【正文】 有些計算機體系結(jié)構(gòu) ， 死代碼會使編譯器產(chǎn)生更耗時的長轉(zhuǎn)移和分支轉(zhuǎn)移 ， 長代碼映象和頻繁的轉(zhuǎn)移會嚴重影響 CACHE的性能 。選擇的測試用例使每個用于判定的條件具有所有可能的邏輯值。 ?隨機測試 。 第 2講 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程 2． 4． 3． 2 嵌入式軟件的測試內(nèi)容 首先需要測試用例。如武器控制系統(tǒng)、工業(yè)自動化控制設(shè)備、醫(yī)療設(shè)備等。不同系統(tǒng)的指標要求不同。 （ 4）避免使用遞歸例程 。 第 2講 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程 2． 3． 2． 2 在主機系統(tǒng)上驗證軟件 不是必需的，一般用在目標系統(tǒng)的硬件沒有完善的情況下的前期驗證，因為最終結(jié)果仍需要在目標系統(tǒng)上驗證。 使用 Makefile的開發(fā)環(huán)境需要制作 Makefile來管理和控制項目的開發(fā) ， 可自己手寫 ， 也可借助某些自動化工具 ， 這種開發(fā)工具是 GCC， SDS Cross Compiler。 第 2講 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程 2． 3． 1． 5 關(guān)于評估板 為了方便嵌入式系統(tǒng)的開發(fā) ， 目前一般采用的方式是先使用 評估板 進行開發(fā) ， 當開發(fā) 、 調(diào)試 、 運行成功以后 ， 再根據(jù)評估板使用的硬件 ， 裁剪一般應(yīng)用中不需要的硬件 ， 最后做成 產(chǎn)品板 大量生產(chǎn) 。 （ 9） OS是否有可伸縮性 。 有些 OS允許用戶打開特殊的調(diào)試層 ，深入 OS內(nèi)部去跟蹤調(diào)用一些有助于解決應(yīng)用程序問題的功能；有的 OS提供源碼 。 如果需要盡快發(fā)售產(chǎn)品 ， 從而獲得競爭力 ， 盡可能購買硬件 ， 自制的越少越好 。 一種新的處理器并非所有的 EOS都支持 ， 還要考慮開發(fā)語言和交叉編譯器的支持 。 原則是應(yīng)當讓處理器的能力同項目的技術(shù)指標匹配 ， 參考需求分析和系統(tǒng)設(shè)計文檔資料 。 開發(fā)工具包括 交叉編譯器 、 連接定位器 、 加載程序 和 調(diào)試器 等 。 如果系統(tǒng)因某種問題 ， 軟件不能正常運行時 ， 就可能不去 “ 喂狗 ” ， 此時 “ 狗 ” 就叫了 ， 自動重新啟動整個系統(tǒng) 。 ?實時性 。 ?硬件寄存器 。 如算法設(shè)計 、 軟件架構(gòu) 、 抽象接口等 。 ?OS是否需要嵌入 ？ 簡單軟件 、 一項或少量任務(wù) 、 軟實時系統(tǒng)可不嵌入 OS；否則應(yīng)使用現(xiàn)成的嵌入式 OS， 加快開發(fā)進度 ， 確保系統(tǒng)性能 。 —— 檢查方法：評審；會簽；同行審查等 。 供電是個需要重點考慮的問題 。第 2講 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程 —— 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計與一般的硬件設(shè)計、軟件開發(fā)不同。 第 2講 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程 2． 1． 1． 2 用戶需求確認 產(chǎn)品和用戶需求應(yīng)形成文檔，并由用戶確認。 第 2講 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程 2． 1． 