设计模式论文（新版多篇）

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软件设计模式论文 篇一

关键词：Zigbee；组网结构；物联网

中图分类号：TN915.65 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）04-0213-02

通信技术、嵌入式技术、信息家电的飞速发展，使智能家居网络的构建成为可能。ZigBee是一种短距离、低速率的无线网络技术，而与物联网的结合更加突出了ZigBee的技术。ZigBee一般采用IEEE802.15.4收发器与ZigBee协议栈的组合，在数千个微小的节点之间相互协调实现通信。这些节点只需要很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个传感器传到另一个节点，所以它们的通信效率非常高。因此，ZigBee在传感器网络、智能家居、工业自动化等领域有广泛的应用。在这样的背景之下，很多公司都开始了ZigBee产业化的道路。智能家居是未来家居的发展方向，它利用先进的物联网技术将家居生活有关的各种子系统有机地结合在一起，通过统筹管理，为人们提供智能、舒适的居住环境。ZigBee技术是一种家电智能控制无线系统，是近几年发展起来的一种短距离的无线通信技术，具有短距离、低功耗、低数据率、低成本、安全可靠等优点，而物联网使用的无线技术，实现物物相连，给人们的生活带来重大改变。家庭内部地理范围小，非常适合ZigBee技术对其进行联网，而ZigBee的最初切入点也正是家庭自动化。采用ZigBee技术组建智能家居内部通信网，其网络采用网络拓扑结构，实现简单，并且具备自组网功能，新传感器节点入网无需人工配置，考虑了系统异常的情况。每一个Zigbee网络节点（FFD）还可在自己信号覆盖的范围内，和多个不承担网络信息中转任务的孤立的子节点（RFD）无线连接。ZigBee技术会因室内环境影响做出相应的改善，采用了多工作模式（如休眠模式）降低了传感器节点的功耗，延长了节点的使用寿命。智能家电控制系统实现了传感器的通用接入，组建了基于ZigBee技术的自组织网络，系统安装方便，扩展性好，具有很好的实用价值。总之，智能家电控制系统已把人们从日常琐事中解放了出来，实现了智能化家居。

一、Zigbee无线组网技术及其协议

家电智能控制无线自组网络系统采用ZigBee技术，对于一种近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的双向无线通信技术，它符合IEEE802.15.4协议。在网络组建上，它选用的是“星状组网”方案，因为星形结构适合于实时性要求高，数据量比较大的场合。以下是家庭网络的总体结构。

IEEE 802.15.4标准是针对于低速无线个人区域网，把低能量消耗、低速率传输、低成本作为重点目标，旨在为个人或者家庭范围内不同设备之间低速互连提供统一的标准。基于ZigBee的无线传感器网络具有备成本低、传输速率低、设备体积小、省电、网络自愈等特点，ZigBee可以广泛应用在家庭自动化。

二、Zigbee技术家电智能硬件设计

在硬件设计上，家电智能控制系统的硬件设计，主要有射频数据模块、微控制器和设备组成。微处理器选用Freescale公司推出的超低功耗MC9S08GT60，无线收发器选用Freescale公司推出的一种短距离、低功耗，工作在2.4Ghz的MC13192。

三、Zigbee技术家电智能软件设计

在软件设计上，家电智能系统的软件设计分为三层：系统平台层、协议层和应用层。系统平台层通过API应用程序接口来给协议层提供服务；协议层则实现了基于802.15.4的物理层和链路层以及基于ZigBee的网络层协议；应用层通过API来调用协议层提供的服务，实现网络的管理和数据传输等任务。

Zigbee技术的协议层结构简单，不同于蓝牙和其他网络结构，这些网络结构通常为7层，而Zigbee技术仅为3层。在Zigbee技术中，PHY层和MAC层采用lEEE802.15.4协议标准，其中，PHY提供了两种类型的服务：通过物理层管理实体接口（PLME）对PHY层数据和PHY层管理提供服务。

