專利名稱：智能虛擬控件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及測試分析儀器領域，具體是用于構建虛擬儀器的智能虛擬控件及其制作。
背景技術：
申請日前有如下涉及虛擬儀器的公開專利文獻[1]Graphical method for programming a virtual instrument，NI Co.，United States Patent，5301336[2]Instrumentation system & method including an improved driversoftware architecture，NI Co.，United States Patent，5963726[3]System & method for creating resources in instrumentationsystem，NI Co.，United States Patent，5710727[4]System & method for performing interface independent virtualinstrumentation，NI Co.，United States Patent，5920479[5]Functions in a graphical data flow program method & apparatusfor controlling an instrumentation system，NI Co.，UnitedStates Patent，5724272測試測量儀器發(fā)展至今，大體可分為三個階段第一個階段為傳統(tǒng)硬件化儀器，第二個階段為現(xiàn)在流行的以軟件為主體的虛擬儀器，第三個階段為智能控件化虛擬儀器。
20世紀80年代中期首先出現(xiàn)于美國的虛擬儀器，是儀器技術及計算機技術相互滲透的結果。虛擬儀器(Virtual Instrument，VI)是通過應用程序將計算機資源(微處理器、存儲器、顯示器)和儀器硬件(A/D、D/A、數(shù)字I/O、定時器、信號調理器)的測量功能結合起來所形成的測量裝置或測試系統(tǒng)。用戶通過友好的圖形界面(稱為虛擬面板)操作計算機，就像操作傳統(tǒng)儀器一樣，通過庫函數(shù)實現(xiàn)儀器模塊間的通信、定時、觸發(fā)以及數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)表達，并形成圖形化接口。高速發(fā)展的計算機技術其處理能力業(yè)已滿足儀器所需的強大數(shù)據(jù)處理能力、顯示存儲功能和高分辨力圖形顯示。虛擬儀器使得儀器儀表最大程度地軟件化，從而使儀器的發(fā)展搭上計算機發(fā)展的高速列車。可以認為虛擬儀器的出現(xiàn)在儀器儀表的發(fā)展中引起了一次飛躍，是儀器發(fā)展中的一個重要階段。
但是在儀器的結構形式和儀器的功能與面板控件的關系上，現(xiàn)在的虛擬儀器與傳統(tǒng)的硬件儀器并沒有本質的區(qū)別。按照現(xiàn)有虛擬儀器的模式，為了組建一臺儀器，用戶除了定義儀器之外，還必須進行“設計”和“制造”。也就是說現(xiàn)有的虛擬儀器雖然將傳統(tǒng)硬件化儀器軟件化了，但要生產一臺虛擬儀器也并非易事，它要求用戶同時具備儀器科學的專業(yè)知識和豐富的計算機編程經(jīng)驗。這在虛擬儀器的開發(fā)中形成瓶頸，從而直接影響它的快速發(fā)展。能否找到一種新方法或一種新模式，在系統(tǒng)開放的前提下將“定義儀器”、“修改儀器”的權利留給用戶，而將“設計”、“裝配”、“調試”、“組合”、“連接”等屬于儀器“制造”方面的工作完全交給專業(yè)人員，從而使所有的用戶——有專業(yè)基礎和經(jīng)驗豐富的與專業(yè)基礎和經(jīng)驗都比較欠缺的用戶都能在這類儀器系統(tǒng)面前處于同一起跑線？如果發(fā)明一種新型的虛擬儀器，它的內部具有強大包容能力而外部操作卻十分簡單，用戶面對這種新型虛擬儀器時，無需進行“自設計”、“自組建”等工作，便可直接使用、直接操作儀器，自如地改變儀器的形式和儀器的功能，使得這類儀器到了用戶手上就猶如一臺“傻瓜機”一樣，即可實現(xiàn)以上目標。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的是利用虛擬儀器智能控件化方法制造智能虛擬控件，為虛擬儀器智能控件化提供基本元件。
智能虛擬控件的特點是儀器的測試功能、性能和精度指標與儀器控件的某些部位和“結構”融合為一體，使得儀器從傳統(tǒng)的整機演變成部件。由智能虛擬控件組建虛擬儀器無需進行(硬、軟性)裝配，只需將智能虛擬控件在計算機特定的開發(fā)平臺中拼搭，而且各智能虛擬控件間形成的對儀器功能的制約關系與智能虛擬控件擺放的位置無關，各智能虛擬控件可隨機置放，而儀器的功能、性能和精度不會因此發(fā)生改變。采用這一新模式后，制造虛擬儀器及組建虛擬儀器系統(tǒng)將變得高效、簡單，而且實現(xiàn)了在系統(tǒng)開放的前提下將儀器的設計與組建的工作留給專家或廠商而將定義儀器的權利完全留給了用戶。
本發(fā)明采用的技術方案具體描述為智能虛擬控件的制作步驟，包括1、確定智能虛擬控件的形態(tài)；2、建立儀器控件的數(shù)學模型，其內容有(1)對儀器控件進行模塊化分解；(2)對分解的控件模塊進行數(shù)學建模；(3)根據(jù)模塊的連接組合規(guī)則進行算法設計及程序描述。
3、非智能虛擬控件庫的建立(1)建立非智能虛擬控件形態(tài)，包括虛擬選擇開關、虛擬旋鈕、虛擬按鈕、虛擬顯示器等，設計控件的物理屬性和功能屬性；(2)將制作完成的非智能虛擬控件存入庫中，作為功能賦予的載體，供制作智能虛擬控件時調用。
4、在Windows系統(tǒng)下建立智能控件化虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)，并在此系統(tǒng)中完成智能虛擬控件的制作在Windows系統(tǒng)下，采用面向控制、數(shù)據(jù)和顯示的綜合集成技術、層次消息總線技術建立具備動態(tài)模擬運行和演化等特性的智能控件化虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)。在此建立的開發(fā)系統(tǒng)中完成智能虛擬控件的制作。其步驟為(1)選擇合適的非智能虛擬控件；(2)對非智能虛擬控件進行物理屬性設置；(3)對非智能虛擬控件進行功能賦予；1)接收功能鏈表，并初始化非智能虛擬控件可接收的功能列表2)初始化非智能虛擬控件的動作或觸點列表