4 確定項目約束條件 約束條件屬于項目實施過程中的不利因素 ， 是限制項目按時圓滿完成任務(wù)的內(nèi)部和外部因素 ， 是一種風險分析 。 ?成本 、 物理特性 （ 尺寸重量 ） 、 耗電量是否是產(chǎn)品成功的關(guān)鍵因素 ？ 專用產(chǎn)品不是 ， 而大眾產(chǎn)品 （ 消費類電子產(chǎn)品 ） 就是 ， 需仔細考慮軟硬件協(xié)同設(shè)計和多種因素 。 應(yīng)充分利用軟件工程的方法設(shè)計軟件 ， 移植性要好 。 設(shè)計寄存器的地址 、 位地址 、 位含義 ， 寄存器讀寫方式 （ I/O端口還是命令序列 ） ， 使用寄存器的時序要求或其它約束 。 充分考慮嵌入式系統(tǒng)軟件的實時性問題 。 第 2講 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程 2． 2． 1． 7 設(shè)計檢查 檢查設(shè)計的正確性 。 開發(fā)工具必須安裝在桌面系統(tǒng)上 （運行 Windows或 UNIX/Linux操作系統(tǒng) ） ， 即可開展開發(fā)工作了 。 選擇處理器的主要指標是系統(tǒng)需要的速度、 處理數(shù)據(jù)的字寬 、 是否需要浮點運算 、 外部接口的集成情況等 。 第 2講 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程 （ 5） 調(diào)試支持 。 如果時間充裕 ， 可以自己設(shè)計硬件 ， 降低成本 。 這些都便于用戶的調(diào)試工作 。 具有可伸縮性的 OS具有使用的靈活性 ， 用戶可以方便地裁剪不需要的部分 ， 降低對硬件的資源要求 ， 不必要的系統(tǒng)功能會消耗系統(tǒng)內(nèi)存資源 。 嵌入式處理器廠商通?？擅赓M提供評估板供用戶使用 。 而 IDE具有友好的人機界面 ， 方便管理和控制項目的開發(fā) ， 如 CodeWarrior。目前有些嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)工具提供商提供了在開發(fā)主機上驗證目標系統(tǒng)的手段。遞歸程序需要使用很大的堆棧，消耗大量內(nèi)存，可能造成堆棧溢出，導(dǎo)致程序崩潰。硬件測試還包括可靠性測試和電磁兼容性測試。 2． 4． 1． 4 提高性能 測試最優(yōu)系統(tǒng)性能，找到并清除死代碼及無效代碼，幫助確認軟件已經(jīng)完全挖掘出硬件潛力，避免硬件重新設(shè)計。測試用例來源包括標準用例集和用戶自行設(shè)計。 效率最低 。 第 2講 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程 2． 4． 4． 3 灰盒測試 白盒測試需要緊密聯(lián)系到代碼的內(nèi)部細節(jié) ， 維護起來較困難；黑盒測試可以完成系統(tǒng)的功能測試 ， 效率高一些 ， 但是無法遍歷代碼實現(xiàn)的所有細節(jié) 。 2． 4． 5． 3 處理器硬件對性能測試的支持 許多處理器硬件配備了性能監(jiān)測計數(shù)器 。 應(yīng)將死代碼清除出去 ， 減少代碼映象的長度 。 ?條件覆蓋 。 基于以前進行軟件測試及測試類似程序的工作經(jīng)驗 。 ?由于實時性與同時性很難同時滿足，大多數(shù)測試集中于實時行為； ?由于大多數(shù)實時系統(tǒng)有資源約束，應(yīng)進行更多的性能與可用性測試； ?可以使用一些實時跟蹤工具測試代碼的覆蓋率； ?對可靠性的測試級別要比一般應(yīng)用軟件嚴格得多。 2． 4． 1． 3 開發(fā)關(guān)鍵性任務(wù)軟件 對于關(guān)鍵性的系統(tǒng)，關(guān)鍵性的軟件模塊尤其需要重視測試工作。 硬件測試 主要完成硬件電路的功能和性能指標的測試，功能在電路設(shè)計和實現(xiàn)中考慮，測試的重點在于性能指標。