嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法(具體設(shè)計)

1、第2章 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法講授： 韓潔瓊J第2章 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法1 設(shè)計準(zhǔn)則2 設(shè)計步驟3 開發(fā)平臺4 測試技術(shù)5 主要性能6 設(shè)計素材設(shè)計準(zhǔn)則（設(shè)計準(zhǔn)則（1 1）1.1 工程意識 嵌入式系統(tǒng)設(shè)計是一個實際的工程問題，它需要以簡潔、可靠和低成本的方式實現(xiàn)指定的目標(biāo)，即完成預(yù)先確定的性能指標(biāo)。 工程項目則必須在指定的時間內(nèi)取得成功，不允許失敗，因此在實施過程中應(yīng)盡可能地采用成熟的技術(shù)(技術(shù)可行性）。 科學(xué)研究以發(fā)現(xiàn)事物內(nèi)在規(guī)律為主要任務(wù)，是一種探索過程，它允許有失敗、也允許有較長的研究時間。設(shè)計準(zhǔn)則（2）1.2 目標(biāo)意識 嵌入式系統(tǒng)通常是面向特定應(yīng)用特定應(yīng)用的，只要完成指定指定的任務(wù)即可

2、。在完成任務(wù)的前提下，多余的硬件、軟件應(yīng)該刪除。 設(shè)計準(zhǔn)則（3） 設(shè)計者需要考慮產(chǎn)品的開發(fā)、生產(chǎn)和使用等環(huán)節(jié)中的綜合成本； 在開發(fā)階段，需要考慮開發(fā)成本，如人力、時間、工具投入等費用； 作為產(chǎn)品，它的生產(chǎn)成本應(yīng)該控制在應(yīng)用場合所允許的范圍之內(nèi)，否則即使完成了指定功能，也難以實際推廣應(yīng)用（性價比）； 在使用過程中，維護、使用年限等潛在的成本應(yīng)該在設(shè)計和開發(fā)階段進行考慮。設(shè)計準(zhǔn)則（4）1.4 方案的合理性 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計可以看作工程問題的解決方案，通常不可能達到最優(yōu)的方案，但可以使解決方案是合理的、趨于最優(yōu)的。 方案的合理性可以從所設(shè)計的系統(tǒng)是否能以簡潔、可靠而較少的代價來完成指定功能的角度來衡

3、量。設(shè)計準(zhǔn)則（5）1.5 平臺意識 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的平臺資源包括各種開發(fā)工具（如仿真器、半成品用戶板等） 、已被驗證的設(shè)計方案、功能模塊和子程序等。 平臺意識是指技術(shù)人員在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計和開發(fā)的過程中，盡可能地使用平臺資源，以提高工作效率和所開發(fā)的嵌入式系統(tǒng)的質(zhì)量；同時不斷積累和發(fā)展平臺資源。設(shè)計準(zhǔn)則（設(shè)計準(zhǔn)則（6）1.6 單片意識 能用一個芯片完成的事，最好不要用多個芯片去做。 如在設(shè)計系統(tǒng)時，有效地選擇高集成度的微處理器等。第二講第二講 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法1 設(shè)計準(zhǔn)則2 設(shè)計步驟3 開發(fā)平臺4 測試技術(shù)5 主要性能6 設(shè)計素材用戶需求分析編寫任務(wù)說明書方案設(shè)計硬件電路

4、制作軟件程序編制資料總結(jié)軟硬件聯(lián)調(diào)性能測試合格？維護和改進現(xiàn)場試運行正常？設(shè)計步驟（設(shè)計步驟（1）嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的流程圖NoNo2.1 需求分析 1） 主要了解用戶對嵌入式系統(tǒng)功能的要求、使用場合，最好讓用戶能夠提供詳細的文檔；2） 同時需要了解用戶對成本、所允許的開發(fā)時間，能提供的費用及相關(guān)開發(fā)條件（資料、人力、設(shè)備、場所）等相關(guān)信息。用戶需求分析編寫任務(wù)說明書方案設(shè)計硬件電路制作軟件程序編制資料總結(jié)軟硬件聯(lián)調(diào)性能測試合格？維護和改進現(xiàn)場試運行正常？設(shè)計步驟（設(shè)計步驟（2）嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的流程圖NoNo2.2 編寫設(shè)計任務(wù)書1）如果用戶已提供詳細的任務(wù)說明書，這一步可 以省略。2）通常需要設(shè)

