設計模式論文（新版多篇）

軟件設計模式論文 篇一

關鍵詞：Zigbee；組網結構；物聯網

中圖分類號：TN915.65 文獻標誌碼：A 文章編號：1674-9324（2012）04-0213-02

通信技術、嵌入式技術、信息家電的飛速發展，使智能家居網絡的構建成爲可能。ZigBee是一種短距離、低速率的無線網絡技術，而與物聯網的結合更加突出了ZigBee的技術。ZigBee一般採用IEEE802.15.4收發器與ZigBee協議棧的組合，在數千個微小的節點之間相互協調實現通信。這些節點只需要很少的能量，以接力的方式通過無線電波將數據從一個傳感器傳到另一個節點，所以它們的通信效率非常高。因此，ZigBee在傳感器網絡、智能家居、工業自動化等領域有廣泛的應用。在這樣的背景之下，很多公司都開始了ZigBee產業化的道路。智能家居是未來家居的發展方向，它利用先進的物聯網技術將家居生活有關的各種子系統有機地結合在一起，通過統籌管理，爲人們提供智能、舒適的居住環境。ZigBee技術是一種家電智能控制無線系統，是近幾年發展起來的一種短距離的無線通信技術，具有短距離、低功耗、低數據率、低成本、安全可靠等優點，而物聯網使用的無線技術，實現物物相連，給人們的生活帶來重大改變。家庭內部地理範圍小，非常適合ZigBee技術對其進行聯網，而ZigBee的最初切入點也正是家庭自動化。採用ZigBee技術組建智能家居內部通信網，其網絡採用網絡拓撲結構，實現簡單，並且具備自組網功能，新傳感器節點入網無需人工配置，考慮了系統異常的情況。每一個Zigbee網絡節點（FFD）還可在自己信號覆蓋的範圍內，和多個不承擔網絡信息中轉任務的孤立的子節點（RFD）無線連接。ZigBee技術會因室內環境影響做出相應的改善，採用了多工作模式（如休眠模式）降低了傳感器節點的功耗，延長了節點的使用壽命。智能家電控制系統實現了傳感器的通用接入，組建了基於ZigBee技術的自組織網絡，系統安裝方便，擴展性好，具有很好的實用價值。總之，智能家電控制系統已把人們從日常瑣事中解放了出來，實現了智能化家居。

一、Zigbee無線組網技術及其協議

家電智能控制無線自組網絡系統採用ZigBee技術，對於一種近距離、低複雜度、低功耗、低數據速率、低成本的雙向無線通信技術，它符合IEEE802.15.4協議。在網絡組建上，它選用的是“星狀組網”方案，因爲星形結構適合於實時性要求高，數據量比較大的場合。以下是家庭網絡的總體結構。

IEEE 802.15.4標準是針對於低速無線個人區域網，把低能量消耗、低速率傳輸、低成本作爲重點目標，旨在爲個人或者家庭範圍內不同設備之間低速互連提供統一的標準。基於ZigBee的無線傳感器網絡具有備成本低、傳輸速率低、設備體積小、省電、網絡自愈等特點，ZigBee可以廣泛應用在家庭自動化。

二、Zigbee技術家電智能硬件設計

在硬件設計上，家電智能控制系統的硬件設計，主要有射頻數據模塊、微控制器和設備組成。微處理器選用Freescale公司推出的超低功耗MC9S08GT60，無線收發器選用Freescale公司推出的一種短距離、低功耗，工作在2.4Ghz的MC13192。

三、Zigbee技術家電智能軟件設計

在軟件設計上，家電智能系統的軟件設計分爲三層：系統平臺層、協議層和應用層。系統平臺層通過API應用程序接口來給協議層提供服務；協議層則實現了基於802.15.4的物理層和鏈路層以及基於ZigBee的網絡層協議；應用層通過API來調用協議層提供的服務，實現網絡的管理和數據傳輸等任務。

Zigbee技術的協議層結構簡單，不同於藍牙和其他網絡結構，這些網絡結構通常爲7層，而Zigbee技術僅爲3層。在Zigbee技術中，PHY層和MAC層採用lEEE802.15.4協議標準，其中，PHY提供了兩種類型的服務：通過物理層管理實體接口（PLME）對PHY層數據和PHY層管理提供服務。

