嵌入式系統(tǒng)概述(4)-資料下載頁(yè)
2025-05-15 10:39本頁(yè)面
【正文】 水文資料實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，防洪體系及水土質(zhì)量監(jiān)測(cè)、堤壩安全，地震監(jiān)測(cè)網(wǎng)，實(shí)時(shí)氣象信息網(wǎng)，水源和空氣污染監(jiān)測(cè)。在很多環(huán)境惡劣，地況復(fù)雜的地區(qū)，嵌入式系統(tǒng)將實(shí)現(xiàn)無(wú)人監(jiān)測(cè)。 70 智能家居 ?家居布線系統(tǒng) ?家庭電腦網(wǎng)絡(luò) ?音視頻系統(tǒng) ?智能照明系統(tǒng) ?家庭通訊系統(tǒng) ?空調(diào)暖通和水管理系統(tǒng) ?家庭安防系統(tǒng) ?家庭智能化集成系統(tǒng) ?家庭自動(dòng)化控制系統(tǒng) 71 72 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)方法 ?嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程 ?嵌入式系統(tǒng)調(diào)試方法 73 ?嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)的一般流程。主要包括 系統(tǒng)需求分析 (要求有嚴(yán)格規(guī)范的技術(shù)要求 )、 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 、軟硬件及機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì) 、 系統(tǒng)集成、系統(tǒng)測(cè)試 ，最終得到最終產(chǎn)品。 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)流程 74 系統(tǒng)需求分析 ?確定設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)目標(biāo)，并提煉出設(shè)計(jì)規(guī)格說(shuō)明書(shū)，作為正式設(shè)計(jì)指導(dǎo)和驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)的需求一般分 功能性需求 和 非功能性需求 兩方面。功能性需求是系統(tǒng)的基本功能，如輸入輸出信號(hào)、操作方式等；非功能需求包括系統(tǒng)性能、成本、功耗、體積、重量等因素。 75 ?體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 描述系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)所述的功能和非功能需求，包括對(duì)硬件、軟件和執(zhí)行裝置的功能劃分，以及系統(tǒng)的軟件、硬件選型等。一個(gè)好的體系結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)成功與否的關(guān)鍵。 76 ?硬件 /軟件協(xié)同設(shè)計(jì) 基于體系結(jié)構(gòu)，對(duì)系統(tǒng)的軟件、硬件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。為了縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，設(shè)計(jì)往往是并行的。 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作大部分都集中在軟件設(shè)計(jì)上 ，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)、軟件組件技術(shù)、模塊化設(shè)計(jì)是現(xiàn)代軟件工程經(jīng)常采用的方法。 77 ?系統(tǒng)集成 把系統(tǒng)的軟件、硬件和執(zhí)行裝置集成在一起，進(jìn)行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)單元設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤。 ?系統(tǒng)測(cè)試 對(duì)設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，看其是否滿足規(guī)格說(shuō)明書(shū)中給定的功能要求。 78 但是從設(shè)計(jì)過(guò)程的這些步驟中嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)過(guò)程中一個(gè)大概的流程， 在實(shí)際的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，有一些重要因素是必須要考慮的，包括 ： ?功耗； ?性能（速度與精度達(dá)到要求）； ?成本； ?用戶界面。 ?另外還必須考慮在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的每一步驟中所要完成的任務(wù)，在設(shè)計(jì)過(guò)程的每一步驟中再添加以下細(xì)節(jié)： ?必須在設(shè)計(jì)的每一個(gè)階段對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，以決定如何才能滿足規(guī)格說(shuō)明要求。 ?必須不斷地細(xì)化設(shè)計(jì)，添加細(xì)節(jié)。 ?必須不斷地核實(shí)設(shè)計(jì)，保證它依然滿足所有的系統(tǒng)目標(biāo)，如成本、速度、精度等。 79 ?嵌入式系統(tǒng)中的嵌入式處理器，由于其功能復(fù)雜、引腳繁多和運(yùn)行高速，很難用常規(guī)目標(biāo)機(jī)處理器的在線仿真器 ICE方式來(lái)開(kāi)發(fā)。目前，嵌入式系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)有 模擬開(kāi)發(fā)調(diào)試 、 嵌入式在線仿真和 遠(yuǎn)程調(diào)試 等幾種方法。 嵌入式系統(tǒng)開(kāi)發(fā)調(diào)試方法 80 ?模擬開(kāi)發(fā)調(diào)試 有許多調(diào)試工具都配有模擬器，它是完全基于主機(jī)的軟件，在主機(jī)上模擬了目標(biāo)機(jī)中處理器的功能和指令。它雖然簡(jiǎn)單可行，但是缺乏在線調(diào)試功能和實(shí)時(shí)仿真功能。而且，它也僅能模擬目標(biāo)處理器，無(wú)法模擬處理器有關(guān) I/O的功能。因此，模擬器常作為初步基本調(diào)試工具。 81 ?嵌入式在線仿真 ?ARM架構(gòu)處理器內(nèi)含嵌入式在線仿真器宏單元，可為JTAG調(diào)試提供相應(yīng)的接口。 ?JTAG是聯(lián)合調(diào)試行為組織的縮寫(xiě)。由于集成電路的集成度不斷提高，芯片的引腳不斷增加；此外，為了縮小體積，常常采用表面貼裝技術(shù)。因此，無(wú)法使用常規(guī)的在線仿真的方式。 JTAG為此制定了邊界掃描標(biāo)準(zhǔn)，只需 5根引腳就可以實(shí)現(xiàn)在線仿真的功能。該標(biāo)準(zhǔn)已被批準(zhǔn)為。它不但能測(cè)試各種集成芯片，也能測(cè)試芯片內(nèi)各類宏單元，還能測(cè)試相應(yīng)的印刷電路板。 ?同時(shí)，為了能達(dá)到實(shí)事跟蹤調(diào)試功能， ARM架構(gòu)處理器還內(nèi)含嵌入式跟蹤宏單元，通過(guò)邏輯分析儀來(lái)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)跟蹤調(diào)試的功能。所以， ARM架構(gòu)的 Embedded ICERT就是指嵌入式在線仿真及實(shí)時(shí)跟蹤調(diào)試。 82 ?遠(yuǎn)程調(diào)試 ?高檔處理器的調(diào)試常常采用這種方式，通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)駐留程序與主機(jī)通過(guò)串口、 Ether或 USB接口進(jìn)行連接，然后在駐留程序中編寫(xiě)各個(gè)功能模塊的測(cè)試程序，主機(jī)通過(guò)發(fā)收指令獲得目標(biāo)機(jī)的相應(yīng)信息。 ?在嵌入式系統(tǒng)中比較流行的駐留程序有 Angel、 Blob、 Red Boot等 83 作業(yè)
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