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DDE與COM技術(shù)在組態(tài)軟件開發(fā)中的應(yīng)用
摘要：介紹了VC和Matlab通過(guò)COM與DDE技術(shù)在組態(tài)軟件開發(fā)中的應(yīng)用方法，發(fā)揮了Matlab在數(shù)值計(jì)算中的強(qiáng)大功能和InTouch在人機(jī)對(duì)話界面開發(fā)中的獨(dú)特效果。隨著各類嵌入式系統(tǒng)和現(xiàn)場(chǎng)總線的蓬勃發(fā)展，組態(tài)軟件越來(lái)越成為工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中的靈魂。它在實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、檢索和圖形顯示及人機(jī)對(duì)話等方面都具有獨(dú)特的效果。但是組態(tài)軟件的腳本語(yǔ)言非常簡(jiǎn)單，在數(shù)據(jù)處理、算法實(shí)現(xiàn)等方面相對(duì)薄弱。這從一定程度上限制了組態(tài)軟件在工業(yè)自動(dòng)化中的應(yīng)用。
Matlab作為一款優(yōu)秀的數(shù)值計(jì)算軟件，提供了應(yīng)用于信號(hào)處理、工業(yè)控制、應(yīng)用數(shù)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域的工具箱，但是它對(duì)運(yùn)行環(huán)境的要求非常高，而且占用了龐大的系統(tǒng)資源，生成實(shí)用的人機(jī)對(duì)話界面的能力不強(qiáng)。
為了開發(fā)出具有友好人機(jī)對(duì)話界面、實(shí)現(xiàn)多種控制算法并完成實(shí)時(shí)數(shù)字信號(hào)處理的組態(tài)軟件，可以使用Matlab進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，將處理后的數(shù)據(jù)傳輸給組態(tài)軟件進(jìn)行人機(jī)對(duì)話界面開發(fā)，以此發(fā)揮它們各自的優(yōu)點(diǎn)。這樣，開發(fā)軟件之間的數(shù)據(jù)交換和處理就成為問(wèn)題的關(guān)鍵。
本文根據(jù)Matlab和應(yīng)用非常廣泛的組態(tài)軟件In—Touch提供的編程接口和數(shù)據(jù)通信協(xié)議，提出了一種使用DDE和COM技術(shù)進(jìn)行組態(tài)軟件開發(fā)的方法。
1 基本思路與系統(tǒng)構(gòu)架
動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)交換(DDE)是一個(gè)由Microsoft開發(fā)的通信協(xié)議。該協(xié)議允許在Windows環(huán)境中的應(yīng)用程序之間彼此發(fā)送／接收數(shù)據(jù)和指令。它在兩個(gè)同時(shí)運(yùn)行的應(yīng)用程序之間實(shí)現(xiàn)客戶服務(wù)器關(guān)系。服務(wù)器應(yīng)用程序提供數(shù)據(jù)并接收對(duì)這些數(shù)據(jù)感興趣的其它應(yīng)用程序的請(qǐng)求。發(fā)請(qǐng)求的應(yīng)用程序叫做客戶。InTouch可以利用Microsoft的DDE與其他Windows程序通信，并可同時(shí)作為客戶或服務(wù)器程序。
Matlab提供了多種混合編程的方法，但是這些方法大都不能脫離Matlab的運(yùn)行環(huán)境，也不方便其它應(yīng)用程序調(diào)用。為了擺脫Matlab運(yùn)行環(huán)境，并在其基礎(chǔ)上進(jìn)行功能模塊設(shè)計(jì)，方便其它應(yīng)用程序調(diào)用，MathWorks公司推薦使用COM builder在Matlab環(huán)境下開發(fā)COM。COM是Component Object Module的簡(jiǎn)稱，它是一種通用的對(duì)象接口，任何語(yǔ)言只要按照這種接口標(biāo)準(zhǔn)就可以調(diào)用它。
這樣，可以使用Matlab開發(fā)COM組件，在VC下開發(fā)DDE服務(wù)程序，使其與InTouch進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，而這個(gè)DDE服務(wù)程序調(diào)用Matlab開發(fā)的COM進(jìn)行數(shù)值處理和算法實(shí)現(xiàn)。在實(shí)際工業(yè)自動(dòng)化的組態(tài)軟件開發(fā)中，可以使用VC進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集、命令的發(fā)送和復(fù)雜的流程控制；使用Matlab下開發(fā)的COM完成復(fù)雜的算法實(shí)現(xiàn)和數(shù)字信號(hào)處理編程；在InTouch下實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話界面并接收使用者的命令。具體的系統(tǒng)構(gòu)架如圖1所示。
2 應(yīng)用實(shí)現(xiàn)
Windows DDE功能應(yīng)用的核心是DDE事務(wù)管理庫(kù)(DDEML)，它負(fù)責(zé)管理Windows操作系統(tǒng)下應(yīng)用程序間的DDE會(huì)話和通信，還向用戶提供了一系列的應(yīng)用程序接口API函數(shù)。
DDE實(shí)現(xiàn)程序間的通信是通過(guò)三個(gè)標(biāo)識(shí)約定的：
應(yīng)用程序名(Application)：進(jìn)行DDE對(duì)話雙方的名稱；
主題(Topic)：被討論的數(shù)據(jù)域；
項(xiàng)目(Item)：被討論的特定數(shù)據(jù)對(duì)象。
在DDE服務(wù)程序中首先使用DdeInitialize進(jìn)行初始化，然后調(diào)用DdeCreateStringHandle建立應(yīng)用程序名、主題和項(xiàng)目等標(biāo)識(shí)的句柄，再通過(guò)DdeNameService在操作系統(tǒng)中注冊(cè)DDE服務(wù)程序的名字。根據(jù)這些句柄，客戶程序就可以使用它提供的DDE服務(wù)了。在VC 中的程序?qū)崿F(xiàn)如下：
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