Mikä on sulautetun järjestelmän suunnittelu: Suunnitteluprosessin vaiheet

Sulautettu järjestelmä on ohjain, joka ohjaa monia muita elektronisia laitteita. Se on sulautetun laitteiston ja ohjelmiston yhdistelmä. Sulautettuja järjestelmiä on kahta tyyppiä mikroprosessorit ja mikro-ohjain . Mikroprosessori perustuu von Neumannin malliin / arkkitehtuuriin (jossa ohjelma + data sijaitsee samassa muistipaikassa), se on tärkeä osa tietokonejärjestelmää, jossa ulkoiset prosessorit ja oheislaitteet liitetään siihen. Se vie enemmän aluetta ja kuluttaa enemmän virtaa. Mikroprosessorin sovellus on henkilökohtaiset tietokoneet. Tässä artikkelissa käsitellään sulautetun järjestelmän suunnittelun vaiheita.

Mikä on sulautetun järjestelmän suunnittelu?

Määritelmä: Järjestelmä, joka on suunniteltu upottamaan laitteisto ja ohjelmisto tiettyä toimintoa varten suuremmalla alueella, on sulautetun järjestelmän suunnittelu. Sulautettujen järjestelmien suunnittelussa mikrokontrollerilla on tärkeä rooli. Mikro-ohjain perustuu Harvardin arkkitehtuuriin, se on tärkeä osa sulautettua järjestelmää. Ulkoinen prosessori, sisäinen muisti ja i / o-komponentit ovat yhteydessä mikrokontrolleriin. Se vie vähemmän aluetta, vähemmän virrankulutusta. Mikrokontrollerien käyttö on MP3, pesukoneet.

Upotettu muotoilu

Sulautettujen järjestelmien tyypit

• Stand-Alone Upotettu järjestelmä
• Reaaliaikainen sulautettu järjestelmä
• Verkotetut laitteet
• Mobiililaitteet

Sulautettujen järjestelmien elementit

• Suoritin
• Mikroprosessori
• Mikrokontrolleri
• Digitaalinen signaaliprosessori.

Vaiheet sulautetun järjestelmän suunnitteluprosessissa

Ohjelman eri vaiheetsulautetun järjestelmän suunnittelun vuokaavioSisällytä seuraavat.

Sulautettu suunnittelu - prosessi - vaiheet

Abstraktio

Tässä vaiheessa järjestelmään liittyvä ongelma tiivistetään.

Laitteisto - ohjelmistoarkkitehtuuri

Oikea tieto laitteistoista ja ohjelmistoista on tiedettävä ennen suunnitteluprosessin aloittamista.

Ylimääräiset toiminnalliset ominaisuudet

Toteutettavat lisätoiminnot on ymmärrettävä kokonaan pääsuunnittelusta.

Järjestelmään liittyvä suunnitteluperhe

Järjestelmää suunniteltaessa on viitattava edelliseen järjestelmään liittyvään suunnitteluperheeseen.

Modulaarinen muotoilu

On tehtävä erilliset moduulirakenteet, jotta niitä voidaan käyttää myöhemmin tarvittaessa.

Kartoitus

Ohjelmistokartoituksen perusteella tehdään. Esimerkiksi tietovirta ja ohjelmavirta kartoitetaan yhdeksi.

Käyttöliittymäsuunnittelu

Käyttöliittymäsuunnittelussa se riippuu käyttäjän vaatimuksista, ympäristöanalyysistä ja järjestelmän toiminnasta. Esimerkiksi matkapuhelimessa, jos haluamme vähentää matkapuhelinten virrankulutusta, huolehdimme muista parametreista, jotta virrankulutusta voidaan vähentää.

Hienostaminen

Jokainen komponentti ja moduuli on puhdistettava asianmukaisesti, jotta ohjelmistotiimi voi ymmärtää.

Arkkitehtonisen kuvauksen kieltä käytetään kuvaamaan ohjelmiston suunnittelua.

• Hallitse hierarkiaa
• Rakenteen osio
• Tietorakenne ja hierarkia
• Ohjelmistomenettely.

Sulautettujen järjestelmien suunnitteluohjelmistojen kehitystoiminnot

On olemassa useita suunnittelumittareita minkä tahansa järjestelmän suunnitteluun toimiakseen oikein

Sulautettujen ohjelmistojen kehitystoiminnot

Sulautettujen ohjelmistojen kehitystoiminnot sisältävät pääasiassa seuraavat.

Tekniset tiedot

Asianmukaiset eritelmät on tehtävä, jotta tuotetta käyttävä asiakas voi käydä läpi tuotteen tekniset tiedot ja käyttää sitä sekaannuksista. Suunnittelijat keskittyvät lähinnä spesifikaatioihin, kuten laitteisto, suunnittelurajoitukset, elinkaaren aika, tuloksena oleva järjestelmän käyttäytyminen.

Arkkitehtuuri

Laitteisto- ja ohjelmistoarkkitehtuurikerrokset määritetään.

Komponentit

Tässä kerroksessa komponenttien suunnittelu tehdään. Komponentit, kuten yksiprosessori, muistit - RAM / ROM, oheislaitteet, väylät jne.

