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1、浅谈怎样培养农村小学生对科学常用实验仪器的正确操作能力1、相关定义1.1、嵌入式系统的定义 System)有代表性的定义是根据 IEEE(国际电气和电子 工程师协会)的定义:嵌入式系统是”用于控制、监视或者辅助操作机器、设备或 工厂的装置”(原文为 devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants)。嵌入式系统通常由嵌入式处理器、外围设备、嵌 入式操作系统和应用软件等几大部分组成。 1.2、嵌入式系统定义 嵌入式系统本身是一个相对模糊的定义。其实在人们周围处处都
2、存在着嵌入 式系统的应用,比如 MP3,手机或者智能卡,甚至在人们熟知的汽车,电梯,厨 房设备,电视,录像机中也都有着嵌入式系统的身影。嵌入式系统早期主要应用 于军事和航空,航天等领域,以后逐步广泛的应用于工业控制,仪器仪表,汽车 电子,通信和家用消费类等领域。 对于嵌入式系统的定义,各方给出的答案各不一样,有的是从其应用角度定 义的,有的是从其组成的方面来定义的,当然也有在其他方面定义的。通用的定 义基本如下:嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软/硬件可裁 剪,功能,可靠性,成本,体积,功耗严格要求的专用计算机系统。广而言之, 可以认为凡是带有微处理器的专用软硬件系统都可以称为嵌
3、入式系统。嵌入式系 统采用”量体裁衣”的方式把所需的功能嵌入到各种应用系统中。它融合了计算 机软/硬件技术,通信技术和半导体微电子技术,是信息技术 IT(Information Technology)的最终产品。 1.3、移植的概念 可移植性是指应用程序从一个计算机环境转移到另一个计算机环境的迁移程度 42。如果一个程序能够运行于一个新的环境,并且其移植费用低于重新开发一个系 统的费用,则说明它具有可移植性。可移植性并不是指程序可以不作修改就可以在 任何计算机上运行,而是指当运行环境有变化时,程序无需作很多修改就可运行。 通常可移植性好的软件只需少量修改和重新编译就可在多个不同平台上使用。如图
4、 5.1 所示: 图 5.1 可移植性的概念 如今,可移植性已成为一种人们日益期望的软件属性,原因在于43: 首先,任何成功的程序几乎总是要被用到设计时不曾考虑到的新环境中去,把 一个程序设计的具有通用性,就会便于以后更好的维护和使用。 其次,环境总是在变,当编译系统、操作系统或者硬件升级的时候,其特性可 能就不同了。程序对系统特征依赖越少,就越容易适应改变后的环境。 最后,也是最重要的,可移植的程序总是更优秀的程序。 一般地说,可移植程序设计技术与优良程序设计技术是密切相关的。 通常,可移植性涉及到的问题主要有三方面: 1.不同操作系统间的可移植性。可以是类操作系统,如 Unix 和 Lin
5、ux。也可以 是完全不同的操作系统,如 Windows 和 Linux。 2.不同供应商编译器间的可移植性。包括使用不同的编译器 C 和作为 C+代码 进行编译等方面。 3.不同硬件间的可移植性。比如数据长度、字节顺序以及其他可能影响可移植 性的硬件差异等。 43 第 5 章 监测软件的可移植性研究 44 目前,可移植性主要分为两个层次:目标代码级和源代码级。以基于 Java 虚拟机 为代表的目标代码以及跨平台方法,其特点是可以做到”一次开发,到处运行”,在 目标代码级上实现了可移植性。然而,在某些场合下要求程序具有很强的实时性, 这时采用 Java 就不太合适了。在源代码级上实现可移植性,就
6、是利用大多数平台所 共同支持的一种计算机语言,如 C 语言,用同一个源程序在不同平台上编译链接, 生成目标代码,并取得相同的运行效果,从而实现程序的跨平台运行。 1.4、内部消息定义 IT 流程自动化系统是为管理数据中心的运行而设计的,因此必须考虑数据中 心管理的可管理性和实用性需求。 对于可编程受控端,安装于受控端的控制代理需要与主控端进行通信。主控 端与控制代理之间传递的信息至少应包括指令和指令执行的中间结果和最终结 果,同时,为了增强系统的可管理性,主控端还应该具有向控制代理发送中断信 息以中断当前指令的执行的能力,同时,为了满足数据中心的运维管理的实用性 需求,控制代理还需要向主控端传
7、递心跳信息以确认控制代理系统运行正常,可 以接收指令。 为了使信息的传递有效可靠,主控端与控制代理之间的通信可以采用消息通 信24的方式。传递的消息如图 3.2 所示包括: 指令消息; 中断消息; 中间消息; 结果消息; 心跳消息。 主控端向控制代理发送命令消息、中断消息。受控端向主控端发送结果消息、 心跳消息、中间消息。消息的发送端首先需要合成消息体,确定目标队列,并将 第三章 IT 流程自动化管理系统需求分析17 消息发送到指定队列。消息的接收端接收到消息之后,需要分解消息内容,获取 信息,执行后续处理。 指令消息 中断消息 主控端 中间消息控制代理 结果消息 心跳消息 图 3.2 内部消
8、息类型示意图 流程管理系统的主控端和受控端之间都通过消息队列进行信息传输。表 3.3 给出各种消息的参考格式定义。 对于消息中各部分内容的具体说明如下: ITPA、CMD、REPLY、STOP、HEARTBEAT 等为固定值。 system= ITPA作为消息内容的开头,用于识别该消息是ITPA系统的消息。 para_value=(para1=v1|para2=v2)中的参数名和参数个数根据命令的具体 要求来决定。 返回消息中给出出错代码的信息,drpcode=出错代码,其中出错代码 可以为空。 msg=(m1=info1|m2=info2|m3=info3) 中的返回消息名和返回消息个数将
