一、 实验内容

噪声监测系统通常由声级计(声音传感器)、采集单元和传输单元、PC计算机等部分组成。采集单元从传感器采集声音信息并转换为数字,然后通过传输单元上传到PC端(暂定采用串口通讯方式),PC端通过技术分析后将数据上传至数据库服务器,并在PC端以合适方式展示噪声信息。
(1) 采集单元由单片机构成,负责数据采集,并通过串口通讯方式上传给PC端;
(2) PC端软件需要使用RS232 SDK来与采集单元通讯(将来可能更换为其它通讯方式)。
(3) 操作员即可以实时查看当前采集到的噪声信息,也可以分析数据库服务器中保存的任意时段噪声数据并打印输出分析报告。
任务:
(1) 利用“4+1”视图建模方法对以上描述的“噪声监测系统”进行软件体系结构设计。
(2) 请说明当PC端与采集单元的通讯方式发生变化,你设计的体系结构如何应对?

二.实验步骤:

UML图形工具:

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设计考虑:

  • 可维护性:软件应该易于维护和修改。
  • 可重用性:软件应该易于重用。
  • 可扩展性:软件应该易于扩展。
  • 可移植性:软件应该易于移植到不同的平台。
  • 可靠性:软件应该具有高可靠性,即在面对各种异常情况时,仍能保持正常运行。
  • 性能:软件应该具有良好的性能,即能够在合理的时间内完成所需的任务。
  • 安全性:软件应该具有良好的安全性,即能够保护用户数据和系统安全。

在该系统中当PC端与采集单元的通讯方式发生变化时,只修改传输单元构件就可以了。

场景视图:

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逻辑视图:

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开发视图:

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过程视图:

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物理视图:

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总结:

逻辑视图和开发视图描述系统的静态结构,而进程视图和物理视图描述系统的动态结构。
对于不同的软件系统来说,侧重的角度也有所不同。例如,对于管理信息系统来说,比较侧重于从逻辑视图和开发视图来描述系统,而对于实时控制系统来说,则比较注重于从进程视图和物理视图来描述系统。
“4+1”视图模型已经成功使用在几个大型项目中,无论是否在术语4中有一些本地定制和调整。它的确能使不同利益相关者找到他们想了解的软件架构信息。系统工程师使用物理视图,再到过程视图。最终用户、客户、数据专家使用逻辑视图。项目经理、软件配置人员使用开发视图。