1 引言 3
1.1课题背景以及研究意义 3
1.2 国外研究成果 4
1.3 国内研究成果 5
1.4课题目标 6
1.5该项目的可行性分析 7
2 需求分析 9
2.1系统需求概述 9
2.2功能性需求分析 10
2.2.1串口连接 11
2.2.2通道连接 12
2.2.3数据可视化处理 14
2.2.4方法参数换算与设置 15
2.2.5多通道数据发送 17
2.2.6多通道数据接收与显示 18
2.2.7窗体与用户的互动 20
2.2.8窗体分栏 22
2.3非功能性需求分析 23
2.3.1 通讯协议问题 23
2.3.2 大数据量传输问题 24
2.3.3 长时间运行问题 24
3 系统设计 25
3.1系统功能架构 25
3.2通讯协议描述 27
3.2.1上位机对于下位机的通讯描述 27
3.2.2 下位机对上位机的通讯描述 27
3.3详细功能模块描述 28
3.3.1串口连接 28
3.3.2通道连接 30
3.3.3数据可视化处理 32
3.3.4方法参数换算与设置 33
3.3.5多通道数据发送 33
3.3.6多通道数据接收与显示 35
3.3.7窗体与用户的互动 36
3.3.8窗体分栏 38
4 系统实现 40
4.1开发环境与代码层次 40
4.2功能模块的实现 41
4.2.1串口连接 41
4.2.2通道连接 41
4.2.3数据可视化处理 42
4.2.4方法参数换算与设置 43
4.2.5多通道数据发送 43
4.2.6多通道数据接收与显示 43
4.2.7窗体与用户的互动 44
4.2.8窗体分栏 46
5 系统测试 48
5.1多通道数据发送、接收与显示 48
5.2程序各个消息响应 48
5.3串口连接情况 49
6 结束语 50
6.1工作总结 50
6.2进一步的研究与展望 50
致谢 51
参考文献 52
电化学工作站，可以用于研究电化学机理、生物技术、物质的定性定量分析、常规电化学测试、等各种化学的科学研究，占据相当重要的地位。
化学实验是一项对于数据要求非常严谨的科学活动。其中，电分析化学则是通过一系列精密的电子仪器的测量，从而得出相对严谨的用于生产实验活动参考的数据的一门学科，而电化学工作站则是其中的重要的测量仪器之一。
本论文描述并讨论了在Windows7操作系统的基础下，使用Visual Studio 2010开发工具以及C++语言中的MFC窗体框架，所开发的上位机控制器软件程序。该程序包括的功能有：(1)串口设备扫描与连接：扫描接入系统串口的设备，并连接、初始化串口；(2)通道扫描与选择：扫描检查设备通道，以供用户选择；(3)多通道数据发送：通过通讯协议与标识符以绑定通道，实现不同通道的方法、参数设置，以及数据接收；(4)多通道数据接收与显示：通过识别通道数据，在画面上显示经过处理的数据；(5)UI界面布局：设计出友好的窗体、控件布局，方便用户的操作与使用；(6)窗体与用户的互动：在程序中设定好消息响应动作，使软件能对用户的动作做出反应；(7)窗体分栏：根据用户需要对界面进行分栏处理；(8)数据可视化处理：将下位机传回的十六进制数据转换成一般人能理解的十进制数，以及以图像方式显示数据；(9)方法参数换算与设置：将用户输入的方法参数转换为下位机能理解的方法码，之后将其发送。
论文中将会从浅到深，从表到里的讲解本系统的程序、数据结构、运行效果等，全面的介绍上位机控制软件。
关键词：电化学工作站，上位机软件，控制，数据采集，MFC
在电化学工作站的开发任务中，本论文将着重描述上位机软件的一些功能性与视觉性的模块的分析与开发过程，如获取串口所连接的设备，并在窗口中显示；绘制方法设置窗口，将参数进行换算；与多通道下位机进行通信，包括发送信号、参数等，并接收下位机的返回数据，将至换算为可读取数据，并将至可视化，分发到上位机相应通道窗口；各个不同窗口的视觉性布局，使用户获得舒适的视觉体验；某些特殊窗口需要进行动态的控件显示与布局；各个菜单项、工具栏、按钮等控件的布局，以及与之相应的消息相应函数等；某些特殊控件的动态变化，如图标、文字标题等动态变化。
由于本人主要负责的部分为上位机软件开发，因此着重说明上位机的开发目标。有关于上位机的开发目标以及关键性问题如下：
(1)串口连接：串口信息的读取，串口的连接，以及串口通信的初始化。
(2)通道连接：扫描机器可用的通道，并将其以可视化方式显示与用户界面，同时使用户可以选择可用通道。
(3)数据可视化处理：上位机软件所接收到的下位机发送的数据，为十六进制字符型数据，若要将其转化为一般人能理解的十进制数，需要进行一定过程的换算，同时还需要上位机软件将数据在示波器中以图形的方式表达出来。
(4)方法参数换算与设置：将用户输入的方法参数转换为下位机能理解的方法码，之后将其发送。
(5)多通道通讯：在选取好通道之后，每个子窗口需要分别于相应的通道进行通讯，上位机应能对下位机传输测量数据，能对下位机的测量方法进行操控；能接受下位机所返回的数据。
(6)多通道数据显示：需要在程序中根据所选择的通道，动态新建文档与视图，并让程序自动判别所选用通道，使之在相应的视图上进行示波绘图。
(7)窗体与用户的互动：上位机软件中，有时候需要与用户的操作进行互动，即消息的相应、动态的改变窗口及窗口上的空间的状态，如图标，文字，大小，位置，等等。
(8)窗体分栏：在客户需求中有一项是，要求在示波器左方制作一个分栏，显示实验信息，同时具有简单的图像控制控件。
除了上述的功能性目标之外，还有一些非功能性上的目标需要考虑到：
（1）建立一个完善上下位机的通讯协议。
（2）大数据量传输的处理与堵塞问题。
（3）机器长时间运行的问题。
2.2功能性需求分析
对于一个软件系统，首先考虑的，就是先要实现基本的功能，所以，在这里首先对于系统进行功能性上的需求分析。
根据2.1所描述的系统需求，画出如下用例图：
本系统电化学工作站——上位机软件的系统功能模块共分为串口连接、通道连接、多通道数据发送、多通道数据接收与显示、UI界面设计、窗体与用户的互动、窗体分栏、数据可视化处理、方法参数换算与设置等。该系统的功能架构图如下：
对于上述各功能模块的简单描述如下：
(1)串口连接：扫描接入系统串口的设备，并连接、初始化串口；
(2)通道连接：扫描检查设备通道，供用户选择；
(3)数据可视化处理：将下位机传回的十六进制数据转换成一般人能理解的十进制数，以及以图像方式显示数据；
(4)方法参数换算与设置：将用户输入的方法参数转换为下位机能理解的方法码，之后将其发送；
(5)多通道数据发送：通过通讯协议与标识符以绑定通道，实现不同通道的方法、参数设置，以及数据接收；
(6)多通道数据接收与显示：通过识别通道数据，在画面上显示经过处理的数据；
(7)窗体与用户的互动：在程序中设定好消息响应动作，使软件能对用户的动作做出反应；
(8)窗体分栏：根据用户需要对界面进行分栏处理；
根据以上的八个功能模块，可以设计出系统类图
