chSTM最小系统开发工具介绍PPT课件.ppt

CH3开发工具 方法及流程 2020 3 22 可编辑 1 开发调试方法 1 简单设备调试串行口发光二极管示波器 2020 3 22 可编辑 2 开发调试方法 2 高级工具调试Monitor方式 在目标系统与调试器内部分别添加一些功能模块 两者相互通信来实现调试功能BDM 背景调试模式 MotorolaJTAG 联合测试行动小组 代价小 速度慢 软件断点Nexus 工业 2020 3 22 可编辑 3 实时在线仿真系统ICE调试功能强大软硬件排错 优化系统性能硬件的费用较高GDB嵌入调试系统Cygwin Linux步骤 安装系统 建立调试器 目标树桩 stub 命令行操作 Run step continue 2020 3 22 可编辑 4 嵌入式系统开发特点 需要交叉编译环境引入任务设计方法需要固化程序软件开发难度大 2020 3 22 可编辑 5 需要交叉编译环境开发平台目标平台 2020 3 22 可编辑 6 2020 3 22 可编辑 7 嵌入式系统远程调试方法有很多 但一般都具有以下特点 调试器和被调试进程运行在不同的机器上调试器通过某种通信方式与被调试进程建立联系在目标机上一般会具备某种形式的调试代理目标机可能是某种形式的系统仿真器 基于主机环境的嵌入式程序开发 2020 3 22 可编辑 8 基于目标环境的嵌入式程序开发 2020 3 22 可编辑 9 基于仿真环境的嵌入式程序开发 2020 3 22 可编辑 10 嵌入式系统产品的开发流程 2020 3 22 可编辑 11 嵌入式系统的构建 嵌入式开发平台 解决方案 产品化 嵌入式系统一般开发流程 需求分析阶段时间 成本设计阶段数据流分析任务划分定义任务间的接口生成代码代码编程交叉编译 链接交叉调试 测试 2020 3 22 可编辑 12 嵌入式系统的一般开发流程图 2020 3 22 可编辑 13 1 需求分析 需求获取和分析编写规格说明书需求评审和验证 2020 3 22 可编辑 14 2 设计阶段 处理器外围部件操作系统编程语言软件开发工具硬件调试工具软件组件 2020 3 22 可编辑 15 2020 3 22 可编辑 16 硬件平台的选择 处理器的选择要考虑的主要因素有 处理性能技术指标功耗软件支持工具是否内置调试工具供应商是否提供评估板 2020 3 22 可编辑 17 硬件选择的其它因素生产规模开发的市场目标软件对硬件的依赖性只要可能 尽量选择使用普通的硬件 实例 1 传统冰箱控制系统2 智能家居冰箱控制系统 2020 3 22 可编辑 18 2020 3 22 可编辑 19 软件平台的选择 嵌入式软件开发流程 2020 3 22 可编辑 20 软件平台的选择 操作系统 选择一个适合开发项目的操作系统 可以从以下几点进行考虑 操作系统提供的开发工具操作系统向硬件接口移植的难度操作系统的内存要求开发人员是否熟悉此操作系统及其提供的API操作系统是否提供硬件的驱动程序操作系统的可剪裁性操作系统的实时性能 2020 3 22 可编辑 21 软件平台的选择 编程语言 编程语言的选择主要考虑以下因素 通用性 可移植性程度 执行效率 可维护性 目前比较广泛应用的高级语言有Ada C C 和J2ME等 2020 3 22 可编辑 22 软件平台的选择 集成开发环境 IDE 集成开发环境选择时应考虑以下因素 系统调试器的功能 包括远程调试环境支持库函数编译器开发商是否持续升级编译器连接程序是否支持所有的文件格式和符号格式 3 实现阶段 交叉编译环境搭建软件 硬件开发平台 2020 3 22 可编辑 23 2020 3 22 可编辑 24 系统概要设计 概要设计系统总体框架软硬件划分处理器选择操作系统选定开发环境选定 2020 3 22 可编辑 25 硬件系统设计 硬件概要设计功能模块图设计硬件详细设计逻辑电路图设计硬件制作PCB设计与制作硬件测试PCB测试 2020 3 22 可编辑 26 软件设计 软件概要设计软件详细设计软件实现软件测试 4 测试阶段 嵌入式软件测试方法嵌入式软件测试步骤测试工作文档 2020 3 22 可编辑 27 2020 3 22 可编辑 28 测试和优化 嵌入式软件测试中 常常要在基于目标机的测试和基于宿主机的测试之间做出折衷 嵌入式软件相比PC软件 更加看重性能测试和健壮性测试 2020 3 22 可编辑 29 Challengesinembeddedsystemdesign Howmuchhardwaredoweneed HowbigistheCPU Memory Howdowemeetourdeadlines Fasterhardwareorcleverersoftware Howdoweminimizepower Turnoffunnecessarylogic Reducememoryaccesses 2020 3 22 可编辑 30 Challenges etc Doesitreallywork Isthespecificationcorrect Doestheimplementationmeetthespec Howdowetestforreal timecharacteristics Howdowetestonrealdata Howdoweworkonthesystem Observability controllability Whatisourdevelopmentplatform 2020 3 22 可编辑 31 Designmethodologies Aprocedurefordesigningasystem Understandingyourmethodologyhelpsyouensureyoudidn tskipanything Compilers softwareengineeringtools computer aideddesign CAD tools etc canbeusedto helpautomatemethodologysteps keeptrackofthemethodologyitself 2020 3 22 可编辑 32 