家庭中央控制器软件开发模型及其gui编程平台构建分析-software development model of home central controller and analysis of its gui programming platform construction.docx

摘要目前，在带有嵌入式操作系统与 GUI 的家庭中央控制器中，其软件的开发存 在两方面的问题：① 软件整体设计中缺乏对 GUI 设计的支持，GUI 在实现时通常 由实现人员直接编码完成，导致了 GUI 实现与用户使用需求之间的差距以及实现 的复杂性。② 随着系统功能与规模的不断扩大，软件的复杂性也与日俱增，而以 编程为中心的软件开发方法无统一的标准，开发过程中人为因素影响严重，这使 得家庭中央控制器软件的开发在质量与效率等方面存在不足。为解决以上两方面的问题，本文对家庭中央控制器的软件开发模型进行了研 究。首先，引入了面向对象建模技术 UML，分析了 UML 建模开发嵌入式系统的 意义和步骤，将之用于家庭中央控制器的软件开发模型中。其次，为在家庭中央 控制器软件的设计中提供有效的 GUI 设计手段，借鉴了 WISDOM 方法对家庭中 央控制器的 GUI 进行分析与设计，并建立了 GUI 模型。WISDOM 是软件工程与 人机交互技术的结合，它通过 UML 的约束扩展机制来建模 GUI，使得开发者在设 计阶段对 GUI 有一个清晰的描述和定义，以便高质、高效地进行 GUI 的组织和设 计。再次，从已建立的 GUI 模型分析入手，寻找出实现家庭中央控制器系统功能 所需的类，在所得类的基础上，并借鉴 UML 建模嵌入式系统的方法，建立了家庭 中央控制器的软件模型。最后，进行了家庭中央控制器 GUI 编程平台的构建，为 已建立的 GUI 模型与软件模型的论证做好准备。本文提出了一种家庭中央控制器的软件开发模型，并对该开发模型涉及的活 动、任务及全部过程进行了阐述，获得了家庭中央控制器的 GUI 模型与软件模型。 与目前基于过程、以编程为中心的家庭中央控制器的软件开发相比，该开发模型 可以让开发者快速地进行系统的方案设计，有利于降低开发成本和风险，提高软 件开发的质量和效率，并为促进软件的重用等方面带来好处。而采用统一的设计 语言 UML 对软件进行整体规划和设计，确保了 GUI 开发与软件整体开发的一致 性与完整性，有效地将 GUI 的开发融入到了软件整体的开发过程中。另外，本文还实现了 uCLinux 操作系统、MiniGUI 图形支持系统以及嵌入式Boa Web 服务器的移植，编写了触摸屏、LCD、网卡驱动程序以及 MiniGUI 的输 入、输出引擎，从而构建了家庭中央控制器 GUI 程序的编程平台。通过 GUI 测试 程序与 CGI 测试程序对该编程平台的正确性进行了验证，取得了预期结果。并为 家庭中央控制器 GUI 模型与软件模型论证工作做好了铺垫。关键词：家庭中央控制器，统一建模语言，图形用户界面，WISDOMIIIABSTRACTAt present， there are two problems in the software development of home central controller with embedded operation system and GUI. Firstly， the whole softwaredesign lacks design support for GUI. The design and implementation of GUI is usually completed on coding， this results in the complexity of GUI implementation and the gap between the implementation of GUI and the demand of users. Secondly， with the expansion of function and scale of the system， the complexity of the software is also increasing. However， the programming-centric method of software development has no unified standard. Meanwhile， there is serious human interference in the process of software development. As a result ， the software development of home centralcontroller is now inadequate in both quality and efficiency.To solve the two problems mentioned above， software develop