由此，我们确立了应用节点层的概念。由嵌入式系统软件框架确定应用节点的接口规范，应用开发人员开发并设计各类应用节点，而各类应用节点根据具体的调度控制算法不同，完成不同的具体实现。嵌入式系统软件架构下应用节点层的类图如图2所示。
3.2硬件接口多样化问题的解决。
由于嵌入式系统中涉及的硬件接口多种多样，为了与核心调度算法逻辑进行隔离，结合设计模式，使用Factory模式完成各类硬件接口类的创建。
Factory模式由3部分组成：
①工厂类角色：含有一定的商业逻辑和判断逻辑；②抽象类产品角色：一般是具体产品继承的父类或者实现的接口；③具体产品角色：工厂类所创建的对象就是此角色的实例。
Factory模式的类图如图3所示。
参照使用Factory模式，确立了节点管理类，在节点管理中完成了对各种硬件接口的抽象，并根据不同硬件接口，提供硬件接口的生成操作，即对不同的硬件接口进行具体实现。其类图如图4所示。
3.3数据传输协议多样化问题的解决。
数据传输多样化问题的本质同系统核心调度控制算法的多样性一样，仍然使用Birdge模式来解决这一问题，对数据传输解析协议进行了抽象，此处不再赘述。
3.4软件模块通信的松耦合性问题的解决。
为了使各个软件模块在通信过程中具有松耦合性，参照Observer模式，设计了节点通信层，各个软件模块的消息通信通过节点通信层完成传递，避免了相互之间的耦合。
Observer模式的组成部分包括：
①抽象目标角色：目标角色知道它的观察者，可以有任意多个观察者观察同一个目标，并且提供注册和删除观察者对象的接口；②抽象观察者角色：为那些在目标发生改变时需要获得通知的对象定义一个更新接口：
③具体目标角色：将有关状态存入各个具体观察者角色对象，当它的状态发生改变时，向它的各个观察者发出通知；④具体观察者角色：存储有关状态，这些状态应与目标的状态保持一致。
Observer模式的类图如图5所示。
参照使用Observer模式，确立了节点通信层，各个应用节点通过在节点通信层进行消息的注册，完成对应消息的获取和发送，从而解决了应用节点之间的通信耦合性问题。
综上所述，考虑到嵌入式控制系统的特点，确立了系统的软件架构。该软件架构如图6所示。
其中软件框架的层次划分及功能描述如下：
①虚拟操作系统层完成对底层操作系统的封装，以屏蔽上层应用对于底层操作系统的依赖；②节点管理层完成各种节点的创建、维护和管理；③节点通信层完成上层各个应用节点之间通信的封装和功能实现；④应用节点层为上层应用提供接口规范，以明确统一上层应用节点的接口规范。
结语。
通过建立统一的嵌入式软件架构，并借用成熟的软件设计模式，能够加大软件复用程度、提高开发研制效率、降低研发成本，是嵌入式软件开发的发展趋势。
参考文献：
[1]Erich Gamma,Richard Helm,Ralph Johnson,et al.DesignPatterns:Elements of Reusable Object-Oriented Software[M].San Antonio:Pearson Education,2000.
[2]郭峰。深入浅出设计模式[M].北京：中国铁道出版社，2013.
