ICS35.080CCSL77HBSGXT/HBSGX003—2025Displayterminalembeddedsoftwaredesignandverificationspecification2025-12-01發(fā)布 2025-12-01實施湖北省光電顯示行業(yè)協(xié)會??發(fā)布T/HBSGX003T/HBSGX003—2025前 言本文件按照GB/T1.1—2020《標(biāo)準(zhǔn)化工作導(dǎo)則 第1部分：標(biāo)準(zhǔn)化文件的結(jié)構(gòu)和起草規(guī)則》的規(guī)起草。請注意本文件的某些內(nèi)容可能涉及專利。本文件的發(fā)布機(jī)構(gòu)不承擔(dān)識別專利的責(zé)任。本文件由四川信融慧創(chuàng)科技有限公司提出。本文件由湖北省光電顯示行業(yè)協(xié)會歸口。本文件主要起草人：羅圓圓、劉濤、方苗、文東川、朱明三。IT/HBSGX003T/HBSGX003—2025PAGEPAGE1顯示終端嵌入式軟件設(shè)計與驗證規(guī)范范圍規(guī)范性引用文件（包括所有的修改單適用于本文件。GB/T8566-2022 系統(tǒng)與軟件工程軟件生存周期過程GB/T11457-2006 信息技術(shù)軟件工程術(shù)語GB/T22033-2017 信息技術(shù)嵌入式系統(tǒng)術(shù)GB/T28169 嵌入式軟件C語言編碼規(guī)范GB/T30961 嵌入式軟件質(zhì)量度量術(shù)語和定義GB/T11457-2006、GB/T22033-2017界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。模塊化設(shè)計modulardesign（功能關(guān)聯(lián)性強(qiáng)嵌入式軟件 embeddedsoftware由制造商提供的軟件,是產(chǎn)品的組成部分,可以進(jìn)行部分修改。[來源：GB/Z41912-2022，3.1]實時性real-time設(shè)計原則與總體要求設(shè)計原則模塊化原則嵌入式軟件應(yīng)采用模塊化設(shè)計，每個模塊應(yīng)具備單一明確、完整的功能。模塊間應(yīng)通過標(biāo)準(zhǔn)化接口交互，接口應(yīng)包含輸入?yún)?shù)、輸出參數(shù)、數(shù)據(jù)類型、錯誤碼及調(diào)用約束。5000可移植性原則圖像縮放、色彩校正等核心算法應(yīng)與硬件驅(qū)動分離，避免直接操作硬件寄存器。2安全性原則如固件更新、工廠校準(zhǔn)參數(shù)修改等敏感操作應(yīng)實施權(quán)限分級控制，至少包含“用戶級”（僅可讀?。┖汀肮芾韱T級”（可修改）兩級權(quán)限。嵌入式軟件的關(guān)鍵配置數(shù)據(jù)應(yīng)采用加密存儲，防止未授權(quán)篡改?？煽啃栽瓌t嵌入式軟件應(yīng)具備故障檢測與恢復(fù)機(jī)制，如檢測到顯示驅(qū)動超時，應(yīng)自動重啟驅(qū)動模塊并記錄故障日志。應(yīng)對外部輸入數(shù)據(jù)（如用戶設(shè)置的亮度值）進(jìn)行有效性校驗，拒絕超出合理范圍的輸入。軟件質(zhì)量度量嵌入式軟件應(yīng)依據(jù)GB/T30961總體要求功能要求軟件應(yīng)實現(xiàn)以下核心功能：——顯示參數(shù)控制：支持分辨率、刷新率、亮度、對比度的調(diào)節(jié)；——圖像處理：支持色彩空間轉(zhuǎn)換、圖像縮放、Gamma校正；——人機(jī)交互：支持至少一種輸入方式（如物理按鍵、觸控、紅外遙控），并能響應(yīng)輸入指令執(zhí)行對應(yīng)操作（如按鍵“+”觸發(fā)亮度增加）；——狀態(tài)監(jiān)測：實時監(jiān)測顯示面板溫度（采樣周期≤1?s）、電源電壓（采樣周期≤100?ms），超限時觸發(fā)保護(hù)機(jī)制（如降低亮度）。性能要求實時性顯示幀數(shù)據(jù)刷新任務(wù)的響應(yīng)延遲≤10?ms（從幀緩沖數(shù)據(jù)準(zhǔn)備完成到開始輸出的時間）；用戶輸入指令的響應(yīng)時間≤100?ms（從指令接收至執(zhí)行完成的時間）。資源占用滿負(fù)載運行時，內(nèi)存占用率≤70?%，CPU使用率≤80?%；啟動速度軟件從上電到首次顯示圖像的時間≤3?s（不含硬件初始化時間）。