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AM系统管路设计模块应用介绍

时间:2022-10-01 08:31:02 其他范文 收藏本文 下载本文

以下是小编帮大家整理的AM系统管路设计模块应用介绍,本文共17篇,仅供参考,希望能够帮助到大家。

AM系统管路设计模块应用介绍

篇1:AM系统管路设计模块应用介绍

AM系统管路设计模块应用介绍

本文介绍了中船广州龙穴造船有限公司成功应用Aveva Marine三维设计软件进行造船管路设计的情况.

作 者:黎军 王懂意 Li Jun Wang Dongyi  作者单位:中船广州龙穴造船有限公司技术中心 刊 名:广船科技 英文刊名:GSI SHIPBUILDING TECHNOLOGY 年,卷(期): 30(1) 分类号:U6 关键词:AVEVA Marine(AM)   造船   管路设计  

篇2:空调管路系统设计主要原则有哪些?

空调管路系统设计主要原则有哪些?

1.空调管路系统应具备足够的输送能力,例如,在中央空调系统中通过水系统来确保渡过每台空调 机组或风机盘管空调器的循环水量达到设计流量,以确保机组的正常运行;又如,在蒸汽型吸收 式冷水机组中通过蒸汽系统来确保吸收式冷水机组所需要的热能动力,

2.合理布置管道:管道的布置要尽可能地选用同程式系统,虽然初投资略有增加,但易于保持环路 的水力稳定性;若采用异程系统时,设计中应注意各支管间的压力平衡问题。

3.确定系统的管径时,应保证能输送设计流量,并使阻力损失和水流噪声小,以获得经济合理的效 果,

众所周知,管径大则投资多,但流动阻力小,循环水泵的耗电量就小,使运行费用降低,因此,应当确定一种能使投资和运行费用之和为最低的管径。同时,设计中要杜绝大流量小温差问 题,这是管路系统设计的经济原则。

4.在设计中,应进行严格的水力计算,以确保各个环路之间符合水力平衡要求,使空调水系统在实 际运行中有良好的水力工况和热力工况。

5.空调管路系统应满足中央空调部分负荷运行时的调节要求;

6.空调管路系统设计中要尽可能多地采用节能技术措施;

7.管路系统选用的管材、配件要符合有关的规范要求;

8.管路系统设计中要注意便于维修管理,操作、调节方便。

篇3:空调管路系统的设计应注意的问题有哪些?

空调管路系统设计主要原则有哪些?

1.放气排污,在水系统的顶点要设排气阀或排气管,防止形成气塞;在主立管的最下端(根部)要有排除污物的支管并带阀门;在所有的低点应设泄水管。

2.热胀、冷缩。对于长度超过40m的直管段,必须装伸缩器,

在重要设备与重要的控制阀前应装水过滤器。

3.对于并联工作的冷却塔,一定要安装平衡管。

4.注意管网的布局,尽量使系统先天平衡。实在从计算上、设计上都平衡不了的,适当采用平衡

5.要注意计算管道推力。选好固定点,做好固定支架。特别是大管道水温高时更得注意。

6.所有的控制阀门均应装在风机盘管冷冻水的回水管上。

7.注意坡度、坡向、保温防冻。

篇4:数据库应用系统设计简历

姓 名: 性 别: 女

民 族: 汉族 出生年月: 1985年6月12日

证件号码: 婚姻状况: 未婚

身 高: 154cm 体 重: 45kg

户 籍: 广东湛江 现所在地: 广东广州

毕业学校: 广州大学 学 历: 专科

专业名称: 网络 毕业年份:

工作年限: 一年以内 职 称:

求职意向

职位性质: 全 职

职位类别: 财务/审计/税务-会计

IT-品管、技术支持及其它-技术文员/助理

职位名称: 会计 ; 文员 ;

工作地区: 湛江市 ; 广东广州 ; 广东深圳 ;

待遇要求: 可面议 ; 需要提供住房

到职时间: 一个月内

技能专长

语言能力: 英语 A级 ; 普通话 标准

计算机能力: 证书 全国计算机等级考试一级 ;

IT技能: 数据库应用系统设计工程师技术水平证书

IT技能: 数据库应用系统设计工程师技术水平

教育培训

教育经历: 时间 所在学校 学历

9月 - 7月 湛江市爱周职业技术学校 高中

209月 - 207月 广州大学 专科

篇5:减速顶检测系统设计及应用

减速顶检测系统设计及应用

减速顶性能测试要求系统对推杆的`速度进行精确控制,为达到这一要求,研制了基于PID控制的电液伺服系统并采用特殊设计的数字伺服阀.检测系统样机对减速顶进行试验,其结果表明系统能满足减速顶性能检测要求,可以对减速顶进行快速检测.

作 者:陈贤 周新华 阮健 裴翔  作者单位:陈贤,阮健,裴翔(浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室,浙江杭州,310014)

周新华(上海铁路局技术中心,上海,71)

刊 名:中国铁路  PKU英文刊名:CHINESE RAILWAYS 年,卷(期): “”(11) 分类号:U2 关键词:减速顶   数字伺服阀   电液伺服控制  

篇6:教学资源管理应用系统的设计

Design of Teaching Resources Management Application System

Shuai Feishao

Huashi-hongda Information Industry Limited., Guangdong (future@scnuhd.com)

Abstract: With the growth of technology in network and education, tele-education based on Internet is developing rapidly. It is so significant to manage and utilize the teaching resources efficiently since construction of teaching resources is the core of tele-education. This article provides a rudimentary design project of Management of Teaching Resources Application System.

Keywords: Tele-education, Teaching Resources Management Application System

(一)教学资源管理应用系统的重要性

计算机网络的发展促使知识经济迅速发展,打破了人类活动的时空障碍,使信息领域变得更为广泛,空间与时间的阻隔在国际互联网消失了。克服了时空障碍以后,远程教育打开了新的一页。远程教育以现代化的信息技术为手段,以适合远程传输和交互学习的教育软件为教材,建立起一个现代化教育的新模式。

远程教育的核心是教学资源建设。教学资源建设可以分为四个层次:(1)素材类教学资源建设,包括题库,素材库,课件库和案例库;(2)网络课程库建设;(3)教育资源管理系统的开发;(4)通用远程教学系统支持平台的开发。

适于远程教育的教学资源有

(1) 媒体素材:包括文本素材,图象素材,音频素材,视频素材,动画素材;

(2) 题库:按一定学科的知识结构组织起来的.试题的集合和相应的统计分析工具;

(3) 网络课件库:按一定知识点组织起来的自成体系又能独立使用,有利与辅助教师教学,学生学习和扩展学生兴趣的参考资料或适于网络运行的课件;

(4) 网络课程库:按学科课程的知识结构组织起来的,涵盖学科课程内容领域的,能自成体系的教学软件。

[1] [2] [3] [4] [5]

篇7:塘系统的发展与应用介绍

塘系统的发展与应用介绍

塘系统是一种结构简单,基建及运行费用低廉,效果可靠的污水处理工艺.简述了塘系统在国内外的发展情况.介绍了齐齐哈尔生态塘、东营生态塘处理系统的工艺及流程、运行情况,同时介绍了苏伊士塘系统、德国Hattingen污水处理厂以生态塘系统与其他工艺相结合用于处理城市污水及回用于农业灌溉的`情况.当缺乏资金及专业人员或具有适宜用地条件时,该系统不失为一种解决水污染问题的有效措施.