5、計人員與用戶協(xié)商，重新編寫。要明確所需達到的功能、相應(yīng)的指標(biāo)以及測試、 驗收方法等。用戶需求分析編寫任務(wù)說明書方案設(shè)計硬件電路制作軟件程序編制資料總結(jié)軟硬件聯(lián)調(diào)性能測試合格？維護和改進現(xiàn)場試運行正常？設(shè)計步驟（設(shè)計步驟（3）嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的流程圖NoNo2.3 方案設(shè)計1）根據(jù)任務(wù)書的要求，考慮限制條件，初步提出 幾種可行的方案；2）對方案進行初步論證，如理論分析、計算，或 部分電路的模擬實驗；選擇一種進行實施；3）微處理器的選擇是最關(guān)鍵的一步，需要考慮的 方面：處理能力、開發(fā)環(huán)境、芯片的價格和貨 源、設(shè)計者的熟悉程度等；2.3 方案設(shè)計4）功能分配 把目標(biāo)功能進行劃分，部分讓硬件完成，其余

6、部分用軟件來完成，。5）設(shè)計方案的表達 可用文字、結(jié)構(gòu)示意圖、數(shù)據(jù)表格等形式來描 述硬件和軟件兩個方面的內(nèi)容，按功能分層、 逐步細化的方式進行表達，力求系統(tǒng)而詳盡。 （ 方案設(shè)計是知識含量最高的環(huán)節(jié)。依賴于 設(shè)計者的知識積累程度和技術(shù)水平的高低）用戶需求分析編寫任務(wù)說明書方案設(shè)計硬件電路制作軟件程序編制資料總結(jié)軟硬件聯(lián)調(diào)性能測試合格？維護和改進現(xiàn)場試運行正常？設(shè)計步驟（設(shè)計步驟（4）嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的流程圖NoNo2.4 硬件電路制作1）繪制原理圖：Protel99（DXP）,Orcard, Pads20002）繪制制版圖：要已知元件的封裝3）線路板加工：目前外加工一般710天4）元器件采購：本

7、地電子市場、外地郵購5）線路板焊接：需要掌握多種焊接方式6）初步測試： 如電源電路、獨立的模擬 電路等 （硬件制作與軟件編程可同時進行)用戶需求分析編寫任務(wù)說明書方案設(shè)計硬件電路制作軟件程序編制資料總結(jié)軟硬件聯(lián)調(diào)性能測試合格？維護和改進現(xiàn)場試運行正常？設(shè)計步驟（設(shè)計步驟（5）嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的流程圖NoNo2.5 軟件編程1）選擇編程語言：如匯編或C語言等，根據(jù)實際情 況進行；2）選擇操作系統(tǒng)：根據(jù)所設(shè)計的嵌入式系統(tǒng)的復(fù)雜 的程度來確定；3）按層次分解任務(wù)（軟件系統(tǒng)分析）：通常用框圖 把任務(wù)逐層分解成模塊、子程序，先文字或C語 言或其它輔助工具進行初步描述；4）按框圖編程：這是一個翻譯過程；5）

