KSD1-16在闡述嵌入式系統軟件設計方法的基礎上,介紹嵌入式系統底層軟件可移值性設計和硬件抽象層的建立;舉例說明利用此思想的嵌入式軟件的設計及測試過程。 關鍵詞:設備驅動程序 嵌入式系統 軟件設計 可移植性
1、KSD1-16嵌入式系統設計 由于嵌入式系統有著體積小、功能集中、可靠性高等優點,已被廣泛地應用到日常生活的各個方面,如移動通信、工業控制、科研,家用電器等。如何縮短嵌入式系統的開發周期,降低開發成本,以及提高產品的可靠性已成為嵌入式行業普遍關注的問題。在嵌入式系統設計中,通常采用以下設計方法。
(1)瀑布模式開發過程 瀑布模式開發過程工作模式簡單,任務的劃分協調及人員安排、物質材料的分配管理都比較容易。如圖1所示,開發過程為從硬件到軟件的流水線式進行。此類開發方式有以下特點:
◇ KSD1-16小系統,如利用8051控制的低速率信號采集等;
◇ 開發所需人力、物力資源有限,一般1個或幾個人即可完成;
◇ 要求開發人員對軟、硬件設計和制作都比較熟悉;
◇ 對開發周期要求不高,此類開發過程無疑會使用zui長的開發周期;
◇ 在開發過程中,任一環節的阻塞都會影響其它環節的開發。
(2)V模式開發過程 V模式開發過程為一種并行的工作方式,任務的劃分協調及人員安排、物質材料的分配都必須考慮不同工作內容,如圖2 所示。
KSD1-16開發過程為硬件和軟件同時進行,zui后聯合調試。此類開發方式有以下特點:
◇ KSD1-16大系統,如利用PowerPC等處理器設計的網絡交換/訪問設備;
◇ 開發人力、物力資源比較豐富;
◇ 開發人員分工比較明確,軟件*可不需了解太多的硬件信息,而硬件開發人員對軟件也可不做太多了解;
◇ 有利于縮短開發周期;
◇ 在開發過程中,軟、硬件設計獨立進行。 硬件開發的阻塞不會影響軟件開發過程,同樣,軟件開發的阻塞不會影響硬件的開發過程。 但在V模式開發過程中,仍存在以下問題:
◇ 設備驅動程序的可移值性差,與硬件和操作系統均有密切相關性;
◇ 軟件測試需要等硬件完成以后才能進行;
◇ 對于每個設備驅動程序設計人員都需有軟件和硬件的知識背景;
◇ 在測試過程中,很難判斷錯誤是由硬件還是由軟件造成的。 為了克服V模式開發過程中的上述問題,本文將V模式開發過程稍作改進,增加了硬件抽象層,對系統軟硬件起到隔離作用,從而提高系統軟件的可移值性及有效地利用人力資源、縮短開發周期和提高產品的可靠性。
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