作 者:曹蓉 王宝贞 高光军 刘硕  作者单位:曹蓉,王宝贞,刘硕(哈尔滨工业大学市政与环境工程学院,哈尔滨,150090)

高光军(胜利油田管理局采油院微生物研究中心,东营,257000)

刊 名:给水排水  ISTIC PKU英文刊名:WATER & WASTEWATER ENGINEERING 年,卷(期): 30(12) 分类号: 关键词:塘系统   发展   应用   水污染  

篇8:自动收衣系统设计应用论文

自动收衣系统设计应用论文

1.自动收衣系统的结构

本产品主要由处理器、主控面板、雨量传感器模块、风速传感装置模块、电源模块、减速电机等模块组成。

1.1自动收衣系统的传动机构

本设计的自动晾衣架与晾衣架相配套的遮雨布安装在阳台,机械部分是在普通不锈钢管晾衣架两端各安装一个滑轮和光轴,再穿入钢丝绳,由电机控制其上升/下降,另一个电机控制不锈钢管向前/向后运转,达到晾衣架的伸缩和上升、下降的效果。左、右两侧支架的前后端分别安装有限位开关,控制其运动行程,当螺母运动到极限位置时,限位开关动作,使电动机停止运行。

1.2自动收衣系统的`工作原理

本文从实用角度出发,设计了自动控制和手动控制两种工作模式,且可自动在自动控制和人工控制两种工作模式之间切换。在自动控制模式下,该系统可以实时感知天气变化,实时控制晾衣架的自动伸缩。当天晴时,通过温湿传感器和风速传感器检测户外空气的温度、湿度和风速,并将信号传递给单片机,将接收到的信号进行分析之后,单片机发出相应的控制信号驱动电机使晾衣架伸出,当晾衣架完全伸出时,限位开关动作并将信号传递给单片机,使晾衣架停止继续伸出,从而达到晴天自动晒衣的功能。下雨或刮大风的时候,利用雨量、风速传感器检测雨滴和风速,并将信号传递给单片机,单片机发出相应的控制信号驱动电机使晾衣架收回,当晾衣架完全收回时,限位开关动作并将信号传递给单片机,使晾衣架停止继续收缩,从而达到雨天自动收衣的功能。在人工控制模式下,通过人机对话,可人工控制晾衣架的伸缩。当用户需要收回衣服时,只需按下收衣按钮,即可将衣服收回;当用户需要晾晒衣服时,只需按下晒衣按钮,即可将衣服伸出晾晒。此外,为保护传感器使晾衣架能够正常工作,当晾衣架工作在人工控制模式时,温湿度传感器和风速传感器会自动停止工作,这样既节约了电能,又延长了传感器的使用寿命。

2.硬件电路设计说明

2.1单片机控制模块

P2.6、P2.5:该两个按钮是带锁的白色按钮;P2.4、P2.3:该两个按钮是不带锁的黑色按钮;P2.2、P2.0:是给1602作为写入数据,读出数据用的;P1.0、P1.1:是用来分别导通2个接触器J1和J2;P1.2:当雨量传感器有反转信号时候,这个I/O口设置为低电平,然后LED红灯就会导通;P1.4:雨量传感器的信号线;P3.4:测量光电传感器的脉冲数。

2.2电机模块

当继电器J1闭合时:J1常闭触头断开并且常开触头闭合。此时,电流通过LED灯DS3和电机M1。当继电器J2闭合时:J2常闭触头断开并且常开触头闭合。此时,电流通过LED灯DS2和电机M1。若电机J1和J2同时得电,LED灯和电机都不动作。

2.3雨量检测模块

VCC通过上拉电阻R15回到P1.4等待三极管Q3导通。当有导电物体碰到雨量传感器的时候,三极管Q3就会被导通,P1.4的电平拉低,单片机就得到一个反转信号,同时M2电机开始运转,加快雨量传感器的风干。

2.4风力检测模块电路

二极管部分:VCC通过1K电阻限流,然后导通红外的LED二极管再回到负极。三极管部分:VCC经过上拉电阻10K,回到TL0保持高电平,等到三极管导通。当红外LED被导通时,三极管得到电流信号导通,TL0就被拉到低电平,当有障碍物阻挡红外LED灯的时候,三极管就会断开,TL0又被拉到高电平。利用这个通断的原理,通过不同导通频率来检测出风力。

3.自动收衣系统的软件设计

系统软件设计包括主程序设计和多个子程序设计。

4.试验及应用验证

该自动收衣系统样机做成并安装好后,对其进行了模拟降雨试验,通过人工加湿的方式反复进行了多次试验,其中有98%次成功实现智能收衣,保证衣物未被雨水淋湿。

5.结语

本文设计的基于单片机的自动收衣系统,以直流电机作为动力源带动滑轮机构从而实现电动晾衣和收衣功能,直流电机采用继电器电路进行控制,操作方便,同时通过雨量传感器检测天气的变化并自动控制直流电机运转,实现降雨时自动收衣的功能。经过试验及实际应用验证表明,该系统安装使用方便,智能检测雨滴、风速、湿度等因素,自动收衣晾衣成功率高,可实现无人监控,具有较好的应用前景。

篇9:嵌入式系统应用设计应关注MPW

嵌入式系统应用设计应关注MPW

SoC是各种类型嵌入式应用系统的方向。长期以来,资金、批量因素一直制约着中小企业、研究机构、高等院校等部门直接采用微电子设计技术,运用ASIC模式进行嵌入式应用系统的开发;然而,嵌入式应用系统设计与微电子设计相融合已是一个技术发展趋势。为了解决这一瓶颈,国外从上世纪80年代初即开始实施了MPW服务计划与体系。MPW服务计划的实施大大加速了IC产业和嵌入式系统应用的发展。许多专家认为,我国IC产业、IC设计、ASIC应用长期落后,与我国长期以来忽视MPW服务计划与体系有关。可喜的是,近年来政府部门及相关单位己重视此问题,MPW服务体系建设研究已正式列入国家863计划,初步建立了几家MPW服务中心。MPW服务体系对我国IC产业的发展势头已开始显现。

1 MPW服务概述

1.1 什么是MPW服务

在集成电路开发阶段,为了检验开发是否成功,必须进行工程流片。通常流片时至少需要6~12片晶圆片,制造出的芯片达上千片,远远超出设计检验要求;一旦设计存在问题,就会造成芯片大量报废,而且一次流片费用也不是中小企业和研究单位所能承受的。多项目晶圆MPW(Multi-Project Wafer)就是将多个相同工艺的集成电路设计在同一个晶圆片上流片,流片后每个设计项目可获得数十个芯片样品,既能满足实验需要,所需实验费用也由参与MPW流片的所有项目分摊,大大降低了中小企业介入集成电路设计的门槛。

1.2 MPW的需求与背景

上世纪80年代后,集成电路加工技术飞速发展,集成电路设计成了IC产业的瓶颈,迫切要求集成电路设计跟上加工技术;随着集成电路应用的普及,集成知识越来越复杂,并向系统靠近,迫切要求系统设计人员参与集成电路设计;为了全面提升电子产品的品质与缩短开发周期,许多整机公司和研究机构纷纷从事集成电路设计。因此,大面积、多角度培养集成电路设计人才迫在眉睫,而集成电路设计的巨额费用成为重要制约因素。

