嵌入式软件概要设计说明书

GDU·TS·02-A/00嵌入式软件概要设计说明书(编制时间：2015年9月2日) GRYL·YF·QR·TS·02-A/00嵌入式软件概要设计说明书GDU·TS·02-A/00嵌入式软件概要设计说明书I各版本建立及修订履历版本号建立/修订履历申请人/日期审核人/日期批准人/日期初次建立，提交评审嵌入式软件概要设计说明书嵌入式软件概要设计说明书 11.1编写目的 11.2背景 11.3定义 21.4参考资料 32.总体设计 42.1需求规定 42.2运行环境 2.3基本设计概念和处理流程 2.4结构 2.5功能需求与程序的关系 2.6人工处理过程 2.7尚未问决的问题 3.接口设计 3.1用户接口 3.1.1键盘管理 3.1.2触控屏管理 3.2外部接口 3.2.1通讯接口 3.2.2高压发生装置通讯接口 3.3内部接口 4.运行设计 4.1运行模块组合 4.2运行控制 4.2.1mAs摄影模式 4.2.2Time摄影模式 4.2.4一键胸片1M位运动 4.2.5一键胸片1M5位运动 4.2.6一键胸片1M8位运动 4.2.7一键床片1M位运动 404.2.8运动系统校正 414.2.9一键位保存界面 414.2.10老练模式 4.3运行时间 5.系统数据结构设计 445.1逻辑结构设计要点 445.2物理结构设计要点 465.3数据结构与程序的关系 466.系统出错处理设计 476.1出错信息 47嵌入式软件概要设计说明书嵌入式软件概要设计说明书6.2补救措施 6.3系统维护设计 嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/001.1编写目的本说明书目的在于明确说明系统需求，界定系统实现功能范围，指导系统设计以及编码。本说明书预期读者为：产品项目经理、项目组开发成员。1)待开发的软件系统的名称：冠瑞医疗GDU系列数字化医用X射线摄影系统控制软件[简2)本项目任务由上海冠瑞医疗设备股份有限公司提出，指派给研发部进行开发，用户是终端用户、生产调试人员、售后维护人员。3)本项目主要应用在嵌入式开发环境中，以ARM微处理器为核心控制器和AVR微控制器进行开发。4)嵌入式软件分为四个子系统：分别运动控制系统、牛头控制系统、远程控制盒控制系统、高压发生装置系统。运动控制系统主要功能用于控制机架运动、系统保护。牛头控制系统主要用于与使用者进行交互，使用者可以方便的控制运动系统、调整射线参数和高压发生装置的模式，观察运动数据和射线数据，方便生产人员和售后服务人员进行调试和维修。远程控制盒控制系统主要用于系统开关机、远程控制运动系统、曝光、以及数据和命令的中转分流，可以将射线数据中转给工作站给牛头和工作站，同时也可以将牛头和工作站的控制命令通过远程控制盒中转给高压发生装置。高压发生装置选用的是斯派曼电子技术有限公司生产的ZR75PN65型高压发生器，详细功能用途参照《ZR75PN65医用诊断X射线机高压发生器图1-1嵌入式软件间系统通信结构高压发生装置RS232通信RS232通信工作站485通信远程控制盒RS232通信牛头运动控制系统嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/001.3定义【嵌入式】IEEE(InstituteofElectricalandElectronicsEngineers,美国电气MachineryorPlants)。嵌入式系统是一种专用的计算机系统，作器控制板。事实上，所有带有数字接口的设备，如手表、微波炉、录像机、汽车等，都使用嵌入式系统，有些嵌入式系统还包含操作系统，但大多数嵌入式系统都是由单个程序实现整从应用对象上加以定义，嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置。国内普遍认同的嵌入式系统定义为：以应用为中心，以计算机技剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。有限公司面向低预算市场设计的第一款RISC微处理器。全称为AcornRISCMachine。ARM处理器本身是32位设计，但也配备16位指令集，一般来讲比等价32位代码节省达35%,却能保留32位系统的所有优势。ARM的Jazelle技术比功耗降低80%。CPU功能上增加DSP指令集提供增强的16位和32位算术运算能力，提高还提供两个前沿特性来辅助带深嵌入处理器的高集成SoC器件的调试，单片机是1997年由InstructionSetCPU)精简指令集高速8位单片机。AVR的单片机可以广泛应用于计算机公司挪威设计中心的A先生和V先生，利用Atmel公司的Flash新技术，共同研发出RISC精简指令集高速8位单片机，简称AVR。【RS232】RS-232接口符合美国电子工业联盟(EIA)制定的串行数据通信的接口标准，原始编号全称是EIA-RS-232(简称232,RS232)。它被广泛用于计算机串行接口外设连接。嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00连接电缆和机械、电气特性、信号功能及传送过程。