Designgoals Performance Overallspeed deadlines Functionalityanduserinterface Manufacturingcost Powerconsumption Otherrequirements physicalsize etc 2020 3 22 可编辑 33 Levelsofabstraction 2020 3 22 可编辑 34 Top downvs bottom up Top downdesign startfrommostabstractdescription worktomostdetailed Bottom updesign workfromsmallcomponentstobigsystem Realdesignusesbothtechniques 2020 3 22 可编辑 35 Stepwiserefinement Ateachlevelofabstraction wemust analyzethedesigntodeterminecharacteristicsofthecurrentstateofthedesign refinethedesigntoadddetail ensurealldesignobjects 2020 3 22 可编辑 36 Requirements Plainlanguagedescriptionofwhattheuserwantsandexpectstoget Maybedevelopedinseveralways talkingdirectlytocustomers talkingtomarketingrepresentatives providingprototypestousersforcomment 2020 3 22 可编辑 37 Functionalvs non functionalrequirements Functionalrequirements outputasafunctionofinput Non functionalrequirements timerequiredtocomputeoutput size weight etc powerconsumption reliability etc 2020 3 22 可编辑 38 Ourrequirementsform 2020 3 22 可编辑 39 Designinghardwareandsoftwarecomponents Mustspendtimearchitectingthesystembeforeyoustartcoding Somecomponentsareready made somecanbemodifiedfromexistingdesigns othersmustbedesignedfromscratch 2020 3 22 可编辑 40 Systemintegration Puttogetherthecomponents Manybugsappearonlyatthisstage Haveaplanforintegratingcomponentstouncoverbugsquickly testasmuchfunctionalityasearlyaspossible 2020 3 22 可编辑 41 Example GPSmovingmaprequirements MovingmapobtainspositionfromGPS paintsmapfromlocaldatabase 2020 3 22 可编辑 42 GPSmovingmapneeds Functionality Forautomotiveuse Showmajorroadsandlandmarks Userinterface Atleast400 x600pixelscreen Threebuttonsmax Pop upmenu Performance Mapshouldscrollsmoothly Nomorethan1secpower up LockontoGPSwithin15seconds Cost 500streetprice approx 100costofgoodssold 2020 3 22 可编辑 43 GPSmovingmapneeds cont d Physicalsize weight Shouldfitinhand Powerconsumption Shouldrunfor8hoursonfourAAbatteries 2020 3 22 可编辑 44 GPSmovingmaprequirementsform 2020 3 22 可编辑 45 Specification Amoreprecisedescriptionofthesystem shouldnotimplyaparticulararchitecture providesinputtothearchitecturedesignprocess Mayincludefunctionalandnon functionalelements Maybeexecutableormaybeinmathematicalformforproofs 2020 3 22 可编辑 46 GPSspecification Shouldinclude WhatisreceivedfromGPS mapdata userinterface operationsrequiredtosatisfyuserrequests backgroundoperationsneededtokeepthesystemrunning 2020 3 22 可编辑 47 Architecturedesign Whatmajorcomponentsgosatisfyingthespecification Hardwarecomponents CPUs peripherals etc Softwarecomponents majorprogramsandtheiroperations Musttakeintoaccountfunc