兼容性要求3適用于中小尺寸屏幕適用于液晶顯示器。應(yīng)支持至少一種主流嵌入式操作系統(tǒng)（Linux、FreeRTOS、RT-Thread）。設(shè)計要求架構(gòu)設(shè)計分層架構(gòu)軟件應(yīng)采用分層架構(gòu)，至少包含以下三層：——硬件抽象層（HAL）：封裝顯示面板、背光驅(qū)動、傳感器等硬件的具體操作，提供統(tǒng)一的函數(shù)接口；同一類硬件（LCD）的接口函數(shù)名、參數(shù)應(yīng)保持一致；——核心服務(wù)層：實現(xiàn)顯示控制的核心邏輯，包括：顯示參數(shù)管理：維護(hù)當(dāng)前分辨率、刷新率等參數(shù)，提供參數(shù)查詢與設(shè)置接口；圖像處理引擎：執(zhí)行圖像縮放、色彩校正等算法，處理延遲；（如幀刷新（如日志記錄——應(yīng)用接口層：提供面向用戶的功能接口，包括API函數(shù)和配置命令。模塊依賴模塊設(shè)計驅(qū)動模塊驅(qū)動模塊應(yīng)包括但不限于：——顯示面板驅(qū)動：支持面板初始化（含時序參數(shù)配置）、顯示開啟/關(guān)閉、分辨率切換等功能；初始化失敗時應(yīng)返回明確的錯誤碼；實現(xiàn)面板狀態(tài)監(jiān)測（如是否連接、是否正常工作）；——背光驅(qū)動：支持亮度調(diào)節(jié)，從最低亮度到最高亮度的切換時間≤500?ms；120?%10?ms內(nèi)關(guān)閉背光并記錄故障。圖像處理模塊圖像處理模塊應(yīng)包括：——圖像縮放：支持bilinear、bicubic等縮放算法，縮放后圖像的峰值信噪比≥30?dB；——色彩校正：支持白平衡調(diào)節(jié)、色域映射，校正后色彩誤差（ΔE）≤3；——動態(tài)對比度：根據(jù)輸入圖像的亮度分布自動調(diào)整對比度，響應(yīng)時間≤1幀周期。交互控制模塊輸入解析支持對物理按鍵（如電源鍵、音量鍵）、觸控信號、紅外遙控的解析，解析準(zhǔn)確率≥99%。指令執(zhí)行對解析后的指令進(jìn)行權(quán)限校驗（如“恢復(fù)出廠設(shè)置”需管理員權(quán)限），校驗通過后執(zhí)行對應(yīng)操作，執(zhí)行結(jié)果應(yīng)反饋（如通過LED指示燈閃爍提示成功/失?。０踩芾砟K權(quán)限管理通過加密的權(quán)限密鑰區(qū)分用戶等級，密鑰存儲在硬件安全區(qū)。固件校驗對加載的固件進(jìn)行完整性校驗和合法性校驗，校驗失敗則拒絕加載。接口設(shè)計接口定義模塊間接口應(yīng)通過文檔明確以下內(nèi)容：——接口名稱；——輸入?yún)?shù)：名稱、數(shù)據(jù)類型、取值范圍；T/HBSGX003T/HBSGX003—202544——輸出參數(shù)：名稱、數(shù)據(jù)類型、含義；——返回值：錯誤碼（如0表示成功，-1表示參數(shù)無效）；——調(diào)用約束。通信接口與外部設(shè)備（如主控板、調(diào)試工具）的通信接口應(yīng)滿足：——采用校驗機(jī)制：UARTSPI/I2CCRC（100?ms），（重試次數(shù)≤3仍失敗則觸發(fā)錯誤處理（如記錄日志）。代碼設(shè)計編碼GB/T28169注1：編碼規(guī)則旨在限制編程的自由度,以避免程序代碼變得難以理解。注2：編碼規(guī)則通常定義編程語言的子集或使用強(qiáng)類型編程語言(參見GB/T20438.7—2017的C.4.1,C語言在關(guān)鍵系統(tǒng)中的使用指南(MISRAC))。注3：關(guān)面向?qū)ο蟮捏w系架構(gòu)和設(shè)計的指南,見GB/T20438.7—2017中的附錄G。注4：編碼輸出物宜包含源代碼列表和代碼審核報告。宜使用以下編程手段來避免系統(tǒng)性失效：——變量和配置參數(shù)的范圍檢查和合理性檢查；——時間和(或)邏輯程序時序監(jiān)控,以檢測有缺陷的程序時序；——限制全局變量的數(shù)量或范圍。內(nèi)存管理動態(tài)內(nèi)存分配宜指定最大尺寸，分配失敗時應(yīng)返回錯誤并處理。動態(tài)分配的內(nèi)存應(yīng)在使用后釋放，通過工具（Valgrind）檢測無內(nèi)存泄漏。異常處理對可能發(fā)生的異常（如空指針、數(shù)組越界、除法溢出）進(jìn)行捕獲和處理，避免程序崩潰。