以两线间的电压差为-(2~6)V表示。接口信号电平比RS-232-C降低了，就不易损坏接口电【牛头】X射线摄影系统中对机架运动部分进行控制的控制端。【高压发生装置】该装置是产生和控制X射线辐射所有部件的组成，包含X射线管组件与其相连的高压发生器。高压发生器在X射线发生装置中，控制和产生馈供X射线管电能的所有部件组合，由高压变压器组件和控制器组成。1.4参考资料《2013-2018年中国DR设备市场分析及发展趋势研究预测报告》YY/T0106-2008医用诊断X射线机通用技术条件YY/T0291-2007医用X射线设备环境要求及试验方法YY/T0741-2009数字化医用X射线摄影系统专用技术条件YY/T1099-2007医用X射线设备包装、运输和贮存YY0505-2012医用电气设备第1-2部分安全通用要求并列标准电磁兼容-要求和试验GB9706.1-2007医用电气设备第一部分：安全通用要求GB9706.3-2000医用电气设备第二部分：诊断X射线发生装置的高压发生器安全专用要求GB9706.11-1997医用电气设备第二部分：医用诊断X射线源组件和X射线管组件安GB9706.12-1997医用电气设备第一部分：安全通用要求三.并列标准：诊断X射线设备辐射防护通用要求GB9706.14-1997医用电气设备第2部分：X射线设备附属设备安全专用要求GB9706.15-2008医用电气设备第一部分：安全通用要求1.并列标准：医用电气系统安全要求GB/T10149-1988医用X射线设备术语和符号GB10151医用X射线设备高压电缆插头、插座技术条件嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/002.总体设计表2-1工作模式运动系统功能实现输入类型输入项目功能实现功能性能要求牛头通信控制U型臂上升指令机架U型臂上升运动动作执行响应时间不超过500msU型臂下降指令机架U型臂下降运动SID增大指令牛头远离探测器组件方向运动动作执行响应时间不超过500msSID减小指令牛头靠近探测器组件方向运动U型臂顺时针旋转指令机架U型臂顺时针方向运动1、动作执行响应时间不超过500ms2、运动到90°附近减速放慢，放慢角度±3、运动到0°附近减速放慢，放慢角度±3°U型臂逆时针旋转指令机架U型臂逆时针方向运动一键垂直运动指令机架U型臂旋转到垂直方向动作执行响应时间不超过500ms一键水平运动指令机架U型臂旋转到水平方向4个一键位运动指令机架U型臂运动到预先保存的位置1、动作执行响应时间不超过500ms间不超过20S位误差在±2mm运动锁指令运动系统的解锁与锁定动作执行响应时间不超过500ms电位器U型臂升降电位器信号U型臂高度测量测量值与实际相差±SID电位器信号SID测量测量值与实际相差±U型臂旋转电位器信号U型臂旋转角度测量测量值与实际相差限位开关U型臂上升最高点限位开关信号U型臂最高点保护最高点保护位为调试模式下设置的限位值嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00即软件保护，此处防止软件保护出现问题。U型臂下降最高点限位开关信号U型臂最低点保护最低点保护位为调试模式下设置的限位值，即软件保护，此处防止软件保护出现问题。SID最远端限位开关信号牛头远离探测器组件最远端保护最远端保护位为调试模式下设置限位值，即软件保护，此处防止软件保护出现问题。SID最近端限位开关信号牛头靠近探测器组件最近端保护最近端保护位为调试模式下设置限位值，即软件保护，此处防止软件保护出现问题。U型臂旋转最大角度限位开关信号U型臂旋转最大角度保护最大角度是120°,此处防止软件保护出现问题。U型臂旋转最小角度限位开关信号U型臂旋转最小角度保护最小角度是-30°,此处防止软件保护出现问题。红外保护开关U型臂红外保护信号运动系统进入保护模式，运动系统停止运动，运动系统被锁住。运动系统在任何运动状态下都立刻停止，并锁住运动系统。表2-2调试模式运动系统功能实现输入类型输入项目功能实现功能性能要求牛头通信控制U型臂上升指令机架U型臂上升运动电位器增大U型臂下降指令机架U型臂下降运动电位器减小SID增大指令牛头远离探测器组件方向运动电位器增大SID减小指令牛头靠近探测器组件方向运动电位器减小U型臂顺时针旋转指令机架U型臂顺时针方向运动电位器增大，角度变大U型臂逆时针旋转指令机架U型臂逆时针方向运动电位器减小，角度减小老练模式机架进入老练模式每个运动方向从最下端运动到最大端数据保存保存设置完成的数据将设置好的数据保存到运动系统的存储器中电位器U型臂升降电位器信I型臂高度测量测量值与实际相差±嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00号SID电位器信号SID测量测量值与实际相差±U型臂旋转电位器信号U型臂旋转角度测量测量值与实际相差限位开关U型臂上升最高点限位开关信号U型臂最高点保护开关触发，立即停止运动U型臂下降最高点限位开关信号U型臂最低点保护