第2章嵌入式系统开发过程课件.ppt

第2章嵌入式系统开发过程
主要内容
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嵌入式软件开发的特点
嵌入式软件的开发流程
嵌入式系统的调试
板极支持包
嵌入式软件开发的特点
嵌入式系统与通用计算机系统的差别:
人机交互界面
有限的功能
时间关键性和稳定性
嵌入式软件开发的特点:
需要交叉开发环境:交叉开发环境是指实现编译、链接和调试应用程序代码的环境。与运行应用程序的环境不同,它分散在有通信连接的宿主机与目标机环境之中。
宿主机(Host)是一台通用计算机,一般是PC机。它通过串口或网络连接与目标机通信。
目标机(Target) 可以是嵌入式应用软件的实际运行环境,也可以是能替代实际环境的仿真系统。
引入任务设计方法
需要固化程序
软件开发难度大
嵌入式应用软件对实时性、稳定性、可靠性、抗干扰性等性能的要求都比通用软件的要求更为严格和苛刻。
嵌入式系统开发的流程
嵌入式软件的开发流程与通用软件的开发流程大同小异,但开发所使用的设计方法具有嵌入式开发的特点。整个开发流程可分为:
需求分析阶段
设计阶段
生成代码阶段
固化阶段
需求分析阶段
嵌入式系统应用需求中最为突出的是注重应用的时效性,需求分析阶段的主要任务是:
(1)对问题的识别和分析
对用户提出的问题进行抽象识别用以产生以下的需求:功能需求、性能需求、环境需求、可靠性需求、安全需求、用户界面需求、资源使用需求、软件成本与开发进度需求。
(2)制订规格说明文档
经过对问题的识别,产生了系统各方面的需求。通过对规格的说明,文档得以清晰、准确地描述。这些说明文档包括需求规格说明书和初级的用户手册等。
(3)需求评审
需求评审作为系统进入下一阶段前最后的需求分析复查手段,在需求分析的最后阶段对各项需求进行评估,以保证软件需求的质量。需求评审的内容包括正确性、无歧义性、安全性、可验证性、一致性、可理解性、可修改性、可追踪性等多个方面。
设计阶段
系统的设计阶段包括系统设计、任务设计和任务的详细设计。由于嵌入式系统中任务的并发性,嵌入式软件开发中引入了DARTS的设计方法。
DARTS设计方法:是结构化分析/结构化设计的扩展。它给出划分任务的方法,并提供定义任务间接口的机制。
DARTS设计方法的设计步骤如下:
(1)数据流分析
(2)划分任务
(3)定义任务间的接口
生成代码阶段
生成代码阶段需要完成的工作包括代码编程、交叉编译和链接、交叉调试和测试等。
代码编程
生成代码阶段
在嵌入式系统的开发过程中,一般采用的方法是先在通用PC上编程,然后通过交叉编译链接,将程序做成目标平台上可以运行的二进制代码格式。最后将程序下载到目标平台上的特定位置,在目标板上启动运行这段二进制代码。
生成代码阶段
交叉编译和链接
嵌入式软件开发编码完成后,要进行编译和链接以生成可执行代码。但是,在开发过程中设计人员普遍使用Intel的x86系列CPU的计算机进行开发,而目标环境的处理芯片却是多种多样的,如ARM,DSP,PowerPC,DragonBall系列等,这就要求开发机上的编译器能支持交叉编译。
嵌入式集成开发环境都支持交叉编译、链接,如WindRiver公司的TornadoⅡ以及GNU套件等。交叉编译链接生成两种类型的可执行文件:调试用的可执行文件和固化的可执行文件。