物件導向分析設計方法在今日已經成為系統發展技術的主流趨勢。統一塑模語言(Unified Modeling Language, UML)的狀態機圖和時序圖也逐漸成為嵌入式系統平台獨立模式(Platform Independent Model, PIM)塑模階段的主要表達工具。基於模式驅動架構(Model Driven Architecture, MDA)方法，一旦狀態機圖與時序圖這兩個圖形被建構完成，我們即可藉由這些產出轉換到嵌入式系統的平台特定模式(Platform Specific Model, PSM)和程式碼樣版。然而，目前尚無從狀態機圖和時序圖轉換至程式碼樣版之細部規則相關研究。因此，本研究提出一套方法論，這套方法論針對嵌入式系統提供從狀態機圖和時序圖轉換至程式碼樣板的準則。一個實際的嵌入式系統可用性測試也被用來展示這套方法論的應用性。本研究的結果指出藉由所提出的方法論，系統開發者可以有效地轉換嵌入式系統的平台獨立模式到它的程式碼樣板。

Object-oriented analysis and design approach has become the mainstream of today’s systems development technique. The Timing Diagram and State Machine Diagram from the Unified Modeling Language (UML) are becoming the major tools for modeling the platform independent model (PIM) of an embedded system. Once these two diagrams are constructed, the results can then be transformed into its platform specific model and template code based on the model driven architecture (MDA) approach. However, the detailed guideline for the transformation from Timing Diagram and State Machine Diagram to the template code is lacking. Therefore, this study presents a methodology which provides guidelines for the transformation from State Machine Diagram and Timing Diagram to template code for the embedded system. The research methodology is articulated using the design science research methodology. A usability evaluation with a real-world embedded system case is performed to demonstrate its applicability. The results indicated that with this proposed method, the system developer can effectively transform the PIM of an embedded system into its template code.

致謝詞 I
摘要 II
Abstract III
圖目錄 V
表目錄 VI
第一章、緒論 1
第一節、研究背景與動機 1
第二節、研究目的與範圍 2
第三節、論文架構 3
第二章、文獻探討 4
第一節、嵌入式系統 4
第二節、統一塑模語言、時序圖與狀態機圖 4
第三節、模式驅動發展方法 14
第四節、模式驅動架構 15
第五節、電腦輔助軟體工程工具 18
第三章、研究方法 20
第一節、設計科學研究法 20
第二節、研究流程 21
第四章、設計與發展 25
第一節、狀態機圖擷取元素與程式產生對應準則 27
第二節、時序圖擷取元素與程式產生對應準則 36
第三節、程式碼(C++)樣板 42
第五章、展示 49
第一節、可用性測試案例—W電子公司 49
第二節、執行可用性測試 51
第三節、人工修補程式碼 63
第四節、觀察與評估 67
第六章、結論 70
第一節、研究成果 70
第二節、研究限制 70
第三節、研究貢獻 71
第四節、未來研究方向 71
參考文獻 72
附錄A. 可用性測試問卷 77
附錄B. 實施可用性測試時之情境介紹 80

