第2讲 嵌入式系统设计开发流程.ppt

备注页 第二讲 嵌入式系统开发流程 内容提纲 项目开发生命周期 嵌入式系统的开发流程 一、项目开发生命周期 概述 识别需求 提出方案 执行项目 结束项目 概述 可以把嵌入式系统的开发看作对一个项目的实施； 项目的生命周期一般分为识别需求、提出解决方 案、执行项目和结束项目4个阶段； 识别需求 是项目生命周期的最初阶段，主要任务是确认需求，分析投资收益比，研究项目的可行性，分析所需条件； 提出方案 向客户提交标书、介绍解决方案，赢得项目合同，既要展示实力又要合理报价； 如果竞标成功则签定合同，厂商开始承担项目成败的责任； 执行项目 由项目经理负责，细化方案，制定计划，协调人力和其他资源，监控进展，分析项目偏差； 结束项目 主要包括移交工作成果，帮助客户实现商务目标； 系统交接给维护人员； 结清各种款项； 二、嵌入式系统的开发流程 P23 概述 需求分析、规格说明 系统结构设计、硬件和软件的选择 构件技术、构件设计与实现 系统集成、测试与验收 概述 嵌入式系统是软硬件综合体： 硬件架构上以嵌入式处理器为中心，配置存储器、I/O设备、通信模块等必要的外设 软件部分以软件开发平台为核心，向上提供应用编程接口（API）； 嵌入式系统中，软件和硬件紧密配合，协调工作，共同完成系统预定的功能； （嵌入式系统工程）设计方法简介 由上而下是一个正统的设计方式，也就是说，所有的设计皆是遵循系统工程的流程来进行； 由下而上表示一个系统是由已经有的基础（或组件）为起点，开始往上延伸，最后将系统完成； 系统设计一般流程 1. 需求分析 需求分析的内容 评价标准 需求分析的描述 例：GPS移动地图的需求 1）需求分析的内容 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 2）评价标准 正确性 无二义性 完整性 可检验性 一致性 可追踪性 3）需求分析的描述 自然语言 需求说明书 需求分析表 形式化描述 用例图等 例：GPS移动地图的需求 系统设计一般流程 2.规格说明 规格说明的目标 规格说明书的描述 例：GPS系统规格说明书内容 1）规格说明的目标 规格说明与需求的比较 需求的提炼 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 2）规格说明书的描述 自然语言 形式化描述 UML SDL UML（Unified Modeling Language）是一种原本设计用来描述对象导向程序语言开发的图形化语言。由于它具有描述事物的多重性，所以理论上也可以被拉到其他领域使用。 在实际使用上，根据不同的使用情况，UML提供了不同的图形来描述系统。在UML中，包括了下面几种图形：类图、状态图、对象图、用例图、顺序图、协作图、活动图、组件图和部署图。 《UML在嵌入式系统设计中的应用》 SDL SDL语言是为描述复杂的实时系统而特别设计的，只要系统的行为能用扩展的有限状态机来描述，并且其重点在交互方面，就能够用SDL来说明该系统所具有的行为，也可以描述其实际行为 SDL具有两种不同的形式：文本表示法（PR）和图形表示法（GR） SDL是形式化定义的，可以对其进行分析、模拟和验证 例：GPS系统规格说明书内容 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 系统设计一般流程 3.系统结构设计 系统结构设计的内容 评价标准 系统结构的描述 系统结构设计的验证 软硬件的划分 1）系统结构设计的内容 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 软硬件平台的确定 标准构件和自行设计构件的确定 2）评价标准 有弹性 简单 可实现 层次清晰 功能分布平衡 平衡技术和经济约束 满足功能需求和非功能需求 可重用 3）系统结构的描述 非形式化方式 自然语言 结构框图 形式化方法 UML建模 4）系统结构设计的验证 结构设计的正确性非常关键 详细设计和实现的基础，对开发周期、成本有很大影响 验证所关心的问题 结构设计是否满足功能、性能要求、能否实现 验证方法 形式化方法 仿真 系统结构、软件结构、硬件结构 其他方法 如基于开发板的原型系统  5）软硬件的划分 设计中涉及硬件、软件部件，必须决定什么功能由硬件实现或软件实现 硬件和软件具有双重性 软硬件变动