8、盡可能采用已被驗證的軟件模塊（平臺資源）；6）軟件模塊最好一邊寫一邊調(diào)，及時糾正錯誤，提 高效率。用戶需求分析編寫任務(wù)說明書方案設(shè)計硬件電路制作軟件程序編制資料總結(jié)軟硬件聯(lián)調(diào)性能測試合格？維護和改進現(xiàn)場試運行正常？設(shè)計步驟（設(shè)計步驟（6）嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的流程圖NoNo2.6 軟硬件調(diào)試1）需要采用仿真器(開發(fā)平臺)，通常對子程序、 模塊逐個調(diào)試，調(diào)試好的程序塊可加入調(diào)試程 序中運行；2）合理的調(diào)試順序為：顯示驅(qū)動程序、按鍵響應(yīng) 程序、參數(shù)設(shè)置程序、其它功能程序(如計算 程序、輸出控制、通信程序等)；3）聯(lián)調(diào)的實質(zhì)就是糾正設(shè)計者在軟硬件開發(fā)過程 中產(chǎn)生的各種錯誤(語法、邏輯錯誤)。用戶需求分析編

9、寫任務(wù)說明書方案設(shè)計硬件電路制作軟件程序編制資料總結(jié)軟硬件聯(lián)調(diào)性能測試合格？維護和改進現(xiàn)場試運行正常？設(shè)計步驟（設(shè)計步驟（7）嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的流程圖NoNo2.7 性能測試1）性能測試是一個重要環(huán)節(jié)，開發(fā)是否成功由這 環(huán)節(jié)來驗證。如果未達到預(yù)定的性能指標(biāo)，就 要不同程度的修改或返工；2）測試人員需要根據(jù)設(shè)計任務(wù)書，先確定測試的 具體內(nèi)容、方法、步驟及工具等，編寫項目的測 試任務(wù)書；3）通常開發(fā)和測試的人數(shù)比為 1：1.52用戶需求分析編寫任務(wù)說明書方案設(shè)計硬件電路制作軟件程序編制資料總結(jié)軟硬件聯(lián)調(diào)性能測試合格？維護和改進現(xiàn)場試運行正常？設(shè)計步驟（設(shè)計步驟（8）嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的流程圖NoNo2.

10、8 資料總結(jié)1）技術(shù)文檔包括用于描述原理樣機的結(jié)構(gòu)、 功能、操作等信息；2）總結(jié)開發(fā)過程中的經(jīng)驗和教訓(xùn)，積累自己 的平臺資源，包括被驗證的硬件模塊和軟 件模塊，以及在軟硬件聯(lián)調(diào)時，出現(xiàn)的故 障現(xiàn)象、故障原因及解決辦法等經(jīng)驗；3）這是設(shè)計者總結(jié)開發(fā)過程，提高技術(shù)水準(zhǔn) 的有效環(huán)節(jié)，應(yīng)加以重視。用戶需求分析編寫任務(wù)說明書方案設(shè)計硬件電路制作軟件程序編制資料總結(jié)軟硬件聯(lián)調(diào)性能測試合格？維護和改進現(xiàn)場試運行正常？設(shè)計步驟（設(shè)計步驟（9）嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的流程圖NoNo2.9 現(xiàn)場試運行1）原理樣機在實驗室或生產(chǎn)廠家完成開發(fā)測試后，還需要進行現(xiàn)場測試。有些設(shè)計缺陷、樣機的環(huán)境適用性等必須在現(xiàn)場運行后才能發(fā)現(xiàn)

11、；2）發(fā)現(xiàn)問題后還需要不同程度的改進或返工；3）樣機只有通過實際應(yīng)用場合的長時間考驗，才算真正的開發(fā)成功，才能稱為產(chǎn)品。設(shè)計步驟（設(shè)計步驟（9 9）用戶需求分析編寫任務(wù)說明書方案設(shè)計硬件電路制作軟件程序編制資料總結(jié)軟硬件聯(lián)調(diào)性能測試合格？維護和改進現(xiàn)場試運行正常？設(shè)計步驟（設(shè)計步驟（10）嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的流程圖NoNo2.10 維護和改進1）產(chǎn)品維護通常由生產(chǎn)廠家來完成，但有時 較為深入的技術(shù)問題需要產(chǎn)品的開發(fā)者協(xié) 助解決；2）產(chǎn)品有一個生命周期，當(dāng)他的功能不能滿 足使用者的需要時，就需要改進或研制同 類新產(chǎn)品；3）研發(fā)人員對產(chǎn)品的維護和改進責(zé)任通常在 開發(fā)合同中約定。第二講第二講 嵌入式系統(tǒng)