四、结束语

通过项目组全体成员和指导老师的努力，经过了一年左右的时间，我们终于完成了本次项目的论文。从开始申请这个项目时的茫然到这个项目论文文章的完成，每一个阶段对于我们来说都是一次新的尝试和挑战。在这段时间里，我们学到了很多知识也感受了很多，因为这不是一个人独立完成的而是以小组形式，分工合作来完成的。明确目标很重要，小组成员之间的相互协调更是不可或缺，这些都体现出了团队合作的重要性。虽然本次项目不是很完善，还有很多不足之处，但是小组全体成员和指导老师的努力大家是有目共睹的，这些对于我们来说就是莫大的欣慰和成就感，我们相信其中的酸甜苦辣终究会化成美味的甘泉。这次论文的经历让我们受益匪浅，从中我们知道论文是要用心去写，是真正学习和研究的过程，没有学习就不可能有研究能力，没有研究就不会有所突破。希望这次的经历能让我们大家在以后的学习和工作中更加努力，激励着我们继续进步。

参考文献：

[1]李文仲。CC1110/CC2510无线单片机和无线自组织网络入门与世界[M].北京：北京航空航天大学出版社，2008.

[2]

备注：项目负责人：刘娜；学校名称：浙江邮电职业技术学院；项目组成员：周镔、周莎、王琪；指导

软件设计模式论文范文 篇二

关键词：日文软件人才；教学模式；项目训练

计算机科学与技术专业的本科毕业生就业情况不理想是一个不争的事实，但这并不是因为市场不再需要这方面的人才。相反，市场对于软件开发人才的需求量非常大。

日文软件人才需求的现状

软件外包是一些发达国家的软件公司将软件项目通过外包的形式交给人力资源成本相对较低国家的软件公司开发，其目的是降低软件开发成本。目前，全球软件外包市场规模已达1000亿美元，并以平均每年29%的速度增长，在目前全球的软件产值中，三分之一都需要通过软件外包来完成。软件外包已经成为世界软件产业发展的一个重要趋势。

近年来，

“六双”教学模式在人才培养过程中的实施

在“六双”教学模式下，日文软件人才的培养具体采取了如下措施。

优化软件工程专业的任课教师采取“双师”配置，由学校的教授、讲师主讲专业基础课程以及相关的理论课程，聘请企业具有丰富日文软件项目开发经验的工程师讲授技能训练的课程并进行案例教学。通过“双师”的教学，使学生在较短的时间内掌握软件理论和编程技巧。

将日语作为学生的第一外语为了满足日文软件外包人才培养的需要，在语言教学的设置上，软件工程专业在外语教学上将日语作为学生的第一外语，英语为学生的第二外语，跟踪学生语言的学习效果并适时进行调整。毕业生的日语水平应达到日语二级水平，训练有素且深谙日本企业文化，能胜任日文软件开发和应用工作。根据不同的需要，在完成各层次技术课的基础上，还应加强日本语言、日文软件开发流程与规范、日文软件项目管理与企业文化、项目实战等针对日文软件设计开发的专业知识与能力培养。

取得职业资格证书在学校“双证书一体化”培养模式下，使学生在学习期间通过专项的技能训练取得劳动部门认证的职业资格证书，并参加人力资源和社会保障部、工业和信息化部组织的计算机技术与软件专业技术资格（水平）考试，从而取得人力资源和社会保障部颁发的专业技术资格证书。

实行互助教学模式在教学环节上，为了充分调动教师的积极性，通过采取“主讲教师+助讲教师”的互助教学模式，既充分发挥主讲教师的理论水平和实践经验，学生又可掌握助讲教师熟练的编程技巧。