实施MPW技术服务必须有强有力的服务机构、设计部门和IC生产线。

1.3 MPW服务机构的任务

① 建立IC设计与电路系统设计之间的简便接口,以便于系统设计人员能够直接使用各种先进的集成电路加工技术实现其设计构想,并以最快的速度转化成实际样品。

② 组织多项目流片,大幅度减少IC设计、加工费用。

③ 不断扩大服务范围:从提供设计环境、承担部分设计,到承担全部设计、样片生产,以帮助集成电路用户或开发方完成设计项目。

④ 帮助中小企业实现小批量集成电路的委托设计、生产任务。

⑤ 支持与促进学校集成电路的设计与人才培养。

1.4 MPW技术简介

(1)项目启动阶段

MPW组织者首先根据市场需要,确定每次流片的技术参数、IC工艺参数、电路类型、芯片尺寸等。设计时的工艺文件:工艺文件由MPW组织者向Foundry(代工厂)索取,然后再由设计单位向MPW组织者索取。提交工艺文件时,双方都要签署保密协议。

(2)IP核的使用

参加MPW的项目可使用组织者或Foundry提供的IP核,其中软核在设计时提供,硬核在数据汇总到MPW组织者或Foundry处理后再进行嵌入。

(3)设计验证

所有参加MPW的项目汇总到组织者后,由组织者负责对设计的再次验证。验证成功后,由MPW组织者将所有项目版图综合成最终版图交掩膜版制版厂,开始流片过程。

(4)流片收费

每个项目芯片价格按所占Block的大小而非芯片实际大小计算。流片完成后,MPW组织者向每个项目提供10~20片裸片。需封装、测试则另收费。

2 国外MPW公共技术平台与公共技术服务状况

(1)MPW服务机构创意

1980年,美国防部军用先进研究项目管理局(DARPA)建立了非赢利的MPW加工服务机构,即MOS电路设计的实现服务机构MOSIS(MOS Implementation System)服务机构,为其下属研究部门所设计的各种集成电路寻找一种费用低廉的样品制作途径。MPW服务机构与方式的思路应运而生。加工服务内容:从初期的晶圆加工到后续增加的封装、测试、芯片设计。

(2)MOSIS机构的发展

考虑到MPW服务的技术性,1981年MOSIS委托南加州大学管理。在IC产业剧烈的国际竞争环境下,培养集成电路设计人才迫在眉睫。1985年,美国国家科学基金会NSF支持MOSIS,并和DARPA达成协议,将MPW服务对象扩大到各大学的VLSI设计的教学活动;1986年以后在产业界的支持下,将MPW服务扩大到产业部门尤其是中小型IC设计企业;1995年以后,MOSIS开始为国外的大学、研究机构以及商业部门服务。服务收费:国内大学教学服务免费,公司服务收费,国外大学优惠条件收费,国外公司收费较国内公司要高。

(3)其它国家的MPW服务

机构

法国:1981年建立了CMP(Circuit Multi Projects)服务机构,发展迅速,规模与MOSIS接近,对国外服务也十分热心。1981年至今,已为60个国家的400个研究机构和130家大学提供了服务,超过2500个课题参加了流片。1990年以前,CMP的服务对象主要是大学与研究所,1990年开始为中小企业提供小批量生产的MPW服务。由于小批量客户的不断增加,的利润比增加了30%。

欧盟:欧盟于1995年建立了有许多设计公司加盟的EUROPRACTICE的MPW服务机构,旨在向欧洲各公司提供先进的ASIC、多芯片模块(MCM)和SoC解决方案,以提高它们在全球市场的竞争地位。EUROPRACTICE采取了“一步到位解决方案”的服务方式,用户只要与任何一家加盟EUROPRACTICE的设计公司联系,就可以由该公司负责与CAD厂商、单元库公司、代工厂、封装公司和测试公司联系处理全部服务事项。

加拿大:1984年成立了政府与工业界支持的非赢利性MPW服务机构CMC(Canadian Microelectronics Corporation)联盟,是加拿大微电子战略联盟(Strategic Microelectronics Consortium)的一部分。目前,CMC的成员包括44所大学和25家企业。CMC的服务包括:提供设计方法和其它产品服务,提高成员的设计水平;提供先进的制造工艺,确保客户的设计质量;提供技术及工艺的培训。

日本:依托东京大学建立了VLSI设计与教育中心VDEC(VLSI Design and Education Center),开展MPC(Multi-Project Chip)服务。VDEC的目标是不断提高日本高校VLSI设计课程教育水平和集成电路制造的支持力度。20,共有43所大学的99位教授或研究小组通过VDEC的服务,完成了335个芯片的设计与制造。VDEC与主要EDA供应商都签有协议,每个EDA工具都拥有500~1000个license;需要时,这些license都可向最终用户开放。VDEC还对外提供第三方IP的使用,同时,VDEC本身也在从事IP研究。

韩国:1995年,在韩国先进科学技术研究院(Korea Advanced Institute of Science and Technology)内建立了集成电路设计教育中心IDEC(IC Design Education Center)。

可以看出,世界各先进国家都认识到IC产业在未来世界经济发展中的重要地位,在IC加工技术发展到一定阶段后,抓住了IC产业飞速发展的关键;在IC应用层面上普及IC设计技术和大力降低IC设计、制造费用,并及时建立有效的MPW服务机构,使IC产业进入了飞速发展期。纵观各国MPW服务机构不尽相同,但都具有以下特点:

① 政府与产业界支持的非赢利机构;

② 开放性机构,主要为高等学校、研究机构、中小企业服务;

③ 提供先进的IC设计与制造技术,保证设计出的芯片具有先进性与商业价值;

④ 提供IC设计与制造技术的全程服务。

3 我国MPW现状

我国大陆地区从上世纪80年代后半期开始进入MPW加工服务,从早期利用国外的MPW加工服务机构到民间微电子设计、加工的相关企业、学校联合的MPW服务,到近期政府、企业介入后的MPW公共服务体系的建设,开始显露了较好的发展势头。

3.1 与国外MPW加工服务机构合作

1986年,北京华大与武汉邮科院合作利用德国的服务机构,免费进行了光纤二、三次群芯片组的样品制作,使武汉邮科院的通信产品得以更新换代。此后,上海交大、复旦、南京东南大学、北京大学、清华大学、哈尔滨工业大学都从国外的MPW加工服务中获益匪浅。东南大学利用美国MOSIS机构的MPW加工服务,采用0.25和0.35 ìm的模数混合电路工艺进行了射频和高速电路的实验流片。

在与国外MPW服务机构的合作方面,东南大学射频与光电子集成电路研究所取得显著成果。建所初期就与美国MOSIS、法国CMP建立合作关系。以境外教育机构身份正式加入MOSIS,同年,利用MOSIS提供的台湾半导体公司的CMOS工艺设计规则、模型及设计资料开发了基于Cadence软件设计环境的高速、射频集成电路,完成了5批0.35ìm、3批0.25ìm CMOS工艺共40多个电路的设计与制造,取得了许多国内领先、世界先进水平成果。20东南大学射光所还与法国的CMP组织正式签订了合作协议。