12、的設(shè)計方法嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法1 設(shè)計準(zhǔn)則2 設(shè)計步驟3 開發(fā)平臺4 測試技術(shù)5 主要性能6 設(shè)計素材3.1開發(fā)平臺的組成1）開發(fā)平臺：由開發(fā)工具和應(yīng)用資源組成；2）開發(fā)工具：包括仿真環(huán)境（仿真器、計算機、開發(fā)軟件）、燒寫器以及其它輔助調(diào)試的工具等，其中最重的是仿真器和軟件開發(fā)環(huán)境IDE；3）應(yīng)用資源：包括單片機廠家提供的子程序庫、部件的應(yīng)用實例等資料，以及設(shè)計者在開發(fā)過程中不斷積累的軟件模塊、硬件方案（被實踐驗證是正確的資料）。開發(fā)平臺（開發(fā)平臺（1 1）3.3 仿真工具1）功能：仿真器與計算機、配套的軟件集成開發(fā)環(huán)境(IDE)一起協(xié)調(diào)工作，相當(dāng)于一個運行狀態(tài)可以人為控制的單片機，實現(xiàn)斷點設(shè)

13、置、變量觀察修改；應(yīng)用程序的編輯、編譯、連接、下載等功能2）仿真器技術(shù)： Bondout 、HOOKS 、JTAG技術(shù)3）JTAG的優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單、成本低、通用性好；4）JTAG的實現(xiàn)：芯片中嵌入JTAG調(diào)試模塊，配合 JTAG仿真器和IDE來實現(xiàn)仿真調(diào)試；5）JTAG仿真器種類：并口下載頭、并口仿真器、 USB 接口的仿真器等。開發(fā)平臺（開發(fā)平臺（2 2）3.3 3.3 開發(fā)平臺開發(fā)平臺組建1） 在計算機上安裝ADS1.2：在計算機上安裝ARM公司開發(fā)的集成調(diào)試環(huán)境ADS1.2；2）設(shè)置相應(yīng)的工程模板：啟動ADS1.2，參照ARM嵌入式系統(tǒng)實驗教程一 3）安裝EasyJTAG-H仿真器的驅(qū)動

14、程序：具體安裝步驟參見光盤中文件“EasyJTAG-H仿真器的安裝與應(yīng)用.pdf”的提示，驅(qū)動程序在光盤“ARM嵌入式系統(tǒng)實驗教程（一）第2章H-JTAG”。開發(fā)平臺（開發(fā)平臺（3 3）3.3 3.3 開發(fā)平臺開發(fā)平臺組建4）EasyJTAG-H一端接計算機并口，另一端接嵌入式開發(fā)實驗箱，給發(fā)評估板加上穩(wěn)壓電源；5）啟動ADS1.2，調(diào)入光盤上“ARM嵌入式系統(tǒng)實驗教程一”目錄下的某個實驗代碼的工程文件，進行調(diào)試；6）提示：由于H-JTAG驅(qū)動程序的缺陷，目錄名稱用全英文，目錄級數(shù)不要太長。開發(fā)平臺（開發(fā)平臺（3 3）集成開發(fā)平臺集成開發(fā)平臺 ADS1.2 集成開發(fā)平臺集成開發(fā)平臺 ADS1.