3)用鼠標右鍵點取非智能虛擬控件，在彈出對話框中的非智能虛擬控件動作或觸點列表中選擇動作或觸點，功能列表中選擇功能4)功能列表中的功能與非智能虛擬控件動作或觸點列表的動作或觸點都具有一個公共屬性，比較所選功能及所選動作或觸點兩者的公共屬性值，如果相同，則將該功能對應的功能地址選取出來賦予到該動作或觸點所對應的函數(shù)中去，當用戶按下“賦予”操作按鈕時，就可以完成功能到動作或觸點的映射5)按下“確定”操作按鈕，將所選功能與相應動作或觸點對應連接，則所選功能已賦予非智能虛擬控件的相應動作或觸點，非智能虛擬控件轉變?yōu)橹悄芴摂M控件(4)對非智能虛擬控件進行測試融合，即對智能虛擬控件進行自檢，檢查控件中的功能是否賦予正確。
在上述建立智能虛擬控件的過程中，涉及的有關技術要點有控件的設計方法、非智能虛擬控件的計算機表達方法、智能虛擬控件的層次結構及其制造等。
1、控件的詳細制作在步驟2建立儀器控件的數(shù)學模型中，涉及到的技術為控件的詳細制作方法。
控件是將儀器部件軟件化的結果，所以軟件設計方法中的模塊化方法便是控件設計的基本方法。每個控件都可看成一個獨立的軟件模塊，而堅持模塊獨立性是獲得良好設計的關鍵?？丶莫毩⑿钥梢詮娜矫娑攘?，控件本身的內聚、控件之間的耦合以及控件的可復用性。內聚是指控件內部各個要素之間的聯(lián)系；耦合是指一個控件與其它控件之間的聯(lián)系；可復用是指重復使用經(jīng)過實踐檢驗的標準化的控件，避免系統(tǒng)開發(fā)時不斷地重復設計?？丶莫毩⑿杂?，則內聚越強，而耦合則越弱，可復用程度則越高。
(1)控件的內聚控件的內聚是從功能的角度對控件內部聚合能力的量度。按照內聚由弱至強的順序，可將控件分為七類偶然性控件、邏輯性控件、時間性控件、過程性控件、通信性控件、順序性控件和功能性控件(參見附

圖1)。
與低內聚相對應的控件有三類偶然性控件、邏輯性控件和時間性控件。偶然性控件內部各組成成分在功能上是互不相關的，各種成分的組合純屬偶然，例如為了避免重復書寫并節(jié)省內存，把幾個都需要執(zhí)行“讀A”、“寫B(tài)”等相同的一組操作的控件匯集成一個控件，供其它有關控件調用。邏輯性控件通常由若干個邏輯功能相似的成分組成，例如一個用于計算信號的特征值(如均值、均方值、方差、最大、最小值等)的控件，無論計算哪種特征值，都要經(jīng)過獲取信號的原始數(shù)據(jù)、計算、顯示計算結果等步驟，除中間的一步須按不同的方法計算外，前后兩步都是相同的，把這兩種在邏輯上相似的功能放在一個控件中，就可省去程序中的重復部分。時間性控件是指這類控件所包含的成分，是由于執(zhí)行時間相同而集結到一起的，例如一個控件包含“打開某個數(shù)據(jù)文件”、“為變量賦初值”等為正式數(shù)據(jù)分析處理作準備的功能，由于要求它們在同一時間內執(zhí)行，故稱為時間性控件。
與中內聚相對應的控件有兩類過程性控件和通信性控件。當一個控件中包含的一組任務必須按照某一特定的次序執(zhí)行時，就稱為過程性控件。通信性控件內部的各個成分都使用同一個輸入數(shù)據(jù)或者產生同一個輸出數(shù)據(jù)，它們借助公用數(shù)據(jù)而聯(lián)系在一起。
與高內聚相對應的控件有順序性控件和功能性控件。順序性控件中各個組成部分是順序執(zhí)行的，在通常情況下，一個處理框的輸出就是下一個處理框的輸入。在功能性控件中，所有的成分結合在一起，用于完成某個單一的功能，如完成某個特定功能的按鈕、滑塊等。
功能性控件、順序性控件和通信性控件都是性能可取的控件，其中功能性控件是最好的一種控件。其余類型的控件一般來說是不可取的，它們往往會產生一些組織混亂而又難以調試和改進的代碼。
(2)控件的耦合控件的耦合是對控件間互聯(lián)程度的度量，按耦合強度也可分為七類非直接耦合、數(shù)據(jù)耦合、特征耦合、控制耦合、外部耦合、公共耦合和內容耦合(參見附圖2)。
控件與控件之間沒有信息傳遞，屬于非直接耦合，耦合強度最低。如果控件b是控件a的下屬控件，控件a調用控件b時，可通過變量或參數(shù)表與它們交換數(shù)據(jù)。如果交換數(shù)據(jù)全用簡單變量，便構成數(shù)據(jù)耦合；如果交換的是數(shù)據(jù)結構，便構成特征耦合。
控制耦合是中等強度的耦合，此時在控件間的信息不是一般的數(shù)據(jù)，而是用作控制信號的開關值或標志量。外部耦合和公共耦合屬于較強耦合若允許一組控件訪問同一個全局變量，可稱它們?yōu)橥獠狂詈希蝗粼试S一組控件訪問同一個全局性的數(shù)據(jù)結構，則稱為公共耦合。
內容耦合是最強的一類耦合，是指一個控件可以直接調用另一控件中的數(shù)據(jù)，或者允許控制從一個控件直接轉移到另一控件的內部。在設計時，應盡量避免內容耦合。
(3)控件的復用通常情況下，控件的制造包含以下幾個階段需求分析、設計、編碼、測試、維護等。如果每個控件的制造都是從頭開始，則在系統(tǒng)的開發(fā)過程中就必然存在大量的重復勞動。通過對相當數(shù)量的測試分析儀器的控件進行分析，可將測試分析儀器的控件歸納成三類①通用基本控件，是每個儀器基本的構成成分(如儀器面板上的按鈕、選擇開關等)；②領域共性控件，是各個儀器的共性構成成分，如顯示、打印等；③應用專用控件，是指各個儀器特有的構成成分。系統(tǒng)開發(fā)中的重復勞動主要是前兩類控件的重復開發(fā)。
復用是成熟工程領域的一個基本特性，例如在土木工程、化學工程、計算機硬件等領域，通過大量復用經(jīng)過實踐檢驗的標準化構件，使得對于常規(guī)的設計問題都可以直接利用現(xiàn)成的解決方案，避免了系統(tǒng)開發(fā)時不斷地重復設計，從而大幅度地降低開發(fā)成本，提高生產效率和產品質量。
控件的復用是在系統(tǒng)開發(fā)中避免重復勞動的解決方案，其出發(fā)點是系統(tǒng)的開發(fā)不再采用“一切從零開始”的模式，而是以已有的工作為基礎，充分利用已有的控件，消除了在分析、設計、編碼、測試等方面的許多重復勞動，可以提高控件開發(fā)效率和整個系統(tǒng)的可靠性，避免了重新開發(fā)可能引入的錯誤。
與控件復用相關的兩個基本的開發(fā)活動是面向復用的開發(fā)(development for reuse)和基于復用的開發(fā)(development with reuse)，前者是生產可復用控件的過程，后者是利用現(xiàn)有的可復用控件生產新控件或新系統(tǒng)的過程?？蓮陀每丶纳a和使用必須滿足兩個基本條件，即控件接口的標準化和控件的集成機制?？丶陀米罱K體現(xiàn)為可復用控件通過集成機制組裝為完整的儀器系統(tǒng)。
可復用控件應具備以下屬性①有用性(Usefulness)控件必須提供有用的功能；②可用性(Usability)控件必須易于理解和使用；③質量(Quality)控件及其變形必須能正確工作；④適應性(Adaptability)控件應該易于通過參數(shù)化等方式在不同儀器中進行配置；⑤可移植性(Portability)控件應能在不同的硬件運行平臺和軟件環(huán)境中工作。
