基于UML的嵌入式硬件系統(tǒng)模型研究

特定應(yīng)用層：包含了僅與當(dāng)前應(yīng)用邏輯相關(guān)的設(shè)計(jì)要素及組合。

一般應(yīng)用層：包含了不僅在當(dāng)前應(yīng)用中有價(jià)值，而且可能在其他相關(guān)應(yīng)用中有重復(fù)利用價(jià)值的要素及組合。

通用服務(wù)層：包含了和應(yīng)用領(lǐng)域無必然關(guān)系，屬于軟件技術(shù)范疇的要素和組合。www.51kaifa.com

系統(tǒng)服務(wù)層：包含了用于提供基礎(chǔ)性服務(wù)的要素和組合[3]。

三、UML用于嵌入式硬件系統(tǒng)開發(fā)

嵌入式系統(tǒng)是用來控制或監(jiān)視機(jī)器、裝備或工廠等大規(guī)模系統(tǒng)的設(shè)備[4]。在嵌入式計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)中，嵌入式的硬件系統(tǒng)處在體系中的最底層，它的上面分別為硬件驅(qū)動(dòng)和SOC片上系統(tǒng)以及相對應(yīng)的應(yīng)用軟件。相對臺式計(jì)算機(jī)而言，嵌入式硬件系統(tǒng)可分為：微處理器、存儲(chǔ)器、輸入/輸出設(shè)備，這樣的系統(tǒng)具有專用性強(qiáng)、系統(tǒng)內(nèi)核小、系統(tǒng)精簡、實(shí)時(shí)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，它可用于工業(yè)控制、信息家電、人工智能、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、電子產(chǎn)品等方面。以下我們利用UML技術(shù)來建立一個(gè)通用的嵌入式硬件系統(tǒng)。www.51kaifa.com

1、概念級的描述

在概念級階段，關(guān)鍵是確定要解決的問題和需要完成的目標(biāo)，在系統(tǒng)需求分析時(shí)常采用黑盒方法識別角色和識別用例并在這個(gè)基礎(chǔ)上確定它們之間的關(guān)系，最后繪制用例圖。角色并不一定是與系統(tǒng)交互的人，它也可能是與系統(tǒng)交互的物；用例是系統(tǒng)應(yīng)該提供的功能模塊；角色與用例之間的關(guān)系為關(guān)聯(lián)關(guān)系，用例與用例之間的關(guān)系包括一般化關(guān)系、擴(kuò)展關(guān)系、包括關(guān)系等三種關(guān)系[5]。本硬件系統(tǒng)中，主要的參與者為硬件系統(tǒng)的使用者，它分為軟件設(shè)計(jì)師和普通用戶；主要的用例是軟件設(shè)計(jì)師可對該硬件系統(tǒng)進(jìn)行編程，這包括硬件驅(qū)動(dòng)的編寫、軟件系統(tǒng)的編寫和系統(tǒng)的基本操作。普通用戶通過軟件設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)的軟件來操作硬件系統(tǒng)，完成相應(yīng)操作；如圖3所示。該階段中所得到的成果，我們可以把它們存放在UseCase視圖或者UseCase實(shí)現(xiàn)中。

圖3 系統(tǒng)用例圖

2、邏輯級的描述

在邏輯級階段的設(shè)計(jì)模式中，我們采用了層次構(gòu)架，該階段的主要任務(wù)是在確定所建系統(tǒng)范圍的基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析用例的基本信息和具體工作流程，包括提取分析類，建立相應(yīng)的類圖、狀態(tài)圖、序列圖、活動(dòng)圖、合作圖等并把它們按照與應(yīng)用邏輯關(guān)聯(lián)的程度分別存放在層次構(gòu)架的各層次中。在整個(gè)分析設(shè)計(jì)過程中，我們又可以把這些過程劃分為靜態(tài)和動(dòng)態(tài)描述。