基于MySQL數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

摘要：為進(jìn)一步提升數(shù)據(jù)處理的自動化水平，基于MySQL數(shù)據(jù)庫，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)。首先明確了系統(tǒng)流程與總體架構(gòu)，詳細(xì)設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，并對系統(tǒng)功能模塊進(jìn)行劃分。核心技術(shù)方面，重點(diǎn)設(shè)計(jì)了MySQL數(shù)據(jù)庫與Allegro軟件之間的通信協(xié)議，開發(fā)了關(guān)鍵的通信接口。最后，對主要功能進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。該系統(tǒng)采用SKILL語言與IPC通信原理，實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的自動采集、高效錄入、安全保存以及網(wǎng)頁端展示與處理等功能。

關(guān)鍵詞：MySQL數(shù)據(jù)錄入Allegro進(jìn)程間通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)

中圖分類號：TP311.52

ResearchontheDesignofDataEntrySystemBasedonMySQLDatabase

CHENFang

NingxiaPolytechnic，Yinchuan，NingxiaHuiAutonomousRegion，750002China

Abstract：Inordertofurtherimprovetheautomation levelofdataprocessing，thispaperdesignsandimplementsadataentrysystembasedonMySQLdatabase.Firstly，itdefinesthesystemflowandoverallarchitecture，designsthedatabasestructureindetail，anddividesthefunctionmodulesofthesystem.Intermsofcoretechnology，itfocusesondesigningthecommunicationprotocolbetweenMySQLdatabaseandAllegrosoftware，anddevelopsthekeycommunicationinterface.Finally，itimplementsthemainfunctions.ThesystemadoptsthecommunicationprincipleofSKILLlanguageandIPC，andrealizesthefunctionsofautomaticdatacollection，efficientinput，safestorage，anddisplayandprocessingofwebpage.

KeyWords：MySQL;Dataentry;Allegro;Interprocesscommunication;Systemdesign

電子信息時(shí)代，PCB板卡數(shù)據(jù)的自動采集、管理及保存顯得尤為重要。目前手動錄入與管理數(shù)據(jù)的方式已經(jīng)不能很好地滿足高效、準(zhǔn)確的需求。同時(shí)，市場上現(xiàn)有數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)往往與Allegro軟件的整合程度不夠深入，難以滿足特定領(lǐng)域的需求。這種背景下，研究并設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)具有重要現(xiàn)實(shí)意義，一方面有助于實(shí)現(xiàn)與Allegro軟件的無縫對接，另一方面能夠顯著提高數(shù)據(jù)處理的效率與準(zhǔn)確性，進(jìn)而為數(shù)據(jù)管理提供便捷、高效的工具與解決方案。

1系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1.1系統(tǒng)流程

數(shù)據(jù)錄入流程主要包括前端數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)網(wǎng)頁展示兩大部分，這兩個(gè)流程相互獨(dú)立，卻又通過MySQL數(shù)據(jù)庫緊密相連，一同構(gòu)成了完整的數(shù)據(jù)收集與展示流程。其中，前端數(shù)據(jù)采集作為數(shù)據(jù)錄入的首要環(huán)節(jié)，在使用AllegroPCBEditor時(shí)，用戶通過數(shù)據(jù)采集工具訪問登錄頁面，并完成身份驗(yàn)證。驗(yàn)證通過后，信息采集的UI界面會展示出來，并與Allegro的底層數(shù)據(jù)完成聯(lián)通。在此過程中，系統(tǒng)會自動從當(dāng)前的PCB文件中提取核心信息，如疊層設(shè)計(jì)、引腳數(shù)目、板卡大小等，并直接在用戶界面上顯示這些數(shù)據(jù)[1]。用戶核對數(shù)據(jù)后，若無誤，便可將其傳送至后端，從而實(shí)現(xiàn)板卡信息的自動化收集與錄入。

