智能仪表31-32节.pptVIP

本节内容：智能仪表的软件设计 软件系统的组成和基本结构 软件设计方法概述 软件设计步骤 软件测试 软件设计中的常见问题 智能仪器仪表已不再是简单的硬件实体，而是硬件、软件相结合，软件决定仪器智能高低的新型仪器。 智能仪器中软件的主要功能 采集信息 与外界对话 记忆信息 处理信息 控制功能 自我测试 自补偿自适应/自校正自学习 模块化与结构化程序设计 模块化程序设计 总分总的设计分析 自底向上模块化程序设计 自顶向下模块化程序设计 模块化与结构化程序设计 结构化程序设计（P132） 三种基本的控制结构 顺序结构 选择结构 循环结构 第二节 软件设计方法概述 软件工程开发模式 软件开发的总分总三个阶段 软件工程开发模式 瀑布式模型 软件开发三阶段（总分总） 定义阶段 系统分析 软件项目计划 需求分析 软件开发三阶段 维护阶段 改正 适应 提高 软件开发三阶段 开发阶段 软件设计 编码 测试 第三节 软件具体设计 设计步骤 程序流程图与子程序设计 系统监控程序设计 常用功能模块的设计 基于裸机的软件设计是指以空白的微处理器/控制器为基础，完成全部的软件设计，没有将系统软件和应用软件分开处理，其实时性和可靠性与设计人员的水平密切相关，适用于功能较为简单的中小型应用系统。 嵌入式操作系统软件设计是指将操作系统植入芯片中，再在操作系统的支持下进行应用软件的具体编程，不需要去管系统软件部分。如uC-OS, VxWorks, WinCE, Linux, Android等 程序流程图与子程序设计 程序流程图的画法 先粗后细,逐步细化 流程图 开始/结束 设计步骤（总分总） 编写设计任务书 设计硬件 任务分析 数据类型和数据结构规划 资源分配 编程调试 程序流程图与子程序设计 子程序设计 应采用模块化,结构化的程序设计方法 第四节 软件测试 通用软件测试方法 嵌入式软件测试 软件测试就是在软件投入运行前，对软件需求分析，设计规格说明和编码的最终复查，是软件质量保证的关键步骤。 定义1：软件测试是为了发现错误而执行 程序的过程。 定义2：软件测试是根据软件开发各阶段的规格说明和程序的内部结构而精心设计一批测试用例(即输入数据及其预期的输出结果)，并利用这些测试用例去运行程序，以发现程序错误的过程。 通用软件测试方法 第五节 软件常见问题（P142） 程序失控（飞掉） 程序计数器意外出错：堆栈溢出、中断返回错误等 死循环：看门狗可以避免死循环 中断错误 中断控制器设置不正确，导致中断无响应 未及时清除外部中断源，导致循环中断 输入输出错误 硬件故障、输入超范围、漏电耗电等 结果运算错误 程序内部计算错误 下节内容 本节总结；总结智能仪表软件课程部分的内容 下节讲解： 智能仪表的自动功能：自动量程转换，自动补偿，系统自检 * Intelligent Instrument 智能仪表软件部分.PPS / 2010-11-2 / Wang Huanlei 智能仪表技术与应用 (31-32) 上节内容回顾 CANBUS的概念和帧结构 CANBUS的应用 监控程序（主程序 P129 图4.1） 专门用来组织、协调各个功能执行模块的运行 上电后，程序从监控程序的顶端开始执行 一般是循环执行，无限循环；也可根据优先级确定执行顺序 遇到中断，进入中断程序，执行完毕，回到原来的地方继续向下执行，直到碰到下一个中断 自上而下 中断程序1 中断程序2 中断程序3 现场保护 现场保护 现场保护 第一节 软件系统的组成和基本结构 功能执行程序（子程序） 专门完成某个模块的特定功能的程序,如，按键扫描，初始化等 被监控程序依次调用执行，执行完毕，返回监控程序 每个执行程序也可以有子程序 信息采集、数据处理、通信控制、输入输出模块等 系统需求分析 软件需求分析 设 计 编 码 调 试 维 护 过程 判断 参数输入 流程图例子_空调制冷 开始 初始化自检 读取设置温度T0 20度 读取室内温度t t=T0？ 是 否 tT0？ 是 开压缩机 压缩机状态？ 关 开 关压缩机 否 软件调试内容 初级子程序调试： 不需要调用其他程序 功能执行模块调试： 调试某一功能的完整性 监控程序调试： 调试各功能间的衔接，中断处理，参数传递等 测 试 结果分析 改正错误 可靠性分析 软件配置 测试配置 测试工具 测试结果 回归测试 错误 改正的软件 预测的可靠性