开关触发，立即停止运动SID最远端限位开关信号牛头远离探测器组件最远端保护开关触发，立即停止运动SID最近端限位开关信号牛头靠近探测器组件最近端保护开关触发，立即停止运动U型臂旋转最大角度限位开关信号U型臂旋转最大角度保护开关触发，立即停止运动U型臂旋转最小角度限位开关信号U型臂旋转最小角度保护开关触发，立即停止运动表2-3一键位保存模式功能实现输入类型输入项目功能实现功能性能要求牛头通信控制U型臂上升指令机架U型臂上升运动动作执行响应时间不超过500msU型臂下降指令机架U型臂下降运动SID增大指令生头远离探测器组件方向运动动作执行响应时间不超过500msSID减小指令牛头靠近探测器组件方向运动U型臂顺时针旋转指令机架U型臂顺时针方向运动1、动作执行响应时间不超过500ms2、运动到90°附近减速放慢，放慢角度±3、运动到0°附近减速放慢，放慢角度±3°U型臂逆时针旋转指令机架U型臂逆时针方向运动一键垂直运动指令机架U型臂旋转到垂直方向动作执行响应时间不超过500ms一键水平运动指令机架U型臂旋转到水平方向4个一键位保存指令将当前运动位数据保存到存储器指定位置4个一键保存位保存不同的位置信息。电位器U型臂升降电位器信号U型臂高度测量测量值与实际相差土SID电位器信号SID测量测量值与实际相差±嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00U型臂旋转电位器信号U型臂旋转角度测量测量值与实际相差限位开关U型臂上升最高点限位开关信号U型臂最高点保护最高点保护位为调试模式下设置的限位值，即软件保护，此处防止软件保护出现问题。U型臂下降最高点限位开关信号U型臂最低点保护最低点保护位为调试模式下设置的限位值，即软件保护，此处防止软件保护出现问题.SID最远端限位开关信号牛头远离探测器组件最远端保护最远端保护位为调试模式下设置限位值，即软件保护，此处防止软件保护出现问题。SID最近端限位开关信号牛头靠近探测器组件最近端保护最近端保护位为调试模式下设置限位值，即软件保护，此处防止软件保护出现问题。U型臂旋转最大角度限位开关信号U型臂旋转最大角度保护最大角度是120°,此处防止软件保护出现问题。U型臂旋转最小角度限位开关信号U型臂旋转最小角度保护最小角度是-30°,此处防止软件保护出现问题。表2-4牛头控制系统工作界面功能实现输入类型输入项目功能实现功能性能要求运动系统通信U型臂高度参数显示U型臂高度信息数据位为十六进制整数，占两个字节大小，首字节为高位，单位是U型臂SID参数显示U型臂SID信息数据位为十六进制整数，占两个字节大小，首字节为高位，单位是U型臂角度参数显示U型臂角度信息0到255,正角度0~199,负角度200~255。运动系统状态显示运动系统状态运动状态嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00运动系统工作模式判断运动系统工作模式具体模式见通信协议运动系统锁状态显示运动系统状态具体状态见通信协议远程控制系统通信射线参数显示KV、mAs、mA、ms、Density具体见高压发生器通信协议显示高压发生器模式状态AEC模式、大焦点、具体见高压发生器通信协议一键胸片1M位指令运动系统运动到保存好的1M胸片位1、触控屏运动时切换成1M胸片位指示图片，图片随牛头方向改变而改变、触控屏对应按键反显、远程控制盒对应灯亮、全彩LED亮蓝2、运动停止时切换回工作界面、触控屏对应按键恢复正常、远程控制盒对应按键灯灭，全彩LED灭。一键胸片1M5位指令运动系统运动到保存好的1M5胸片位1、触控屏运动时切换成1M5胸片位指示图片，图片随牛头方向改变而改变、触控屏对应按键反显、远程控制盒对应灯亮、全彩LED亮2、运动停止时切换回工作界面、触控屏对应按键恢复正常、远程控制盒对应按键灯灭，全彩LED灭。一键胸片1M8位指令运动系统运动到保存好的1M8胸片位1、触控屏运动时切换成1M8胸片位指示图片，图片随牛头方向改变而改变、触控屏对应按键反显、远程控制盒对应灯亮，全彩LED亮2、运动停止时切换回工作界面、触控屏对应嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00按键恢复正常、远程控制盒对应按键灯灭，全彩LED灭。-键床位1M位指令运动系统运动到保存好1M床位1、触控屏运动时切换成1M床位指示图片，图片随牛头方向改变而改变、触控屏对应按键反显、远程控制盒对应灯亮、全彩LED亮蓝色。;2、运动停止时切换回工作界面、触控屏对应按键恢复正常、远程控制盒对应按键灯灭，全彩LED灭.U型臂上升指令U型臂向上运动运动时，远程控制盒上升按键灯亮，全彩LED亮蓝色。;U型臂下降指令U型臂向下运动运动时，远程控制盒下降按键灯亮；停止时，远程控制盒下降按键灭。运动锁指令运动上锁与解锁运动锁住时，运动系统不动作、触控屏对应图片反显、远程控制盒对应按键灯亮。运动解锁时，运动系统动作、触控屏对应图片恢复正常，远程控制盒对应按键灯灭。