1、1第二章 嵌入式系统设计（方法） （2012 年版）设计面临的问题：设计嵌入式系统的工作如何开展？采用何种设计方法进行设计？设计会涉及到哪些技术问题？2.1 嵌入式系统设计方法选择一种好的设计方法对设计工作是十分重要的。其重要性表现在：1 它使得设计者对所做工作内容和进度，有一个大体的把握，这样就可以确保不遗漏某些工作。2 开发一个相当规模的嵌入式系统的程序是一项令人望而生畏的工作，但是可以利用功能分解的思路先将整个过程分成几个可控的步骤，通过设计使得每次自动（或半自动）完成一个步骤。3 它可以方便设计团队的成员之间相互交流，通过定义全面的设计过程，团队成员可以更好的理解他们所做的工作，在某些
2、阶段时间内可以从其它成员得到所需的东西，以及当完成分配给他们的任务时所达到的目标。大部分嵌入式系统都是由团队开发的。2.1.1 传统嵌入式系统设计方法传统的嵌入式系统设计方法采用硬件与软件独立的自顶向下的设计方法，如图示。它适合于项目规模较小的嵌入式系统设计。此种方法有些缺陷。1软/硬件各模块的划分依赖性过大，使后期的调整或更改困难。开发周期长，成本开支大。2没有软/硬件的协同设计和协同开发，过分依赖后期的系统功能校验。3若用户需求更改或设计出现问题，有可能从头开始，重新设计。4缺少客户需求到应用开发的映射关系图，难以根据市场需求及时有效地对设计开发进行必要修改。5 没有软硬件相互之间的交互及
3、各状态间转换的描述，当系统升级或对某些功能修改时，显得顾此失彼。2.1.2 基于 UML 的嵌入式系统设计方法21自顶向下的设计方法，图示。将系统分为各个不同的部分有助于开发者对系统有一个整体把握。2自底向上的设计方法是从构成系统的每个构件开始设计，团队不能精确地知道设计过程的后续阶段需要干什么时，则需要采用自底向上的设计方法。 （如烟雾报警，硬件只提供输出信号，软件软件只是采集数据处理并驱动发声） 。3基于 UML 设计过程的抽象层次需求规格说明体系结构软件/硬件构件系统集成4基于 UML 设计方法的优点整体把握团队关心运行环境和项目设计主要目的团队必须考虑在系统设计过程中的每一步要完成的任
4、务2.2 统一建模语言 UML？2.2.1 UML 概述它是一种设计语言，借助于它来创造设计产品，建模语言是用于设计系统模型的语言，设计的目标是系统模型。2.2.2 UML 发展历史是在多种面向对象建模方法的基础上发展起来的一种建模语言。2.2.3 UML 图及其特征1用例图构成元素用途2静态图 包括对象图和包图3构成元素用途3行为图 包括状态图和活动图构成元素用途4交互图 包括顺序图和协作图构成元素用途5实现图 包括构件和配置图构成元素用途2.2.4 2.3 需求2.3.1 需求获取2.3.2 需求定义2.3.32.4 规格说明以“电子血压测量仪”为例介绍规格说明编写。1系统2用例3行为者4用例间关系45用 UML 顺序图描述6用 UML 类图描述2.5 体系结构设计1初始体系结构2体系结构细化2.6 设计硬件结构和软件结构1硬件设计2软件设计3系统集成（系统实现）4系统测试作业：设计一个嵌入式系统（具体功能自己定义）要求完成：需求分析规格说明书编写体系结构设计软硬件构件设计系统集成（系统实现）
