嵌入式系统设计方法.pptVIP

010203结构化方法(SA/SD)面向对象的方法(OOA/OOD)UML建模系统软件结构的设计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DCBA引入错误数目修改错误开销开发周期系统结构设计E软硬件详细设计F软硬件实现系统引入错误和修改错误开销分布嵌入式系统的设计涉及硬件与软件部件，设计中必须决定什么功能由硬件实现，什么功能由软件实现。01硬件和软件具有双重性02软硬件变动对系统的决策造成影响03划分和选择需要考虑多种因素04硬件和软件的双重性是划分决策的前提05软硬件的划分操作系统功能1任务调度2资源管理3设备驱动4协议栈5TCP／IP6应用软件框架7除基本系统、物理接口、基本逻辑电路，许多由硬件实现的功能都可以由软件实现。8通常由软件实现的部分算法01加密／解密02编码／解码03压缩／解压04……05数学运算06浮点运算，FFT，……07……08双重性部分构件的实现01选择标准02自行设计03标准构件＝？现成构件04已经产品化05形成规模生产06标准构件＋自行设计构件＝用户系统07构件包括了硬件构件和软件构件08构件本身可以是层次性的，可以由子构件组成09标准构件和自行设计构件标准硬构件硬构件的形式：IC：集成电路PCB：印刷电路板IP：IntellectualProperty标准ICCPU,DSP,……RAM,ROM,接口控制器，……ASIC,……标准IPCPU核，……标准模块GPRS模块,GSM模块,蓝牙模块,……显示模块，……标准计算平台基于PC104的嵌入式计算机基于CompactPCI的嵌入式计算机SOC,……OS/RTOS协议栈TCP/IP路由协议图形开发包H.323……VxWorks的ZINK……驱动程序标准软构件内容逻辑电路，专用加速器，……实现方式PCB：IC：PLDFPGAASIC,……EDA设计工具板级：原理图设计工具PCB设计工具IC硬件描述语言:VHDL,Verilog原理图描述工具综合仿真工具布线器,…………自研硬构件BSP01驱动程序02应用程序03……04自研软构件硬软件设计的趋势——融合、渗透01硬件设计的软件化02VHDL,Verilog03HANDL-C04软件实现的硬件化05各种算法的ASIC06对系统设计的影响——协同设计07增加灵活性08增加了风险09软硬件技术对系统结构的影响懂得系统的整个构架详细了解硬件的细节软件设计满足：实时要求低功耗代码量小详细了解领域知识嵌入式系统设计者要求嵌入式系统软硬件协同设计软硬件协同设计软硬件协同设计硬件设计工具（EDA工具）系统级设计工具Cadence的SPWSystemView模拟电路系统仿真工具PspiceEWBPCB设计工具ProtelPADs的PowerPCBToolKitMentor的ExpeditionToolKit可编程逻辑器件设计工具MentorFPGAAdvantageModelSimXilinxFoundationISEToolKit各种综合和仿真第三方工具Integrated（一体化）:interactionbetweenhardwareandsoftwaredevelopmentstoproducedesignsthatmeetperformancecriteriaandfunctionalspecifications04Concurrent（并发）:hardwareandsoftwaredevelopedatthesametimeonparallelpaths05软硬件协同设计定义01主要概念03Themeetingofsystem-levelobjectivesbyexploitingthetrade-offsbetweenhardwareandsoftwareinasystemthroughtheirconcurrentdesign02软