1、电子科技大学硕士学位论文嵌入式MCU仿真的研究与实现姓名：江乐斌申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：罗克露20070422，垒塑望璺，：，图目录图目录图仿真三要素的关系图基于事件驱动的仿真过程图图参考模型图叮结构 图图寄存器结构图流水线结构图图工作原理示意圈图工作原理图工作示意图图构件逻辑结构图逻辑结构工作流程图构件仿真模型图构件信号传递过程图管脚信号处理流程图系统时序控制流程图构件类关系图图构件工作状态图图流水线并行阶段图流水线类示意图图流水线的执行流程图指令集格式图块传输指令二进制格式图数据访问功能部件图图系统启动并新建项目图构件配置及引脚选择图启动运行环境图测试畎效果 图 表
2、目录表设计模式及分类缩略语目录缩略语目录英文缩写英文全称中文释义高级高性能总线高级微控制器总线体系架构高级外围总线高级系统总线构件描述语言；。构件对象模型公共对象请求代理体系结构公共对象服务规范当前程序状态寄存器分布式构件对象模型在线仿真器微控制器存储器管理单元对象管理体系结构对象管理组织面向对象对象 请求代理您运行环境规格说明与描述语言片上系统保存程序状态寄存器软件中断统一建模语言图形用户界面独创性声明本人声明所星交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得电子科技大学
3、或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：弘红刹一日期：泓洚￥月嫣 关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解电子科技大学有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，“允许论文被查阅和借阅。本人授权电子科技大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后应遵守此规定）签名：嫩导，签名乡牡 日期：沙序 归撕第一章绪论课题背景第一章绪论当今信息技术高速发展，数字化产品空前繁荣，各类嵌入式
4、电子产品相继而出，在工业和服 务领域中，使用嵌入式技术的数字机床、智能工具和工业机器人也将逐渐改变传统的工业和服务方式。嵌入式软件已经成为数字化产品设计创新和软件增值的关键因素，是未来市场竞争力的重要体现。因此，面向应用的软件开发是嵌入式工业的基础，与之紧密联系的开发调试工具则是嵌入式支撵软件的核心，开发工具的集成度和可用性直接关系到嵌入式系统的开发效率。通常嵌入式系统的开发，由于目标系统和开发主机使用的是不同体系结构的处理器，因此无法在开发机上运行和测试目标程序，需要建立一个交叉编译环境，将编译后的可执行代码下载到目标平台上运行。这样就使得只能在目标系统设计完成之后，才能进行上层软件的调试和
5、开发。嵌入式软件仿真是在开发主机上通过软件仿真目标系统微控制器的体系结构，提供一个指令集的模拟器，方便用 户在目标硬件完成之前做好一部分软件工作，进行简单 代码的调试。由于它和真 实的硬件环境还有相当的差别，因此并不能完全地依赖于在仿真环境下的开发，最终的代码还需要在相应的硬件平台上测试通过。目前国内外广泛采用的嵌入式软件开发平台有三种类型：采用仿真方式的开发平台仿真开发又分为硬件仿真和软件仿真。比较高级的是实时在线仿真系统（），这是一种硬件仿真的方式，成本高昂，不适合团队开发；此外还有模拟器等硬件仿真工具。国内如深圳英蓓特公司开发出采用主机一目标机交叉模型，国外知名嵌入式微控制器（，）厂商一
