嵌入式系统原理与设计-第2章.ppt

第2章 嵌入式系统设计,软件和硬件独立的设计方法,自顶向下的设计方法,本章主要内容,2.1 统一建模语言UML2.2 需求2.3 规格说明2.4 体系结构设计2.5 设计硬件构件和软件构件,2.1 统一建模语言UML,UML是面向对象的软件建模语言。,UML发展历史：,UML基本元素（五大类图）：,用例图静态图 包括类图、对象图和包图行为图 包括状态图和活动图交互图 包括顺序图和合作图实现图 包括构件图和配置图,返回章首,2.2 需求,需求分析是发现、求精、建模、规格说明和复审的过程。,有一个传统游戏：传话。是一个人说一点东西，然后一个一个传下去。不管多么简单的一个内容，传到最后总能出现意想不到的内容。可见，需求分析不是一个简单的事情。,需求信息的获取,1.访谈2.简易的需求说明书这种方法需要遵守以下准则：制定会议和参加会议的规则。会议要在中立的地点举行，开发者和用户双方一起参加。提出一个议事日程，这个日程应该足够正式，以便能涵盖所有的要点；同时，这个日程又应该足够非正式，以便鼓励自由思维。由一个“协调人”来主持会议。使用一种“定义机制”（例如，工作表、图表等）。,需求定义,嵌入式项目的需求通常分为以下三类：功能性需求非功能性需求伪需求,需求表格样式,示例 2-1 电子血压仪,电子血压仪是医疗设备，用在医院、家庭中测量血压的仪器。使用简单、便于测量、便携并且精确是电子血压仪的设计思想。,需求表格样本,返回章首,2.3规格说明,规格说明相比需求表格来说更精确一些，起到客户和生产者之间的合同作用，也是需求阶段的最终成果。,电子血压仪的用例图,通过UML用例图，对需求定义中的功能部分进行详细的定义,血压测量仪系统的协作图,图2-6 Console类继承关系,图2-7 Display类继承关系,图2-8 DataCollector类继承关系,图2-9 Communicatin类继承关系,图2-10 血压测量仪UML顺序图,返回章首,2.4体系结构设计,体系结构是系统整体结构的一个计划，而后用于设计搭建整个体系结构的构件。,移动菜谱仪的体系结构,移动菜谱仪的硬件和软件体系结构,返回章首,2.5设计硬件构件和软件构件,体系结构描述告诉我们需要什么样的构件。构件设计使得构件与体系结构和规格说明一致。构件通常既包括硬件和软件模块。,软硬件设计实例打印机,图2-13 绘图过程的抽象,1.硬件设计,图2-14 HP DesignJet绘图仪电子设备原理图,图2-15 DesignJet绘图仪的主要操作,图2-16 DesignJet绘图仪的处理器支持ASIC,图2-17 DesignJet绘图仪的绘图笔接口ASIC,图2-18 DesignJet绘图仪托架ASIC,2.软件设计,创建了一个软件开发环境，这个软件开发环境并不需要硬件平台支撑，而且能够极大地提高程序员的开发效率。为绘图仪设计的软件开发环境允许软件运行在Unix工作站或目标平台上。主处理器软件是在一个由内部设计的实时操作系统上开发的运行在主处理器上的软件包括一个分析程序和一个光栅化程序。,返回章首,