嵌入式系统原理与技术课件：Chap2 -2 UML在嵌入式系统设计中应用.ppt

1、1统一建模语言统一建模语言UML概述概述 n统一建模语言UML是可视化面向对象建模语言。用标准图形元素直观地表示模型中的信息，便于人员交流。n采用UML进行设计具有以下特点和优势：1) UML语言简单,易学、易用；形象直观，可视化的图形描述2) 不同技术背景的开发人员和设计人员很容易的相互交流；3) 采用图形化的设计，将系统的核心部分描述出来，可以供以后系统开发使用；4)有利于项目的回溯和测试。2 UML的组成部分的组成部分 nUML采用图形表示法，它的重要内容是由一些图来定义的。设计人员就是用这些图来描述整个系统的功能和设计。(1) 视图（View）(2) 图（Diagram）(3) 模型元

2、素（Model Element）(4) 通用机制（General Mechanism）3 UML中的视图中的视图 UML中提供的视图共有五种： 用例视图：用例视图：描述系统应该交付的功能，也就是外部参与者（Actor）观察到的系统功能。逻辑视图：逻辑视图：从系统的静态结构和动态行为角度显示如何实现系统的功能。 组件视图：组件视图：显示的是代码组件的组织结构。 并发视图：并发视图：显示的是系统的并发性，解决在并发系统中存在的通信和同步问题。 部署视图：部署视图：显示的是系统的具体部署。 4UML中的模型元素中的模型元素n在UML各种图中使用的概念都称为模型元素。模型元素是用语义、该元素的正式定义

3、或者用明确的语句中该元素所代表的准确意义来定义的。n模型元素有一个与之相对应的视图元素，这些视图元素是模型元素的图形表示或者在UML图中表示元素的图形符号。n常用的模型元素有：类、对象、状态、节点、包和组件等等。 5 UML中的模型元素中的模型元素常用的模型元素 6 UML中的模型元素中的模型元素n模型元素中包括关系。关系用于其它模型元素之间的相互连接。UML中定义的关系：1)泛化（Generalization）:这种关系的意思是一个元素是另一个元素的特化，也称为继承关系。2)关联（Association）：就是类实例之间连接的描述。3)聚合（Aggregation）：这是一种关联的形式，意思

4、是一个元素包含其他一些元素。4)依赖（Dependency）：两模型之间的关系，用于显示一个元素在某种程度上依赖于另一元素。7 UML中的模型元素中的模型元素 关系图示：8 UML中的通用机制中的通用机制nUML在所有的图形中都使用一些通用机制通用机制来描述图的附加信息来描述图的附加信息。通用机制通常包括三个方面的内容：修饰、注解、规格说明。nUML提供的这些视图和图为系统的分析、设计、建模提供了多种图形表达形式，可应用于开发的不同阶段，它们的有机结合可以构建一个完整而一致的系统。9 车载车载GPS终端系统简介终端系统简介nGPS是指全球定位系统（Global Position System）

5、。车载GPS终端是置于机动车内的实时定位装置，它的应用对象是需要定位、调度的车队。车辆可以通过终端和GPS卫星进行实时、准确的定位，并能够通过无线通讯网络上报远程的车辆控制中心系统。 10 车载车载GPS终端系统的设计终端系统的设计n1.需求分析 在对系统进行需求分析时，可以使用用例图用例图进行功能上的需求分析。用例图分角色（Actor）和案例（Case）两部分。 对于车载GPS终端系统来说，主要的角色有两个：车辆调度中心用户和车载终端用户。11 车载车载GPS终端系统的设计终端系统的设计(1)n2.规格说明 规格说明要求比需求分析更加详细，通过UML设计可以使规格说明更直观、更清晰。1）使用

6、类图描述系统所要处理的数据结构。 12 车载车载GPS终端系统的设计终端系统的设计(2)2）还需要识别系统的对象。首先以功能块划分，广泛地找出系统的主要对象；然后使用协作图描述它们之间的关系。 车载终端系统的主要对象（模块） 13 车载车载GPS终端系统的设计终端系统的设计(3)3）系统的业务描述。即规范系统完成一定功能的主要流程。这可以利用活动图活动图进行。 GPS数据到达时的活动图14 车载车载GPS终端系统的设计终端系统的设计(1)n3.系统体系结构 规格说明完成后，需要对系统的各个模块及模块之间的关系仔细地分析，从而确定哪些部分使用硬件完成，哪些部分使用软件实现。 在本例中，需要硬件实

7、现的模块有：电源模块、GPS接收模块、LCD显示模块、用户控制模块和GSM通讯模块。所有的控制逻辑和数据计算全部由主控制器模块的软件实现。 随后，系统设计分为两个部分：硬件设计和软件设计。使UML的协作图协作图（Collaboration Diagram）和组件组件图图（Component Diagram）对系统的硬、软件分别进行系统设计。15 车载车载GPS终端系统的设计终端系统的设计(2)车载GPS终端系统的软件系统架构： 16 车载车载GPS终端系统的设计终端系统的设计(1)n4.构件设计与测试 : 在构件设计中，以使用通常需要使用状态图状态图、顺序图顺序图这两种图描述具体的系统流程细节。1）在本例中，GSM模块共有四个状态：通话当中、有问题、待命、短消息通讯中。使用状态图描述它们之间的转换关系。17 车载车载GPS终端系统的设计终端系统的设计(2)2）顺序图从时间顺序上显示了一个特定对象进行特定操作时所遇到的流程。 车载终端用户在遇到特殊情况下通过车载电话或按键与调度中心保持通讯的系统的处理过程。18 车载车载GPS终端系统的设计终端系统的设计n5.系统集成与测试: 系统的构件建立起来之后，在系统集成测试时，可以将以上所有的UML框图综合起来，认真分析每个构件的原理和结构，针对每一个系统功能、每一个可能发生错误的过程写出相应的测试程序，进行完整而可靠的程序测试。