嵌入式系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)過程

嵌入式系統(tǒng)設(shè)計開發(fā)過程嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的過程按照常規(guī)的工程設(shè)計方法,嵌入式系統(tǒng)的設(shè)計可以分成3個階段:分析,設(shè)計和實現(xiàn)通常,硬件和軟件的選擇包括處理器、硬件部件、操作系統(tǒng)、編程語言、軟件開發(fā)工硬件平臺的選擇處理器的選擇1000多種,流行體系有30PC市場不32位的CPU而言,就有100種以上嵌入式微處理器。由于嵌入式系統(tǒng)設(shè)計的差異性很大,因此選擇是多樣化的。ARM,ARM設(shè)計者在選擇處理器時要考慮的主要因素有：①處理性能。一個處理器的性能取決于多個方面的因素，如時鐘頻率，內(nèi)部寄存器的大小，指令是否對等處理所有的寄存器等。對于許多需用處理器的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計來說，目標(biāo)不是在于挑選速度最快的處理器，而是在于選取能夠完成作業(yè)的處理器和I/O子系統(tǒng)。如果是面向高性能的應(yīng)用設(shè)計，那么建議考慮某些新的處理器，其價格相對低廉，如IBMMotorolaPower。降低了整個系統(tǒng)的開發(fā)費用。開發(fā)人員首先考慮的是，系統(tǒng)所要求的一些硬件能否無需過多Logic)就可以連接到處理器上。其次是考慮該處理器的一些支持芯片，如DMAPDA、GPSCPU顆嵌入式的微處理器，其速度像筆記本中的Pentium④軟件支持工具。僅有一個處理器，沒有較好的軟件開發(fā)工具的支持也是不行的，因此選擇合適的軟件開發(fā)工具對系統(tǒng)的實現(xiàn)會起到很好的作用。難度。⑥供應(yīng)商是否提供評估板。許多處理器供應(yīng)商可以提供評估板來驗證理論是否正確，決策是否得當(dāng)。硬件選擇的其它因素首先,需要考慮的是生產(chǎn)規(guī)模。如果生產(chǎn)規(guī)模比較大,可以自己設(shè)計和制備硬件,這樣可以降低成本。反之,最好從第三方購買主板和I/O板卡。其次,需要考慮開發(fā)的市場目標(biāo),如果想使產(chǎn)品盡快發(fā)售,以獲得競爭力,就要盡可能購買成熟的硬件。反之,可以自己設(shè)計硬件,降低成本。另外,軟件對硬件的依賴性,即軟件是否可以在硬件沒有到位的時候并行設(shè)計或先行開發(fā)也是硬件選擇的一個考慮因素。最后,只要可能,盡量選擇使用普通的硬件。在CPU及架構(gòu)的選擇上,一個原則是:只要有可替代的方案,盡量不要選擇LINUX尚不支持的硬件平臺。3、軟件平臺的選擇嵌入式軟件的開發(fā)流程,主要涉及代碼編程、交叉編譯、交叉連結(jié)、下載到目標(biāo)板和調(diào)試等幾個步驟,因此軟件平臺的選擇也涉及操作系統(tǒng)、編程語言和集成開發(fā)環(huán)境3個方面。①操作系統(tǒng)提供的開發(fā)工具。有些實時操作系統(tǒng)(RTOS)只支持該系統(tǒng)供應(yīng)商的開發(fā)工具，因此，還必須向操作系統(tǒng)供應(yīng)商獲取編譯器、調(diào)試器等；而有些操作系統(tǒng)使用廣泛，且有第三方工具可用，因此，選擇的余地比較大。③操作系統(tǒng)的內(nèi)存要求。均衡考慮是否需要額外花錢去購買RAM或EEPROM來迎合操作系統(tǒng)對內(nèi)存的較大要求。④開發(fā)人員是否熟悉此操作系統(tǒng)及其提供的API。⑤操作系統(tǒng)是否提供硬件的驅(qū)動程序，如網(wǎng)卡等。⑥操作系統(tǒng)的可剪裁性。有些操作系統(tǒng)具有較強的可剪裁性，如嵌入式Linux、Tornado/VxWorks等等。⑦操作系統(tǒng)的實時性能。集成開發(fā)環(huán)境考慮的因素集成開發(fā)環(huán)境IDE(IntegratedDevelopmentEnvironment)應(yīng)考慮以下因素：①系統(tǒng)調(diào)試器的功能。系統(tǒng)調(diào)試特別是遠程調(diào)試是一個重要的功能。C++編譯器就帶有標(biāo)準(zhǔn)的模板庫。它提供了一套用于定義各種有用的集裝、存儲、搜尋、排glibc。③編譯器開發(fā)商是否持續(xù)升級編譯器。④連接程序是否支持所有的文件格式和符號格式。硬件調(diào)試工具的選擇就會達到事半功倍的效果。常用的硬件調(diào)試工具有以下幾種：①實時在線仿真器(ICE，In-CircuitEmulator)。用戶從仿真插頭向ICEICEMCUICEICE②邏輯分析儀。邏輯分析儀最常用于硬件調(diào)試，但也可用于軟件調(diào)試。它是一種無源器件，主要用于監(jiān)視系統(tǒng)總線的事件.ROMROMROMROM可以將程序下載到ROMPROM從而避免了每次修改程序后直接燒結(jié)的麻煩。④在線調(diào)試OCD或在線仿真(on-chipemulator)特別的硅基材料以及定制和CPUCPU芯片上使用OCD(On-ChipDebugging)，才能發(fā)揮出OCDOCD站以及前端調(diào)試軟件連接起來。從OCD的基本形式看來，它的特點和單一的ROM一致的，但是不像后者那樣，需要專門的程序以及額外的通信端口。嵌入式領(lǐng)域CPU選擇參考：ARM:三星MicrelPPC:FreescaleIBMX86:IntelIDE參考：Tornado＋vxworks：windriverlinux：montavistaads:freescale(motorola)我個人感覺現(xiàn)在在嵌入式系統(tǒng)設(shè)計中一個比較頭疼的問題就是方案的選型，很多好的CPU的選型是所有選型中的重中之重，很重要。國內(nèi)有些廠家在生長消費類產(chǎn)品時，一味選擇便宜的cpu和硬件模塊，而忽視一些其它模塊（軟件模塊）甚至流產(chǎn)，所以我們在做設(shè)計時，一定要全盤考慮清楚?？傮w說來，電子產(chǎn)品的設(shè)計有如下一些選型：設(shè)計工具（原理圖和pcb）：考慮protel容易上手，建議用它。cadence功能強大，也可以考慮，其它的有powerpcb等。設(shè)計平臺：windowsxp＋linux（架站和軟件維護）cpu：處理性能、技術(shù)指標(biāo)（膠合邏輯）