分析基于μC/OS-II的嵌入式构件系统设计

用程序。用户无需关心底层的硬件结构，直接使用用户接口层提供的基本操作函数，即可编程实现自己需要的功能。

分层的结构设计保持了顶层与低层很好的一致性，实现了横向分离；同时，原型的引用使得各层间的连接更为紧密，纵向相连，从而得到集成度更高、更可靠的系统。

3 嵌入式构件系统的实现

3．1 键盘构件系统的实现

嵌入式构件从本质上来说，大部分的工作就是对输入／输出部分进行处理。其构件主要有键盘、前向通道的处理(如A／D处理)、后向通道的处理(如D／A处理)、USB控制、网络控制、液晶显示等。输入／输出软件的代码占据了整个操作系统的相当部分，对嵌入式操作系统来说，这部分的重要性是不言而喻的。其中，键盘更是嵌入式应用程序最常用的器件，因此本文以键盘为例，依据上述体系结构构建了键盘应用模型，配置实现了键盘功能。

图2为键盘构件系统分层体系结构。每层左边显示的“棒棒糖”形状表示层的接口，接口是一组可以从外部访问的类和对象。虚线箭头表示的是依赖关系，每层都依赖于其下一层的包，且构件与构件之间也存在着依赖关系。上层调用位于下层具体一些的层次中的服务，这种单向依赖使得可以在不同的上下文中使用相同的服务，而无需考虑服务的实现方式。

另外，图2中的宽箭头表明了数据的传递方向，数据在硬件抽象层取得后，逐级向上层传递，经过层层处理、转换，最终到达应用层，被用户程序所用。而此处，数据的传输过程其实也是一个原型的形成过程，即最终实现了一键盘响应处理任务。

3．2 构件生成集成环境的实现

基于构件系统体系结构，本文拟开发了一构件生成集成环境，如图3所示。该环境可以实现构件系统的自配置、自拼接、源代码自生成，结构清晰，使用简便。随后在该集成环境上，配置键盘构件系统，自动生成源代码，并在博创ARM300实验平台上实现了键盘响应，很好地验证了此体系结构的可行性及优越性。

本文扩展了通用软件构件的概念，提出了适用于嵌入式系统的构件模型；并在此基础上设计了嵌入式软件6层体系结构，采用了分层的结构设计，实现了横向分离，而“原型”的引用使得各层纵向相连。此体系结构不仅实现了软硬件分离，同时也实现了功能的分离，有利于实现稳定性好的嵌入式系统。最后，本文在键盘应用实例中验证了其可行性。随着嵌入式系统的硬件发展，以及基于构件的软件设计方法自身的不断完善，基于构件的软件设计方法必将是未来的发展方向。