基于UML的数控软件系统建模.pdf

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1、2010年1月机床与液压Jan．2010第38卷第1期MACHINET00L&HYDRAULICSVo1．38No．1DOI：10．3969／j．issn．1001—3881．2010．01．032基于UML的数控软件系统建模蒲洪彬，许阳钊，李伟光(华南理工大学机械与汽车工程学院，广东广州510641)摘要：采用UML构建基于DSP的数控控制器软件系统。采用用例图分析了软件系统功能需求；采用类图分析了软件系统各个模块之间静态关系；采用序列图和状态图等动态分析方法分析了软件系统控制流程和人机界面的控制状

2、态。利用UML技术实现数控软件系统的分析、建模和面向对象设计，有利于提高数控软件系统的开放性和可重构性。关键词：统一建模语言(UML)；数控；软件系统建模；DSP中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1001—3881(2010)1—098—3ModelingofaNCSoftwareSystemBasedonUMLPUHongbin，XUYangzhao，LIWeiguang(SchoolofMechanicalandAutomotiveEngineering，SouthChinaUnive

3、rsityofTechnology，GuangzhouGuangdong510641，China)Abstract：As0ftwaresystemofaNCcontrollerbasedonDSPwasdevelopedbyusingUML．ThefunctionrequirementofthesoftwaresystemWaE,analyzedbyusingcasediagram．Thestaticconnectionsofclasseswerepresentedbetweenmodels．Thec

4、ontrolflowandstatesofHMI(HumanmachineInterface)wereanalyzedbysequencediagramandstatediagramrespectively．Theanalysis，modelingandoriented—designoftheNCsoftwaresystemwereconductedbyusingUMLtomakesoftwaresystemmoreopenandreconstructed．Keywords：Unifiedmodeli

5、nglanguage；NC；Modelingofsoftwaresystem；DSP0前言实现接口扩展与轴位置编码信号处理；SDRAM为系数控系统的开放性和可重构性设计是数控技术发统提供RAM扩展；FLASH为系统提供程序空间扩展的方向。为了提高数控系统的开放性与重构性，可展；RTL8019AS实现控制系统的以太网连接；以从硬件模块化设计考虑，这需要数控系统软件本身MAX3232实现软件系具有一定的开放性、可重构性和可扩展性。UML统的串口通信；Inter-(统一建模语言，UnifiedModelin

6、gLanguage)是一种face为控制器系统提标准的图形化建模语言，是面向对象分析与设计的一供相应电源、信号光种标准表示，强调在软件开发过程中，对架构、框电隔离、信号处理和图1基于DSP运动控制架、模式与组建的重用。采用UML技术来分析与设输入／输出处理等功器硬件组成框图计数控系统，对数控软件系统的模块化、组件化和可能。靠性等方面将有较大提高。2数控软件系统设计作者采用UML技术实现基于DSP数控运动器软基于UML技术，数控软件系统整体架构如图2件系统的分析、建模与设计。分析了软件系统的整体所示，包

7、括抽象层(AbstractionLayer)、驱动层架构，借助用例图分析了软件系统功能需求，使用类(DriverLayer)、框架层(FrameworkLayer)、运动控图分析了软件系统各个模块的静态关系，并用序列图制层(MotionLayer)、人机控制层(HMIControlLay—和状态图分析了系统的动态流程。er)和显示按键部分(Display／KeyLayer)。抽象层实1基于DSP的硬件系统设计现对DSP操作寄存器的重新映射，使抽象层之上的图1为数控系统运功控制器硬件结构组成框图，各层不

8、直接访问DSP硬件，减小因DSP硬件变化对包括DSP、FPGA、SDRAM、FLASH、RTL8019AS、软件系统的影响，通过这样的分层设计为以后系统升MAX3232和接口电路等。DSP是控制器系统核心，级DSP提供方便，同时也提高系统扩展与重构能力。实现软件系统控制功能和数控插补控制功能；FPGA驱动层为软件系统提供对外通信接口控制，譬如收稿日期：2008—12—02作者简介：蒲洪彬(1979一)，男，博士研究生，主要从事数字制造、机电一体化研究。电