目前,UML已成功应用于电信、金融、政府、电子、国防、航天航空、制造与工业自动化、医疗、交通、电子商务等领域中。在这些领域中,UML的建模包括大型、复杂、实时、分布式、集中式数据或者计算,以及嵌入式系统等,而且还用于软件再生工程、质量管理、过程管理、配置管理的各方面。
在软件无线电技术中,UML的应用是可行的,而且具有优势。
建模语言可被不同种类的无线电通信和H/S(Hardware/Software)描述语言所应用。软件无线电的对象需要具有可配置性及组件可重用性。系统设计阶段对语言的要求表现在功能和结构两个方面。功能设计需要一种对通信规范进行建模的语言,而结构设计要求一种对软件和硬件组件进行建模的语言。软件无线电可以选择许多语言,一般来讲,UML的性能在面向对象和适应性方面是较好的。
进行联合设计的UML在序列图、状态图、合作图以及实时扩展的帮助下,能很好地为组件和模块之间的相互联系构造模型,而且能在整个设计周期中使用,以帮助设计者缩短设计时间、降低改进成本并使软/硬件分割最优。与UML相比,一些建模语言有其自身的缺陷。比如SDL在传统意义上缺乏模块性,VHDL对软件建模来说效率不高等。
UML将硬件和软件作为一个整体来进行建模。例如,由于规范的不稳定性,设计者可以从硬件移动一些协议到软件。在UML的帮助下,硬件组件和软件组件之间将会有更大的透明度。便携性和综合效率将会增加。
通常来讲,对于使用UML进行硬件软件联合设计而言可以应用下面的技术
(1)UML的模型特性可帮助设计者将协议分割成硬件模块和软件模块,它们之间的相互关系可以用UML的类图或组件图进行描述;
(2)UML状态图或序列图可使交互处理的通信更加简明扼要;
(3)软件综合和硬件综合可通过使用实时嵌入式UML而被建模,实时嵌入式UML以将并行任务分配给一个特定的处理器为目标,并将计算步骤分解到各个时钟周期中;
(4)一旦设计者通过使用类图或组件图获得接口和组件的信息,则不同种类规范的并发执行和联合仿真都将变得更容易。
综合来看,UML作为一种最合适的建模语言,其应用于软件无线电之中是可实现的,也是非常有前途的。UML在软件无线电中得以应用,必将极大地促进软件无线电技术的发展。
UML的目标是以面向对象图的方式来描述任何类型的系统,具有很宽的应用领域。其中最常用的是建立软件系统的模型,但它同样可以用于描述非软件领域的系统,如机械系统、企业机构或业务过程,以及处理复杂数据的信息系统、具有实时要求的工业系统或工业过程等。总之,UML是一个通用的标准建模语言,可以对任何具有静态结构和动态行为的系统进行建模。
此外,UML适用于系统开发过程中从需求规格描述到系统完成后测试的不同阶段。在需求分析阶段,可以用用例来捕获用户需求。通过用例建模,描述对系统感兴趣的外部角色及其对系统(用例)的功能要求。分析阶段主要关心问题域中的主要概念(如抽象、类和对象等)和机制,需要识别这些类以及它们相互间的关系,并用UML类图来描述。为实现用例,类之间需要协作,这可以用UML动态模型来描述。在分析阶段,只对问题域的对象(现实世界的概念)建模,而不考虑定义软件系统中技术细节的类(如处理用户接口、数据库、通讯和并行性等问题的类)。这些技术细节将在设计阶段引入,因此设计阶段为构造阶段提供更详细的规格说明。
编程(构造)是一个独立的阶段,其任务是用面向对象编程语言将来自设计阶段的类转换成实际的代码。在用UML建立分析和设计模型时,应尽量避免考虑把模型转换成某种特定的编程语言。因为在早期阶段,模型仅仅是理解和分析系统结构的工具,过早考虑编码问题十分不利于建立简单正确的模型。
UML模型还可作为测试阶段的依据。系统通常需要经过单元测试、集成测试、系统测试和验收测试。不同的测试小组使用不同的UML图作为测试依据:单元测试使用类图和类规格说明;集成测试使用部件图和合作图;系统测试使用用例图来验证系统的行为;验收测试由用户进行,以验证系统测试的结果是否满足在分析阶段确定的需求。
总之,标准建模语言UML适用于以面向对象技术来描述任何类型的系统,而且适用于系统开发的不同阶段,从需求规格描述直至系统完成后的测试和维护。
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