Chap12 嵌入式系统开发模式

ＣＨＡＰ１２　　　嵌入式系统开发模式概述处理器及硬件开发平台的选定操作系统选定开发环境选定

嵌入式系统开发模式概述最大特点：软硬件综合开发。原因： ,[object Object],[object Object]

嵌入式系统开发面临的挑战 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

嵌入式系统开发过程 Yes No 系统定义时期符合要求硬件设计制作软件设计实现软硬件集成功能性能测试产品系统总体设计

嵌入式系统生命周期产品定义硬件与软件划分迭代与实现硬件与软件集成接受测试维护与升级详细的硬件与软件设计产品发布

系统总体设计软硬件划分系统总体框架处理器选定操作系统选定开发环境选定

硬件设计制作功能模块图设计逻辑电路图设计硬件概要设计硬件详细设计硬件制作硬件测试 PCB 设计与制作 PCB 测试

软件设计实现软件概要设计软件详细设计软件实现软件测试

软件生存周期开发方法 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

瀑布模型 ,[object Object],计划需求分析体系结构设计编码测试运行维护维护阶段开发阶段定义阶段不够灵活，风险大

逐步求精开发模型 ,[object Object],说明体系结构设计建立测试说明体系结构设计建立测试

嵌入式系统分层设计模型

传统的嵌入式系统设计 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

软硬件协同开发 ,[object Object],[object Object],嵌入式软件开发嵌入式硬件开发嵌入式系统集成、测试、验证嵌入式软件开发嵌入式硬件开发嵌入式系统协同设计、测试、验证

协同设计与传统设计的区别 ,[object Object],[object Object]

处理器及硬件开发平台的选定 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

操作系统选定 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

操作系统与硬件平台的关系 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

操作系统与开发工具的关系 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

开发环境及工具选定 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],C ， C++ ，汇编

实时软件分析设计方法 DARTS 分析设计方法

DARTS 分析设计方法 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

嵌入式实时软件系统的生命周期 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

实例说明——机器人控制器系统控制面板 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],上电手动停止结束断电运行程序选择

[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],控制执行过程

需求分析与说明上电上电成功断电启动程序选择程序终止结束启动停止状态变迁图断电态通电态手动态运行态终止态挂起态

DARTS 设计方法 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

机器人控制器数据流图程序解释程序各语句按下按钮面板输入有效的面板输入运行开始结束动作命令动作确认 I/O 命令传感器值输入传感器输入传感器输出输出面板输出显示灯运行停止重启动轴块轴确认轴输入轴输出动作块面板输入有效性检查读传感器处理面板输入处理 I/O 命令处理动作命令向传感器输出输出动作轴数据接收确认输出到面板轴控制器读面板输入

[object Object],[object Object],[object Object],DARTS 设计方法

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I/O 依赖性 Device I/O Task App.Task ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

功能的时间关键性 ,[object Object],[object Object],event 1 event 2 Task 1 Task 2 Task 3 Task 3 deadline 1 deadline 2

[object Object],[object Object],[object Object],计算需求

功能内聚 ,[object Object],[object Object],event 1 F1(x) + F3(x) event 2 F2(x)

时间内聚 ,[object Object],[object Object],[object Object],Clock Tick event F1(x) + F2(y)+F3(z) F4(x)+F5(y)

周期执行 ,[object Object],[object Object],[object Object],F1 F2 F1 10HZ 10HZ 15HZ 15HZ F2

I/O 时间内聚功能内聚时间内聚

[object Object],[object Object],任务间通信模块信息隐藏模块数据存储区写数据读数据读数据任务 A 任务 B

任务同步模块源 S ：发事件信号 (E) S 目标 D ：等待事件 (E) D

任务设计 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],　　详细说明系统中各任务的设计考虑和执行流程，以利于程序员编制程序。

模块构筑 ,[object Object],[object Object],[object Object]

函数设计 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

函数设计 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

任务与系统集成 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

案例分析：车载实时信息终端

Agenda ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

汽车工业的发展 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

电子信息产业的发展 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

计算的定律摩尔 (Moore) 定律：每个 IC 芯片上晶体管数目翻一翻 /18 月麦特卡夫 (Metcalfe) 定律：网络价值同网络用户数量的平方成正比，即 N 个联结能创造 N×N 的效益吉尔德 (Gilder) 定律：主干网带宽每六个月增加一倍带宽 ( 吉尔德定律 ) 用户 ( 麦特卡夫定律 ) 硬件 ( 摩尔定律 ) 软件国际标准

计算的几种形式 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

计算的几种形式（续） ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

普及计算的领域 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

汽车电子的诞生 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

汽车电子的诞生（续） ,[object Object],[object Object]

汽车电子学科的特点 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

汽车电子的技术和领域 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

硬件 -- 传感器 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

硬件 -- 车载总线 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

硬件 -- 芯片，存储，显示等技术 ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]

软件 – 嵌入式操作系统 μC/OS-II

应用 – 电子仪表 ,[object Object],传统仪表电子仪表

应用 – 电子地图 ,[object Object]

应用 – 卫星定位 GPS ,[object Object]

应用 – 电子导航 ,[object Object],[object Object],[object Object]

应用 – 无线上网，免提电话 ,[object Object],[object Object]

应用 – 智能防盗 ,[object Object],[object Object],[object Object]

应用 – 车载娱乐 ,[object Object],[object Object],[object Object]

应用 – 故障诊断 ,[object Object],[object Object],[object Object]

应用 – 电子后视系统 ,[object Object],[object Object]

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我国研制成功汽车多功能卫星导航仪（具有 GPS 定位、数字地图功能，还集成了 DVD ）

总体目标通过本课题的研究，开发出集汽车实时信息指示、汽车诊断、远程服务、后视 / 侧视系统等功能的车载实时信息终端和智能化仪表系统；同时，研究该类系统的发展趋势，及开发该类系统的技术路线；实现关键部件的技术攻关（如汽车液晶显示器、无线通讯部件、后视 / 侧视电子系统等）；开发必要的研发 / 试验设备，从而形成由低到高的系列化产品开发能力。最终，实现车载实时信息终端和智能化仪表系统产品的自主开发，推动汽车电子技术的发展。

车载信息系统简介车载信息系统是为汽车驾驶员或乘客提供各种信息服务的电子系统。它包含车载信息终端和车外综合信息服务，借助移动通信技术与无线网络将两者整合为一。车载信息系统不仅是未来车内信息显示及娱乐设备，还是连接汽车与移动商务和交通信息服务的桥梁。

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