触控屏一键胸片1M位运动系统运动到保存好的1M胸片位1、触控屏运动时切换成1M胸片位指示图片，图片随牛头方向改变而改变、触控屏对应按键反显、远程控制盒对应灯亮；2、运动停止时切换回工作界面、触控屏对应嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00按键恢复正常、远程控制盒对应按键灯灭。一键胸片1M5位运动系统运动到保存好的1M5胸片位1、触控屏运动时切换成1M5胸片位指示图片，图片随牛头方向改变而改变、触控屏对应按键反显、远程控制盒对应灯亮；2、运动停止时切换回工作界面、触控屏对应按键恢复正常、远程控制盒对应按键灯灭。一键胸片1M8位运动系统运动到保存好的1M8胸片位1、触控屏运动时切换成1M8胸片位指示图片，图片随牛头方向改变而改变、触控屏对应按键反显、远程控制盒对应灯亮；2、运动停止时切换回工作界面、触控屏对应按键恢复正常、远程控制盒对应按键灯灭。一键床位1M位运动系统运动到保存好1M床位1、触控屏运动时切换成1M床位指示图片，图片随牛头方向改变而改变、触控屏对应按键反显、远程控制盒对应灯亮；2、运动停止时切换回工作界面、触控屏对应按键恢复正常、远程控制盒对应按键灯灭。运动锁触控位运动系统锁，反显时，运动系统被锁住，正常时运动系统正常动作。运动锁住时，运动系统不动作、触控屏对应图片反显、远程控制盒对应按键灯亮。运动解锁时，运动系统动作、触控屏对应图片恢复正常，远程控制盒嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00对应按键灯灭。KV调节KV+、KV-具体见高压发生器通信协议mAs调节mAs+、mAs-mA调节mA+、mA-Ms调节Ms+、Ms-Density调节Density+、Density-小焦点设置大焦点设置MAS模式设置Time模式设置AEC设置AEC场增强器选择设置按键进入不同模式入口进入每种模式前需要实体按键U型臂上升按键U型臂向上运动运动时，远程控制盒上升按键灯亮、全彩LED亮蓝色；停止时，远程控制盒上升按键灭。U型臂下降按键U型臂向下运动运动时，远程控制盒下降按键灯亮、全彩LED亮蓝色；停止时，远程控制盒下降按键灭。U型臂SID增大按键牛头远离探测器组件方向运动按键持续按下有效。运动时全彩LED亮蓝色。U型臂SID减小按键牛头靠近探测器组件方向运动按键持续按下有效。运动时全彩LED亮蓝色。U型臂顺时针旋转按键U型臂顺时针方向运动按键持续按下有效。运动时全彩LED亮蓝色。U型臂逆时针旋转按键U型臂逆时针方向运动按键持续按下有效。运动时全彩LED亮蓝色。一键水平位按键U型臂运动到水平位置按键按下，运动系统开始动作，全彩LED亮蓝嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00色，U型臂运动到90°时停止运动。在此期间按键按下，U型臂停止运动。键垂直位按键U型臂运动到垂直位置按键按下，运动系统开始动作，全彩LED亮蓝色，U臂运动到0°时停止运动。在此期间按键按下，U型臂停止运动。表2-5牛头调试界面功能实现输入类型输入项目功能实现功能性能要求运动系统通信U型臂升降方向ADU型臂旋转方向AD触控屏U型臂升降功能。U型臂升、降运动。运动到限位开关处停U型臂最高点值设U型臂最高点值加、为1700mm,单次变量改U型臂最高点值保将设置完成的值保存到运动系统的存储器中U型臂最低点值设U型臂最低点值加、为450mm,单次变量改U型臂最低点值保将设置完成的值保存到运动系统的存U型臂SID增大、减运动到限位开关处停U型臂SID最大值设U型臂SID值加、减为1800mm,单次变量改U型臂SID最大值保将设置完成的值保存到运动系统的存U型臂SID最小值设U型臂SID值加、减调节为1000mm,单次变量改嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00变值为1mm.U型臂SID最小值保存。将设置完成的值保存到运动系统的存储器中。有保存记录。U型臂旋转运动U型臂顺时针、逆时针方向运动。运动到限位开关处停止运动。U型臂旋转到90°保存。将设置完成的值保存到运动系统的存储器中。有保存记录。U型臂旋转到0°保存。将设置完成的值保存到运动系统的存储器中。有保存记录表2-6牛头一键设置功能实现输入类型输入项目功能实现功能性能要求运动系统通信U型臂高度参数显示U型臂高度值与实际高度误差在±U型臂SID参数显示U型臂SID值与实际SID误差在±U型臂角度参数显示U型角度度值与实际角度误差在±触控屏U型臂升降调整功能。U型臂升、降运动。能。U型臂SID水平运动。U型臂角度调整功能。U型臂顺时针、逆时针运动。4个一键位保存。4个一键位保存位置调整。每个一键位有对应的提示图片。表2-7牛头老化模式功能实现输入类型输入项目功能实现功能性能要求运动系统通信U型臂高度参数显示U型臂高度值与实际高度误差在士U型臂SID参数显示U型臂SID值与实际SID误差在±U型臂角度参数显示U型角度度值与实际角度误差在±触控屏启动功能开启设备老化模式。停止功能关闭设备老化模式。退出退出老化界面回到工作界面。嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00表2-8牛头保存界面功能实现输入类型输入项目功能实现功能性能要求运动系统通信U型臂高度参数显示U型臂高度值与实际高度误差在士U型臂SID参数显示U型臂SID值与实际SID误差在士U型臂角度参数显示U型角度度值与实际角度误差在±触控屏设备开机总时间显示设备开机总时间作为开机运行记录。最小显示单位为小时。保存功能保存设置完成的数据。有操作记录恢复功能恢复上次记录的数据。有操作记录表2-9牛头配置界面功能实现输入类型输入项目功能实现功能性能要求触控屏机型配置配置机型完成机型配置及对应机型束光器的配置。AEC配置配置AEC功能表2-10远程控制系统功能实现输入类型输入项目功能实现功能性能要求牛头控制系统通信运动系统参数。转发到工作站。转发数据包括：U型臂高度值、SID、U型臂角度值。高压发生设置命令。转发到高压发生器。转发命令包括：高压发生器参数设置命令、模式设置命令。运动系统一键运动状态。远程控制系统显示一键运动状态。做一键运动时，对应的一键按键灯亮。运动系统U型臂升降运动状态。远程控制系统显示U型臂升降状态。U型臂升降时，对应指示灯亮。运动系统运动锁状态。远程控制系统显示运动锁状态。运动锁住时，运动锁按键灯亮。高压发生装置通信射线参数。转发到牛头和工作站。高压发生器状态、报错信息。转发到牛头和工作站。系统发生错气时，红灯亮，牛头处显示错误代码。工作站通信高压发生装置命令。转发到高压发生器。转发命令包括：高压发嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00生器参数设置命令、模式设置命令。实体按键系统开机按键系统开机系统开机时，按键亮绿色灯。系统关键按键系统关机整个系统直接断电。一键胸片1M位运动系统一键1M运动。键灯亮，停止时按键灯灭。一键胸片1M5位运动系统一键1M5运动。键灯亮，停止时按键灯灭。一键胸片1M8位运动系统一键1M8运动。键灯亮，停止时按键灯灭。一键床位1M位运动系统一键床位1M运动。按键灯亮，停止时按键灯灭。U型臂上升按键U型臂上升运动。按键按下时，U型臂执动作，按键灯亮。U型臂下降按键U型臂下降运动。按键按下时，U型臂执动作，按键灯亮。运动锁按键运动解锁与锁住。按键按下，按键灯亮，运动锁住，运动系统无法运动。按键按下灯灭，按键灯灭，运动系统解锁。曝光手闸手闸一档按下通知高压发生装置准备曝光。等待反馈信号，准备完成后，曝光准备灯(绿色),若发生错误则错误警示灯亮(红色)。手闸一档二挡同时按下通知高压发生装置开始曝光。等待反馈信号，曝光完成后，曝光完成灯亮(黄色),若发生错误则错误警示灯亮(红色)。2.2运行环境嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00软件环境要求：无调试软件：串口调试助手2.3基本设计概念和处理流程运动控制系统程序可以主要分为几个大的功能模块：工作模式下单方向运动程序模块、调试模式下单方向运动程序模块、一键位运动程序模块。运动控制盒处理过程见下图。图2-1工作模式下单方向运动流程图动指令运动解锁状态是当前位置是否超过限位值减速运动否是否否靠近限位点否检测到限位开关否是是停止运动GRYL·YF·QR·TS·02-A/00接收到单方向运是检测到限位开关信号是否是否是停止运动第17页共51页嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00图2-3一键运动流程图运动锁解锁状态是从存储器中读取保存的一键位置信息否控制电机运动读取每个方向位置信息否是当前位置信息与存储位置信息在误差范围内的方向停止是嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00触控屏程序主要分为读取触控值程序和显示数据程序。读取触控值流程见图2-4,显示数据流程见图2-5.图2-4读取触控值流程图液晶屏触点按下液晶屏触点按下发送带触控值的命令到控制器查询触控值嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00据或者图片地址触控屏写入显示数据的内容或者图片嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00图2-6全彩LED控制流程开始定时器初始化制通道初始化输出方式根据色卡填写要显示颜色Y变化颜色?N结束控制嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00单方向向下运动流程图见图2-7所示：图2-7单方向运动流程图运动系统控制运动系统控制向上运动键按下?Y发送向下运动指令按键松开?Y发送停止运动指令单方向运动结束单方向垂直向上、单方向水平向左、单方向水平向右、单方向顺时针运动、单方向逆时针运动流程类似。