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烟台大学
硕士学位论文
面向对象的嵌入式集成开发平台研究与设计
姓名:马文明
申请学位级别:硕士
专业:计算机应用技术
指导教师:王培进
20090327
摘要
嵌入式产品广泛应用于生产生活中,目前世界上所生产的计算机芯片绝大部分
均被应用到了嵌入式系统。不仅越来越多的系统可以通过嵌入式设备来处理,而且被处
理的系统范围、复杂性均呈几何规律增长。
硬件设备已经高度集成化,常见的嵌入式处理器内部集成了大量的常用功能接口,
开发人员根据处理器性能选择合适的外设资源就可以很快搭建起硬件平台。软件设计在
嵌入式开发中的比重逐渐加大,然而软件开发依然停留在低效率层次上,由于缺乏强有
力的辅助工具,繁杂的各种软件移植和修改几乎占据了整个嵌入式开发的大部分时间,
成为开发过程的瓶颈。本文提出了利用面向对象的思想来分析嵌入式系统开发,理清开
发过程中各个环节之间的关系,目的是根据硬件资源的组合,能够快速搭建合适的软件
平台,进行应用程序设计,开发人员在一个统一的集成化平台下,完成嵌入式开发的重
要工作。本文创新点:利用了面向对象的思想对嵌入式开发过程建立各种分析和设计模
型;在 Window 主机上,通过适当修改 Cygwin 环境,能够完成 Linux 系列嵌入式软件
配置和移植的主要工作;并且在对象模型和 Cygwin 环境基础上,最终设计实现了一个
具有实用价值的集成化开发平台软件。
论文主要由五部分组成,第一部分包括嵌入式开发的概念、流程以及目前存
在的问题,课题背景和意义;第二部分包括面向对象方法学概述,面向对象建模
工具介绍;第三部分是面向对象的嵌入式集成开发平台的分析和设计部分,给出
了系统的分析模型和设计模型;第四部分是面向对象的嵌入式集成开发平台的实
现部分,利用面向对象语言 C#和 VS2005 开发环境进行设计,根据分析和设计模
型给予了具体的实现;第五部分一个应用实例——嵌入式仿人智能控制仪表上的
软件移植和 Qtopia 图形界面设计。论文最后总结了作者所做的主要工作,并展望
I
了集成化开发平台的发展前景。
关键词:面向对象,嵌入式系统,集成开发平台,交叉编译,软件移植。
II
Abstract
Embedded products are widely used in production and people’s lives, most puter
chips produced in the world have been applied to embedded systems. Not only more and
more systems can be designed by puter equipments, but also the scope and
complexity of the systems have been growing geometrically.
Hardware devices have had a high degree of integration , the usual embedded
processors have been integrated with mon functional interfaces. Developers can
build a hardware platform quickly by slecting suitable peripheral resources based on
processor performance. The software design takes much more time gradually in the whole
embedded system development, it still remains at a low-level efficiency. Due to lack of
powerful tools, porting and modifying a variety plicated softwares spends so much
time that it has e the bottleneck of the whole development. This thesis presents a
method of using object-oriented thought to analyze embedded development and to clarify
the relationship of all aspects of the proc