6、般都随同其产品提供了仿真工具，也有其合作伙伴为其开发的仿真开发环境，如为公司提供的。软件仿真产品方面，国内较知名的有南京伟福公司的，国内的开源项目可以在下仿真一些开发板对软件进行功能性验证；国外方面，日本公司研究人员在 过去几年试图实现嵌入式 软件开发全过程的仿真，其它的电子科技大学硕士学位论文如则实现了处理器核结构级仿真。嵌入式实时 多任务操作系 统支持的开发平台这是随着嵌入式技术发展而逐步完善起来的最新趋势，代表是公司的、，公司的，公司支持编程接口的，公司的，公司的】等；国内方面，北京科 银京成公司推出的。它们支持轻型网络和图形界面开发，功能较完备，主要用于嵌入式系统中高端产品的开发，如网
7、络产品、医疗电 子设备。基于程序设计语言的开 发平台早期采用汇编语言， 现在还包括嵌入式程序设计语言，如引入嵌入式系统的，其功能简单，适合普通智能 电器开 发，如微波炉，电磁炉和空调等。这些开发 平台各有优缺点。国外 产品功能强大、工具覆盖面广，但普遍存在不开放，行业 支持弱、价格昂贵、售后服务难以保证等问题。国内 对嵌入式系统开发技术的研究很多还停留在试验成果阶段，有待深入。嵌入式构件仿真模型的提出嵌入式系统本身是一个软硬件高度结合的产物，随着嵌入式应用的广泛发展，硬件环境之间差异也逐渐增大。当前的开发系统大都以交叉开发为特征，对硬件平台依赖性强。软件的开发与硬件环境的构造相互影响，错误难以
8、定位，软件功能调试和性能测试不能及时完成，极大影响开发进度，降低软件质量。虽然部分开发系统加入了软件仿真支持，但大多针对某几个系列目标处理器和固定的操作系统，专用性 强，仿真覆盖面小，开发过程复杂， 软件重用性差，缺少对行业功能支持，开发效率不高。在了解当前嵌入式产品的开发需求和技术现状，确定核心问题和关键技术之后，本文综合研究 软件仿真技术以及构件技术领域工程构架，提出了一种为嵌入式仿真开发平台的设计提供支持的构件仿真模型。仿真开发平台采用纯软件的方式仿真嵌入式系统硬件平台，组合仿真的硬件构件构成虚拟目标环境，实现运行环境的整体仿真。软件开发在这个虚拟的协同环境中进行，脱离真实硬件，不仅使软
9、件的设计错误在系统制造之前就被发现、修改【啦；还可以获得系统功能的真实描述， 对硬件方案的设计进行验证和调整。同时，再加上仿真平台提供的丰富的调试工具和逻辑分析仪，不仅可以跟踪调试应用软件的执行过程，也可以第一章绪论对的运行状态了如指掌。仿真平台采用了面向对象及构件技术，而且整个仿真平台建立在本身就具有很强扩展性和可以跨平台的插件机制上，因此，后期开发人员可以很方便的扩充其它类型的和外设控制器。课题来源本论文来源于国家科技部中小企业创新基金赞助项目，该项目的目标是为嵌入式系统开发人员提供一个快捷、方便和高效的硬件仿真开发环境。这里的嵌入式系统是指由高端的嵌入式处理器核如、等和外围设备控制器组成
10、的（）应用系统。本人在项目中主要负责基于的嵌入式仿真的研究与实现。本文首先探讨了当前主流的在线交叉开发方式及相关的硬件仿真技术，然后介绍分析目前的些仿真软件的优缺点以及他们采用的关键技术。针对嵌入式系统软硬件协同开发的特殊性和复杂性的问题，引入了纯软件仿真开发方式。通过对基于事件驱动的仿真技术和基于电路行为的仿真方式的研究，结合前期在嵌入式系统开发平台中的研究实践，设计了嵌入式仿真模型。理论上研究了构件仿真及关键技术，并把研究成果应用于实际软件开发项目中。为了使仿真开发平台具备良好的扩展性和通用性，对技术路线的选择与系统结构的设计就变得尤为重要。在本课题中主要研究了以下几个方面的技术：针对嵌入
11、式硬件系统的复杂性和相关性，研究了构件技术构件集成体系结构；针对嵌入式微控制器逻辑复杂、结构各异的问题，研究了微控制器仿真技术；针对嵌入式开发的时序要求，研究了周期精确的流水线结构的软件仿真。研究内容本文对嵌入式仿真进行了深入的研究，从构建嵌入式仿真开发平台的集成环境着手，研究和设计了嵌入式的软件仿真构件，用于嵌入式仿真开发平台的构造和实现。电子科技大学硕士学位论文论文的主要内容包括：基本概念的学习与研究：通过大量阅读相关文献，对构件仿真原理进行了阐述，了解构件仿真在软件仿真开发设计中的重要意义，并探讨了设计模式在构件仿真中的应用硬件体系结构剖析：深入地分析了各硬件模块的体系结构及工作原理，探