为了推动大陆的MPW服务,射光所从年开始利用美国MOSIS机构为国内客户服务,建立了MPW服务网页,向公众及时发布流片时间及加入MPW的流程和手续。年,射光所通过MOSIS利用TSMC的0.35和0.25ìm CMOS工艺为清华大学、信息产业部第13所、南通工学院完成了3批10多个芯片的设计制造。目前,10多个高校、研究机构、企业成为射光所MPW成员。

3.2 高校、企业、研究机构合作实现MPW服务

90年代,上海复旦大学开始着手建立国内MPW加工服务机构;1995年,无锡上华微电子公司开始承担MPW加工服务,并于19组织了第一次MPW流片;至在上海市政府的支持下,连续组织了6次MPW流片,参加项目有82个;2000年受国家火炬计划、上海集成电路设计产业化基地、上海市科委及上海集成电路设计研究中心委托又组织了3次35个项目的MPW流片。清华大学与无锡上华合作,针对上华工艺,开发了0.6ìm单元库,开始了MPW加工服务,并将校内的工艺线用于

MPW加工服务。近年来,在863 VLSI重大项目规划指引下,在上海、北京、深圳、杭州等地陆续成立了集成电路产业化基地,进一步推动了MPW加工服务的开展。清华大学从2000年开始,利用上华0.6ìm CMOS工艺为本校以及浙江大学、合肥工业大学组织了4次MPW流片,总共实现了106项设计;上海集成电路设计研究中心与复旦大学,于2001年利用上华1.0和0.6ìm CMOS工艺和TSMC的0.3ìm CMOS工艺,为产业界、教育界进行了8次MPW流片,实现了109个设计项目。

随着中国半导体工业飞速发展,将会在更多的先进工艺生产线为MPW提供加工服务,许多境外的半导体公司也在积极支持我国的MPW加工服务。随着上海、北京多条具有国际先进水平的深亚微米CMOS工艺线的建成,国家级的MPW计划会得到飞速发展。

3.3 台湾地区的MPW加工服务

1992年在台湾科学委员会的支持下,成立了集成电路设计和系统设计研究中心CIC。其目的是对大专院校的集成电路/系统设计提供MPW服务,对集成电路/系统设计人员进行培训,并推动产业界与学院的合作研究项目。到目前为止,CIC已为超过100家的台湾院校提供了MPW服务,总计有3909个IC项目流片成功,其中,76家大专院校有3423项,40多家研究所和产业界有486项。在EDA工具方面,有多家的IC/SYSTEM设计工具已运用在MPW的设计流程中。到目前为止,已有91家大专院校安装了14 100多个EDA工具的许可证,另外,0.6ìm 1P3M CMOS、0.35ìm1P4M CMOS、0.25 ìm1P5M CMOS和0.18ìm1P6M CMOS的标准单元库已开始使用。除了常规MPW服务,CIC还向大专院校提供培训:2001年有7000人次,每年还有2次为产业界提供的高级培训。

台湾积体电路制造股份公司(台积公司:TSMC)从19提供MPW服务,成为全球IC设计的重要伙伴。2000年以来台积公司提供了100多次MPW服务,并完成了1000个以上IC芯片项目的研制。目前,台积公司已分别与上海集成电路设计研究中心、北京大学微处理器研究开发中心合作,提供MPW服务。

4 我国大陆地区MPW服务基地的建设

由于大陆地区原有微电子研究机构的历史配置,在进入基于MPW服务方式后,这些研究机构先后都介入了IC设计的MPW服务领域,并开始建立相应的MPW服务基地。

4.1 上海复旦大学与集成电路设计研究中心(ICC)

上海复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室在上海市政府支持下,于19成立了“上海集成电路设计教育服务中心”。主要任务是IC设计人才培养和组织MPW服务。~19组织了6次MPW流片。2000~2001年上海市科委设立“上海多项目晶圆支援计划”,把开展MPW列为国家集成电路设计上海产业化基地的重点工作。在市科委组织下,复旦大学专用集成电路与系统国家重点实验室与ICC实现强强联合,面向全国,于2000年组织了3次、2001年组织了5次MPW流片。ICC于2001年底正式与TSMC达成合作协议,开展0.35ìm MPW流片服务。与中芯国际集成电路制造(上海)有限公司(SMIC)合作推出本土0.35ìm及以下工艺的MPW流片服务。从ICC设立的网站(www.icc.sh.cn) 可了解MPW最新动态和几乎所有的MPW服务信息。

4.2 南京东南大学射频与光电子集成电路研究所

年,南京东南大学射光所以境外教育机构的身份正式加入美国MOSIS,并签订有关协议,由此可获得多种工艺流片服务。2000年5月与法国的CMP签订了合作协议。年底受教育部委托,举办了“无生产线集成电路设计技术”高级研讨班。从2000年开始建立了MPW服务网页,通过网页向公众公布流片时间及加入MPW的流程和手续,目前,高速数字射频和光电芯片测试系统已开始运行,准备为全国超高速数字、射频和光电芯片研究提供技术支持,有许多高校、研究单位、公司已成为射光所MPW成员。

4.3 国家集成电路设计产业化(北京)基地MPW加工服务中心

在北京市政府的支持与直接参与下建立了“北京集成电路设计园有限责任公司”。正在建设中的国家集成电路设计产业化(北京)基地MPW加工服务中心由北京华兴微电子有限公司为承担单位,联合清华大学、北京大学共同建设。

4.4 北方微电子产业基地TSMC MPW技术服务中心

北京大学微处理器研究开发中心(MPRC)与台湾积体电路制造股份有限公司(TSMC)合作开展面向大陆地区的MPW服务,2001年受北方微电子产业基地领导小组办公室委托,正式成为面向TSMC的目标工艺为0.25ìm以下的MPW服务中心。目前,MPRC与大陆清华大学、浙江大学、台湾新竹清华大学、新竹交通大学、美国加利福尼亚大学洛杉矶分校(UCLA)、圣巴拉分校联合成立了“国际系统芯片研究中心”。在面向TSMC的MPW服务中,MPRC与上海IIC、浙江大学超大规模集成电路设计研究所、东南大学国家专用集成电路系统工程技术研究中心、哈尔滨工业大学微电子中心、上海集成电路设计研究中心、中国电子科技大学合作建立辐射全国的MPW服务网。截止到204月已有8家15个设计项目正式选择TSMC 0.25ìm工艺的MPW服务。

5 中国大陆IC产业的未来

5.1 抢占国内市场份额

上半世纪90年代,一种无加工线(Fabless)的'IC设计模式在美国蓬勃兴起。许多IC设计公司和著名的代工厂(Foundry)如TSMC、UMC进行了成功的合作,Xilinx和Altera就是其中的典范。2000年中国大陆市场消费的150亿美元的集成电路中,只有7%为中国大陆制

造,而未来5年中,中国大陆将有10条先进的晶圆生产线建成。因此,产生了IC设计与生产线能力的巨大矛盾。可喜的是,国际上为解决这一矛盾探索了许多成功的经验,并建立了许多国际性的服务机构。我国许多高校、研究机构介入其中也取得了宝贵的经验。目前,大陆建设的晶圆生产线工艺可以满足当前大多数高产量的消费类、通信类集成电路要求,只要抓住当前机遇,充分利用境外可以获得的一切MPW服务资源,大力培育本土MPW技术平台,抢占国内市场份额是大有希望的。

