序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇軟件開發(fā)論文范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質，帶來更深刻的閱讀感受。

篇（1）

論文是在導師***教授的悉心指導和關心下完成的，值此論文工作結束之際，學生謹向*教授致以崇高的敬意和衷心的感謝。

在攻讀碩士學位期間，*教授在學業(yè)、生活上給予我許多的關懷與鼓勵。特別是在科研項目中給了我莫大的信任和支持，使我得到了全方位的鍛煉和提高。*教授敬業(yè)愛業(yè)的精神、敏銳的科學思維、誨人不倦的師者風范和理論聯(lián)系實際的思想方法，使我終身受益。授業(yè)恩情，永生難忘。

感謝西北工業(yè)大學系統(tǒng)集成與工程管理研究所的全體工作人員。在這個充滿朝氣、勇于迎接挑戰(zhàn)的團隊的不懈努力下，順利完成了多項企業(yè)信息化推廣應用項目。作者在與課題組成員的合作中延伸和拓寬了自己的知識面，同時也鍛煉和提高了自身的綜合能力。

另外還要感謝本組的***博士、**博士——以及研究所的其他同學，在課題研究的過程中，他們在技術上及其他方面給了我許多建議、幫助、支持和鼓勵。此外，航天四院蘭凌廠的相關工作人員在課題調研、開發(fā)及實施過程中給了我極大的支持，配合課題完成了許多工作，在此也要感謝他們的幫助。

最后，感謝父母和家人對我自始至終的支持和關心，在我遇到困難和挫折的時候始終給我鼓勵和信心。衷心感謝大家!

致謝二：

在三年的研究生學習期間，我得到了很多老師、同學、同事的指導和幫助。

首先我要衷心感謝我的導師**教授的悉心指導和關心。在研究生的學習過程中，導師對我的課程學習和畢業(yè)設計進行了細致和全面的指導，不僅及時解決我在研究中遇到的問題，而且為我提供許多寶貴的科研資料，為我的學業(yè)和研究付出了大量的心血。同時，*老師以淵博的知識和深厚的專業(yè)素養(yǎng)深深感染了我，他在解決實際問題時敏銳的洞察力、高效的作風以及在治學上的嚴謹也使我受益非淺。

篇（2）

嵌入式軟件的開發(fā)具有如下幾方面的特點：

1）需要交叉開發(fā)工具和環(huán)境。由于嵌入式軟件本身不具備自主開發(fā)能力，即使設計完成以后用戶通常也不能對其中的程序功能進行修改，因此必須有一套開發(fā)工具和環(huán)境才能進行開發(fā)。這些工具和環(huán)境一般基于通用計算機上的軟硬件設備以及各種邏輯分析儀、混合信號示波器等。開發(fā)時往往有主機和目標機交叉開發(fā)的概念，主機用于程序的開發(fā)、調試，目標機作為最后的執(zhí)行機構。開發(fā)時主機和目標機需要交替結合進行。

2）軟硬件協(xié)同設計。軟硬件協(xié)同設計涉及以下方面：嵌入式軟件設計、實時系統(tǒng)設計、硬件設計和軟件設計。軟硬件協(xié)同設計強調硬件與軟件的協(xié)同性與整合性、軟件與硬件的可裁減，以滿足系統(tǒng)對功能、成本、體積和功耗等要求。

3）嵌入式軟件開發(fā)人員以應用專家為主。通用計算機的開發(fā)人員一般是計算機科學或計算機工程方面的專業(yè)人士，而嵌入式軟件則是要和各個不同行業(yè)的應用相結合的，要求更多的計算機以外的專業(yè)知識，其開發(fā)人員往往是各個應用領域的專家。

4）軟件要求固態(tài)化存儲。為了提高執(zhí)行速度和系統(tǒng)可靠性，嵌入系統(tǒng)中的軟件一般都固化在存儲器芯片或單片機本身中，而不是存儲于磁盤等載體中。

5）軟件代碼高質量、高可靠性。盡管半導體技術的發(fā)展使處理器速度不斷提高，片上存儲器容量不斷增加，但在大多數(shù)應用中，存儲空間仍然是寶貴的，還存在實時性的要求。為此要求程序編寫和編譯工具的質量要高，以減少程序二進制代碼長度，提高執(zhí)行速度。嵌入式軟件的核心是系統(tǒng)軟件和應用軟件，由于存儲空間有限，因而要求軟件代碼緊湊、可靠，大多對實時性有嚴格要求。

6）系統(tǒng)軟件的高實時性。在多任務嵌入式軟件中，對重要性各不相同的任務進行統(tǒng)籌兼顧和合理調度是保證每個任務及時執(zhí)行的關鍵，單純通過提高處理器速度是無法完成和沒有效率的，這種任務調度只能由優(yōu)化編寫的系統(tǒng)軟件來完成，因此系統(tǒng)軟件的高實時性是基本要求。嵌入式軟件應用程序雖然可以沒有操作系統(tǒng)直接在芯片上運行，但是為了合理地調度多任務，利用系統(tǒng)資源，系統(tǒng)一般以成熟的實時操作系統(tǒng)作為開發(fā)平臺，這樣才能保證程序執(zhí)行的實時性、可靠性，并減少開發(fā)時間，保障軟件質量。

2軟硬件協(xié)同設計概念

嵌入式軟件設計是使用一組物理硬件和軟件來完成所需功能的過程。系統(tǒng)是指任何由硬件、軟件或者兩者的結合來構成的功能設備。由于嵌入式軟件是一個專用系統(tǒng)，所以在嵌入式產品的設計過程中，軟件設計和硬件設計是緊密結合、相互協(xié)調的。這就產生了一種全新的發(fā)展中的設計理論——軟硬件協(xié)同設計。這種方法的特點是，在設計時從系統(tǒng)功能的實現(xiàn)角度考慮，把實現(xiàn)時的軟硬件同時考慮進去，硬件設計包括芯片級“功能定制”設計。既可最大限度地利用有效資源，縮短開發(fā)周期，又能取得更好的設計效果。

