嵌入式系统的系统设计.pptVIP

传统图解与OR状态图第29页，共55页，星期日，2025年，2月5日传统图解与AND状态图第30页，共55页，星期日，2025年，2月5日AND/OR表以AND/OR表来表示一个布尔表达式。每一列标记表达式里的基本变量，每一行则对应到每一表达式项目。第31页，共55页，星期日，2025年，2月5日3-4系统分析与架构设计规格只是对事项做了描述，并没有说明系统如何做到被要求的事项。当规格制订完成之后，接下来就是将规格转变为架构设计。架构是对整体系统结构的计划，说明利用哪些组件来构建系统。第32页，共55页，星期日，2025年，2月5日3-4系统分析与架构设计3-4-1方框图（BlockDiagram）3-4-2CRC卡片第33页，共55页，星期日，2025年，2月5日3-4-1方框图方框图描述系统架构，显示系统有哪些主要组件。方框图可能非常抽象，没办法使用这些方框来直接实现，不过这些方块可以告诉接下来的工作方向是什么。可以依据方框图所描述的工作项目进行分工，做出能够完成更详细的功能的、描述更多细节的方块图。GPS的地图显示功能第34页，共55页，星期日，2025年，2月5日方框图细化应用举例硬件与软件的架构方块图采用细化方框图的方式更精确的描述每一个方块该有的架构，最后经过几次的重新锤炼与整理，完成系统架构设计。软件方块图更清楚的描述每一个功能之间的相互关系。硬件方块图还描述了应该要搭配的某些外围设备。第35页，共55页，星期日，2025年，2月5日方框图架构设计必须同时满足功能性与非功能性的需求。不仅要符合所有需要的功能，也必须符合成本、速度、电力与其他非功能性需要，因此做架构设计的时候，除了注意功能单元之外，还要想到软件与硬件限制的部分。如何知道实际上软件与硬件的限制到什么程度呢?在设计系统架构的每一个方块时，大概就需要估计方块图里每一个组件的特性。例如：用户界面的显示速度或是数据库的查找速度。要估计这些组件的特性，必须依靠设计者的经验，这项工作考验设计者对于该系统的熟悉程度，如果不能做准确估计，产品的架构设计就不会理想。第36页，共55页，星期日，2025年，2月5日3-4-2CRC卡片CRC系统分析模型将相关信息写在一张包括了类、责任与合作对象等信息的索引卡片上，并且相互讨论与更新这些卡片数据，直到讨论出结果为止。类（Classes）：定义数据与功能的逻辑归类。责任（Responsibilities）：定义每个类该做些什么。合作对象（Collaborators）：定义其他类所做的工作。第37页，共55页，星期日，2025年，2月5日CRC卡片把某些功能封装起来便称为一个类。一个类可以描述一个真实对象或是一个系统的某个环节。一个类存在自己的内部状态与对外接口。对外的接口就是这个对象所表现出来的功能。责任就是类的接口。责任的作用在于描述类的功能接口，而不是内部的运行与实现方式。合作对象是指该类究竟和哪些类互相沟通，以及该类使用了其他类的哪些功能或是其他类交付了什么样的工作。第38页，共55页，星期日，2025年，2月5日3-5设计硬件与软件组件组件设计就是遵照架构与规格建立嵌入式系统第39页，共55页，星期日，2025年，2月5日3-5设计硬件与软件组件标准组件：已经制造好了的组件微处理器等几乎是一种标准的硬件，通过这些标准组件的组合，可以节省很多精力。选择标准组件（例如数据库功能），使用现成的函数库，节省设计与实现的时间。定制组件：设计者设计的属于自己的组件要设计出电路板来连接微处理器或存储器等标准组件，或是做很多客户特别要求的部分。将标准软件模块移植嵌入式系统上，使之在现有的硬件上实时运行。第40页，共55页，星期日，2025年，2月5日3-6系统集成把设计的组件组成一个完整的系统第41页，共55页，星期日，2025年，2月5日3-6系统集成通常会在系统集成阶段找到很多臭虫好的规划可以帮助很快找到臭虫比如，足够的测试案例或是进行集成的时候先将几个模块放在一起，确认臭虫是否存在。不要在组合到复杂系统后才开始确认臭虫，那时已经很难识别这些臭虫的来源了。在系统架构与组件设计时，需要考虑将来如何确认臭虫，是否可以将这些组件功能的关系互相独立，以方便确认。系统集成是非常困难的到这个阶段已经很难确认问题究竟是出在哪一个部分，而且嵌入式系统的调试工具与接口通常都很有限，比台式机更难找出问题所在。第42页，共55页，星期日，2025年，2月5日3-7质量保证质量保证的过程是维持一个高质量产品必需的过程3-7-1质量保证技术3-7-2确认需求