UML嵌入式軟件在指紋門禁系統開發中的應用

從圖中我們可以明確地了解到系統的功能需求．該系統主要有兩類用戶：普通用戶和管理員．“啟動系統”用例表明系統初始化時要進行傳感器和微處理器等的自檢．進入正常工作狀態以后，普通用戶可以通過“身份驗證”用例進行指紋驗證．如果是未注冊用戶則在獲得合法II)的前提條件下，通過“注冊”用例注冊自己的相關信息．系統提供的“開／關門”用例則主要是根據指紋匹配結果，通過信號線將控制信號傳輸給門的驅動電動機以此來控制門的開關．管理員主要負責系統維護，可以使用 “注冊”、“查找”和“刪除”等用例進行信息管理操作．由于在該階段我們對系統還沒有充分理解，同時為了控制用例的數目，在這里我們只是給出了系統的總體用例模型，在隨后的詳細設計階段我們可以對這些用例進行進一步的細化以精化系統的需求．

2 指紋門禁系統設計

　　需求分析完成以后，可以依據分析結果和所建立的模型圖進一步指導系統的設計．系統設計主要包括了用例詳細設計、類設計、數據模型設計等．

2．1 用例詳細設計

　　詳細設計階段需要對系統需求中的每個用例進行詳細的分析，并以一種通用的表示來文檔化，以便使開發人員更清晰得了解每個用例的具體實現過程 [5]．本文以指紋驗證用例為實例，對該用例進行更進一步的詳細分析，它包含了指紋采集、預處理、圖像增強、細化、二值化處理、特征碼提取、比對、結果輸出等過程，這些過程都可以通過文檔清晰地表示．我們在描述系統用例時，是從用戶角度出發的，沒有涉及系統內部．通過分析得到滿足系統需求的類之后，便可根據用例驅動的思想，通過類之間的交互來實現用例．嵌入式系統一般都要與硬件設備如傳感器等進行交互，同時還有很強的時間和內存空間的約束．交互圖就是用來描述對象間的動態交互行為的，它一步步地顯示了使用案例的流程．在UML中定義了兩種交互框圖：順序圖和合作圖．這兩種框圖顯示同一信息，但組織方式不同．順序圖按時間排序，依次顯示對象間進行的操作；合作圖則以數據流為中心，顯示各個對象間的數據交換情況．由于順序圖能更好地說明對象間的交互順序，有利于我們理解系統，所以本文以“指紋驗證”用例的順序圖(見圖3)為例來描述對象之間的交互過程．其它用例都可以采用此種方法來詳細說明，以便我們更清晰地了解系統每個功能(用例)的具體實現過程．

圖3 指紋驗證用例順序圖