系統(tǒng)協(xié)同設計的整個流程從確定系統(tǒng)要求開始，包含系統(tǒng)要求的功能、性能、功耗、成本、可靠性和開發(fā)時間等。這些要求形成了由項目開發(fā)小組和市場專家共同制定的初步說明文檔。系統(tǒng)設計首先確定所需的功能。復雜系統(tǒng)設計最常用的方法是將整個系統(tǒng)劃分為較簡單的子系統(tǒng)及這些子系統(tǒng)的模塊組合，然后以一種選定的語言對各個對象子系統(tǒng)加以描述，產生設計說明文檔。其次，是把系統(tǒng)功能轉換成組織結構，將抽象的功能描述模型轉換成組織結構模型。由于針對一個系統(tǒng)可建立多種模型，因此應根據(jù)系統(tǒng)的仿真和先前的經驗米選擇模型。

3嵌入式軟件開發(fā)的方法論

在建立一個完整的嵌入式軟件或是產品時，大部分系統(tǒng)都很復雜，不但功能規(guī)格很多，還必須考慮例如價格、性能等其他因素，否則很容易做出一個失敗的系統(tǒng)或是產品。因此，在進行系統(tǒng)開發(fā)之前，必須先了解一些系統(tǒng)設計技術，使得在開發(fā)過程中更為順利。一般來說，產品設計的過程會經歷幾個步驟，為了確保這些步驟的合理性，我們需要一個設計方法論來面對整個設計過程。采用方法論有以下三個重要理由。

確認所做的每一件事情都是必須要做的，不做無謂的工作，也不漏掉關鍵性的重要工作，其中包含性能最佳化或是功能測試。

根據(jù)設計方法論可以發(fā)展出計算機輔助工具或是設計經驗累積，汲取每一次產品開發(fā)的經驗。再經過量化之后，可以發(fā)展出一套工具或是方法，讓往后的產品設計步入自動化。

開發(fā)團隊遵循同一套方法論，可以讓團隊成員更容易彼此溝通。每個人都能在短時間內了解整體過程中將經歷哪些過程，需要何種支持與接收到何種結果。此外，也容易通過一套已經定義好的方法論，彼此相互合作協(xié)調。設計過程的目標是做出有一定用途且具有創(chuàng)新點的產品。產品的典型規(guī)格包含功能性、制造成本、性能表現(xiàn)、省電考慮和其他特性。

篇（3）

2C++程序設計語言跨平臺開發(fā)的策略

我們在編寫程序代碼的時候，總是要把編輯策略放在首位，針對于不同的OS，在其上創(chuàng)建和編輯文本文件，就要遵循不同的規(guī)則。比如行結束符，在Windows操作系統(tǒng)和DOS操作系統(tǒng)中普遍采用回車鍵，而在Unix中卻使用的是換行符號。這種細微的差別就是跨平臺軟件開發(fā)必須考慮的問題。那么當我們要想把其中一個平臺上編寫的代碼放在另一個操作系統(tǒng)上運行，極有可能出現(xiàn)不被正確解釋的現(xiàn)象。另外，對于不同的操作平臺其tab鍵的功能也有很大的區(qū)別，主要體現(xiàn)在間距上。那么我們在編程的時候要注重這些差別，保證代碼的書寫和閱讀對于不同的操作平臺都是一致的，增加程序的可讀性，進而也就實現(xiàn)了跨平臺的思想。所以在每次開發(fā)之前都需要針對開發(fā)策略制定相應的規(guī)則：統(tǒng)一使用四個空格鍵來代替tab，也就是\t格式。Windows下的源文件代碼需要存儲在UNIX的文件格式，或者說是在Windows下的文件編寫完成之后，通過DOS2UNIX命令實現(xiàn)文本格式的轉換。

3處理器差異的控制

鑒于C++語言自身語言的特點，建立了一個跨平臺的抽象代碼庫，在不同的平臺和編譯器上進行合理的規(guī)劃代碼。C++語言里普遍使用了抽象，像BOOST和StardardTemplateLibrary。Boost標準類在不斷的發(fā)展和改進過程中，完全能夠幫助跨平臺操作中的軟件和程序來適應OS系統(tǒng)庫的內部接口的不同，可惜這些不足以解決全部問題，主要是因為目前Boost沒有包含所有的庫函數(shù)的類庫，又會出現(xiàn)不確定的情況，那么關于C++語言的部分也應該及時的維護和更新。在平臺上，利用庫封裝代碼，又在不同的平臺下調用已達到統(tǒng)一代碼的目的。

4利用wxWidgets開發(fā)跨平臺軟件

wxWidgets是一種跨平臺開發(fā)的軟件包，目前使得在跨平臺的圖像設計方面使用自身的程序。因為其兼容性相當?shù)暮?，對于Windows，Linux，Unix等都兼容。而且，wxWidgets的底層是用C++程序設計語言實現(xiàn)的。下面用一個實例將說明wxWidgets的跨平臺問題。首先創(chuàng)造一個wxFrame的實例，并制定長寬和屏幕上的位置。然后，新建一個垂直的sizewidget和頂層窗口的子sizer。然后，再創(chuàng)建一個垂直sizerwidget和一個水平子sizer。最后創(chuàng)建wxStatic實例以及為這個敞口應用中添加事件響應。以下將展示一部分核心代碼。在設置完這個窗口之后，還需要新建一個類實現(xiàn)一寫功能。

篇（4）

2基于組件技術的實時測控軟件開發(fā)

2.1軟件架構設計

在組件技術中，一個組件就是一個接口集，它通過接口對功能進行封裝。因此，對于同一個應用程序架構，只要其使用的接口集合不變，即可通過更換支持同樣接口集的組件來獲得不同應用，也可重復利用同一個組件或對組件進行二次開發(fā)。而基于組件建立的軟件架構和應用開發(fā)，其最大優(yōu)點在于可以復用的應用結構和軟件單元。實時測控軟件主要是對實時測控數(shù)據(jù)的處理、評估和顯示，而測控數(shù)據(jù)主要包括光測、雷測、遙測及GPS測量等類型，其處理過程通常包括數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)解析、數(shù)據(jù)處理和結果評估等四個部分，針對以上4種數(shù)據(jù)類型，在基于組件技術思想下，其處理架構可統(tǒng)一進行設計，如圖1所示。針對靶場測控系統(tǒng)中光測、雷測、遙測及GPS測量等數(shù)據(jù)處理應用，通過將數(shù)據(jù)采集組件、數(shù)據(jù)解析組件、數(shù)據(jù)處理組件、結果評估組件替換成相應功能的組件，即可實現(xiàn)在保持軟件架構不變的前提下開發(fā)出不同的應用系統(tǒng)。