5.2 努力赶上世界先进水平

目前,随着国际上IC产业的迅速膨胀,一些先进的服务机构和技术平台也逐渐向我国大陆开放,加上政府的大力倡导与支持,如果能遵循IC产业发展规律,充分利用一切可利用的先进技术和服务管理模式,就有可能以最短的时间赶上世界先进水平。

① 走MPW平台捷径:MPW服务机构运作方式已很成熟,这里有成熟的工艺、低廉的成本、经过实践验证的IP和经验丰富的MPW供应商,可以在较高的基础上起步。

② 力争世界级SoC IP平台技术支持,包括工艺完美的设计、良好的EDA工具和IP库、先进的代工厂支持、丰富的验证实例以及SoC IP平台免费或廉价使用。例如,北京大学的MPRC已与美国著名的工艺库提供商Artisan达成协议,MPRC作为国内Artisan面向TSMC 0.25ìm以下的工艺库提供者,将无偿为大陆地区的设计人员服务。目前,MPRC已获得该公司提供的TSMC 0.25ìm服务和0.18 ìm的完备工艺库和相应的存储器生成器,可向大陆地区提供全程服务。

5.3 中小企业迅速融入MPW服务

上海矽创微电子有限公司是一家依靠MPW服务取得成功的小型企业。原先以0.6ìm CMOS工艺流片的费用为20万元人民币,其改版的重新流片费用也10万元以上。2001年3月通过上海MPW支援单位--上海集成电路设计研究中心(ICC),一次投了4种样片,总共花费不超过5万元。目前他们已累计参加ICC组织的3批MPW服务,共试制了9种芯片,其中5个用于试制MCU开发版芯片,2个用于实际产品,1个用于验证模块,1个用于小批量生产,每个芯片都达到了预期效果。同时,企业可以通过低廉的MPW方式形成企业的IP库,进一步降低IC设计的风险性。

我国嵌入式系统产业中,有许多中小企业,不乏有出众的应用系统设计人才,借助MPW服务平台,以SoC模式,迅速提高我国嵌入式系统应用开发水平。

本文参考《中国集成电路》年第6期MPW专辑综合而成。

篇10:房地产拆迁测绘管理系统设计和应用

房地产拆迁测绘管理系统设计和应用

城市的`快速发展和旧城改造,对房地产拆迁测绘管理提出更高的要求.结合房地产拆迁测绘的特点,本文介绍了系统技术设计实现方案和应用工作流程,并论述了系统的主要特点.

作 者:方盛 FANG Sheng  作者单位:泉州市房产测绘队,福建,泉州,362000 刊 名:测绘与空间地理信息 英文刊名:GEOMATICS & SPATIAL INFORMATION TECHNOLOGY 年,卷(期): 32(3) 分类号:P208 关键词:房地产拆迁   测绘   管理系统   设计   应用  

篇11:特长隧洞施工通风系统设计及应用

特长隧洞施工通风系统设计及应用

本文以锦屏二级水电站引水系统中引水隧洞洞群所采用的通风系统为例,详细阐述了隧洞施工通风系统设计流程及原则,以及通风方式的选择及通风风量的'计算.对长大隧洞施工中合理布置通风系统留下了可贵的参考经验.

作 者:张全洲  作者单位:中铁十八局集团有限公司隧道工程公司 刊 名:现代企业教育 英文刊名:MODERN ENTERPRISE EDUCATION 年,卷(期):2009 “”(7) 分类号:U4 关键词:洞特长隧洞   施工通风   设计及应用  

篇12:嵌入式系统应用设计应关注MPW

嵌入式系统应用设计应关注MPW

SoC是各种类型嵌入式应用系统的方向。长期以来,资金、批量因素一直制约着中小企业、研究机构、高等院校等部门直接采用微电子设计技术,运用ASIC模式进行嵌入式应用系统的开发;然而,嵌入式应用系统设计与微电子设计相融合已是一个技术发展趋势。为了解决这一瓶颈,国外从上世纪80年代初即开始实施了MPW服务计划与体系。MPW服务计划的实施大大加速了IC产业和嵌入式系统应用的发展。许多专家认为,我国IC产业、IC设计、ASIC应用长期落后,与我国长期以来忽视MPW服务计划与体系有关。可喜的是,近年来政府部门及相关单位己重视此问题,MPW服务体系建设研究已正式列入国家863计划,初步建立了几家MPW服务中心。MPW服务体系对我国IC产业的发展势头已开始显现。

1 MPW服务概述

1.1 什么是MPW服务

在集成电路开发阶段,为了检验开发是否成功,必须进行工程流片。通常流片时至少需要6~12片晶圆片,制造出的芯片达上千片,远远超出设计检验要求;一旦设计存在问题,就会造成芯片大量报废,而且一次流片费用也不是中小企业和研究单位所能承受的。多项目晶圆MPW(Multi-Project Wafer)就是将多个相同工艺的集成电路设计在同一个晶圆片上流片,流片后每个设计项目可获得数十个芯片样品,既能满足实验需要,所需实验费用也由参与MPW流片的所有项目分摊,大大降低了中小企业介入集成电路设计的`门槛。

1.2 MPW的需求与背景

上世纪80年代后,集成电路加工技术飞速发展,集成电路设计成了IC产业的瓶颈,迫切要求集成电路设计跟上加工技术;随着集成电路应用的普及,集成知识越来越复杂,并向系统靠近,迫切要求系统设计人员参与集成电路设计;为了全面提升电子产品的品质与缩短开发周期,许多整机公司和研究机构纷纷从事集成电路设计。因此,大面积、多角度培养集成电路设计人才迫在眉睫,而集成电路设计的巨额费用成为重要制约因素。

实施MPW技术服务必须有强有力的服务机构、设计部门和IC生产线。

1.3 MPW服务机构的任务

① 建立IC设计与电路系统设计之间的简便接口,以便于系统设计人员能够直接使用各种先进的集成电路加工技术实现其设计构想,并以最快的速度转化成实际样品。

② 组织多项目流片,大幅度减少IC设计、加工费用。

③ 不断扩大服务范围:从提供设计环境、承担部分设计,到承担全部设计、样片生产,以帮助集成电路用户或开发方完成设计项目。

④ 帮助中小企业实现小批量集成电路的委托设计、生产任务。

⑤ 支持与促进学校集成电路的设计与人才培养。

1.4 MPW技术简介

(1)项目启动阶段

MPW组织者首先根据市场需要,确定每次流片的技术参数、IC工艺参数、电路类型、芯片尺寸等。设计时的工艺文件:工艺文件由MPW组织者向Foundry(代工厂)索取,然后再由设计单位向MPW组织者索取。提交工艺文件时,双方

[1] [2] [3] [4] [5]

篇13:电子政务公文管理系统应用及设计论文

摘要:随着云计算、大数据、数据库等计算机技术的快速发展,有力的促进了电子政务的应用,取得了显著的成效。公文管理系统是电子政务的重要组成内容,其主要包括发文管理、收文管理、文档查询等功能,论文采用工作流技术优化电子政务公文管理处理流程,同时,与政务部门实际需求相结合,定制、开发个性化的公文管理功能,提高电子政务管理的有效性。

