值。

显示子系统31可被配置为确定要包括在当前页面中的操作参数的状况是否满足预定义状况(基于与阈值的比较)，并且向用户子系统32指示该确定的结果。例如，显示子系统31的状态机控制逻辑部件65可操作为测试从存储器41读取的参数值是否等于参数检测值字段111中指示的阈值参数状况值，并且如果确定是这种情况，则使显示子系统31将触摸控制寄存器值字段112中的值写入触摸控制寄存器101中。

由于显示子系统和用户子系统可异步操作，因此可能需要一些握手来确保将相干数据传递到触摸控制寄存器101中。如图16所示，这可通过状态机控制逻辑部件65(在第一次读取显示列表的点)操作以重置和启用累积锁存器113来实现，在该累积锁存器中暂时存储要写入触摸控制寄存器101的值。当数据准备好写入到触摸控制寄存器101，例如在显示列表的末尾时，用户子系统32响应于从控制逻辑部件接收到的锁存器读取命令，将该锁存器读取到触摸控制寄存器中。

应当理解，可在每个定义表51中定义多个触摸控制寄存器值。在这种情况下，它们的输出将按位一起进行“或”运算，最后传递到显示列表末尾(这是当前页面状态的显示结构的完成)的触摸控制寄存器。这是通过来自页面构建器状态机的“锁存器读取”信号实现的。

在图15和图16的布置中，用户子系统32(具体地讲是触摸状态机92)被配置为具有附加的可操作性，即除了触摸事件之外还读取触摸控制寄存器101。因此，将新条目添加至上文结合表2所述的触摸行为表93。该新条目包括针对给定触摸控制寄存器值的对应页面状态和致动命令指令，如表3所示。

测试指令	操作数	状态信令	致动命令	下一个行为表索引
					触摸控制寄存器＝＝<n>	位模式<n>	页面状态	命令	下一个索引

表3-触摸行为表触摸控制寄存器指令

现在将参考图17所示的表120描述图15和图16的触摸控制寄存器的示例性实施方式。

图17示出了用于以下布置的触摸控制寄存器的示例性实施方式：其中需要控制两个仪器，特别是装置的两个阀门：端口阀和右舷阀。

在图17的示例中，页面的配置数据集定义了要在页面中显示为图标的四个用户输入选项的配置。具体地讲，该配置数据集指示每个阀门的两个用户输入选项：打开阀门或关闭阀门的选项。用户可通过打开阀门或关闭阀门来选择选项之一以改变装置的操作。当阀门总是由用户手动操作时，这种布置就足够了。然而，在某些情况下，每个阀门能够以自动操作模式来操作，并且当阀门处于自动模式时，可能希望禁用或改变在阀门的页面中显示的控制选项的外观。

为了便于实现这一点，图1的数据集中器12被配置为生成参数数据流，该参数数据流包括指示阀门是以手动模式还是自动模式操作的数据。例如，对于每个阀门，存在在参数数据流中接收到的相关联的操作参数；例如，这些可被称为“端口阀模式”和“右舷阀模式”。每个操作参数都是枚举数据类型，并且可具有“自动”或“手动”的值。

基于此操作参数，页面生成阶段能够更改页面中显示的用户控制选项的外观。在图17的示例中，当阀门处于自动模式时，阀门的用户输入选项被适当地“加阴影”以指示该控件被禁用。

对此有四种可能的页面配置：第一配置，其中两个阀门的控制选项没有被加阴影(即，处于手动模式)，如第121行所示；第二配置，其中两个阀门的控制阀都被加阴影(即，处于自动模式)，如第124行所示；第三配置，其中端口阀的控制选项没有被加阴影，但是右舷阀的控制选项被加阴影，如第122行所示；以及第四配置，其中端口阀的控制选项被加阴影，但是右舷阀的控制选项没有被加阴影，如第123行所示。因此，存在为阀门预定义的四个对应的配置数据集，针对用户输入控制选项的每个配置的一个集合将显示在用于阀门的页面中。

在操作期间，显示子系统31的状态机控制逻辑部件65将每个阀门的操作参数与参考操作参数进行比较，以确定每个阀门处于手动还是自动操作模式。响应于该确定，显示子系统31设置触摸控制寄存器的内容(例如，通过在触摸控制寄存器101中设置不同位)，以向用户子系统32指示确定的结果，如图17的第125列中所示。

