嵌入式系统开发流程及实例

当前，嵌入式系统开发已经逐步规范化，在遵循一般工程开发流程的基础上，嵌入式开发有其自身的特点。图1-1所示为嵌入式系统开发的一般流程，主要包括系统需求分析（要求有严格规范的技术要求）、体系结构设计、软硬件协同设计、系统集成、系统测试，最终得到的产品。

图1-1 嵌入式系统开发的一般流程

（1）系统需求分析

确定设计任务和设计目标，并提炼出设计规格说明书，作为正式设计指导和验收的标准。系统的需求一般分功能性需求和非功能性需求两方面。功能性需求是系统的基本功能，如输入输出信号、操作方式和系统的外部接口等；非功能需求包括系统性能、成本、功耗、体积和重量等因素。

（2）体系结构设计

描述系统如何在给定的约束条件下完成用户的需求，包括对硬件、软件和执行装置的功能划分，以及系统的软件、硬件选型等。一个好的体系结构是设计成功与否的关键。

（3）软硬件协同设计(www.xing528.com)

基于体系结构，对系统的软件、硬件进行详细设计。硬件平台的选择包括选择嵌入式微处理器、存储空间、存储方式的确定、显示接口、A/D转换、D/A转换、通信接口、音频、视频和输入方式等。对应于每一个处理器的硬件平台都是通用的、固定的、成熟的，因此在开发过程中减少了硬件系统错误的引入机会。同时，由于嵌入式操作系统屏蔽掉了底层硬件的很多信息，使得开发者通过操作系统的API函数就可完成大部分的工作，简化开发过程，提高系统的稳定性。软件平台的选择包括操作系统的选择、编程语言的选择。对于操作系统而言，要求其具有通用性、可移植性、执行效率高、可维护性好等特点。在嵌入式系统开发中使用较多的语言有Ada、C/C++和Java等。C语言具有广泛的库程序支持，是目前嵌入式系统中使用最广泛的编程语言。

为了缩短产品开发周期，设计往往是并行的。嵌入式系统设计的工作大部分都集中在应用程序的设计上，采用面向对象技术、软件组件技术。模块化设计是现代软件工程经常采用的方法。

（4）系统集成

系统集成把系统的软件、硬件和执行装置集成在一起，进行调试，发现并改进单元设计过程中的错误。

（5）系统测试

对设计好的系统进行测试，看其是否满足规格说明书中给定的功能要求。

嵌入式系统开发模式的最大特点是软件、硬件综合开发。这是因为嵌入式产品是软硬件的结合体，软件针对硬件开发、固化、不可修改。