Kas yra įdėtosios sistemos dizainas: projektavimo proceso žingsniai

Įterptoji sistema yra valdiklis, valdantis daugelį kitų elektroninių prietaisų. Tai įterptosios aparatinės ir programinės įrangos derinys. Įterptosios sistemos yra dviejų tipų mikroprocesoriai ir mikrovaldiklis . Mikroprocesorius remiasi fon Neumanno modeliu / architektūra (kai programa + duomenys yra toje pačioje atminties vietoje), tai yra svarbi kompiuterio sistemos dalis, kur prie jos yra susieti išoriniai procesoriai ir periferiniai įrenginiai. Jis užima daugiau ploto ir sunaudoja daugiau energijos. Mikroprocesoriaus taikymas yra asmeniniai kompiuteriai. Šiame straipsnyje aptariami įdėtosios sistemos projektavimo veiksmai.

Kas yra įdėtosios sistemos dizainas?

Apibrėžimas: Sistema, sukurta apjungiant aparatinę ir programinę įrangą kartu konkrečiai funkcijai su didesniu plotu, yra įdėtosios sistemos projektavimas. Projektuojant įterptąją sistemą mikrovaldiklis vaidina gyvybiškai svarbų vaidmenį. Mikrokontroleris yra pagrįstas Harvardo architektūra, tai yra svarbus įterptosios sistemos komponentas. Išorinis procesorius, vidinė atmintis ir įvesties / išvesties komponentai yra susieti su mikrovaldikliu. Tai užima mažiau ploto, mažiau sunaudoja elektros energijos. Mikrovaldiklių taikymas yra MP3, skalbimo mašinos.

Įterptasis dizainas

Įterptųjų sistemų tipai

• Atskirai Integruota sistema
• Realiojo laiko įterptoji sistema
• Tinkliniai prietaisai
• Mobilieji įrenginiai

Įterptųjų sistemų elementai

• Procesorius
• Mikroprocesorius
• Mikrovaldiklis
• Skaitmeninis signalo procesorius.

Įterptosios sistemos projektavimo proceso žingsniai

Skirtingi žingsniaiįterptosios sistemos projektavimo srauto / srauto schemaįtraukti šiuos dalykus.

Įterptasis dizainas - procesas - žingsniai

Abstrakcija

Šiame etape su sistema susijusi problema yra abstrahuota.

Aparatinė įranga - programinės įrangos architektūra

Tinkamos techninės ir programinės įrangos žinios turi būti žinomos prieš pradedant bet kokį projektavimo procesą.

Papildomos funkcinės savybės

Papildomos įdiegtinos funkcijos turi būti visiškai suprantamos iš pagrindinio projekto.

Su sistema susijusi dizaino šeima

Kuriant sistemą reikėtų remtis ankstesne su sistema susijusia dizaino šeima.

Modulinis dizainas

Turi būti sudaryti atskiri modulių projektai, kad prireikus juos būtų galima naudoti vėliau.

Žemėlapis

Remiantis programinės įrangos kartografavimu. Pavyzdžiui, duomenų srautas ir programos srautas yra susieti su vienu.

Vartotojo sąsajos dizainas

Kuriant vartotojo sąsają, tai priklauso nuo vartotojo reikalavimų, aplinkos analizės ir sistemos funkcijos. Pavyzdžiui, mobiliuoju telefonu, jei norime sumažinti mobiliųjų telefonų energijos suvartojimą, rūpinamės kitais parametrais, kad būtų galima sumažinti energijos suvartojimą.

Patobulinimas

Kiekvienas komponentas ir modulis turi būti tinkamai patobulinti, kad programinės įrangos komanda galėtų suprasti.

Architektūrinio aprašymo kalba naudojama programinės įrangos projektui apibūdinti.

• Valdykite hierarchiją
• Struktūros padalijimas
• Duomenų struktūra ir hierarchija
• Programinės įrangos procedūra.

Įterptųjų sistemų projektavimo programinės įrangos kūrimo proceso veikla

Norint suprojektuoti bet kokią sistemą, kad ji veiktų tinkamai, reikia įvairių metrikų

Įterptosios programinės įrangos kūrimo proceso veikla

Įterptosios programinės įrangos kūrimo proceso veikla daugiausia apima:

Specifikacijos

Turi būti parengtos tinkamos specifikacijos, kad gaminį vartojantis klientas galėtų peržvelgti gaminio specifikaciją ir ją naudoti be jokių painiavos. Dizaineriai daugiausia dėmesio skiria techninėms specifikacijoms, tokioms kaip techninė įranga, dizaino apribojimai, gyvavimo ciklo laikotarpis, dėl to atsirandanti sistemos elgsena.

Architektūra

Nurodomi aparatinės ir programinės įrangos architektūros sluoksniai.

Komponentai

Šiame sluoksnyje atliekamas komponentų projektavimas. Tokie komponentai kaip vieno proceso procesorius, atmintinės - RAM / ROM, periferiniai įrenginiai, magistralės ir kt.

Sistemos integracija

Šiame sluoksnyje visi komponentai yra integruoti į sistemą ir išbandyti, ar ji atitinka dizainerius, ar tikisi.

