大家好，我是杂烩君。
在嵌入式开发中，设计文档和系统架构图是沟通需求、梳理逻辑的核心工具。
但传统的拖拽式绘图工具效率低、难以维护，而PlantUML通过代码生成图表的方式，完美解决了这一问题。
它不仅支持UML图，还能绘制网络拓扑、状态机等嵌入式常用图表，代码即文档，版本可控！
今天我们就来分享如何用PlantUML进行嵌入式图表设计！
一、plantuml环境我们可以使用plantuml在线服务器，也可以自己安装本地环境。
1、plantuml在线服务器在线服务器提供了个很简洁的界面，在编辑区编写plantuml代码，对应地就能显示绘图效果；可以导出PNG、SVG、ASCII Art三种格式。
http://www.plantuml.com/plantuml/uml/SyfFKj2rKt3CoKnELR1Io4ZDoSa700001
2、本地环境我们可以搭建本地环境：VSCode中安装plantuml 插件。
搭建本地环境需要依赖Java与GraphViz：
plantuml快速入门指南：https://plantuml.com/zh/starting
java：https://www.oracle.com/java/technologies/downloads
graphviz：https://graphviz.org/download/
二、绘制时序图在我们嵌入式中，常常需要梳理各种业务流程的时序。
比如嵌入式设备与传感器、外设的通信协议解析。
假设需要通过I2C读取温湿度传感器的数据，时序图可清晰展示主从设备交互，PlantUML代码示例如：
@startumlparticipant MCU as "主控MCU"participant Sensor as "温湿度传感器"MCU -> Sensor: 发送启动信号（START）MCU -> Sensor: 发送设备地址（0x44）activate Sensor #LightBluealt 地址匹配成功 Sensor --> MCU: ACK响应 MCU -> Sensor: 读取温湿度寄存器 Sensor --> MCU: 发送数据字节（2 Bytes）else 地址不匹配 Sensor --> MCU: NACK响应 MCU -> MCU: 错误处理enddeactivate Sensor@enduml效果：
图中展示了I2C通信的启动、寻址、数据传输和异常处理流程，箭头方向明确，逻辑一目了然。
代码解读：
1、起始、结束声明
@startuml@enduml2、参与者定义
participant MCU as "主控MCU"participant Sensor as "温湿度传感器"3、消息交互
MCU -> Sensor: 发送启动信号（START）MCU -> Sensor: 发送设备地址（0x44）-> 表示从一个参与者向另一个参与者发送消息的箭头。4、激活参与者
activate Sensor #LightBlueactivate 关键字用于激活一个参与者，表示该参与者开始处理接收到的消息。#LightBlue 是给激活状态添加的颜色，这里将温湿度传感器的激活状态标记为浅蓝色，方便在可视化的时序图中区分。5、条件分支处理
alt 地址匹配成功 Sensor --> MCU: ACK响应 MCU -> Sensor: 读取温湿度寄存器 Sensor --> MCU: 发送数据字节（2 Bytes）else 地址不匹配 Sensor --> MCU: NACK响应 MCU -> MCU: 错误处理endalt 和 else 关键字用于创建条件分支，根据不同的条件执行不同的操作。6、 停用参与者
deactivate Sensordeactivate 关键字用于停用一个参与者，表示该参与者完成了当前的处理任务。这里表示温湿度传感器处理完与主控 MCU 的通信交互，结束激活状态。三、绘制状态机图在嵌入式开发中，常常使用使用状态机模型来管理系统的复杂行为，确保逻辑清晰且可靠。
嵌入式设备的状态管理，如低功耗模式切换、故障恢复机制。
如智能手表的电源状态切换（运行、休眠、充电、故障），PlantUML代码示例如：
@startumlstate "休眠" as Sleepstate "运行" as Activestate "充电" as Chargingstate "故障" as Error[*] --> Sleep : 上电初始化Sleep --> Active : 用户按键唤醒Active --> Sleep : 无操作超时Active -right-> Charging : 插入充电器Charging --> Active : 充满电Active --> Error : 硬件异常Error --> [*] : 重启复位@enduml
代码解读：
1、状态定义
state "休眠" as Sleepstate "运行" as Activestate "充电" as Chargingstate "故障" as Errorstate 关键字用于定义状态图中的状态。2、初始状态及状态转换
[*] --> Sleep : 上电初始化[*] 表示状态图的初始状态，即设备的起始点。--> 表示状态之间的转换箭头。: 上电初始化 是转换的触发条件。整个语句表示设备上电后，首先进行初始化操作，然后进入 “休眠” 状态。通过代码定义状态转移条件，方便迭代修改，避免图形拖拽导致的错位问题。
四、类图类图是描述嵌入式系统中各个类以及它们之间关系的一种重要工具。例如，对于一个智能温度控制系统，需要考虑温度传感器、微控制器、显示器、按键等实体，以及它们之间的数据传输和控制关系。PlantUML代码示例如：
@startumlclass TemperatureSensor { - temperatureValue: float + readTemperature(): float}class MicroController { - processedData: float + processData(temperature: float): void + controlOutput(): void}class Display { - displayMode: int + showData(data: float): void}class Button { - buttonState: bool + checkButtonState(): bool}TemperatureSensor "1" --> "1" MicroController : sends dataMicroController "1" --> "1" Display : sends dataMicroController "1" --> "1" Button : checks state@enduml
五、其它图表1、部署图嵌入式系统中，部署图需要展示硬件节点和软件组件的分布情况。常见的应用场景可能有智能家居、工业控制、车载系统等。
嵌入式系统的硬件连接拓扑，如物联网网关的模块部署。 智能家居网关连接示意图PlantUML代码示例如：
@startumlnwdiag { network SmartHome { address = "192.168.1.x/24" gateway [address="192.168.1.1", description="主控单元"]; zigbee [address="192.168.1.2", description="Zigbee协调器"]; sensor1 [address="192.168.1.3", description="温度传感器"]; sensor2 [address="192.168.1.4", description="人体红外"]; }}@enduml
2、活动图嵌入式系统启动自检、中断处理流程。 设备上电自检（POST）流程活动图：
@startumlstart:上电初始化;if (电源电压正常?) then (是) :初始化外设; if (内存校验通过?) then (是) :加载固件; :启动主任务; else (否) #red:触发看门狗复位; endifelse (否) #red:进入安全关机模式;endifstop@enduml
用PlantUML让你的嵌入式设计既专业又高效，从此告别“画图两小时，改图一整天”！
