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1、第2章 嵌入式系统设计软件和硬件独立的设计方法 自顶向下的设计方法 本章主要内容2.1 统一建模语言UML2.2 需求2.3 规格说明2.4 体系结构设计2.5 设计硬件构件和软件构件2.1 统一建模语言UMLUML是面向对象的软件建模语言。UML发展历史：UML基本元素（五大类图）：用例图静态图 包括类图、对象图和包图行为图 包括状态图和活动图交互图 包括顺序图和合作图实现图 包括构件图和配置图 返回章首2.2 需求需求分析是发现、求精、建模、规格说明和复审的过程。有一个传统游戏：传话。是一个人说一点东西，然后一个一个传下去。不管多么简单的一个内容，传到最后总能出现意想不到的内容。可见，需求
2、分析不是一个简单的事情。需求信息的获取 1.访谈2.简易的需求说明书这种方法需要遵守以下准则：n 制定会议和参加会议的规则。n 会议要在中立的地点举行，开发者和用户双方一起参加。n 提出一个议事日程，这个日程应该足够正式，以便能涵盖所有的要点；同时，这个日程又应该足够非正式，以便鼓励自由思维。n 由一个“协调人”来主持会议。n 使用一种“定义机制”（例如，工作表、图表等）。需求定义 嵌入式项目的需求通常分为以下三类：n 功能性需求n 非功能性需求n 伪需求需求表格样式 名称目的输入输出功能性能生产成本功耗物理尺寸和重量示例 2-1 电子血压仪 电子血压仪是医疗设备，用在医院、家庭中测量血压的仪
3、器。使用简单、便于测量、便携并且精确是电子血压仪的设计思想。需求表格样本 名称 电子血压心率仪目的提供医院或家庭中精准实时的血压、心率测量及分析输入 三到四个控制按钮，控制系统设置输出 TFT VGA 触摸屏，显示640*480功能测量血压、心率，分析结果；可以将血压数据保存备份。性能质量稳定、准确可靠、易操作，保证确认响应时间在12 秒内生产成本 300元功耗 70mW物理尺寸和重量 不大于200毫米*200毫米，300克 返回章首2.3规格说明 规格说明相比需求表格来说更精确一些，起到客户和生产者之间的合同作用，也是需求阶段的最终成果。电子血压仪的用例图 通过UML用例图，对需求定义中的功
4、能部分进行详细的定义 血压测量仪系统的协作图 图2-6 Console类继承关系图2-7 Display类继承关系图2-8 DataCollector类继承关系图2-9 Communicatin类继承关系图2-10 血压测量仪UML顺序图 返回章首2.4体系结构设计体系结构是系统整体结构的一个计划，而后用于设计搭建整个体系结构的构件。移动菜谱仪的体系结构 移动菜谱仪的硬件和软件体系结构 返回章首2.5设计硬件构件和软件构件 体系结构描述告诉我们需要什么样的构件。构件设计使得构件与体系结构和规格说明一致。构件通常既包括硬件和软件模块。软硬件设计实例打印机 图2-13 绘图过程的抽象1.硬件设计图2-14 HP DesignJet绘图仪电子设备原理图 图2-15 DesignJet绘图仪的主要操作图2-16 DesignJet绘图仪的处理器支持ASIC图2-17 DesignJet绘图仪的绘图笔接口ASIC图2-18 DesignJet绘图仪托架ASIC