为技能训练创造优异的教学条件虽然国内外提出了不同的软件人才培养模式，但是不管采用什么样的教学模式培养人才，如果培养人才的过程中没有实际项目做支撑都是纸上谈兵。要想提高学生的技能水平，就必须在技能训练上创造条件。可是，使所有学生深入企业实习又是不现实的。我们结合软件工程专业的人才培养定位目标，引进工程教育的理念。为此，我们针对软件工程专业建设，以培养软件应用型人才为目标，以实际工程项目实训为手段，以市场需求为导向，设计开发了软件技术实训平台（以下简称平台）。平台包括用户信息管理模块、理论知识学习、协作交流、软考训练及工程实践等模块，为软件工程专业的学生提供实时在线的服务，最终达到增加学生软件项目实际设计经验，实现企业需求与人才培养对接的目标。日文软件人才培养在技能训练上实行机房教学模拟训练与企业项目实际训练相结合的方法；在实验实训环境建设方面，利用软件人才工程项目训练教学管理平台为学生提供较为严格的软件项目的训练环境，培养学生掌握与企业项目开发接近的技能水平；在学生具备了相当的技能水平后，安排学生到企业完成企业项目实际训练，使学生能够近距离地接触软件企业的项目开发过程。此外，在教师的指导下，学生还面向学校和社会承揽一些软件开发项目，在项目的开发过程中，锻炼学生实际软件开发能力；还可以通过参加各级专业竞赛，在竞赛中提高学生的软件开发能力。学生实行“基础理论+工程实践”的培养模式：先完成“公共基础和专业基础教育”；然后进行“专业案例教学”、“对日软件开发专业教育”的学习。从教育模式上，先主要完成基础语言教学和专业基础课程的教学，让学生系统地接受软件开发和项目管理方面的语言（日语和开发语言）基础、数据库基础、网络基础等方面的教育，从而夯实专业基础知识。“专业案例教学”又可大致分为两个阶段，但是这两个阶段可以根据实际情况相互交叉和重叠。第一个阶段主要进行“软件案例教学”，第二个阶段主要进行“工程实践教育”，通过让学生在校进行相关的专业课程设计以及在企业进行生产实习、综合课程设计、毕业设计、顶岗工作等方式锻炼工程实践的能力。

充分发挥学校教学基地和企业实践基地的优势，全面提高学生的师范能力和实践水平在教材建设方面，学习国外教材的设计理念，配合案例式教学思想，编写符合本专业教学需求的教材。日文软件人才的培养目标是既能动脑、又能动手，具有较高知识层次、较强创新能力的复合型实用型人才，能够服务于滨海新区的对日软件外包。采用“基础理论+工程实践”培养模式，专业基础教学与案例及工程实验教育并重，通过校企合作等途径切实保证学生的实训实习效果。为了使该专业发展更加符合社会人才需求，体现我们的办学特色，也为学生的就业和个人发展提供更多机会，一方面，使学生在学习结束之后成为既掌握良好理论知识，又具备突出的实际操作能力的实用型人才，与社会接轨，能被企业所用；同时面向企事业单位和日本市场，成为具有创新意识的软件工程技术人才。另一方面，从学生发展方面，强化学生专业理论和实践能力全面发展的素质，依据学生不同的需求，在侧重于培养符合日文软件外包服务行业要求的同时，增设师范选修模块以保证学生的师范能力，从学生自身的特点和社会需求出发，打造实用人才，拓宽学生就业和发展渠道。

参考文献：

[1]谢安邦。高等教育学[m].北京：高等教育出版社，1999.

软件设计模式论文 篇三

历史的时针进入21世纪以来，我国迎来了信息技术快速发展时期，伴随着信息技术的飞速发展，Internet 的发展与完善使我国获取了世界范围内的大量信息基础设施。软件设计过程中所运用的设计模式也得以初步显现。设计模式（Design pattern）指的是一种运用范围广泛且基于分类编码以及代码设计的一种总结形式。在软件设计中运用设计模式可有效地提高代码的使用率，不仅确保了代码的稳定性而且更加的易于被人们理解并接受。设计模式在当下的今天已经被广泛的用于到各类软件的设计中去。本文接下来将围绕设计模式及其在软件设计中的运用展开分析和讨论。

