嵌入式系统基础嵌入式软件设计开发

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1、嵌入式软件设计开发BeiHangCollegeofSoftware康一梅kangyimei@yahoo.com课程目标强调在系统分析设计中用系统思想考虑问题。全面介绍嵌入式软件设计可能遇到的各种问题及解决方法，如BSP、可靠性、资源管理、数据库设计、界面设计、开发环境选择等。将软件工程领域成熟的分析设计方法引入到嵌入式软件的分析设计中，如软件体系结构、设计模式等。培样学生以一种全面思考问题，尽可能利用各个学科已有的设计思想解决问题的思维方式进行工作。学时数：32学时，授课30学时，实验6学时，考试2学时学分数：2学分主要内容：嵌入式系统基础（3学时）嵌入式系统

2、概述嵌入式系统硬件基础嵌入式系统软件基础嵌入式软件开发环境介绍嵌入式调试方法嵌入式系统工程（3学时）系统思想软硬件协同设计嵌入式软件需求分析（6学时）问题定义需求定义需求分析需求文档大纲嵌入式软件架构设计（6学时）确定系统设计目标体系结构－－系统分解并发开发环境与已有组件的选择子系统到软硬件的映射持续数据管理完整性控制策略全局控制流机制边界条件设计人机界面设计应对预期变化的设计软件复用概念设计模式概述适配器设计模式在嵌入式软件中的应用大纲（续）实时软件分析设计方法DARTS（3学时）需求分析系统设计任务设计模块构筑任务与系统集成作业：DARTS方法设计实时软件

3、系统文档板级支持包（BSP）（3学时）BSP介绍硬件初始化技术系统引导技术设备驱动程序大纲（续）嵌入式软件图形用户界面设计（3学时）人机交互界面设计概述图形用户界面概述嵌入式图形界面的特点嵌入式图形界面开发技术实验1：MiniGUI的安装与应用（3学时）嵌入式数据库应用（3学时）嵌入式数据库概述嵌入式数据库应用设计几种嵌入式数据库介绍实验2：SQLite开发环境移植与应用开发（3学时）大纲（续）独立完成以文档报告形式提交题目自选作业作业、实验、考试及出勤综合考核。期末考试：笔试，闭卷。成绩：作业30％；实验20％；出勤10％;期末考试4０％。考核第一讲嵌入式系

4、统基础1.1嵌入式系统概述嵌入式系统的发展非常快，而嵌入式软件的发展更快。嵌入式系统的发展就象生物的发展一样，由单细胞生物到多细胞，一直到智能生物人类，在这个过程中，嵌入式软件的结构越来越复杂，但是复杂系统还在不断发展的同时，简单系统仍然不可缺少。什么是嵌入式系统?隐藏在一些更大的系统中管理控制这些系统并带有微处理器的专用软硬件系统称为嵌入式计算机系统，通常称为嵌入式系统。这方面的应用技术称为嵌入式技术。什么是嵌入式系统?隐藏在一些更大的系统中管理控制这些系统并带有微处理器并且没有使用操作系统或使用嵌入式操作系统的的专用软硬件系统称为嵌入式计算机系统，通常称为

5、嵌入式系统。这方面的应用技术称为嵌入式技术。IEEE定义根据IEEE（国际电气和电子工程师协会）的定义：嵌入式系统是“用于控制、监视或者辅助操作机器和设备的装置”（原文为devicesusedtocontrol,monitor,orassisttheoperationofequipment,machineryorplants）。可以看出此定义是从应用上考虑的，嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机电等附属装置。一般定义“以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。”应用领域涉及各个方面嵌入式系

6、统与其它系统的差别主要体现在以下方面：跨学科性：嵌入式系统融合了微电子、计算机硬件、通信、电子工程、软件工程与系统工程等多种技术。非功能性需求要求更高：如近乎最优的运行效率、强实时性、稳定性、更高的可靠性与安全性、并发性、移动性等要求。资源约束：如有限的CPU、内存、电源、显示窗口、按钮或键盘等。面向应用：无论是软硬件的设计，还是系统的规模、开发过程等都与应用域密切相关。嵌入式系统的特点微型机时代的嵌入式应用♦微型机时代出现了嵌入式应用要求:把微型计算机嵌入到对象体系中,实现传统电子设备的智能化,丧失了通用计算机的独立形态与功能.♦对微型计算机的要求:小型、低

7、价位、高可靠、智能化控制.现代计算机的两大分支♦通用微型机无法满足嵌入式应用要求,形成通用计算机与嵌入式计算机两大分支♦两个完全不同的技术发展方向通用计算机系统：高速海量数值计算嵌入式系统：对象嵌入，智能化控制.特点嵌入性：嵌入式系统要嵌入到对象体系中专用性：满足对象体系要求的软硬件裁剪计算机：智能化的工具保证♦分工后两大分支的高速发展态势嵌入式系统的发展嵌入式系统的独立发展道路嵌入式系统必须走单片化道路♦通用微型计算机无法满足要求超小型、超低价、高可靠嵌入式应用的结构体系♦寻求芯片化的彻底解决办法♦单片微型计算机应运而生♦走单片机独立发展道路,与通用计算机分

8、道扬镳计算机单片化集成方向的探索两种不