UML在空调嵌入式系统开发中的应用研究

摘要

近年来，嵌入式系统在工业控制、信息家电、汽车等领域得到了广泛地应用。嵌入式系统对功能、可靠性、实时性、成本、体积和功耗等方面有严格要求，大大增加了其开发的复杂和困难。空调嵌入式系统还要考虑节约资源保护生态环境，进一步增加了开发的难度。基于面向对象技术的统一建模语言UML可用于表达复杂系统的逻辑和物理结构。如何基于UML技术来提高嵌入式系统开发的效率和质量，是本文研究的主要内容。
　　本文以多联式空调机组系统为例，按照嵌入式系统快速面向对象过程ROPES开发过程，使用基于UML的Rhapsody建模工具建立了系统各种模型，描述了系统功能需求。根据系统结构和功能，对系统静态结构和动态行为进行了分析与设计。
　　考虑到嵌入式系统设计中的各种约束，利用UML约束扩展机制，表示了各种约束关系。系统动态行为模型描述了系统行为实时性和并发性，并强制实施所需的前置条件和后置条件，表达了系统如何正确处理异常和错误。
　　使用模型测试技术，能够尽早发现高层次的缺陷，有效降低系统的开发风险和成本，提高软件的重用率和代码质量。本文针对传统的测试方法和基于Rhapsody工具的模型测试方法存在的问题，用VC编程语言设计了可视化图形模型测试系统。通过对模型视图的测试，验证了模型视图及代码的正确性。
　　模拟实验表明，根据ROPES开发过程，使用基于UML技术的Rhapsody工具，将UML技术应用于空调嵌入式系统开发能够尽早地发现系统的设计错误或缺陷，提高软件开发的效率和质量。

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Contents

1 绪 论

1.1 研究背景

1.2 多联式空调机组系统

1.3 研究目的和意义

1.4 国内外研究现状

1.5 本文的主要内容

2 统一建模语言UML及其建模工具

2.1 UML概述

2.2 UML建模元素和模型图

2.3 UML扩展机制

2.4 UML建模工具

2.5 嵌入式系统快速面向对象过程ROPES

2.6 本章小结

3 多联式空调机组系统分析与设计

3.1 需求描述

3.2 功能分析

3.3 系统静态结构分析与设计

3.4 系统动态行为分析与设计

3.5 本章小结

4 多联式空调机组模型测试系统设计

4.1 传统的测试方法

4.2 基于Rhapsody工具的模型测试方法

4.3 可视化图形模型测试系统设计

4.4 本章小结

5 多联式空调机组系统实现与测试

5.1 系统实现

5.2 系统测试

5.3 本章小结

6 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

致谢

参考文献

攻读硕士期间主要成果