12、讨了软件仿真的关键点。仿真模型的研究：在对原型深入剖析的基础上，研究了一种的软件仿真模型，设计了其逻辑结构及软件工作机制，分析了构件的可扩展性。并 实现了一种基于的构件的仿真。论文组织第一章，介绍 了课题的背景和研究意义，概述了以构件仿真技术为核心的嵌入式仿真开发平台研究工作的重要意义，说明了论文课题来源和主要研究内容。第二章，论述了嵌入式系统构件仿真的相关技术，内容有软件仿真技术、构件技术、设计 模式等技术，最后分析了 选择构件仿真技术的意义。第三章，深入剖析了硬件原型体系结构和工作原理，并分析了软件仿真的关键点。第四章，研究了软件仿真的模型，包括逻辑结构、实现原理、 驱动方式、时序控制及构
13、件的可扩展性研究。第五章，设计 并实现了一种基于的构件的仿真。第六章，总结 仿真模型的验证结果，概述其关键技术及仿真效果。提出下一步的改进方向和目标。第七章，总结论文的工作，讨论了原型的特点。第二章嵌入式系统构件仿真的相关技术第二章嵌入式系统构件仿真的相关技术计算机仿真技术概述计算机仿真技术是近年发展起来的综合新兴学科。它以控制论、系统论、相似原理和信息技术为基础，以 计算机和各种物理效应设备为工具，借助系统模型对实际或设想的系统进行动态试验研究的一门综合性技术。仿真的基本思想是利用物理的或数学的模型来类比模仿现实过程，以寻求对真实过程的认识，它所遵循的基本原则是相似性原理。计算机仿真则是利用
14、计算机模拟实际系统，对系统进行分析与研究，以此获得该系统的行为数据，也就是展示真实系统的动态性能，用计算机对系统进行研究。当真 实系统进行实验分析比较困难或代价昂贵甚至没有可能时，计算机仿真就显示其无可替代的作用川。计算机仿真包括三个基本要素：系统，即研究的对象；模型，即系统的抽象；计算机，即工具与手段。通过建立模型、进行仿真试验和分析仿真结果三个步骤完成仿真过程， 图展示了三者间的关系。仿真实现图仿真三要累的关系对仿真技术的基本要求是精度、速度和费用。精度是说明仿真系统能力的最基本指标，目前数字仿真技术日益成熟，仿真精度一般能达到要求。速度也是一个重要指标，特 别是在规模不断增大的集成电路仿
15、真中，速度日益成为仿真的瓶颈。另外，仿真的目的是用较少的费用来验证系统的设计是否达到预定的要求，尽早发现问题，通 过减少设计风险来降低产品的开发成本。因此，当仿真费用低于预定的产品开发成本时，仿真才有价值。电子科技大学硕士学位论文仿真开发流程仿真技术既可用于系统设计，例如新系统设计或系统改造，也可用于系统分析，在系统中一部分采用实际部件，另一部分采用模型，以免新的子系统的投入可能造成对原系统的破坏或对大大缩短开工周期的影响，提高系统投入的一次成功率。仿真技术还可用于产品开发及制造， 对制造过程进行全方位仿真。在很多方面仿真技术都有应用，例如（）（）的仿真，等高级语言的仿真，等硬件描述语言的仿真
16、，机器指令的仿真，硬件逻辑的仿真等。仿真技术可应用于系统开发的全方面，也分布于整个过程；验证系统可行性，进行定量比较；在系统设计阶段，进行模型实验、模型简化并进行优化设计；在实现层次，仿真代 码的执行；在硬件集成阶段，处理系统的时间约束条件，通信机制和部件间协作。仿真开发流程一般概况为：阐述问题，建立模型，实现验证，输出仿真结果。，硬件仿真技术硬件仿真是通过相应的硬件，实现被仿真电路的逻辑结构或实际运行系统功能来进行仿真，因而其速度比计算机软件仿真要快得多。硬件仿真目前只限于进行功能验证、故障模 拟，以及部分的时序验证。集成 电路的硬件仿真器目前有两种：一种是以为基础的硬件仿真器；另一种是以
