嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)演示文稿目前一頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)第章嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)目前二頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)內(nèi)容提要設(shè)計(jì)示例：車(chē)載GPS終端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程嵌入式系統(tǒng)的組成嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)目前三頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)面向特定應(yīng)用硬件和軟件必須高效設(shè)計(jì)，保持競(jìng)爭(zhēng)力需要交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境嵌入式系統(tǒng)程序需要固化嵌入式系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)難度較大需要強(qiáng)大的硬件開(kāi)發(fā)工具和軟件包的支持，需要設(shè)計(jì)者從速度、功能和成本綜合考慮目前四頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)內(nèi)容提要設(shè)計(jì)示例：車(chē)載GPS終端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程嵌入式系統(tǒng)的組成嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)目前五頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)嵌入式系統(tǒng)的組成目前六頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)硬件層iPodnano拆機(jī)圖片硬件層是由嵌入式微處理器、存儲(chǔ)器系統(tǒng)、通用設(shè)備接口和I/O接口組成，操作系統(tǒng)和應(yīng)用程序都可以固化在ROM中MP3隨身聽(tīng)的硬件組成目前七頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)目前八頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)中間層-BSP（板級(jí)支持包）設(shè)計(jì)一個(gè)完整的BSP的步驟嵌入式系統(tǒng)的初始化片級(jí)初始化板級(jí)初始化系統(tǒng)級(jí)初始化硬件相關(guān)的設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序BSP的兩個(gè)特點(diǎn)操作系統(tǒng)相關(guān)性硬件相關(guān)性目前九頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)內(nèi)容提要設(shè)計(jì)示例：車(chē)載GPS終端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程嵌入式系統(tǒng)的組成嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)目前十頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程目前十一頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)需求分析階段名稱(chēng)目的輸入輸出功能性能生產(chǎn)成本功耗物理尺寸和重量需求分析表格目前十二頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)名稱(chēng)便攜式網(wǎng)絡(luò)電視目的為用戶(hù)提供移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)和收看數(shù)字電視服務(wù),同時(shí)具有廣播和交互式多媒體應(yīng)用功能輸入觸摸式面板,電源按鈕輸出LCD顯示屏,內(nèi)置喇叭功能電子節(jié)目指南高速數(shù)據(jù)廣播軟件在線(xiàn)升級(jí)因特網(wǎng)接入條件接收性能畫(huà)面流暢清晰,30fps便攜式網(wǎng)絡(luò)電視設(shè)計(jì)的需求分析表格目前十三頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)規(guī)格說(shuō)明階段系統(tǒng)規(guī)格說(shuō)明說(shuō)明系統(tǒng)做些什么，具有哪些方面的功能是系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、驗(yàn)收和管理的依據(jù)不能有任何歧義必須認(rèn)真仔細(xì)編寫(xiě)，以便能夠精確詳盡地反映客戶(hù)對(duì)系統(tǒng)各方面的需求是設(shè)計(jì)時(shí)必須明確遵循的要求和準(zhǔn)則目前十四頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)硬件平臺(tái)的選擇處理器的選擇軟件平臺(tái)的選擇操作系統(tǒng)的選擇編程語(yǔ)言的選擇集成開(kāi)發(fā)環(huán)境考慮的因素硬件調(diào)試工具的選擇軟件組件的選擇體系結(jié)構(gòu)描述系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)所述的功能和非功能的需求，包括對(duì)硬件、軟件和執(zhí)行裝置的功能劃分以及系統(tǒng)的軟件、硬件選型等。