人机接口设备——开关类部件的仿真实现

摘? 要 本文先简要介绍了仿真的基本理论，现状及发展前景，然后说明本毕业设计的研究目的和意义。开关类部件的仿真是为了在虚拟的接口实验平台上，以计算机软件模拟实际环境进行科学实验。本设计中主要研究的是机械类开关，包括单刀单掷开关和单刀双掷开关及键盘开关。详细分析了这些开关的机械物理特性，特别是开关在开、合过程中的瞬态响应特点。利用MFC类库和Visual C++提供的高度可视的应用程序开发工具对开关类部件进行模拟仿真设计：首先由虚拟实验平台统一设计的器件基类，派生出对应的开关器件类，通过重载基类中的一些虚函数，仿真实现开关的相应功能特性，包括对输入输出信号的响应及鼠标响应模拟开关动作，不同的执行动作，会使开关有不同的状态，同时也会改变管脚信息。再将器件类封装成DLL模块，以便在实验时，通过特定的接口调用这些器件功能。根据开关的种类将每个种类写成独立的DLL模块。对于单刀单掷开关和单刀双掷开关，经测试，基本达到设计目标，但对于键盘类开关，由于某些技术上和知识上的不足，在本设计中没有成功设计出相应的DLL模块，有待以后改进。 最后对设计研究工作进行了总结，指出了研究上的不足及改进方向，说明了在本次设计中的收获。 关键词： 开关的种类；开关的特点；时间响应；仿真实现 模块划分是系统分析中非常重要的一部分，下面是模块划分时的基本原则。 1独立性：让模块直接内的关系减到最少。理想的状态就是模块之间没有关系，但这种情况不符合现实。既然是同一个工程，模块之间自然都会存在一定的联系，只要想办法让模块之间的关系尽量简单就可以了。 2接口简单化：让模块之间的接口尽量单纯、简单、易用。即让公用函数和公用变量尽量地少。 3分层处理：吸取Windows操作系统对模块做分层处理的经验。建立一些中间模块，让两端的模块来完成相互调用的透明化。 4容易合并：容易将划分的模块进行合并。例如将一个工程的各个功能模块分别设计成可执行文件，然后用一个总模块将这些模块关联起来组成一个工程。这种情况下，对模块独立性要求较高，模块之间几乎没有任何关系。 5可测试性：尽量使每个模块都可以单独进行测试。 上面的5条是参考原则。既然是参考原则就不会完全执行。完全按照一个教条去执行真的很困难。只要在做模块划分的时候能经常记起这些原则，然后稍加注意就OK了。另外，在这5条原则中，第一条是根本，能把这一条做好，下面的一些就容易实现了。在做模块划分时一定要始终贯穿独立性的思想。