嵌入式系統開發設計

嵌入式系統設計的主要任務是定義系統的功能、決定系統的架構，并將功能映射到系統實現架構上。系統架構既包括軟件系統架構也包括硬件系統架構。

嵌入式系統設計具有以下特點： 軟、硬件協同并行開發； 微處理器的類型多種多樣； 實時嵌入式操作系統具有多樣性； 與通用系統開發相比，可利用系統資源很少； 應用支持少； 要求特殊的開發工具； 軟、硬件都要很健壯； 調試很困難。

開發模型與設計流程 :

嵌入式系統的開發也可以采用軟件工程中常見的開發模型，主要包括瀑布模型、螺旋模型、逐步求精模型及層次模型。

（1）瀑布模型。

瀑布模型由五個主要階段構成：

需求分析階段確定目標系統的基本特點；

系統結構設計階段將系統的功能分解為主要的構架；

編碼階段主要進行程序的編寫和調試；

測試階段檢測錯誤；

最后一個是維護階段，主要負責修改代碼以適應環境的變化，并改正錯誤、升級。各個階段的工作和信息總是由高級的抽象到較詳細的設計步驟單向流動，是一個理想的自頂向下的設計模型。

（2）螺旋模型。

螺旋模型假定要建立系統的多個版本，早期的版本是一個簡單的試驗模型，用于幫助設計者建立對系統的直覺和積累開發此系統的經驗，隨著設計的進展，會創建更加復雜的系統。在每一層設計中，設計者都會經過需求分析、結構設計、測試三個階段。

（3）逐步求精模型。逐步求精模型是一個系統被建立多次，第一個系統被作為原型，其后逐個將系統進一步求精。當設計者對正在建造的系統的應用領域不是很熟悉時，這個方法很有意義。通過建造幾個越來越復雜的系統，從而精煉系統，使設計者能檢驗架構和設計技術。此外，各種迭代技術也可僅被局部完成，直到系統最終完成。

（4）層次模型。許多嵌入式系統本身是由更多的小設計組成的，完整的系統可能需要各種軟件構件、硬件構件。這些部件可能由尚需設計的更小部件組成，因此從最初的完整系統設計到為個別部件的設計，設計的流程隨著系統的抽象層次的變化而變化，從最高抽象層次的整體設計到中間抽象層次的詳細設計，再到每個具體模塊的設計，都是逐層展開的，其中每個流程可能由單個設計人員或設計小組來承擔，每個小組依靠其他小組的結果，各個小組從上級小組獲得要求，同時上級小組依賴于各個分組設計的質量和性能。而且，流程的每個實現階段都是一個從規格說明到測試的完整流程 。

嵌入式系統設計不同于傳統的軟件設計，如圖 12-11 所示。經常包含硬件設計和軟件設計，其中前端活動，如規格說明和系統架構，需要同時考慮硬件和軟件兩個方面。

后端設計，如系統集成和測試要考慮整個系統。在中間階段中，軟件和硬件構件的開發彼此相互獨立，并且大多數的硬件和軟件的工作能夠相對獨立地進行。最后，要將經調試后正確無誤的可執行程序固化到目標機上。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的嵌入式系统开发设计的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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