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1、.,.,M.eomp.terAPPllcatlo朋Vol23No82007研究与设计徽里电脸应月2加,年第23.策.翔roc:文t幼号1007一757X(2007)08一0013一04基于UML的嵌入式系统设计,店庆谢康林:,,摘.用述了嵌入式系统和标准建模语言UML的权念指出了传统的嵌入式系统开发过程中存在的问趁同时提出了基于UML的崔入式系统设计方法,并介绍T使用UML对嵌入式系统无线接入点(AeeessPoint)作面向对象分析与设计的过—租。:,标准建模语,,.;.,关.询嵌入式系统言(UML)无戏接入点用例圈类圈顺序田合作田:文蔽标识妈:A中.分类号,、引官图难以根据市场或客户
2、的播求及时有效的对嵌人式系统设计开发进行必要的修改。,嵌人式系统通常是指非PC系统它包括硬件和软件两部嵌人式系统,求分.硬件包括核心的处理器/徽处理器,以及存储器、外设器件舰格描述和、。(要求实I/0端口图形控制器等软件部分包括操作系统时和多任务操作。软件/硬件)以及应用程序操作系统控制着应用程序编模块划分,程与硬件的交互作用而应用程序则控制粉系统的运作和行为.嵌人式系统具有面向应用、软硬件可裁减、性价比高等特、硬件平台选择嵌人式橄作系挽的烤排段点。目前,嵌人式系统在通信、航空、国防、信息家电等领城的减、优化等,、、应用越来越广泛但它的复杂性实时性不确定性在不断地,,提高系统规棋也在逐步
3、地扩大而产品的开发周期却要求相硬件电路的设计、e/c+十/汇译.哪扩充、扩,、.展⋯应的缩短这就对原来传统单一的设计模式提出了挑战UML一(UnifiedMelingLanguageod标准建模语言)是,一种通用的标准建棋语言它的目标是以面向对象图的方式软硬件纽成及翻试,来描述整个系统可以对任何具有静态结构和动态行为的系,、、统进行建模以便于处理复杂交互性强实时性要求高的系统。所以,面对嵌人式系统规棋日益复杂、实时性要求越来越,、、,商的情况系统的分析设计开发变得十分庞大而利用UMI.能很好地在构建初期和设计开发的各个阶段分析整个最终嵌人式产品,。系统的组成和行为从而满足越来越高的需求本
4、文先介绍一下传统的嵌人式系统开发流程以及存在的圈1传统的嵌入式系统开发流租,,不足然后引人UML的概念以及UML在嵌人式系统的具体2)对系统开发初期软硬件各棋块的划分依位性过大导,,.设计开发过程中的应用最后讲述设计一个在无线报替系统致后期的调整或更改困难减少了灵活性、中的无线接人点嵌人式设备及其具体的开发过程.3)对软件硬件相互之间的交互以及各状态之间的转换,无法进行很好的描述当系统升级时或对某些功能模块做修,。2传统的嵌入式系统开发过程改时显得捉禅见肘,4)缺少对嵌人式系统软硬件的协同设计和协同开发过,,分依软于后期的系统功能校脸延长了开发周期并增加了开传统的嵌人式系统开发流程如图1
5、所示开发过程比较.简单、笼统,越来越难。支等以适应新的应用需求,:5)一旦用户摇求更改或开发设计发生间.有可份要从传统的嵌人式系统开发存在着以下的不足,1)块少清晰的从客户佑求到具体应用开发的映射关系头进行整个嵌人式系统的软硬件划分并从头开始设计开发,上海交通大学计算机科学与工程系,,店庆硕士研究生上海2。。。30,上海交通大学计算机科学与工程系,,,上海谢康林教授博导200030。·13.,.,Mlc八沈o..P.扭rAppllc.tlol日Vol23No820,研究与设计橄里电脸应用创月,年,23.第8期。·第。,导致了,复的工作14五类是实现图包括构件图和配t图其中构建图描,,,正
6、是由于以上的种种缺点在具体的嵌人式开发应用中述代码部件的物理结构及各部件之间的依软关系而配t图。擂要一种新的有效、清晰的设计方法,来弥补以上的不足.下定义系统中软件和硬件的物理体系结构,面我们引人UML的概念.从嵌人式系统应用的角度来粉设计系统时首先是第一,步描述用户的裕求其次第二步根据播求建立系统的.态模.型,3标准班徽语,UML以构造系统的结构最后第三步描述并实现系统的行为其,、、中在第一步和第二步中可以用UML的用例图对象图构建,3.1UML桩迷图和配t图等来描述嵌人式系统的态机制而且还可以用状、、UML是一种在面向对象技术顿城中定义良好、态图活动图顺序图或合作图来表示嵌人式系统各
7、棋块之间易于表.达、功能.通过统一的语义和动态的时序和交互关系强大并普边适用的标准建模语言,、符号衰示UML可以使系统开发能羞于一个成熟标准的环,,.4‘于UML的实时嵌入式系统开发实例境从而大大拓展了系统的适用范围并提离其灵活程度UML的目标是以面向对象图的方式来描述任何类型的.,.,41一系统其有很宽的应用领城在描求分析阶段可以用用例来求分析及用例.,,,现在智能化的社区建设的越来越多而小区的安全也变捕获用户描求通过用例建模来描