【关键词】设计模式 软件设计 运用

设计模式的功能主要是针对面向对象进行设计的过程中频繁出现的设计中反复出现的设计问题给出具体且行之有效的解决方案。设计模式概念诞生于上世纪九十年代，是由Erich Gamma 等人从建筑设计领域引入到计算机领域内的。在当下有关于设计模式尚存许多有争议的话题，但因其可以给出一套完整的软件设计公共语言，使得一些相关的工作人员能够分享高端设计大师们的宝贵经验，这种争议的声音也就逐渐趋于平静。说到设计模式的作用还远不止以上那些，其最为让人称道的是软件的重构提供了目标。

1 设计模式相关概述

追溯设计模式的起源其是一种源于建筑学的概念，被导入到计算机领域之后其主要的功能是记录软件开发人员发觉出的一系列共性问题以及软件开发人员经验证所得出的成功解，并且理清特定上下文所表现出来的问题及其与之对应的解决方案之间的联系。本文所提及的软件设计模式当前多是用于明确设计模式与另外的面向对象设计方式的关系，并且得出两者之间所适应的范围等等。

2 设计模式的具体分类

设计模式的分类大体可以分为行为型、创建型以及结构型。其中各个分支又可以进行进一步的细分。

行为型模式可细分为以下几种：备忘录模式、迭代器模式、解释器模式、观察者模式以及中介者模式。

创建型模式可细分为以下几种：原型模式、单例式模式、建造模式、抽象工厂以及工厂方法模式。

结构型模式可细分为以下几种：享元模式、组合模式、桥模式、外观模式以及装饰模式。

3 设计模式在软件设计中的运用

当下国内的软件设计模式普遍都是运用于两个层面。首先，待到整个软件系统结构搭建初步完成后，可以及时的加入满足特殊需求的组件以及给予模块指定的设计使其在功能上更加灵活。软件设计模式本身就具有明显的复杂性，这也就使其无法用于相关具体的软件设计，一种原因是由于设计模式在运用的过程中得不到指导，另一种原因是软件设计模式所对应的设计师在设计的过程中没能够正确的把握设计方向。

3.1 设计模式的一系列步骤

为了使设计模式的效果达到最佳，应充分的遵照下列步骤进行：

（1）抽象化有待进行解决的种种问题，类型实施合理规划拆分。

（2）针对问题所属类型采取适用于这一类型的设计模式。

（3）规划问题并进行相应的模式匹配。并且把问题与选择的模式两者进行对比得出相互间共同存在的特性。针对需要解决问题所涉及的整体区域进行所有类及其对应的模式进行通盘归纳，在此过程中一旦发现所采用的设计模式并不适合立即重新返回第三步进行重新设计。

