程序中的模块分割

4．2．7　程序中的模块分割

模块化和层次化是笔者在虚拟实验系统设计中的重要思想。模块化和层次化设计思想的优势和特点及其在教学中运用的有利之处已经在第3章中详细介绍过，这里不再赘述。基于模块化和层次化的系统设计思想，可以将系统程序分割成软件程序模块、虚拟仪器模块和实验项目模块，在“温度传感器特性的研究”虚拟实验项目的设计中，按照这三个层次进行程序的模块分割。

软件程序模块是最底层的模块，如图4-5中的Ⅱ₁、Ⅱ₂、Ⅱ₃和Ⅱ₄所示，Ⅱ₁是油浴升温系统，包括温度点设置、加热过程控制等，Ⅱ₂是测量传感器在不同的温度值下的电阻值，Ⅱ₃是对传感器在不同的温度值下电阻值的实验数据进行拟合，Ⅱ₄是将传感器的温度值、电阻实验值和拟合值等进行图形显示。将这些程序分别进行打包形成一个软件程序模块。在另几个相关的实验仪器设置中，例如半导体热敏电阻特性研究，PN结温度传感器和集成温度传感器等，油浴升温系统或是测量、拟合和图形显示等都是可能要用到的，因此将这个软件程序模块化，可以在其他的程序设计中稍作设置修改或者直接使用，避免重复性工作，可以节省虚拟实验项目开发时间。

虚拟仪器模块是属于中间层次的模块，如图4-5中的I所示，包括了铂电阻特性研究、半导体热敏电阻特性研究、PN结温度传感器特性研究和集成温度传感器特性研究。将这些程序打包成虚拟仪器模块，以备其他实验中加以修改调用。

实验项目模块属于最高层次的模块，笔者设计开发的“温度传感器特性研究”虚拟实验项目本身就可以看成是一个实验项目模块。在LabVIEW中，任何一个完整的程序都可以以“．vi”的格式保存在系统的VI库中，方便下一次程序开发时加以修改调用。

模块化和层次化的虚拟实验设计思想使得系统具备易重组和易配置的特性，使系统的开发变得简单和有效，方便了不是程序开发专业人员的授课教师能够开发一些新的实验项目充实到实验教学内容中，扩展了教学内容。另外，也让学生有机会、有兴趣进行实验项目的设计和开发，加强对实验原理的理解，启发创造性思维，帮助相关性学习，提高动手能力。