嵌入式实时系统设计模式的应用

摘要

在嵌入式系统开发中使用嵌入式实时操作系统已成为一种不可逆转的潮流与时尚。嵌入式实时操作系统应用十分广泛，包括数据通信、信息家电、航空航天、工业控制、生物医学电子、船舶工程、计算机外设、电信设备、交通运输、国防武器控制等领域，已经形成IT产业争夺的重点领域。

为满足嵌入式实时系统快速适应硬件型号升级、快速变更要求以及可伸缩、可修改、可复用等方面的需求，本文提出了一种适用于嵌入式实时系统的设计模式——ERTSDP，是基于Bruce Douglass的实时设计模式基础之上，针对嵌入式实时系统分析和设计过程中的问题进行抽象并建立模型，使得新系统可以通过模式匹配、实例化等手段快速建立，提出的一套完整的设计思路，最后结合具体应用对这一模式的实例化过程加以阐述。它解决了系统分析设计中实时性、可靠性等方面的问题，提高了软件的开发速度，从而达到缩短嵌入式实时产品开发周期的目的。

模式的好处就在于它的稳定性与可重用性，这一点是业界所供认的，也就是为什么要学习并使用模式的原因。模式也是一种通讯语言，它可以在熟悉它的人们之间方便交流，我只要说出模式的名字对方就会明白我在说什么而不用去猜测，这也是一个很大的优势。这一模式的提出可以促使本领域软件开发速度成倍的提高，更为重要的是软件质量也可以得到保证。

关键词：设计模式；嵌入式实时系统；远程监控系统；UML

目录

摘要 I

Abstract II

目录 III

前言 1

1 概述 2

1.1 国内外研究的现状 2

1.2 课题研究的主要内容 4

2 嵌入式实时系统的发展概况及特点 7

2.1 嵌入式实时系统发展的背景 7

2.2 嵌入式操作系统概述 7

3 嵌入式实时系统设计模式(ERTSDP)研究 10

3.1 设计模式的定义 10

3.1.1 设计模式和框架 10

3.1.2 一个模式的四个基本要素 11

3.2 统一建模语言UML简介 13

3.2.1 什么是统一建模语言 13

3.2.2 UML工具与应用 15

3.3 设计模式举例 16

3.4 ERTSDP (Embedded Real-Time Systems Design Pattern) 21

3.5 模式的解 21

3.5.1 系统分析 21

3.5.2 系统设计 21

4 基于ERTSDP的远程监控系统 23

4.1 系统需求分析 23

4.2 系统体系结构设计 23

4.3 子系统视图 24

4.3.1 NetWeb子系统初始化 26

4.3.2 NetWeb子系统运行流程 26

4.4 资源并发视图 26

总结 30

致谢 31

参考文献 32