嵌入式系统设计:功能和流程
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了解嵌入式系统的类型。
更好地理解嵌入式系统设计。
更好地了解嵌入式系统的流程和功能。
嵌入式系统技术是常见的电脑。
珍贵的宝石还是并行转换器技术,嵌入式植入对象的同义词在周围的质量。这也适用于系统我们称为嵌入式系统。
什么是嵌入式系统?
系统的设计包含嵌入的软件和硬件共同为特定的函数在一个更大的区域被称为嵌入式系统设计。在这个区域的设计,的微控制器来自哈佛大学计算机体系结构,填补了至关重要的作用嵌入式系统。
哈佛体系结构采用不同的数据和指令信号和存储途径。哈佛架构一词来源于哈佛马克我电脑(继电器式),将其数据存储在机电计数器和24位宽穿孔纸带的说明。
总之,嵌入式系统是一个组件的工程,涉及计算的物理约束。通过这些物理约束出现两种类型的交互涉及计算程序与物理世界:
反应我们的物理环境
物理平台上执行
我们称这些物理限制为:
反应的限制
执行的约束
嵌入式系统的功能
常见的反应约束识别抖动,最后期限,和吞吐量。这些特定约束的起源来自一个系统的行为需求。然而,典型的执行约束边界上可用的处理器能力,速度和硬件的失败率。这些特定的束缚的起源来自系统的实现需求。
我们研究执行约束约束控制理论在计算机工程和反应。获得控制交互的计算有两种类型的束缚提供满足设定要求的能力,这是嵌入式系统设计的关键。
在其核心,系统设计是一个推导的过程(从需求)模型,系统自动生成或多或少。我们定义了一个特定系统的模型作为一个抽象的描述。例如,软件设计,推导一个程序进行编译的过程。另一个例子是硬件设计,硬件描述的推导过程合成特定的电路。
嵌入式系统的过程
总之,嵌入式系统控制着其他电子设备,这使得它一个控制器。像我相信你是知道的,包括嵌入式软件、嵌入式硬件和环境。总的来说,有两类嵌入式系统:微控制器和微处理器。我们讨论了单片机的起源的基础。然而,微处理器的基础来源于冯诺依曼体系结构。
冯诺依曼体系结构的主要元素如下:
将指令和数据存储为二进制数字。
在主存储器中存储指令和数据。
从内存连续检索指令,即。一次,和一个。
嵌入式系统设计过程中的步骤
嵌入式系统设计过程中的各个步骤如下:
抽象:在这个步骤中,我们抽象系统有关的问题。
软件+硬件架构:在这个阶段,我们获得一个完整的理解初始化前的软件和硬件设计过程。
额外的功能性质:在这个阶段,我们评估的主要设计总理解我们需要实现的附加功能。
设计系统相关的家庭:当你设计一个系统,有必要参考以往任何系统相关的设计在同一家族的设计。
模块化设计:一个人应该让单独的模块设计,这样在需要时,您可以利用它们之后。
映射:这是我们进行软件映射;例如,我们将程序流和数据流映射到一个。
用户界面设计:顾名思义,这与用户的需求。因此,我们正在考虑用户需求,系统的功能和环境分析。
细化:在这个阶段,我们将完善每个模块,每个组件以确保软件团队完全理解需求满足。
嵌入式系统的计算任务
正如你可能知道的,嵌入式系统是一个重要的组件,执行计算任务。通常,这是一个单片机;然而,它可以作为数字信号处理器可能,一个FPGA,甚至是一个微处理器。
把这一点铭记在心,每一个设计师的嵌入式系统也需要全面熟悉固件开发。固件开发包括以下方面:
编写代码:你应该汇编语言知识。虽然你不写代码组装,需要理解。
配置外围设备:由于大多数嵌入式系统利用外围设备,你必须了解它们是如何工作的。
测试代码:这是你系统的测试功能,同时对设备环境因素典型的操作环境。
精炼代码:在这里,我们与可能的调整和修正完善代码,确保代码在功能状态。
调试代码:这是我们寻找额外的功能代码中的错误。
验证代码:在这个阶段,我们确认正确执行的代码为代码提供连续随机输入,从而确保设备运行正常,没有故障。
嵌入式系统的类型
移动设备
网络设备
独立的嵌入式系统
实时嵌入式系统
嵌入式系统的元素或组件
单片机
数字信号处理器
微处理器
处理器
嵌入式系统设计的挑战
以下是典型的设计师在设计嵌入式系统时面临的挑战:
安全
环境适应性
区域占领
电力消耗
在硬件和软件更新
包装和集成
还有其他设计师遇到挑战,这些主要涉及测试,如:
验证可维护性
嵌入式硬件测试
验证阶段
嵌入式系统设计需要坚持识别、确定和会议需求。例如,可能有一个设备需要更长的电池寿命。在这种情况下,嵌入式系统旨在满足这一特定的功能性需求。然而,它是嵌入式系统设计师的责任认识的重要特征和功能,然后适当设计的设备。
电脑主板上的CPU芯片使用嵌入式系统提供个人电脑的功能。
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