嵌入式软件开发平台TIDE的研究与实现

论文摘要

当今嵌入式产品复杂度越来越高,而要求的生产周期越来越短,由于嵌入式软件自身特点的限制,使得提供一种高效率的嵌入式软件开发方法,满足嵌入式软件开发平台的集成性、开放性、适用性、灵活性等要求。本文首先研究了软件体系结构的基本概念、获取及描述的方法,探讨了基于软件体系结构的构件化开发结构,并对基于中间件的软件体系结构风格进行了深入分析。在此基础上,本文提出了一种基于软总线和信息库的构件化的嵌入式软件开发模型TIDE,并将软件工程开发思想引入其中。TIDE 中的工具、操作系统模块和应用中间件都以构件的形式存放在信息库中,根据用户不同的应用需求,TIDE 可配置平台拥有的工具集和应用程序,该工具集与TIDE 的基础子系统共同构造出用户定制的嵌入式软件开发CASE 环境,并能进行多机的分布式协调开发。同时,本文在模型的基础上,提出了一种与工具总线相配套的工具构件模型和工具适配机制,使得用户定制的工具集与子系统能够通过工具总线提供的标准化接口进行通讯。此外,本文还根据嵌入式软件开发的特点,将子系统划分为项目管理器子系统、配置剪裁子系统和信息库管理子系统,有效的支持了CASE 环境和构件化的体系结构。最后本文采用软件体系结构、构件技术、工具总线和分布式对象计算等当前计算机领域的先进技术,在Windows 平台上,设计并实现了嵌入式软件开发平台TIDE,实现了工具总线(TIDEBus)、工具适配器(TIDEAdapter)以及项目管理子系统(EAPro)、配置剪裁子系统(Tailor)和信息库子系统(InfoLib)五个基本组成单元,并通过原型验证和测试得出TIDE 的整体开发性能能够满足嵌入式软件高效开发的需求。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 嵌入式集成开发环境简介
• 1.1.1 嵌入式系统开发与嵌入式软件开发
• 1.1.1.1 嵌入式系统
• 1.1.1.2 嵌入式系统开发
• 1.1.1.3 嵌入式软件开发
• 1.1.2 嵌入式开发平台与嵌入式集成开发环境
• 1.1.2.1 嵌入式开发平台
• 1.1.2.2 嵌入式集成开发环境
• 1.2 研究的背景和意义
• 1.2.1 几种开发平台的简介及主要特点
• 1.2.1.1 Tornado
• 1.2.1.2 pSOSystem
• 1.2.1.3 uCLinux 的开发环境
• 1.2.1.4 Windows eMbedded Visual C++
• 1.2.2 几种开发平台的比较
• 1.2.3 当前实时/嵌入式开发环境的特点
• 1.2.4 研究的价值和意义
• 1.3 研究内容
• 1.4 章节安排
• 第二章 软件体系结构
• 2.1 软件体系结构概述
• 2.1.1 软件体系结构发展简史
• 2.1.2 软件体系结构定义
• 2.2 软件体系结构的功能
• 2.3 软件体系结构形式化与描述
• 2.4 软件体系结构中的部件和连接器
• 2.4.1 部件
• 2.4.2 连接器
• 2.5 构件化软件体系结构
• 2.5.1 基于组件的嵌入式软件开发技术
• 2.5.2 采用构件化体系结构的原因
• 2.5.3 当前常用的几种构件化的软件体系结构
• 2.5.4 构件化体系结构评测
• 2.6 采用软总线和信息库体系结构的依据与优点
• 第三章 TIDE 的体系结构
• 3.1 TIDE 的体系结构描述
• 3.1.1 基于软件体系架构的数学模型
• 3.1.2 TIDE 的工作原理
• 3.2 软总线与连接件
• 3.2.1 软总线的基本概念和思想
• 3.2.2 工具总线TIDEBus 的结构模型
• 3.2.3 工具适配器TIDEAdapter 的结构模型
• 3.2.4 功能模型
• 3.2.5 面向构件的嵌入式开发工具集成
• 3.2.6 即插即用
• 3.2.7 消息的通讯方式
• 3.3 子系统
• 3.3.1 集成基础设施平台的服务
• 3.3.2 子系统的划分
• 3.3.3 项目管理子系统
• 3.3.4 配置剪裁子系统
• 3.3.5 信息库管理器子系统
• 3.2.6 协调开发子系统
• 3.2.7 多子系统的集成
• 3.4 信息库
• 第四章 TIDE 的设计与实现
• 4.1 设计目标
• 4.2 两个重要的设计问题
• 4.3 工具总线与适配器的设计
• 4.3.1 工具总线的设计
• 4.3.1.1 工具总线接口
• 4.3.1.2 工具总线的类图
• 4.3.2 工具适配器的设计
• 4.3.2.1 应用工具接口 API 集
• 4.3.2.2 适配器使用文件说明
• 4.3.2.3 适配器使用说明
• 4.4 TIDE 的项目管理
• 4.4.1 图形用户接口
• 4.4.2 项目信息管理
• 4.4.3 项目工具管理
• 4.5 TIDE 的构件入库
• 4.5.1 构件实体及其信息存放的位置
• 4.5.2 构件的存放格式
• 4.5.3 构件库的结构
• 4.6 TIDE 的配置剪裁
• 4.6.1 工具构件
• 4.6.2 OS 构件和应用中间件构件
• 4.7 TIDE 的工具集成
• 4.7.1 代码级工具的集成
• 4.7.2 二进制级工具的集成
• 第五章 TIDE 的验证与演示
• 5.1 TIDE 的集成验证
• 5.2 TIDE 的性能测评
• 5.3 TIDE 的评价
• 5.4 集成开发平台的运行演示
• 第六章 结束语
• 6.1 论文工作成功总结
• 6.2 下一步分析
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文
• 一、个人简历
• 二、科研
• 三、论文发表
• 四、获奖