基于uml和平台结合的嵌入式系统的软硬件设计与实现

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1、基于UML和平台结合的嵌入式系统的软硬件设计与实现张朝鑫（昭通学院招生就业处，云南昭通657000）摘要：嵌入式系统是一种功能强大的计算机系统，具有专用性强和系统精简等特点.现如今，嵌入式系统已经被应用到多个领域，并发挥着重要的作用.本文将支持统一建模语言（UML）和平台结合起来，进行嵌入式系统设计研究，利用UML的扩展特性，构建UML平台profile，组成实例硬件和软件平台，并构建平台模型，对实例平台模型的应用进行描述..jyqkbeddedOperationSystem，EOS）是指用于嵌入式系统的操作系统.嵌入式系

2、统一共分为4层，分别为硬件层和驱动层以及操作系统层还有应用层.嵌入式操作系统是一种用途十分广泛的系统软件，可以实现对整个系统内各种软、硬件资源的有效配置和协调.2UML和平台结合的嵌入式系统的软硬件设计在实现各种功能的时候，嵌入式系统需要利用各种开发工具，并具备一定的开发设计环境.但是，嵌入式系统本身并不具备自主开发的能力，在设计完毕之后，一般情况下，用户也无法自主修改系统中的某项程序功能.因此，在实际利用和开发的时候，嵌入式系统需要依托一定的开发环境和工具.而统一建模语言UML（UnifiedModelingLangua

3、ge）是一种运用面向对象概念来构造系统模型的语言，具有极强的普遍适用性，在国际上得到了工业界和学术界的广泛支持.将UML应用于嵌入式系统设计之中，可以为实际的设计工作提供较大的便利.联合依托各种开发平台，可以使后续设计建立在平台的模型之上.现在以系统管理控制器（SystemManagmentController，SMC）为例，分析UML和平台结合的嵌入式系统的软硬件设计相关问题.现如今很多校园中都应用了系统管理控制器（SMC）来对校园的各种活动进行实时的监控和管理.系统管理控制器（SMC）属于一种嵌入式系统，其硬件芯片为A

4、RM7嵌入式处理器，可以实现对对象的监控.在实际的应用过程中，系统管理控制器（SMC）利用各种传感器来实现对各方面数据的采集，并利用协议进行数据读取.然后，对收集得到的数据可靠性进行判断.按照上文分析提到的嵌入式系统的整体架构，系统管理控制器（SMC）的硬件层用到的嵌入式微处理器为ARM7嵌入式处理器，该处理器具有高效和低消耗的特点，用到的操作系统为eCos（embeddedconfigurableoperatingsystem）.现在为了实现对某校园的远程监控，需要构建起嵌入式监控系统平台UMLprofile.平台构造过

5、程中，需要用到各种通用平台建模处理器和设备驱动，并结合实际需要，添加<<thread>>构造型和<<counter>>构造型.在实现远程监控的过程中，系统需要通过网络实现快速交互，需要定义<<TCP/IP>>构造型，如图2所示：在平台构造关系方面，利用<<use>>来表示<<thread>>构造型与外部的关系，以表示对线程的具体操作.整体构造型如图3所示.系统收发命令时的构造关系如图4所示，且在不同的构件

6、之间存在一定的关系.例如，在构件sender和receiver之间，即存在<<related>>关系.在接收到某一请求命令的时候，根据具体的要求，会向用户进行数据包返回，即产生数据之间的相关性.例如，如果接收到查询1号对象状态的命令，便按照相关要求进行查询操作，并将相关信息返回到用户处，这一过程中，便产生了一定的相关性.而操作系统eCos与sender、receiver之间则存在包含关系，即<<include>>.也就是说，这些构件是被包含于系统eCos之中的.而嵌入式微处理

7、器ARM7和操作系统之间则处于耦合状态.在使用嵌入式微处理器ARM7的时候，需要用到该操作系统.而在操作系统的具体使用过程中，也需要用到嵌入式微处理器ARM7.该耦合关系可以以<<coupling>>进行表示.而且，在嵌入式系统中，还存在多种不同的耦合关系，嵌入式微处理器ARM7可以选择使用不同的操作系统，eCos系统也可以选择不同的处理器.因此，在二者之间存在的是<<p;acute;=15.假设最优个体为Amax，则可得：Amax=（01010001100000001011000000

8、01101001101011）.通过实验和计算可以发现，利用遗传算法结合2DPCA的人脸识别方法进行远程监控的时候，可以有效提高识别率，并减少特征空间维数难度，实现快速识别.PCA、2DPCA和2DPCA+GA的对比如表1所示.系统还提供开放的标准软件接口和硬件接口，具有良好的兼容性和开放性，能够与任何