基于FLEX技术的硬件设备仿真方法

关于设备及状态及操作方面的免费优秀学术论文范文，关于设备相关论文封面格式,关于基于FLEX技术的硬件设备仿真方法相关论文范文素材，对写作设备论文范文课题研究的大学硕士、本科毕业论文开题报告范文和文献综述及职称论文参考文献资料下载有帮助。

摘 要：为了适应社会的发展,提高工作生产效率,现代企业对虚拟实训的要求与日俱增.应用 Flex 技术对虚拟实务系统的设计开发,实现了培训课程的快速开发、改进了实验系统的界面及其交互方式.给学习者带来了良好的学习体验并提升了学习效果.

关键字：虚拟实务系统；Flex技术；设备仿真

中图分类号：V227 文献标识码：A DOI：10.3969/j.issn.1003-6970.2013.07.032

本文著录格式：[1]贾妙珍,张文辉,王辉,等. 基于FLEX技术的硬件设备仿真方法研究[J].软件,2013,34（7）：92-94

0 前言

员工培训是企业风险小,收益大的战略性投资,因此现代企业培训对于企业发展具有十分重要的意义.随着高新技术行业发展的日新月异,设备更新换代频繁,整个社会对企业员工培训提出了更高的要求.与此同时,由于多媒体技术、虚拟技术和网络技术迅速发展,通过网络构建的虚拟实验平台已经投入使用,我国也早已开展了这方面的研究工作,并实现了实验性质的教学单元.清华大学、北京大学、上海交通大学、华中科技大学等高校分别建立了电子教室,其中有少数电子教室提供了有限的虚拟实验功能.[1]

虚拟培训的实现为企业员工的培训提供了新的可能,不仅能有效缓解企业在培训经费等方面面临的困难和压力而且可以突破传统培训的各种限制,让学员安全、自由地在网上进入虚拟实训室,反复完成各种操作培训,极大提高培训教学效率和质量.但是由于其开发的过程较长,工作量较大且更新速度缓慢等,导致虚拟培训在现实中的应用并不广泛,而且并未起到其应有的作用.

为解决这一问题,使虚拟培训发挥其应有的作用,本文以笔者参与研究的本校科研项目“虚拟实务培训系统的设计与实现研究”为例,重点阐述设备仿真操作系统如何快速生成虚拟培训课程及其前端硬件仿真的开发过程、效果及今后的发展.

1设备仿真操作系统的设计思想及技术选择

1.1设备仿真操作系统的设计思想

现有的种种虚拟实验类软件或远程培训课程,每新增一门课程或者新增一个实验内容都必须新建一个完整的工程从头做起,导致工作量过大,更新速度缓慢.为解决这一问题,经课题组研究讨论,决定摒弃设备运转时的内部逻辑,只关注其外部表现.同时根据有限状态自动机理论,将设备每一个稳定的外部表现定义为不同状态.

一个有限状态机是一个设备,或者一个设备模型,具有有限数量的状态,它可以在任何给定的事件根据输入进行操作,使得设备从一个状态跳转到另一个状态,或者是促使一个输出或者一种行为的发生.一个有限状态机在任何瞬间只能处在一种状态,因此,将设备的外部表现分解为易于处理的状态,在每个状态下,所有允许的输入为该状态的输入集,该输入集中的每一个输入都对应设备的一组反馈（输出）,以及下一个状态.在设备仿真操作系统中,通过对每个设备操作实验抽象化为状态转移表的形式,可以简化实验的逻辑关系,减少开发所需的工作时间,一旦有新的设备投入使用就可以在短时间内完成对其虚拟环境的映射.

1.2设备仿真操作系统的技术选择

在信息技术飞速发展的今天,有许多编程语言及开发工具供我们选择.实际上,开发人员使用任何类似记事本的工具都可以创建应用程序,但是“工欲善其事,必先利其器”.为了能在不损坏系统功能的前提下最大程度的提高系统的开发速度,缩短开发周期,选择合适的开发技术就显得尤为重要.经过调查研究发现FLEX技术能很好的满足这些要求.

1.2.1 FLEX技术简介

Flex通常是指Adobe Flex,最初是由Macromedia公司在2004年3月发布的,基于其专有的 Macromedia Flash平台,它涵盖了支持富客户端技术RIA（Rich Inter Applications）开发和部署的一系列技术组合.

Flex技术主要由进行应用程序界面组件的XML标记语言、处理用户和系统事件的脚本语言ActionScrip、基础类库、运行时的即时服务以及生成swf的编译器组成,并提供了封装完善的容器来轻松实现界面布局[2].使用Flex开发的应用程序能够在装有Adobe Flash Player的桌面平台上运行,支持应用程序外观进行完全自定义,支持各种连接到后端和服务的方法.[3]

1.2.2 Flex技术的优势

（1） Flex技术在设计中采用了 MVC 设计模式,通过将模型、视图与控制器的分离,实现了系统开发时其业务逻辑和用户交互的独立.所以在系统开发时用户交互界面与业务逻辑可以分开设计实现,互不影响,这样提高了系统的可维护性、可修复性、可扩展性、灵活性以及封装性.