关键词:电子政务;公文管理;发文;收文

1前言

电子政务是“互联网+”环境中政府职能转变、效能提升的重要举措,也是推动社会工作信息化的重要使命[1]。电子政务坚持以技术创新推动体制创新,提高人民群众办事的'方便性,具有重要的作用和意义。公文管理系统作为电子政务的一个重要组成部分,其可以在政府内部、部门之间实现公文拟稿、核发、审批、签收、存档等功能,优化电子政务管理系统操作流程,提高政府办公效率,具有重要的作用和意义。

2电子政务应用与发展

随着互联网技术、工作流技术、数据库技术的快速发展,政府办公已经从传动政务模式发展到电子政务模式,政府形态也逐渐从专制型、管制型、管理型向服务型转变[2]。电子政务发展的理想目标如下:作为电子化的服务型政府,优化社会资源配置,形成有形资源无缝集成,个性化定制服务,零成本运行。因此,发展电子政务已经成为国内外政府机构的主要工作任务之一,通过利用先进的电子技术、管理系统该技术改革行政程序,充分的利用信息化手段建立政府与社会的互动平台,提供更加公开、透明、快捷的办事流程和服务模式[3]。电子政务的发展和改进是一项非常复杂的系统工程,其需要解决信息采集、过程建模、系统集成、安全保密等问题,减少政府工作人员的随意性,实现跨平台、跨空间的信息同步和共享[4]。经过多年的努力,政府服务机构已经构建了门户网,集成了多个电子政务系统群,包括电子缴税系统、住房公积金管理系统、国家电网信息系统、车辆登记管理系统、公安信息管理系统、出入境管理系统等,为人们提供信息化服务,方便群众办事。

篇14:电子政务公文管理系统应用及设计论文

电子政务公文管理系统是政府信息化、自动化和智能化办公流程之一,其可以实现政府机构内部、部门之间的公文拟定、审核、发文、收文、存档和查询功能。电子政务主要包括两个重要流程,分别是发文功能和收文功能[5]。发文功能是公文管理系统的最为关键的模块,其可以通过电子流程解决部门内部、部门之间的发文操作,并且能够实时跟踪和记录发文流程,发文功能包括拟稿、核稿、审核、签发、归档和查询。(1)收文签收:收文功能可以为用户提供签收操作,将签收信息反馈给发文人。(2)收文登记:收文功能可以将相关的收文保持在历史文档数据库中,并且给拟办人发送相关的拟办通知,可以通过相关的手机短信通知客户。(3)拟办:拟办是指负责人收到相关系统的收来的公文的指挥,拟办负责人可以签署相关的拟办意见,如果签署人是一级领导或者其他领导,可以在公文上交代其他客户进行办理。(4)阅批:公文流转到相关的负责人处之后,可以交由用户进行处理,并且发送给相关的人员进行阅批处理。(5)分/催办:分办负责人收到系统传输的阅批公文后,其可以将公文分发给部门内部所有人员。(6)承办:部门人员收到公文之后,可以根据阅批人员或领导的意见承办,也就是根据公文完成政务工作,比如包括按照公文执行政府指令或出台配套政策。(7)归档:部门人员承办完成之后,可以将收到的公文保存在收文数据库中,这样就可以便于后期进行查询和统计,完成公文人员绩效考核工作。

4结语

随着软件开发技术的提升,电子政务公文管理系统将会引入更多的新技术,比如数据挖掘技术、智能存储技术、移动计算技术,引入先进的数据加密技术、数字签名技术等,保证系统公文传输、共享的安全性,进一步改进公文管理流程,丰富公文管理系统功能,为电子政务职能转变、效能提升作出贡献。

参考文献:

[1]段璇.元数据管理模型在电子政务公文系统中的应用[J].信息通信,(12):150~151.

[2]常岑.基于RBAC模型公文流转系统权限管理的设计与实现[J].电子技术与软件工程,2015(24):69~69.

[3]张佩珍.电子公文交换系统EDES设计[J].科技创新与应用,(04):45~46.

[4]孙雪梅.基于工作流技术的医院协同自动办公系统的实现[J].中国医疗设备,2014(11):55~57.

[5]王晓妮.基于工作流的OA公文流转系统的研究与开发[J].电脑知识与技术,2014(32):7818~7819.

篇15:GB/T 6567-《技术制图管路系统的图形符号》系列标准介绍

GB/T 6567-《技术制图管路系统的图形符号》系列标准介绍

由全国技术产品文件标准化技术委员会提出,全国技术产品文件标准化技术委员会归口,中机生产力促进中心、北京理工大学、中航第一飞机研究院、重庆工业职业技术学院负责起草的GB/T 6567.1~6567.5-2008<技术制图管路系统的'图形符号>系列标准(以下简称新标准)已于6月26日发布,1月1日实施,GB/T 6567.1-1986<管路系统的图形符号基本原则>、GB/T6567.2-1986<管路系统的图形符号管路>、GB/T 6567.3-1986<管路系统的图形符号管件>、GB/T6567.4-1986<管路系统的图形符号阀门和控制元件>、GB/T 6567.5-<管路系统的图形符号管路、管件和阀门等图形符号的轴测图画法>五项标准作废.

作 者:张林辉 韩琳琳  作者单位:张林辉(山西机电职业技术学院)

韩琳琳(全国技术产品文件标准化技术委员会)

刊 名:机械工业标准化与质量 英文刊名:MACHINERY INDUSTRY STANDARDIZATION & QUALITY 年,卷(期): “”(9) 分类号: 关键词: 

篇16:嵌入式系统设计中UML的应用论文

嵌入式系统设计中UML的应用论文

摘要:随着计算机技术的发展,嵌入式系统被广泛应用到社会生产中。嵌入式计算机系统与普通的个人计算机系统存在很大区别,它具有节约成本、可靠性高等优势,主要被用于工厂生产设备、大型器件等的控制与监视。而随着人类社会对生产的要求越来越高,因此,需要开发一个更加高效的嵌入式系统。基于此,通过运用UML语言,对嵌入式系统进行设计,以寻求更高效的,符合社会生产需求的计算机嵌入式系统。

关键词:计算机技术;嵌入式系统;UML语言

UML语言又被称为标准建模语言,主要是被用来进行软件开发与支持模型化的计算机图形化的语言。在软件开发过程中,可以通过标准建模语言提供的可视化与模型化支撑进行软件规格、配置及构造的最优化。与此同时,它还是一种易于表达、功能强大、定义良好的建模语言,基于这些优势,将UML语言应用到嵌入式系统的开发设计中,能实现目前用户对该系统的功能、体积、功耗及可靠性的要求。

1嵌入式系统应用背景的产生

嵌入式系统是基于计算机技术,融合了电子技术、半导体技术,并对应用领域实际需求产生的一种具有功能强大、可塑性强及应用广泛的知识集成系统。由于该系统自身的优势,因此,被广泛应用于技术、资金密集的工业生产中。目前,市场中的电子产品、汽车、数码等都应用了嵌入式系统进行生产。嵌入式系统最早形成时还形不成“系统”概念,因为最初的嵌入式系统主要是依靠单片机运行的,只能执行单线程的工作程序[1]。随着计算机技术及商业社会的发展需求,嵌入系统初步形成,可以运用计算机嵌入式系统进行应用软件的编辑,执行任务管理和内存管理等功能。发展到至今,嵌入式系统已经可以实现实时的多任务操作,成为目前应用软件开发的主流,发展与应用前景广阔。