Įterptųjų sistemų projektavimo iššūkiai

Kurdami bet kurią įterptąją sistemą, dizaineriai susiduria su daugybe iššūkių, tokių kaip:

• Aplinkos pritaikomumas
• Energijos sąnaudos
• Užimta teritorija
• Pakavimas ir integravimas
• Aparatinės ir programinės įrangos atnaujinimas
• Saugumas
• Dizaineriai išbandydami dizainą, pavyzdžiui, įterptąją aparatinę įrangą, susiduria su įvairiais iššūkiais testavimas , Patikrinimo etapas, patvirtinimo priežiūra.

Įterptųjų sistemų projektavimo pavyzdžiai

• Automatinis šokolado pardavimo automatas (ACVM)
• Skaitmeninė kamera
• Išmanioji kortelė
• Mobilusis telefonas
• Mobilus kompiuteris..tml.

Automatinis šokolado pardavimo automatas (ACVM)

Projektavimo funkcija ACVM yra tiekti vaikui šokoladą, kai vaikas įmeta monetą į ACVM.

Projektavimo žingsniai

Projektavimo etapai daugiausia apima šiuos dalykus.

1. Reikalavimai
2. Specifikacijos
3. Aparatūros ir programinės įrangos veikimas.

Reikalavimai

Kai vaikas įdeda monetą į aparatą ir parenka šokoladą, kurį jis nori įsigyti.

Įvestys

• Monetos, vartotojo pasirinkimas.
• Kiekviename uoste sukuriama pertrauka, kai tik įdedama moneta.
• Kiekvienam uostui siunčiamas atskiras pranešimas.

Rezultatai

• Šokoladas
• Grąžinti pinigus
• LCD ekrane rodomas pranešimas, pvz., Data, laikas, pasveikinimo pranešimas.

Sistemos funkcija

• Naudodamasis grafine vartotojo sąsaja, vaikas komanduoja sistemai, kurį šokoladą vaikas nori įsigyti.
• Kai grafinėje vartotojo sąsajoje yra LCD ekranas, klaviatūra, jutiklinis ekranas.
• Mašina pristato šokoladą, kai vaikas įdeda monetą, jei įdėtos monetos viršija tikrąsias pasirinkto šokolado išlaidas. ACVM aparatas grąžina pinigus.
• Naudodamas universalią sinchroninę magistralę, ACVM savininkas gali sekti kliento vietą.

Dizaino metrika

Galios išsklaidymas

Projektas turėtų būti atliekamas pagal ekrano dydį ir mechaninius komponentus.

Proceso terminas

Laikmatis turi būti nustatytas taip, kad kiekvieną kartą, kai vaikas įdės monetą, ACVM per kelias sekundes turės atsakyti pristatydamas šokoladą ir grąžinant pinigus, jei jo bus daugiau.
Pavyzdžiui, jei atsakymo laikas yra 10 sekundžių, ACVM turėtų pristatyti šokoladą ir grąžinti pinigus, jei perviršis, per 10 sekundžių, kai tik vaikas įdės monetą, ir paprašys šokolado.

Specifikacijos

Iš žemiau esančios ACVM sistemos, kai vaikas įdeda monetą. Monetos atskiriamos pagal pateiktus uostus, Port1, Port2, Port5. Gavęs monetą, uostas sugeneruoja pertrauką, kuri nutraukiama nuskaitant vertės vertę ir didėjant.

automatinis - šokolado - pardavimo automatas

Čia esantis skystųjų kristalų ekranas rodo tokius pranešimus kaip kaina, laikas, pasveikinimas ir kt. Yra šokolado rinkimo uostas.

Aparatinė įranga

ACVM aparatūros architektūra turi šias aparatinės įrangos specifikacijas

• Mikrovaldiklis 8051
• 64 KB RAM ir 8 MB ROM
• 64 KB „Flash“ atmintis
• Klaviatūra
• Mechaninis monetų rūšiavimo įrenginys
• Šokolado kanalas
• Monetos kanalas
• USB belaidis modemas
• Maitinimo šaltinis

ACVM programinė įranga

Daugelis programų turi būti parašytos, kad jas būtų galima perprogramuoti, kai to reikia RAM / ROM,

aparatūros architektūra-blokinė-aktyvios schema

• Šokolado kainos padidėjimas
• Atnaujinami pranešimai, rodomi LCD
• Mašinos savybių pasikeitimas.

Įterptoji sistema yra aparatūros ir programinės įrangos derinys tam tikrai funkcijai atlikti. Yra dviejų tipų mikroprocesoriai ir mikrovaldikliai. Kuriant įterptąją sistemą reikia atsižvelgti į tam tikrus dizaino apribojimus ir specifikacijas, kad kūrėjas galėtų patenkinti kliento lūkesčius ir laiku pristatyti. Įterptosios sistemos taikymas dizainas ACVM paaiškinta šiame turinyje. Čia kyla klausimas, dėl kokių priežasčių kyla aplinkos suvaržymai projektuojant įterptąją sistemą?