2.2基于組件技術的軟件升級維護

組件接口是對某一功能的一套抽象描述，具有封裝性，它通過接口與其功能實現(xiàn)分離開了，并以接口作為客戶與組件（或組件之間）交互的唯一方式，因此，只要保持接口不變，就可以將系統(tǒng)中的組件用新的組件替換，以隨時進行系統(tǒng)升級維護。下面以實時測控數(shù)據(jù)處理軟件中的雷測數(shù)據(jù)處理應用為例，其軟件的架構如圖2所示。當需要對系統(tǒng)進行升級維護時，在軟件架構完全保持不變的前提下，對具體的組件進行替換，只要保持接口不變，程序無需重新編譯鏈接，系統(tǒng)即可通過使用更新后組件中的新接口來獲得新特性，從而實現(xiàn)系統(tǒng)的升級維護。

2.3利用組件復用技術實現(xiàn)軟件功能擴展

組件復用是利用已有組件創(chuàng)建新組件，即通過第三方產品來構建自己產品。組件復用是通過包容和聚合來實現(xiàn)的，包容時外部組件包含內部組件的接口，它由外部組件接收此調用請求再交由內部組件來處理，聚合時外部組件直接調用內部組件的接口，它讓內部組件直接處理該調用請求。在C++語言，通過在外部組件中增加內部組件接口，并把調用請求轉發(fā)給內部組件即可實現(xiàn)包容，對于聚合，在內部組件中維護一個外部組件接口指針（如m_pUnknownOuter），通過委托機制，讓內部組件接口提出的查詢接口請求由一個委托接口轉發(fā)至外部組件，再由外部組件接口查詢內部組件。這樣就可以實現(xiàn)一致的訪問，即不管是通過外部組件的接口，還是內部組件的接口，都可以查詢到內外組件所支持的接口集合。在實際應用中，軟件開發(fā)不僅有大量的、功能強大的商業(yè)化組件可以使用，而且有應用廣泛的、成熟的靶場測控系統(tǒng)專用組件可以使用，如組件化的數(shù)據(jù)接收、量綱復用、坐標轉換、濾波平滑、精度評估等功能模塊。因此，利用好組件復用技術可以有效擴展靶場測控數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的軟件功能，對于靶場測控系統(tǒng)建設具有重要的現(xiàn)實意義。

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2軟件工程中面向對象方法具有較強的可重用性

運用傳統(tǒng)的方法開發(fā)出的軟件，受到其開發(fā)方法、功能等因素的影響，軟件只能接受、識別一些特定的數(shù)據(jù)，對于一些日常生活、工作中的問題難以進行靈活的應對，這就使得軟件的應用領域及作用受到了極大的限制。而用戶想要讓軟件能夠解決更多的問題，就必須依靠軟件開發(fā)者來對于軟件進行升級更新。軟件的可重用性差，不但用戶要花費時間來對軟件進行更新，甚至是更換其他軟件，軟件開發(fā)者也要花費更多的時間來保證軟件的可用性，不利于更多創(chuàng)造性工作的持續(xù)進行。而運用面向對象方法所開發(fā)出的軟件，則具有更強的可重用性，用戶能夠將這一類的問題都交給該軟件來處理，而不必擔心軟件的功能受到限制，只要找到正確的軟件使用方法，就能夠解決所遇到的問題。而軟件開發(fā)者也不必花費大量的時間來對于軟件進行更新升級，這就為自己節(jié)約了更多的時間和精力，能夠致力于開發(fā)更多具有創(chuàng)新性的軟件。從而提高軟件的可重用性，增強軟件在市場中的競爭力，可見，面向對象方法是我國開發(fā)出更多可復用軟件的一種重要手段。

3軟件工程中面向對象方法具有較強的系統(tǒng)穩(wěn)定性

運用傳統(tǒng)方法開發(fā)出來的軟件，由于其主要是通過數(shù)據(jù)的處理和特定的算法來解決問題，對于計算機系統(tǒng)的要求較高，當軟件的某些功能改變或是系統(tǒng)大環(huán)境發(fā)生變化時，軟件難以與系統(tǒng)兼容，就導致了軟件無法使用。而軟件要進行更新或優(yōu)化時，由于要改變某些結構，就需要軟件所運行的系統(tǒng)也隨之變化，為軟件的升級優(yōu)化造成了困難。有時甚至會為了使系統(tǒng)能夠運行軟件，而進行系統(tǒng)的改變，導致了其他軟件無法再正常運行。而運用面向對象方法開發(fā)出的軟件，其解決問題的方式是依據(jù)實際解決問題的思路而展開，并且是通過對象來模擬實體，而實體相對于數(shù)據(jù)與算法來說具有更強的穩(wěn)定性。其軟件結構主要是依賴于自身的功能，對于系統(tǒng)的依賴性相對較弱。這就使得軟件在運行時，不容易受到系統(tǒng)的影響，及時用戶對于軟件的需求發(fā)生改變，也不會影響到系統(tǒng)整體結構的變化，也就是說不必為了軟件的升級優(yōu)化而對系統(tǒng)進行改變。系統(tǒng)的穩(wěn)定性強，也保證了軟件能夠正常運行，解決問題更為順利，不會在解決問題的過程中出現(xiàn)差錯而為用戶輸出錯誤的結果。

4軟件工程中面向對象方法具有較強的系統(tǒng)可維護性

運用傳統(tǒng)方法開發(fā)的軟件，由于受到各個方面的限制，其系統(tǒng)可維護性較差，當軟件與系統(tǒng)功能不相符的時候，只是修改軟件難以解決問題，而要同時對軟件和系統(tǒng)進行修改不但費時費力，成本費用也很高，軟件對于用戶的實用性不高，且難以維護，為用戶長久的使用帶來了更大的困難。而運用面向對象方法開發(fā)出的軟件，則很好地解決了系統(tǒng)維護的問題。一是面向對象方法開發(fā)出的軟件穩(wěn)定性好。即使用戶對于軟件解決問題的功能發(fā)生改變，也只需要對于軟件的某一部分設計進行修改就可以，而不需要對軟件或系統(tǒng)進行大幅度的改動。二是面向對象發(fā)開發(fā)出的軟件，具有較強獨立性的類。這也就意味著，在軟件內部對于其功能等方面進行改動，只要不涉及到與對外接口相關的改變，就不會影響其使用。三是具有極強的多態(tài)性及繼承性。方便于用戶根據(jù)自己的需求來對軟件進行簡單的修改和擴展。四是軟件的功能及使用方法、輸出結果容易被理解，用戶能夠及時地發(fā)現(xiàn)問題解決問題。另外，軟件很容易進行測試，方便于用戶對于軟件進行調整。這些特點就決定了軟件具有極強的系統(tǒng)穩(wěn)定性。

