嵌入式系统2课件

《嵌入式系统》

硕士研究生课程第2章1第2章嵌入式系统开发过程本章主要介绍以下内容：需求分析系统设计系统实现系统测试22.1需求分析分析用户的需求产品的功能、性能、价格、体积、功耗等确认用户需求制订需求文档，对需求进行评估，与用户反复交流之后，最终确认用户的需求确定硬件和软件处理器处理器的MIPS＝？总线吞吐量，处理大量数据时需要考虑操作系统实时？非实时？还是Monitor？商用操作系统？还是免费操作系统？32.2系统设计审查分析资料体系结构设计需考虑系统的实时性、性能、成本、尺寸、功耗等因素单处理器？多处理器？DSP？硬件软件划分（Hardware&Softwarepartitioning）决定哪些功能用硬件实现、哪些功能用软件实现

设计次序先设计硬件软硬件同时设计先设计软件5硬件设计采用Top－Down方法。将硬件系统分成各个模块分别设计（如CPU模块、存储器模块、以太网模块、串行并行通信模块、DSP模块等）。并进行各个模块I/O端口地址、存储器单元分配、中断和DMA等资源的统一分配软件设计采用Top-Down设计方法。将软件分解成子系统或模块（如LCD模块、UART模块、文件系统、网络等）定义软件接口（API函数调用格式）规定出错处理方案设计看门狗（WatchDog）程序，以提高系统可靠性6典型的嵌入式系统设计工具协同设计工具POLIS：交互式嵌入式系统的软硬件设计框架，适合于小型控制系统的设计COSYMA：优化软硬件划分的平台Chinook:支持以控制为主的多处理器/多专用集成电路结构的嵌入式系统设计。系统描述是用Verilog语言来完成，包括系统的行为描述和系统目标架构的形成协同模拟工具

PTOLEMY：混合使用面向对象内核的计算模型；可用于模拟多种不同的系统TSS：模拟复杂硬件系统的工具，模块用C语言编写7选择操作系统实时系统？非实时系统？有无人机界面要求？无需操作系统？操作系统的移植难度对内存的要求操作系统提供的服务是否满足要求？（TCP/IP协议栈、文件系统、CDROM、存储卡支持等）是否包括目标硬件设备驱动程序是否具有可裁剪性选择编程语言大部分系统使用C、C++、Java有严格时间要求和访问硬件部分使用汇编语言可视化应用使用EmbeddedVisualTools9评估板的选择具有设计参考价值，使系统的硬件、软件开发同时进行，可加快开发进度，降低开发风险。编写板级支持包BSP代码与硬件结构有关。不同操作系统供应商会提供BSP的开发方法和开发模板。软件开发过程开发过程建立交叉开发环境（如gcc、ARMSDT、Tornado等）交叉编译和链接重定位和下载联机调试10在主机系统上对软件进行仿真验证在目标系统上运行，测试软件功能代码优化清除无用代码清除调试代码浮点运算尽量使用浮点处理器访问最频繁的变量使用寄存器型或自动变量耗时大的函数使用汇编语言编写编译时设置较高的优先级（通常0～3级，3级最高）11覆盖测试（白盒测试）尽可能使每条代码语句、判定点或判定路径都最少被执行一次语句测试：选择的测试实例至少执行一次程序中的每条语句判定或分支覆盖：选择的测试实例使每个分支（包括真与假分支）至少运行一次条件覆盖：选择的测试实例使每个用于判定