可復用控件的制作的內容包括①控件的獲取有目的的控件生產和從已有系統(tǒng)中挖掘提取控件；②控件模型研究控件的本質特征及控件間的耦合；③控件描述語言以控件模型為基礎，解決控件的精確描述、理解及組裝問題；④控件分類與檢索研究控件的分類策略、組織模式及檢驗檢索策略，建立控件庫系統(tǒng)，支持控件有效管理；⑤控件復合組裝在控件模型的基礎上研究控件組裝機制，包括源代碼級的組裝和基于控件對象互操作性的運行及組裝。
(4)優(yōu)化設計的準則首先，建立低耦合度和高內聚性的控件集合，盡可能設計復合智能虛擬控件。如有若干個直接相關的控件，它們之間聯(lián)系復雜，耦合度過高，但每個功能并不復雜，則可以將它們合并起來，以減少信息傳遞及公用區(qū)的引用。有時可以把各個相關控件的功能進行比較和評價，抽取公因子，形成邏輯上或功能上獨立的共享控件。
其次，避免高扇入和高扇出。扇出是指一個控件直接調用其它的控件數(shù)目，扇入表示一個控件被多少個上層控件調用。一個控件如果被多個控件調用，或者調用多個控件，則也許是它具有多功能從而可能形成復雜控制結構和復雜數(shù)據(jù)組織的病兆。如果確實具有多功能且扇入或扇出數(shù)比較高，則應設法引入新的控件來改善調用或被調用的結構關系以避免高扇入或高扇出。如果高扇入或高扇出的控件沒有表現(xiàn)為多功能，則應該允許其存在。
第三，簡化控件接口的復雜度，定義單入口單出口的控件，以提高控件的獨立性，避免低內聚和緊耦合。如果一個控件有多入口或多出口，既難于理解又容易在控件之間形成內容耦合。
最后，設計可復用的控件，避免系統(tǒng)開發(fā)時不斷地重復設計。
2、非智能虛擬控件的計算機表達方法在步驟3非智能虛擬控件庫的建立中涉及的技術主要是用計算機語言描述控件，即非智能虛擬控件的計算機表達方法。
非智能虛擬控件是指僅有控件的形狀、動作而無測試功能的控件，它是“制造”智能虛擬控件的原材料。
面向對象的方法提供了從一般到特殊的演繹手段，又提供了從特殊到一般的歸納形式，是一種很好的計算機表達方法。非智能虛擬控件的計算機表達方法采用面向對象的方法，將所有非智能虛擬控件分成各種控件類，控件間除了通過消息傳遞完成通信外，不再有任何其它聯(lián)系，所以控件類的定義非常模塊化，具有相對獨立性和高內聚的優(yōu)點。一切控件的信息和實現(xiàn)方法都被封裝在相應的控件類的定義中，在外部是不可見的。每一個控件類按超類、類、子類和成員的概念構成一種層次結構，在這種層次結構中，上一層控件所具有的一些屬性或特征可被下一層控件所繼承。這種控件的分類表達及其繼承特性提高了控件的復用能力，避免了描述中的信息冗余，并且大大縮短了控件的開發(fā)周期。
(1)非智能虛擬控件表達的基本結構面向對象的非智能虛擬控件表達的基本結構如附圖3所示，它由四類槽所組成1)屬性槽。屬性槽表示設計控件的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)結構，即靜態(tài)屬性。一個屬性槽可以用多個側面來描述屬性槽的各個特征，例如，Valueclass側面表示槽值的類，Inheritance側面表示繼承特性；Value側面用來記錄槽值。
2)關系槽。關系槽表示控件與其他控件之間的靜態(tài)關系。例如，Superclass槽表示控件的子類與超類的關系；Member槽表示控件類與控件實例的關系；Subclass與Member of分別是Superclass和Member的逆關系。根據(jù)需要可以定義其它表示控件間關系的槽，用來表示控件間的位置關系\裝配關系等豐富的信息。
3)方法槽。方法槽用來存放控件中的方法。方法是一種過程，對發(fā)送給控件的消息進行響應，其結構包括方法名、消息模式表、局部變量定義及方法過程體。方法名用以區(qū)分不同的方法；消息模式表定義方法被觸發(fā)的消息模式，一個方法被觸發(fā)的條件是這個方法的消息模式與發(fā)送給控件的消息相匹配；局部變量定義方法范圍內有效的局部變量；方法過程體用來執(zhí)行過程操作與數(shù)值計算。
4)規(guī)則槽。規(guī)則槽用來存放產生式規(guī)則集。產生式規(guī)則按照所處理的對象不同加以分組，分別以槽值的形式存放在規(guī)則槽中。一個控件中可以具有不同的規(guī)則槽用來存放完成不同任務的產生式規(guī)則子集。
(2)非智能虛擬控件的靜態(tài)屬性表達非智能虛擬控件的靜態(tài)屬性包括描述控件的一組靜態(tài)數(shù)據(jù)或靜態(tài)數(shù)據(jù)結構，以及控件與其它控件之間的靜態(tài)關系，分別由屬性槽和關系槽表達。控件框架中一般有兩種基本的關系槽其一是表達控件間的分類關系，用超類、類、子類、成員等槽來表達；其二是表達控件間的整體與局部的分解關系，用部件槽表示。關系槽的槽名代表了相應的關系名，而槽值就代表另一個控件的框架名。
超類控件可以被它的子類控件所共享，這要通過繼承來完成。子類控件在被建創(chuàng)過程中只需表達其特殊屬性結構和處理功能，共有屬性可以直接從其父輩控件類中繼承下來。控件的分類表達及其繼承性提高了控件的復用能力。
非智能虛擬控件的動態(tài)屬性包括控件的行為描述與過程處理，主要有方法、產生式規(guī)則和激活值三種方式表達控件。方法用來表達具有良好的數(shù)學模型和過程性，需要復雜的數(shù)值計算與過程控制，易于用過程性語言來表達的控件。產生式規(guī)則用來表達基于專家經(jīng)驗，具有啟發(fā)性，不能用嚴格的數(shù)學模型描述的控件。方法和規(guī)則都以槽值的形式存在于控件之中，它們都可以被控件類的子類所繼承。激活值也是一個過程，它附著在控件的某個槽中，作為該槽的一個附加側面。當槽值改變時，自動觸發(fā)由激活值所指定的過程。
3、智能虛擬控件的層次結構及其描述方法在步驟4在智能控件化虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)中完成智能虛擬控件的制作中涉及的技術有描述智能虛擬控件的層次結構的方法。
根據(jù)控件的功能數(shù)量和連接關系的復雜程度可將控件分為原子控件和復合控件兩種，原子控件是在開發(fā)中無須再分的最小基本單元，而復合控件在規(guī)約層次上表達了成員控件之間的復合。基于層次消息總線的構架模式下的智能虛擬控件的層次結構(參見附圖28)具有如下性質(1)控件包括規(guī)約和實現(xiàn)兩個相互分離的部分，系統(tǒng)集成時不必關心控件的實現(xiàn)細節(jié)；(2)控件規(guī)約包括接口部分和結構部分，接口是外部可以唯一對控件所作的假設，包括對外提供的功能，對外請求的功能和服務；(3)服務是一組緊密耦合的對外提供和對外請求的功能集合，只有在兩個對偶的服務之間才可以連接；(4)原子控件的結構部分非常簡單，定義了對控件實現(xiàn)的引用，例如實現(xiàn)環(huán)境和實現(xiàn)體所在的位置；
