嵌入式软件开发流程PPT教学课件

分类：嵌入式网 络通信技术可以 分为有线网络通 信和无线网络通 信两大类。
有线网络通信： 包括以太网、 USB、串行通信 等，可以实现嵌 入式系统与外部 网络的高速、稳 定、可靠的数据 传输。
无线网络通信： 包括Wi-Fi、蓝 牙、ZigBee等， 可以实现嵌入式 系统与外部网络 的低功耗、远距 离、灵活的数据 传输。
优化方法：对操作 系统进行裁剪和优 化，提高系统性能
移植与优化工具： 使用嵌入式操作系 统移植工具，如 Yo c t o 、 Buildroot等
移植与优化效果： 提高系统稳定性、 降低功耗、提高性 能，满足实际应用 需求。
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嵌入式网络通信技术
嵌入式网络通信技术的概述与分类
概述：嵌入式网 络通信技术是嵌 入式系统与网络 通信技术相结合 的产物，可以实 现嵌入式系统与 外部网络的互联 互通。
04
嵌入式软件开发基础
嵌入式软件开发流程
需求分析：明确系统需求，确定功能、 性能、接口等要求
系统设计：进行ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ件和软件设计，包括 芯片选型、电路设计、软件架构设计等
编码实现：编写源代码，进行单元测试 和集成测试
测试验证：进行系统测试和性能测试， 确保系统稳定可靠
发布部署：将系统部署到目标设备上， 进行现场调试和优化
嵌入式系统的应用领域
工业控制：如自动化生产线、机器人等
医疗设备：如医疗仪器、医疗机器人等
智能家居：如智能家电、智能安防等
汽车电子：如车载导航、汽车电子控制单 元等
消费电子：如智能手机、平板电脑等 航空航天：如卫星、航天器等
03
嵌入式硬件平台
ARM处理器架构
ARM处理器架构是一种广泛应用于嵌入式系统的处理器架构 ARM处理器架构的特点是低功耗、高性能、低成本 ARM处理器架构的应用领域包括智能手机、平板电脑、物联网设备等 ARM处理器架构的发展趋势是向高性能、低功耗、高集成度方向发展

2.4.4.2测试阶段-何时测试
1. 分布于开发的每个阶段——debug 2. 单元测试-小模块测试/调试 3. 回归测试
1. 只测试一遍是不够的。每次修改后都应当重新测 试以确认这些修改会不会无意中影响一些看似与 之无关的行为，这被称作回归测试。
2.4.2.6详细设计阶段-软件设计
1. 设计软件子系统
1. 总体设计、模块设计
2. 定义软件接口 3. 模块接口、函数接口
2.4.2.7详细设计阶段-检查设计
小项目
自己审查设计文档
中等项目
拿给同事朋友并向他们解释你的设计
大型项目-审查会
设计者应作一个更正式的报告。由于这是一个设 计审查会，召集一群人，主要由工程师组成，并 尽可能包括一些对项目有不同看法角度的成员， 如做市场的人员、最终用户
OEM板 7、其他。。。
2.4.1.3 对需求的结果进行检查
原因
需求分析阶段可能会发生错误-走弯路
目的
资料的全面性、工作的细致性
方法和内容
干扰的信息（多余） 漏掉的信息（缺少） 超前的信息（一些需要在设计阶段才提出的信息） 矛盾（相互制约） 模棱两可 无法实现
2.4.1.4 确定项目的约束条件
2.4.4 测试阶段
1、测试的原因 2、何时测试 3、测试内容 4、何时停止测试 5、选择测试用例 6、实时失败模式 7、评估测试的覆盖率 8、性能测试 9、维护和测试
2.4.4.1测试阶段-测试的原因
1. 开发过程中已经开始测试了——调试 2. 原因：
1. 在软件中找到错误（在这方面测试是惟一的方法） 2. 减少用户与公司的风险 3. 节约开发与维护成本 4. 提高系统的性能
2.4.2.8详细设计阶段-设计自动化

2021
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嵌入式项目设计生命周期（四）
详细的硬件与软件设计－－文档管理
这里不详细讨论软硬件设计问题
大部分同学在其他课程中学到的C/C++/JAVA编 程技术、数字设计和微处理器知识使他们有足够 的机会解决设计中遇到的问题
文档管理与质量控制
设计复用和可视化 减小设计修改成本 有助于测试和质量控制
其他因素可能会影响这种选择
上市时间、企业对特定开发商的偏好或承诺等
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How do we choose microprocessor ?
Cost of Goods
Real-time Constraints
Legacy Code
Power Budget
Time to Market
Landmines
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嵌入式项目设计生命周期（一） 产品定义
工程师－－追求卓越的功能和性能
浪费时间和资源
决策层－－早期一般不允许工程师接触客户
损失了一些有用的建议和观点
理想的客户研究访问
首席：市场营销；第二成员：记录与提问 其他技术人员：参与探讨并形成产品蓝图
列出必做适宜清单，找到设计产品的共同蓝图
开发、调试环境与工具
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2
嵌入式项目设计的各个阶段（图）
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嵌入式项目设计的七个具体阶段
产品定义 软件与硬件的划分 迭代与实现 详细的硬件与软件设计 硬件与软件集成 产品测试与发布 持续维护与升级
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4
嵌入式项目开发过程中使用的工具
参见PDF文档中的Figure 1.2
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嵌入式项目设计生命周期（五） 硬件与软件集成

调试器
ARM的编译系统
注意： 使用ADS和 linux GCC编 译器的各自工 具不同
编译（Compile）
编译（Compile）是指从高级语言转换成 汇编语言的过程。从本质上编译是一个文本 转换的过程（从文本文件到文本文件）。编 译包含了C语言的语法解析和生成汇编语言两 个步骤。
不同体系结构的处理器上会被编译成 不同的汇编代码，不同编译器生成的汇编代 码可能具有不同的效率。
系统映象 文件 重定向与下载
目标板
嵌入式应用的生成特点
C语言程序的生成分成编译、汇编、链接等 几个步骤。最终的文件可能除了可执行的二进制代码部分外， 还包括一定的头。
例如：对于Linux操作系统，目标执行文件是 ELF（Exectutable and Linking Format）格式； 对于uClinux系统，目标执行文件是Flat格式； 对于需要在系统直接运行的程序，目标执行文 件应该是纯粹的二进制代码，载入系统后，直 接转到代码区地址执行。
器代码，而是通用字节码，可移植性强）-需要虚拟机 脚本语言（不需要编译）-解释运行，由于资 源闲置，不能使用于大规模程序。
在嵌入式系统中的软件开发中，目前普遍使 用C语言为主、汇编语言为辅的手段。C语言 与硬件相关的特性，可以完成各种基本系统 硬件的操作。同时C语言具有广泛使用和结构 化的特点，相比汇编语言，开发效率高。
程序运行信息 控制命令
主机
通信通道
目标机
1 打印调试信息
打印调试信息是基本的调试方式， printf()标准输出，在嵌入式系统中，这种 输出的通讯通道可能是串口或者网络协议。 在某些系统中，没有实现标准输出，这就 需要开发者自己开发调试手段。
实质上BootLoader和Linux内核都是处理器可 执行的代码，BootLoader是首先烧入系统的 纯二进制代码，Linux内核需要通过 BootLoader运行。当系统构建完毕后，Linux 操作系统有了基本的功能，这是可以将ELF格 式的目标即可执行程序加入系统的文件系统， 通过Linux加载运行。