15、2ARM匯編編譯器選項：匯編編譯器選項：CPU-ARM920T，小端對齊，小端對齊，ARM指令格指令格式，無浮點運算式，無浮點運算 第二講 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法1 設(shè)計準(zhǔn)則2 設(shè)計步驟3 開發(fā)平臺4 測試技術(shù)5 主要性能6 設(shè)計素材4.1 測試原因1）糾正軟件錯誤 尋找軟件中的錯誤，實現(xiàn)預(yù)定的功能；2）減少風(fēng)險 有缺陷的產(chǎn)品流入市場，當(dāng)缺陷暴露的時候， 修復(fù)的代價會非常高；3）提高性能 找到并清除無效代碼，幫助確認(rèn)軟件是否已經(jīng) 完全挖掘出硬件潛力，從而優(yōu)化應(yīng)用軟件。測試技術(shù)（測試技術(shù)（1 1）4.2 測試內(nèi)容1）功能測試 是否到達設(shè)計任務(wù)書中的規(guī)定內(nèi)容。2）覆蓋測試 測試軟件中的每一個子程序或

16、功能模塊，發(fā)現(xiàn) 并糾正錯誤。3）可靠性測試 在各種可能出現(xiàn)的干擾環(huán)境下(模擬環(huán)境或現(xiàn) 場環(huán)境)，如電磁干擾、電源波動等，考察樣 機能否正常運行。測試技術(shù)（測試技術(shù)（2 2）4.3 測試方法1）開發(fā)過程中的測試 簡單、效果好，設(shè)計者采用；2）黑盒測試 不考慮內(nèi)部細節(jié)，在輸入端加激勵，分析輸出 端響應(yīng)，用于功能測試，用戶或設(shè)計者采用。3）灰盒測試 需要知道與測試相關(guān)的部分程序，有時需要插 入供測試用的指令，測試完畢后清除。用于覆 蓋測試或功能測試，一般設(shè)計者采用。測試技術(shù)（測試技術(shù)（3 3） 測試階段測試階段 1 嵌入式軟件測試方法 2 嵌入式軟件測試工具 3 嵌入式軟件測試過程 4 cross-

17、test測試策略 嵌入式軟件測試方法嵌入式軟件測試方法 嵌入式軟件測試也可叫做交叉測試，具體的軟件測試過程如圖 嵌入式軟件測試方法嵌入式軟件測試方法 軟件測試方法有不同的劃分方法。 從軟件開發(fā)過程中測試所處的不同階段可分為模塊測試、集成測試和系統(tǒng)測試。 根據(jù)是否需要運行目標(biāo)代碼分為動態(tài)測試和靜態(tài)測試。 根據(jù)目標(biāo)代碼的可見性可分為白盒測試（結(jié)構(gòu)測試）、黑盒測試（功能測試）。 嵌入式軟件測試方法嵌入式軟件測試方法 測試方法 或基本代碼的測試檢查程序的內(nèi)部設(shè)計。根據(jù)源代碼的組織結(jié)構(gòu)查找軟件缺陷，一般要求測試人員對軟件的結(jié)構(gòu)和作用有詳細的了解。在某些情況下也稱為功能測試。這類測試方法根據(jù)軟件的用途和外

18、部特征查找軟件缺陷，不需要了解程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。 嵌入式軟件測試方法嵌入式軟件測試方法，是介于白盒測試白盒測試與黑盒測試黑盒測試之間的， 灰盒測試關(guān)注輸出對于輸入的正確性，同時也關(guān)注內(nèi)部表現(xiàn)，但這種關(guān)注不象白盒那樣詳細、完整，只是通過一些表征性的現(xiàn)象、事件、標(biāo)志來判斷內(nèi)部的運行狀態(tài)，有時候輸出是正確的，但內(nèi)部其實已經(jīng)錯誤了，這種情況非常多，如果每次都通過白盒測試來操作，效率會很低，因此需要采取這樣的一種灰盒的方法。 嵌入式軟件測試方法嵌入式軟件測試方法 目標(biāo)環(huán)境測試和宿主環(huán)境測試 在嵌入式軟件測試中，常常要在基于目標(biāo)的測試和基于宿主的測試之間作出折衷。基于目標(biāo)的測試消耗較多的經(jīng)費和時間，而基于宿