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2數(shù)控軟件與ACS控制器的通訊建立

軟件通過調用ACS控制器自帶的ACSCL．dll動態(tài)鏈接庫或ACSCL＿x86．LIB靜態(tài)鏈接庫，來完成PC機和ACS控制器之間的數(shù)據(jù)交換，鏈接庫中包含了與ACS設備相關的變量內存地址定義以及函數(shù)定義。首先，在主程序目錄中加入ACS．h函數(shù)定義頭文件；其次，通過工程—＞設置—＞連接—＞對象／庫模塊添加動態(tài)或靜態(tài)鏈接庫，完成程序鏈接；最后編寫連接設備的程序，其主要設備連接程序如下（省略變量定義）：當軟件系統(tǒng)通過Ethernet總線方式連接上主站控制器之后，還需要對其接入的其他硬件設備進行地址分配，并寫入主站控制器，使其了解系統(tǒng)中所接入的各種硬件設備，才能利用主站控制器對硬件設備進行控制。

3軟件模塊功能

數(shù)控砂輪修形軟件主要功能為根據(jù)砂輪參數(shù)對成形砂輪進行參數(shù)化設計或根據(jù)零件參數(shù)反求出成形砂輪輪廓，優(yōu)化刀具的加工路徑，自動生成NC程序，向機床發(fā)出指令，控制機床運動，對毛坯進行加工，得到所需的成形砂輪。同時，也可以自行輸入已經人工編寫好NC程序或者調用數(shù)據(jù)庫中已有的程序進行加工。因此，數(shù)控砂輪修形軟件包括參數(shù)化設計模塊、基于零件特征加工模塊、NC代碼編輯模塊、數(shù)據(jù)庫模塊以及加工控制模塊。

3．1參數(shù)化設計模塊

該模塊的主要功能是根據(jù)提供的砂輪參數(shù)對成形砂輪進行參數(shù)化設計，并自動生成NC程序。在該模塊中，用戶輸入毛坯參數(shù)，砂輪尺寸參數(shù)、加工工藝參數(shù)，軟件能夠自動生成所需的NC程序，同時可顯示刀具的加工路徑以及砂輪模型模擬圖，可根據(jù)顯示的刀具路徑及砂輪模型模擬圖確認NC程序是否無誤，確認后即可進行加工生產。加工完成后，可以將此次生成的NC程序保存到數(shù)據(jù)庫中以便下次調用。

3．2基于零件特征加工模塊

該模塊的主要功能是根據(jù)提供的零件參數(shù)反求出成形砂輪的輪廓參數(shù)，并自動生成NC程序。由于在生產中，我們首先得到的是零件的參數(shù)而不是成形砂輪的參數(shù)，對于一些特殊零件如齒輪棘輪等，砂輪的設計也較為復雜。在該模塊中，用戶只需輸入零件的尺寸參數(shù)、毛坯參數(shù)及加工工藝參數(shù)，軟件能夠自動在后臺計算出砂輪的截面參數(shù)，并生成NC程序，同時可顯示刀具的加工路徑及砂輪模型模擬圖。軟件從零件直接加工出成形砂輪，省去了中間設計成形砂輪的步驟，可以大大地縮短生產周期，提高生產效率。

該模塊的主要功能是對用戶人工編寫的NC程序進行編輯修改及運行。用戶可以直接輸入已手工編好的NC程序，或直接導入已有的NC程序文件，對NC程序進行編輯修改，并對程序進行試運行。此時軟件中會顯示刀具加工路徑，通過觀察刀具加工路徑可以判斷我們手工輸入的NC程序是否正確，程序檢驗無誤后可進行實際加工。加工完成后，用戶可以將程序保存到數(shù)據(jù)庫中以便下次調用。

3．4數(shù)據(jù)庫模塊

該模塊的主要功能是保存參數(shù)化設計模塊中生成的NC程序和NC代碼編輯模塊中用戶自己手工輸入的NC程序。在該模塊中，所有程序統(tǒng)一編號，用戶通過查詢編號來查看程序。用戶可以直接調用NC程序進行加工，也可以對已有的程序進行管理、添加、編輯、刪除。

4實驗模擬

由于該軟件涉及的模塊功能較多，無法在本文中一一呈現(xiàn)。因此本文選取了其中的基于零件特征加工模塊下的圓弧母線加工模塊進行實驗。在該模塊中，我們需要輸入零件的各種參數(shù)以及加工參數(shù)。在實驗中，我們選取的零件的參數(shù)分別為：圓弧半徑R＝30mm，零件厚度B＝30mm，砂輪斷面直徑D＝100mm，切削余量為2mm，主軸轉速為800r／min，背吃刀量為0．2mm，進給量為0．1mm／r。另外，需要注意的是關于零件端面直徑以及零件外形的選擇，在本實驗中，我們選擇左右端面直徑相同，零件外形為外凸。輸入所需零件參數(shù)后，點擊“確定輸入”按鈕，表示參數(shù)輸入步驟完成，接下來可以選擇其他功能按鈕進行其他操作。點擊“磨削該零件砂輪的NC代碼”按鈕，軟件即在交互界面上顯示加工砂輪的NC程序。通過實驗可以看出，該軟件能夠正常運行，基本實現(xiàn)所需的功能。只需要輸入砂輪或零件的相關參數(shù)，即可生成NC程序，為生產提供了方便。

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0引言

隨著計算機技術的發(fā)展及廣泛應用，暖通行業(yè)中計算機的使用也越來越廣泛。計算機的使用不僅可以解決原來人工很難完成的任務，如精確的數(shù)值計算，環(huán)境參數(shù)模擬等，更重要的是它加快了設計者的工作效率，可以使工程師高效率高質量的完成設計工作。

