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面向?qū)ο蟮那度胧较到y(tǒng)設(shè)計方法
摘要：通過UML語言對嵌入式系統(tǒng)建模，急準確地完成了分析人員與用戶需形式化層次上的一致性，也為程序開發(fā)人員建立了清晰的程序結(jié)構(gòu)和行為準則，大大縮短了系統(tǒng)開發(fā)周期，并使系統(tǒng)的升級和重用成為可能。本文通過一個用Atmel 89C52單片機實現(xiàn)簡單變頻調(diào)速器系統(tǒng)，說明UML應(yīng)用與嵌入式系統(tǒng)的分析設(shè)計方法。關(guān)鍵詞：嵌入式系統(tǒng) 面向?qū)ο蠓治鲈O(shè)計 UML 有限狀態(tài)機
1 概述
隨著我國裝備制造業(yè)的發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)已經(jīng)成為制造業(yè)的核心技術(shù)。它被廣泛地應(yīng)用到工業(yè)控制、仿真系統(tǒng)、醫(yī)療儀器、信息家電、通信設(shè)備等眾多領(lǐng)域。目前，圍繞嵌入式系統(tǒng)展開研究和開發(fā)，已經(jīng)成為計算機軟硬件技術(shù)發(fā)展最活躍的方向之一。
嵌入式系統(tǒng)不同于通常純粹的軟件系統(tǒng)或硬件系統(tǒng)，而是軟件與硬件通過在一起的，有些功能既可以用軟件實現(xiàn)，也可以通過硬件實現(xiàn)。另外，嵌入式系統(tǒng)設(shè)計所面臨的挑戰(zhàn)不僅涉及到計算機軟件和硬件，也會涉及到許多非計算機工程中的問題，諸如機械尺寸問題、功耗問題和制造成本問題等。即使是計算機工程方面的問題，大部分系統(tǒng)在實時性、可靠性和多速率等問題方面也都有特別要求。
目前，實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的硬件方法主要有：定制邏輯（ASIC）、現(xiàn)場可編程門陣列（FPGA）和嵌入式微處理器三種。在實際系統(tǒng)實施中，絕大多數(shù)系統(tǒng)是采用嵌入式微處理器方式，如單片機、單板機或嵌入式微處理器芯片等。這是因為用微處理器實現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)是一種十分有效的方法，它使得在不同價位上設(shè)計不同特性的產(chǎn)品系列成為可能，并且能夠擴充新特性以滿足飛速發(fā)展變化的市場需求。
2 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計面臨的問題和解決辦法
過去嵌入式系統(tǒng)分析和設(shè)計方面的主要問題為：①分析設(shè)計沒有一個統(tǒng)一的標準；②分析設(shè)計方法不統(tǒng)一；③從分析設(shè)計到制作和編程沒有一個始終一貫的工程化方法，使得產(chǎn)品形成的每一個過程人為因素影響十分嚴重；④分析設(shè)計的成果不能被開發(fā)類似項目或產(chǎn)品的重用。以上4個方面的問題成為多年來制約嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的主要瓶頸，使得大部分從事嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用開發(fā)的組織和團體，基本上是采用小組甚至是作坊式的動作模式。這使得開發(fā)較復(fù)雜或大型系統(tǒng)的工作變得十分困難甚至無法進行，或因為系統(tǒng)需求的不斷變化或小組成員的流動導致項目失敗。我們知道，人類之間要想達成對任何事件的交流，前提是實現(xiàn)對該事物形態(tài)（或表現(xiàn)形式）和行為的標準化，之后才可能實現(xiàn)對該事物形態(tài)（或表現(xiàn)形式）和行為的標準化，之后才可能實現(xiàn)對其的存儲、處理和交流。嵌入式系統(tǒng)制作過程產(chǎn)品以上4方面問題的主要原因是沒有一個對嵌入式系統(tǒng)需求、分析、設(shè)計、制作、測試和維護過程的結(jié)構(gòu)特征和行業(yè)特征統(tǒng)一的工程化描述方法。目前，面向?qū)ο蠹夹g(shù)正是建立在對真實世界抽象思維的基礎(chǔ)上，統(tǒng)一建模語言（UML）為這種思維提供了可視化工具，解決了以上難題。使用UML對嵌入式系統(tǒng)建模，不僅可以使系統(tǒng)分析設(shè)計實現(xiàn)標準化，而且完全可以實現(xiàn)系統(tǒng)分析、設(shè)計和制作
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