（4）对所采用的设计模式进行变体，所采用的方式可以是对初始结构拓展或修正，以便及时的解决当中所存在的问题。

（5）对所涉及到的软件体系进行结构细化使其进一步完善。

（6）对设计质量实施度量。

3.2 设计模式选取

在软件设计过程中设计模式的选取至关重要，选取恰到好处的软件设计模式，一般要充分结合以下几点因素。

（1）事先总结出在设计进行过程中哪些因素是非固定存在即可以变化。

（2）充分考虑设计模式对所遇到的问题的解决方式，并且分析所给出的解决方式是否行之有效。

（3）明确反复进行检查的原因是什么，所选用的设计模式是否可以很好地解决此类问题。

（4）对设计模式的主要方向实施浏览。

（5）需要对与目相关的模式进行研究。

（6）清晰地了解并掌握模式是如何实现相互关联的。

3.3 设计模式的应用

待到软件设计模式选定以后，在执行的过程中需要严格遵照科学方式方法进行设计。

（1）将其所设计的模型实施详细浏览。

（2）深入的对协作、结构以及参与者三部分进行研究探讨。

（3）仔细观察代码示例部分以及观察相关的一系列案例。

（4）选取设计模式相关参与者名字，以使其在全文的运用上更具鲜明的意义。

（5）对设计中所涉及的类进行定义。第六，对应用中的操作名称采取在定义模式中专用，良好的实现在设计模式中的责任与协作的操作。

4 结语

进入新世纪以来，在软件设计面向对象领域工作者们所收获的最有意义的成就就是设计模式概念问世与其所得到的稳定发展。从设计模式由建筑领域被引入计算机领域以来，设计模式概念被提出至今其凭借着表达的清晰性和简洁性备受广泛关注，自身拥有的强大适用性也得到了深入的发掘。实践是检验一切的唯一标准，反观设计模式从出现至今这一路走来，设计模式在软件设计中的运用经受住了一次又一次的检验，时光荏苒相信随着面向对象理论的发展，设计模式在软件设计中的运用也定会愈加完善。

参考文献

[1]G Vanmeerbeeck，P.Schaumont，S.Vernalde，M.Engels，and L Bolsens.Hardware/Software Partitioning ☆www.haoword.com☆of Embedded System in OCAPI -xl.Proc.of the Ninth Int.Symposium on Hardware/Software Codesign（CODES' 2009），2009（22）：26-29.

[2]姜昌A，胡幼华，杨旭丽，张婕洁。一个基于遗传算法的仿真优化包的设计与实现[A].系统仿真技术及其应用（第7卷）――2010系统仿真技术及其应用学术交流会论文选编[C].2010（12）：16-19.

[3]苏飞，张能立，王紫绮，万小林。面向对象设计模式在B/S 架构Web应用中的运用[J].武汉理工大学学报（信息与管理工程版），2009（08）：09-11.

作者单位

软件设计模式论文 篇四

【关键词】智能家居 GSM模块 单片机

随着网络技术的发展，网络化智能家居系统可提供遥控、家电控制、照明控制、窗帘自控、防盗报警、可编程定时控制及计算机控制等多种功能和手段，使生活更加舒适、安全和便利。本文设计的基于GSM网络的智能家居监控系统由智能监控模块、数据采集系统和用户手机构成，通过GSM短信息的收发实现对家庭设备的远程监控。

1 总体设计方案

系统由中心控制模块和各分散控制模块组成。中心控制模块实现控制用户手机和各分散控制功能模块。选用AT89S52单片机作为该监控系统的核心控制元件。主控单片机模块接收用户手机发送的短信息，根据短消息的内容控制各子功能模块；同时主控单片机模块将家居系统的控制信息以短信形式发送到用户手机，由单片机构成各控制模块子系统。

1.1 系统硬件部分

根据任务需要，合理选择单片机、传感器、GSM模块和设备来构成系统。为使硬件设计尽可能合理，系统的电路设计遵循了以下几个方面：

（1）选择标准化、模块化的典型电路，提高设计的成功率和结构的灵活性。

（2）选用功能强、集成度高的电路或芯片。

（3）选择通用性强、市场货源充足的元器件。

（4）在对硬件系统总体结构考虑时，考虑通用性的问题，采用模块化的设计方式。

（5）系统的扩展及各功能模块的设计应适当留有余地，以备将来修改、扩展之需。

（6）在电路设计时，充分考虑应用系统各部分的驱动能力

最终确定采用AT89S52单片机作为处理芯片。西门子的TC35系列的TC35iGSM模块，TC35i与GSM2/2+兼容、双频（GSM900/GSMl800）、RS232数据口、符合ETSI标准GSM0707和GSM0705，且易于升级为GPRS模块。该模块集射频电路和基带于一体，向用户提供标准的AT命令接口，为数据、语音、短消息和传真提供快速、可靠安全的传输，方便用户的应用开发与设计。