(5)復合控件的結構部分定義了成員控件之間的連接關系，具體包括引用的成員控件的類型、成員控件實例、實例之間的連接關系以及復合控件接口定義向成員控件接口定義的映射；(6)控件實現(xiàn)包含非智能虛擬控件的實現(xiàn)以及對非智能虛擬控件進行功能賦予。
4、智能虛擬控件的制造在步驟4在智能控件化虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)中完成智能虛擬控件的制作中涉及的技術還有智能虛擬控件的制造的方法。
可復用智能虛擬控件的開發(fā)通常包括控件獲取、控件分類和檢索、控件評估、適應性修改等。控件獲取可以有多種不同的途徑(1)從現(xiàn)有的智能虛擬控件庫中獲得符合要求的控件，直接使用或作適應性修改，得到可復用的智能虛擬控件；(2)通過遺產工程，將具有潛在復用價值的控件提取出來，得到可復用的智能虛擬控件；(3)開發(fā)新的符合要求的智能虛擬控件。
無論以何種方式獲取控件，都必然包含一個控件的制造過程。下面以C++作為編程語言，討論可復用智能虛擬控件的制造過程。
(1)原子智能虛擬控件的制造采用C++語言實現(xiàn)原子智能虛擬控件，可以分為兩種情況①由單個對象封裝而成；②更通常的情況，原子智能虛擬控件的粒度比單個對象的粒度要大，是由多個協(xié)作的對象封裝而成的。
當一個原子智能虛擬控件的實體對應單個對象時，稱這個控件為單對象控件，其制作流程如下1)首先定義控件的接口規(guī)約部分，在控件接口規(guī)約中定義其對外提供的功能和要求的外部功能。
2)制作控件實體，將控件接口規(guī)約中定義的對外提供的功能和對外要求的功能，對應到控件的C++實現(xiàn)中。具體步驟如下①建立一個C++的類，類名對應控件名；
②控件對外提供的功能，對應到類的public部分中的函數(shù)聲明；③控件對外要求的功能，對應到類的protected部分的一個名為Required Functions的函數(shù)數(shù)組，每個數(shù)組元素存放一個對外要求的功能，并按照規(guī)約中描述的順序在數(shù)組中存放。同時，在類的public部分包括一個Initialize函數(shù)，負責對Required Functions數(shù)組進行初始化；④實現(xiàn)對外提供的功能對應的各個函數(shù)，當涉及到對外要求的功能時，使用Required Functions數(shù)組中對應的函數(shù)。
在通常情況下，原子智能虛擬控件的粒度比單個對象的粒度要大，是由多個協(xié)作的對象封裝而成的，稱這種控件為多對象控件。在制作多對象控件時，需要引入一個控制對象，代表原子智能虛擬控件負責對外的交互，并負責其他協(xié)作對象的實例化和建立它們之間的關系，其制作流程如下1)首先定義控件的接口規(guī)約部分，在控件接口規(guī)約中定義其對外提供的功能和要求的外部功能。
2)制作控件實體，將控件接口規(guī)約中定義的對外提供的功能和對外要求的功能，對應到控件的C++實現(xiàn)中。具體步驟如下①建立一個與控件名同名的C++的類，作為控制對象類，負責對對象控件對外的信息通信和對內的協(xié)調；②在控制對象類的protected部分聲明控件中包含的所有其他協(xié)作對象，可以是嵌入對象或嵌入指針的方式。如果是嵌入指針的方式，則需要在控件對象類的構造函數(shù)和析構函數(shù)中分別創(chuàng)建和刪除相應的協(xié)作對象；③在控制對象類的Initialize函數(shù)，不僅對其自身的Required Functions數(shù)組進行初始化，而且調用各協(xié)作對象的Initialize函數(shù)，以此建立控制對象和協(xié)作對象各自的外部環(huán)境，即對外要求的功能；④實現(xiàn)所有其他協(xié)作對象對應的類，類似于上述單對象控件的制作方法。類的protected部分包含一個名為Required Functions的函數(shù)數(shù)組，用來存放對外要求的各個功能。同時，在類的public部分包括一個Initialize函數(shù)，負責對Required Functions數(shù)組進行初始化。實現(xiàn)類的各個函數(shù)，當涉及到對外要求的功能時，使用Required Functions數(shù)組中對應的函數(shù)。
(2)復合智能虛擬控件的制造復合智能虛擬控件是由一組關系緊密、相互協(xié)作的成員控件連接而成的。正如前面討論的，可以用統(tǒng)一的觀點來看待復合控件和系統(tǒng)。復合控件的引入為更高層的設計復用提供了可能。其中的成員控件可以是原子控件或復合控件，它們之間的連接的建立就是匹配控件各成員控件對外提供的功能和對外需求的功能，并將復合控件對外提供和要求的功能映射到成員控件相應的功能上去。
復合控件沒有直接對應的實現(xiàn)體，其定義部分除了包含對外提供的功能和要求的功能以外，還包括了其內部成員控件的接口以及它們之間的關系。其制作流程如下1)首先定義控件的接口規(guī)約部分，在控件接口規(guī)約中定義其對外提供的功能和要求的外部功能。
2)確定復合控件所包含的成員控件。
3)建立復合控件內部的成員控件之間的接口連接關系。
4)將復合控件對外提供和要求的功能映射到內部成員控件相應的功能上，在建立復合控件內部成員控件之間的連接關系以及復合控件和成員控件的功能映射時，應遵循以下規(guī)則①成員控件對外要求的功能不可以有多于一個的提供者；②成員控件對外提供的功能可以有多個使用者；③復合控件對外要求的功能可以映射到多個成員控件的功能；④復合控件對外提供的功能不可以映射到多于一個成員控件的功能。
鑒于智能虛擬控件可按控件的控制功能進行分類，現(xiàn)以五類智能虛擬控件為例，描述各類智能虛擬控件的具體制造過程。這五類智能虛擬控件包括智能虛擬選擇開關、智能虛擬旋鈕、智能虛擬按鈕、智能虛擬滑桿、智能虛擬數(shù)顯。
1、智能虛擬選擇開關的制造(1)確定虛擬選擇開關的形態(tài)確定了虛擬選擇開關的主要特征是用指針選擇開關上的各個觸點來實現(xiàn)儀器功能的切換。這些觸點分布在選擇開關外周，當觸點數(shù)目較多時，可以將選擇開關分層。
(2)針對虛擬選擇開關的主要特征建立虛擬選擇開關的數(shù)學模型，其內容包括1)將虛擬選擇開關劃分成幾個模塊幾何形狀、幾何尺寸、顏色、結構參數(shù)等。
2)分別對這些模塊進行數(shù)學建模，包括三維形狀的建模，真實感處理建模，功能結構建模等。
3)進行算法設計、數(shù)據(jù)結構設計和程序設計，完成了控件三維形狀繪制算法、真實感處理算法、功能結構設置算法等函數(shù)。
(3)制造非智能虛擬選擇開關，并存入非智能虛擬控件庫中1)設計虛擬選擇開關的形態(tài)，包括單層虛擬選擇開關和多層虛擬選擇開關。設計虛擬選擇開關的屬性，包括風格、尺寸、顏色和字體等。
2)將制作完成的非智能虛擬選擇開關存入庫中，作為功能賦予的載體，供制作智能虛擬選擇開關時調用。