目前計算機在暖通領域的應用主要有CFD（計算流體力學）技術，CAD（計算機輔助設計）技術等。前者主要是一些科研機構做流體仿真的研究，用來模擬建筑環(huán)境參數(shù)的分布狀況。而后者正是廣大設計單位日常使用頻率最高的實用性技術。本文主要討論后者的發(fā)展概況和國內存在的問題，最后筆者根據(jù)自己的CAD實踐經歷提出一種面向實用的CAD軟件開發(fā)思路。

CAD技術在設計院中的應用主要體現(xiàn)在兩個方面。一方面為計算機輔助計算，這主要是解決在設計中的負荷計算，水力計算，濕空氣分析等問題。另一方面為計算機輔助繪圖，這主要是代替過去費時、費力的手工繪圖。方案階段可以手工示意，初步設計和施工圖及最后的竣工圖一般單位都要求計算機出圖。

1發(fā)展概況

在我國，計算機應用于暖通領域起步于80年代。當時主要精中在輔助計算上，主要包括冷熱負荷計算，水力平衡計算等。主要使用的語言為FORTRAN，BASIC等高級語言。由于計算工作的基礎和規(guī)律性很強，有固定的計算公式，與計算機特征相吻合，到80年代末暖通的計算程序已基本定型。在以后的發(fā)展過程中這些程序只做了進一步的完善和語言上的調整，沒有本質變化。本階段的代表人物為陳在康，武建勛，施鑒諾及他們合著的<<暖通計算機方法>>，該書曾在一些高校被列為暖通專業(yè)規(guī)定的選修課。

在80年代后期國內出現(xiàn)了美國AutoDesk公司的AutoCAD繪圖軟件，它以普通的PC為平臺，擁有強大的繪圖功能和穩(wěn)定的系統(tǒng)結構?；谝陨系奶攸cAutoCAD開始在國內一些機構被學習和使用。AutoCAD的使用可以說是暖通CAD歷史上的一次飛躍。至今為止，AutoCAD已成為世界上使用率最高的CAD軟件。

國內暖通繪圖CAD的應用是隨著建筑CAD的發(fā)展而發(fā)展起來的，80年代末，由于國家有關部門的重視，許多單位開始進行建筑CAD的研制與開發(fā)，并且很快形成了一定的規(guī)模，在此基礎上暖通計算機繪圖也迅速崛起，并漸漸和建筑CAD脫離，至90年代初形成了多套相對完整、獨立的暖通軟件包。這些軟件包主要功能包括：建筑條件圖的繪制、冷熱負荷計算、供暖空調平面圖與系統(tǒng)圖的繪制和自動生成，在一定程度上滿足了設計人員的需要。這時期的軟件基本上有兩種平臺。一是自己獨立的軟件平臺，但是與AutoCAD的數(shù)據(jù)共享比較困難。而更多的是在AutoCAD基礎做出的二次開發(fā)。這時期比較著名的軟件有國家機械委北方設計研究院開發(fā)的暖通CAD系統(tǒng)，北京華遠公司開發(fā)的HOUSE軟件包及鐵道部6個設計院聯(lián)合開發(fā)的HVAC-CAD軟件包。

隨著計算機硬件技術的不斷進步，硬件已不再是計算機在暖通領域上應用的障礙。人們研究的重點都精中在了應用于暖通的計算機軟件開發(fā)上。到了90年代，由于有多種方便又快捷的計算機高級語言的出現(xiàn)，編寫面向暖通方面應用的計算程序已相對簡單，并且可以方便的制作出友好的人機交互界面。甚至一些普通的編程愛好者就都可以獨自完成焓濕圖分析，負荷計算，水力計算等軟件。這時一些科研機構就把精力轉到了CFD這項國外一直比較領先的技術上，開始學習和研究一些國外的流體分析軟件。

在進入21世紀的同時，我們經歷了整個世界信息化和網絡化帶來的變革。整個世界的信息交流變的比從前任何時期都方便，這時如何實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和快速的得到軟件更新的問題又擺在了開發(fā)者的面前。國內一些高校又開始了CAD應用集成及網絡化的研究。由于國家對建設的投入，工程建設中工作量的日益增加，加快了對繪圖速度的要求。國內出現(xiàn)了更多的CAD輔助繪圖軟件，而在暖通方面，發(fā)展完善和應用較多的基本上都是在AutoCAD平臺上二次開發(fā)的軟件。上世紀開發(fā)出的軟件又進一步得到了完善，而其中一些則是從其它軟件中脫影而出，以其高度的集成性和一體化程度在國內的市場上殺出了自己的一片天空。目前國內常用的軟件我們看到的有建研院的ABD軟件包、北京（洛陽）鴻業(yè)公司的ACS軟件包、北京天正公司的THvac軟件包等。

相比之下，國內的CAD技術要比國外一些發(fā)達國家落后，這主要還是體現(xiàn)在自動化程度不高和圖紙深度不夠兩方面。國外的暖通設計工作相對建筑設計比較獨立，如在英國和日本專門從事建筑設備設計的設計院很多。這些單位往往只做建筑工程中除土建方面的設計工作，這些工作又分為空調、給排水（日本稱衛(wèi)生）、電氣的設計。由于發(fā)達國家強調建筑以人為本宗旨，建筑的室內標準要求又偏高，整個建筑在設計過程中的投入就會很大。這就使得暖通設計更加獨立和分工，相對的暖通軟件也比較獨立。這些軟件很多都是在施工單位對圖紙作進行深化時使用，圖面表達非常接近施工。在英國的CAD軟件很多，面向建筑設備的有400多種，其中面向暖通空調的有100多種。它們當中多數(shù)是輔助完成某種計算的獨立軟件。而輔助繪圖用的也是獨立平臺的集成軟件，它可以先前將建筑的AutoCAD的圖紙輸入作為條件圖，再進行設備圖的繪制。其中應用較廣的是Hevacomp和Cymap公司的CADlink軟件。日本對暖通設計圖紙深度要求很高，施工圖一般都出到1：50的比例甚至更高。使用的軟件也多是獨立平臺的2.5維的設計軟件。當前應用較廣的繪圖軟件有CADWe''''llCAPE、CADWAEvolution等?？偠灾陨蟽蓚€國家在暖通CAD方面，由于有功能強大的軟件支持，施工圖紙深度和國內圖紙都有質的差別。

