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本文首先由基于嵌入式智能儀表的遠程監(jiān)控系統(tǒng)引出嵌入式控制器，然后結合嵌入式控制器，作者具體闡述了UML-RT和平臺思想在嵌入式控制器系統(tǒng)設計中的運用，給出了嵌入式控制器設計的詳細步驟和具體內容。
1 引言
在儀器儀表迅速發(fā)展的同時，計算機和網絡技術也在迅速發(fā)展，PC機已經從高速增長進入到平穩(wěn)發(fā)展時期，嵌入式系統(tǒng)的出現(xiàn)和廣泛應用，使計算機和網絡進入了后PC時代，基于嵌入式智能儀表遠程監(jiān)控系統(tǒng)作為工業(yè)控制網絡重要發(fā)展方向之一。而嵌入式控制器是能夠實現(xiàn)智能儀表遠程監(jiān)控的關鍵設備，是工業(yè)控制儀表與Internet連接的橋梁。
2 控制器總體介紹
嵌入式智能儀表的結構及其與Internet的連接方案設計如圖1。
圖1基于嵌入式智能儀表的遠程監(jiān)控系統(tǒng)
嵌入式控制器是用于執(zhí)行獨立功能并具有以復雜方式處理數據能力的控制系統(tǒng)，它內置在工業(yè)儀表上，由三部分組成:高速處理器、嵌入式Web服務器和工業(yè)儀表接口。嵌入式控制器以高速處理器為核心，由高速處理器和其他芯片協(xié)同工作來控制電子設備或裝置，能夠完成監(jiān)視、控制等各種自動化處理任務。嵌入式控制器是一種很好的基本接入設備，它通過工業(yè)儀表接口與儀表相連。嵌入式控制器在TCP/IP數據傳輸的基礎上，將Web功能融入整個裝置�？蛻糁灰獡碛袨g覽器，即可方便的與控制器進行通信，對現(xiàn)場智能儀表進行過程參數的查看與設定，控制對象的關閉與開啟。
基于嵌入式儀表的遠程監(jiān)控系統(tǒng)的核心是嵌入式控制器，嵌入式控制器是一個典型的嵌入式系統(tǒng)，嵌入式控制器的系統(tǒng)設計遵從嵌入式系統(tǒng)設計的相關理論。系統(tǒng)設計需要考慮把軟件和硬件的結構作為一個統(tǒng)一協(xié)調的整體。嵌入式系統(tǒng)趨向于采用高平臺（Platform）和采用面向對象的UML-RT來進行系統(tǒng)的分析和設計。因此，我們在設計嵌入式控制器時，采用UML-RT和平臺（Platform），使嵌入式控制器有一個彈性的架構，能夠方便快速的改變或擴充功能，滿足系統(tǒng)要求。
3 嵌入式控制器的需求分析
我們利用UML的用例圖（use case）來對嵌入式控制器進行需求分析。用例圖從用戶的觀點描述了系統(tǒng)硬件和軟件的功能。按照前面我們對嵌入式控制器的功能描述，我們得出系統(tǒng)的用例圖，如圖2所示。其中包括七個不同的用例和兩個不同的角色。
圖2 嵌入式控制器的用例圖
用戶角色可進行查看數據，設定數據，開啟和關閉控制對象（智能儀表），控制對象可以接收和發(fā)送數據，相應開啟和關閉的操作指令。數據處理中心負責數據的封裝，發(fā)送，計算等數據處理工作。
4 平臺（platform）的劃分和設計
在完成了系統(tǒng)的需求分析之后，開始劃分本平臺的系統(tǒng)結構，所謂本平臺的系統(tǒng)結構就是指平臺系統(tǒng)對各級之間界面的定義及其上、下層的功能分配，而且每一層又有它自己的系統(tǒng)結構。主要按照功能、邏輯順序來劃分多級層次結構。在劃分系統(tǒng)結構的時候，主要需要綜合平衡下面的一些問題:
1、本質上，它是從平臺用戶在使用本平臺進行開發(fā)時，所看到的本平臺的屬性，包括概念性結構，一些接口和功能特性。從概念和功能上把它看作是有多級構成的層次結構，有利于對嵌入式控制器及開發(fā)平臺本身的正確理解。要研究哪些應當透明，哪些不應當透明。透明的好處是可以不用管它，簡化了該級的設計。
2、一般來說，很多功能既可以放在上層，也可以放在下層，而且它們在邏輯功能上是等效的。選擇什么樣的上下層分配比例，主要取決于易用性，復雜度及現(xiàn)有的硬件狀況等。
