嵌入式原理嵌入式系统设计ppt课件.ppt

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1、第3章嵌入式系统的系统设计3-1设计方法论3-2需求分析3-3规格3-4系统分析与架构设计3-5设计硬件与软件组件3-6系统集成3-7质量保证3-1设计方法论采用方法论有以下三个重要理由：1．确认所做的每一件事情都是必须要做的。2．根据设计方法论可以发展出计算机辅助工具或是累积设计经验。汲取每一次产品开发的经验，再经过量化之后，可以发展出一套工具或是方法，让往后的产品设计步入自动化。3．遵循同一套方法论，可以让团队成员更容易彼此沟通。每个人都能在短时间内了解整体过程中将经历哪些过程，需要何种支持与接收到何种结果。不要画蛇添足！也不要只扫门前雪！熟能生巧！项目

2、经理总揽全局！3-1设计方法论设计方法论（DesignMethodology）3-1-1设计过程3-1-2设计流程的方法3-1-1设计过程设计过程的目标是做出一个有用且具有卖点的产品。一个产品的典型规格包含功能性、制造成本、性能表现、省电考虑和其他特性。【例】一台个人数字助理PDA必需具有个人辅助信息的软件和有趣的应用程序（功能性）制造成本大概需要在3、4千元以下必需具备开机速度快，操作上不能有意外的延迟现象等性能（性能表现）电力要能够维持一个星期以上3-1-1设计过程一般产品的设计过程的目标至少必须符合三种需求上市时间顾客总是想要一些新的功能，如果能够抢先

3、上市及时供应给顾客的话，销售数量自然会比其他同型产品来得高。引领时尚潮流！设计成本许多消费性产品对于价格非常敏感，所以产品厂商对于成本一般总是斤斤计较的。质量在设计之初，就必须考虑到可靠性和实用性。iPhone4的天线！3-1-1设计过程——设计过程中的几个重要步骤自上至下的设计需求和规格都对产品做比较详细的描述。规格只是描述产品的功能行为，并不说明如何建立系统。系统内部的建立方式是从架构设计开始建立，并且开始规划系统内应该有哪些组件。组件设计与实现包括软件模块与硬件模块。最后将这些组件加以集成，得到一个完整的系统。自下至上的设计在不清楚系统设计的情况下采用

4、，特别是没有建立这类系统的经验。采用由下至上设计的方式来边做边学，最后再通过这些经验重新调整系统，完成目标。3-1-1设计过程——一些重要的问题制造成本、性能要求、省电因素与用户接口。在设计过程中，考虑如下问题：分析设计的每个步骤以决定应该符合哪些规格。加入更详细的内容来加强设计。确认设计符合整体系统的目标，如价格、速度等。一个好的设计方法论可以让一个系统更快完成，而不至于受到外部和内部因素影响。一个好的系统也不该有臭虫（bug）的存在。实例火星气象卫星的失事原因1999年，美国所发射的一台火星气象卫星，没有在正确的时间点燃维持轨道的引擎，导致与火星距离太近

5、而失事。原因之一：美国JPL与LockheedMartin的工程师使用的计算单位不一样。JPL用的是牛顿，LockheedMartin用的是磅，双方都以为和对方用的是一样的单位。→计算出来的结果与真正的轨道差距4.45倍。3-1-2设计流程的方法设计流程（DeignFlow）指的是设计过程中所经历的过程步骤。常用的设计流程的方法瀑布模型（WaterfallModel）螺旋模型（SpiralModel）连续改进（SuccessiveRefinement）设计方法层次结构式设计流程瀑布模型（用户）需求通过分析确定产品的基本特性（技术）规格架构→系统组成将每个功能

6、面细分成许多组件（软件）编程＋硬件制作把这些小单元实现出来并且集成测试找出臭虫维护产品发布、臭虫修正以及升级等一旦某个阶段出现问题，可能需要逐级向上寻找bug。螺旋模型在每一个设计层次，设计者都会经历需求分析、构建与测试阶段。在设计过程中，不断加进前一设计周期所得的经验，逐渐构建更完善的系统。特点多重反复的方式会在复杂系统里加入足够的细节花费太长的时间。在时间因素影响产品成败时，螺旋模型便不太适用。由点到面！由浅入深！逐步推进！连续改进设计方法连续改进设计方法论是假设系统会建立好几次，最初的系统会是一种粗略的雏形，经过连续的方式不断改进。通过反复建立好几个越

7、来越复杂的系统，可以帮助设计者检验架构和技术，也可以帮助设计者避免错误。连续改进设计方式对于打算建立一种不熟悉的系统的设计者来说比较有意义。简易硬件与软件的同步设计流程初期阶段的需求与规格设计必须要同时考虑硬件与软件两方面。最后的阶段需要集成与测试整体系统。中间阶段采用独立分开方式设计。层次结构式设计流程同步工程（ConcurrentEngineering）问题：当越多人同时进行一个项目的时候，就越容易失去完整设计流程的轨迹。每个小型系统的设计者容易局限在自己的设计流程里。同步工程的目的采用一个较广泛的看法让整体流程最佳化。消除每个小型系统设计者之间的障碍，

8、以免设计者局限在自己的看法而无法与其他设计者进行沟通