(4)在智能控件化虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)中完成智能虛擬選擇開關的制作1)從非智能虛擬控件庫中選擇一個虛擬選擇開關。
2)對非智能虛擬選擇開關進行相應的屬性設置，若為單層虛擬選擇開關，則其“風格”屬性設置為一層；若為多層虛擬選擇開關，則其“風格”屬性設置為相應的層數(shù)。分別設置后層的觸點數(shù)及初始觸點號。
3)對非智能虛擬選擇開關進行功能賦予。
①接收功能鏈表，并初始化虛擬選擇開關可接收的功能列表②初始化非智能虛擬選擇開關的觸點列表③用鼠標右鍵點取虛擬選擇開關，在彈出的對話框中虛擬選擇開關觸點列表中選擇觸點，功能列表中選擇功能④功能列表中的功能與虛擬選擇開關的觸點列表中的觸點都具有一個公共屬性，比較所選功能與所選觸點兩者的公共屬性值，如果相同，則將該功能對應的功能地址選取出來賦予到該觸點所對應的函數(shù)中去，當用戶按下“賦予”操作按鈕時，就可以完成功能到觸點的映射⑤按下“確定”操作按鈕，將所選功能與虛擬選擇開關相應觸點對應連接，則所選功能已賦予虛擬選擇開關相應的觸點，非智能虛擬選擇開關轉變?yōu)橹悄芴摂M選擇開關4)對非智能虛擬選擇開關進行測試融合，即對智能虛擬選擇開關進行自檢，檢查功能是否賦予正確。
2、智能虛擬按鈕的制造(1)確定虛擬按鈕的形態(tài)確定了虛擬按鈕的主要特征是用按鈕的動作來實現(xiàn)儀器功能的切換。
(2)針對虛擬按鈕的主要特征建立虛擬按鈕的數(shù)學模型，其內容包括1)將虛擬按鈕劃分成幾個模塊幾何形狀、幾何尺寸、顏色、結構參數(shù)。
2)分別對這些模塊進行數(shù)學建模，包括三維形狀的建模，真實感處理建模，功能結構建模等。
3)進行算法設計、數(shù)據(jù)結構設計和程序設計，完成了控件三維形狀繪制算法、真實感處理算法、功能結構設置算法等函數(shù)。
(3)制造非智能虛擬按鈕，并存入非智能虛擬控件庫中
1)設計虛擬按鈕的形態(tài)及屬性，包括風格、尺寸、顏色和字體等。
2)將制作完成的非智能虛擬按鈕存入庫中，作為功能賦予的載體，供制作智能虛擬按鈕時調用。
(4)在智能控件化虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)中完成智能虛擬按鈕的制作1)從非智能虛擬控件庫中選擇一個虛擬按鈕；2)對非智能虛擬按鈕進行相應的屬性設置，首先是“風格”屬性的設置，進行外觀的選擇。
3)對非智能虛擬按鈕進行功能賦予；①接收功能鏈表，并初始化虛擬按鈕可接收的功能列表②初始化非智能虛擬按鈕的動作列表③用鼠標右鍵點取虛擬按鈕，在彈出對話框中的虛擬按鈕動作列表中選擇動作，功能列表中選擇功能④功能列表中的功能與動作列表中的動作都具有一個公共屬性，比較所選功能與所選動作兩者的公共屬性值，如果相同，則將該功能對應的功能地址選取出來賦予到該動作所對應的函數(shù)中去，當用戶按下“賦予”操作按鈕時，就可以完成功能到動作的映射⑤按下“確定”操作按鈕，將所選功能與虛擬按鈕相應動作對應連接，則所選功能已賦予虛擬按鈕的相應動作，非智能虛擬按鈕轉變?yōu)橹悄芴摂M按鈕4)對非智能虛擬按鈕進行測試融合，即對智能虛擬按鈕進行自檢，檢查功能是否賦予正確。
3、智能虛擬旋鈕的制造(1)確定虛擬旋鈕的形態(tài)確定了虛擬旋鈕的主要特征是用指針指向旋鈕上的不同位置來輸出不同的數(shù)值。
(2)針對虛擬旋鈕的主要特征建立虛擬旋鈕的數(shù)學模型，其內容包括1)將虛擬旋鈕劃分成幾個模塊幾何形狀、幾何尺寸、顏色、結構參數(shù)，以及儀器調用虛擬旋鈕控件時需要的儀器接口參數(shù)等。
2)分別對這些模塊進行數(shù)學建模，包括三維形狀的建模，真實感處理建模，功能結構建模等。
3)進行算法設計、數(shù)據(jù)結構設計和程序設計，完成了控件三維形狀繪制算法、真實感處理算法、功能結構設置算法等函數(shù)。
(3)制造非智能虛擬旋鈕，并存入非智能虛擬控件庫中1)設計虛擬旋鈕的形態(tài)及屬性，包括風格、尺寸、顏色和字體，以及實現(xiàn)數(shù)字功能必須具有的精度屬性。
2)將制作完成的非智能虛擬旋鈕存入庫中，作為功能賦予的載體，供制作智能虛擬旋鈕時調用。
(4)在智能控件化虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)中完成智能虛擬旋鈕的制作1)從非智能虛擬控件庫中選擇一個虛擬旋鈕；2)對非智能虛擬旋鈕進行相應的屬性設置，首先是“風格”屬性的設置，進行外觀的選擇；然后設置該旋鈕的數(shù)字功能及精度屬性。
3)對非智能虛擬旋鈕進行功能賦予；①接收功能鏈表，并初始化虛擬旋鈕可接收的功能列表②用鼠標右鍵點取虛擬旋鈕，在彈出對話框的功能列表中選擇功能③功能列表中的功能與虛擬旋鈕都具有一個公共屬性，比較所選功能與虛擬旋鈕兩者的公共屬性值，如果相同，則將所選功能對應的功能地址選取出來賦予到虛擬旋鈕對應的函數(shù)中去，當用戶按下“賦予”操作按鈕時，就可以完成功能到旋鈕的映射④按下“確定”操作按鈕，將所選功能與虛擬旋鈕對應連接，則所選功能已賦予虛擬旋鈕，非智能虛擬旋鈕轉變?yōu)橹悄芴摂M旋鈕4)對非智能虛擬旋鈕進行測試融合，即對智能虛擬旋鈕進行自檢，檢查功能是否賦予正確。
4、智能虛擬滑桿的制造(1)確定虛擬滑桿的形態(tài)確定了虛擬滑桿的主要特征是用指針選擇滑桿上的各個觸點來實現(xiàn)儀器功能的切換或輸出不同的數(shù)值。
(2)針對虛擬滑桿的主要特征建立虛擬滑桿的數(shù)學模型，其內容包括1)將虛擬滑桿劃分成幾個模塊幾何形狀、幾何尺寸、顏色、結構參數(shù)，以及儀器調用虛擬滑桿控件時需要的儀器接口參數(shù)等。
2)分別對這些模塊進行數(shù)學建模，包括三維形狀的建模，真實感處理建模，功能結構建模等。
3)進行算法設計、數(shù)據(jù)結構設計和程序設計，完成了控件三維形狀繪制算法、真實感處理算法、功能結構設置算法等函數(shù)。
(3)制造非智能虛擬滑桿，并存入非智能虛擬控件庫中1)設計虛擬滑桿的形態(tài)及屬性，包括風格、尺寸、顏色和字體，以及實現(xiàn)數(shù)字功能必須具有的精度屬性。
2)將制作完成的非智能虛擬滑桿存入庫中，作為功能賦予的載體，供制作智能虛擬滑桿時調用。
(4)在智能控件化虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)中完成智能虛擬滑桿的制作1)從非智能虛擬控件庫中選擇一個虛擬滑桿；2)對非智能虛擬滑桿進行相應的屬性設置，首先是“風格”屬性的設置，進行外觀的選擇；然后設置該滑桿的數(shù)字功能及精度屬性。
3)對非智能虛擬滑桿進行功能賦予；①接收功能鏈表，并初始化虛擬滑桿可接收的功能列表