四、結束語

通過項目組全體成員和指導老師的努力，經過了一年左右的時間，我們終於完成了本次項目的論文。從開始申請這個項目時的茫然到這個項目論文文章的完成，每一個階段對於我們來說都是一次新的嘗試和挑戰。在這段時間裏，我們學到了很多知識也感受了很多，因爲這不是一個人獨立完成的而是以小組形式，分工合作來完成的。明確目標很重要，小組成員之間的相互協調更是不可或缺，這些都體現出了團隊合作的重要性。雖然本次項目不是很完善，還有很多不足之處，但是小組全體成員和指導老師的努力大家是有目共睹的，這些對於我們來說就是莫大的欣慰和成就感，我們相信其中的酸甜苦辣終究會化成美味的甘泉。這次論文的經歷讓我們受益匪淺，從中我們知道論文是要用心去寫，是真正學習和研究的過程，沒有學習就不可能有研究能力，沒有研究就不會有所突破。希望這次的經歷能讓我們大家在以後的學習和工作中更加努力，激勵着我們繼續進步。

參考文獻：

[1]李文仲。CC1110/CC2510無線單片機和無線自組織網絡入門與世界[M].北京：北京航空航天大學出版社，2008.

[2]

備註：項目負責人：劉娜；學校名稱：浙江郵電職業技術學院；項目組成員：周鑌、周莎、王琪；指導

軟件設計模式論文範文 篇二

關鍵詞：日文軟件人才；教學模式；項目訓練

計算機科學與技術專業的本科畢業生就業情況不理想是一個不爭的事實，但這並不是因爲市場不再需要這方面的人才。相反，市場對於軟件開發人才的需求量非常大。

日文軟件人才需求的現狀

軟件外包是一些發達國家的軟件公司將軟件項目通過外包的形式交給人力資源成本相對較低國家的軟件公司開發，其目的是降低軟件開發成本。目前，全球軟件外包市場規模已達1000億美元，並以平均每年29%的速度增長，在目前全球的軟件產值中，三分之一都需要通過軟件外包來完成。軟件外包已經成爲世界軟件產業發展的一個重要趨勢。

近年來，

“六雙”教學模式在人才培養過程中的實施

在“六雙”教學模式下，日文軟件人才的培養具體採取瞭如下措施。

優化軟件工程專業的任課教師採取“雙師”配置，由學校的教授、講師主講專業基礎課程以及相關的理論課程，聘請企業具有豐富日文軟件項目開發經驗的工程師講授技能訓練的課程並進行案例教學。通過“雙師”的教學，使學生在較短的時間內掌握軟件理論和編程技巧。

將日語作爲學生的第一外語爲了滿足日文軟件外包人才培養的需要，在語言教學的設置上，軟件工程專業在外語教學上將日語作爲學生的第一外語，英語爲學生的第二外語，跟蹤學生語言的學習效果並適時進行調整。畢業生的日語水平應達到日語二級水平，訓練有素且深諳日本企業文化，能勝任日文軟件開發和應用工作。根據不同的需要，在完成各層次技術課的基礎上，還應加強日本語言、日文軟件開發流程與規範、日文軟件項目管理與企業文化、項目實戰等針對日文軟件設計開發的專業知識與能力培養。

取得職業資格證書在學校“雙證書一體化”培養模式下，使學生在學習期間通過專項的技能訓練取得勞動部門認證的職業資格證書，並參加人力資源和社會保障部、工業和信息化部組織的計算機技術與軟件專業技術資格（水平）考試，從而取得人力資源和社會保障部頒發的專業技術資格證書。

實行互助教學模式在教學環節上，爲了充分調動教師的積極性，通過採取“主講教師+助講教師”的互助教學模式，既充分發揮主講教師的理論水平和實踐經驗，學生又可掌握助講教師熟練的編程技巧。

