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《浙江大学》 2007年
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面向数字化仪器设备的嵌入式软件应用框架研究

夏一行  
【摘要】: 随着计算机技术和信息技术的发展,数字化仪器设备的应用范围不断扩大,需求日益更新,面向数字化仪器设备领域的应用开发呈现出复杂性和多样性。嵌入式系统技术作为数字化仪器设备领域的支撑技术之一,正在向平台化、标准化和构件化发展。基于构件和框架的软件复用技术作为近年来软件工程的一个热点研究方法,在多个实践领域从根本上成为提高软件开发效率、降低成本和提高软件质量的有效手段,该技术同样也成为嵌入式软件开发的一个趋势。 本文展开了面向数字化仪器设备领域的基于构件的嵌入式软件应用框架研究,并以国家863软件重大专项课题为依托,在面向该领域的软件平台上应用该框架技术进行数字化仪器设备嵌入式应用软件开发,有效提高数字化仪器设备嵌入式系统的开发效率和软件质量。 首先,通过对几类典型的网络化仪器:网络监测类仪器、数据分析类仪器和多媒体类仪器进行领域需求分析后,建立数字化仪器的嵌入式软件体系结构;基于软件需求,提出面向数字化仪器设备领域的嵌入式软件应用构件库,并研究了通用构件库和专用构件库。并提出一个基于构件的数字化仪器嵌入式软件应用框架元模型,确定框架的核心架构,同时围绕元模型,论述了元模型的组成元素,包括构件、扩展点和设计模式等。 其次,提出一个面向数字化仪器设备的嵌入式软件应用框架。基于框架元模型,建立面向数字化仪器设备的嵌入式软件应用框架的整体结构;论述数字化仪器嵌入式软件应用框架中的应用构件库功能接口实现机制,进行设计建模;论述数字化仪器嵌入式软件应用框架的开发。在上述抽象框架的基础上,针对网络监测类仪器、数据分析类仪器和多媒体类仪器等几类典型的网络化仪器,进行软件体系结构分析,建立相应的软件应用框架模型。 最后,在面向数字化仪器设备的嵌入式软件平台上,完成了数字化仪器嵌入式软件应用构件库和软件应用框架的集成管理,并应用数字化仪器嵌入式软件应用框架技术,通过实例应用开发,对构件和框架的工程价值和理论意义进行验证。 本文提到的数字化仪器嵌入式软件平台已经研制完成并投入使用,该平台验证了数字化仪器嵌入式软件应用框架的合理性、复用性和扩展性,推进了数字化仪器设备嵌入式软件向模块化和专业化方向发展。
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