嵌入式系统设计与实例开发 北航讲义

五、基于ARM的嵌入式系统硬件结构设计嵌入式系统设计与实例开发
――ARM与C/OS-Ⅱ

北京航空航天大学 智能嵌入式技术工作室

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五、基于ARM的嵌入式系统硬件结构设计
嵌入式系统体系结构设计 基于ARM的硬件设计

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嵌入式系统的软/硬件框架
驱动器1 驱动器2 ...... 驱动器N 传感器1 传感器2 ...... 传感器N

机械装置

被控对象

功能层 文件系统

应用程序 图形用户 接口 任务管理

软件层

实时操作系统(RTOS) 中间层 BSP/HAL 硬件抽象层/板极支持包 D/A 硬件层 A/D I/O 人机交互接口 嵌入式计算机系统 嵌入式 微处理器 通用接口 ROM SDRAM

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嵌入式系统的设计步骤
系统需求分析: 规格说明书

体系结构设计

机械系统设计

硬件设计

软件设计

系统集成

系统测试

产品

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嵌入式系统设计步骤
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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、操作方式等；非功能需求包括系统性能、成本 、功耗、体积、重量等因素。 体系结构设计：描述系统如何实现所述的功能和非功能需求，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。 硬件/软件协同设计：基于体系结构，对系统的软件、硬件进行详 细设计。为了缩短产品开发周期，设计往往是并行的。应该说， 嵌入式系统设计的工作大部分都集中在软件设计上，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。 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。 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