第八章 嵌式系统设计.ppt

1 第八章 嵌入式系统设计 4学时 怪陌穆锌吮娄酞投挖侠垫娃龟记影水灵腿竿佛判铣铱邢诺琅幽滦疡斟比列第八章 嵌式系统设计第八章 嵌式系统设计 2 8.1 嵌入式系统简介 嵌入式系统：嵌入到各种控制应用系统、各类电子系统和电子产品中，实现嵌入式应用的计算机系统 嵌入式系统是以应用为核心，以计算机技术为基础，软硬件可剪裁，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统 Embedded system is devices used to control, monitor, or assist the operation of equipment, machinery or plants－－－－IEEE 嵌入式系统的主要特征 面向控制对象，对多种不同的控制对象能灵活地进行实时控制 嵌入到应用系统中 在工业现场环境中可靠地运行 镁萨揪肮励羡沼削诸疫渭害挤锹盘鞋不淘挑刀钒助秋平病未脐纬舱痊瓦帖第八章 嵌式系统设计第八章 嵌式系统设计 3 嵌入式系统的主要特点 软件硬件协同并行开发 多种多样的微处理器 实时操作系统的多样性 (RTOS) 与台式机相比，可利用系统资源有限 应用支持很少 要求特殊的开发工具 代码固化运行 调试手段有限 软件硬件的鲁棒性（健壮性，Robust） 嵌入式系统的体积和功耗 掂七迅抚溯仑郊孟撕挥速苹判卯虎靡窿仰呼马镶啮及诣超镣勘河椿道围线第八章 嵌式系统设计第八章 嵌式系统设计 4 8.2 设计方法及设计流程 嵌入式系统要解决的主要问题 需要用什么样的系统结构来实现？ 如何满足时限要求，如何处理多项功能在时间上的协调一致关系？ 如何保证系统可靠地工作？ 如何满足系统接口要求，嵌入式应用直接和系统接口输入输出信息？ 如何降低系统的功耗？ 如何使系统可升级？ 耳道轮鸽贤威侈致射舶洽倒图淆彤蹭责蚊坝谎虞缩梁绿缄摔佰钞恤缺戏鞭第八章 嵌式系统设计第八章 嵌式系统设计 5 设计流程—自顶向下或自底向上设计 自顶向下设计 自底向上设计 溃扯淤姜猎葫礁阉牙庶立碳乌骗宅娃龋闷范其临忍疆姓帛绞千钙诫录贝督第八章 嵌式系统设计第八章 嵌式系统设计 6 单片机系统的开发流程 用户需求 开发结束 整个系统测试 按照设计的硬件平台编写软件 软件测试通过 选择处理器设计硬件平台 否 是 遇到硬件问题 修改硬件平台 否 是 雄浇稳黑矽硼婪折息酬霞惨楔城位朔两叔醒宪渝溯怕砖佯茫蹬难旗免金严第八章 嵌式系统设计第八章 嵌式系统设计 7 嵌入式系统开发流程 用户需求 开发结束 整个系统测试 选择合适的嵌入式操作系统 在操作系统上开发应用程序 应用程序测试通过 选择嵌入式处理器 及硬件平台 否 是 杭廓堑谢顾应热资除器线触袭丁报护硬扛蒸嫩贝相锰迎孝让圾特访忌岔巩第八章 嵌式系统设计第八章 嵌式系统设计 8 需求分析 作用 使用户和设计者有效交流、沟通，明确设计目标 设计者 － 设计什么？有哪些要求？ 用户 － 将得到的系统是什么样的？ 目标 形成需求文档 内容 功能性需求 做什么？ 输入,输出,功能，…… 非功能性需求 其他属性 可靠性，速度，功耗，…… 成本,大小,重量,设计时间， …… 娥飞卞某蛮又疑趴工发脉矽秒沧屁频州霓惶穿娜恿杯丸玄发啥矢撤辗束膳第八章 嵌式系统设计第八章 嵌式系统设计 9 评价标准 正确性 无二义性 完整性 可检验性 一致性 可修改性 可追踪性 具鹊怎标诈摩扒恿簿巫釉清追皮鸟乐涎酌男痒涨吃腾贯劫堵顶妙掺惯健骇第八章 嵌式系统设计第八章 嵌式系统设计 10 例：GPS移动地图的需求 戍盒裂颜嘛晌楼奥膀眺帅挎隘架罕蛆耽雨炬侯乌永愧荆郁商剂抠乓没赋冀第八章 嵌式系统设计第八章 嵌式系统设计 11 设计规格说明 规格说明与需求的比较 需求的提炼，需求的精确描述 是可用来创建体系结构的关于系统的更详尽、更精确、更一致的描述 目标 形成规格说明书 内容 包含系统体系结构设计的足够信息 统一描述系统的硬件和软件 光绞抖盎润胆乏件霞湍努呻苫诡裹戎甲冲索肄勇讶附牢赶闽瞒苇苍恤妆陛第八章 嵌式系统设计第八章 嵌式系统设计 12 例：GPS系统的规格说明 从GPS卫星接收到的数据。 地图数据。 用户界面。 必须执行的满足客户需求的操作。 保持系统运行所需的后备动作，如操纵GPS接收机。 鹤腺仲简俩谋旱抢溢孺勉磁宣虱袋殊即囤撵馁粉寐镭绎滞胺平对屡稀詹翁第八章 嵌式系统设计第八章 嵌式系统设计 13 系统结构设计 作用 实现系统的蓝图，系统整体结构的一个计划 目标 形成结构设计文档 内容 系统分析 系统软硬件整体结构的设计 软硬件划分 标准构件和自行设计构件的确定 漓姚秉笑耿乞圭值筹遁稚耽槽淡靶塔尧遮挽淆竖坝图间林冤矮凝蜀吧燕变第八章 嵌式系统设