Järjestelmän integrointi

Tässä kerroksessa kaikki komponentit on integroitu järjestelmään ja testattu, täyttävätkö sen suunnittelijat odotukset.

Sulautettujen järjestelmien suunnittelun haasteet

Suunnitellessaan mitä tahansa sulautettua järjestelmää suunnittelijat kohtaavat monia haasteita, kuten seuraavat,

• Ympäristön sopeutumiskyky
• Tehon kulutus
• Miehitetty alue
• Pakkaus ja integrointi
• Laitteiden ja ohjelmistojen päivitys
• Turvallisuus
• Suunnittelijoilla on erilaisia ​​haasteita testatessaan suunnittelua, kuten sulautettuja laitteita testaus , Vahvistusvaihe, Vahvistamisen ylläpidettävyys.

Esimerkkejä sulautettujen järjestelmien suunnittelusta

• Automaattinen suklaa-automaatti (ACVM)
• Digitaalikamera
• Älykortti
• Kännykkä
• Matkapuhelin ... jne.

Automaattinen suklaa-automaatti (ACVM)

ACVM: n suunnittelutoiminto on antaa lapselle suklaata aina, kun lapsi asettaa kolikon ACVM: ään.

Suunnitteluvaiheet

Suunnitteluvaiheet sisältävät pääasiassa seuraavat.

1. Vaatimukset
2. Tekniset tiedot
3. Laitteisto ja ohjelmisto toimivat.

Vaatimukset

Kun lapsi asettaa kolikon koneeseen ja valitsee haluamasi suklaan.

Tulot

• Kolikot, käyttäjän valinta.
• Keskeytys syntyy jokaisessa portissa aina kun kolikko asetetaan paikalleen.
• Kuhunkin satamaan lähetetään erillinen ilmoitus.

Lähdöt

• Suklaa
• Maksun palautus
• LCD-näytöllä näkyy viesti, kuten päivämäärä, aika, tervetuloviesti.

Järjestelmän toiminto

• Graafisen käyttöliittymän avulla lapsi käskee järjestelmää, minkä suklaan lapsi haluaa ostaa.
• Jos graafisessa käyttöliittymässä on LCD, näppäimistö, kosketusnäyttö.
• Kone toimittaa suklaan, kun lapsi asettaa kolikon, jos kolikot ovat enemmän kuin valitun suklaan todelliset kustannukset. ACVM-kone palauttaa rahat takaisin.
• Yleisen synkronisen väylän avulla ACVM: n omistaja voi seurata asiakkaan sijaintia.

Suunnittelutiedot

Tehohäviö

Suunnittelu tulisi tehdä näytön koon ja mekaanisten komponenttien mukaan.

Prosessin määräaika

Ajastin on asetettava siten, että aina kun lapsi asettaa kolikon, ACVM: n on vastattava muutamassa sekunnissa toimittamaan suklaata ja palauttamaan ylimääräinen.
Esimerkiksi, jos vasteaika on 10 sekuntia, ACVM: n tulisi toimittaa suklaa ja palauttaa ylimääräiset rahat 10 sekunnissa heti, kun lapsi asettaa kolikon ja pyytää suklaata.

Tekniset tiedot

Alla olevasta ACVM-järjestelmästä, kun lapsi asettaa kolikon. Kolikot erotellaan esitettyjen porttien, Port1, Port2, Port5, mukaan. Vastaanottaessaan kolikkoa portti muodostaa keskeytyksen, joka keskeytys lähetetään lukeman lukemiseen ja kasvamiseen.

automaattinen - suklaa - myyntiautomaatti

Tässä oleva LCD-näyttö näyttää viestit, kuten hinta, aika, tervetuloa jne. Suklaat kerätään satamatoimituksella.

Laitteisto

ACVM-laitteistoarkkitehtuurilla on seuraavat laitteistomääritykset

• Mikrokontrolleri 8051
• 64 kt RAM ja 8 Mt ROM
• 64 kt: n Flash-muisti
• Näppäimistö
• Mekaaninen kolikoiden lajittelija
• Suklaakanava
• Kolikkokanava
• Langaton USB-modeemi
• Virtalähde

ACVM: n ohjelmisto

Monet ohjelmat on kirjoitettava, jotta ne voidaan ohjelmoida uudelleen tarvittaessa RAM / ROM-muistiin,

laitteisto-arkkitehtuuri-lohkokaavio-aktiivinen

• Suklaan hinnan nousu
• LCD-näytöllä näkyvien viestien päivittäminen
• Muutos koneen ominaisuuksissa.

Sulautettu järjestelmä on laitteisto + ohjelmisto-yhdistelmä tietyn toiminnon suorittamiseksi. On olemassa kahdenlaisia ​​mikroprosessoreita ja mikrokontrollereita. Sulautetun järjestelmän suunnittelussa on otettava huomioon tietyt suunnittelurajoitukset ja eritelmät, jotta kehittäjä voi vastata asiakkaiden odotuksiin ja toimittaa ajoissa. Sulautetun järjestelmän sovellus design ACVM selitti tässä sisällössä. Tässä on kysymys, mikä aiheuttaa ympäristörajoituksia sulautettua järjestelmää suunniteltaessa?