UML在空调嵌入式系统开发中的应用研究

发布时间：2020-05-08 11:54

【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。
【图文】：

多联式空调机组

分体式单元空调机组由一台室外机与一台室内机组成，常见形式为一拖一的壁挂机、柜机等。多联式空调机组由一台或多台室外机与多台室内机组成，如图1.1所示，形成单一制冷循环系统，依靠制冷剂流动进行能量转换与输送，可以向一个或数个区域直接提供处理后的空气，进行室内温度的调节。室内机形式多样，如风管式、嵌入式、壁挂式等。多联式空调机组具有节能、智能化调节、温度控制精确等优点，在一些办公楼、商场等中得到了广泛的应用。罐翔l级盘魔i赶徽一甲鳅二;一一娜二~一~喃::产续止一){月~遏一-一一一)尹瞬眺巍藻巍嗡玲令图1.1多联式空调机组 Fig.1.1Multi一 eonneetedAir-eonditionUnit系统连接管路一般分液管、气管和均油管三部分管路，其中均油管只连接在室外机之间。每台室外机包括压缩机、风机、节流装置、控制阀、传感器、冷凝器等，室内机则由风机、节流装置、传感器、蒸发器等组成。制冷剂通过内外机连接管路由室外机送到室内机。制冷时，室内机通过节流装置控制进入蒸发器的流量来调整?

动画控制,工具栏

进行动画视图演示。Rhapsody负责启动应用程序，默认的情况下是一个windows控制台程序。通过动画控制工具栏，用户可以控制模型应用程序的执行过程。动画控制工具栏如图4.1所示。!歼睐卜呀魏丈盘交色Z”琴图4.1动画控制工具栏Fig.4.IA刀 imationToolBar}歼单步执行(G。Step):执行下一步映执行(G。):让应用自行执行执行到空闲状态(G。工dle):继续执行，，直到堆栈为空且没有未处理事件为止运行到事件处理完毕 (GoEVent):运行，直到下一个事件被处理卜呀“暂停(Pause):暂停一个当前正在运行的应用!命令提示 (colnlnandPrompt):插入事件、设置断点等二退出动画 (QuitAnimati。n):停止应用运行交线程 (Threads):根据调用堆栈和事件队列，更改活跃的线程心断点 (Breakp。ints):动画执行到到线程所在的断点处/事件生成器(:ven、Generat。r):产生事件插入到模型中峥调用操作 (cal1operati。n。):调用模型中的函数操作琴静态/观察 (silent/watch):静态模式能够在断点处执行设计级调试和显示动画信息，观察模式通过正常的逐步执行持续跟新动画信息。用户可以打开动画显示的顺序图、状态图和活动图。这些动画视图使用标准的UML模型元素和加亮手段显示了模型应用程序的执行情况。并可以设置运行断点，如在状态进入、状态退出、事件接收、操作执行等时。
【学位授予单位】：山东科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TP368.12

【相似文献】