MCU嵌入式系統(tǒng)的領(lǐng)域分析方法

　　4　MCU嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域分析方法

　　4.1 MCU嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的領(lǐng)域邊界確定

　　在這里，并不是打算選擇一個(gè)適合所有 MCU系統(tǒng)開發(fā)的領(lǐng)域，而是選擇一個(gè)相對(duì)狹小的領(lǐng)域，如家電制造行業(yè)中的空調(diào)行業(yè)。在這樣的行業(yè)中，由于產(chǎn)品要實(shí)現(xiàn)的基本功能在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)基本固定，客戶的需要相對(duì)穩(wěn)定，使得針對(duì)同類產(chǎn)品的領(lǐng)域中，有很多的功能是相同的，軟件的體系結(jié)構(gòu)是相同的。這為領(lǐng)域分析提供了非常有利的條件。在對(duì)這些領(lǐng)域進(jìn)行分析的時(shí)候，資料主要來(lái)源于本領(lǐng)域中的典型系統(tǒng)、領(lǐng)域?qū)＜业慕ㄗh、工程師的經(jīng)驗(yàn)、客戶需求、硬件廠商提供的開發(fā)包、控制理論、該領(lǐng)域的發(fā)展歷史以及發(fā)展趨勢(shì)等。當(dāng)收集完這些資源后也就夠成了領(lǐng)域分析的上下文環(huán)境，也就是領(lǐng)域的邊界。

　　4.2 MCU嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的領(lǐng)域建模

　　領(lǐng)域模型的意義在于對(duì)領(lǐng)域的信息通過(guò)組織，以一種令人更容易接受的方式所表現(xiàn)出來(lái)。它包括形式化的模型和非形式化的信息，前者是一種對(duì)解決方案的描述，后者是對(duì)領(lǐng)域知識(shí)的補(bǔ)充。對(duì)于我們所選擇的領(lǐng)域來(lái)說(shuō)，一個(gè)具體行業(yè)的軟件體系結(jié)構(gòu)本身就是相對(duì)穩(wěn)定的，對(duì)于具體的每款產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)的功能會(huì)有一些細(xì)小的差別。常見的情況是，當(dāng)一個(gè)原型機(jī)出現(xiàn)后，會(huì)在原型機(jī)上進(jìn)行諸多的改款，以適應(yīng)市場(chǎng)客戶不同的需要。所以針對(duì)于這樣的領(lǐng)域特點(diǎn)，我們對(duì)這階段的過(guò)程有如下的建議：

　　?形式化的模型：采取面向特征的領(lǐng)域模型。特征的定義一般來(lái)說(shuō)是用戶或客戶可感知的系統(tǒng)特點(diǎn)。但各個(gè)組織也可以根據(jù)自身的特點(diǎn)來(lái)組織選擇領(lǐng)域模型。

　　?領(lǐng)域字典：領(lǐng)域字典是通過(guò)和領(lǐng)域?qū)＜业膶?duì)話，以及對(duì)相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分析而得到。領(lǐng)域字典的作用是為領(lǐng)域的參與者提供一個(gè)準(zhǔn)確方便的交流環(huán)境。

　　?統(tǒng)一的標(biāo)識(shí)：利用一種標(biāo)準(zhǔn)化的，通用的符號(hào)系統(tǒng)對(duì)領(lǐng)域內(nèi)的概念進(jìn)行描述。

　　4.3 MCU嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的軟件體系結(jié)構(gòu)

　　DSSA(特定領(lǐng)域的軟件體系結(jié)構(gòu) )不是單個(gè)系統(tǒng)的表示，而是能夠適應(yīng)領(lǐng)域中多個(gè)系統(tǒng)的需求的一個(gè)高層次的設(shè)計(jì)。它包含構(gòu)件以及構(gòu)件互聯(lián)的規(guī)則。當(dāng)開發(fā)本領(lǐng)域的一個(gè)新系統(tǒng)時(shí)，可以使用這些構(gòu)件，并且按照這些規(guī)則構(gòu)成滿足當(dāng)前系統(tǒng)需求的特定的系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 8。在 DSSA中有個(gè)比較重要的概念就是參考體系結(jié)構(gòu)，它的目的是實(shí)現(xiàn)體系結(jié)構(gòu)的復(fù)用。圖 2給出一種空調(diào)控制器領(lǐng)域的參考體系結(jié)構(gòu) (部分)。

圖2空調(diào)控制器領(lǐng)域的參考體系結(jié)構(gòu)(部分)

　　在上圖中，每一個(gè)方框代表一個(gè)構(gòu)件。它的下屬代表對(duì)上一個(gè)構(gòu)件分解而得出的子構(gòu)件。由多個(gè)子構(gòu)件可以構(gòu)成一個(gè)規(guī)模更大的構(gòu)件，這樣能夠支持更高效的復(fù)用。

　　在 DSSA中還包括有一些的需求規(guī)約，以及對(duì)接口的描述和標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于 MCU嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域，由于諸多外設(shè)的接口是存在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的，所以如何讓控制這些硬件的軟件也能夠按照一個(gè)統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)編寫是必要而且可行的解決辦法。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)所編寫的軟件可以很容易地提取成構(gòu)件并使用在我們的系統(tǒng)之中。在實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)，從以下幾個(gè)方面對(duì)這種標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行約定是可行的：

　　?軟件的適用范圍：如 MCU類型、應(yīng)用方案等;

　　?外設(shè)的硬件特性及使用方式;

　　?外設(shè)控制流程的規(guī)范化：包括有算法和流程圖;

　　?接口參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化：命名規(guī)則、類型、長(zhǎng)度等;

　　?一些相關(guān)的注意事項(xiàng)：如為適合國(guó)家法規(guī)而作的一些限制、相關(guān)安全性的要求;

　　5 總結(jié)

　　本文作者創(chuàng)新點(diǎn): 作者通過(guò)對(duì)領(lǐng)域分析的概念，方法的介紹，針對(duì) MCU嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的特點(diǎn)，引出一種適用于 MCU嵌入式系統(tǒng)領(lǐng)域的領(lǐng)域分析方法。該方法已經(jīng)應(yīng)用到作者現(xiàn)階段正在進(jìn)行的項(xiàng)目中。通過(guò)實(shí)踐已經(jīng)證明這是一條可行而有著巨大潛力的道路，如何結(jié)合更多的手段去達(dá)到我們的目的將是今后工作的重點(diǎn)。