（2） Flex技术为开发者提供了多种实用的组件,支持种类广泛的界面控制元素,包括：容器类Canvas、控件类Button、导航类ViewStack、HttpService 组件等,同时Flex技术还允许开发者根据需求自定义组件,这些控制元素可以很好的与数据模型相结合.利用这些控制元素开发者可以方便快捷的实现操作系统的界面设计以及与后台数据库的交互.另外,Flex 能够利用级联样式表（CSS） 方便快捷的控制整个应用的外观,还能够应用皮肤（Skin） 改变控件的观感,给用户提供美观且风格一致的体验.[4]

（3）Flex技术开发的程序采用页面无刷新技术,且具有统一的界面显示效果.因为利用Flex技术开发的程序最终会编译生成.swf的文件在Flash Player上运行,可以加载一次,并多次使用,且可以离线运行.同时由于 Flash Player 具有跨平台的特性,可在不同的浏览器、操作系统下运行.使用 Flex 创建的程序运行于使用 Adobe Flash Player软件的浏览器中,它们可以跨所有主要浏览器、在桌面上实现一致的运行.[5]这为前端的界面兼容性设计节省了大量的时间. 2虚拟实务系统中设备仿真表现层的实现

2.1系统总体架构

本系统结构按照标准化、结构化、层次化、平台化、模块化的思路设计,三层分别是提供数据存储的数据层,采用oracle数据库实现；接收并返回数据的数据处理层,由JSP和Ja处理函数实现；与用户交互的表现层,由FLEX网页形式实现.

2.2用户操作界面的设计

用户操作界面由三部分组成：软件展示区、硬件展示区、交互区.如图2所示.

（1）软件展示区的作用是当模拟某些需要进行软件设置的设备：如路由器时,来显示其设置界面.通过对软件展示区添加相应的组件,可以使其在指定区域接受字符串输入、按钮操作、菜单操作及选择框操作输入等操作.

（2）硬件展示区的作用主要是仿真设备的硬件操作,使用户可以通过虚拟操作来体验真实设备上的操作,并在用户做出某个操作后显示其对应的状态.通过对硬件展示区添加相应的组件或处理函数,可以使其实现开关按钮、旋钮、扳键、插线等操作.

（3）交互区主要扮演的是教师的角色,根据学员的不同操作给予提示并对其操作进行评价.通过在数据库中根据状态和输入的组合,生成操作反馈评价库,当学员进行相关操作时,在此区域将反馈评价内容予以显示；交互区还包括一些菜单及快捷键,通过这些按钮可以对学员的操作进行时间统计、正误操作等方面的统计,在此也可以退出或重新登录操作系统.

2.3硬件展示区界面的实现

根据操作系统的设计思想,我们将设备的状态抽象出来,即将操作界面中软硬件以及交互区三个区域的组合视作一个完整的状态.为了尽量减少工作量并便于处理,硬件仿真主要是对硬件设备不同状态拍照,并规定其格式为.png格式,尺寸为357*255,此尺寸主要是考虑到不同屏幕的尺寸,为了能尽可能少的出现滚动条影响用户体验,通过实验决定采用此尺寸.

还可根据需要在标签中设置button控件的其他属性,例如：alpha值、id等.同样扳键动作可利用Hslider控件来实现.

旋钮动作虽然相对复杂,但可以通过对不同照片的不同位置添加button控件实现.以上功能都可以通过Flex提供的控件实现,而线缆的拖放动作却没有专门的控件,但是Flex为我们提供了DragManager类来管理拖拽操作,并监听拖放目标上的拖放事件,通过该类我们可以实现线缆拖放的动作.

拖拽的过程共有三个,分别为：拖,移动和放.

2.4 硬件设备仿真与后台数据库的交互方法

send函数发送对应的动作序号至业务逻辑JSP页面,JSP页面通过调用数据库处理函数,在状态转移表中查询该动作对应的下一条跳状态,进而在状态表中查询出该状态对应的硬件视图编号,然后将编号返回至JSP页面,并通过response内置对象,将编号以xml形式的字符串返回至Flex页面,Flex页面中,通过对视图编号和viewstack的selectedindex属性进行动态绑定,即可实现根据视图编号切换至相应的canvas视图,从而实现状态的跳转,进而实现系统功能.

3.结束语

基于 Flex 的虚拟实务操作系统的实现,大大降低了培训的成本,使学习者不用花费太多的时间等待页面跳转和刷新,同时其强大的界面交互能力和富客户端技术给学习者带来了良好的学习体验,能够激发学习者的学习兴趣,改善培训的质量,该系统尤其适用于远程培训的实验课程.Flex 技术的在虚拟培训系统的开发中具有广泛的应用前景.