爲技能訓練創造優異的教學條件雖然國內外提出了不同的軟件人才培養模式，但是不管採用什麼樣的教學模式培養人才，如果培養人才的過程中沒有實際項目做支撐都是紙上談兵。要想提高學生的技能水平，就必須在技能訓練上創造條件。可是，使所有學生深入企業實習又是不現實的。我們結合軟件工程專業的人才培養定位目標，引進工程教育的理念。爲此，我們針對軟件工程專業建設，以培養軟件應用型人才爲目標，以實際工程項目實訓爲手段，以市場需求爲導向，設計開發了軟件技術實訓平臺（以下簡稱平臺）。平臺包括用戶信息管理模塊、理論知識學習、協作交流、軟考訓練及工程實踐等模塊，爲軟件工程專業的學生提供實時在線的服務，最終達到增加學生軟件項目實際設計經驗，實現企業需求與人才培養對接的目標。日文軟件人才培養在技能訓練上實行機房教學模擬訓練與企業項目實際訓練相結合的方法；在實驗實訓環境建設方面，利用軟件人才工程項目訓練教學管理平臺爲學生提供較爲嚴格的軟件項目的訓練環境，培養學生掌握與企業項目開發接近的技能水平；在學生具備了相當的技能水平後，安排學生到企業完成企業項目實際訓練，使學生能夠近距離地接觸軟件企業的項目開發過程。此外，在教師的指導下，學生還面向學校和社會承攬一些軟件開發項目，在項目的開發過程中，鍛鍊學生實際軟件開發能力；還可以通過參加各級專業競賽，在競賽中提高學生的軟件開發能力。學生實行“基礎理論+工程實踐”的培養模式：先完成“公共基礎和專業基礎教育”；然後進行“專業案例教學”、“對日軟件開發專業教育”的學習。從教育模式上，先主要完成基礎語言教學和專業基礎課程的教學，讓學生系統地接受軟件開發和項目管理方面的語言（日語和開發語言）基礎、數據庫基礎、網絡基礎等方面的教育，從而夯實專業基礎知識。“專業案例教學”又可大致分爲兩個階段，但是這兩個階段可以根據實際情況相互交叉和重疊。第一個階段主要進行“軟件案例教學”，第二個階段主要進行“工程實踐教育”，通過讓學生在校進行相關的專業課程設計以及在企業進行生產實習、綜合課程設計、畢業設計、頂崗工作等方式鍛鍊工程實踐的能力。

充分發揮學校教學基地和企業實踐基地的優勢，全面提高學生的師範能力和實踐水平在教材建設方面，學習國外教材的設計理念，配合案例式教學思想，編寫符合本專業教學需求的教材。日文軟件人才的培養目標是既能動腦、又能動手，具有較高知識層次、較強創新能力的複合型實用型人才，能夠服務於濱海新區的對日軟件外包。採用“基礎理論+工程實踐”培養模式，專業基礎教學與案例及工程實驗教育並重，通過校企合作等途徑切實保證學生的實訓實習效果。爲了使該專業發展更加符合社會人才需求，體現我們的辦學特色，也爲學生的就業和個人發展提供更多機會，一方面，使學生在學習結束之後成爲既掌握良好理論知識，又具備突出的實際操作能力的實用型人才，與社會接軌，能被企業所用；同時面向企事業單位和日本市場，成爲具有創新意識的軟件工程技術人才。另一方面，從學生髮展方面，強化學生專業理論和實踐能力全面發展的素質，依據學生不同的需求，在側重於培養符合日文軟件外包服務行業要求的同時，增設師範選修模塊以保證學生的師範能力，從學生自身的特點和社會需求出發，打造實用人才，拓寬學生就業和發展渠道。

參考文獻：

[1]謝安邦。高等教育學[m].北京：高等教育出版社，1999.