一键床位如图2-8所示：嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00图2-8一键床位流程图运动系统控制运动系统控制YY运动锁开启?N牛头发送一键床位运动系统开始运动运动系统返回开Y收到停止运动指令Y牛头液晶屏切换正常界键位运动结束嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00图2-9mAs方式曝光流程N手开关一档按下YN接收到高压发生装置准备曝光信号Y手开关二挡按下N跳出曝光跳出曝光N高压发生装置开始曝光出曝光完成提示声出曝光完成提示声mAs方式曝光结束开始曝光信号YYN高压发生装置完成曝光信号曝光过程出错?高压发生装置完成曝光信号曝光过程出错?灭，黄灯亮Y报警指示灯亮，显示报警信息嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00按下单方向运动开始?是按键指示灯亮否按键松开?是按键指示灯灭GRYL·YF·QR·TS·02-A/00嵌入式软件概要设计说明书GDU·TS·02-A/00嵌入式软件概要设计说明书2.4结构图2-11运动控制系统结构图运动控制单方向运动一键运动数据存储老练模式垂直方向升降运动水平方向左右运动旋转运动一键胸片一键胸片一键胸片一键床片嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00图2-12牛头控制系统结构图U型臂垂直水平左右运作作一键胸片一键床位射线参数调节射线参数调节操作数据保存模式GRYL·YF·QR·TS·02-A/00嵌入式软件概要设计说明书GDU·TS·02-A/00嵌入式软件概要设计说明书一键胸片一键胸片一键胸片1M5位控制一键胸片一键床片U型臂垂直U型臂垂直运动锁控制牛头高压发生器工作站数据转发曝光远程控制系统运动系统控制图2-13远程控制系统结构图2.5功能需求与程序的关系表2-11运动控制系统：嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00而程序程序程序键键程序数据存储程序数据读取程序ADC采集程序限位开关信号采集程序保护信号读取程序通信信号读取及解析程序垂直方向向上运动√√√√√垂直方向向下运动√√√√√水平向左运动√√√√√水平向右运动√√√√√顺时针旋转√√√√√逆时针旋转√√√√√一键胸片1M位运动√√√√√√√√√一键胸位运动√√√√√√√√√一键胸位运动√√√√√√√√√一键床位1M位运动√√√√√√√√√数据存储√老练√√√√√√√表2-12牛头控制系统：嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00触控屏触控信息检测程序触控屏信息显示程序实体按键检测程序运动通信检测与控制程序远程控制盒通信与控制程序配置信息保存程序工作模式√√√√√调试模式√√√√数据保存模式√√√老练模式√√表2-13远程控制系统：实体按键检测程序系统通信程序高压发生装置通信程序工作站系统通信程序曝光手闸信号采集程序指示灯控制程序一键胸片1M位运动√√一键胸片1M5位运动√√一键胸片1M8位运动√√一键床片1M位运动√√运动锁√√U型臂上升√√U型臂下降√√数据转发√√√曝光√√2.6人工处理过程本系统正常工作前必须对运动系统进行校正，四个一键位位置保存。必须设置高压发生2.7尚未问决的问题3.接口设计3.1用户接口3.1.1键盘管理嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/001个电源开键；结构：9.7寸四线电容式触摸屏。三个AEC场选择按键(仅在AEC模式有效)。嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/003.2外部接口3.2.1通讯接口数据位8位校验奇校验3.2.2高压发生装置通讯接口嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00运动控制系统：3个用于电机控制接口、3个用于电位器值接收接口、6个限位开关信4.1运行模块组合运动控制系统：控制机架运动。三种运行模式。运动控制分为一键控制和单方向控制。4.2运行控制整个系统中，系统运行主要靠牛头控制系统和远程控制系统进行操作。牛头控制系统主明见图4-1:图4-1牛头控制面板说明嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00序号图标按键功能4SID减小3十SID增大2山U臂下降1个U臂上升8壹书壹书一键垂直7**一键水平6U臂顺时针旋转5⑦⑦U臂逆时针旋转图4-2工作界面运动参数运动参数射线参数GeneratorStatus:HWREADY道动信息盘示栏嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00表4-2工作界面标识按键编号图标按键功能军mAsMAS+/MAS-mAMA+/MA-MS+/MS-Density+/Density-设置嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00MAS模式小焦点Time模式大焦点AEC模式AEC场选择一键水平(SID=1.0米)一键垂直(SID=1.0米)一键水平(SID=1.5米)Hold运动锁嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00一键水平(SID=1.8米)AUTOAUTOVIEN自动视野4.2.1mAs摄影模式,进入mAs方式摄影。