17、处 理器为基础的硬件仿真器。以处理器 为基础的硬件仿真器对设计有一定的约束，如对异步逻辑的限制，同时它对仿真的加速率不如基于即的高。传统的硬件仿真方法是：按照逻辑图，在试验板上搭接电路，各输入端接入信号发生器提供的激励波形，观察输出端或内部测点的波形。这种方法已不能满足日益复杂的微处理器的设计验证需要。目前微控制器仿真的原理是指从电路的描述（语言描述或图形描述）提取模型，然后将外部激励信号或数据施加于此模型，通过观察 该模型在外部激励信号作用下的反应来判断电路系统是否实现了预期的功能。通过对电路的仿真、精确分析可有效地捕捉设计中的错误。由于在 设计的不同阶段对电路的描述级别不同，因此在仿真级别
18、、描述方法、模型抽象和仿真算法上也不同。语言（）可以支持对不同抽象级别的电路的描述，基于语言的仿真工具通常也支持对不同抽象级别的电路的仿真。仿真工具有软件仿真器（如）（）和硬件仿真器。第二章嵌入式系统构件仿真的相关技术在线仿真器采用硬件仿真技术支持软件开发，它是一个相对昂贵的部件，用于植入微处理器与总线之间的电路中，允许使用者监视和控制微处理器所有信号的进出。在 线仿真器提供了总线工作的清晰状况，免了许多对硬件软件底层工作状况的猜测，但它是异体，可能会引起不稳定。人们已经做了大量研究，推出了许多功能和性能良好的硬件仿真环境，如模块式在电路仿真器，它支持采用的微控制器的快速开发，速度可达，可进行
19、汇编或源代 码级调试，并 带有的硬件追踪缓冲区。可以在任何地址上或地址区段上进行无限度的硬件触发断点。以单步或单步进程模式执行，集成特殊的硬件过滤器来控制多周期指令的捕捉。该仿真器兼容和的。软件仿真技术目前很多嵌入式开发平台提供在线仿真方式，采用这种开发方式在应用开发过程中仍需与硬件打交道，软厥件问敏感的交互影响会产生大量的麻烦和进度的延误，很多不确定因素会引起错误。而 纯软件的仿真开发方式可进一步改善开发环境，避免硬件干扰，集中精力开发软件。它是用 计算机软件模拟实际硬件电路的运行，构建应用软件运行所需的虚拟硬件环境，提供嵌入式软件开发和调试的真正“软”平台。 现在一些硬件模型已经相当精确，
20、软件仿真可以真实地反映实际电路的行为。引入软件仿真开发相当于引入一种新的开发模式，为程序员提供了一个更便捷、高效、低成本的开发 平台，在仿真平台开 发出的程序，具有 较高的可移植性，一些成熟的通用程序可以作为专用库函数产品推向社会。基于事件驱动的仿真技术在软件仿真中人们通常采用基于事件驱动的仿真技术，可分为连续事件仿真和离散事件仿真，在一般情况下人们采用的是实现离散事件仿真的基本功能。离散事件仿真有两种仿真类型：单个事件仿真和多重事件仿真，仿真算法采用高效的事件推进法。仿真 过程可概括为：） 扫描存放当前等待的仿真事件列表，将最先发生的事件推进到活动对象列表；）扫描活动对象列表，按模型流程图进
21、行推进；）推进仿真钟， 处理相 应的性能指标：）显 示仿真结果。电子科技大学硕士学位论文图基于事件驱动的仿真过程图图为基于事件驱动仿真过程的流程图，其中生成起始事件序列有三种方法可选择：平均分布、随机分布和按统计样本生成。事件驱动算法是一个同步仿真算法，对 并发事件的处理是由个中央控制时间机构来管理，把时间划分为一个个细小时隙，且认为在一个时隙之内发生的事件都是并行事件，只有在当前仿真时隙内的所有并行事件处理完毕，仿真时间才前进一个时隙，通过一个全局半有序的事件列表中存储事件，通常用首尾相连的循环堆栈来完成算法此部分的实现。其中即为仿真周期，一般较。仿真过程中采用两个列表：一个是事件时间列表，
22、它临时记录事件和事件发生的时问，在 这里不断地对事件按它发生的时间从小到大的顺序进行排序，以便知道当前哪个事件最先发生；一个是活动对象列表，它记录当前的活动对象是谁，仿真算法是基于事件驱动的仿真钟推进算法，先将从用户界面输入的开始事件进行按时问从小到大的顺序进行排序，然后将开始事件直接推进活动对象列表，并且将仿真钟推进到最先发生事件的时间，再判断活动对象列表中的下属的对象为功能、事件、连线和规则 。如果是连线，则判断连线 的下属对象是功能、事件还是规则。如果是事件，则直接将事件推 进到活动对象列表中。以图表文字的形式输出是规则，判断 规则的类型并进行相应的处理；如果是功能，则计算相应的时间、成