軟件設計模式論文 篇三

歷史的時針進入21世紀以來，我國迎來了信息技術快速發展時期，伴隨着信息技術的飛速發展，Internet 的發展與完善使我國獲取了世界範圍內的大量信息基礎設施。軟件設計過程中所運用的設計模式也得以初步顯現。設計模式（Design pattern）指的是一種運用範圍廣泛且基於分類編碼以及代碼設計的一種總結形式。在軟件設計中運用設計模式可有效地提高代碼的使用率，不僅確保了代碼的穩定性而且更加的易於被人們理解並接受。設計模式在當下的今天已經被廣泛的用於到各類軟件的設計中去。本文接下來將圍繞設計模式及其在軟件設計中的運用展開分析和討論。

【關鍵詞】設計模式 軟件設計 運用

設計模式的功能主要是針對面向對象進行設計的過程中頻繁出現的設計中反覆出現的設計問題給出具體且行之有效的解決方案。設計模式概念誕生於上世紀九十年代，是由Erich Gamma 等人從建築設計領域引入到計算機領域內的。在當下有關於設計模式尚存許多有爭議的話題，但因其可以給出一套完整的軟件設計公共語言，使得一些相關的工作人員能夠分享高端設計大師們的寶貴經驗，這種爭議的聲音也就逐漸趨於平靜。說到設計模式的作用還遠不止以上那些，其最爲讓人稱道的是軟件的重構提供了目標。

1 設計模式相關概述

追溯設計模式的起源其是一種源於建築學的概念，被導入到計算機領域之後其主要的功能是記錄軟件開發人員發覺出的一系列共性問題以及軟件開發人員經驗證所得出的成功解，並且理清特定上下文所表現出來的問題及其與之對應的解決方案之間的聯繫。本文所提及的軟件設計模式當前多是用於明確設計模式與另外的面向對象設計方式的關係，並且得出兩者之間所適應的範圍等等。

2 設計模式的具體分類

設計模式的分類大體可以分爲行爲型、創建型以及結構型。其中各個分支又可以進行進一步的細分。

行爲型模式可細分爲以下幾種：備忘錄模式、迭代器模式、解釋器模式、觀察者模式以及中介者模式。

創建型模式可細分爲以下幾種：原型模式、單例式模式、建造模式、抽象工廠以及工廠方法模式。

結構型模式可細分爲以下幾種：享元模式、組合模式、橋模式、外觀模式以及裝飾模式。

3 設計模式在軟件設計中的運用

當下國內的軟件設計模式普遍都是運用於兩個層面。首先，待到整個軟件系統結構搭建初步完成後，可以及時的加入滿足特殊需求的組件以及給予模塊指定的設計使其在功能上更加靈活。軟件設計模式本身就具有明顯的複雜性，這也就使其無法用於相關具體的軟件設計，一種原因是由於設計模式在運用的過程中得不到指導，另一種原因是軟件設計模式所對應的設計師在設計的過程中沒能夠正確的把握設計方向。

3.1 設計模式的一系列步驟

爲了使設計模式的效果達到最佳，應充分的遵照下列步驟進行：

（1）抽象化有待進行解決的種種問題，類型實施合理規劃拆分。

（2）針對問題所屬類型採取適用於這一類型的設計模式。

（3）規劃問題並進行相應的模式匹配。並且把問題與選擇的模式兩者進行對比得出相互間共同存在的特性。針對需要解決問題所涉及的整體區域進行所有類及其對應的模式進行通盤歸納，在此過程中一旦發現所採用的設計模式並不適合立即重新返回第三步進行重新設計。