應(yīng)使用專為嵌入式系統(tǒng)建立的函數(shù)庫。 如軟件調(diào)試（ 軟件仿真器 ） 和硬件調(diào)試 （ 仿真調(diào)試器 ） ； OS內(nèi)核調(diào)試和 OS應(yīng)用程序調(diào)試 ， 這些都需要目標運行平臺和調(diào)試器的支持 。 按照使用方式 ， CDE主要分為使用 Makefile和 IDE兩種類型 。 如果開發(fā)的是應(yīng)用軟件 ， 可以考慮；如果開發(fā)的是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序 ， 則是最佳選擇 。 如果用戶的設(shè)備沒有驅(qū)動程序支持 ，則必須開發(fā) ， 一般 OS會提供開發(fā)的模板代碼 。 第 2講 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程 （ 4） OS是否包括特殊的調(diào)試支持 。 （ 2） 目標市場機會 。 主要指嵌入式操作系統(tǒng)的支持 。 主要考慮： （ 1） 處理速度 。 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)一般先選擇處理器 ， 一旦確定了處理器 ， 廠商會提供所需要的開發(fā)工具 （ 原廠提供或第三方合作廠商提供 ） 。 CPU啟動后 ， 軟件啟動 WatchDog定時器 ， 正常運行時軟件定期對監(jiān)視計時器復(fù)位 （ “ 喂狗 ” ） ，WatchDog始終不會數(shù)到 0。 大型軟件復(fù)雜 ， 充分利用軟件設(shè)計的基本原理 （ 抽象 、 分解與模塊化 、 低耦合高內(nèi)聚 、 封裝 、 接口和實現(xiàn)分離等 ） 來構(gòu)建軟件 。 列出硬件所用到的所有端口 ， 端口地址 ， 端口屬性 （ 只讀 、 只寫、 讀寫 ） ， 能寫入端口的所有命令和命令序列的意義 ， 狀態(tài)端口的意義 。 指先設(shè)計與硬件無關(guān)的軟件 ， 或雖與硬件有關(guān) ， 但可兼容的軟件 。 第 2講 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程 2． 2． 1． 2 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計 描述系統(tǒng)的功能如何實現(xiàn) ， 取決于以下一些因素： ?系統(tǒng)是硬實時系統(tǒng)還是軟實時系統(tǒng) ？ 硬實時系統(tǒng)應(yīng)進行定時分析 。 采用現(xiàn)成的硬件模塊 （ 開發(fā)階段采用 —— 開發(fā)板 、 評估板 ， 快 ，成本高 ） 還是自己設(shè)計 （ 生產(chǎn)階段采用 ， 量大 ， 成本低 ） ？ 第 2講 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過程 2． 1． 3 需求分析結(jié)果檢查 需求分析未必準確 、 全面 ， 從以下判據(jù)審查需求分析結(jié)果： ?噪聲 ：不相干的信息； ?只字不提 ：漏掉的信息； ?超前規(guī)定說明 ：一些本應(yīng)在設(shè)計階段才能提出來的信息 ， 不是需求分析內(nèi)容； ?矛盾 ：不相容的技術(shù)指標和約束； ?模棱兩可 ：解釋不唯一； ?超前引用 ：未明確定義就引用 ， 難于讀懂； ?一廂情愿 ：無法實現(xiàn)的需求 ， 不能被驗證或測試 。 （ 4） 功耗 。 ?硬件設(shè)計 ：電路模塊設(shè)計 、 元器件選型 、 電路板設(shè)計 、 仿真 、分析 、 實現(xiàn) 、 測試等； ?軟件設(shè)計 ：需求分析 、 概要設(shè)計 、 詳細設(shè)計 、 編碼 、 測試等 。從以下問題確認用戶需求 : 1. 系統(tǒng)用于什么任務(wù)？ 2. 系統(tǒng)的輸入是什么？ 3. 系統(tǒng)