基于UML的嵌入式硬件系統(tǒng)模型研究
2.1 靜態(tài)描述
該階段主要是明確系統(tǒng)的關鍵要素(類),要素間的關系、以及要素的關鍵狀態(tài)和關鍵行為??梢允褂妙悎D、對象圖等進行靜態(tài)描述。通過對系統(tǒng)用例圖和用戶手冊的分析,可以得到系統(tǒng)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(lián)關系,其中接口類又是USB接口類、KEYBOARD類、LCD類、ENTERNET(以太網(wǎng))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(shù)據(jù))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(tài)描述
在動態(tài)描述中我們主要使用的是序列圖、合作圖等對系統(tǒng)進行描述,如圖4所示。用戶通過鍵盤把數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)從微處理器向外輸出數(shù)據(jù)時,也必須通過總線,然后再經(jīng)過PCLD最終通過顯示器顯示出來。
圖4 系統(tǒng)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(tǒng)的實際結構并考慮該系統(tǒng)的物理部署,它包括了系統(tǒng)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(jié)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(lián)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(tǒng)中,系統(tǒng)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(wǎng)通過IEEE802.3協(xié)議;USB設備通過USB2.0串口;串口設備通過通用串口;工業(yè)設備通過相應的CANBUS(控制器局域網(wǎng)絡總線技術);顯示設備通過編程邏輯控制器與系統(tǒng)相連。
圖5 系統(tǒng)部署圖
四、總結
本文闡述了UML的基本開發(fā)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(tǒng)開發(fā),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(tǒng)。利用UML面向對象技術開發(fā)嵌入式系統(tǒng)有助于提高開發(fā)人員和用戶對整個系統(tǒng)的清晰認識,有助于開發(fā)、維護系統(tǒng),節(jié)約各方面的花費,為后繼的開發(fā)和使用提供堅實的保障。
本文作者創(chuàng)新點:把UML的設計思想用于了嵌入式硬件系統(tǒng)的開發(fā)
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linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解(linux不再難懂)
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