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２００８年１０月
第４５卷增刊２
四川大学学报（自然科学版）
Ｊｏｕ
ｒｎａｌｏｆＳｉｃｈｕａｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ（Ｎａｔｕｒａｌ
ＳｃｉｅｎｃｅＥ
ｄｉｔｉｏｎ）
ｏＣｔ．２００８
Ｖ０１．４５
Ｓｕｐｐｌ．２
文章编号：０４９０
－６７５６【２００８）Ｓｕｐｐｌ－００６１
?
０４
实时数据曲线绘制的Ｑｔ编程实现
杨盛毅１，文
方１，师娇２
（１．贵州大学电气工
程学院。贵阳５５０００３；２．北京理工大学宇航科
学技术学院，北京１０００８１）
摘要：动态绘制和显示实时数据曲线是工业测控系统中一项重
要功能．本文提
出了一种利用Ｑｔ编程动态绘制实时数据曲线的方案，解决了由于绘制时
间较长而
无法满足实时显示要求的问题，并通过实例介绍了其具体实现方法．实践证明该
绘
制方案能满足实时监控的要求．关键词：测控系统；实时数据曲线；Ｑｔ
中图分类号：ＴＰ３１１
文献标识码：Ａ
Ｒｅａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆ
ｒｅａｌ＿ｔｉｍｅ
ｄａｔａ
ｃｕｒｖｅ
ｄｒａｗｉｎｇｂａｓｅｏｎ
Ｑｔｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇ
ＹＡＮ
ＧＳｈｅｎｇ
—
Ｙｉｌ，ＷＥＮＦａｎ９１，ＳＨＩＪｉａ０２
（１．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＥｎｇｉｎｅｅ
ｒｉｎｇ，Ｇｕ
ｉｚｈｏｕＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｇｕｉｙａｎｇ５５０００３，Ｃｈ
ｉｎａ，
２．ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｅｒｏｓｐａｃｅＳｃｉｅ
ｎｃｅａｎｄ
Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ．ＢｅｉｊｉｎｇＩｎ
ｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈ
ｎｏｌｏｇｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８１，Ｃｈｉｎａ
）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｙｎａｍｉｃｄｒａｗｉｎｇａｎｄ
ｓｈｏｗｉｎｇｔ
ｈｅｒｅａｌ
—
ｔｉ
ｍｅｄａｔａ
ｃｕｒｖｅ
ｉｓ
ａｎ
ｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｔｈｅｉｎｄｕｓｔｒｉ－
< br>
ａｌｔｅｓｔｉｎｇａｎ
ｄｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍ．Ａｍｅｔ
ｈｏｄｏｆｄｙｎａｍｉｃｄｒａｗ
ｉｎｇａｎｄｓｈｏｗｉｎｇｔｈｅｒｅａｌ
—
ｔｉｍｅｄａｔ
ａｃｕｒｖｅ
ｂａｓｅｄ
ｏｎ
Ｑｔｐｒｏｇｒａｍｍｉｎｇｉ
ｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｉｎｔｈｉｓｐａｐ
ｅｒ，ａｎｄｉｔｓｏｌｖｅｓｔｈｅｐｒ
ｏｂｌｅｍｔｈａｔｔｈｅｄｒａｗｉ
ｎｇｔｉｍｅｉｓ
ｔｏｏ
ｌｏｎｇ
ｔｏ
ｓｈｏｗｔｈｅｄａｔａ
ｃｕｒｖｅ
ｉｎｔｉｍｅ．ａｎｄｉｔｉｓｉｌｌｕｓｔｒａｔｅｄｂｙ
ａ
ｉｎｔｅｇｒａｌｅｘａｍｐｌｅ
．Ｉｔｐｒｏｖｅｄｔｈａｔｔｈｅ
ｐｒｏｇｒａｍｃｏｕｌ
ｄｓａｔｉｓｆｙｔｈｅｒｅａｌ
—
ｔｉｍｅｃｏｎ
ｔｒｏｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ．
Ｋｅｙｗ
ｏｒｄｓ：ｔｅｓｔｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇｓｙｓｔ
ｅｍ，ｒｅａｌ
—
ｔｉｍｅｄａｔａｃｕｒｖｅ，Ｑｔ
１
引言
工业测控系统中，常用动态实时
数据曲线来监测某些量在工作环境变化时的控
制稳定性．从而动态绘制实时数据曲线成为