在用户子系统32中，触摸行为表93将包含用于检测阀门操作模式的所有四种可能组合的条目，并且将相应地选择用于该页面的四个配置数据集(页面状态)中的一个配置数据集。

虽然上文已将该技术描述为与装置(例如，控制和)监测系统特别相关并适用，但这不是必需的。本文所述的技术可应用于需要高完整性显示系统的任何领域。这些领域包括民用核反应堆控制室、驾驶舱显示器、列车控制、船舶控制和工艺装置控制室安全显示器。

此外，虽然上文已结合触摸事件和触摸屏描述了本文的技术，但这不是必需的。可替代地使用能够例如通过任何计算装置诸如鼠标或键盘识别用户输入的任何接口(在数据处理系统和用户之间)。

数据处理系统的设计使得在屏幕上看到的图像可被确定性地逐像素跟踪到内部配置数据和接收的参数数据流。因此，当实现数据处理系统时，监测系统的总体完整性对于核电站的监测和控制可以足够高。

应当理解，本文所述的技术不限于上述实施方案，并且在不脱离本文中描述的概念的情况下可以进行各种修改和改进。除非相互排斥，否则任何特征可以单独使用或与任何其他特征组合使用，并且本公开扩展到并包括本文中描述的一个或多个特征的所有组合和子组合。

Claims

1.一种用于生成要在监测系统中显示的图像数据页面的数据处理系统，所述监测系统监测仪器的一个或多个操作参数的状况，所述数据处理系统包括显示子系统，所述显示子系统被配置为：

接收参数数据，所述参数数据表示为所述仪器而监测的所述一个或多个操作参数的所述状况；

读取要显示的当前页面的预先生成的配置数据集，其中所述配置数据集指示预定义页面配置，所述预定义页面配置用于显示在所述当前页面中被监测的所述一个或多个操作参数中的至少一个操作参数的组；

针对所述配置数据集所涉及的至少一个操作参数的所述组中的每个操作参数：

从所述参数数据来确定所述操作参数的当前状况；以及

基于所述操作参数的所述当前状况，从表示所述操作参数的多个预定义状况的存储的预先生成的图像数据集中选择对应的预先生成的图像数据；以及

生成要显示的所述当前页面，其中所述当前页面包括用于至少一个操作参数的所述组的所选择的预先生成的图像数据，并且其中基于所述配置数据集来控制要显示的所述生成的当前页面内所选择的预先生成的图像数据的属性。

2.根据权利要求1所述的数据处理系统，其中所述显示子系统被配置为通过以下方式基于所述操作参数的所述当前状况来选择对应的预先生成的图像数据：

使用所述操作参数的所述当前状况来生成指向存储器中的位置的指针，在所述位置处存储有表示对应的预定义状况的预先生成的图像数据。

3.根据权利要求2所述的数据处理系统，其中：

在存储器中的对应地址查找表的相应条目中指示存储器中用于表示所述操作参数的所述多个预定义状况的存储的所述预先生成的图像数据集的位置；

要显示的所述当前页面的所述配置数据集包括识别所述对应地址查找表的基址的数据；并且

所述指针是从所述基址到所述对应地址查找表中的条目的偏移的形式，在所述条目处指示存储器中用于表示所述对应预定义状况的所述预先生成的图像数据的所述位置。

4.根据权利要求1所述的数据处理系统，其中所述配置数据集包括以下中的至少一者：

指示所述当前页面内所选择的预先生成的图像数据应占据的水平位置的数据；

指示所述当前页面内所选择的预先生成的图像数据应占据的垂直位置的数据；以及

指示所选择的预先生成的图像数据所对应的图形元素的类型的数据。

5.根据权利要求1所述的数据处理系统，其中：

所述配置数据集还指示将在要显示的所述当前页面中表示的至少一个预定义用户输入选项的预定义页面配置；并且

所述显示子系统被配置为在所生成的当前页面中包括表示所述至少一个预定义用户输入选项的预先生成的图像数据。

6.根据权利要求5所述的数据处理系统，其中所述数据处理系统包括用户子系统，所述用户子系统被配置为：

接收来自所述监测系统的用户的输入，所述输入对应于在所述至少一个操作参数的所述当前页面中表示的预定义用户输入选项的选择；以及

基于所接收的输入和存储在输入查找表中的信息，发出指令以改变影响所述操作参数的设备的操作，其中所述输入查找表中的相应条目各自对应于预定义的用户输入选项并包括指示用于改变所述设备的操作的对应指令的信息。

