随着工业控制技术的蓬勃发展,人机界面(Human-Machine Interface, HMI)的需求量正在大幅度的增加,但是其开发方法大都采用为某一个具体的应用定制开发专用的人机界面,这种方法开发效率低、维护成本高,已越来越不适应于当今嵌入式软件的发展趋势。组件技术由于其高效性和可靠性已广泛应用于传统软件的开发之中,在嵌入式领域也已开始有所发展。本文在分析了目前流行的一些通用组件模型和嵌入式组件模型的基础上,结合人机界面的特点,设计了一种嵌入式组件模型——CCS组件模型。文章描述了人机界面的工作原理、特点和软硬件的构成方法,介绍了当前通用的三种组件模型:COBRA、COM/DCOM、EJB,并指出了通用组件模型在嵌入式系统中不适用的原因。着重分析了当前几个优秀的嵌入式组件模型:Koala、PECOS、CCOM,讨论了这些组件模型的优缺点,并根据人机界面的特点,说明了不能直接应用于人机界面的原因。在分析以上组件模型的基础上,结合组件软件工程的方法,提出了一种适用于嵌入式人机界面的组件模型——CCS。文中对CCS组件模型的定义主要从以下几个方面进行:(1)模型元素的定义方法:CCS组件模型分为组件体、输入接口、输出接口、连接桥和动作这五个元素,文章对这五个元素的定义方法和特点做了详细的说明,并给出了元素之间的连接关系。(2)基于语言无关性的定义方法:设计了三种第三方定义语言:接口定义语言、连接桥定义语言和组件定义语言,他们和具体的编程语言无关,实现了定义的接口平台无关性。(3)基于数据流的组件组合方法:介绍了基于数据流的组件组合模型,并给出了CCS组件的四种组合运算方法:顺序组合运算、使用组合运算、选择组合运算、协作组合运算。(4)基于源码的组件复用方法:介绍了基于源码的复用两种方法,并在CCS组件模型中进行了改进。最后给出了CCS组件模型在人机界面中的使用方法,包括以下几个方面:(1)介绍了基于CCS组件模型的人机界面的五个组成部分,包括:图形界面设计系统、引擎程序、人机界面数据化表示、引导程序、引擎组件配置系统。(2)以通信协议组件的设计为例,介绍了引擎可重构的设计方法;(3)介绍了通过图形界面设计软件设计人机界面的图形界面的三个步骤:需求分析、界面设计、设计结果验证。(4)将该方法具体应用于文本显示器的开发中。