1.2 系统软件部分

软件部分由以下几部分构成：数据采集单元、手机短信信令识别与分析单元、GSM模块TC35 modem接口程序部分、分析控制部分。其中数据采集部分和手机短信信令识别需要作实时处理；GSM模块TC35 modem接口程序部分和分析控制部分则是根据采集和手机短信信令进行分时操作有利于提高系统效率。

2 系统软件设计

软件设计部分主要有数据采集部分、手机短信信令识别、TC35Modem接口程序部分、分析控制部分。其中数据采集部分和手机短信信令识别需要作实时处理；GSM模块TC35Modem接口程序部分和分析控制部分则是根据采集和手机短信信令进行分时操作有利于提高系统效率。本智能家居监控系统软件设计的内容主要有主控模块程序、TC35Modem模块通信程序、串口通信初始化程序和短消息的编码解码程序。软件设计模块如图1所示。

2.1 单片机系统软件设计

为了实现单片机与TC35I模块的通信顺畅，必须使二者的串口波特率一致，如果单片机F=11.0590MHZ，设置串行口波特率为9600，工作方式为方式3，Tl定时器采用工作方式2。其中串行口和定时器的工作方式和初值可以根据具体情况加以更改。

本系统的软件设计是将整个短信处理模块放入单片机的中断服务子程序中。发送和接收串行口数据采用中断方式进行，这样可以大大节省CPU资源。当接收一帧数据进入一位寄存器，送入接收SBUF中，同时将Rl置1；当发送数据载入发送SBUF中开始向外发送，发送完毕后即将TI置1。无论Rl置1还是TI置1，均会激发串口中断，执行中断服务程序。响应中断时，首先判断中断是接收程序还是发送程序，若为接收中断则将SBUF中的数据存入接收队列缓冲区；若为发送中断便将待发送的数据帧发送到SBUF中。

2.2 短消息PDU模式编码解码程序

在GSM标准中，中文编码采用UTF-8的编码，不是目前国内常用的GB-2312编码，因此需要对中文编码进行转换才能与采用GB-2312汉字库相配合，方可正确显示出短消息中汉字字型。由于UTF-8和GB-2312编码之间不存在一一对应的线性关系，因此需要采用查表的方式进行转换。

2.3 短消息收发程序设计

发送短信息的主要工作是将发送的内容进行相应的编码，其次就是将发送所用的SMS服务中心号码、目标号、有效时间和短信内容按照PDU编码的格式发送出去。如果是接收短信息，其工作就是将接受到的短信息内容进行解码，发送和接收的PDU串的结构是不同的。接收程序流程图如图2所示。

3 运行结果

运行结果如图3所示。

4 结论

本文设计了一个基于GSM网络的无线传感智能家居监控系统。系统在运行中还有改进之处，还需进一步对程序结构进行优化。本设计只是智能家居控制中的一部分，目前国内很多公司都在致力于智能家居产品的开发，随着相关技术的进一步发展，我国将全面普及智能家庭网络系统和产品。

参考文献

[1]黄欣荣。基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统的设计[J].中国新通信，2010（06），19-22.

[2]曾志永，凌振宝，王君。基于GSM技术的智能家居系统的设计[J].电子技术应用，2005（10），33-35.

[3]齐赵毅，陈杰浩，罗颖等。基于GSM的智能家居远程监控系统[J].科技信息，2013（04），19.

[4]申利民，刘冬香。基于GSM智能家居控制系统的设计[J].传感器世界，2011，17（1）：32-36.

[5]王骐，何嘉斌。单片机控制GSM模块实现短信收发的软件设计[J].单片机与嵌入式系统的应用，2005.

[6]马忠梅。单片机的C语言应用程序设计[M].北京：北京航天航空大学出版社，2007.

[7]邱文静。基于GSM短信息的家居设施遥控监测系统设计[D].南京：南京理工大学硕士学位论文，2009.

[8]苏江福。基于GSM网络的智能家居监控系统设计与实现[D].哈尔滨工程大学硕士学位论文，2008.

作者单位

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