嵌入式系统设计 第二章——设计方法.ppt

* 与以往的单片机、DSP等应用技术课程不同，嵌入式系统设计的对象是产品，不是简单的实验系统，必须建立产品设计的思想。 * 上市时间：如果一个产品在市场上的生命周期是6个月，某家产品选择在最后一个月上市，销售时间就只剩一个月，自然无法造就可观的销售业绩。 设计成本：系统设计成本主要来自于生产成本、员工薪水、工业设计的花费等，以ARM9小板为例 质量：产品的可靠性 * 从嵌入式系统设计的过程是“提出问题-分析问题-解决问题” 的过程，嵌入式系统设计的过程可以比作一件雕塑作品的创作过程， 方法决定了工具的使用，方法和工具共同作用于系统的设计过程 * 1.自顶向下：符合人类的思维习惯 需求（requirement）和规格（specification），这两个步骤都是对产品作比较详细的描述，但规格只是描述产品的功能行为，还无法说明如何建立系统 系统内部的建立方式是从架构（architecture）开发这个步骤开始建立，并且开始规划系统内应该有哪些组件（component） 一旦知道需要哪些组件后，便进行组件设计与实现，包括软件模块和硬件模块的。 最后将这些组件加以集成，我们就得到了一个完整的系统。 2. 自底向上：是在不清楚系统设计的情况下采用，特别是在不曾有过建立该系统经验的时候，因为无法决定到底需要多少资源，所以采用这种方式边学边做，最后再重新调整系统。 * 一、作用： 1. 需求管理影响整个生命周期 一个不完整的需求捕获和管理过程会对项目的生命周期产生多米诺骨牌的效应。用户需求的缺失会导致系统需求的缺失，从而导致设计单元及功能的缺失并最终导致不能实现预期的功能，或需要后期进行昂贵的修正，使得项目拖期、产生严重问题与超出项目预算。 2. * 统一建模语言UML 统一建模语言（UML）是用来对软件密集系统进行描述、构造、视化和文档编制的一种语言。 UML是一种定义良好、易于表达、功能强大且普遍适用的建模语言。它溶入了软件工程领域的新思想、新方法和新技术。它的作用域不限于支持面向对象的分析与设计,还支持从需求分析开始的软件开发的全过程。 首先，也是最重要的一点，统一建模语言融合了Booch、OMT和OOSE方法中的概念，它是可以被上述及其他方法的使用者广泛采用的一门简单、一致、通用的建模语言。 其次，统一建模语言扩展了现有方法的应用范围。特别值得一提的是，UML的开发者们把并行分布式系统的建模作为UML的设计目标，也就是说，UML具有处理这类问题的能力。 第三，统一建模语言是标准的建模语言，而不是一个标准的开发流程。虽然UML的应用必然以系统的开发流程为背景，但根据我们的经验，不同的组织，不同的应用领域需要不同的开发过程。举个例子来说，开发错综复杂的软件是非常有趣的工作，但开发这种软件与构造严格实时的航空电子系统是大不一样的，后者是性命攸关的大事。因此我们首先把精力集中在设计通用的元模型上（统一不同方法的语义），其次是建立通用的表示法（提供对这些语义的形象化的表达）。虽然UML的开发者们将继续倡导从用例驱动到体系结构为中心最后反复改进、不断添加的软件开发过程，但实际上设计标准的开发流程并不是非常必要的。 作为一种建模语言,UML的定义包括UML语义和UML表示法两个部分。 (1) UML语义 描述基于UML的精确元模型定义。元模型为UML的所有元素在语法和语义上提供了简单、一致、通用的定义性说明,使开发者能在语义上取得一致,消除了因人而异的最佳表达方法所造成的影响。此外UML还支持对元模型的扩展定义。 (2) UML表示法 定义UML符号的表示法,为开发者或开发工具使用这些图形符号和文本语法为系统建模提供了标准。这些图形符号和文字所表达的是应用级的模型,在语义上它是UML元模型的实例。  * ·第一类是用例图,主要从用户的角度描述系统的功能，通常用于与系统客户交流，提取用户的需求。 ·第二类是静态图(Static diagram),包括类图和对象图。 类图描述系统中类的静态结构。在类图中可以体现类的主要内容和功能、类之间的结构和相互关系。 对象图是类图的实例,几乎使用与类图完全相同的标识。他们的不同点在于对象图显示类的多个对象实例，而不是实际的类。一个对象图是类图的一个实例。·第三类是行为图(Behavior diagram) ，描述系统的动态模型和组成对象间的交互关系，包括状态图和活动图。其中状态图提供了建模对象的各种状态及它们之间的转换关系。它提供建模系统的动态功能。 而活动图着重于显示系统的功能流，显示用例框图中某个用例的事件流。它定义了工作流从何时开始、哪里开始、按什么顺序发生、最终在哪结束。 第四类是交互图(Interacti