- 相關推薦
基于Rhapsody和VxWorks的自動取款機系統(tǒng)
摘要：介紹如何運用UML設計簡單的自動取款機系統(tǒng)模型并在操作系統(tǒng)VxWorks上實現它：首先，介紹如何運用基于UML的嵌入式實時應用軟件開發(fā)環(huán)境Rhapsody設計和實現自動取款機系統(tǒng)的模型，以使它能獨立于實際的硬件和使用的操作系統(tǒng)；然后詳細介紹上述模型如何在實時多任務操作系統(tǒng)VxWorks上實現。引 言
隨著嵌入式應用的不斷增長，嵌入式系統(tǒng)需求的復雜性、不確定性不斷提高，系統(tǒng)規(guī)模也逐步擴大；而產品的研發(fā)周期又在很快地縮短，給嵌入式應用軟件的開發(fā)帶來了新的挑戰(zhàn)。同時，嵌入式軟件的開發(fā)者必須面對由于芯片性能的增長、嵌入式操作系統(tǒng)平臺等技術方面不斷變化所帶來的各種壓力。嵌入式軟件開發(fā)環(huán)境的發(fā)展，使一直“深埋”于系統(tǒng)的嵌入式應用軟件變得開放而易于開發(fā)，從而促進了嵌入式技術的廣泛應用。
1 基于UML的嵌入式軟件開發(fā)環(huán)境結構
??圖1所示為一種支持基于UML（Unified Modeling Language，統(tǒng)一建模語言）的迭代式開發(fā)方法的開發(fā)環(huán)境的結構，虛框部分為基于UML的軟件開發(fā)環(huán)境。
??系統(tǒng)分析和設計用UML來描述，對系統(tǒng)建模；實現過程利用代碼自動生成技術來實現；測試過程將依賴于生成的代碼，通過在代碼中拆裝一些用于支持模型調試的調試信息來實現；而代碼的編譯、鏈接則采用目標系統(tǒng)的操作系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境來完成，代碼的運行與源程序級的調試仍然采用一般的嵌入式軟件調試環(huán)境。
??Rhapsody是一個基于UML的面向嵌入式實時應用開發(fā)的集成、可視化環(huán)境。軟件開發(fā)者可以在這個環(huán)境里進行分析、設計、實現及驗證。Rhapsody支持基于模型的調試；提供專門為實時嵌入式應用設計的可執(zhí)行的框架，可以產生基于VxWorks、POS、OSE等多種操作系統(tǒng)的C語言、C 語言、Java語言的源程序。本文所給出的自動取款機系統(tǒng)的模型正是基于Rhapsody設計的。
2 自動取款機系統(tǒng)模型的設計
2.1 需求分析
??我們設計的自動取款機系統(tǒng)要滿足如下要求：
??在自動取款機系統(tǒng)中，當顧客在自動取款機操作面板上插入信用卡并輸入密碼和現金支取數額(每次最多只能取一千元)后，由自動取款機讀取卡上的內容，并把相應信息傳送到銀行。銀行把自動取款機送來的信息與銀行帳號上的信息進行比較，如果兩者一致，則銀行傳送確認信息到自動取款機，由自動取款機輸出現金，然后顧客取出卡和現金；如果兩者不一致，則要求顧客再次輸入密碼和現金支取數額，然后重復上述操作；若密碼輸入三次不正確，自動取款機就會吞掉信用卡，顧客就不能取出信用卡和現金。
??該自動取款機系統(tǒng)包括1個鍵盤(10個數字鍵、ENTER鍵和CANCEL鍵)、1個LCD液晶顯示屏、1個插卡孔和1個現金出口；通過雙絞線與銀行中的電腦進行串行通信。該自動取款機系統(tǒng)不包括銀行中的電腦，只是通過軟件與銀行中的上位機進行串行通信。
2.2 可視化建模
??建模是面向對象分析和設計的核心，也是分析和設計過程中最基本和最關鍵的活動之一。UML不僅適用于以面向對象技術描述的任何類型的系統(tǒng)，而且適用于系統(tǒng)開發(fā)的不同階段。根據開發(fā)過程中不同階段的具體要求，利用UML不同類型的圖來描述系統(tǒng)的各種靜態(tài)結構模型和動態(tài)行為模型。下面介紹如何利用基于UML的面向嵌入式實時應用開發(fā)的集成可視化環(huán)境Rhapsody創(chuàng)建自動取款機系統(tǒng)的模型。
圖3 取出現金的黑匣子場景
第一步：根據要求建立用例圖。
??圖2所示為用例圖。圖中給出了自動取款機系統(tǒng)的主要用途，并表明由誰使用自動取款機系統(tǒng)。有一個主要成員——顧客。一個用例圖應該具有這樣的系統(tǒng)功能：對操作者而言，它返回可觀察的結果但并不顯示系統(tǒng)的內在結構。
??自動取款機系統(tǒng)的主要用途是“取出現金”用例。顧客參與其中的兩個實例是“輸入密碼”和“取出現金”。這兩個實例都包含了另一個用例“讀取卡上內容并驗證”。對每一個用例而言，我們都可以增加文本描述。假如需要的話，這些用例能夠被細化成另一張更多用例的圖。這些用例并沒有顯示任何內在的結構，僅是一個功能性的視圖。
第二步：設計黑匣子場景。
??建立了一個用例圖后，下一步便是細化用例，即設計一些黑匣子場景。這些黑匣子場景的主要作用是表明模型和對象之間的相互關系。把整個系統(tǒng)看作一個整體，對 “取出現金” 用例，我們細化為圖3所示的場景。(由于每次最多只能取一千元，所以最多只需要按鍵4次。)
??圖3所示的場景能被MSD（消息序列表）捕獲，用來描述在顧客和自動取款機系統(tǒng)之間的通信行為。當創(chuàng)建這樣的圖表時，關于系統(tǒng)的更多細節(jié)被隱藏了；同時，這些場景幫助我們更好地理解使用者如何使用報警系統(tǒng)以及需要做哪些事情�？偠灾�，每一用例都有很多的場景需要捕獲，每一個場景都是用例的一個有效的實例。
第三步：設計子系統(tǒng)圖。
??下一步是如何把模型分割成子系統(tǒng)。在UML中，一個子系統(tǒng)作為一個封裝顯示，即主要是一個類的集合。圖4的子系統(tǒng)圖表明自動取款機系統(tǒng)已經被分解成兩個基本的部分：自動柜員機封裝(AtmerPkg)和硬件封裝(HardharePkg)。同時也表明：自動柜員機封裝是完全獨立于實際的硬件和硬件封裝的，并且實現了Ihardware接
【基于Rhapsody和VxWorks的自動取款機系統(tǒng)】相關文章：
基于VxWorks的多DSP系統(tǒng)的多任務程序設計03-18
使用Rhapsody軟件框架和UML的實時系統(tǒng)開發(fā)03-07
基于嵌入式操作系統(tǒng)VxWorks的SCSI硬盤高速記錄系統(tǒng)03-18
基于Vxworks實時操作系統(tǒng)的串口通信程序設計與實現03-18
基于ARM7核處理器VxWorks系統(tǒng)BSP設計03-19