23、本、队列长度、占用率等技术指标，再将功能的执行时间仿真钟的当前时间功能的执行时间等待时间。并且将功能推进到事件列表中，再重新对事件时间列表进行排序，然后不断地将事件时间列表中的最先发生的事件推进到活动对象列表中。如果是功能，则将功能的下属对象推进到活动对象列表中。如果是第二章嵌入式系统构件仿真的相关技术规则，则依据 规则的类型进行相应的处理，并将规则推进到活动对象列表中。依此循环，直到仿真 结束，对仿真的结果进行分类和计算，统计相应的空闲时间、忙时间、成本、净增加价 值和每个功能的成本、等待时间、 处理时间以及队列长度、各个功能所增加的价值等一系列数据。通过以上活动，对用户建立的流程模型进行动
24、态仿真，计算性能等指标，为分析评价和辅助决策提供信息。基于电路行为的仿真方法基于电路行为的仿真模型主要着眼于电路系统功能和内部运行过程进行仿真，其基本元素是操作和过程，各操作之 间主要考虑其数据传输、时序配合、操作流程和状态转换唧。高层次仿真的方法一般是对描述的解释执行，或者将硬件描述语言的描述编译成一般软件语言如汇编语言，然后执行。高层次描述和仿真也可以实现寄存器传输级的描述和仿真常用做法是，在硬件描述语言标准基础上，结合高级语言的语法规则，设计实现一种嵌入式系统前端开发工具语言，以完成硬件环境以及单片机的形式化描述。该工具语言描述数字硬件设备，允许用户从硬件的逻辑行为、逻辑组成和硬件延时等
25、三方面对数字硬件设备进行描述，这种描述与硬件设备的设计方法、实现技术等因素无关。用工具语言对每个仿真器件进行描述，并用器件编辑器对分立的数字器件或具有某一功能的功能块元件进行编辑，并支持器件的图形描述转化为用工具语言形式化描述，最后将工具语言翻译成功能相同的高级语言程序及可执行代码。从通过这种方式生成的仿真器件库中选择元器件搭建起所需的仿真胚胎电路，这样就得到了仿真的硬件平台。构件技术嵌入式系统主要特点之一是多样性。设备生产厂商在芯片选择、功能定义、显示设备特性、耗 电限制方面会有许多不同的要求，同时嵌入式系统应用广泛，嵌入式硬件平台必须满足应用实际要求，可灵活定制。仿真目标硬件平台的仿真运行
26、环境要覆盖不断变化的嵌入式硬件系统，需要选择具有良好可扩展性、开放性的技术方案，以 较小的代价应对未来不断变化的需求。因此，仿真运行环境的研究和实现登须借助于软件复用技术，同时可以充分利用已有的开发成果，消除电子科技大学硕士学位论文在设计、编码 、测试等方面的重复 劳动，提高软件开发的效率；通过复用高质量的已有的开发成果，也可避免重新开发可能引入的错误，以提高软件质量。当前有两大软件复用方式：面向对象和构件，两者区别在于，：构件是设计的概念，与具体 编程语言无关，不象中的 对象属于编程中的概念，要依赖于具体的编程语言。在对构件操作时不允许直接操作构件中的数据，数据真正被封装了。而对象的操作通过
27、公共接口部分，这样数据是可能被访问操作的。从构件和对象的生成方式上，中的对象生成属于实例化的过程，比较单一，而生成构件的方式较多。在纯设计中， 对象（类）、封装和 继承三者缺一不可，但对构件可以没有继承性，只要 实现封装即可。因此，构件不是中的 对象，而是与基于对象中的对象类似。中的对象对软件重用是通过继承实现的，构件对软件重用不仅可以通过继承还可以通过组装时的引用来实现。比较发现，基于构件的软件开发模式更满足仿真运行环境的设计要求，多年来构件技术的发展也提供了必要的技术支持。构件是可重用的，对外提供统一接口，既包括接口信息，还 包括自身的功能实现体；软件开发者或用户选择一些这样的构件，通 过
28、一些适当的方式组合起来构成一个仿真硬件平台【，】，使它们在一个时间或空问相一致的环境中实现交互作用，协调运行，完成特定的仿真任务。构件的组合运行涉及到集成方式和体系结构的研究，本章后面对此有专门阐述。构件概述软件构件技术是近几年来迅速发展并受到高度重视的一门技术。所谓构件（）是指一组 封装的、 规范的、可重用的软件模块，它具有特定的功能，支持灵活的即插即用，可以方便地插入到网络、语言、应用、工具、操作系 统中工作，是组织 系统的基本单位。构件是指 应用系统中可以明确辨识的构成成分，而可复用构件是指具有相对独立的功能和可复用价值的构件。从功能角度可将软件构件分为系统构件、支撑构件和领域构件。系统
