嵌入式系统_开发过程.ppt

嵌入式系统开发过程张晓东沈阳航空航天大学自动化学院 测控技术与仪器教研室 内容提要 1 3 2 5 4 6 概述 需求分析 系统实现 概要设计与详细设计 系统测试 系统发布与维护 C OS简介 嵌入式系统开发过程 嵌入式产品生命周期 第一阶段 产品定义 第二阶段 硬件与软件划分 第三阶段 迭代与实现 第三阶段 软件 硬件详细设计 第五阶段 软硬件集成 第六阶段 系统测试 第七阶段 系统维护与升级 硬件设计 软件设计 嵌入式系统的设计步骤 功能 性能 可靠性 功耗等 架构选择 模块分解与接口 详细设计 综合 可交付 白盒 黑盒 维护与升级 C OS简介 嵌入式系统开发过程 瀑布模型 C OS简介 嵌入式系统开发过程 V型模型 C OS简介 嵌入式系统开发过程 C OS简介 嵌入式系统开发过程 C OS简介 嵌入式系统开发过程 硬件设计过程 电路设计 电路板设计 仿真 分析 实现 测试 软件设计过程 需求分析 总体设计 模块划分 模块设计 数据字典设计 软件编码 调试 测试 内容提要 1 3 2 5 4 6 概述 需求分析 系统实现 概要设计与详细设计 系统测试 系统发布与维护 C OS简介 嵌入式系统开发 需求分析 需求分析 指理解用户需求 就系统功能与用户达成一致 估计项目风险和评估项目代价 最终形成开发计划的一个复杂过程 需求分析具有决策性 方向性 策略性的作用 C OS简介 嵌入式系统开发 需求分析 需求分析的任务 就是解决 做什么 的问题 全面地理解用户的各项要求 并准确地表达所接受的用户需求 需求分析阶段的工作分为四个方面 问题识别 分析与综合 制订规格说明 评审 C OS简介 需求分析 问题识别 确定对所开发系统的综合要求 并提出这些需求的实现条件 以及需求应该达到的标准 这些需求包括 功能需求 做什么 性能需求 要达到什么指标 环境需求 如机型 操作系统等 可靠性需求 不发生故障的概率 安全保密需求 用户界面需求 资源使用需求 软件运行是所需的内存 CPU等 成本消耗与开发进度需求 系统尺寸 质量与功耗 C OS简介 需求分析 问题识别 Volere需求记录卡 C OS简介 需求分析 分析与综合 逐步细化所有的软件功能 找出系统各元素间的联系 接口特性和设计上的限制 约束条件 分析他们是否满足需求 剔除不合理部分 增加需要部分 最后 综合成系统的解决方案 给出要开发的系统的详细逻辑模型 做什么的模型 人员 资金 技能 时间 环境 供应商 C OS简介 需求分析 制定规格说明书 1前言1 1目的1 2范围1 3定义 缩写词 略语1 4参考资料2项目概述2 1产品描述2 2产品功能2 3用户特点2 4一般约束2 5假设和依据3具体需求 附录索引 制订规格说明书即编制文档 需求规格说明书 C OS简介 需求分析 评审 对功能的正确性 完整性和清晰性给予评价 审查判据 噪声 不相干的信息 只字不提 漏掉的信息 超前规定说明 本应在设计阶段才提出来的信息 矛盾 不相容的技术指标和约束 模棱两可 一个技术指标有多种解释 超前引用 被明确定义前就被应用 一厢情愿 不能被验证或测试的要求 C OS简介 嵌入式系统开发 需求分析 问题识别 分析与综合 制定规格说明 评审 内容提要 1 3 2 5 4 6 概述 需求分析 系统实现 概要设计与详细设计 系统测试 系统发布与维护 C OS简介 概要设计 概要设计 总体设计 初步设计 概要设计对系统的初步功能设计 这种设计是粗糙的 不具体的和不详细的 概要设计就是设计系统的总体结构 按照一定的原则分解为模块层次 赋予每个模块一定的任务 并确定模块间调用关系和接口 概要设计产生概要设计说明书 说明系统模块划分 选择的技术路线等 整体说明系统的实现思路 并且需要指出关键技术难点等 C OS简介 概要设计 概要设计之体系结构设计 系统是硬实时系统还是软实时系统 是否需要嵌入式操作系统 硬件与软件的划分 性能 性价比 资源利用率原则 硬件与软件的接口 硬件与软件的设计次序 概要设计 项目概述 来自需求分析文档 功能与指标描述 来自需求分析文档 系统外部接口描述系统软硬件设计框架 选择过程和划分决策 软硬件模块化设计概要功能 接口时间与进度安排 甘特图 产品成本估算研制经费需求 甘特图 C OS简介 详细设计 详细设计 依据概要设计阶段的分解 每个模块完成的功能进行具体的描述 要把功能描述转变为精确的 结构化的过程描述 根据概要设计赋予的局部任务和对外接口 设计并表达出模块的算法 流程 状态转换等内容 产生详细设计说明书 对概要设计的进一步细化 一般由各部分的担当人员依据概要设计分别完成 然后在集成 是具体的实现细节 C OS简介 概要设计与详细设计 概要设计是详细设计的基础 必须在详细设计之前完成 概要设计经复查确认后才可以开始详细设计 概要设计里的功能应该是重点在功能描述 对需求的解释和整合 整体划分功能模块 并对各功能模块进行详细的图文描述 应该让读者大致了解系统作完后大体的结构和操作模式 详细设计则是重点在描述系统的实现方式 内容提要 1 3 2 5 4 6 概述 需求分析 系统实现 概要设计与详细设计 系统测试 系统发布与维护 C OS简介 系统实现 硬件系统实现与调试 软件系统编码与调试 硬件系统与软件系统集成 嵌入式系统与通用计算机系统 通用计算机系统 目标机 开发机 嵌入式系统 开发 调试环境与工具 指令集仿真 逻辑分析仪 在线仿真 片上调试 Monitor方式 远程调试 串口通讯 目标板 ROM仿真器 目标板 替代目标系统ROM的简单嵌入式接头 用途 为程序开发过程 编辑 编译 下载 调试 节省时间 ICE在线仿真器 仿真器 仿真CPU 目标系统 具有实时跟踪能力 但价格较贵 片上调试 片上调试 片上调试 内容提要 1 3 2 5 4 6 概述 需求分析 系统实现 概要设计与详细设计 系统测试 系统发布与维护 C OS简介 系统测试 嵌入式系统测试内容 找到错误 测试不能证明系统的正确 而只能找出错误 硬件测试 软件测试 集成测试 测试的原因 减少风险 为自己 公司及客户最小化风险 节约成本 错误越早发现 修改费用越低 提高性能 清楚死代码及无效代码 优化性能 C OS简介 系统测试 在GlenFordMyers的 TheArtofSoftwareTesting 一书中 他描述了一个仅有5个判定点的小程序 但它却有1014条独一无二的执行路径 他指出 如果编写 执行和编译一个测试用例仅需要5分钟 而要彻底测试这个程序要用上10亿年 理想测试是不切实际的 合理的变通方法 功能测试 黑盒 覆盖测试 白盒 超限测试 边界测试 异常测试 随机测试 性能测试 语句测试 判定或分支覆盖 条件覆盖 内容提要 1 3 2 5 4 6 概述 需求分析 系统实现 概要