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发表人：zhong2010 |
发表时间：2010/5/9 21:10:00 |
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 发表新论题
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| 本栏论题： |
多类型运动控制卡编程方法探讨 [10695] |
多类型运动控制卡编程方法探讨
运动控制卡发展越来越讯速，不同类型的控制卡亦多种多样，使软件项目经理具备越来越灵活的方案选择。而对于软件开人员，对不同的类型卡的性能测试工作无疑也越来越麻烦，通常各类型的控制卡其驱动库函数各不一样，都需要用户自己进行整理封装。本文的目的就是通过C++方式编程，探讨一下实现多类型卡编程方式，以供开发人员参考。
一、利用C++虚拟函数机制
除了手动去单个修改替换以前卡的驱动函数之外，此方法最易被C++程序员所想起，其方法是，首先需要建立一个通用的基类（父），然后不同卡封装的类通过重写基类的虚拟函数来实现，代码看上去大致如下：
class CDviece//用户根据自己的设置建立的基类
{
public:
virtual int InitBoard(); //在此仅以初始化函数为例
… (略)
};
class CDmc1000Card: public CDviece // 设该卡为雷赛的DMC1000卡
{
public:
virtual int InitBoard()
{
return dmc1000_init_board();
}//改进基类的InitBoard函数
…(其它改写略去)
}
class COMS: public CDviece //设该卡为美国的OMS卡
{
public:
virtual int InitBoard()
{
}
…(其它改写略去)
}
在程序中，若想设备使用DMC1000控制卡，可定义如下：
CDviece *pMineDviece = new CDmc1000Card;
改为OMS控制卡则一样：
CDviece *pMineDviece = new COMS;
而其它代码调用InitBoard函数可以不去改动，照常使用：
if( pMineDviece->InitBoard() )
{
…(Do s.th)
}
使用此方法，需要根据当前设备配置情况，完整的写好CDviece的所有函数，同样，从CDviece派生的控制卡类，也需要将父类虚拟函数全部改写完毕，对函数返回值，参数都需要进行规范，同时，修改完成之后，将整个软件工程全部编译一次。
利用虚拟函数方法，会带来虚拟函数表的成本开销，随着CDivece需要的函数增加，其成本会相应的增加，事实上，MFC的消息机制就是以代码的方法实现了虚拟函数的机制，只不过虚拟函数的处理是通过C++编译器来完成的。
并且，CDviece的需求发生变化时，其派生类的函数相应的也要发生变化，这一点是程序员需要注意的。
二、利用DLL动态库实现
从COM组件编程过来的人，很容易想到DLL的实现方案。看重这一点是的只要主程序框架写得正确，改变DLL即可实现主程序不编译，即可获得不同类型卡的选择。
事实上，这是一种美好的愿望，要实现起来并不容易，而且很需要程序员有熬夜的精神。大致伪代码实现如下：
class CDviece
{
private:
HANDLE dllHandle;
public:
typedef int( *P_InitBoard)(void );
P_InitBoard InitBoard;
…(其它所有定义及声明略去)
int InitFunction( char *dllFileName )//调用DLL文件
{
dllHandle = LoadLibaray( dllFileName );
InitBoard = (P_InitBoard)FindFunction(dllHandle, “Init_Board”);
… (其它略去)
}
}
由于不同卡的函数名都不一样，故需要程序员按照CDviece所需函数进行另一DLL的编写，若需要DMC1000控制卡时，则需要生成一个MDMC1000.dll如下：
int InitBoard()
{
return dmc1000_board_init();
}
…(其它略去)
生成OMS控制卡的MOMS.dll如法炮制：
int InitBoard()
{
}
…(其它略去)
在代码中调用DMC1000控制卡，使用如下：
CDviece mineDviece;
mineDviece.LoadLibaray(“Mdmc1000.dll”);
if( mineDviece.InitBoard() )
{
…(Do s.th)
}
使用OMS控制卡如下：
mineDviece.LoadLibaray(“Moms.dll”);
…(其它略去)
看似简单，实质上略去的部分将是程序员的一场恶梦，想一想那一大堆的定义和声明，一碰到CDviece的变动，哪怕是最小的函数返回值或参数变动，则其它相应的所有DLL都需跟全部编译。这无疑给软件项目的整个维护带来极大的难度。
三、利用模板类实现
探讨到现在，本人比较推荐的就是使用此方法，它较虚拟函数相比无额外成本的开销，更不有因为虚拟函数带来的效率问题。
与DLL方法相比，定义声明，及变动性都非常良好，整个维护的成本也较低。
其编程特点即是，通过模板定义一个空壳类，然后根据需要可以邦定不同类型的控制卡。其伪代码实现方法如下：
//定义一个空壳类
template
class CDviece: public CARD
{
public:
CDviece(){}
~CDviece(){}
}//简单吧，了无秘密可言
以下定义DMC1000封装类：
class CDmc1000Card //无需继承
{
public:
int InitBoard( void )
{
return dmc1000_board_init();
}
…(其它略去)
}
以下定义OMS封装类：
class COMS
{
public:
int InitBoard( void )
{
}
}
在程序中应用时，调用DMC1000控制卡如下：
typedef CDviece DEVIECE;
DEVIECE mineDviece;
if( mineDviece.InitBoard() )
{
…(Do s.th)
}
当然,DEVIECE的定义也可以如下形式:
class DEVIECE: public CDviece
{
public:
DEVIECE(){}
~DEVIECE(){}
}
调用OMS控制卡如下：
typedef CDvieceDEVIECE;
…(其它同上)
可以看到，此方法还是让人感到兴奋的。即使参数或声明发生变化或忘记定义，那就让编译器来查错吧！
顺带提一下，由于控制卡封装时，总有一些数据结构是通用的，对此解决方法也很简单，实现如下：
struct tag_CARD
{
…(定义通用数据,如每转脉冲数，最大速度值，行程范围等等之类)
}
再改变一下CDmc1000Card如下形式：
class CDmc1000Card: public tag_CARD //其它不变，OMS的定义同理
四、设立一个卡类型变量
此方法最为简单，缺点是需要同时链接全部的控制卡驱动库函数，且在程序安装时，还需要考虑各种控制卡的驱动程序或其相应的动态库是否存在。其伪代码形式下如：
enum{ NOCARD=0,DMC1000=1, OMS=2 …};
class CCtrlCard
{
public:
int m_nCardType;//记录控制卡类型变量
CCtrlCard():NOCARD(0){}
~CCtrlCard(){}
int InitBoard( int nCardType )
{
m_nCardType = nCardType;
switch( nCardType ){
case DMC1000:
if( d1000_board_init() <= 0 )
m_nCardType = NOCARD;//初始化失败
else{
}
break;
case OMS:
…
break;
default:
m_nCardType = NOCARD;
}
return m_nCardType;
}
//其它省略
};
调用时伪代码形式如下：
CCtrlCard card;
if( card.InitBoard( DMC1000 ) != DMC1000 )
//初始化失败
else
//找到控制卡
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以下是关于《多类型运动控制卡编程方法探讨》论题的回复（共1篇） |
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回复人：chenwuhan |
回复时间：2013/5/8 22:47:00 |
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