②初始化非智能虛擬滑桿的觸點列表③用鼠標右鍵點取虛擬滑桿，在彈出對話框中的虛擬滑桿觸點列表中選擇觸點，功能列表中選擇功能④功能列表中的功能與虛擬滑桿的觸點列表中的觸點都具有一個公共屬性，比較所選功能與所選觸點兩者的公共屬性值，如果相同，則將該功能對應的功能地址選取出來賦予到該觸點所對應的函數(shù)中去，當用戶按下“賦予”操作按鈕時，就可以完成功能到觸點的映射⑤按下“確定”操作按鈕，將所選功能與虛擬滑桿相應觸點對應連接，則所選功能已賦予虛擬滑桿相應觸點，非智能虛擬滑桿轉變?yōu)橹悄芴摂M滑桿4)對非智能虛擬滑桿進行測試融合，即對智能虛擬滑桿進行自檢，檢查功能是否賦予正確。
5、智能虛擬數(shù)顯的制造(1)確定虛擬數(shù)顯的形態(tài)確定了虛擬數(shù)顯的主要特征是通過屬性設置來顯示不同范圍、不同含義的數(shù)值。
(2)針對虛擬數(shù)顯的主要特征建立虛擬數(shù)顯的數(shù)學模型，其內容包括1)將虛擬數(shù)顯劃分成幾個模塊幾何形狀、幾何尺寸、顏色、結構參數(shù)，以及儀器調用虛擬數(shù)顯控件時需要的儀器接口參數(shù)等。
2)分別對這些模塊進行數(shù)學建模，包括三維形狀的建模，真實感處理建模，功能結構建模等。
3)進行算法設計、數(shù)據(jù)結構設計和程序設計，完成了控件三維形狀繪制算法、真實感處理算法、功能結構設置算法等函數(shù)。
(3)制造非智能虛擬數(shù)顯，并存入非智能虛擬控件庫中1)設計虛擬旋鈕的形態(tài)及屬性，包括風格、尺寸、顏色和字體，以及實現(xiàn)數(shù)字功能必須具有的精度屬性。
2)將制作完成的非智能虛擬數(shù)顯存入庫中，作為功能賦予的載體，供制作智能虛擬數(shù)顯時調用。
(4)在智能控件化虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)中完成智能虛擬數(shù)顯的制作1)從非智能虛擬控件庫中選擇一個虛擬數(shù)顯；2)對非智能虛擬數(shù)顯進行相應的屬性設置，首先是“風格”屬性的設置，進行外觀的選擇；然后設置該數(shù)顯的精度屬性。
3)對非智能虛擬數(shù)顯進行功能賦予；①接收功能鏈表，并初始化虛擬數(shù)顯可接收的功能列表②初始化非智能虛擬數(shù)顯③用鼠標右鍵點取虛擬數(shù)顯，在彈出對話框中的功能列表中選擇功能④功能列表中的功能與虛擬數(shù)顯都具有一個公共屬性，比較所選功能與虛擬數(shù)顯兩者的公共屬性值，如果相同，則將該功能對應的功能地址選取出來賦予到虛擬數(shù)顯所對應的函數(shù)中去，當用戶按下“賦予”操作按鈕時，就可以完成功能到數(shù)顯的映射⑤按下“確定”操作按鈕，將所選功能與虛擬數(shù)顯對應連接，則所選功能已賦予虛擬數(shù)顯，非智能虛擬數(shù)顯轉變?yōu)橹悄芴摂M數(shù)顯4)對非智能虛擬數(shù)顯進行測試融合，即對智能虛擬數(shù)顯進行自檢，檢查功能是否賦予正確。
本發(fā)明的技術效果包括1、集成性。測試融合技術使儀器的功能與控件的某些部位和“結構”融為一體，由這一技術特征產生的智能虛擬控件裝置使儀器從整機演變?yōu)椴考?，從而大大簡化了儀器的結構，使測試儀器出現(xiàn)了新一代模式。
2、智能虛擬控件具備軟件化“組合儀器單元”產品的特征，除數(shù)據(jù)通訊和采集硬接口需單獨加工外，儀器系統(tǒng)主體產品的“加工”工廠可建立在普通的計算機內，從而形成一類新型的高技術產品的生產制造模式，實現(xiàn)在計算機內高效生產價廉物美的儀器產品的嶄新局面。
3、參與性及開放性。測試融合技術使虛擬儀器內部的包容性大為增強，而外部結構又十分簡單，特別是儀器可通過簡單拼搭形成，組成儀器的各控件間對功能制約的關系與所放位置無關，即儀器的功能、性能和精度不會隨控件的擺放位置發(fā)生改變，用戶很容易掌握此類儀器的運用。同時由于智能虛擬控件構成的智能控件化虛擬儀器使用方便、價廉物美，極大地增強了其推廣應用的速度。
4、快速響應性。智能虛擬控件的快速響應性有兩方面的含義一是對最新科技的快速響應性，可將世界最新科技及早應用到智能虛擬控件中來，使智能虛擬控件與技術發(fā)展同步；二是對市場需求的快速響應性，即能對用戶的最新要求立刻給出反應，第一時間內滿足市場需求。
5、綠色性。智能虛擬控件在資源與能源的消耗和對環(huán)境生態(tài)的保護方面，具有綠色產品的一切特點。
以下結合附圖作進一步說明。
附圖1表示控件內聚特性的分類，按內聚的強弱分為三類低內聚、中內聚和高內聚。其中低內聚包含偶然性內聚、邏輯性內聚和時間性內聚；中內聚包含過程性內聚和通信性內聚；高內聚包含順序性內聚和功能性內聚。不同的內聚特性形成相應的控件。
圖2表示按照控件的耦合強度也可分為七類非直接耦合、數(shù)據(jù)耦合、特征耦合、控制耦合、外部耦合、公共耦合和內容耦合。
圖3為非智能虛擬控件表達的基本結構，包括屬性槽、關系槽、方法槽、規(guī)則槽以及它們的參數(shù)。
圖4~圖7表示非智能虛擬控件中的一類——選擇開關含10個開關觸點的非智能虛擬單層選擇開關，內、外層均為15個開關觸點的非智能虛擬雙層選擇開關，內、中、外層均為15個開關觸點的非智能虛擬三層選擇開關和另一種內、外層均為15個開關觸點的非智能虛擬雙層選擇開關。
圖8~圖11表示非智能虛擬控件中的一類——按鈕外形不同的“開始”、“結束”按鈕。
圖12~圖16表示非智能虛擬控件中的一類——旋鈕外形不同的各種旋鈕。
圖17~圖18表示非智能虛擬控件中的一類——滑桿橫向、縱向滑桿。
圖19~圖20表示非智能虛擬控件中的一類——數(shù)顯外形不同的數(shù)顯。
圖21表示基于層次消息總線的構架模式下的智能虛擬控件的層次結構。
圖22表示數(shù)字式音頻測試系統(tǒng)的結構框圖。
圖23為智能控件化音頻分析儀。
具體實施方案現(xiàn)以智能控件化音頻分析儀為例，說明智能虛擬控件的設計制造過程。
1、分析儀器的功能組成，并建立功能庫智能控件化虛擬式音頻分析儀是將交直流電壓表、頻率計、示波器、失真度測量儀、頻譜分析儀等多種儀器的功能集成在一起的組合式分析系統(tǒng)。
附圖22是一個功能較為完備的數(shù)字式音頻測試系統(tǒng)的結構框圖。由該框圖可以得知，一次標準的音頻分析要經(jīng)過如下過程(1)據(jù)測量的需要由標準信號發(fā)生器發(fā)出正弦、方波、脈沖或白噪聲等各種激勵信號；(2)激勵信號經(jīng)過標準功率放大器，由功率放大器改變信號的有效電壓，以滿足待測設備的功率需求，在測量過程中可以根據(jù)需要調節(jié)功率放大器的輸出，得到各種強度的信號；(3)功率放大器的輸出信號被導入待測音頻設備；(4)若待測設備是揚聲器等放音設備，則其響應信號是聲信號，需要經(jīng)過傳聲器轉變?yōu)殡娦盘枺?5)對待測設備的響應信號作必要的衰減/放大、抗混濾波等信號調理工作；(6)經(jīng)過調理后的信號由數(shù)據(jù)采集卡進行模數(shù)轉換，并將數(shù)字信號傳遞給音頻分析儀；(7)最后由計算機完成信號的測量、分析、顯示、存儲等功能。
