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两种嵌入式开发系统设计模型研究

zhiy66  发表于 2008/11/26 18:54:26      560 查看 0 回复  [上一主题]  [下一主题]

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本文介绍了两种用于嵌入式开发系统的设计模型:硬件优先和软硬件协同设计模型。在硬件优先设计模型中,要求先根据具体的需求设计出硬件平台,然后在这个平台的基础上进行软件开发;通常,硬件平台的开发者还要提供相应的操作系统。在另外一种设计模型中,可以利用一些理论算法对划分的软硬件模块进行验证。当然,这两种模型并非完美,它们都有各自的优缺点,这需要在实际的应用中根据实际需要进行适当的选择以设计出合适的满足需要的嵌入式系统。 
嵌入式开发系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。
从整体来看,我们将嵌入开发式系统分为两个部分;第一个部分是与应用相关的硬件平台,它负责和外部环境进行交互;第二部分是在这个硬件平台上运行的功能软件。
两种模型的分析与比较
硬件优先设计模型分析
利用硬件优先这种方法设计的嵌入式开发系统一直到最后一步才能验证系统设计的正确性。因此,在嵌入式系统开发过程中通过反复修改、反复试验的方法使产品达到设计要求,这在很大程度上依赖于设计者的经验;而且设计周期长、费用开支大,产品质量难以保证;这是因为在反复修改过程中,常会在某些方面背离原始设计的要求。因此,为了降低设计的风险,设计人员会选择采用己经成熟的模块,而不是自己重新设计;与此同时,这种设计方法还有一个很大的缺点:在硬件部分可用之前是不能实施软件模块。由于以上问题,硬件优先设计方法适用于在一些小型和中型复杂度的系统中;在这些系统中,硬件的复杂度不高,而且技术也相对比较成熟;因此通常都会选择这种方法。
软硬件协同设计模型分析
在软硬件协同设计模型中,由于软硬件的划分是基于理论算法的,这在设计中可以尽早的暴露问题,以减少损失;但是,这种设计模型也有其局限性,具体表现在:arm开发板
(1) 可有的信息是否足够。若要采用形式化的方法描述整个系统,并且正确的将系统分解为多个功能模块的组合体;设计者需要知道整个系统中的功能描述;但是,有些第三方开发的模块,设计者是无法知道其内部功能实现的;这种情况可能会导致系统划分过程的不准确。Arm解决方案
(2) 软硬件模块互相替换的自由度。在这种设计模型中,将系统分为软硬件模块后,可认为各个模块都是能够互相转换的:即原先被划分为用硬件实现的模块也可以用软件来实现,反之亦然。从理论上来看这是没有问题的,但在实际的应用中是不能达到这么灵活的理论高度的
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