仪表系统的嵌入式控制器的开发研究

图3 平台的划分

　　在每个平台都有相应的服务质量（QoS）的要求。在ARC平台对功耗、存储量、处理速度、通讯能力等都有要求。S3C2410, CS8900A等芯片可以很好的满足这些要求。在API平台对运行任务的个数，任务切换时间等也有要求，嵌入式Web服务器和嵌入式Linux能满足这些要求。在ASP平台要求进行实时的参数查看和参数设定。采用Java Applet能很好的做到这些。

　　对嵌入式控制器系统进行平台的划分，并且对各个平台提出相应的服务质量参使我们在设计的初始阶段对整个设计有全局的观念，由于各个平台之间相对独对以后出现的新的设计要求和设计修改具有很好的适应能力。

　　5 基于UML-RT的嵌入式控制器设计

　　在对嵌入式控制器划分平台后，我们可以用UML-RT的符号体系对嵌入式控制器系统进行建模。我们把建模的过程分为两个阶段。第一阶段是考虑系统的对外接口。第二阶段是考虑系统内部的平台建模。

　　在第一阶段，嵌入式控制器的建模见图4。根据前面用例图的需求分析，得出系统需要与环境交互的端口有两个:一个是与控制对象即智能仪表进行通讯。一个是和用户进行交互。为了支持和用户交互以及控制对象通讯，我们定义了两个容器（capsule）u :User InteRFace和t : Transfer Data。容器p :Process Data则是用来处理数据。容器可以包含相关的软件和硬件结构，数据传送可通过并口和串口进行，这种传送和处理器藕合的很紧，我们用UML-RT的扩展符号表示。同样，《SW p1》表示在处理器P1上执行的处理与控制对象通讯的程序。我们用这种方式还可以对u :User Interface和p :Process Data进行细化。

图4 嵌入式控制器的第一阶段表示

　　在第一阶段的基础之上，我们结合前面对平台的划分，进行平台建模。系统的ARC平台的建模如图5所示。

图5 ARC平台下的UML-RT建模

　　图5表示了ARC平台的基本组件和它们的拓扑图结构，利用这个图可以进一步的进行对象建模。这个模型提供了一个框架，并可以方便的增加，移动，替代，修改框架内的元素。UML-RT的端口可以有效的表示模型元素之间的接口。

　　API平台处于ARC平台和ASP平台之间，包括RTOS嵌入式Web服务器，设备驱动程序等。从UML-RT角度看，API平台是ARC容器与ASP容器之间的通讯管道。在这里ARC容器和ASP容器直接通过连接器相连。

　　ARC Proxy从ASP容器的端口中接收调用信息，然后把这个信息通过RTOS API送到合适的设备驱动程序，让设备驱动程序去和ARC平台通讯。异步或同步的通讯可以通过这个方式进行。驱动程序和RTOS是紧密相关的。ASP平台的建模同样可以通过类似的方式表现。

　　综上所述，结合UML-RT和Platform进行嵌入式控制器的设计，我们看到它们能够很好的对嵌入式软硬件进行抽象，提供良好的文档资料。基于UML-RT和Platform设计的系统架构，对设计过程出现的新的设计要求和设计修改具有很好的适应能力，设计者可以及早的发现并更正错误。