2UML语言及其框图的应用模式分析

UML语言是一种应用于计算机系统编程的可视化建模语言,在具体应用操作中可以实现满足用户对系统需求的刻画、分析、设计集成以及实现和测试,实现系统功能的构建更加合理[2]。UML建模语言可以将建立的模型数据信息运用标准的图形元素直观地展示在用户、测试人员、管理人员以及开发人员或是其他项目相关人员面前,使他们可以对系统的功能、结构设计进行更好的交流,实现对系统的良好构建。目前,市场上最为常用的建模语言主要有Booch、OMT及UML三种语言,相较于其他两种建模语言来讲,UML语言更加简化,操作简单、适用范围广泛,因此,被许多企业采用。UML语言不仅可以对静态的结构进行建模,还可以对具有动态行为的系统进行建模,因此,适用于系统的全部开发阶段。UML语言是一种可视化的建模语言,因此,该语言中的所有语素都是由一个个的框图组成的。系统设计人员应用在UML语言时,就是通过对框图的描述来实现对整个系统的设计。UML语言的框图有很多种,现针对几种主要框图进行分析。BusinessUseCase框图与UseCase:这两种框图所对应的语素不同,BUC框图所代表的语素主要是对整个系统的机构功能进行描述;而UC框图则主要是根据用户对系统的需求,进行系统功能描述。因此,经常被用来与客户之间进行交流,提取有效建构信息。Class框图:此种框图是一种静态图,代表语素主要被用来对系统中的类进行描述。通过对该框图的观察,可以清楚地了解系统中类的内容、功能以及结构关系。StateChart框图:该框图主要被用来对建模对象的状态及各个建模对象之间的转换关系进行描述,主要用来提供建模系统的动态功能[3]。此种框图在实际应用中被广泛运用到系统的实际建立中,可以生成系统构建所需的全部代码。Collaboration框图与Sequence框图:这两种框图都是对系统对象之间的相互关系进行描述的框图。但Sequence框图在进行描述时主要以时间顺序进行,而Collaboration框图则是针对系统角色与显示对象之间的交互进行着重描述。通过Collaboration框图,可以让系统建筑师与质量保证工程师及时了解分析对象的分布情况,若出现不合理状况,系统建筑师便可及时进行调整或重新分配。UML语言中包含的这些框图,在进行系统设计、建模以及分析的过程中,会提供多种不同的图片表达形式,因此,可以用在系统开发的不同阶段。将UML语言中的这些框图应用在嵌入式系统开发中,通过它们之间的有机结合可以构建出一个功能完整、一致的高效系统。

3UML语言在嵌入式系统中的有效应用

3.1以车载GPS终端为例

嵌入式系统在各个领域被广泛应用,在本文中,我们以车载GPS终端为例进行UML语言在嵌入式统中的有效应用研究[4]。机动车的车载GPS终端是用来进行实时定位的装置,被广泛应用在出租车或运输车这类需要进行调度、定位的车队中。该终端的功能实现主要通过车载GPS终端与卫星进行实时的信号传输,实现对机动车位置的掌握,进而进行准确定位。准确定位后,再通过无线通讯网络将机动车位置反馈给远程的中心系统。此时,中心指挥系统就可以清楚掌握终端反馈的位置信息,实现对机动车的远程控制与跟踪。在机动车遇到特殊情况时,中心系统可以通过终端对车辆进行控制,实现车队的正常运行。与此同时,若是车辆遇到险情,车载终端还可以起到电话功能,进行远程报警。

3.2进行嵌入式设计时对UML语言的需求分析

运用UML语言对嵌入式车载GPS终端系统需求进行分析时,可以通过UseCase框图进行系统功能分析。UseCase框图在进行系统功能表达时,在图中显示的车载GPS终端系统功能需求将其分为两部分来展示,即角色与案例。所谓的角色就是指与系统之间进行交互的人和物,而其中的案例则是用来表示系统所提供的功能块。通过UseCase框图对系统进行观察,可以帮助人们将系统实现与系统目标进行分离,因此,可以使系统开发人员详细了解系统的重要组成部分。最后,设计出的系统功能能实现用户的需求,而不会使设计人员在系统细节实现上过多地浪费时间[5]。通过观察UseCase框图发现,车载GPS终端中的角色定位主要有两类,即车载终端的用户与监控中心的.用户。车载终端的用户可以通过终端进行报警。而监控中心系统的用户则可以通过系统查询车辆位置信息及发送调度信息。

3.3通过UML语言对产品进行规格说明

对系统的规格说明要求要比需求分析的显示更为详细,因此,运用UML语言进行嵌入式系统的设计,可以使系统规格说明更加清晰与直观。在对车载终端系统中的规格进行说明时,首先、可以通过Class框图进行描述。该框图可以对系统处理的数据结构进行描述,对接收到的GPS卫星信号进行描述。其次,Class框图在进行规格说明时,还要将系统进行功能模块划分,并且找出所有系统,对主要对象进行识别。之后再通过UML语言中的Collaboration框图对各对象之间的关系进行描述。最后,在进行规格说明的业务描述时,也就是对规范的操作系统完成主要功能流程的显示,此时,可以运用UML语言中的Activity框图进行展示。

4结语

通过对嵌入式系统开发需求以及UML语言的功能进行分析,发现利用UML语言进行嵌入式系统设计可以满足提高该系统的开发速度与产品质量要求。与此同时,还可以增加系统设计的可重复使用性,实现了对系统设计的优化及利用,满足了用户对系统的各项需求,具有广阔的应用前景。

参考文献

[1]禚百田.UML在空调嵌入式系统开发中的应用研究[D].青岛:山东科技大学,.

[2]王承启.嵌入式系统设计方法研究与嵌入式避障机器人的实现[D].北京:北京交通大学,2009.

[3]廖晓文.基于UML与Petri网的嵌入式系统建模方法的研究[D].广州:广东工业大学,.

[4]曹雷,薛平贞.UML建模在嵌入式系统开发中的应用[J].现代电子技术,(16):41-44.

