VMIDS开发系统的发展历程

VMIDS开发系统的开发已经三个阶段（版本）：VMIDS1.0、VMIDS2.0和VMIDS3.0。后续版本是对前面版本的继承和发展，并进行了重大改进。

1.VMIDS1.0开发系统

VMIDS1.0是VMIDS开发系统的系统原形，如图10-16所示，它的主要目的是为了实现秦氏模型的基本思想，检验该思想的可行性和先进性。

VMIDS1.0开发系统采用简单的前后台设计，前台有控件选择创建菜单——控件库，仪器拼搭场，此外还有“编辑/运行”控制，后台由一个程序实现。控件库用于存储一个个已经制作完成的智能虚拟控件；仪器拼搭场用于将智能虚拟控件拼搭成智能控件化虚拟仪器；“编辑/运行”控制的作用是使系统可以分别处于“编辑”和“运行”状态。当系统处于“编辑”状态时，可以将控件库中的智能虚拟控件调入仪器拼搭场，可以对仪器拼搭场中的智能虚拟控件进行任意移动、功能“赋予”、属性设置、删除等，以拼搭出所需要的虚拟仪器；当系统处于“运行”状态时，只能运行已拼搭好的智能控件化虚拟仪器，而不能再移动、编辑智能虚拟控件。“编辑/运行”控制的切换可通过布尔变量来转换。为能对智能虚拟控件进行功能“赋予”，改变大小、形状、颜色、纹理等属性，灵活地调用（根据需要添加或删除控件），为智能虚拟控件建立了功能“赋予”、“属性设置”、“删除控件”三个菜单项。系统模型的前台和后台之间通过消息传递进行联系，即前台向后台发出请求消息，后台根据所请求的信息进行后台处理，然后将处理结果传回前台进行显示或展现。

VMIDS1.0重点在于研究与学习秦氏模型的思想，实现了秦氏模型所论述的基本功能，易于理解，但功能单一，程序运行效率低。

图10-16 VMIDS1.0开发系统

2.VMIDS2.0开发系统

VMIDS2.0继承了1.0版本的一些特点，例如依然提供了菜单选择和创建控件、“编辑/运行”控制菜单和形式基本相似的拼搭场结构。同时，2.0版本增加了部分系统控制菜单，虚拟控件工具箱以及系统操作辅助工具。VMIDS2.0开发系统如图10-17所示。

图10-17 VMIDS2.0开发系统

在“系统控制工具箱”中增加了“帮助”菜单，指导用户如何使用开发系统和秦氏模型虚拟仪器。“文件”菜单中包括了“仪器保存”和“仪器载入”子菜单，“仪器保存”用于将拼搭好的仪器保存到硬盘供下次直接调用使用；“仪器载入”则载入保存好的仪器直接使用，与“仪器保存”相对应。“虚拟控件工具箱”则提供了控件选择与创建的形象化选择，用户直接在相应的图标上选取所需的控件，然后在拼搭场创建即可，它与“系统控制工具箱”中的“控件”菜单对应。同时，2.0版本中，提供了更多基本控件模型。“系统操作辅助工具”主要提供一些在拼搭过程中方便操作的快捷操作，例如控件的一次多选、所选控件的位置对齐、所选控件的大小一致等。

前面是VMIDS2.0提供给用户在操作方面上的一些改进。在软件构架、内部结构等方面，VMIDS2.0版本采用了基于层次消息总线（HMB）的软件体系结构，基于知识的柔性综合集成系统的零编程拼搭机理，对大部分功能和控件建立了相应的模型。

由于采用了HMB模式，VMIDS2.0采用统一的方式刻画智能虚拟控件和由智能虚拟控件构成的智能控件化虚拟仪器系统，并支持智能控件化虚拟仪器系统运行时刻的动态演化；具有标准接口的智能虚拟控件和智能虚拟控件的集成机制，便于集成组装为智能控件化虚拟仪器系统；智能虚拟控件通过总线进行连接，并不要求各个智能虚拟控件具有相同的地址空间或局限在一台机器上，因此支持智能虚拟控件的分布和并发，智能控件化虚拟仪器系统具有并发和分布的特点。(www.xing528.com)

基于知识的柔性综合集成系统既可实现测试集成和控件集成，同时又可对两种集成通过功能“赋予”再实现融合，为形成可复用控件提出软性操作平台，即软设计、软调试、软组合等。柔性综合集成系统相当于虚拟仪器的设计室、工艺室和制造车间的总体。VMIDS2.0支持用户和系统的动态交互，完成系统的动态模拟运行和动态演化。

3.VMIDS3.0开发系统

在VMIDS2.0的基础上，本文作者又对VMIDS系统进行了深层次的改造。在系统内部结构等方面，升级体现在以下几个方面：

1）引入了“岩石模型”的思想，并部分实现了该构想的功能。

2）在对HMB模式的深入分析时候，对VMIDS2.0的软件体系结构进行了改造，采用了作者提出的DR—HMB体系结构模式，这一模式提高了秦氏模型虚拟仪器的运行效率。

3）对开发系统进行了建模。由于是在这一模型的规范和指导下进行开发，使得VMIDS3.0开发系统便于系统的理解和升级，系统增量开发的速度得到了极大的提高。

4）建立了秦氏模型虚拟仪器统一模型，为秦氏模型虚拟仪器的开发和使用建立了统一的规则，规范了该模式虚拟仪器的开发和使用。

5）通过系统可创建脱离系统的秦氏模型虚拟仪器。

VMIDS3.0开发系统如图10-18所示，与VMIDS2.0开发系统相比，在用户操作层面上有如下关键改进：

1）“拼搭场”、“虚拟控件工具箱”和“系统操作辅助工具”的结构和功能基本不变。此外，如图10-18所示，“系统控制工具箱”中增加了部分系统控制，其中最为关键的是，增加了“创建仪器”菜单，利用这一菜单可将拼搭好的秦氏模型虚拟仪器创建成为一个独立虚拟仪器，这一独立的虚拟仪器可以脱离开发系统独立运行。“系统辅助操作工具”中增加了更多的辅助操作，如多个控件全部平移等。“拼搭场”中增加了“运行/编辑”控制，方便用户在两个系统状态下的切换。

2）增加了“岩石模型”仪器库接口。通过这个接口，可方便地调用相应的秦氏模型虚拟仪器；同时，用户可随时向这个仪器库增加新的仪器，或者增加新的“岩层”——不同行业和领域的虚拟仪器。

图10-18 VMIDS3.0开发系统