【电路仿真软件框架】二、对元器件基类的封装_框架类封装电仿真建模

对于整个CirSim软件的的架构，整体思路是将GUI和DATA分开编写，分别放在SoftGUI和ACSimulator文件夹中。

元器件建模：

1. 由于电路主要由元器件，引脚，线路连接构成，各项参数也是有这三者进行传递，所以三者需要相互独立，我们首先对元器件基类eElement进行建模，先上头文件：

#ifndef EELEMENT_H
#define EELEMENT_H

#include <string>
#include <math.h>
#include <QPointer>
#include <QDebug>
#include "epin.h"

class MAINMODULE_EXPORT eElement
{
    public:
  /**
 * @brief eElement::eElement  将当前元件添加到元件链表m_elementLis
 * @param id  当前元器件名称
 */
        eElement( std::string id=0 );
/**
* @brief ~eElement   类element析构函数，析构同时将当前元件从m_elementLis中删除
* 将element中的析构函数虚拟化，在继承该类的各种元器件类中重写,释放类element时释放各个子类元器件对象内存
*/
        virtual ~eElement();

        /**
         * @brief eElement::initEpins  ，默认引脚个数（2个）
         */
        virtual void initEpins();
        /**
         * @brief eElement::setNumEpins  指定当前元件的引脚并用epin初始化
         * @param n 引脚个数
         */
        virtual void setNumEpins( int n );

        /**
         * @brief getEpin  获取引脚pin的属性
         * @param pin 引脚序号
         * @return 
         */
        virtual ePin* getEpin( int pin );
        /**
         * @brief getEpin 由于
         * @param pinName
         * @return 
         */
        virtual ePin* getEpin( QString pinName );
        
        
        /**
         * @brief setEpin 设置当前引脚属性
         * @param num 
         * @param pin  具体引脚属性在调用ePin时实现
         */
        virtual void setEpin( int num, ePin* pin );

        std::string getId(  ){ return m_elmId; }

        virtual void initialize(){;}
        virtual void resetState(){;}
        virtual void stamp(){;}
        virtual void simuClockStep(){;}
        virtual void updateStep(){;}

        /**
         * @brief setVChanged 修改电压
         */
        virtual void setVChanged(){;}
        ///
        /// \brief cero_doub  默认值
        ///
        static constexpr double cero_doub         = 1e-14;
        static constexpr double high_imp          = 1e14;

        ///
        /// \brief digital_high  默认高电平
        ///
        static constexpr double digital_high      = 5.0;
        ///
        /// \brief digital_low 默认低电平
        ///
        static constexpr double digital_low       = 0.0;
        static constexpr double digital_threshold = 2.5;

    protected:
        ///
        /// \brief m_ePin  元器件引脚容器
        ///
        std::vector<ePin*> m_ePin;

        ///
        /// \brief m_elmId 元器件名称
        ///
        std::string m_elmId;
};

#endif


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2. 考虑到继承eElement的元器件成员类会在堆区申请空间，所以我们除了将主要的一些对于元器件本身属性设置的函数虚拟化（由于每个元器件的引脚以及属性不同所以在子类具体实现，当然也可以设置默认值）之外，将析构函数~eElement（）也进行虚拟化，方便后续重写。
   类eElement 函数的解析：
   **2.1.构造函数：**由于我们还不知道后续需要添对元器件进行何种操作，此处仅将元器件传入ID进行命名即可。

**2.2 对引脚的操作：**由于每个元器件的引脚个数不一，所以我们将引脚封装成独立的对象，再元器件的引脚进行设置，声明元器件的引脚类型容器 m_ePin，用以存储当前容器的各个引脚，首先要利用函数setNumEpins()分配元器件引脚个数（由于大多数模拟电子元器件的引脚数为2，所以我们初始化引脚个数函数initEpins()设置个数为2），函数setEPin（）用以设置引脚属性（按引脚序号），getEpin（int&Qstring）为后续调用对应引脚提供接口。

源文件：

#include "e-element.h"
#include <sstream>
#include <QDebug>

/**
 * @brief eElement::eElement  将当前元件添加到元件链表m_elementLis
 * @param id  当前元器件名称
 */
eElement::eElement( std::string id )
{
    m_elmId = id;
    //qDebug() << "eElement::eElement" << QString::fromStdString( m_elmId );
}

/**
 * @brief eElement::~eElement  析构并将当前元件从m_elementLis中删除
 */
eElement::~eElement()
{
    //qDebug() << "eElement::~eElement deleting" << QString::fromStdString( m_elmId );
    /*foreach (ePin* epin, m_ePin)
    {
        delete epin;
    }*/
    m_ePin.clear();
}

/**
 * @brief eElement::initEpins  ，默认引脚个数（2个）
 */
void eElement::initEpins()
{
    setNumEpins(2);
}

/**
 * @brief eElement::setNumEpins  指定当前元件的引脚并用epin初始化
 * @param n 引脚个数
 */
void eElement::setNumEpins( int n )
{
    m_ePin.resize(n);
    //qDebug() << "eElement::setNumEpins"<< QString::fromStdString( m_elmId )<<m_ePin.size();
    for( int i=0; i<n; i++ )
    {
        //qDebug() << "eElement::setNumEpins PIN:"<<i<<m_ePin[i];
        if( m_ePin[i] == 0 )
        {
            //qDebug() << "eElement::setNumEpins Creating:"<<i;
            std::stringstream ss;
            ss << m_elmId << "-ePin" << i;  //元件m_elmId的第 i 个引脚
            m_ePin[i] = new ePin( ss.str(), i );   //构造引脚
        }
    }
}

ePin* eElement::getEpin( int pin )
{
    return m_ePin[pin];
}

ePin* eElement::getEpin( QString pinName )
{
    qDebug() << "eElement::getEpin" << pinName;
    if     ( pinName == "lPin") return m_ePin[0];
    else if( pinName == "rPin") return m_ePin[1];
    else if( pinName.contains("ePin") )
    {
        int pin = pinName.split("-").last().remove("ePin").toInt();
        return m_ePin[pin];
    }
    return 0l;
}

void eElement::setEpin( int num, ePin* pin )
{
    m_ePin[num] = pin;
}


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这样元器件模型基类就初步封装完成，后续有什么需要添加的再回来修改。
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