目前十五頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)處理器的選擇MarvellXscale，ARM指令集IntelAtom，X86指令集龍芯，MIPS指令集處理器選擇考慮因素處理器性能處理器技術(shù)指標(biāo)功耗軟件支持工具處理器是否內(nèi)置調(diào)試工具供應(yīng)商是否提供評(píng)估板目前十六頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)操作系統(tǒng)的選擇考慮以下幾個(gè)方面：操作系統(tǒng)本身所提供的開(kāi)發(fā)工具操作系統(tǒng)向硬件接口移植的難度操作系統(tǒng)的內(nèi)存要求開(kāi)發(fā)人員是否熟悉此操作系統(tǒng)及其提供的系統(tǒng)API是否提供硬件的驅(qū)動(dòng)程序是否具有可裁剪性操作系統(tǒng)的實(shí)時(shí)功能目前十七頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)編程語(yǔ)言的選擇考慮因素：通用性可移植性程度執(zhí)行效率可維護(hù)性匯編語(yǔ)言C/C++JavaME選哪個(gè)好呢？目前十八頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)集成開(kāi)發(fā)環(huán)境考慮的因素系統(tǒng)調(diào)試器的功能支持庫(kù)函數(shù)編譯器開(kāi)發(fā)商是否持續(xù)升級(jí)編譯器連接程序是否支持所有的文件格式和符號(hào)格式目前十九頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)硬件調(diào)試工具的選擇常用的硬件調(diào)試工具實(shí)時(shí)在線(xiàn)仿真器(ICE，In-CircuitEmulator)駐留監(jiān)控軟件ROM仿真器JTAG仿真器目前二十頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)設(shè)計(jì)硬件構(gòu)件和軟件構(gòu)件構(gòu)件通常包括硬件（電路板，現(xiàn)場(chǎng)可編程門(mén)陣列等等）和軟件模塊構(gòu)件的設(shè)計(jì)應(yīng)與體系結(jié)構(gòu)和規(guī)格說(shuō)明保持一致為了縮短產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期，往往硬件和軟件的設(shè)計(jì)是并行的軟件設(shè)計(jì)上，采用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)、軟件組件技術(shù)、模塊化設(shè)計(jì)是現(xiàn)代軟件工程當(dāng)中經(jīng)常采用的方法目前二十一頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)系統(tǒng)集成和測(cè)試白盒測(cè)試黑盒測(cè)試測(cè)試規(guī)劃根據(jù)程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，如語(yǔ)句的控制結(jié)構(gòu)，模塊間的控制結(jié)構(gòu)以及內(nèi)部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等進(jìn)行測(cè)試根據(jù)用戶(hù)的規(guī)格說(shuō)明，即針對(duì)命令、信息、報(bào)表等用戶(hù)界面及體現(xiàn)他們的輸入數(shù)據(jù)與輸出數(shù)據(jù)之間的關(guān)系的對(duì)應(yīng)關(guān)系，特別是針對(duì)功能進(jìn)行測(cè)試優(yōu)點(diǎn)能夠?qū)Τ绦騼?nèi)部的特定部位進(jìn)行覆蓋測(cè)試能站在用戶(hù)的立場(chǎng)上進(jìn)行測(cè)試缺點(diǎn)無(wú)法檢驗(yàn)程序的外部特性，無(wú)法對(duì)未實(shí)現(xiàn)規(guī)格說(shuō)明的程序內(nèi)部欠缺部分進(jìn)行測(cè)試不能測(cè)試程序內(nèi)部特定部位，如果規(guī)格說(shuō)明錯(cuò)誤，則無(wú)法發(fā)現(xiàn)方法舉例語(yǔ)句覆蓋判定覆蓋條件覆蓋判定-條件覆蓋基本路徑覆蓋循環(huán)覆蓋模塊接口覆蓋基于圖的測(cè)試等價(jià)類(lèi)劃分邊值分析比較測(cè)試目前二十二頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)內(nèi)容提要設(shè)計(jì)示例：車(chē)載GPS終端系統(tǒng)的設(shè)計(jì)嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計(jì)流程嵌入式系統(tǒng)的組成嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的特點(diǎn)目前二十三頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)統(tǒng)一建模語(yǔ)言UML采用UML進(jìn)行設(shè)計(jì)具有以下特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)UML語(yǔ)言簡(jiǎn)單,易學(xué)、易用UML采用可視化的圖形描述，比較形象直觀(guān)可以使不同技術(shù)背景的開(kāi)發(fā)人員和設(shè)計(jì)人員很容易的相互交流UML語(yǔ)言是第三代面向?qū)ο蠼ＵZ(yǔ)言的標(biāo)準(zhǔn)，被絕大多數(shù)業(yè)內(nèi)人士認(rèn)同UML采用圖形化的設(shè)計(jì)，將系統(tǒng)的核心部分描述出來(lái)，可以供以后系統(tǒng)開(kāi)發(fā)使用有利于項(xiàng)目的回溯和測(cè)試目前二十四頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)UML的組成部分用例視圖邏輯視圖部署視圖并發(fā)視圖組件視圖視圖圖模型元素通用機(jī)制部署圖組件圖活動(dòng)圖協(xié)作圖順序圖狀態(tài)圖對(duì)象圖類(lèi)圖用例圖節(jié)點(diǎn)等狀態(tài)對(duì)象類(lèi)規(guī)格說(shuō)明注解修飾目前二十五頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)用例圖用例是對(duì)系統(tǒng)提供的某個(gè)功能的描述，用例只描述系統(tǒng)功能，并不描述實(shí)現(xiàn)，也就是說(shuō)，用例定義系統(tǒng)的功能需求。上面是一個(gè)評(píng)分系統(tǒng)用例圖目前二十六頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)類(lèi)圖

