自动机械试验台的设计模式

Question

背景

我有一个测试夹具，上面有许多通信/数据采集设备，作为产品线路测试的终点。

由于在工作台上使用了各种各样的传感器，并且需要在接近实时的情况下运行测试过程，所以我很难对程序进行结构化，以便以后进行更友好的修改。例如，国家仪器USB数据采集器用于控制模拟输出(load)和监视模拟输入(电流)、具有串行数据接口测量位置的数字天平、具有不同串行数据接口的空气压力表，以及通过处理自己的串行通信的专用DLL进行接口的产品。

硬部分

“实时”方面的节目是我最大的绊脚点。例如，我需要时间，产品需要多长时间从0位到10,000位到十分之一秒。当它在旅行的时候，我需要增加NI DAQ的输出，当它达到6,000位时，当它到达8,000位置时，我需要把它拉低。这种控件在浏览NI的LabVIEW文档时看起来很容易，但我现在只能使用C#。所有的外部通信都是通过轮询来完成的，这就造成了很多烦人的循环。

我已经建立了一个松散的生产者消费者模型，在这个模型中，生产者线程循环读取传感器并设置输出。使用者线程执行包含定时循环的函数，这些循环轮询生产者获取当前数据，并根据需要执行移动命令。UI线程轮询两个线程，以更新指示当前测试进度的一些量规。

不确定从何处启动

对于这种类型的应用程序是否有更合适的模式？

在软件(非LabVIEW)中编写与外部传感器等接口的控制回路，有什么好的资源吗？

Answer 1

这是一个很好的问题，在很大程度上依赖于上下文。我的方法是描述可供您审阅的模式。以下是一个高级别的概述。

我在看“设计模式-可重用的面向对象软件的元素”一书，作者是Gamma，Helm，Johnson和Vlisside。它是为C++编写的，但在很大程度上适用于C#。

1. 反模式。设计模式的一个缺点是，仅仅为了这样做，就有可能应用它们。重要的是要认识到，这些模式解决了具体问题，除非存在这一问题，否则不应加以实施。这样做将是一种反模式。
2. 正面。“为子系统中的一组接口提供统一的接口。”这对于您将所有完全不同的对象分组到一个接口中可能是有用的。这将简化您访问它们的能力，如果它们都被分组到一个名为“Singleton”的“Singleton”中，比如传感器或消费者。
3. 辛格尔顿。保证一个对象的单个实例。这可能有助于与其他模式协作。例如，这可以作为Manager对象或代理使用。
4. 代理。“提供代理项占位符以控制访问。”这可能有助于回顾以抽象您的连接点。
5. 责任链，观察者，发行者订阅者。这就是解耦接口依赖关系的概念。其中之一可能有助于您之间的生产者消费者，以使您的生产者不会挂起等待消费者运行，或响应。相反，所能发生的是事件允许将两者分开。
6. 战略。‘算法系列，封装每一个算法，并使它们可互换。’如果您有不同的行为需要动态地更改不同的状态，这可能会对您有所帮助。
7. 爱尔兰人。这可能为您的循环积累提供一些优化。

同样，这是一个高层次的概述。我确信其中一些并不适合您的实现，但是回顾它们可以让您很好地了解哪些优化是可用的。

最后，请记住，这些模式最好在设计时应用。如果您有一个相当健壮的遗留实现，那么高级别的复杂重构将是一个合理的期望。

还可以查看一下C#特定的模式。通常情况下，当原始模式超越语言的时候，它们就会出现在变形之上。它们可能本质上是相同的模式，但是有了不同的实现特定需求，它们可以更改名称。比如PubSub/观察者。

希望这能帮上忙。万事如意！纳什

Answer 2

你有你所拥有的硬件。然而..。正如您可能知道的那样，Windows OS并不是为精确计时而设计的。外围控制器(在数据采集设备中)通常可以比Windows做得更好。

理想情况下，外围控制器将具有一个功能，它可以接收命令列表，并对其进行计时和执行。本质上，您将在专用控制器上运行实时线程.

分布式控制