英文參考文獻
Ambler, S. W.,The object primer: Agile modeling-driven development with UML 2.0, Cambridge, UK : New York : Cambridge University Press, 2004.
Atkinson, C., & Kuhne, T.,“Model-driven development: A metamodeling foundation,” IEEE Software, Vol.20, No. 5, 2003, pp.36-41.
Bertin, V., Closse, E., Poize, M., Pulou, J., Sifakis, J., Venier, P., Weil, D., and Yovine. S., “Taxys = Esterel + Kronos: a tool for verifying real-time properties of embedded systems,” Proceedings of the 40th IEEE Conference on Decision and Control, Orlando, Florida USA, December 2001.
Fowler, M.,UML distilled: A brief guide to the standard object modeling language, Boston, MA, USA：Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc., 2003.
Harel, D.,“Statecharts: A visual formalism for complex systems,”Science of Computer Programming, Vol.8, No.3, 1987, pp.231-274.
Heath, S.,Embedded systems design, (2 edition), Newnes, 2003.
Holt, J.,UML for systems engineering: Watching the wheels, (2 edition), Institution of Engineering and Technology, 2004.
March, S. T., & Smith, G. F.,“Design and natural science research on information technology. Decision Support Systems,”Vol. 15, No. 4, 1995, pp. 251-266.
Miller, J., & Mukerji, J., MDA guide version 1.0. 1., Object Management Group, 2003.
Nunamaker Jr., F. Jr., Chen, M. and Purdin, T. D. M.,“ Systems development in information systems research,” Journal of Management Information Systems, Vol. 7, No 3, 1991, pp.89-106.
OMG, Adopted Specification: Meta Object Facility (MOF) 2.0 Query/View/Transformation Specification, Object Management Group ptc/05-11-01, Nov. 2005.
Peffers, K., Tuunanen, T., Rothenberger, M. A., & Chatterjee, S.,“A design science research methodology for information systems research,” Journal of Management Information Systems, Vol. 24, No. 3, 2007, pp. 45-77.
Schlor, R., & Damm, W.,“Specification and verification of system-level hardware designs using timing diagrams,” Proc. European Conference on Design Automation, 1993, pp. 518-524.
Selic, B.,“The pragmatics of model-driven development,”. IEEE Software, Vol.20, No.5, 2003, pp.19-25.
Sifakis, J., Tripakis, S., and Yovine. S., “Building models of real-time systems from application software,” Proceedings of the IEEE, Vol. 91, No.1, January 2003, pp.100-1111.
Wood, S. K., Akehurst, D. H., Uzenkov, O., Howells, W., and McDonald-Maier, K. D. “A Model-Driven Development Approach to Mapping UML State Diagrams to Synthesizable VHDL”, IEEE Transactions on Computers, Vol.57, No. 10, October 2008.
Tripakis, S., and Yovine, S., “Timing analysis and code generation of vehicle control software using Taxys,” Electronic Notes in Theoretical Computer Science, Vol. 55, No. 2, 2001, pp.277-286.
Vick, C., & Ramamoorthy, C., Handbook of software engineering, New York: Van Nostrand Reinhold, 1984.
Walls, J. G., Widmeyer, G. R., & El Sawy, O. A.,“Building an information system design theory for vigilant EIS, ” Information Systems Research, Vol. 3, No. 1, 1992, pp. 36-59.
Warmer, J., & Kleppe, A.,The object constraint language: Getting your models ready for MDA, (2 edition), Boston, MA, USA：Addison-Wesley Longman Publishing Co., Inc., 2003.
Wegner, P., Paradigms of Information Engineering, The Study of Information, John Wiley & Sons, New York, 1983, pp. 163-175.
Wood, S. K., Akehurst, D. H., Uzenkov, O., Howells, W., and McDonald-Maier, K. D. “A Model-Driven Development Approach to Mapping UML State Diagrams to Synthesizable VHDL,” IEEE Transactions on Computers, Vol.57, No. 10, October 2008.
中文參考文獻
黃彥結，「類別圖轉關聯表與程式樣板之研究」，中山大學資訊管理研究所碩士論文，2004年。
詹尹云，「MDA轉換:結合UML塑模網路應用環境之使用者介面」，中山大學資訊管理研究所碩士論文，2006年。
陳聖現，「以物件限制語言結合電腦輔助軟體工程工具強化企業活及表達之研究」，中山大學資訊管理研究所碩士論文，2008年6月。
蔡淑茵，「嵌入式系統之PIM塑模方法論之研究」，中山大學資訊管理研究所碩士論文，2010年6月。
林建宏，「結構化與物件導向系統分析與設計之比較：塑模工具與產出」，中山大學資訊管理研究所碩士論文，2010年6月。
許文政，「嵌入式系統之結構化塑模方法論」，中山大學資訊管理研究所碩士論文，2010年6月。
吳仁和，物件導向系統分析與設計—結合MDA與UML，三版， 智勝文化，2010年3月。
江俊彥, 林長毅編譯，嵌入式系統 : 使用C/C++，臺北市:美商歐萊禮發行:聯寶總經銷，1999[民88]。譯自Programming embedded systems in C and C++，原著Michael Barr。
楊仁和編譯，Uml 2.0 學習手冊，臺北市 : 歐萊禮, 民95[2006]，譯自Learning UML 2.0 ，原著Miles, R., Hamilton, K.。