通过增大键和减小键W对“KV”按下手开关一档，当远程控制盒绿灯亮以后，表示设备准备完成进入曝光状态。此时如果松开手开关一档则取消准备状态停止曝光，如果在10秒内没有按下手开关二挡，则取消准备状态停止曝光。如开始摄影，按下手开关二挡不松开，当黄色指示灯亮，蜂鸣器响一声，曝光完成，摄影结束，松开手开关。4.2.2Time摄影模式4.2.3AEC摄影模式AEC嵌入式软件概要设计说明书控制盒绿灯亮以后，表示设备准备完成进入曝光状态。此时如果松开手开关一档则取消准备状态停止曝光，如果在10秒内没有按下手开关二挡，则取消准备状态停止曝光。如开始摄影，按下手开关二挡不松开，当黄色指示灯亮，蜂鸣器响一声，曝光完成，摄影结束，松开1)有7种选择，使用时，应选择病人遮挡的探测区域。2)DEN有11种选择(-5~+5)。4.2.4一键胸片1M位运动*按下键，运动系统开始做一键位运动。按钮变暗，液晶屏切换一键胸按下键，运动系统开始做一键位运动。按钮变暗，液晶屏切换一键胸片1M位图片。并且实时显示运动参数。SID显示的是探测器组件接收面中心点到X射线管焦点的距离。Tube显示的是主机架U型臂旋转角度。Height显示的是U型臂垂直方向距地面高度。当运动到一键位指定位置后，运动系统停止运动。液晶屏恢复为正常工作界面。图4-3一键胸片1M位界面*周*周嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/004.2.5一键胸片1M5位运动按下按下按钮变暗，液晶屏切换一键胸片1M5位图片。并且实时显示运动参数。SID显示的是探测器组件接收面中心点到X射线管焦点的距离。Tube显示的是主机架U型臂旋转角度。Height显示的是U型臂垂直方向距地面高度。当运动到一键位指定位置后，运动系统停止运动。液晶屏恢复为正常工作界面。图4-4一键胸片1M5位界面4.2.6一键胸片1M8位运动按钮变暗，液晶屏切换一键按按钮变暗，液晶屏切换一键胸片1M8位图片。并且实时显示运动参数。SID显示的是探测器组件接收面中心点到X射线管焦点的距离。Tube显示的是主机架U型臂旋转角度。Height显示的是U型臂垂直方向距地面高度。当运动到一键位指定位置后，运动系统停止运动。液晶屏恢复为正常工作界面。嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00图4-5一键胸片1M8位界面是4.2.7一键床片1M位运动至按下1.0'm键，运动系统开始做一键位运动。按钮变暗，液晶屏切换一键床片1M位图片。并且实时显示运动参数。SID显示的是探测器组件接收面中心点到X射线管焦点的距离。Tube显示的是主机架U型臂旋转角度。Height显示的是U型臂垂直方向距地面高度。当运动到一键位指定位置后，运动系统停止运动。液晶屏恢复为正常工作界面。图4-6一键床位1M位界面mmm嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/004.2.8运动系统校正键，进入运动系统校正模式，首先输入密码，密码为“123456”。首先根据提示校正U型臂垂直方向，根据实际测量高度设置最高点和最低点并保持。设置完成后进入下一页，进入SID和Angle设置界面。同样方法校正SID和Angle。图4-7FID校正批FD下师址，想后神止。#.当林管和地而商离为按F加上开管。然后界业。3.自动研拖到床位设置出题位保护设置龙图4-8SID、Angle校正1.按“51b-”题至最小值□Z3.按“Aagl+”4.按“Agle*上一步+草草CTmnnm4.2.9一键位保存界面根据4个一键位提示图片调整U型臂机架的位置，位置调整完成以后保存当前位置信息。第42页共51页GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00图4-9一键床位1M位图片第43页共51页嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00图4-12一键胸片1M8位图片图4-13一键设置界面王王三不生河页fiinm校正完成后，退出设置界面，进入界面保存设置界面，点“保存”按钮，保存设置完成的数据。然后退出“保存界面”,断电重启。图4-14保存界面保存界面设置M:似器并机总时人本制世功能创他出嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/004.2.10老练模式按一键，进入老化界面，首先输入密码，密码为“345678”。按下“启动”按钮，运动系统进入老练模式。按下“停止”设备停止老练模式。