嵌入式原理嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)ppt課件.ppt

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1、第3章嵌入式系統(tǒng)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)3-1設(shè)計(jì)方法論3-2需求分析3-3規(guī)格3-4系統(tǒng)分析與架構(gòu)設(shè)計(jì)3-5設(shè)計(jì)硬件與軟件組件3-6系統(tǒng)集成3-7質(zhì)量保證3-1設(shè)計(jì)方法論采用方法論有以下三個(gè)重要理由：1．確認(rèn)所做的每一件事情都是必須要做的。2．根據(jù)設(shè)計(jì)方法論可以發(fā)展出計(jì)算機(jī)輔助工具或是累積設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。汲取每一次產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn)，再經(jīng)過(guò)量化之后，可以發(fā)展出一套工具或是方法，讓往后的產(chǎn)品設(shè)計(jì)步入自動(dòng)化。3．遵循同一套方法論，可以讓團(tuán)隊(duì)成員更容易彼此溝通。每個(gè)人都能在短時(shí)間內(nèi)了解整體過(guò)程中將經(jīng)歷哪些過(guò)程，需要何種支持與接收到何種結(jié)果。不要畫(huà)蛇添足！也不要只掃門(mén)前雪！熟能生巧！項(xiàng)目

2、經(jīng)理總攬全局！3-1設(shè)計(jì)方法論設(shè)計(jì)方法論（DesignMethodology）3-1-1設(shè)計(jì)過(guò)程3-1-2設(shè)計(jì)流程的方法3-1-1設(shè)計(jì)過(guò)程設(shè)計(jì)過(guò)程的目標(biāo)是做出一個(gè)有用且具有賣(mài)點(diǎn)的產(chǎn)品。一個(gè)產(chǎn)品的典型規(guī)格包含功能性、制造成本、性能表現(xiàn)、省電考慮和其他特性?！纠恳慌_(tái)個(gè)人數(shù)字助理PDA必需具有個(gè)人輔助信息的軟件和有趣的應(yīng)用程序（功能性）制造成本大概需要在3、4千元以下必需具備開(kāi)機(jī)速度快，操作上不能有意外的延遲現(xiàn)象等性能（性能表現(xiàn)）電力要能夠維持一個(gè)星期以上3-1-1設(shè)計(jì)過(guò)程一般產(chǎn)品的設(shè)計(jì)過(guò)程的目標(biāo)至少必須符合三種需求上市時(shí)間顧客總是想要一些新的功能，如果能夠搶先

3、上市及時(shí)供應(yīng)給顧客的話，銷(xiāo)售數(shù)量自然會(huì)比其他同型產(chǎn)品來(lái)得高。引領(lǐng)時(shí)尚潮流！設(shè)計(jì)成本許多消費(fèi)性產(chǎn)品對(duì)于價(jià)格非常敏感，所以產(chǎn)品廠商對(duì)于成本一般總是斤斤計(jì)較的。質(zhì)量在設(shè)計(jì)之初，就必須考慮到可靠性和實(shí)用性。iPhone4的天線！3-1-1設(shè)計(jì)過(guò)程——設(shè)計(jì)過(guò)程中的幾個(gè)重要步驟自上至下的設(shè)計(jì)需求和規(guī)格都對(duì)產(chǎn)品做比較詳細(xì)的描述。規(guī)格只是描述產(chǎn)品的功能行為，并不說(shuō)明如何建立系統(tǒng)。系統(tǒng)內(nèi)部的建立方式是從架構(gòu)設(shè)計(jì)開(kāi)始建立，并且開(kāi)始規(guī)劃系統(tǒng)內(nèi)應(yīng)該有哪些組件。組件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)包括軟件模塊與硬件模塊。最后將這些組件加以集成，得到一個(gè)完整的系統(tǒng)。自下至上的設(shè)計(jì)在不清楚系統(tǒng)設(shè)計(jì)的情況下采用

4、，特別是沒(méi)有建立這類(lèi)系統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)。采用由下至上設(shè)計(jì)的方式來(lái)邊做邊學(xué)，最后再通過(guò)這些經(jīng)驗(yàn)重新調(diào)整系統(tǒng)，完成目標(biāo)。3-1-1設(shè)計(jì)過(guò)程——一些重要的問(wèn)題制造成本、性能要求、省電因素與用戶(hù)接口。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，考慮如下問(wèn)題：分析設(shè)計(jì)的每個(gè)步驟以決定應(yīng)該符合哪些規(guī)格。加入更詳細(xì)的內(nèi)容來(lái)加強(qiáng)設(shè)計(jì)。確認(rèn)設(shè)計(jì)符合整體系統(tǒng)的目標(biāo)，如價(jià)格、速度等。一個(gè)好的設(shè)計(jì)方法論可以讓一個(gè)系統(tǒng)更快完成，而不至于受到外部和內(nèi)部因素影響。一個(gè)好的系統(tǒng)也不該有臭蟲(chóng)（bug）的存在。實(shí)例火星氣象衛(wèi)星的失事原因1999年，美國(guó)所發(fā)射的一臺(tái)火星氣象衛(wèi)星，沒(méi)有在正確的時(shí)間點(diǎn)燃維持軌道的引擎，導(dǎo)致與火星距離太近