测控软件开发中的重要一环，而动态绘
制实时数据曲线存在由于绘制时间较长而无法满足
实时显示要求、绘制数据量大、
动态平滑显示等问题．Ｑｔ是由挪威Ｔｒｏｌｌｔｅｃｈ
公司开发的一个跨平台的
Ｃ＋＋图形应用程序开发框架，基于
“
信号一槽
”
的通讯机制，并具有高度模
块化、
可重用性好、运行速度快、可移植性好等特点，对于用户开发来说是非常方便．目
前主要用于Ｌｉｎｕｘ下的开发．同时Ｑｔ还是跨平台的，它使得跨平台软
件编程直观、简易和方便．但同其它编程工具一样，Ｑｔ也不具备直接的动
态
曲线绘制能力，必须借助一些编程技术来实现．我们提出了一种利用Ｑｔ编程动态
绘制实时数据曲线的方案，解决了由于绘制时间较长而无法满足实时显示要求的问
题．
２
实时数据曲线绘制的基本思路
所谓数据曲线，实质上是由许多直线首尾相连
组合而成，在绘图区中用直线连接两数据点来实现，通过ｓｅｔＷｉｎｄｏｗ
函
数可设定绘图区大小及绘图原点坐标．数据曲线上前一时刻数据点通常在曲线上
最左端显
示，随着时间推移，整条曲线自右向左移动．实现曲线的动态平移必然涉
及到曲线的消<
/p>
收稿日期：２００８－０８－３１
<
/p>
作者简介：杨盛毅（１９８６一），男，布依族，贵州平塘人，在读硕士研究
生，研究方向为计算机测控技术．
６２
四川大学学报（自然科学版）增刊２
隐或重绘，常用的两种绘图方式为：一种方式是将画线对象的属性设为与或，
然后在原位
置重绘曲线，单一背景色的情况下，也可直接用背景色重绘曲线，实现
曲线的动态效果；
另一种方式是通过调用ＡＰＩ函数ＢｉｔＢｈ实现曲线的平滑移
动．
上述两种常用绘制方案，虽然解决了大数据量、动态平滑显示的问题，但实时
性不佳，所以本文提出一种新的数据绘制方案．本方案中数据曲线上各点纵坐标反
映实时数据的大小，通过记录次新点数据，并更新最新点数据，在定时器中使用Ｑ
< br>ｗｉｄ
—
ｇｅｔ类中ｓｃｏｒｌｌ函数定时将图象向左卷
动一定像素，卷动后ｓｃ
ｒｏｌｌ函数发送绘制事件．绘制事件中，只绘制由于卷动而空
出的区域，利用ｄ
ｒａｗＬｉｎｅ函数将最新数据点与次新数据点以直线相连，即可实现
实时数据曲
线自右向左的平滑移动效果．
绘图区内实时曲线的数据量由ｓｃｒｏｌｌ函数卷曲的像素值所决定，即卷曲
的像素
越多，数据量越少，卷曲的像素越少，数据量越多．条件允许时，应增加实
时曲线的数据
量，更有利于监控现场环境的变化趋势．同时为了避免绘图区数据点
过于拥挤，可在当前
绘图区显示一部分数据曲线，通过滚动条查看数据曲线的其它
部分．３
< br>
实时曲线绘制的实时性
由于绘制时间较长而无法满足实时显示的要
< br>求，是实时数据曲线绘制中存在的普遍问题．我们提出的方案，由于每次绘制
时所
需绘制的数据极Ｉ
（２）声明模块级变量
ｉｎｔ
ｍｙＴｉｍｅｒｌｄ；
ｉｎｔｘｐｏｓ；
ｉｎｔｄｉｓｐｌａｙＤａｔａｌｙｐｏｓ；ｉｎｔｄｉｓｐｌａｙＤａｔａ
ｆ
ｙｐｏｓｉｎｔｄｉｓｐｌａｙＤａｔａｃｈａｒｇｅｂｏｏｌ
Ｃｌｏｓｅ
（３）在Ｄｒａｗｅｒ类构造函数中添加代码
ｓｅｔＢａｃｋｇｒｏｕｎｄＣｏｌｏｒ（ｂｌａｃｋ）ｍｙＴｉｍｅｒｌｄ
＝
０ｘｐｏｓ＝Ｏ
ｄｉｓｐｌａｙＤａｔａｌｃｈａｒｇｅ－－－－－０
（４）为公有槽ｏｐｅｎＤｒａｗ和ｃｌｏｓｅＤｒａｗ添加代码
<
/p>
ｏｐｅｎＤｒａｗ：Ｃｌｏｓｅ
—
ＴＵＲ
Ｅ；
ｍｙＴｉｍｅｒＩｄ
—
ｓｔａｒｔＴｉｍｅｒ（３０）：
少，所以能
有效提高绘制的实时性．在程序中，通过调用函数ＱｕｅｒｙＰｅ
ｒｆｏｒｍａｎｃｅＣ
ｏｕｎｔｅｒ获取计算机定时器的当前值，并调用函数Ｑｕ
ｅｒｙＰｅｒｆｏｒｍａｎｃ
ｅ
—
Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ获取计算机定时器的频率，
通过计算绘制后计算机定时器的值与绘制前计算机定时器的值之差，再乘以定时器
< br>频率，即可得到绘制所花费的时间．目前常用ＰＣ的定时器频率在３．５
×
１０６
Ｈｚ左右，所以采用该方法计算绘制所花费的时
间可以精确到０．２８ｘ１０一Ｓ．通过实验，得到本文所述方案的平均绘制
时间为１７３ｎｓ，而采用双缓冲绘制方案的平均绘制时间为１．７２ｍｓ，由此
可见，
我们提出的方案有效的提高了绘制的实时性．
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