數(shù)據(jù)網(wǎng)頁展示統(tǒng)計(jì)流程是數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)的輸出端。用戶使用任意瀏覽器登錄系統(tǒng)，按照預(yù)設(shè)的權(quán)限級別查看與訪問不同的統(tǒng)計(jì)信息，支持用戶進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、篩選等操作，能有效滿足多樣化的數(shù)據(jù)分析需求?；诰W(wǎng)頁端的數(shù)據(jù)展示，數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)一方面為用戶提供了數(shù)據(jù)的可視化界面，另一方面大幅增強(qiáng)了數(shù)據(jù)的可用性與交互性。兩個(gè)流程借助MySQL數(shù)據(jù)庫實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的存儲與共享，保證了數(shù)據(jù)的一致性與完整性。前端采集的數(shù)據(jù)經(jīng)一定處理后存儲到MySQL數(shù)據(jù)庫中，而網(wǎng)頁端負(fù)責(zé)從數(shù)據(jù)庫中檢索數(shù)據(jù)并完成展示，從而形成一個(gè)穩(wěn)定、高效的數(shù)據(jù)處理閉環(huán)。

1.2系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

1.2.1數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)是為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的存儲、加工與分析，同時(shí)它還能在用戶登錄時(shí)進(jìn)行權(quán)限校驗(yàn)，并對用戶需求進(jìn)行統(tǒng)計(jì)與分類。本研究針對系統(tǒng)需求，對數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了設(shè)計(jì)，選擇了在服務(wù)器上安裝MySQL，并為其設(shè)置了專門的賬號與密碼，以此確保數(shù)據(jù)的安全性。為滿足系統(tǒng)的多樣化需求，本研究特別設(shè)計(jì)了兩張核心數(shù)據(jù)表。首先是用戶信息與權(quán)限表，它負(fù)責(zé)記錄用戶的基礎(chǔ)信息，如用戶名、登錄賬號與密碼等。該表是整個(gè)數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)的基石，能夠驗(yàn)證用戶身份，據(jù)此精確地管理用戶對系統(tǒng)的訪問權(quán)限。

另一張表是信息采集統(tǒng)計(jì)表，它負(fù)責(zé)存儲收集到的各種信息，涵蓋板卡項(xiàng)目、時(shí)間戳、引腳數(shù)量、物料編號、疊層設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)備份路徑等核心數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)為未來數(shù)據(jù)分析與處理奠定重要基礎(chǔ)[2]。設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)表過程中，充分考慮了數(shù)據(jù)的完整性與一致性，為每個(gè)字段設(shè)定了恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)類型與約束條件。此外，設(shè)計(jì)還對數(shù)據(jù)庫查詢性能進(jìn)行了優(yōu)化，以有效保障系統(tǒng)可以高效、穩(wěn)定地運(yùn)行。

1.2.2系統(tǒng)功能模塊設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)主要包括網(wǎng)頁數(shù)據(jù)展示與前端數(shù)據(jù)采集兩大部分，這兩部分各自承擔(dān)著不同的功能，一同支撐著整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作。其中，前端數(shù)據(jù)采集主要作用是收集板卡數(shù)據(jù)，利用預(yù)設(shè)接口將數(shù)據(jù)上傳至MySQL數(shù)據(jù)庫，它又被細(xì)分成身份注冊、身份驗(yàn)證以及信息采集等模塊。身份注冊模塊負(fù)責(zé)錄入新用戶信息與創(chuàng)建賬號；身份驗(yàn)證模塊用于驗(yàn)證用戶身份，保證僅有通過驗(yàn)證的合法用戶才可完成數(shù)據(jù)采集操作；信息采集模塊則負(fù)責(zé)從Allegro軟件中收集板卡的關(guān)鍵信息，如引腳數(shù)、尺寸等，隨后將信息及時(shí)準(zhǔn)確地上傳至數(shù)據(jù)庫[3]。