7.根据前述权利要求中任一项所述的数据处理系统，其中：

为要显示的所述当前页面读取的所述配置数据集是多个不同的预先生成的配置数据集中的一个预先生成的配置数据集，所述预先生成的配置数据集指示相应页面配置，所述相应页面配置用于显示被监测的至少一个操作参数的组或显示至少一个预定义用户输入选项；并且

所述显示子系统被配置为基于来自所述监测系统的用户的输入来选择为要显示的所述当前页面读取的所述配置数据集，其中所述输入由所述数据处理系统的用户子系统接收。

8.根据权利要求7所述的数据处理系统，其中所述用户子系统被配置为：

接收来自所述监测系统的用户的所述输入；

基于所接收的输入和存储在输入查找表中的对应条目中的信息，确定应为要显示的所述当前页面读取哪个配置数据集，其中所述输入查找表中的所述对应条目包括指示将为要显示的所述当前页面读取的对应配置数据集的信息；以及

向所述显示子系统发送指示所述确定的结果的状态信令。

9.根据权利要求7所述的数据处理系统，其中：

为要显示的所述当前页面读取的所述配置数据集还指示所述操作参数的参考状况值；

所述显示子系统被配置为将所述操作参数的所确定的当前状况与所述参考状况值进行比较，并向所述用户子系统指示所述比较的结果；并且

所述用户子系统被配置为：

基于所述比较的所述结果，确定应由所述显示子系统为要显示的后续页面读取所述多个不同的预先生成的配置数据集中的哪个集；以及

向所述显示子系统发送状态信令，所述状态信令指示应为要显示的后续页面读取哪个预先生成的配置数据集。

10.一种操作数据处理系统的方法，所述数据处理系统用于生成要在监测系统中显示的图像数据页面，所述监测系统监测仪器的一个或多个操作参数的状况；所述方法包括所述数据处理系统的显示子系统：

接收表示为所述仪器而监测的所述一个或多个操作参数的所述状况的参数数据；

为要显示的当前页面读取预先生成的配置数据集，其中所述配置数据集指示预定义页面配置，所述预定义页面配置用于显示在所述当前页面中被监测的所述一个或多个操作参数中的至少一个操作参数的组；

从所述参数数据来确定所述操作参数的所述当前状况；以及

生成要显示的所述当前页面，其中所述当前页面包括用于至少一个操作参数的所述组的所选择的预先生成的图像数据，并且其中基于所述配置数据集来控制要显示的所生成的当前页面内所选择的预先生成的图像数据的属性。

11.根据权利要求10所述的方法，其中基于所述操作参数的所述当前状况来选择对应的预先生成的图像数据包括：

所述显示子系统使用所述操作参数的所述当前状况来生成指向存储器中的位置的指针，在所述位置处存储表示对应的预定义状况的预先生成的图像数据。

12.根据权利要求11所述的方法，其中：

13.根据权利要求10所述的方法，其中所述配置数据集包括以下中的至少一者：

指示所述当前页面内所选择的预先生成的图像数据应占据的垂直位置的数据；和

14.根据权利要求10所述的方法，其中：

所生成的当前页面包括表示所述至少一个预定义用户输入选项的预先生成的图像数据。

15.根据权利要求14所述的方法，其中所述方法包括用户子系统：

16.根据权利要求10所述的方法，其中：

为要显示的所述当前页面读取的所述配置数据集是多个不同的预先生成的配置数据集中的一个预先生成的配置数据集，所述预先生成的配置数据集指示用于显示被监测的至少一个操作参数的组或至少一个预定义用户输入选项的相应页面配置；并且

所述方法包括所述显示子系统基于来自所述监测系统的用户的输入来选择为要显示的所述当前页面读取的所述配置数据集，其中所述输入由所述数据处理系统的用户子系统接收。

17.根据权利要求16所述的方法，其中所述方法包括所述用户子系统：

接收来自所述监测系统的用户的所述输入；

向所述显示子系统发送指示所述确定的结果的状态信令。

18.根据权利要求16所述的方法，其中：

所述方法还包括所述显示子系统将所述操作参数的所确定的当前状况与所述参考状况值进行比较，并向所述用户子系统指示所述比较的结果；并且

所述方法还包括所述用户子系统：

19.一种计算机程序，所述计算机程序在被计算机读取时使执行根据权利要求10至18中任一项所述的方法。

20.一个或多个现场可编程门阵列，所述一个或多个现场可编程门阵列被配置为执行根据权利要求10至18中任一项所述的方法。