把嵌入式体系应用到仪器外表范畴，让传统的外表，Internet和微处理器相结合，已成为仪器外表职业开展的趋势。
本文首先由依据嵌入式智能外表的长途监控体系引出嵌入式操控器，然后结合嵌入式操控器，作者具体论述了UML-RT和渠道思维在嵌入式操控器体系规划中的运用，给出了嵌入式操控器规划的具体进程和具体内容。
1、导言
在仪器外表迅速开展的一起，核算机和网络技术也在迅速开展，PC机现已从高速添加进入到平稳开展时期，嵌入式体系的呈现和广泛应用，使核算机和网络进入了后PC年代，依据嵌入式智能外表长途监控体系作为工业操控网络重要开展方向之一。而嵌入式操控器是能够完结智能外表长途监控的关键设备，是工业操控外表与Internet衔接的桥梁。
2 、操控器全体介绍
嵌入式智能外表的结构及其与Internet的衔接方案规划如图1。
嵌入式操控器是用于履行独立功用并具有以杂乱方法处理数据才能的操控体系，它内置在工业外表上，由三部分组成：高速处理器、嵌入式Web服务器和工业外表接口。嵌入式操控器以高速处理器为中心，由高速处理器和其他芯片协同作业来操控电子设备或设备，能够完结监督、操控等各种自动化处理使命。嵌入式操控器是一种很好的根本接入设备，它经过工业外表接口与外表相连。嵌入式操控器在TCP/IP数据传输的根底上，将Web功用融入整个设备。客户只需具有浏览器，即可便利的与操控器进行通讯，对现场智能外表进行进程参数的检查与设定，操控目标的封闭与敞开。
依据嵌入式外表的长途监控体系的中心是嵌入式操控器，嵌入式操控器是一个典型的嵌入式体系，嵌入式操控器的体系规划遵照嵌入式体系规划的相关理论。体系规划需求考虑把软件和硬件的结构作为一个一致和谐的全体。嵌入式体系趋向于选用高渠道（Platform）和选用面向目标的UML-RT来进行体系的剖析和规划。因而，咱们在规划嵌入式操控器时，选用UML-RT和渠道（Platform），使嵌入式操控器有一个弹性的架构，能够便利快速的改动或扩大功用，满意体系要求。
3、 嵌入式操控器的需求剖析
咱们运用UML的用例图（use case）来对嵌入式操控器进行需求剖析。用例图从用户的观念描绘了体系硬件和软件的功用。依照前面咱们对嵌入式操控器的功用描绘，咱们得出体系的用例图，如图2所示。其间包含七个不同的用例和两个不同的人物。
用户人物可进行检查数据，设定数据，敞开和封闭操控目标（智能外表），操控目标能够接纳和发送数据，相应敞开和封闭的操作指令。数据处理中心担任数据的封装，发送，核算等数据处理作业。
4、 渠道（platform）的区分和规划
在完结了体系的需求剖析之后，开端区分本渠道的体系结构，所谓本渠道的体系结构就是指渠道体系对各级之间界面的界说及其上、基层的功用分配，而且每一层又有它自己的体系结构。首要依照功用、逻辑次序来区分多级层次结构。在区分体系结构的时分，首要需求归纳平衡下面的一些问题：
1、本质上，它是从渠道用户在运用本渠道进行开发时，所看到的本渠道的特点，包含概念性结构，一些接口和功用特性。从概念和功用上把它看作是有多级构成的层次结构，有利于对嵌入式操控器及开发渠道自身的正确理解。要研讨哪些应当通明，哪些不应当通明。通明的优点是能够不必管它，简化了该级的规划。
2、一般来说，许多功用既能够放在上层，也能够放在基层，而且它们在逻辑功用上是等效的。挑选什么样的上基层分配比例，首要取决于易用性，杂乱度及现有的硬件情况等。
3、体系结构的规划与完结，终究应该从哪一层开端，也是一个重要的问题。比方关于一个三层的结构，能够有从上到下、从下到上、由中心开端等多种挑选。从上述几点考虑，嵌入式操控器渠道的体系结构如图3所示。