網(wǎng)頁數(shù)據(jù)展示主要作用是從數(shù)據(jù)庫中獲取數(shù)據(jù)，并將其直觀展示到網(wǎng)頁上，它又被細(xì)分成身份驗(yàn)證、數(shù)據(jù)顯示、篩選及統(tǒng)計(jì)等模塊。身份驗(yàn)證模塊用于檢驗(yàn)用戶的訪問權(quán)限，僅允許具備相應(yīng)的權(quán)限的用戶才能訪問系統(tǒng)及資源；數(shù)據(jù)顯示模塊負(fù)責(zé)將數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)信息以直觀、友好的方式呈現(xiàn)出來；數(shù)據(jù)篩選模塊實(shí)現(xiàn)了根據(jù)條件過濾數(shù)據(jù)的功能，方便用戶迅速精準(zhǔn)定位所需信息；數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)模塊完成對數(shù)據(jù)的匯總與分析，據(jù)此為用戶提供有價(jià)值的洞察[4]。這些功能模塊相互配合，使得數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)一方面可以實(shí)現(xiàn)高效的數(shù)據(jù)采集與存儲，另一方面還可為用戶提供強(qiáng)大且靈活的數(shù)據(jù)展示與分析工具，進(jìn)而更好地滿足多樣化的數(shù)據(jù)處理需求。

2核心技術(shù)

2.1通信協(xié)議

進(jìn)程間通信對于確保數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)各個(gè)部分可協(xié)調(diào)運(yùn)作至關(guān)重要。為了實(shí)現(xiàn)不同進(jìn)程間的順暢通信，本研究采用IPC機(jī)制，并著重于設(shè)計(jì)恰當(dāng)?shù)耐ㄐ乓?guī)約以及開發(fā)高效的通信接口。通信協(xié)議是保障不同進(jìn)程可以準(zhǔn)確、高效交換信息的規(guī)則與標(biāo)準(zhǔn)，通常包含頭部字節(jié)、地址信息及具體的數(shù)據(jù)內(nèi)容。其中，頭部字節(jié)用來標(biāo)識信息的類型與目的；而地址信息則用于指明數(shù)據(jù)的來源或目標(biāo)。當(dāng)發(fā)送端發(fā)出信號，接收端將接收信號并完成解析，按照頭部字節(jié)來觸發(fā)對應(yīng)的事件處理機(jī)制。通信協(xié)議數(shù)據(jù)格式詳見表1。

本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的通信協(xié)議中，標(biāo)志字段起到了至關(guān)重要的作用，一方面指示了接收端需執(zhí)行的具體操作，如刪除、插入、查詢等，另一方面是完成進(jìn)程間相互驅(qū)動的關(guān)鍵[5]。通過定義不同的事件ID，數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)可以精確地識別與響應(yīng)各種數(shù)據(jù)庫操作請求。事件觸發(fā)對應(yīng)表如表2所示。

如表2所示，系統(tǒng)定義了七類觸發(fā)事件，包括數(shù)據(jù)庫的基本操作，如插入數(shù)據(jù)、檢索特定數(shù)據(jù)、構(gòu)造數(shù)據(jù)表、刪除數(shù)據(jù)等。接收端在接收到來自發(fā)送端的命令后，將對命令進(jìn)行解析，并依據(jù)解析結(jié)果對數(shù)據(jù)庫執(zhí)行對應(yīng)的操作，而后返回操作結(jié)果的狀態(tài)值。狀態(tài)值借助返回值字段來傳達(dá)，使得發(fā)送端可及時(shí)了解操作是否成功，以此保證通信的可靠性與數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[6]。通過設(shè)計(jì)高效的通信協(xié)議，系統(tǒng)有望實(shí)現(xiàn)不同進(jìn)程間的有效通信，為數(shù)據(jù)的錄入、保存及檢索提供了必要基礎(chǔ)。