19、主的測試代價較小。在宿主環(huán)境中，可以進行邏輯界面的測試、與硬件無關(guān)的測試。在模擬或宿主環(huán)境中的測試消耗時間通常相對較少，用調(diào)試工具可以更快地完成調(diào)試和測試任務(wù)。與定時問題有關(guān)的白盒測試、中斷測試、硬件接口測試只能在目標(biāo)環(huán)境中進行。 嵌入式軟件測試工具嵌入式軟件測試工具內(nèi)存分析工具：用來處理在動態(tài)內(nèi)存分配中存在的缺陷。 性能分析工具：會提供有關(guān)的數(shù)據(jù)，說明執(zhí)行時間是如何消耗的，是什么時候消耗的，以及每個例程所用的時間。 GUI測試工具：可以作為腳本工具在開發(fā)環(huán)境中運行測試用例 ，其功能包括對操作的記錄和回放、抓取屏幕顯示供以后分析和比較、設(shè)置和管理測試過程。覆蓋分析工具 ：使用代碼覆蓋分析工具追

20、蹤哪些代碼被執(zhí)行過。 嵌入式軟件測試過程嵌入式軟件測試過程 軟件測試分為7個基本階段單元或模塊測試集成測試外部功能測試回歸測試系統(tǒng)測試驗收測試安裝測試。 嵌入式軟件測試過程嵌入式軟件測試過程 嵌入式軟件測試主要在4個階段上進行，即模塊測試、集成測試、系統(tǒng)測試、硬件/軟件集成測試。 前3個階段適用于任何軟件的測試，而硬件/軟件集成測試階段是嵌入式軟件所特有的，目的是驗證嵌入式軟件與其所控制的硬件設(shè)備能否正確地交互。 cross-test 測試策略測試策略 進行Cross-test測試時應(yīng)該注意的策略： （1）使用測試工具的插裝功能（主機環(huán)境）執(zhí)行靜態(tài)測試分析，并且為動態(tài)覆蓋測試準(zhǔn)備好一插裝好的軟

21、件代碼。 （2）使用源碼在主機環(huán)境執(zhí)行功能測試，修正軟件的錯誤和測試腳本中的錯誤。 （3）使用插裝后的軟件代碼執(zhí)行覆蓋率測試，添加測試用例或修正軟件的錯誤，保證達到所要求的覆蓋率目標(biāo)。 （4）在目標(biāo)環(huán)境下重復(fù)，確認(rèn)軟件在目標(biāo)環(huán)境中執(zhí)行測試的正確性。 （5）若測試需要達到極端的完整性，最好在目標(biāo)系統(tǒng)上重復(fù)（3），確定軟件的覆蓋率沒有改變。第二講 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法1 設(shè)計準(zhǔn)則2 設(shè)計步驟3 開發(fā)平臺4 測試技術(shù)5 主要性能6 設(shè)計素材5.1 精度指標(biāo)1 1）在實現(xiàn)指定功能后，對于計量設(shè)備，就有精在實現(xiàn)指定功能后，對于計量設(shè)備，就有精 度的要求；度的要求；2 2）精度用相對百分比誤差來表示，并規(guī)

22、定若干）精度用相對百分比誤差來表示，并規(guī)定若干 個精度等級，如個精度等級，如 0.5, 1.0 0.5, 1.0 等；等；3 3）模擬儀表的高精度通過深度負(fù)反饋來實現(xiàn)；）模擬儀表的高精度通過深度負(fù)反饋來實現(xiàn)；4 4）數(shù)字式儀表的高精度通常采用高精度元器件）數(shù)字式儀表的高精度通常采用高精度元器件 和軟件參比補償?shù)霓k法來實現(xiàn)。和軟件參比補償?shù)霓k法來實現(xiàn)。5.2.1 可靠性的定義1）嵌入式系統(tǒng)在規(guī)定的環(huán)境條件下(氣候、機械及 電磁環(huán)境等)和規(guī)定時間內(nèi)完成規(guī)定功能的能力 在不同的場合可用不同的指標(biāo)表示：2）平均故障間隔時間(MTBF) 硬件MTBF由廠家或設(shè)計者提供，可以計算； 軟件MTBF用FITS

