专利名称：：监控人机界面数据与程序分离的自动生成方法
技术领域：
：本发明涉及数据分离技术和自动生成技术，特别地，涉及一种监控人机界面数据与程序分离的自动生成方法。
背景技术：
：随着嵌入式技术的发展，嵌入式产品的功能也越来越丰富。近年来，开发人员都比较喜欢在嵌入式系统中加入人机对话平台。在高端嵌入式系统中，一般加入的是一块适合系统大小的彩色LCD显示屏，设计的界面一般运行在嵌入式操作系统上，如WindowsCE，Linux等。若在低端产品中也采用以上方式，显然是不合适的。开发人员往往是选择一块合适的单色液晶屏，其驱动界面方式是进行独立的人机界面开发。但这种开发方式效率低，开发周期长。监控人机界面是一种连接可编程程序控制器(PLC)、变频器、直流调速器、仪表、嵌入式控制器等工业控制设备，通过各种通讯方式，将设备的状态信息转化成人们可是接受的形式(如图像、文字、声音等)，并将其表现出来。本发明旨在解决一种能跨平台高效率的开发嵌入式监控人机界面的方法，来解决以上问题。
发明内容本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种监控人机界面数据与程序分离的自动生成方法，使用者可以根据自身的实际需要，设计监控人机界面;通过简单的操作，无需编写代码，即可设计出合适的监控人机界面。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的一种监控人机界面数据与程序分离的自动生成方法，包括以下步骤(1)通过上位机软件进行监控人机界面设计；(2)系统对设计结果通过XML语言进行描述；(3)解析生成器通过对XML描述文件的解析，生成约定格式的监控人机界面<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>数据；(4)下位机引擎解析下载的数据结构。本发明的有益效果是通过数据与程序分离技术设计的监控人机界面与上位机软件和下位机程序无关，使得一次设计可以运行与多个平台，一个平台也可以支持多个界面设计软件，方便系统移植，提高设计和开发效率。图1是监控人机界面数据与程序分离的自动生成方法的结构流程图;图2是监控人机界面数据二进制表述示例图3是监控人机界面数据按页面索引方式储存示例图4是监控人机界面数据按固定单位长度索引方式储存示例图5是监控人机界面上位机设计软件设计流程示例图6是监控人机界面解析生成器工作流程示例图7是监控人机界面下位机程序工作流程示例图8是棒图控件的数据表示方法表图。具体实施例方式本发明的一种监控人机界面数据与程序分离的自动生成方法(结构参见图1)，包括以下步骤1.通过上位机软件进行监控人机界面设计(步骤S101)。该步骤具体如下l.l新建工程(步骤S501)主要进行工程项目属性定义，包括定义工程名、工程路径等工程属性，选择监控人机界面的液晶屏型号，定义通讯端口属性。1.2系统信息设计(步骤S502)。此过程主要定义一些监控人机界面的系统属性，如密码、屏保、工程图片等信息。1.3页面设计(步骤S503)，设计每个页面上的图形控件信息。这些图形控件可有多种形式，如实时数据框、帮图、趋势图、数值切换图片、静态图、指示灯、多线段运动图片、实时时钟、数值切换文本、多态图、静态文本等。1.4键盘设计(步骤S504)，主要设计页面切换顺序和对监控设备的开关量控制。1.5仿真运行(步骤S505)，检查设计的监控人机界面的合理性，如键盘页面切换是否正确，页面显示控件属性是否正确、页面布局是否美观等。2.系统对设计结果通过XML语言进行描述。系统对各个用户设计的页面提取各类信息，包括页面上的组件构成，通信设置，按键功能。然后对提取的信息用XML语言进行描述。3.解析生成器通过对XML描述文件的解析，生成约定格式的监控人机界面数据(步骤S102)。设计完成后，调用解析生成器将设计结果转化成数据结构，并将其下载到下位机中。监控人机界面数据的二进制表述示例如图2所述。所有数据都是以控件为单位进行储存，在整个二进制数据中有各块数据的索引地址，页面上的控件按页面进行索引，其他控件数据都具有固定长度，因此采用固定单位长度索引。每个控件的数据都是由以下单元的一个或者几个组成1)控件描述(即控件名)2)控件显示坐标3)控件显示大小4)控件触发类型(时钟触发、按键触发或通讯触发)5)控件私有属性6)控件显示数据如表1是一个棒图控件数据表示，该控件是通过通讯将数据采集上来，根据设定的最大值和最小值确定当前值在整个棒柱中的比例关系，并将这种比例关系通过填充色和空白色在屏幕上形象的表示出来。因此该控件是通过通讯触发的，因此在触发类型中填写的是通讯触发相关的属性。在下位机中相应的索引定义如下表示0〃縦COLt/層—釘X/、统2〃體y，标附"m〃力/、贵度〃力/、敲雄〃舶号7缓麟盧〃,薪疆C(9Z"層—COM77ME〃邀淑彌<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>为监控人机界面数据按页面索引方法的一个示例。图中共有4张表格，分别存放索引信息和数据信息。"