[5]陶明,唐路其.UML在嵌入式系统开发中的应用[J].江西通信科技,2013(2):7-10

篇17:UML 在嵌入式系统设计中的应用

UML 在嵌入式系统设计中的应用

摘要:介绍了UML及将UML应用于嵌入式系统设计中的作用和意义;分析了在嵌入式系统设计中应用UML的基本步骤和难点;结合车载GPS终端系统的设计,描述了一个UML的具体应用过程。

关键词:UML(统一建模语言)嵌入式系统设计车载GPS系统

嵌入式系统设计是一个软、硬件结合的协同设计(Hardware/SoftwareCo-design),需要不同技术背景的人共同开发。这就带来了一个问题,如何使这些具有不同技术背景和专长的人联合开发、协同设计。在软、硬件设计领域中,统一建模语言UML(UnifiedModelingLanguage)采用一种简单而直观的图形化方式描述系统设计中的各个问题和细节。不同技术背景的设计师只需懂得简单的UML符号就可以轻易地与对方交流、共同设计。正是因为这些特点,在嵌入式系统设计中使用UML建模并书写文档通常可以起到事半功倍的效果。

本文将重点讨论如何在嵌入式系统设计中使用UML技术,并用车载GPS终端项目作为实例来具体演示采用UML的嵌入式系统设计过程。

1统一建模语言UML及其特点

1.1统一建模语言UML

统一建模语言UML是可视化建模语言中的一种。它将模型中的信息用标准图形元素直观地显示,使用户、开发人员、测试人员、管理人员和其他涉及项目的人员可以更好地交流。最常用的可视建模语言有Booch法、对象建模技术(OMT)和统一建模语言UML。其中UML是ANSI和OMG组织所采用的标准,被世界上绝大多数公司所接受。

UML是GradyBooch、JamesRumbaugh和IvarJacobson等许多科学家的集体智慧结晶。可以对任何静态结构和动态行为进行系统的建模,适用于系统开发的不同阶段。采用UML进行设计具有以下优势:

・不同背景的开发人员和设计师可以互相交流;

・可视化描述比较直观;

・简单易学、易用;

・是行业标准,被绝大多数业内人士认同;

・有利于保存系统设计的精髓以供下次开发使用(而不仅仅是一堆电路图和代码);

・有利于项目的回溯、测试。

1.2UML框图

作为一种可视化建模语言,UML中的所有语素是一个个框图。设计人员就是用这一个个框图描述整个系统的设计。UML模型的框图主要有以下几种:

・BusinessUseCase框图和UseCase框图,前者主要描述整个机构的功能,后者主要从用户的角度描述系统的功能。所以后者通常用于与系统客户交流,提取用户的需求。

・Class框图,这一种是静态图,描述系统中的类。在此框图中可以体现类的主要内容和功能、类之间的结构和相互关系。

・StateChart框图提供了建模对象的各种状态及它们之间的转换关系。它提供建模系统的动态功能。这些框图广泛用于建立实际的系统,将会生成系统的全部代码。

・Activity框图与StateChart框图同样描述系统的动态功能,但它着重于显示系统的功能流,显示UseCase框图中某个案例(Case)的事件流。它定义了工作流从何时开始、哪里开始、按什么顺序发生、最终在哪结束。

・Sequence框图显示了UseCase框图中各对象的具体功能流程。Sequence框图演示了业务过程的细节。值得注意的是,这个框图只显示对象,不显示类。即Sequence框图是针对某个特定情况、

特定对象进行的描述。

・Collaboration框图与Sequence框图同样描述对象间的相互关系。但它并不像Sequence框图那样以时间顺序描述,而是着重显示对象与角色之间的交互。其目的是让质量保证工程师和系统建筑师分析对象之间处理过程的'分布情况。如果分布不合理,系统建筑师可能考虑重新分配处理工作。

・Component框图显示模型的物理视图,也显示系统中软、硬件组件及其相互关系。

・Deployment框图则显示了系统的物理布局和各组件的位置及配置方法。

这些框图为系统的分析、设计、建模提供了多种图形表达形式,可应用于开发的不同阶段。它们的有机结合可以构建一个完整而一致的系统。下面针对于车载GPS终端这个具体项目说明UML在嵌入式系统设计中的具体应用。

2UML在车载GPS终端设计中的应用

2.1车载GPS终端系统简介

车载GPS终端是置于机动车内的实时定位装置,如图1所示。它的应用对象是需要定位、调度的车队,例如:运输车队和出租车等。车辆可以通过终端和GPS卫星进行实时、准确的定位,并通过无线通讯网络上报远程的中心系统。中心可以通过终端远程监视车行轨迹,甚至在特殊情况下通过终端控制车辆。同时,终端还可以起到车载电话的作用,并可在车辆遇险时进行报警。另外,通过终端车辆还可以接收少量的调度信息。

2.2需求分析

在对系统进行需求分析时,可以使用UseCase图进行功能上的需求分析。UseCase图分角色(Actor)和案例(Case)两部分。角色是与系统交互的人或物,而案例是系统提供的功能块。使用UseCase观察系统能够将系统实现与系统目标分开,有助于开发人员了解最重要的部分,满足用户需求,而不会沉浸于实现细节。

对于车载GPS终端,主要的角色有两种:车载终端用户和监控中心用户。终端用户可以报警,打车载电话等;而监控中心可以查询车辆位置,发送调度信息。其UseCase框图如图2所示。

2.3规格说明

规格说明比需求分析更详细,通过UML设计可以使规格说明更直观、更清晰。首先,使用Class框图描述系统处理的数据结构。例如在车载GPS终端的规格说明设计时可以使用Class框图描述需要接收的GPS卫星信号,如图3所示。

第二,在规格说明阶段,还需要识别出系统的对象。首先以功能块划分,广泛地找出系统的主要对象;然后使用Collaboration框图描述它们之间的关系。图4描述了车载GPS终端的主要对象,根据框图可以进行进一步的细化。

最后,在规格说明阶段进行系统的业务描述。即规范系统完成一定功能的主要流程。这可以利用Activity框图进行。图5显示了GPS数据到达时,车载GPS终端系统所进行的处理流程。

2.4系统设计

规格说明完成后,需要对系统的各个模块及模块之间的关系仔细地分析,从而确定哪些部分使用硬件完成,哪些部分使用软件实现。在本例中,需要硬件实现的模块有:GPS接收模块、电源模块、用户控制模块、LCD显示模块和GSM通讯模块。所有的控制逻辑和数据计算全部由主控制器的软件实现。

随后,系统设计分为两个分支:硬件设计及软件设计。使用UML的Collaboration图和Component图对系统的硬、软件分别进行系统设计。图6用Component框图描述了车载GPS终端系统的软件系统架构。

2.5构件设计

接下来对每一个系统构件进行详细的设计。对于某些大型工程,甚至需要把每一个构件作为一个项目,重新以需求分析、规格说明开始展开构件设计循环。在构件设计中,除了可以使用前文介绍过的各种UML框图外,通常还需要使用StateChart、Sequence这两种框图描述具体的系统流程细节。

在本例中,GSM模块共有四个状态:待命、有问题、通话中、短消息通讯中。使用StateChart框图描述它们之间的转换关系,如图7所示。

Sequence框图显示了一个特定对象进行特定操作时所遇到的流程。图8显示了车载终端用户甲在遇到危险按下报警按钮后系统的处理过程。

2.6集成测试和部署

在集成测试时,可以联合使用所有的UML框图认真分析每个构件的原理,针对每一个系统功能、每一个可能发生错误的过程写出相应的测试程序,进行完整而可靠的程序测试。

利用UML和系统的设计方法可以使传统的嵌入式系统设计告别“手工作坊”的开发方式,大大提高嵌入式系统的开发速度和产品质量,增强设计的可复用性。

但是UML是图形化描述语言,比较适用于面向对象的程序设计;对于精确的规格设计或非面向对象的语言设计来说就不尽如人意了。在具体应用中,灵活应用注释功能,把框图对应模块所需的具体规格要求以注释的形式写在框图中,充分利用StateChart和Sequence这些框图来完成面向过程部分的设计。

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