过程控制编程之简要探讨

过程控制编程之简要探讨

发布日期：2009-3-9 0:42:32  浏览次数：3209

抽像一点讲，过程控制渗透在生活的各个角落。特别是在数控行业，尤为明显。早期在PLC时代，几乎是一统天下。当大小不一的控制卡公司如雨后春笋般成长起来时，控制卡在过程控制逐步体现出强劲优势。 其编程手段往往邦定非常成熟的编程工具，如：CB,VC,Dephi,CB。故其推广非常迅速. 很快拥有大量客户群。
但是，作为编程者，碰到同一程序需要控制多个同样设备时（动作不一定同步），往往在Window多任务系统的影响下，很快想到多线程技术，其实多线程编程对系统依赖性较强，不同级别的处理，将导致程序的维护成本增加，并且还需要考虑线程之间的通讯，使编程起来较为麻烦。事实上，依靠过程编程的思想，会使程序获得更简单的做法。
纯粹从编程角度来看，过程控制编程应包含几个要素，下面以C++伪码方式来表示一个类，较易说明问题：

/**************************
一个动作封装类,包含一个
设备的所有执行动作
**************************/
class CAction
{
public:
CAction():m_nWorkStep(-1000){}
~CAction(){}
public:
enum{ None, Inital, Start, Stop, Pause, Continue };//部分控制标记

public:
int Control( int nStatus, void *pParam ); //要素2: 一定可以接受外部控制
int Run( void *pParam ); //要素3: 绝对有一个不断推动的执行过程(这是整个过程编程的心脏所在)

public:
int m_nWorkStep; //要素1: 必须有一个工作执行步
private:
void * m_pMemberData; //要素4: 可选,邦定被操作的数据
// ..其它辅助变量
};

要素5：可选，为了能与外界用户进行沟通,Control函数与Run函数，须选择一个参数，满足用户的输入输出。但由于用户可选项太多，故古人告诉我们，万事皆空即是成功，对于C++而言，没有比void *类型更有前途了（若想体会，需搭配类型转换更有潜力）。早在一年前，本人写过一个过程控制器编程，并有成功实例，但今次版本，更有精装之特点。

住下再参见一下Control函数，及Run函数的一个小样例，这将是程序员发挥强劲功能的场地所在。如下：

int CAction::Control( int nStatus, void *pParam )
{//此处的设计需要一点技巧，当然完全取决程序员的经验，和对控制的理解
switch( nStatus ){
case Inital:
m_pMemberData = pParam;//初始化邦定的用户数据
break;
case Start:
m_nWorkStep = 0; //一般令第0步作为开始较易理解
break;
case Stop:
m_nWorkStep = -1000;//停止
break;
case …//其它略去
default: break;
}
return m_nWorkStep;//返回值可自定
}

int CAction::Run( void *pParam )
{//以下为一个动作不断返回，直至接受到停止指令
switch( m_nWorkStep ){
case 0:
if( IsMove() ) break; //正在忙，不执行
Move(1600); //正向移动1600单位
m_nWorkStep++; //跳至下一步
break;
case 1:
if( IsMove() ) break; //正在忙，不执行
Move(-1600); //反向移动1600单位
m_nWorkStep=0; //再回至第0步
break;
case –1000: break;//停止
default: break;//此句最好有，以便于理解
}
return m_nWorkStep; //返回值可自定
}
对于Run函数须谨记一点：不要有长时间的循环操作，更不要有死循环，否则另外设备无法正确动作，因为另外的设备Run函数无法被激活执行，心脏无法跳动，只好等死吧！
当然，还须担心一点：多个设备同时执行时，其实时性会下降一点，若没有特别高的要求，在现今CPU狂奔的时代，以上程序框架足已满足90%的需求，还是有学习和理解的必要吧！

以上的框架出来了，那么如何操作使设备驱动起来呢，不管在DOS亦或在Window系统环境里，以下的思路都一样，参见伪代码如下：

const int nSize=10; //定义10台设备对象
CAction exeArray[nSize];
BOOL bRunning=FALSE;//控制整个驱动的标志

Void OnRunAction()//启动函数
{
//初始化一下
for( int i(0); i〈nSize; i++)
exeArray[i].Control( CAction::Inital, ( void *)userData );//userData由用户选择

bRunning = true;//外部控制变量
for( i=0; bRunning; i=(i+1)%nSize)//给予运行时间，即是驱动了
{
exeArray[i].Run(( void *)userData); //不断驱动Action设备（即激活心脏）
DoEvents();//做其它事情，如系统消息检测，以防止死机
}
}

DoEvents函数功能的详解可参见本人的〈〈DMC1000控制卡不能响应系统消息〉〉，上面有不同编程工具下的实现源代码。

void OnControlAction()
{
for( int i(0); i〈 nSize; i++)
exeArray[i].Control( Caction::（/*用户想要的动作*/）, ( void *)userData);
}

void OnOver()
{
bRunning = FALSE;//结束驱动
}

注意：有很多程序员在不同编译器下，需要不同的OnRunAction函数版本，以上实现最为简单，但有一些较特殊。比如：在程序启动时，就驱动所有设备，这点本人在VC6.0环境有过经验，可以分享一下，其它环境下，还需同胞们一起去努力发现。

还有一点声明，多线程技术也不是一无是处，在花费时间较频繁的通讯编程方面，它的优势，还是有相当的诱惑力。