各页控件个数表"中存放了每个页面中控件个数信息，其单位长度是相同的，因此在该表中索引可直接按照页面进行索引；在"所有页面控件数据表"中存放了所有在页面上的控件的数据信息，由于每种类型控件所占有的大小不同，因此需要用"各控件偏移量表"来索引每个控件，该表存放了每个控件在"所有页面控件数据表"中的偏移指针；"各页偏移量表"存放了每一页面第一个控件在"各页偏移量表"中的地址，由此就可以检索到指定页面上的控件信息。在监控人机界面中，按键页面跳转中需要存放的数据信息都是固定长度的，因此可按照固定单位长度索引。如图4所述每个页面上有4个按键，要找到第n页上的第i个键只需找到索引4*n+i即可。解析生成器的工作流程见图6，具体步骤如下3.1通过解析XML监控人机界面描述文件，将所有的控件数据化(步骤S601)。各种控件都有其固定的数据化描述方法和固定的存储格式。3.2将数据化好的控件按照类型编排索引结构(步骤S602)。如在页面上显示的图形控件可按照页面方式编排索引结构，而按键、通讯口属性等控件可按照固定长度方式编排索引结构。该步骤完成后将按照不同的类型生成各种索引结构块，如所有页面上显示的图形控件将生成页面图形控件索引块，在图2中表示为"所有页面控件数据""各页控件个数""各控件偏移量""各页偏移量"所示数据块的总和；通讯口属性将生成通讯口数据索引块，在图2中表示为"通讯口数据"所示的数据块。3.3最后将所有的数据信息编排成完整的系统索引结构(步骤S603)。按照约定的格式，将步骤S602中生成的所有索引结构块存放到监控人机界面数据文件中，并各块存放的地址写入文件头中。4.下位机引擎解析下载的数据结构。下位机引擎程序通过解析上位机生成和下载的二进制数据就可以生成监控人机界面，并显示在液晶屏上(步骤S103)。系统开机后程序进行硬件初始化(步骤S701)，如键盘、液晶屏、定时器、IO口等。该步骤具体如下4.1读取监控人机界面数据的文件头(步骤S702)，将数据文件头中的系统信息(如初始页面号、页面总数、密码等)和所有数据块地址读到内存中。4.2进行通讯口初始化(步骤S703)，根据步骤S702中读入的通讯口数据索引地址，找到通讯口数据块，根据该数据块中的信息初始化通讯口，并指定该通讯口协议格式。4.3初始化页面，在液晶屏上画初始页面(步骤S704)，根据S702中读入的初始页面号，遍历该页面上的所有显示控件，并将控件显示到液晶屏上(遍历指定页面上的所有控件的方法在上文中已有描述)。4.4进入程序运行状态，循环等待事件(步骤S705)，程序在该步骤中判断是否有事件到达，若有，则调用该事件相应的事件处理函数。以上所述仅为本发明一个实施例，当不能以此限制本发明范围，凡依据本发明所做的结构上的变化、功能模块的增删，只要不失本发明的要义所在，都应视为落入本发明保护范围之内受到制约。权利要求1、一种监控人机界面数据与程序分离的自动生成方法，其特征在于，包括以下步骤(1)通过上位机软件进行监控人机界面设计。(2)系统对设计结果通过XML语言进行描述。(3)解析生成器通过对XML描述文件的解析，生成约定格式的监控人机界面数据。(4)下位机引擎解析下载的数据结构。2、根据权利要求l所述监控人机界面数据与程序分离的自动生成方法，其特征在于，所述步骤(1)具体如下(A)新建工程主要进行工程项目属性定义，包括定义工程名、工程路径等工程属性，选择监控人机界面的液晶屏型号，定义通讯端口属性。(B)系统信息设计此过程主要定义一些监控人机界面的系统属性。(C)页面设计设计每个页面上的图形控件信息。(D)键盘设计主要设计页面切换顺序和对监控设备的开关量控制。(E)仿真运行检查设计的监控人机界面的合理性。3、根据权利要求l所述监控人机界面数据与程序分离的自动生成方法，其特征在于，所述步骤(3)具体如下(A)通过解析XML监控人机界面描述文件，将所有的控件数据化。(B)将数据化好的控件按照类型编排索引结构。(C)将所有的数据信息编排成完整的系统索引结构。4、根据权利要求l所述监控人机界面数据与程序分离的自动生成方法，其特征在于，所述步骤(4)中，下位机引擎通过解析上位机生成和下载的二进制数据就可以生成监控人机界面，并显示在液晶屏上。具体如下a)读取监控人机界面数据的文件头，将数据文件头中的系统信息和所有数据块地址读到内存中。b)进行通讯口初始化根据读入的通讯口数据索引地址，找到通讯口数据块，根据该数据块中的信息初始化通讯口，并指定该通讯口协议格式。C)初始化页面在液晶屏上画初始页面，根据读入的初始页面号，遍历该页面上的所有显示控件，并将控件显示到液晶屏上。d)进入程序运行状态，循环等待事件，程序在该步骤中判断是否有事件到达，若有，则调用该事件相应的事件处理函数。全文摘要本发明公开了一种监控人机界面数据与程序分离的自动生成方法，通过上位机软件所见即所得的设计环境，自动生成监控人机界面数据文件，不同平台的下位机引擎通过解析该文件，生成监控人机界面，通过引擎的支持达到跨平台的目的。本发明通过数据与程序分离技术设计的监控人机界面与上位机软件和下位机程序无关，使得一次设计可以运行与多个平台，一个平台也可以支持多个界面设计软件，方便系统移植，提高设计和开发效率。文档编号G06F9/44GK101630255SQ200910099000公开日2010年1月20日申请日期2009年6月1日优先权日2009年6月1日发明者义严,良李,赵建勇,邬惠峰申请人:杭州电子科技大学