5、而失事。原因之一：美國(guó)JPL與LockheedMartin的工程師使用的計(jì)算單位不一樣。JPL用的是牛頓，LockheedMartin用的是磅，雙方都以為和對(duì)方用的是一樣的單位?！?jì)算出來(lái)的結(jié)果與真正的軌道差距4.45倍。3-1-2設(shè)計(jì)流程的方法設(shè)計(jì)流程（DeignFlow）指的是設(shè)計(jì)過(guò)程中所經(jīng)歷的過(guò)程步驟。常用的設(shè)計(jì)流程的方法瀑布模型（WaterfallModel）螺旋模型（SpiralModel）連續(xù)改進(jìn)（SuccessiveRefinement）設(shè)計(jì)方法層次結(jié)構(gòu)式設(shè)計(jì)流程瀑布模型（用戶(hù)）需求通過(guò)分析確定產(chǎn)品的基本特性（技術(shù)）規(guī)格架構(gòu)→系統(tǒng)組成將每個(gè)功能

6、面細(xì)分成許多組件（軟件）編程＋硬件制作把這些小單元實(shí)現(xiàn)出來(lái)并且集成測(cè)試找出臭蟲(chóng)維護(hù)產(chǎn)品發(fā)布、臭蟲(chóng)修正以及升級(jí)等一旦某個(gè)階段出現(xiàn)問(wèn)題，可能需要逐級(jí)向上尋找bug。螺旋模型在每一個(gè)設(shè)計(jì)層次，設(shè)計(jì)者都會(huì)經(jīng)歷需求分析、構(gòu)建與測(cè)試階段。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，不斷加進(jìn)前一設(shè)計(jì)周期所得的經(jīng)驗(yàn)，逐漸構(gòu)建更完善的系統(tǒng)。特點(diǎn)多重反復(fù)的方式會(huì)在復(fù)雜系統(tǒng)里加入足夠的細(xì)節(jié)花費(fèi)太長(zhǎng)的時(shí)間。在時(shí)間因素影響產(chǎn)品成敗時(shí)，螺旋模型便不太適用。由點(diǎn)到面！由淺入深！逐步推進(jìn)！連續(xù)改進(jìn)設(shè)計(jì)方法連續(xù)改進(jìn)設(shè)計(jì)方法論是假設(shè)系統(tǒng)會(huì)建立好幾次，最初的系統(tǒng)會(huì)是一種粗略的雛形，經(jīng)過(guò)連續(xù)的方式不斷改進(jìn)。通過(guò)反復(fù)建立好幾個(gè)越

7、來(lái)越復(fù)雜的系統(tǒng)，可以幫助設(shè)計(jì)者檢驗(yàn)架構(gòu)和技術(shù)，也可以幫助設(shè)計(jì)者避免錯(cuò)誤。連續(xù)改進(jìn)設(shè)計(jì)方式對(duì)于打算建立一種不熟悉的系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)比較有意義。簡(jiǎn)易硬件與軟件的同步設(shè)計(jì)流程初期階段的需求與規(guī)格設(shè)計(jì)必須要同時(shí)考慮硬件與軟件兩方面。最后的階段需要集成與測(cè)試整體系統(tǒng)。中間階段采用獨(dú)立分開(kāi)方式設(shè)計(jì)。層次結(jié)構(gòu)式設(shè)計(jì)流程同步工程（ConcurrentEngineering）問(wèn)題：當(dāng)越多人同時(shí)進(jìn)行一個(gè)項(xiàng)目的時(shí)候，就越容易失去完整設(shè)計(jì)流程的軌跡。每個(gè)小型系統(tǒng)的設(shè)計(jì)者容易局限在自己的設(shè)計(jì)流程里。同步工程的目的采用一個(gè)較廣泛的看法讓整體流程最佳化。消除每個(gè)小型系統(tǒng)設(shè)計(jì)者之間的障礙，

8、以免設(shè)計(jì)者局限在自己的看法而無(wú)法與其他設(shè)計(jì)者進(jìn)行溝通