咱们把嵌入式操控器体系分为3个笼统层次：体系结构渠道（ARC platform），应用程序编程接口渠道（API platform），定制的应用程序渠道（ASP）。ARC渠道包含了微处理器存储体系，接口电路，I/O通道及芯片之间的内部衔接。微处理器体系由S3C2410微处理器、FLASH， SDRAM， CS8900A网络操控芯片等一族“微架构”组成。API渠道包含RTOS实时操作体系，嵌入式Web服务器，设备驱动程序等。API渠道是软件笼统层，把ARC渠道的完结细节进行封装。API渠道供给接口服务，并对这些接口按类别进行分组。比方用户需求知道RTOS是否供给占先式使命调度接口，嵌入式Web服务器供给的HTTP， TCP/IP接口。ASP渠道供给用户的直接操作界面和专门的应用服务，如让用户经过浏览器检查和设定智能外表的操控参数。
在每个渠道都有相应的服务质量（QoS）的要求。在ARC渠道对功耗、存储量、处理速度、通讯才能等都有要求。S3C2410， CS8900A等芯片能够很好的满意这些要求。在API渠道对运转使命的个数，使命切换时刻等也有要求，嵌入式Web服务器和嵌入式Linux能满意这些要求。在ASP渠道要求进行实时的参数检查和参数设定。选用Java Applet能很好的做到这些。
对嵌入式操控器体系进行渠道的区分，而且对各个渠道提出相应的服务质量参使咱们在规划的初始阶段对整个规划有大局的观念，因为各个渠道之间相对独对今后呈现的新的规划要求和规划修正具有很好的适应才能。
5、 依据UML-RT的嵌入式操控器规划
在对嵌入式操控器区分渠道后，咱们能够用UML-RT的符号体系对嵌入式操控器体系进行建模。咱们把建模的进程分为两个阶段。第一阶段是考虑体系的对外接口。第二阶段是考虑体系内部的渠道建模。
在第一阶段，嵌入式操控器的建模见图4。依据前面用例图的需求剖析，得出体系需求与环境交互的端口有两个：一个是与操控目标即智能外表进行通讯。一个是和用户进行交互。为了支撑和用户交互以及操控目标通讯，咱们界说了两个容器（capsule）u ：User Interface和t ： Transfer Data。容器p ：Process Data则是用来处理数据。容器能够包含相关的软件和硬件结构，数据传送可经过并口和串口进行，这种传送和处理器藕合的很紧，咱们用UML-RT的扩展符号表明。相同，《SW p1》表明在处理器P1上履行的处理与操控目标通讯的程序。咱们用这种方法还能够对u ：User Interface和p ：Process Data进行细化。
在第一阶段的根底之上，咱们结合前面临渠道的区分，进行渠道建模。体系的ARC渠道的建模如图5所示。
图5表明了ARC渠道的根本组件和它们的拓扑图结构，运用这个图能够进一步的进行目标建模。这个模型供给了一个结构，并能够便利的添加，移动，代替，修正结构内的元素。UML-RT的端口能够有用的表明模型元素之间的接口。
API渠道处于ARC渠道和ASP渠道之间，包含RTOS嵌入式Web服务器，设备驱动程序等。从UML-RT视点看，API渠道是ARC容器与ASP容器之间的通讯管道。在这里ARC容器和ASP容器直接经过衔接器相连。
ARC Proxy从ASP容器的端口中接纳调用信息，然后把这个信息经过RTOS API送到适宜的设备驱动程序，让设备驱动程序去和ARC渠道通讯。异步或同步的通讯能够经过这个方法进行。驱动程序和RTOS是严密相关的。ASP渠道的建模相同能够经过相似的方法体现。
综上所述，结合UML-RT和Platform进行嵌入式操控器的规划，咱们看到它们能够很好的对嵌入式软硬件进行笼统，供给杰出的文档资料。依据UML-RT和Platform规划的体系架构，对规划进程呈现的新的规划要求和规划修正具有很好的适应才能，规划者能够及早的发现并更正过错。
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