2.2核心接口

接口設(shè)計(jì)承載著實(shí)現(xiàn)MySQL數(shù)據(jù)庫與Allegro軟件之間無縫連接的重任。為實(shí)現(xiàn)該目標(biāo)，本研究運(yùn)用SKILL語言設(shè)計(jì)了專用接口，同時(shí)選用Python作為連接服務(wù)端與MySQL數(shù)據(jù)庫的中介，憑借Python豐富的庫存與出色的數(shù)據(jù)處理能力，進(jìn)而達(dá)成高效的數(shù)據(jù)庫操控。在通信方式上，本設(shè)計(jì)采用IPC通信機(jī)制，綜合運(yùn)用SKILL接口、IPC通信及Python接口來實(shí)現(xiàn)MySQL數(shù)據(jù)庫與Allegro的全面連通，一方面保障了數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，另一方面大幅度提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性與可靠性[7]。

數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收是通過子進(jìn)程接口來實(shí)現(xiàn)的，以數(shù)據(jù)發(fā)送為例，其核心過程如下：首先，通過ipcBeginProcess函數(shù)啟動Python子進(jìn)程用以負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)傳輸；發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，主程序?qū)?shù)據(jù)格式化，并利用ipcWriteProcess函數(shù)將數(shù)據(jù)寫入子進(jìn)程緩沖區(qū)；隨后子進(jìn)程中的Python代碼會從標(biāo)準(zhǔn)輸入中讀取并發(fā)送這些數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)傳輸完成后，子進(jìn)程會被關(guān)閉，以釋放系統(tǒng)資源[8]。同樣地，數(shù)據(jù)接收過程也采用了類似的機(jī)制，只是數(shù)據(jù)流的方向相反。該數(shù)據(jù)傳輸方式基于子進(jìn)程，一方面顯著提高了軟件的響應(yīng)速度，另一方面有力保障了數(shù)據(jù)的完整性與安全性，很好地滿足了Allegro軟件對實(shí)時(shí)性的需求。

3主要功能實(shí)現(xiàn)

本設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)了用戶注冊、數(shù)據(jù)采集以及網(wǎng)頁數(shù)據(jù)管理等功能。對于用戶注冊，用戶借助Allegro軟件的注冊功能來填寫用戶賬號及密碼等關(guān)鍵信息完成身份注冊，前端基于SKILL語言編程將用戶所填寫的信息集成至Allegro軟件菜單中，用戶點(diǎn)擊“提交”按鈕后，用戶信息將上傳并存儲至MySQL數(shù)據(jù)庫，以供后續(xù)驗(yàn)證與數(shù)據(jù)管理使用[9]。

對于數(shù)據(jù)采集，用戶通過驗(yàn)證后即可成功登錄數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)，通過調(diào)用數(shù)據(jù)采集模塊，利用AXL-SKILL函數(shù)與Allegro軟件底層完成交互，以此自動獲取板卡的關(guān)鍵信息，如疊層數(shù)量、尺寸等[10]。檢查數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與完整性，用戶提交完成后，信息將通過IPC通信發(fā)送到MySQL數(shù)據(jù)庫。對于網(wǎng)頁數(shù)據(jù)管理，用戶可通過任意網(wǎng)頁登錄后臺，并按照不同用戶的權(quán)限來訪問與查看相應(yīng)的數(shù)據(jù)。

4結(jié)語

綜上所述，本研究依托Allegro軟件，綜合運(yùn)用SKILL語言與IPC通信原理，成功設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)錄入系統(tǒng)，該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了PCB板卡數(shù)據(jù)的自動采集、錄入與保存。該系統(tǒng)的應(yīng)用有助于大幅度提高數(shù)據(jù)處理的效率與準(zhǔn)確性，更好地滿足了當(dāng)前數(shù)據(jù)存取與用戶權(quán)限的實(shí)際需求，為相關(guān)行業(yè)的數(shù)據(jù)管理提供了強(qiáng)大且有效的工具。未來，將持續(xù)探索其與其他技術(shù)、軟件的融合，促使此系統(tǒng)在更多領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用，從而推動電子信息行業(yè)的進(jìn)步與創(chuàng)新。

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