（4）對所採用的設計模式進行變體，所採用的方式可以是對初始結構拓展或修正，以便及時的解決當中所存在的問題。

（5）對所涉及到的軟件體系進行結構細化使其進一步完善。

（6）對設計質量實施度量。

3.2 設計模式選取

在軟件設計過程中設計模式的選取至關重要，選取恰到好處的軟件設計模式，一般要充分結合以下幾點因素。

（1）事先總結出在設計進行過程中哪些因素是非固定存在即可以變化。

（2）充分考慮設計模式對所遇到的問題的解決方式，並且分析所給出的解決方式是否行之有效。

（3）明確反覆進行檢查的原因是什麼，所選用的設計模式是否可以很好地解決此類問題。

（4）對設計模式的主要方向實施瀏覽。

（5）需要對與目相關的模式進行研究。

（6）清晰地瞭解並掌握模式是如何實現相互關聯的。

3.3 設計模式的應用

待到軟件設計模式選定以後，在執行的過程中需要嚴格遵照科學方式方法進行設計。

（1）將其所設計的模型實施詳細瀏覽。

（2）深入的對協作、結構以及參與者三部分進行研究探討。

（3）仔細觀察代碼示例部分以及觀察相關的一系列案例。

（4）選取設計模式相關參與者名字，以使其在全文的運用上更具鮮明的意義。

（5）對設計中所涉及的類進行定義。第六，對應用中的操作名稱採取在定義模式中專用，良好的實現在設計模式中的責任與協作的操作。

4 結語

進入新世紀以來，在軟件設計面向對象領域工作者們所收穫的最有意義的成就就是設計模式概念問世與其所得到的穩定發展。從設計模式由建築領域被引入計算機領域以來，設計模式概念被提出至今其憑藉着表達的清晰性和簡潔性備受廣泛關注，自身擁有的強大適用性也得到了深入的發掘。實踐是檢驗一切的唯一標準，反觀設計模式從出現至今這一路走來，設計模式在軟件設計中的運用經受住了一次又一次的檢驗，時光荏苒相信隨着面向對象理論的發展，設計模式在軟件設計中的運用也定會愈加完善。

參考文獻

[1]G Vanmeerbeeck，umont，alde，ls，and L ware/Software Partitioning ☆☆of Embedded System in OCAPI the Ninth osium on Hardware/Software Codesign（CODES' 2009），2009（22）：26-29.

[2]姜昌A，胡幼華，楊旭麗，張婕潔。一個基於遺傳算法的仿真優化包的設計與實現[A].系統仿真技術及其應用（第7卷）――2010系統仿真技術及其應用學術交流會論文選編[C].2010（12）：16-19.

[3]蘇飛，張能立，王紫綺，萬小林。面向對象設計模式在B/S 架構Web應用中的運用[J].武漢理工大學學報（信息與管理工程版），2009（08）：09-11.

作者單位

軟件設計模式論文 篇四

【關鍵詞】智能家居 GSM模塊 單片機

隨着網絡技術的發展，網絡化智能家居系統可提供遙控、家電控制、照明控制、窗簾自控、防盜報警、可編程定時控制及計算機控制等多種功能和手段，使生活更加舒適、安全和便利。本文設計的基於GSM網絡的智能家居監控系統由智能監控模塊、數據採集系統和用戶手機構成，通過GSM短信息的收發實現對家庭設備的遠程監控。

1 總體設計方案

系統由中心控制模塊和各分散控制模塊組成。中心控制模塊實現控制用戶手機和各分散控制功能模塊。選用AT89S52單片機作爲該監控系統的核心控制元件。主控單片機模塊接收用戶手機發送的短信息，根據短消息的內容控制各子功能模塊；同時主控單片機模塊將家居系統的控制信息以短信形式發送到用戶手機，由單片機構成各控制模塊子系統。

1.1 系統硬件部分

根據任務需要，合理選擇單片機、傳感器、GSM模塊和設備來構成系統。爲使硬件設計儘可能合理，系統的電路設計遵循了以下幾個方面：

（1）選擇標準化、模塊化的典型電路，提高設計的成功率和結構的靈活性。

（2）選用功能強、集成度高的電路或芯片。

（3）選擇通用性強、市場貨源充足的元器件。

（4）在對硬件系統總體結構考慮時，考慮通用性的問題，採用模塊化的設計方式。

（5）系統的擴展及各功能模塊的設計應適當留有餘地，以備將來修改、擴展之需。

（6）在電路設計時，充分考慮應用系統各部分的驅動能力

最終確定採用AT89S52單片機作爲處理芯片。西門子的TC35系列的TC35iGSM模塊，TC35i與GSM2/2+兼容、雙頻（GSM900/GSMl800）、RS232數據口、符合ETSI標準GSM0707和GSM0705，且易於升級爲GPRS模塊。該模塊集射頻電路和基帶於一體，向用戶提供標準的AT命令接口，爲數據、語音、短消息和傳真提供快速、可靠安全的傳輸，方便用戶的應用開發與設計。