9、根据命令的具体要求来决定。将包含返回的代入参数信息(代入参数名=代入 参数值)。 para_value 和 msg 的内容部分包含在括号内,以竖线分隔,可以为空。 ip=a.b.c.d 用于与受控端 IP 进行匹配,由受控端验证命令的接收方是否 正确。 status= SUCCEED|FAIL|INFO|TIMEOUT|STOP; 定义了本返回消息的状 态标记。其中:INFO:表示中间返回状态, 其他都表示最终的返回结果。 STOP 状态表示执行的功能因收到中断指令而停止处理。 detail=(any info)部分将作为返回消息的最后内容,括号内的部分可以包 含任何内容,也可以为空。 tim
10、e=YYYYMMDDHHmmSS 记录消息入队的时间,在消息接收的时候, 应当判断是否是已经过时的消息,对于已经入队 20 分钟(暂定)以上的消息, 应当不予执行和处理,对于这样的命令消息,直接给出消息超时的回复。 status=TIMEOUT。 中断功能的指令发送,对于组合功能或并发功能的步骤,需要进行判断, 18IT 流程自动化管理系统的设计与实现对于已经完成的功能则不发送,未完成的功能则发送。受控端将不会针对中 断指令专门发送处理消息。中断功能只是加快结果消息的获得。 表 3.3 消息参考格式定义 类 消息格式 说明 型 指system=ITPA;business_id=xxx;bu_e
11、xe_seq=yyy;step_no=n主控端发给受 令nn;entry_no=aaa;com_flag=0/1;com_id= 组 合 功 能控端的功能指 消号 ;step_seq= 步 骤 执 行 序 号 ; func_id=zzz;令消息。 息para_value=(para1=v1|para2=v2); ip=a.b.c.d; time=YYYYMMDDHHmmSS; type=CMD; file=执行文件 名; cmdline=包含参数的执行命令行 中system=ITPA;business_id=xxx;bu_exe_seq=yyy;step_no=n主控端发给受 断nn;entr
12、y_no=aaa; com_flag=0/1;com_id= 组 和 功 能 号 ;控端的中止功 消step_seq= 步 骤 执 行 序 号 ; func_id=zzz;能执行消息 息para_value=(para1=v1|para2=v2); ip=a.b.c.d; time=YYYYMMDDHHmmSS; type=STOP 返system=ITPA;business_id=xxx;bu_exe_seq=yyy;step_no=n受控端发给主 回nn; entry_no=aaa; com_flag=0/1;com_id= 组 和 功 能 号 ;控端的返回消 消step_seq= 步 骤
13、 执 行 序 号 ; func_id=zzz;息,包括结果消 息para_value=(para1=v1|para2=v2); ip=a.b.c.d;息和中间结果 time=YYYYMMDDHHmmSS; type=REPLY;消息。其中: status=SUCCEED|FAIL|INFO|TIMEOUT|STOP; drpcode=msg 信息中将 出 错 代 码 ; msg=(m1=info1|m2=info2|m3=info3);包含返回的代 detail=(any info)入参数信息以 及出错代码信 息 心system=ITPA;type=HEARTBEAT;受控端发给主 跳host
14、name= ; time=YYYYMMDDHHmmSS;控端的心跳消 消cmdnum= ; cmdinfo=“ “ 其中: 的格式为: func_id=zzz;para_value=(para1=v1|para2=v2);starttime = YYYYMMDDHHmmSS; cmdline=包含参数的执行命令 行 第三章 IT 流程自动化管理系统需求分析19 中断功能的指令发送,对于组合功能或并发功能的步骤,需要进行判断, 对于已经完成的功能则不发送,未完成的功能则发送。受控端将不会针对中 断指令专门发送处理消息。中断功能只是加快结果消息的获得。 com_flag=0/1:消息中的功能指令为
15、一个组合功能的组成部分的标记,0- 表示是组合功能,1-表示不是组合功能。 com_id=组合功能号:消息中的功能指令为一个组合功能的组成部分的附 加信息,将组合功能编号填在此处,如果为普通功能,则 为空。 step_seq=步骤执行序号:针对流程中每个步骤的执行,设置此顺序增 1 的标记,用于区分同一定义步骤的多次执行。 file=执行文件名 :给出在受控端执行的命令文件的名称 cmdline=包含参数的执行命令行:给出在受控端执行的命令及参数的信 息。 1.5、附录:技术规范中的些定义书A版规定) 1)第一组事件 第一组事件涉及的范围包括: a)超出运行中应遵守的与核安全相关的重要设计假设
16、; b)反应堆停堆保护与专设安全设施系统不可用。 这一组事件的发生将导致三到安全屏障(燃料包壳、一回路压力边界,反应 堆厂房)损坏的风险增加及可能导致超出设计限制的放射性后果。 2)第二组事件 与第二组组事件相关的设备和系统必须保持其可用性,因其不可用性将 直接影响对异常情况的监控、诊断及处理。实际上,不属于第一组的所有事 件,均归入第二组。 3)可用性 一般说来,如果可以证明某一设备或系统能及时地执行设计赋予的特定 功能,同时又具备所要求的性能水平,则认为(部件、设备或系统的)安全功 能是可用的,特别是该系统或设备功能所必需的仪控设备和辅助设备是可用 的。与该设备或系统相关的”安全系统定期试验监督大纲”中定期试验至少己 正常完成(试验周期、裕度、运行模式都得到遵守)且其结果是满意的。 一个可用的设备不一定必须处于运行中。 4)不可用性 安全功能不能满足可用性定义中所规定的所有条件时,则视其为不可用。 注:对某一要求监测的参数的仪表的不可用进行处理时,
