第九章 系统设计技术

1、 l9.2.1 嵌入式系统的开发过程嵌入式系统的开发过程l9.3.1 UML简介简介l9.3.3 行为描述行为描述l9.2.2 设计流程设计流程 l9.3.2 结构描述结构描述 l9.4.1 需求分析需求分析 l9.4.2 规格说明规格说明 l9.2.1 嵌入式系统的开发过程嵌入式系统的开发过程l9.3.1 UML简介简介l9.3.3 行为描述行为描述l9.2.2 设计流程设计流程 l9.3.2 结构描述结构描述 l9.4.1 需求分析需求分析 l9.4.2 规格说明规格说明 给项目取一个好的名称，可以使设计目的更加明确，也便于交流讨论时使用。用最精炼的语言来描述清楚系统需要满足的需求。 系统

2、的输入和输出包含了大量的细节：如数据类型、数据特性、I/O设备类型。功能的描述可以从对输入到输出的分析中得出。 系统控制物理设备或者处理外界输入的数据都需要花费一定的时间 产品的成本会影响其价格。成本包含两个主要部分：生成成本，包括购买构件以及组装费用等；不可再生的工程成本，包括人力成本以及设计费用等。由电池供电的系统必须对功耗问题认真考虑 产品的物理尺寸和重量因使用领域的不同而不同。 构件通常包括硬件和软件两部分。构件通常包括硬件和软件两部分。构件设计使得构件、体系结构和规格构件设计使得构件、体系结构和规格说明相一致。说明相一致。 系统集成阶段的工作包括将测试完成的软系统集成阶段的工作包括将

3、测试完成的软件系统装入制作好的硬件系统中，进行系统综件系统装入制作好的硬件系统中，进行系统综合测试，验证系统功能是否能够准确无误地实合测试，验证系统功能是否能够准确无误地实现，各方面指标是否符合设计要求；最后将正现，各方面指标是否符合设计要求；最后将正确无误的软件固化在目标硬件中。确无误的软件固化在目标硬件中。 瀑布开发模型由五个主要阶段构成：需求分析，瀑布开发模型由五个主要阶段构成：需求分析，体系结构设计，编码，测试，维护。体系结构设计，编码，测试，维护。 许多复杂的嵌入式系统自身是由更多的小设计组成许多复杂的嵌入式系统自身是由更多的小设计组成的。从最抽象的完整系统设计到为个别部件的设计，设

4、的。从最抽象的完整系统设计到为个别部件的设计，设计流程随着系统中的抽象层次而变化。这些复杂系统设计流程随着系统中的抽象层次而变化。这些复杂系统设计流程类似于图中的流程。计流程类似于图中的流程。 l9.2.1 嵌入式系统的开发过程嵌入式系统的开发过程l9.3.1 UML简介简介l9.3.3 行为描述行为描述l9.2.2 设计流程设计流程 l9.3.2 结构描述结构描述 l9.4.1 需求分析需求分析 l9.4.2 规格说明规格说明 UML最基本的元素是对象和类，下表列出了最基本的元素是对象和类，下表列出了UML的的基本元素基本元素 。 对象和类之间存在若干种类型的关系：对象和类之间存在若干种类型

5、的关系：关联关联发生在彼此间通信但没有从属关系的对象间。发生在彼此间通信但没有从属关系的对象间。聚集聚集描述由较小的对象组成的复杂对象。描述由较小的对象组成的复杂对象。 组合组合是一种聚集类型，其中所有者不允许访问构是一种聚集类型，其中所有者不允许访问构 件对象。件对象。 泛化泛化允许我们通过其他类定义类。允许我们通过其他类定义类。 因为因为UML用于设计的很多阶段，所以它用于设计的很多阶段，所以它不是一种程序设计语言。因此，它的概念有不是一种程序设计语言。因此，它的概念有时看起来很抽象。它有助于在程序设计语言时看起来很抽象。它有助于在程序设计语言中使用类和对象前理解其抽象概念。中使用类和对象

6、前理解其抽象概念。 Display类的定义：类的定义： Display类的例化为对象类的例化为对象d1： Display类的定义：类的定义： Display类的例化为对象类的例化为对象d1： 。 UML允许多重继承，即一个类继承不止一个基类（大部允许多重继承，即一个类继承不止一个基类（大部分面向对象编程语言支持多重继承）。下图分面向对象编程语言支持多重继承）。下图913是一个多重是一个多重继承的例子。继承的例子。 一个链接描述对象间的关系，关联与链接的关系就像类与对一个链接描述对象间的关系，关联与链接的关系就像类与对象的关系，需要链接是因为对象通常不是孤立的，关联使我们获象的关系，需要链接是因

7、为对象通常不是孤立的，关联使我们获得这些链接的类型信息。下图显示了链接和一个关联的例子得这些链接的类型信息。下图显示了链接和一个关联的例子 。 下图显示的用下图显示的用UML定义信号、调用和定时器事件。信号是异步定义信号、调用和定时器事件。信号是异步发生的。在发生的。在UML中它用标记为中它用标记为的对象定义；在程序设的对象定义；在程序设计语言中，调用事件发生在程序调用模式后。超时事件导致机器在计语言中，调用事件发生在程序调用模式后。超时事件导致机器在一定时间后离开某一状态一定时间后离开某一状态 ，超时通常由外部定时器实现超时通常由外部定时器实现 。 l9.2.1 嵌入式系统的开发过程嵌入式系

8、统的开发过程l9.3.1 UML简介简介l9.3.3 行为描述行为描述l9.2.2 设计流程设计流程 l9.3.2 结构描述结构描述 l9.4.1 需求分析需求分析 l9.4.2 规格说明规格说明 正确性正确性无二义性无二义性完整性完整性可检验性可检验性一致性一致性可修改性可修改性可追踪性可追踪性 SDL语言是一种广泛使用状态机的规格说明语言语言是一种广泛使用状态机的规格说明语言 ，如下图所，如下图所示，示，SDL规格说明包括状态、操作以及状态间有条件的和非条件规格说明包括状态、操作以及状态间有条件的和非条件的转换。的转换。SDL是一个面向事件的状态机模型，状态间的转换由内是一个面向事件的状态

9、机模型，状态间的转换由内部或外部事件引发。部或外部事件引发。 l9.2.1 嵌入式系统的开发过程嵌入式系统的开发过程l9.3.1 UML简介简介l9.3.3 行为描述行为描述l9.2.2 设计流程设计流程 l9.3.2 结构描述结构描述 l9.4.1 需求分析需求分析 l9.4.2 规格说明规格说明 缩写缩写CRC代表此方法所要确认的以下三个主要项目：代表此方法所要确认的以下三个主要项目： CRC卡分析系统时，应该按下列步骤进行卡分析系统时，应该按下列步骤进行: l9.2.1 嵌入式系统的开发过程嵌入式系统的开发过程l9.3.1 UML简介简介l9.3.3 行为描述行为描述l9.2.2 设计流程设计流程 l9.3.2 结构描述结构描述 l9.