1.2 系統軟件部分

軟件部分由以下幾部分構成：數據採集單元、手機短信信令識別與分析單元、GSM模塊TC35 modem接口程序部分、分析控制部分。其中數據採集部分和手機短信信令識別需要作實時處理；GSM模塊TC35 modem接口程序部分和分析控制部分則是根據採集和手機短信信令進行分時操作有利於提高系統效率。

2 系統軟件設計

軟件設計部分主要有數據採集部分、手機短信信令識別、TC35Modem接口程序部分、分析控制部分。其中數據採集部分和手機短信信令識別需要作實時處理；GSM模塊TC35Modem接口程序部分和分析控制部分則是根據採集和手機短信信令進行分時操作有利於提高系統效率。本智能家居監控系統軟件設計的內容主要有主控模塊程序、TC35Modem模塊通信程序、串口通信初始化程序和短消息的編碼解碼程序。軟件設計模塊如圖1所示。

2.1 單片機系統軟件設計

爲了實現單片機與TC35I模塊的通信順暢，必須使二者的串口波特率一致，如果單片機F=11.0590MHZ，設置串行口波特率爲9600，工作方式爲方式3，Tl定時器採用工作方式2。其中串行口和定時器的工作方式和初值可以根據具體情況加以更改。

本系統的軟件設計是將整個短信處理模塊放入單片機的中斷服務子程序中。發送和接收串行口數據採用中斷方式進行，這樣可以大大節省CPU資源。當接收一幀數據進入一位寄存器，送入接收SBUF中，同時將Rl置1；當發送數據載入發送SBUF中開始向外發送，發送完畢後即將TI置1。無論Rl置1還是TI置1，均會激發串口中斷，執行中斷服務程序。響應中斷時，首先判斷中斷是接收程序還是發送程序，若爲接收中斷則將SBUF中的數據存入接收隊列緩衝區；若爲發送中斷便將待發送的數據幀發送到SBUF中。

2.2 短消息PDU模式編碼解碼程序

在GSM標準中，中文編碼採用UTF-8的編碼，不是目前國內常用的GB-2312編碼，因此需要對中文編碼進行轉換才能與採用GB-2312漢字庫相配合，方可正確顯示出短消息中漢字字型。由於UTF-8和GB-2312編碼之間不存在一一對應的線性關係，因此需要採用查表的方式進行轉換。

2.3 短消息收發程序設計

發送短信息的主要工作是將發送的內容進行相應的編碼，其次就是將發送所用的SMS服務中心號碼、目標號、有效時間和短信內容按照PDU編碼的格式發送出去。如果是接收短信息，其工作就是將接受到的短信息內容進行解碼，發送和接收的PDU串的結構是不同的。接收程序流程圖如圖2所示。

3 運行結果

運行結果如圖3所示。

4 結論

本文設計了一個基於GSM網絡的無線傳感智能家居監控系統。系統在運行中還有改進之處，還需進一步對程序結構進行優化。本設計只是智能家居控制中的一部分，目前國內很多公司都在致力於智能家居產品的開發，隨着相關技術的進一步發展，我國將全面普及智能家庭網絡系統和產品。

參考文獻

[1]黃欣榮。基於GSM短信模塊的家庭防盜報警系統的設計[J].中國新通信，2010（06），19-22.

[2]曾志永，凌振寶，王君。基於GSM技術的智能家居系統的設計[J].電子技術應用，2005（10），33-35.

[3]齊趙毅，陳杰浩，羅穎等。基於GSM的智能家居遠程監控系統[J].科技信息，2013（04），19.

[4]申利民，劉冬香。基於GSM智能家居控制系統的設計[J].傳感器世界，2011，17（1）：32-36.

[5]王騏，何嘉斌。單片機控制GSM模塊實現短信收發的軟件設計[J].單片機與嵌入式系統的應用，2005.

[6]馬忠梅。單片機的C語言應用程序設計[M].北京：北京航天航空大學出版社，2007.

[7]邱文靜。基於GSM短信息的家居設施遙控監測系統設計[D].南京：南京理工大學碩士學位論文，2009.

[8]蘇江福。基於GSM網絡的智能家居監控系統設計與實現[D].哈爾濱工程大學碩士學位論文，2008.

作者單位