2國內存在的問題

雖然國內一些科研機構在很早就開始了計算機輔助設計的研發(fā)，但是就目前的市場應用來看，國產軟件正在困惑中求生存。國內鉆研CAD的多數(shù)都面向機械行業(yè)，要不就是面向建筑行業(yè)的。所以迄今為止，國內還沒有一家真正獨立平臺的暖通CAD軟件能夠占有一定的市場。暖通行業(yè)中幾乎都是AutoCAD的天下，從工作效率到出圖的質量我國的CAD水平明顯和國外存在著一定的差距。即使是二次開發(fā)的軟件，一些單位往往剛拿到手時的爭相學習，然后不過多久，人們就又回到了最原始的AutoCAD。分析其中的原因，應該說是多方面的。筆者根據(jù)自己的CAD應用和工程設計實踐總結出以下幾點，以供參考。

2.1標準有待普及和完善

標準化是實現(xiàn)暖通空調CAD系統(tǒng)集成化，并提高開發(fā)效率的關鍵問題之一。國際標準化組織（ISO）和國內一些機構已經對CAD的標準化工作做過很多的深入，但是針對暖通行業(yè)方面的CAD標準化工作近幾年才開始有人探討，離步入應用階段還相距甚遠。由于標準相對落后，從事設計的相關人員很難做到一些軟件的數(shù)據(jù)共享，造成重復的數(shù)據(jù)輸入工作。由于相關的圖紙深度及表達方式沒有統(tǒng)一要求，造成一些軟件不適合有自主樣式的設計單位使用。軟件開發(fā)者也不知用什么樣的數(shù)據(jù)輸出方式和繪圖樣式才能得到用戶的認可。

目前國內也存在暖通CAD軟件與設計相關的技術規(guī)程接合不緊密的問題，例如沒有使用技術規(guī)程指定的負荷計算方法，計算書樣式等。一些軟件的計算結果也沒有經過可信度的認證。在制圖方面，相關的制圖標準也有待完善，如現(xiàn)行GB/T50114-2001暖通空調制圖標準也只是針對當時手繪時期中一些主要的表達方式作了規(guī)范。目前還沒有一本專門針對計算機制圖，且能充分發(fā)揮計算機繪圖特長的制圖標準面世。如GB50114-2001中對制圖時的線寬要求是b、0.25b、0.5b，這很難實現(xiàn)計算機和手繪的通用，特別是對日常打印機繪圖很難適用。再如雙線風管是否畫中心線，各種設備在圖面上如何表達，標號如何制定，圖層名如何設置都沒有明確的說明，這就造成了各單位的圖面格式不統(tǒng)一，圖層和圖元樣式相對雜亂的局面。

2.2體制完善和重視程度不夠

國內的暖通設計工程師多數(shù)都是在建筑設計院工作，制定標準的單位一般也是建筑的科研單位或主管部門。這就給一些人造成了一個誤解，他們總以為暖通只是一個與建筑配套的工種。有的人會說“人家建筑的圖紙也沒有那么多講就，就甭說我們暖通了。制定繪圖標準也是他們建筑的帶頭，不用我們暖通摻和了”。實際上這種看法是很不理智的。雖然暖通沒有建筑專業(yè)的出圖量多，但暖通專業(yè)必竟在圖紙?zhí)攸c和計算機的應用上有比較接近機械的特點，所以我們更應該以自己的專業(yè)職責去對待自己的成果。特別是暖通CAD涉及到的參數(shù)之間關系眾多，相對其它專業(yè)，暖通專業(yè)更應該注重各系統(tǒng)之間的關系和具體的實現(xiàn)形式。

現(xiàn)實中一些人還認為:“計算書只是一個形式，我有那么多年設計經驗了，估的比你算的都準。”還有些人認為:“設計院畫的太細了沒用，到了現(xiàn)場可能改的面目全非，還要有多年安裝經驗的人才能施工?！边€有人甚至認為:“一個簡單的系統(tǒng)，根本不要計算機畫圖，找個老師傅比劃兩下都能做的出。年輕人把電腦擺弄的再好，也不如老師傅兩句話”。由于專業(yè)本身的特點，以上的觀點在一定程度上有其合理的一面。但我們更應該看到，隨著我們現(xiàn)代化建設的加速發(fā)展，僅僅幾個老師傅怎能滿足大量工程建設工作的需要。從另一方面講，經驗和技術是相輔相成的，如果我們通過優(yōu)秀的軟件在圖紙上解決了所有的問題，問題不再會壓到施工安裝上去了，那時施工單位也就不再去急需尋找老師傅了。所以在現(xiàn)階段，優(yōu)秀的CAD繪圖軟件還是必不可少的，這應該引起更多人對它的重新認識。

在其它一些國家，設計院出圖只出到設計階段，不出施工圖。這里的設計階段不代表國內的擴初設計或初步設計，這一階段如果和國內的施工圖階段相比，只是沒有給出定位和標高，管道的具體連接方法和施工也有一定的距離，可是設備表和系統(tǒng)圖都很詳盡。他們所謂的施工圖一般是指施工單位（國內的安裝公司）另外進行深化后的圖紙。這里的施工圖紙就應該和實際非常接近了，它一般只包括平面圖和機房詳細圖。由于是在設備施工前期出圖，建筑和結構和資料也相對比較完善。日本的施工圖上都會把梁精確的表示出來，建筑資料中也會有明確的吊頂高度及燈的布置資料。以上這些資料，就使得對施工圖紙的繪制有了更確切地把撐。正是有了國外這種體制的存在，很大程度上給繪制精確施工圖的軟件帶來了發(fā)展空間，并且軟件也能夠真正地滿足施工統(tǒng)一、拍圖完整的要求。我們從國外的一些經驗可以看出，對于國內的一些安裝公司，如果單憑設計院出的圖紙無法完成安裝的話，就必須進行再深化。綜上所述，這也是我國建筑和設備安裝行業(yè)的一些體制問題，我們也期待著這種體制更進一步的完善。

2.3開發(fā)導向有誤區(qū)