智能控件化虛擬音頻分析儀具有如下具體儀器功能電壓測量、頻率測量、總諧波失真測量、二階諧波失真測量、三階諧波失真測量、時域分析、頻域分析、1/3倍頻程分析、1/12倍頻程平滑分析、時頻分析、總諧波失真曲線、二階諧波失真曲線和三階諧波失真曲線。分別對這些功能進行數(shù)學建模和算法設計及編程，建立與虛擬音頻分析儀對應的功能庫。
2、智能虛擬控件的制作根據(jù)智能虛擬控件的制作步驟，在Windows系統(tǒng)下建立的智能控件化虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)中完成智能虛擬控件的制作。
(1)從智能虛擬控件庫中選擇構成儀器的控件從智能虛擬控件庫中可以搜索到能夠執(zhí)行以上儀器功能的智能控件有按鈕、滑桿、選擇開關等。如果以多個按鈕控件完成以上儀器功能，則在儀器面板上將顯得繁雜，基于用戶習慣的考慮，采用一個兩層多檔位選擇開關作為完成具體儀器分析功能的智能虛擬控件，第一層完成基本參數(shù)的測量，第二層完成其它分析功能。
用戶需要得到直觀的分析結果，而智能控件化虛擬音頻分析儀會產生兩種結果顯示方式一種是曲線圖顯示，為時域分析、頻域分析、時頻分析等提供時域波形、信號頻譜、瀑布圖等各種圖形或曲線，這種曲線圖形的表示由一個智能虛擬顯示器完成；另一種是基本參量的測量，對于這種數(shù)字式的基本參量的表示，采用智能數(shù)碼管來實現(xiàn)，選擇開關選擇了哪個參量的測量，則數(shù)碼管顯示對應的參量。
選擇開關、顯示器和數(shù)碼管能夠完成儀器的基本測量分析功能，但對于一個儀器來說，還需要其它一些輔助功能，例如數(shù)據(jù)采集，存儲等。
(2)對非智能虛擬控件進行相應的屬性設置(3)對非智能虛擬控件進行功能賦予，將儀器功能賦予到相應的控件上。
(4)對非智能虛擬控件進行測試融合，即對智能虛擬控件進行自檢，檢查控件中的功能是否賦予正確。
3、在智能控件化虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)中完成智能控件化音頻分析儀的搭建。
附圖23即為完成了的一個智能控件化音頻分析儀，它包含1個智能虛擬選擇開關、1個智能虛擬顯示器、3個智能虛擬數(shù)顯、2個智能虛擬旋鈕、5個智能虛擬按鈕。需要指出的是，完成智能虛擬控件的功能賦予之后，用戶不需進行任何下一步的儀器設計操作了。
權利要求
1.一種智能虛擬控件的制作方法，其特征是方法包括以下步驟(1)、確定智能虛擬控件的形態(tài)；(2)、建立儀器控件的數(shù)學模型，其內容有①、對儀器控件進行模塊化分解；②、對分解的控件模塊進行數(shù)學建模；③、根據(jù)模塊的連接組合規(guī)則進行算法設計及程序描述。(3)、非智能虛擬控件庫的建立包括①、建立非智能虛擬控件形態(tài)，包括虛擬選擇開關、虛擬旋鈕、虛擬按鈕、虛擬顯示器，建立控件的物理屬性和功能屬性；②、將制作完成的非智能虛擬控件存入庫中，作為功能賦予的載體，供制作智能虛擬控件時調用；(4)、在Windows系統(tǒng)下建立智能控件化虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)，并在此系統(tǒng)中完成智能虛擬控件的制作，其步驟為①、選擇合適的非智能虛擬控件；②、對非智能虛擬控件進行物理屬性設置；③、對非智能虛擬控件進行功能賦予；④、對非智能虛擬控件進行測試融合，即對智能虛擬控件進行自檢，檢查控件中的功能是否賦予正確。
2.根據(jù)權利要求1所述的智能虛擬控件的制作方法，其特征是步驟(4)中對非智能虛擬控件進行功能賦予的內容包括；(1)、接收功能鏈表，并初始化非智能虛擬控件可接收的功能列表；(2)、初始化非智能虛擬控件的動作或觸點列表；(3)、用鼠標右鍵點取非智能虛擬控件，在彈出對話框中的非智能虛擬控件動作或觸點列表中選擇動作或觸點，功能列表中選擇功能；(4)、功能列表中的功能與非智能虛擬控件動作或觸點列表的動作或觸點都具有一個公共屬性，比較所選功能及所選動作或觸點兩者的公共屬性值，如果相同，則將該功能對應的功能地址選取出來賦予到該動作或觸點所對應的函數(shù)中去，按下“賦予”操作按鈕，即可完成功能到動作或觸點的映射；(5)、按下“確定”操作按鈕，將所選功能與相應動作或觸點對應連接，則所選功能已賦予非智能虛擬控件的相應動作或觸點，非智能虛擬控件轉變?yōu)橹悄芴摂M控件。
3.根據(jù)權利要求1所述的智能虛擬控件的制作方法，其特征是將控件按用途劃分為每個儀器基本構成成分的通用基本控件；各個儀器的共性構成成分的領域共性控件；應用專用控件；其中，通用基本控件和領域共性控件可制作成可復用性的控件。
4.根據(jù)權利要求1所述的智能虛擬控件的制作方法，其特征是最佳控件應具有低耦合度和高內聚性、避免高扇入和高扇出、簡化的控件接口、可復用性的控件。
5.根據(jù)權利要求1所述的智能虛擬控件的制作方法，其特征是將控件按功能數(shù)量和連接關系的復雜程度劃分為原子控件和復合控件兩種；原子控件分為由單個對象封裝而成的原子控件和由多個協(xié)作的對象封裝而成的原子控件；其中(1)原子控件的制作步驟包括①首先定義控件的接口規(guī)約部分，在控件接口規(guī)約中定義其對外提供的功能和要求的外部功能；②制作控件實體，將控件接口規(guī)約中定義的對外提供的功能和對外要求的功能，對應到控件的C++實現(xiàn)中；(2)復合控件的制作步驟包括①首先定義控件的接口規(guī)約部分，在控件接口規(guī)約中定義其對外提供的功能和要求的外部功能；②確定復合控件所包含的成員控件；③建立復合控件內部的成員控件之間的接口連接關系；④將復合控件對外提供和要求的功能映射到內部成員控件相應的功能上。
6.根據(jù)權利要求1所述的智能虛擬控件的制作方法，其特征是智能虛擬選擇開關的制作步驟包括(1)確定虛擬選擇開關的形態(tài)；(2)針對虛擬選擇開關的主要特征建立虛擬選擇開關的數(shù)學模型，其內容包括①將虛擬選擇開關劃分成幾個模塊幾何形狀、幾何尺寸、顏色、結構參數(shù)；②分別對這些模塊進行數(shù)學建模，包括三維形狀的建模，真實感處理建模，功能結構建模等；③進行算法、數(shù)據(jù)結構和程序設計，完成了控件三維形狀繪制算法、真實感處理算法、功能結構設置算法等函數(shù)；(3)制造非智能虛擬選擇開關，并存入非智能虛擬控件庫中，步驟是①設計虛擬選擇開關的形態(tài)，包括單層虛擬選擇開關和多層虛擬選擇開關。設計虛擬選擇開關的屬性，包括風格、尺寸、顏色和字體等。②將制作完成的非智能虛擬選擇開關存入庫中，作為功能賦予的載體，供制作智能虛擬選擇開關時調用；(4)在智能控件化虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)中完成智能虛擬選擇開關的制作包括①從非智能虛擬控件庫中選擇一個虛擬選擇開關；②對非智能虛擬選擇開關進行相應的屬性設置，若為單層虛擬選擇開關，則其“風格”屬性設置為一層；若為多層虛擬選擇開關，則其“風格”屬性設置為相應的層數(shù)；分別設置后層的觸點數(shù)及初始觸點號；③對非智能虛擬選擇開關進行功能賦予；④對非智能虛擬選擇開關進行測試融合，即對智能虛擬選擇開關進行自檢，檢查功能是否賦予正確。
