UML在嵌入式系統(tǒng)設計中的應用

　　1.2 UML 框圖

　　作為一種可視化建模語言，UML 中的所有語素是一個個框圖。設計人員就是用這一個個框圖描述整個系統(tǒng)的設計。UML 模型的框圖主要有以下幾種：

　　Business Use Case框圖和Use Case框圖，前者主要描述整個機構的功能，后者主要從用戶的角度描述系統(tǒng)的功能。所以后者通常用于與系統(tǒng)客戶交流，提取用戶的需求。

　　Class 框圖，這一種是靜態(tài)圖，描述系統(tǒng)中的類。在此框圖中可以體現(xiàn)類的主要內容和功能、類之間的結構和相互關系。

　　State Chart 框圖提供了建模對象的各種狀態(tài)及它們之間的轉換關系。它提供建模系統(tǒng)的動態(tài)功能。這些框圖廣泛用于建立實際的系統(tǒng)，將會生成系統(tǒng)的全部代碼。

　　Activity 框圖與 State Chart 框圖同樣描述系統(tǒng)的動態(tài)功能，但它著重于顯示系統(tǒng)的功能流，顯示 Use Case 框圖中某個案例（Case）的事件流。它定義了工作流從何時開始、哪里開始、按什么順序發(fā)生、最終在哪結束。

　　Sequence 框圖顯示了 Use Case 框圖中各對象的具體功能流程。Sequence 框圖演示了業(yè)務過程的細節(jié)。值得注意的是，這個框圖只顯示對象，不顯示類。即 Sequence 框圖是針對某個特定情況、特定對象進行的描述。

　　Collaboration 框圖與 Sequence 框圖同樣描述對象間的相互關系。但它并不像 Sequence 框圖那樣以時間順序描述，而是著重顯示對象與角色之間的交互。其目的是讓質量保證工程師和系統(tǒng)建筑師分析對象之間處理過程的分布情況。如果分布不合理，系統(tǒng)建筑師可能考慮重新分配處理工作。

　　Component 框圖顯示模型的物理視圖，也顯示系統(tǒng)中軟、硬件組件及其相互關系。

　　Deployment 框圖則顯示了系統(tǒng)的物理布局和各組件的位置及配置方法。

　　這些框圖為系統(tǒng)的分析、設計、建模提供了多種圖形表達形式，可應用于開發(fā)的不同階段。它們的有機結合可以構建一個完整而一致的系統(tǒng)。下面針對于車載 GPS 終端這個具體項目說明 UML 在嵌入式系統(tǒng)設計中的具體應用。

　　2、UML 在車載 GPS 終端設計中的應用

　　2.1 車載GPS終端系統(tǒng)簡介

　　車載 GPS 終端是置于機動車內的實時定位裝置，如圖1所示。它的應用對象是需要定位、調度的車隊，例如：運輸車隊和出租車等。車輛可以通過終端和 GPS衛(wèi)星進行實時、準確的定位，并通過無線通訊網(wǎng)絡上報遠程的中心系統(tǒng)。中心可以通過終端遠程監(jiān)視車行軌跡，甚至在特殊情況下通過終端控制車輛。同時，終端還可以起到車載電話的作用，并可在車輛遇險時進行報警。另外，通過終端車輛還可以接收少量的調度信息。

　　2.2 需求分析

　　在對系統(tǒng)進行需求分析時，可以使用 Use Case 圖進行功能上的需求分析。Use Case 圖分角色（Actor）和案例（Case）兩部分。角色是與系統(tǒng)交互的人或物，而案例是系統(tǒng)提供的功能塊。使用 Use Case 觀察系統(tǒng)能夠將系統(tǒng)實現(xiàn)與系統(tǒng)目標分開，有助于開發(fā)人員了解最重要的部分，滿足用戶需求，而不會沉浸于實現(xiàn)細節(jié)。

　　對于車載 GPS 終端，主要的角色有兩種：車載終端用戶和監(jiān)控中心用戶。終端用戶可以報警，打車載電話等；而監(jiān)控中心可以查詢車輛位置，發(fā)送調度信息。其 Use Case 框圖如圖2所示。