軟件開發(fā)者應該從暖通工程師實際要求出發(fā)，并且最好有一定的設計經驗再去從事開發(fā)工作，就會對開發(fā)方向有更大的把握。在筆者接觸到過的一些國產軟件當中，發(fā)現(xiàn)很多軟件經常會犯一個通病。那就是往往在操作上追求華麗，以能一瞬間自動完成某些連接，或繪出三維圖型而自豪，恕不知某些連接或樣式在現(xiàn)場根本無法安裝實現(xiàn)。這就造成了軟件中看不中用的后果。

開發(fā)暖通軟件不同于開發(fā)建筑軟件，建筑軟件多數(shù)只是圖面表達上追求快捷和華麗。而暖通專業(yè)中的每個圖形元素(我們或將其稱作管道及部件)都具有一定的擴展實體參數(shù)。如記載管道材質，重量，用途，風量等參數(shù)。相連接的部件參數(shù)的如何交換、套用、合算都存在著很深的專業(yè)性。這要求軟件開發(fā)者要同設計院、科研單位、施工單位進行廣泛和深入的交流。由于這些原因，有時一些以建筑輔助設計軟件開發(fā)為主的公司的是很困難完成上述要求的。

對于以上存在的問題，就希望開發(fā)者在開發(fā)前期多作論證，作好方案，提出合理可行的現(xiàn)實手段和預期目標。避免不假思索地去寫代碼，否則到最后就會得到費了很多力卻沒有得到別人認可的后果。

3面向實用的軟件開發(fā)

對于發(fā)展國內的暖通CAD技術，筆者認為應該從兩方面入手。一方面小規(guī)模的設計單位可以聘用專門的CAD技術人員，制定適合自己的出圖樣式，根據(jù)自己的標準來做二次開發(fā)的技術支持。只有這樣做，最后的出圖質量才能得到根本性的提高。另一方面大規(guī)模的設計院和國家有關部門也應投入資源去開發(fā)有我國自主知識產權的獨立平臺CAD軟件，特別是對CAD出圖的標準和深度應該有更明確的規(guī)范。下面筆者就以上述兩種CAD類型軟件的開發(fā)作為立足點，提出面向實用的軟件開發(fā)思路及開發(fā)過程中應注意的事項。

3.1二次開發(fā)和樣式制定

二次開發(fā)主要是指開發(fā)應用于AutoCAD基礎上的插件，用戶必須先在計算機上安裝Autodesk公司的AutoCAD，之后再運行開發(fā)出的暖通工具包，最終加強AutoCAD的功能，使AutoCAD適合暖通繪圖，以及符合自己公司制定的繪圖樣式。AutoCAD在R14版本之后就有很強的開放性和擴展性，允許用戶方便的進行自定義和二次開發(fā)。并且在AutoCADHelp文檔中有詳細的參考和教程，便于用戶查閱和學習。

目前面向AutoCAD二次開發(fā)的主要工具有AutoLISP/VisualLISP、VB/VBA的ActiveX及C/C++的ObjectARX。其中前兩種比較適合個人開發(fā)和短期開發(fā)，后一種適合軟件公司的長期開發(fā)項目。這里主要推薦前兩種語言，部分原因是因為在AutoCAD中集成了兩種語言的開發(fā)環(huán)境，并且有詳細的幫助文件。LISP語言是人工智能學科領域中廣泛采用的一種程序設計符號語言。這種語言在參數(shù)化繪圖中有很大的靈活性，并且可以實現(xiàn)一定的人工智能。LISP開發(fā)出的程序可以象運行CAD普通命令一樣在命令行中直接鍵入自己定義的命令運行，保持了用戶的繪圖習慣。VisualBasic(簡稱VB)是Microsoft公司開發(fā)的面向對象的Basic程序設計環(huán)境。它沿用了大家熟悉的Basic語言的語法和習慣，又引入了面向對象的程序設計理念和功能強大的調試環(huán)境，使編程效率和操作智能化程度有了明顯的提高。特別是它引入的ActiveX技術，使的很多其它的應用程序與之有了相應的接口，且通過面向對象的操作，使程序有了更高效、更明確的實現(xiàn)途徑，以及更容易完成各種其它應用程序之間的交互。VB本身簡單易學，可以很快的制作出對話框和用戶界面，是很多編程愛好者的首選。

二次開發(fā)的首要步驟是制定暖通繪圖環(huán)境，就是指在繪圖初期對新建圖形中的一些參數(shù)進行初始化設置，這很像AutoCAD中模板的概念。類似建立一個暖通繪圖的模板，當然這里的模板比AutoCAD中模板包含的數(shù)據(jù)要多。加載繪圖環(huán)境也不像是在AutoCAD中打開模板，而是通過命令來實現(xiàn)的。加載好的環(huán)境有自己的操作界面，同時按要求新建一個空文檔，再在其中繪出必要的圖形元素。繪圖環(huán)境可以根據(jù)繪圖的比例和種類進行分類命名。當用戶開始作圖時，按作圖要求加載既可，如可以建立像“風管平面圖1/100”、“配管平面圖1/100”、“水系統(tǒng)流程圖”一樣的繪圖環(huán)境。

繪圖環(huán)境中可以按自己的暖通設計特點定義菜單和工具欄的布置，如繪制平面圖時出現(xiàn)平面圖用工具欄，繪制詳細圖時出現(xiàn)詳細圖用工具欄。繪圖環(huán)境設定好后，即繪出圖框、設定好了圖層、文字樣式、標注樣式、打印樣式等。同時進行建筑設計的設計單位圖框需要和建筑專業(yè)保持一致。專門的暖通設計單位可以自己編制，介意使用包含公司標志且占圖面整邊的標題欄。圖層應該根據(jù)圖面元素的種類進行分類，分層也不易太多，一般按定位軸線、建筑底圖、房間名稱、機器、風管、水管、標注等分層即可，層名一般按英文簡寫編制。文字、標注等樣式一般按房屋建筑制圖統(tǒng)一標準(GB/T50001-2001)、暖通空調制圖標準(GB/T50114-2001)選取。

二次開發(fā)當中最核心的工作之一就是輔助繪圖命令的開發(fā)。怎樣讓用戶通過軟件的應用使繪圖更標準化，高效化是衡量軟件成敗的關鍵。當然做這些工作的前提是統(tǒng)一公司內部的圖面樣式，這里包括圖面中一些細節(jié)因素表示方法的統(tǒng)一。如風管法蘭要畫幾根線，中心線超出邊界的長度，隱線處理的方法、常用圖例的尺寸等。