7.根據(jù)權利要求1所述的智能虛擬控件的制作方法，其特征是智能虛擬按鈕的制作步驟包括(1)確定虛擬按鈕的形態(tài)；(2)針對虛擬按鈕的主要特征建立虛擬按鈕的數(shù)學模型，其內容包括①將虛擬按鈕劃分成幾個模塊幾何形狀、幾何尺寸、顏色、結構參數(shù)；②分別對這些模塊進行數(shù)學建模，包括三維形狀的建模，真實感處理建模，功能結構建模；③進行算法、數(shù)據(jù)結構和程序設計，完成了控件三維形狀繪制算法、真實感處理算法、功能結構設置算法等函數(shù)；(3)制造非智能虛擬按鈕，并存入非智能虛擬控件庫中，步驟包括①設計虛擬按鈕的形態(tài)及屬性，包括風格、尺寸、顏色和字體等。②將制作完成的非智能虛擬按鈕存入庫中，作為功能賦予的載體，供制作智能虛擬按鈕時調用；(4)在智能控件化虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)中完成智能虛擬按鈕的制作包括①從非智能虛擬控件庫中選擇一個虛擬按鈕；②對非智能虛擬按鈕進行相應的屬性設置，首先是“風格”屬性的設置，進行外觀的選擇；③對非智能虛擬按鈕進行功能賦予；④對非智能虛擬按鈕進行測試融合，即對智能虛擬按鈕進行自檢，檢查功能是否賦予正確。
8.根據(jù)權利要求1所述的智能虛擬控件的制作方法，其特征是智能虛擬旋鈕的制作步驟包括(1)確定虛擬旋鈕的形態(tài)；(2)針對虛擬旋鈕的主要特征建立虛擬旋鈕的數(shù)學模型，其內容包括①將虛擬旋鈕劃分成幾個模塊幾何形狀、幾何尺寸、顏色、結構參數(shù)，以及儀器調用虛擬旋鈕控件時需要的儀器接口參數(shù)；②分別對這些模塊進行數(shù)學建模，包括三維形狀的建模，真實感處理建模，功能結構建模等；③進行算法設計、數(shù)據(jù)結構設計和程序設計，完成了控件三維形狀繪制算法、真實感處理算法、功能結構設置算法等函數(shù)；(3)制造非智能虛擬旋鈕，并存入非智能虛擬控件庫中，步驟是①設計虛擬旋鈕的形態(tài)及屬性，包括風格、尺寸、顏色和字體，以及實現(xiàn)數(shù)字功能必須具有的精度屬性；②將制作完成的非智能虛擬旋鈕存入庫中，作為功能賦予的載體，供制作智能虛擬旋鈕時調用；(4)在智能控件化虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)中完成智能虛擬旋鈕的制作包括①從非智能虛擬控件庫中選擇一個虛擬旋鈕；②對非智能虛擬旋鈕進行相應的屬性設置，首先是“風格”屬性的設置，進行外觀的選擇；然后設置該旋鈕的數(shù)字功能及精度屬性；③對非智能虛擬旋鈕進行功能賦予；④對非智能虛擬旋鈕進行測試融合，即對智能虛擬旋鈕進行自檢，檢查功能是否賦予正確。
9.根據(jù)權利要求1所述的智能虛擬控件的制作方法，其特征是智能虛擬滑桿的制作步驟包括(1)確定虛擬滑桿的形態(tài)；(2)針對虛擬滑桿的主要特征建立虛擬滑桿的數(shù)學模型，其內容包括①將虛擬滑桿劃分成幾個模塊幾何形狀、幾何尺寸、顏色、結構參數(shù)，以及儀器調用虛擬滑桿控件時需要的儀器接口參數(shù)；②分別對這些模塊進行數(shù)學建模，包括三維形狀的建模，真實感處理建模，功能結構建模等；③進行算法設計、數(shù)據(jù)結構設計和程序設計，完成了控件三維形狀繪制算法、真實感處理算法、功能結構設置算法函數(shù)；(3)制造非智能虛擬滑桿，并存入非智能虛擬控件庫中，步驟包括①設計虛擬滑桿的形態(tài)及屬性，包括風格、尺寸、顏色和字體，以及實現(xiàn)數(shù)字功能必須具有的精度屬性；②將制作完成的非智能虛擬滑桿存入庫中，作為功能賦予的載體，供制作智能虛擬滑桿時調用；(4)在智能控件化虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)中完成智能虛擬滑桿的制作，步驟包括①從非智能虛擬控件庫中選擇一個虛擬滑桿；②對非智能虛擬滑桿進行相應的屬性設置，首先是“風格”屬性的設置，進行外觀的選擇；然后設置該滑桿的數(shù)字功能及精度屬性；③對非智能虛擬滑桿進行功能賦予；④對非智能虛擬滑桿進行測試融合，即對智能虛擬滑桿進行自檢，檢查功能是否賦予正確。
10.根據(jù)權利要求1所述的智能虛擬控件的制作方法，其特征是智能虛擬數(shù)顯的制作步驟包括(1)確定虛擬數(shù)顯的形態(tài)；(2)針對虛擬數(shù)顯的主要特征建立虛擬數(shù)顯的數(shù)學模型，其內容包括①將虛擬數(shù)顯劃分成幾個模塊幾何形狀、幾何尺寸、顏色、結構參數(shù)，以及儀器調用虛擬數(shù)顯控件時需要的儀器接口參數(shù)；②分別對這些模塊進行數(shù)學建模，包括三維形狀的建模，真實感處理建模，功能結構建模；③進行算法、數(shù)據(jù)結構和程序設計，完成了控件三維形狀繪制算法、真實感處理算法、功能結構設置算法等函數(shù)；(3)制造非智能虛擬數(shù)顯，并存入非智能虛擬控件庫中，步驟是①設計虛擬旋鈕的形態(tài)及屬性，包括風格、尺寸、顏色和字體，以及實現(xiàn)數(shù)字功能必須具有的精度屬性；②將制作完成的非智能虛擬數(shù)顯存入庫中，作為功能賦予的載體，供制作智能虛擬數(shù)顯時調用；(4)在智能控件化虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)中完成智能虛擬數(shù)顯的制作步驟包括①從非智能虛擬控件庫中選擇一個虛擬數(shù)顯；②對非智能虛擬數(shù)顯進行相應的屬性設置，首先是“風格”屬性的設置，進行外觀的選擇；然后設置該數(shù)顯的精度屬性；③對非智能虛擬數(shù)顯進行功能賦予；④對非智能虛擬數(shù)顯進行測試融合，即對智能虛擬數(shù)顯進行自檢，檢查功能是否賦予正確。
全文摘要
本發(fā)明涉及虛擬儀器的智能虛擬控件的制作方法，制作步驟包括1.確定智能虛擬控件的形態(tài)；2.建立儀器控件的數(shù)學模型，包括對儀器控件進行模塊化分解，數(shù)學建模、算法設計及程序描述。3.非智能虛擬控件庫的建立；4.在Windows系統(tǒng)下建立智能控件化虛擬儀器開發(fā)系統(tǒng)并完成智能虛擬控件的制作包括(1)選擇合適的非智能虛擬控件；(2)對非智能虛擬控件進行物理屬性設置；(3)對非智能虛擬控件進行功能賦予；(4)對非智能虛擬控件進行測試融合。本發(fā)明能夠產生集成性、經(jīng)濟性、參與性及開放性、快速響應性和綠色性等技術效果。
文檔編號G06F9/44GK1555009SQ20031010419
公開日2004年12月15日 申請日期2003年12月29日 優(yōu)先權日2003年12月29日
發(fā)明者秦樹人, 湯寶平, 尹愛軍, 周傳德 申請人:秦樹人