Пакет программ визуализации

Оперативное наглядное представление данных наблюдений в реальном времени является обязательной частью практически любой системы автоматизации научных исследований. Хотя регистрирующая аппаратура на самописцах давно ушла в прошлое, тем не менее эквивалентные способы отображения нашли себя на экранах мониторов. Автором совместно с Чепурновым А.В. был разработан такой способ воспроизведения данных на экране, который, с одной стороны, позволяет одновременно видеть максимальное количество регистрируемых каналов (до восьми по выбору), с другой стороны, сделать изображение графиков подобным рисуемым самописцами, но более статичным, для снижения утомляемости наблюдателя. По указанной причине, а также для расширения типов устройств визуализации мы ориентировались в основном на монохромное воспроизведение информации. Кратко сформулируем основные правила, которыми мы руководствовались.

1.

Отображаются только регистрируемые каналы.

2.

Экран разбивается на равные блоки, число которых 1,2,3,4,6 или 8.

3.

Если блоков больше четырех, то экран делится дополнительно на два субэкрана по горизонтали, в противном случае только по вертикали.

4.

Внизу экрана (или субэкрана) отображается цифровая шкала ``звездного" времени.

5.

Справа в каждом блоке выводится аналоговая шкала абсолютного уровня.

6.

При необходимости в каждом блоке отображается и цифровое текущее значение.

7.

Вывод значений сигналов производится один раз в секунду, при этом отображается вектор-столбец между минимальным и максимальными значениями сигнала в этот секундный интервал.

8.

Каждый выводимый вектор помещается правее предыдущего на один элемент изображения.

9.

При достижении правой границы блока весь ``график" смещается по горизонтали на половину размера соответствующего блока, при этом переразмечается и шкала времени.

10.

При достижении верхней границы блока из значений вектора данных вычитается высота блока, при достижении нижней - добавляется.

Такой способ отображения данных в реальном времени сначала был реализован с помощью КАМАК-модулей ``ДИНАМО", затем с появлением высококачественных графических мониторов разработаны программы и для них. Для отображения на SVGA-мониторе в качестве инструментального средства для написания программы визуализации - vis - использовалась стандартная SVGA-библиотека. Для X-терминала и программы xvis - библиотека X-Toolkit (Доценко и др. 1994).

Для проведения удаленных наблюдений комплект программ визуализации дополнен сетевыми версиями указанных программ, алгоритм работы которых подробно описан в разделе 1.4.

Взаимодействие программ визуализации с ядром системы, буферизующим данные, в том числе и для отображения, производится через программу vsd, запускаемую при старте системы как автономный процесс. Vsd периодически опрашивает буферную область ядра и сбрасывает данные как во временный файл на локальном диске, так и в сетевой порт для удаленных программ. Структура данных визуализации включает все необходимые параметры и не требует от программ на рабочих станциях дополнительных обращений к файлу заданий. Это позволяет визуально контролировать работу аппаратуры по сети при любом удалении, независимо от режима сбора.

 

 

Table: Основные функции ioctl() драйвера КАМАК

Функция	Имя спецфайла	Значение
C_OP_RD	camac	чтение из модуля КАМАК с выполнением NAF
C_OP_WR	camac, camac6	запись в модуль КАМАК с выполнением NAF
C_OP_ZCI	camac	общий сброс в крейте КАМАК
C_OP_STAT	camac	чтение Q-статуса
C_OP_DETECT	camac, camac6	определение работоспособности КАМАК
C_OP_REG	camac	чтение управляющих регистров КАМАК
FS_GET_DATA	camac1	чтение структуры статуса драйвера
FS_SET_DATA	camac1	запись в структуру статуса драйвера
FS_INTR_ENABLE	camac1	разрешение прерываний
FS_INTR_DISABL	camac1	запрещение прерываний
FS_SET_TIME	camac1	установка ``звездного" времени
FS_GET_TIME	camac1	чтение ``звездного" времени
FS_GET_FLAG	camac1	чтение флагов состояний драйвера
FS_GET_ADDR	camac1	чтение значения адреса буфера данных
FS_SET_VIZBLK	camac1	установка размера блока данных визуализации
FS_SET_VFLAG	camac1	установка флагов визуализации
FS_GET_VFLAG	camac1	чтение флагов физуализации
FS_SET_CALIB	camac1	запись значений калибровки
FS_GET_CALIB	camac1	чтение значений калибровки
CS_GET_DATA	camac1, camac5	чтение структуры состояния каретки
CS_SET_DATA	camac5	загрузка данных для управления кареткой
CS_GET_FLAG	camac1, camac5	чтение флагов состояния каретки
CS_BEGIN	camac5	пуск начальной установки каретки
CS_STOP	camac5	экстренный останов каретки
CS_OFF_POWER	camac5	выключение питания привода каретки
CS_POINT	camac5	установка каретки по данным загрузки

  

Figure: Экран рабочей станции во время наблюдения.