第四、与网络通信相结合。嵌入式系统设备的出现,使人们不再依赖PC机,用手机、PDA等嵌入式设备也可以上网和处理信息。
2.3 嵌入式系统的开发流程
嵌入式系统开发过程中,不仅运用到了硬件知识和软件知识,而且还涉及到了各个专业领域。软硬结合,首先要掌握软硬件两方面的知识,清楚硬件原理,硬件设计完成后软件编程,来实现各种功能。嵌入式系统面对的是使用者,所以首先要了解使用者需要的是什么,怎么样实现,怎么样把成本降到最低,怎么样把开发周期降到最低,等等一连串的问题都要使用户专业领域的知识来解答。
2.3.1 需求分析
需求分析,就是在项目开始时,了解项目的总体情况,需要解决的问题,达到的目标,来确定嵌入式系统的性能,存储容量和所需外设的要求。
首先,要分析具体的用户要求,具体到产品的功能,性能,价格,开发时间,还有功耗等问题。一般性能与成本是矛盾的,所以在给用户方案时需要综合权衡。
其次,初步的确定系统的硬件部分和软件部分,即系统设计过程中所要用到的硬件、软件清单。这项工作对于实现阶段的选择工作是有很大帮助的。在硬件部分,需要初步确定的有处理器、存储器、外部设备和一些其他的硬件模块。在软件部分,需要初步确定的有操作系统、编程语言、还有其他软件和库函数。
然后,反复几次检查需求分析的结论,确认项目的约束条件。在需求分析阶段的小问题会影响到后面项目实施的时间和麻烦,所以实施前需要反复几次检查分析结论,尽量避免问题的存在。约束条件,是项目实施过程中的不利因子,是限制项目准时圆满完成的决定性条件。所以,项目实施前必须把这些影响实施进度的不利因子都找出来,尽量找出解决的办法。
最后,概要设计。这是初步的设计,包括总体模型设计,硬件设计,软件设计,还有系统集成。这些设计都是比较粗糙的,主要是为了明确系统功能和需求,分清层次,为之后的设计做准备。
2.3.2 详细设计
详细设计,是根据需求分析的结果来设计出对应用户需求的嵌入式系统产品。
首先是审查需求分析的资料,设计体系结构。这在整个设计过程中都是非常重要的,经常审查分析资料,才能不让项目脱离正常轨道,保持正常发展。体系结构设计,描述系统功能实现的步骤。
其次是硬件和软件功能划分,分别进行硬件和软件的设计。先决策好硬件部分解决的问题和软件部分解决的问题,然后根据项目的具体要求,进度,还有约束条件,确定硬件、软件设计的次序。如果限定了硬件条件,可以先设计硬件部分;如果系统比较大或者复杂,可以硬件软件一起进行设计;其他情况下,可以先设计那些与硬件无关的软件。
最后是检查阶段。这里只需检查设计的系统结果是否达到预期即可。
2.3.3 实现阶段
首先,选择研发平台,包括处理器、操作系统、编程语言、板级支持包,还有其他硬件部分。硬件选择,是非常重要的环节,我们需要了解常用的处理器,知道处理器的特性,适合什么样的应用场所。
然后,软件研发。第一步,建立交叉研发环境,交叉研发环境,是在主机上研发可以在目标机上运行的程序;第二步,交叉编译和连接;第三步,重定位和下载;第四步,联机调试;第五步,验证软件;第优尔步,代码优化。
2.3.4 测试阶段
测试存在于一整个研发过程,包括有软程序测试、硬电路测试和模块测试。
第一个,硬件测试。硬件测试,测试的是硬件电路的功能和指标,包括可靠性测试和电磁兼容性测试;电磁兼容性需要解决的问题,就是抑制电磁干扰,提高抗干扰能力。
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