類(lèi)圖顯示系統(tǒng)中各個(gè)類(lèi)的靜態(tài)結(jié)構(gòu)。類(lèi)可以以多種方式相互連接在一起：關(guān)聯(lián)、依賴(lài)、特殊化或者打包。上面是評(píng)分系統(tǒng)的類(lèi)圖目前二十七頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)對(duì)象圖對(duì)象圖是類(lèi)圖的一個(gè)實(shí)體，它使用的符號(hào)與類(lèi)圖基本上相同對(duì)象圖顯示的不是實(shí)際的類(lèi)，而是類(lèi)的多個(gè)對(duì)象的實(shí)例用帶下滑線(xiàn)的對(duì)象名來(lái)表示對(duì)象和顯示一個(gè)關(guān)系中的所有實(shí)例目前二十八頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)狀態(tài)圖

狀態(tài)圖是對(duì)類(lèi)的描述的補(bǔ)充。它用于顯示類(lèi)的對(duì)象可能具備的所有狀態(tài)，以及那些引起狀態(tài)改變的事件

目前二十九頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)順序圖順序圖顯示多個(gè)對(duì)象之間的動(dòng)態(tài)協(xié)作，順序圖重點(diǎn)是顯示對(duì)象之間發(fā)送的消息的時(shí)間順序目前三十頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)協(xié)作圖協(xié)作圖像順序圖一樣顯示動(dòng)態(tài)協(xié)作，如果上下文是需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的方面，選擇協(xié)作圖，如果時(shí)間或順序是需要重點(diǎn)強(qiáng)調(diào)的方面，那么選擇順序圖協(xié)作圖顯示多個(gè)對(duì)象以及它們之間的關(guān)系常把協(xié)作圖當(dāng)作一個(gè)對(duì)象圖來(lái)繪制目前三十一頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)活動(dòng)圖活動(dòng)圖用于顯示一系列順序的活動(dòng)。它主要用來(lái)描述在一個(gè)操作內(nèi)執(zhí)行的哪些活動(dòng)活動(dòng)圖由多個(gè)動(dòng)作狀態(tài)組成，這些動(dòng)作狀態(tài)包含將被執(zhí)行的活動(dòng)（一個(gè)動(dòng)作）的規(guī)格說(shuō)明目前三十二頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)組件圖組件圖是用代碼組件來(lái)顯示代碼物理結(jié)構(gòu)的組件可以是二進(jìn)制組件、源代碼組件或一個(gè)可執(zhí)行的組件目前三十三頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)部署圖部署圖用于顯示系統(tǒng)中的硬件和軟件的物理結(jié)構(gòu)部署圖可以顯示實(shí)際的計(jì)算機(jī)和設(shè)備（或者Node），同時(shí)還有它們之間的必要的連接，也可以顯示這些連接的類(lèi)型目前三十四頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)UML中的模型元素在UML各種圖中使用的概念都稱(chēng)為模型元素一個(gè)模型元素是用語(yǔ)義、該元素的正式定義或者用一條明確的語(yǔ)句中該元素所代表的準(zhǔn)確意義來(lái)定義的目前三十五頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)車(chē)載GPS終端系統(tǒng)簡(jiǎn)介車(chē)輛可以通過(guò)終端和GPS衛(wèi)星進(jìn)行實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確的定位，并能夠通過(guò)無(wú)線(xiàn)通訊網(wǎng)絡(luò)上報(bào)遠(yuǎn)程的車(chē)輛控制中心系統(tǒng)中心可以通過(guò)終端遠(yuǎn)程監(jiān)視車(chē)行軌跡，甚至在特殊情況下通過(guò)終端控制車(chē)輛終端還裝備車(chē)載電話(huà)，并可以在出現(xiàn)特殊的情況下及時(shí)的通知車(chē)輛調(diào)度控制中心另外，通過(guò)終端車(chē)輛還可以接收少量的調(diào)度信息GPS是指全球定位系統(tǒng)（GlobalPositionSystem）車(chē)載GPS終端是置于機(jī)動(dòng)車(chē)內(nèi)的實(shí)時(shí)定位裝置應(yīng)用對(duì)象是需要定位、調(diào)度的車(chē)隊(duì)，例如：運(yùn)輸車(chē)隊(duì)、警車(chē)和出租車(chē)等目前三十六頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)需求分析主要的角色有兩個(gè)：車(chē)輛調(diào)度中心用戶(hù)和車(chē)載終端用戶(hù)。終端用戶(hù)可以撥打車(chē)載電話(huà)等；而調(diào)度中心可以查詢(xún)車(chē)輛位置，發(fā)送調(diào)度信息，控制車(chē)輛等目前三十七頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)規(guī)格說(shuō)明使用類(lèi)圖描述系統(tǒng)所要處理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上圖描述車(chē)載GPS終端需要接收的GPS衛(wèi)星信號(hào)在規(guī)格說(shuō)明階段，需要識(shí)別出系統(tǒng)的對(duì)象。首先以功能塊劃分，廣泛地找出系統(tǒng)的主要對(duì)象然后使用協(xié)作圖描述它們之間的關(guān)系。上圖描述了車(chē)載GPS終端的主要對(duì)象目前三十八頁(yè)\總數(shù)四十一頁(yè)\編于十三點(diǎn)規(guī)格說(shuō)明（續(xù)）最后，在規(guī)格說(shuō)明階段還需要進(jìn)行系統(tǒng)的業(yè)務(wù)描述規(guī)范系統(tǒng)完成一定功能的主要流程，這可以利用活動(dòng)圖進(jìn)行左圖顯示了當(dāng)GP