23、(一億小時中發(fā)生故障的總數(shù))3）平均修復(fù)時間(MTTR)4）有效性：MTBF/(MTBF+MTTR)5）故障時間：每年的故障時間是一個理解可用性 的直觀方法。5.2.2失效模式1)硬件失效：引起原因有設(shè)計失誤、初期失效率、隨即故障、疲勞故障等；2)軟件失效： 通過追蹤軟件在系統(tǒng)中的缺陷密度來確定，用每千行代碼的缺陷數(shù)來衡量； 相關(guān)因素有軟件編寫過程、軟件大小、設(shè)計者的經(jīng)驗、重復(fù)使用穩(wěn)定代碼的比例、發(fā)貨前的測試次數(shù)等；3)運行異常：受到干擾后，硬件或軟件都有可能產(chǎn)生不穩(wěn)定，表現(xiàn)為系統(tǒng)功能的異常。5.2.3提高可靠性的有效方法1）提高硬件可靠性 采用優(yōu)質(zhì)元件、元器件的降額使用、元器件 的冗余。2）

24、提高軟件可靠性 軟件的在線自檢、軟件容錯技術(shù)(如恢復(fù)模 塊設(shè)計、N個模塊的冗余設(shè)計)。3）提高抗干擾能力 硬件設(shè)計階段就要考慮干擾侵入的途徑，并 采取措施，如隔離、屏蔽等；軟件措施有重 復(fù)刷新寄存器的數(shù)值、端口的數(shù)值；數(shù)值濾 波、平均、限幅；人工智能識別技術(shù)等。主要性能（主要性能（2 2）5.3 性價比1）是成功的產(chǎn)品重要指標(biāo)；2）三類產(chǎn)品對性價比的不同要求：在保證性能的前提下，重點控制價格：以性能為主，適當(dāng)考慮價格；：性能第一，價格因素不是很重要；主要性能（主要性能（3 3）第二講第二講 嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計方法1 設(shè)計準(zhǔn)則2 設(shè)計步驟3 開發(fā)平臺 測試技術(shù)5 主要性能6 設(shè)

25、計素材6 設(shè)計素材分立元件 模擬器件模擬器件 數(shù)字器件數(shù)字器件 轉(zhuǎn)換芯片轉(zhuǎn)換芯片電源器件電源器件其它元件其它元件 軟件模塊軟件模塊6.1.1 電阻1）電阻2）電容3）電感4）二極管5）三極管6）場效應(yīng)管7）晶振功能：限流、分壓、運算參量種類：按材料：碳膜、金屬膜、線繞、水泥按功率：1/16,1/8,1/4,1/2,1,2,3W常見種類：貼片電阻、普通電阻，精密電阻，功率電阻精度等級：0.01%,0.05%、1%、5%選用方法：從材料、阻值、功率、精度等參數(shù)選擇。6.1 6.1 分立元件分立元件6.1 .2 電容1）電阻2）電容3）電感4）二極管5）三極管6）場效應(yīng)管7）晶振功能：濾波、儲能、運

26、算參量種類: 陶瓷、電解、獨石、鉭電 容、可調(diào)電容等常見容量： 1P,5P,15P,. 0.01U,0.1U. 1U,4.7U,.4700U,.6.1 6.1 分立元件分立元件6.1 .3 電感1）電阻2）電容3）電感4）二極管5）三極管6）場效應(yīng)管7）晶振功能： 儲能、濾波、運算參量常見數(shù)值 10uH,47uH 等6.1 6.1 分立元件分立元件6.1 .4 二極管1）電阻2）電容3）電感4）二極管5）三極管6）場效應(yīng)管7）晶振主要功能 整流、開關(guān)、穩(wěn)壓、發(fā)光常見種類 整流二極管、齊納二極管 發(fā)光二極管等6.1 6.1 分立元件分立元件6.1 .5 三極管1）電阻2）電容3）電感4）二極管5）三極管6）場效應(yīng)管7）晶振主要功能： 電流放大、開關(guān)控制常見種類： PNP、NPN 硅