異常發(fā)生時，應(yīng)記錄詳細(xì)日志（包括異常類型、發(fā)生位置、時間戳）。驗證要求驗證流程驗證應(yīng)遵循GB/T8566-2022第6章要求，按以下階段開展，前一階段通過后方可進(jìn)入下一階段：——設(shè)計驗證：驗證設(shè)計文檔的完整性、一致性；——代碼驗證：驗證代碼與設(shè)計的符合性、代碼質(zhì)量；——集成驗證：驗證模塊間接口的正確性；——系統(tǒng)驗證：驗證軟件整體功能、性能及安全性。設(shè)計驗證文檔審查審查以下設(shè)計文檔，審查人員應(yīng)包括設(shè)計、測試、質(zhì)量管理人員：——軟件需求規(guī)格說明書：是否覆蓋4.2.1的核心功能，需求描述是否清晰、可驗證；——架構(gòu)設(shè)計文檔：分層架構(gòu)是否符合5.1.1要求，模塊劃分是否滿足高內(nèi)聚、低耦合；T/HBSGX003T/HBSGX003—2025PAGEPAGE5——模塊設(shè)計文檔：模塊功能是否明確，接口定義是否完整；——審查通過標(biāo)準(zhǔn)：文檔應(yīng)無重大缺陷（如功能遺漏、接口沖突），輕微缺陷（如表述不規(guī)范）100?%。模型檢查應(yīng)對核心模塊的邏輯模型進(jìn)行檢查，確保無死鎖、無邏輯矛盾。代碼驗證靜態(tài)代碼分析宜使用工具檢測代碼，應(yīng)滿足：——無高危缺陷（如緩沖區(qū)溢出）；——中危缺陷數(shù)量≤5個/千行代碼；——代碼規(guī)范符合性≥95?%。單元測試對每個模塊開展單元測試，滿足：——測試用例覆蓋正常輸入、邊界輸入（如亮度值0和最大值）、異常輸入（如負(fù)數(shù)亮度值）；——所有測試用例執(zhí)行通過（無失敗）。集成驗證接口測試測試模塊間接口的正確性，包括：——參數(shù)傳遞：驗證輸入?yún)?shù)在正常范圍、邊界值、異常值時，接口的處理是否符合設(shè)計；——數(shù)據(jù)交互：驗證模塊間傳遞的復(fù)雜數(shù)據(jù)（如圖像幀）是否完整、無誤；——異常場景：模擬接口調(diào)用超時、模塊崩潰等場景，驗證依賴模塊的容錯能力。集成測試環(huán)境（HIL）系統(tǒng)驗證功能驗證測試用例覆蓋4.2.1的所有核心功能，每個功能點至少包含3個測試用例（正常場景、邊界場景、異常場景）?？煽啃则炞C穩(wěn)定性測試軟件在額定工作條件下連續(xù)運行100010000小時。環(huán)境適應(yīng)性在高低溫環(huán)境下各運行24小時，無崩潰、無功能異常。安全性驗證權(quán)限測試使用用戶級權(quán)限嘗試修改管理員級參數(shù)（如工廠校準(zhǔn)數(shù)據(jù)），驗證是否被拒絕。固件防護(hù)漏洞掃描使用工具檢測已知漏洞（如緩沖區(qū)溢出、命令注入），無高危漏洞。驗證記錄所有驗證活動應(yīng)形成記錄，包括：——驗證計劃：明確驗證目標(biāo)、范圍、方法、人員及時間安排；——測試用例：包含編號、測試目的、輸入、預(yù)期輸出、實際輸出；——缺陷報告：記錄發(fā)現(xiàn)的缺陷（嚴(yán)重度、復(fù)現(xiàn)步驟、整改建議）及整改結(jié)果；——驗證報告：匯總驗證結(jié)果，明確是否通過驗證。文檔管理要求設(shè)計階段文檔應(yīng)包含以下文檔：——軟件需求規(guī)格說明書：描述軟件的功能需求、性能需求、接口需求、環(huán)境需求；——架構(gòu)設(shè)計文檔：含架構(gòu)圖、分層說明、模塊劃分及模塊間關(guān)系；——模塊設(shè)計文檔：每個模塊的功能描述、接口定義、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、狀態(tài)機(jī)（如適用）；——接口規(guī)范文檔：匯總所有模塊間接口及外部通信接口的定義；——編碼規(guī)范文檔：明確命名規(guī)則、注釋要求、代碼格式等。驗證階段文檔應(yīng)包含以下文檔：——驗證計劃：見6.6條要求；——測試用例集：按模塊或功能分類，包含所有測試用例；——測試報告：按驗證階段（單元、集成、系統(tǒng)）分別編制，含測試結(jié)果、缺陷統(tǒng)計及分析；——缺陷跟蹤表：記錄缺陷ID、描述、嚴(yán)重度、狀態(tài)（未解決/已解決）、解決時間。交付文檔軟件交付時應(yīng)提供以下文檔：——用戶手冊：說明軟件的功能、操作方法、常見問題排查；——維護(hù)手冊：包含軟件架構(gòu)、模塊功能、故障診斷流程、日志