基于UML的嵌入式硬件系統模型研究
2.1 靜態描述
該階段主要是明確系統的關鍵要素(類),要素間的關系、以及要素的關鍵狀態和關鍵行為。可以使用類圖、對象圖等進行靜態描述。通過對系統用例圖和用戶手冊的分析,可以得到系統的關鍵類為:MCU微處理器類、SDRAM類、ROM類、BUS(總線)類、接口類等,它們之間的關系為關聯關系,其中接口類又是USB接口類、KEYBOARD類、LCD類、ENTERNET(以太網)類的父類,因此它們間的關系應該為聚合關系。在確定類與關系的基礎上再進一步描述出每個類的屬性和功能。比如MCU微處理器類的屬性有CPU_OE(使能)屬性、A(地址)屬性、D(數據)屬性等等,相應的操作有INITE()初始化操作、READ()讀操作、WRITE()寫操作等等。www.51kaifa.com
2.2 動態描述
在動態描述中我們主要使用的是序列圖、合作圖等對系統進行描述,如圖4所示。用戶通過鍵盤把數據輸入到PCLD(可編程邏輯控制器)中,然后再通過總線輸入到微處理器里進行相應的運算處理;當數據從微處理器向外輸出數據時,也必須通過總線,然后再經過PCLD最終通過顯示器顯示出來。
圖4 系統序列圖
3、物理級的描述
進入物理級這個階段后,我們著重考慮系統的實際結構并考慮該系統的物理部署,它包括了系統和設備間的連接。通過部署圖,可以了解到硬件組件之間的物理關系以及處理節點的組件分布情況。在部署圖中,一個結點表示一個計算設備或一個單獨的硬件設備,通常描述成一個立體體;結點之間的通信關聯一般稱為連接,用于描述連接結點間的關系。如圖5所示,在該硬件系統中,系統與各設備的相連如下:鍵盤通過可編程邏輯控制器接口;以太網通過IEEE802.3協議;USB設備通過USB2.0串口;串口設備通過通用串口;工業設備通過相應的CANBUS(控制器局域網絡總線技術);顯示設備通過編程邏輯控制器與系統相連。
圖5 系統部署圖
四、總結
本文闡述了UML的基本開發方法,把UML技術運用到嵌入式領域,通過一個通用的嵌入式硬件系統開發,具體描述了如何用UML技術分析、設計以及實施該嵌入式硬件系統。利用UML面向對象技術開發嵌入式系統有助于提高開發人員和用戶對整個系統的清晰認識,有助于開發、維護系統,節約各方面的花費,為后繼的開發和使用提供堅實的保障。
本文作者創新點:把UML的設計思想用于了嵌入式硬件系統的開發
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linux操作系統文章專題:linux操作系統詳解(linux不再難懂)
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