基于UML的嵌入式实时系统实例分析

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1、基于UML的嵌入式实时系统实例分析摘要：统一建模语言UH11是一种面向对象的标准建模语言，现在无论在欧洲，还是美国，或者世界上的一些其他地区，unil都已经成为了工业界开发的首选方法。介绍了uml的概况和特点，并以一个数字式录音机为实例，详细阐述了uml在嵌入式实时系统中的应用。关键词：uml嵌入式实时系统类模型1统i建模语言统一建模语言uml(unifiedmodelinglanguage)是由gradybooch>ivarjacobson和jamesrumbaugh发起，在booch方法、oose方法和omt方

2、法的基础上，广泛征求意见，集众家之长，儿经修改而成的一个面向对象分析与建模语言。在美国，uml已经获得工业界、科技界和应用界的广泛支持，已有700多个公司表示支持采用uml语言作为建模语言。uml共提供了五类图：⑴用例图。用例图从用户角度描述系统功能,并指岀各功能的操作者。在uml中，一个用例图由係列角色和用例组成，其中用例被画在一个框内，该框表示系统边界。⑵静态图。包括类图、对象图和包图。⑶行为图。它描述系统的动态模型和组成对象间交互关系，包括类的状态图和活动图。⑷交互图。它描述对象间的交互关系，包括顺序图和合作

3、图。其中顺序图显示对象间的动态协作关系;合作图也描述对象间的动态协作关系,但除表示信息交换外，合作图还显示对象以及它们之间的关系。⑸实现图。包括构件图和配置图。其中构件图用来描述代码构件的物理结构和各构件间的依赖关系；配置图定义系统中软、硬件的体系结构。uml的主要特点可以用以下三点来概括：⑴它统一了booch、omt和oose等方法中的概念。⑵它吸取了面向对象技术领域中其他流派的长处。⑶它在演变过程中还提出了一些新的概念。uml本身是一个完整的建模语言，因此支持系统开发的不同阶段，从需求描述到系统的测试。总之，u

4、nd适用于任何类型的系统，其丰富的描述能力可以精确地描述系统的静态结构和动态行为。2基于uml的嵌入式实时系统实例分析2.1实例介绍与用例模型嵌入式实吋系统在实际的工程项冃中具有较强的代表性。本文所介绍的嵌入式实时系统是一个数字式录音机，它可以通过麦克风录制声音，通过a/d转化为数字信号存储在内存中，用户可以选择某个录制声音消息进行播放。系统共可以存储10条录音消息，每条消息的最大长度由当前可用的最大内存空间锁限制。系统的四个方向按钮用来进行菜单选择，该数字式录音机器有四个主要的菜单项，即时钟菜单、日历菜单、定时菜

5、单以及消息槽菜单项。用户可以通过左、右方向按钮在不同的菜单项之间切换。系统的时钟和日历功能和普通的电子表中的时钟、H历功能一样，此处不再详述。在本例中，我们有两个角色：user和battery,其中用户是该系统的使用者，他使用本系统所提供的功能；电池是系统需要应付的外部设备，系统耍探测电池的容量。本例中的嵌入式实吋系统的完整的用例模型如图1所示：2.2分析建模类模型则是系统主模型中最为重要的一个，它描绘了系统组成情况，是面向对象的标志。我们在本例中得到了如下的类：(1)message类。一个message对象描述一

6、个完整的数字声音录音,在物理上按照block块来组织，即一个message对象由一个或多个audioblock块组成。而一个audioblock对象则市一个或多个声音采样片组成，即audioblock对象由audiosamplc对象组成。从问题域角度來看，message应该包括有该消息的timelength>recordtime和audioblock类型的动态数组属性。(2)audiocontroller类。嵌入式应用通常典型地表现为具有一个“逻辑部件”、“控制中心”，它管理系统的任务，实现对系统的控制。audio

7、controller就是这样一个部件，提供录音、播放等功能。(3)usermode类。用户模式指用户对系统的使用方式，可以分为设置时间模式、设置定时时间模式、设置日期模式和消息菜单用户模式。当用户模式不用时，系统对用户的操作将有着不同的解释。(4)userinterface类。用户接口类封装了系统的人机接口，它包括用户模式和用户视图两部分。其中用户模式就是usermode类；而用户视图则负责系统人机界面的表示。当系统的用户模式发生变化时，系统的用户视图也会发生相应的变化。不仅如此，在同一用户模式下，不同的按钮操作也

8、会使用户视图发生变化。(1)userview类。用户视图也包括五种：时钟视图、口期视图、定吋吋钟视图、消息菜单视图和任务视图。(2)messageslot类。消息槽用来登录消息,一个消息槽最多只能登录一条消息。系统共有十个消息槽。消息槽就如存储设备上存储数据的“道”，它保存消息。系统通过messdgeslot类访问到声音消息，实现相关的操作。(3)audio