按下“退出”后，进入工作图4-15老练模式界面18mALTOVIENHu:动4.3运行时间本软件针对不同的功能，对响应的时间要求也不同，对应摄影系统曝光时的响应时间要求最为严格，要求摄影系统曝光过程中单条数据反馈时间不得高于3ms。对摄影系统进行参数设置和模式切换时，摄影系统响应时间控制在20ms以下。运动系统操作的响应时间要稍微长些，动作响应时间在500ms左右。系统中所有数据转换时间控制在10ms以内，传送时间控制在20ms以内。不允许摄影系统有两个功能同时进行操作，必须等一个功能操作完毕后，才能操作下一个功能。5.系统数据结构设计5.1逻辑结构设计要点表5-1运动系统与牛头系统间通信指令架构：序号数据含义命令(默认为十进制)备注1table[0]数据头1该命令为十六进街2table[1]数据头2该命令为十六进制嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/003table[2'模式1:正常工作模式2:调试模式3:老化模式4:数据保存模式5:警告模式切换运动系统工作模式4table[3'指令模式详见各模式下指令表即1.2、1.3、切换指令模式5table[4]指令详见各模式下指令即1.2、1.3、1.4、具体运动指令6table[5]详见各模式下指令即1.2、1.3、1.4、1、正常模式下为全功能拼接运动位置数据12、调试模式下配置机型7详见各模式下指令即1.2、1.3、1.4、1、正常模式下为全功能拼接运动位置数据2,2、调试模式下配置安装模式8table[7]Hold锁整机运动锁定9table[8]自动跟随0:关闭自动跟随1:开启自动跟随保留table[10]数据尾该命令为十六进制table[11]校验加和校验牛头控制系统与远程控制系统通信指令架构：形式：字符串格式：Y(yun)X(Direction)XXXX(具体值)内Y:tubeangledetectorangle悬吊X方向悬吊Z方向嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00具体值：01(正)02(负)具体数值是3132连续命令：<命令><数据><20H><命令><数据><03H><校验和触控屏串口数据帧由5个数据块组成，如下表所述：表5-2触控屏通信协议数据块12345定义帧头数据长度指令数据指令和数据的CRC校验数据长度211N2说明配置文件的R3:RA定义数据长度包括指令、数据和校验CONFIG.TXT配置文件的R2.4决定是否启用举例这个系统通信采用RS232通信和RS485通信方式。本系统主要控制器件为运动控制系统、牛头控制系统主要控制运动系统和调节高压发生装置产生，线。牛头设置高压相关参数时通过远程控制盒进行中转解析，曝光发生装置通信，远程控制盒将高压发生装置反馈信息发送给牛头和工作站。牛头发出命令给运动控制系统。在远程控制盒上控制运动系统时，通过牛头解析运动命令后嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00曝光亮度补偿，设置完成后再远程控制端通过手开关进行曝光。的实体按键可以对运动系统进行垂直上升、垂直下降、水平左移、水平右移，顺时针旋转、6.1出错信息整个系统中，软件主要故障是通信的中断，包括表6-1牛头故障处理报错条件现象导致结果运动和牛头通信中断通信中断30秒以上蜂鸣器持续报警。运动系统无法运动，高压发生器无法正常曝光。远程控制盒和牛头通信中断通信中断30秒以上蜂鸣器间断报警，间隔牛头无法调节射线参数。高压发生装置报错。高压发生装置发生报错。蜂鸣器持续报警出现报错提示界面，并显示报错代码，整个X射线摄影系统无法工作。高压发生装置警告。高压发生装置产生警告。无。表6-2远程控制盒故障处理报错条件现象导致结果与高压发生器通信中断通信中断30秒以上1、蜂鸣器持续报警。1、射线部分无法控制，运动功能正常。高压发生器报错。高压发生器发生报错。1、红灯常亮2、蜂鸣器持续报警整个DR系统无法工作。高压发生器警告。高压发生器产生警告。1、红灯亮2秒钟。无。嵌入式软件概要设计说明书GRYL·YF·QR·TS·02-A/00GDU·TS·02-A/00与PC通信中断。通信中断3秒以上无工作站无法显示运动和射线信息。与运动通信中断。通信中断30秒以上。无。1、无法控制运动系统。2、工作站无法显示运动信息。由于高压发生装置存在高电压，对操作人员要求较高，当高压发生装置发生报错需要售后表6-3高压发生装置报错报错提示错误信息MainContactorErrorERR_INV_CAP_FAILEDpre-chargerelayfaultGeneratorCPURealTimeClockErrorBeam_CathodeFaultBeam_AnodeFaultBeam_INVAFaultBEAM_tanknotconnectionERR_INV_TOOHOT一级手闸释放超时NoKVDuringExposuremADuringExposureTooHighmADuringExposureTooLowManuallyTerminat