29、构件为在整个构件集成环境和运行环境中都使用的构件，支撑构件为在构件集成环境与构件库管理系统中使用的构件，领域构件为专用领域开发的构件。构件是一个动态的概念，运行时要占用内存空间。构件有一个生命周期：构第二章嵌入式系统构件仿真的相关技术件的创建，构件的运行和构件的消亡激活构件是通过事件来触发的，即构件是通过事件来驱动的，事件是指消息、 过程调用和指令等。构件的封装性有两层含义：一层是指数据和操作的封装；另一层是指没有操作下的数据属性的封装，这一层的封装可以认为是数据和操作封装的一种特例，即操作为空的特殊封装。象的、的、的和数据类型都可属于构件范畴。但是，操作集合、过程、函数即使可以重用也不能成为
30、一个构州。由于构件的标准化特点，组装标准的构件来形成新软件很容易；同时依据标准开发的构件也才可能大量被其它软件使用。基于构件的软件开发技术也正是强调：）构件的使用，开发 新软件尽量通过重用已有的构件来 实现；）构件的生产，在新软件的开 发过程如果必须要添加新代码，尽量把这部分代码按照标准做成构件的形式，方便以后重用。构件技术的主要研究内容包括构件获取、构件模型、构件描述语言（）、构件分类与检索、构件复合组装、 标准化。其中构件模型和构件描述语言是构件制作、检索和 组装的基础。由于构件的种 类繁多，形 态各异，因此很 难建立一个能够描述所有类型构件而又支持制作和组装的构件模型。一般来说特定的构件
31、模型只能用于描述特定类型的构件。，构件模型构件模型是一种部件通用体系结构，旨在建立一套软部件形态标准与接口标准，而且可以用不同的语言来编写，同 时为用户提供各种不同的函数功能。 设计初期建立参考模型构件，还需要花一定的时间构造参考模型库，但一旦模型库建好以后，用户 就可以根据这些参考模型库来定制自己的构件，使用起来特别方便。目前国际上较为流行的构件模型主要有：模型、（）模型、（）（）模型，（）模型等。模型是一个指导性的构件模型，认为对一个构件的描述应该包括概念（、内容（）和语境（三个不同方面的内容。从构件组装的角度可以将构件分为源代码级构件和二进制代码级构件。模型则是通过属性、功能接口和依赖关
32、系三个部分来描述一个分布式二进制代码级构件，模型和模型与模型类似，侧重于实现分布式二进制代码级构件的电子科技大学硕士学位论文复用。真正意义上的基于构件的软件开发模式是在源码件或者比它更高层次的设计件、分析件的基础上进行的，而就目前的研究情况来看，支持源码级组装的构件模型并不多。构件设计构件在概念设计阶段主要是定义构件接口和描述构件功能。构件不仅要提供外部物理实现接口， 还要提供一个外部逻辑接口，外部逻辑接口是给用户提供一个非形式化的该构件的功能描述，这样更能方便用户了解和使用构件。深入、明确地刻划构件功能有利于构件的重用，而构件功能的描述，就是通过构件的外部逻辑接口提供给用户的。构件的逻辑设计
33、须在构件设计规范下进行，利用规范所提供的构件定义语言和构件操作语言来进行逻辑设计。构件的逻辑设计阶段和物理设计阶段是分开的，这样可以使构件有不同的语言实现版本。随着构件规范的标准化，未来构件的设计开发将由构件制造商来完成，这样不但减少了用户开发系统的周期，同 时还会提高系统的质量和可靠性。可以这样设计一个可复用构件；在设计一个构件时，从提高复用性的角度出发需要将其内部某些功能相对独立的部分抽象出来，作为另外些构件。假设某一功能独立部分抽象为构件，则中原来所在的部分将被的部分功能描述（注意不是本身）所替代，这一部分就是的协作构件。之所以说是的部分功能描述，是因为这些功能描述可能只包括中要用到的那些功能，而不是的全部