輔助繪圖命令中的一部分可以稱為輔助操作命令，如對圖層的快速操作、對象的過濾和編輯等。這些命令有時在Autodesk的Express中也有包含，如孤立一個層、顯示所有層等。這些輔助操作使繪圖過程更佳合理化，高效化?；镜呐ɡL圖命令應該包括風管繪制、風閥風口插入、水管繪制、管徑標注、標號插入等。這其中包含的一些具體連接的處理方式一定要和現(xiàn)場施工保持一致。二次開發(fā)的初期一般不把風管，水管生成塊，以追求修改的方便。輔助命令中的快速標注，可以方便地標出管道種類、標高、管徑等。一些輔助繪圖命令以可以是常用符號（即塊）的插入等，如水管上下翻標記等圖例符號的插入。

篇（9）

2軟件功能設計

1）管理端軟件功能。管理端軟件設計有“校驗任務管理”、“文檔管理”、“校驗歷史調閱”與“相關信息配置”四大類功能，下圖3所示為管理端軟件的功能設置圖。管理端軟件界面從左到右分別為基本信息錄入欄、功能按鈕區(qū)和待檢驗任務列表欄三個區(qū)域，界面簡潔，功能按鈕作用一目了然，軟件的使用非常簡便。下圖4為管理端軟件主界面設計。2）測試端軟件功能設計。測試端軟件整合了接收待檢驗任務、檢驗測試、數(shù)據(jù)上傳、服務器數(shù)據(jù)庫配置、檢驗儀器設置等功能，軟件的核心是實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的自動識別與保存，并將測試數(shù)據(jù)與檢驗結論上傳至服務器上的SQLServer數(shù)據(jù)庫中。測試端軟件界面風格和特點與管理端基本一致，其主界面見下圖6所示。選中即將要實施的檢驗任務，其參數(shù)將顯示在左面的基本信息欄中，如果信息中有差錯，檢驗人員可以現(xiàn)場進行修改。在對基本信息核對無誤后，點擊“開始校驗”按鈕，將進入下圖7所示的測試界面。測試數(shù)據(jù)與結論將自動保存到本機后臺的Accesss數(shù)據(jù)庫中，在網絡環(huán)境下，點擊“數(shù)據(jù)上傳”（見圖6），所有檢驗結束任務的測試數(shù)據(jù)與檢驗結論將通過網絡寫入服務器上的SQLServer數(shù)據(jù)庫中。點擊管理端軟件上“文檔管理”（見圖4）按鈕，將彈出下圖8所示界面。在文檔管理功能模塊中，可以預覽限速器檢驗報告與檢驗原始記錄，并能夠直接輸出打印。檢驗報告可以通過網絡進入審核和簽發(fā)流程，檢驗報告中的檢驗員、報告審核與審批人員均使用電子簽名簽署檢驗報告。

篇（10）

2項目管理在軟件開發(fā)中的應用現(xiàn)狀

在二十世紀六十年代中期，人們發(fā)現(xiàn)了在開發(fā)軟件過程中存在著很多問題，具體的問題表現(xiàn)在以下兩個方面：一方面，不規(guī)范的生產過程；另一方面，不重視管理工作。為了能夠有效解決軟件開發(fā)過程中存在的問題，人們開始嘗試利用過程管理方法。但是到了二十世紀八十年代，還是沒有制定管理軟件開發(fā)過程相關標準。近幾年來，在信息技術快速發(fā)展的背景下，人們采取項目管理來控制軟件開發(fā)的質量、軟件開發(fā)的成本等，以此確保軟件開發(fā)的質量和成本等因素，符合當時的既定標準。在軟件開發(fā)過程中，每一個項目組的不同成員都應該承擔不同的任務，并且企業(yè)管理者應該要求他們要在規(guī)定的時間內完成自身的任務，這種明確分工制度，有助于提高員工的工作效率。

3項目管理在軟件開發(fā)中的應用

每一個軟件開發(fā)項目都要經過以下幾個階段：提出問題、研究可行性、分析需求、測試等。因此項目管理工作應該貫穿于軟件開發(fā)的整個過程。

3.1可行性研究

無法開發(fā)哪一個項目，都需要進行可行性分析與研究。通過利用項目管理來研究軟件開發(fā)項目可行性的目的在于：在最短的時間內確定軟件開發(fā)項目是否具有開發(fā)的價值。其中可行性研究的內容包括：

1）、研究技術的可行性。其主要是指：要合理地分析開發(fā)項目的功能與性能，分析其中所隱藏的技術風險。

2）、研究經濟的可行性。其主要是指：估計所開發(fā)的項目給企業(yè)帶來的經濟效益，然后依據(jù)所估算的經濟效益，確定該項目是否具有投資的價值。

3）、研究社會的可行性。其主要是指：分析此項目的運行方式是否正確，分析當前的人員技術水平以及管理制度是否具有可行性。

3.2軟件項目估算

在軟件開發(fā)過程中，首先要規(guī)劃軟件開發(fā)項目，如此便于項目管理人員制定切合實際的估算方案。規(guī)劃軟件開發(fā)項目的內容主要包括：明確軟件開發(fā)的目標、明確軟件開發(fā)過程中需要用到的各種資源、明確軟件開發(fā)的進度等。在軟件開發(fā)過程中，估算起著非常重要的作用。通過估算可以保證軟件項目在規(guī)定的時間內完成，也可以確保軟件項目的成本未超出預算。在估算資源、成本以及進度的時候，要依據(jù)自身豐富的經驗以及相關的數(shù)據(jù)。但是當前所使用的估算方法較為單一，此種估算方法容易增加估算風險。對此，研究人員應該努力研究出更多科學、有效的估算方法。

3.3軟件項目開發(fā)人員的管理

在開展軟件項目開發(fā)人員管理工作的時候，首先要合理安排人員。通常情況下，是由多個小組成員共同完成軟件開發(fā)項目。在具體安排人員任務的時候，要依據(jù)每位人員的優(yōu)勢進行，并且要明確小組內每一位成員的工作任務以及工作目標。在軟件開發(fā)過程中，要確定不同的責任人，比如：項目經理、開發(fā)經理，并且為每一個小組安排一名組長，如此有助于確保軟件開發(fā)項目的順利完成，同時保證所開發(fā)出來的軟件屬于高質量產品。