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摘要：本文主要介紹科基於XPEmbedded的嵌入式數字測厚儀，介紹了XP Embedded的基本概念，數字式測厚儀的軟、硬體及基於XP Embedded的嵌入式數字測厚儀的實現。關鍵詞：Windows XP Embedded；嵌入式系統；數字式測厚儀1、引言隨著計算機技術在各個領域中應用的不斷擴展，對數字化儀器的需求越來越強勁。從實現方式上看，數字化儀器可 以分為兩大類：一類是嵌入式的設計，特點是專用性強、操作簡單、安全可靠，但開發難度相對較大、不易升級、靈活性低；另一類是基於PC機的設計，以PC機為基礎平台，根據應用需要增加硬體板卡，開發的軟體運行在Windows、DOS或Linux操作系統之上。目前在國內，基於PC的系統佔有相當大的比例，這是因為該方式只有以下優點：①具有豐富的、為開發人員所熟悉的各種開發環境和工具軟體，技術資料來源豐富，便於獲取技術支持和進行廣泛的技術交流，能夠方便、快捷地實 現圖形化的人機界而、列印輸出、資料庫管理等功能需求，開發難度相對較低，開發和維護成本相對低廉；②PC機配置靈活，且存在與標準PC機配套的大量標準化產品，可以根據用戶的不同要求自由選擇，便於硬體升級和降低硬體成本；③用戶對開發出的系統在界面、操作方式等方面易於接受和掌握。不過在普通PC機上運行的系統也會出現種種問題，使得開發人員和用戶對其安全性、穩定性有所懷疑。這些問題主 要包括：①操作員的隨意操作可能導致系統運行不正常。如改變系統字體或屏幕解析度，使得繪製的曲線比例不當；或者移動、破壞相關文件，造成系統故障；②由於隨意安裝軟體，導致系統性能下降甚至崩潰。如隨意安裝軟體耗費大量系統資源、感染病毒等。事實上，數字化儀器通常是作為專用儀器使用的，即使它 某基於PC機實現，使用單位也常常希望能夠功能專用化，保證系統的安全穩定，而這些正是嵌入式系統的優勢所在。因此，將嵌入式和基於PC的兩種開發模式有機結合起來，取長補短，成為一種新的研究方向。用戶希望數字化儀器既具有PC機友好的界而、方便的操 作、完善的管理，又像一台專用儀器那樣只能安裝指定的硬體、軟體，執行指定的操作，安全、穩定一如專門設計的嵌入式系統。從系統開發者的角度來看，還希望開發過程儘可能簡化，開發周期儘可能短。利用Windows XP Embedded這一工具.，系統開發者可以在熟悉的普通的Windows XP Professional機器上進行所有必要的開發工作，然後利用Windows XP Embedded提供的全套設計工具，針對目標機（最終提供給用戶使用的機器），創建一個運行時映像（Run Time Image），對所需硬體、軟體及相關配置進行定製。把這一映像部屬（Deploy)到目標機上，即成為一台基於PC機的專用數字化儀器。基於Windows XP Embedded的開發流程示意圖如圖1所示。本文根據「金屬覆層厚度測量」這一實際應用的需要，在 普通Windows XP Professional機器上進行了數字測厚儀的軟、硬體設計工作，並利用Windows XP Embedded實現了基於普通PC的專用數字化測厚儀。2、XP Embedded基木概念Windows XP Embedded 採用與 Windows XP Professional 相同的二進位代碼，提供豐富的、可選擇的定製化特性，從而使開發人員可以根據需要對系統進行自由裁剪。Windows XP Embedded構建在已經得到驗證的Windows 2000代碼庫基礎之上，它提供了業內領先的可靠性、安全性和 性能，並且具備最新的多媒體、Web瀏覽、電源管理及設置等支持功能。集成了最新的嵌入式支持功能，還包含一套設計工具集，這套工具使得開發人員能夠更快速配置、構建並部署智能化的設計方案。開發人員設計好數字化儀器的硬體之後，可以在普通Windows XP系統中完成相關係統軟體的全部開發工作，此後利用 Windows XP Embedded 的設計工具 Windows Embedded Studio，構建運行時映像，並將此映像部署到己安裝好相關硬體的目標機上，即可得到一台定製的數字化儀器。Windows Embedded Studio包含的幾種開發工具有：①組 件資料庫（Component Database)：一個包含組件(Component)定義及其它支持數據的資料庫；②目標設計器(Target Designer)：使用從資料庫中選取的組件對運行時映像加以定製，並組裝成實際的運行時映像；③組件設計器(Component Designer):用來創建組件定義的工具；④組件資料庫管理器(Component Database Manager)：將組件定義導入到資料庫中的工具；⑤平台特有的工具：這些工具將協助進行硬體分析、映像部署和數據轉換（例如將INF文什轉換成組件）。利用Windows Embedded Studio的開發步驟如下：（1） 識別目標設備上的硬體為了使實際運行的系統能夠包含所需的組件，首先可以通過手工方式在目標設計器中選擇自定義硬體組件，也可以 使用平台提供的硬什分析工具來識別目標機器上的硬體。目標分析器會對目標機器進行檢測，並創建一個硬體定義，這個定義可以導入到組件設計器或目標設計器中。（2） 選擇運行時映像中所需的特性與功能嵌入式平台提供了大量可供選擇的特性，例如在Windows XP Embedded中，可以選擇包含底層系統特性，如FAT或NTFS，也可以選擇包含各種應用程序，如Windows Media Player 或 Internet Explorer等。藉助目標設計器，還可以通過組件設置對組件的行為加以定製。這些設置由組件的創作者定義，但是設置的取值可以由用戶來設定。例如，如果目標的配置中含有Internet Explorer 組件，那麼，就可以設置瀏覽器的主頁和標題欄。通常，平台所提供的組件無法滿足目標系統需求。因此， 需要在運行時映像中增加某些定製化組件，用來支持附加硬體或應用程序。這些組件可以通過導入INF文件的方式進行創建或者使用組件設計器及Windows Embedded Studio平台特有的工具進行創建。（3） 構建運行時映像使用Windows Embedded Studio 工具創建運行時映像有別 於通過源代碼構建應用程序。目標設計器並非通過編譯OS 源代碼的方式來創建新的映像，它只是將OS的組件部分重新進行組裝。運行時映像中包含所選組件的相關資源、註冊表設置以及從組件資料庫中複製而來的文件。該映像放置在指定的路 徑中，並且必須在啟動前傳輸到目標系統中。只體構建過程主要包括以下步驟：①檢査並解決相關性問題。在目標設計器中進行相關性檢査，這一步驟能夠確保包含所有適當的組件以及這些組件所必需的資源；②組裝文件與資源。目標設計器將創建目錄結構，將這些文件複製到合適的運行時映像目錄屮，並創建相應的註冊表結構。（4） 部署運行時映像由於運行時映像是在開發系統中創建的，因此，必須將其傳輸到目標設備中。可以使用平台提供的部署工具來傳輸相應的運行時映像，或是簡單地將其直接拷貝到目標設備中。……本文由保定市藍鵬測控科技有限公司編寫小編公眾號：gh_7003a9192a4d