Шта је дизајн уграђеног система: кораци у процесу дизајнирања

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Уграђени систем је контролер који контролише многе друге електронске уређаје. То је комбинација уграђеног хардвера и софтвера. Постоје две врсте уграђених система микропроцесори и микроконтролер . Микропроцесор је заснован на вон Неуманновом моделу / архитектури (где се програм и подаци налазе на истој меморијској локацији), важан је део рачунарског система, где су спојени спољни процесори и периферне јединице. Заузима више простора и има већу потрошњу енергије. Примена микропроцесора су лични рачунари. Овај чланак говори о корацима који укључују дизајн уграђеног система.

Шта је дизајн уграђеног система?

Дефиниција: Систем дизајниран са уграђеним хардвером и софтвером заједно за одређену функцију веће површине је дизајн уграђеног система. У дизајну уграђеног система, микроконтролер игра виталну улогу. Микроконтролер је заснован на архитектури Харварда, важна је компонента уграђеног система. Спољни процесор, унутрашња меморија и улазно / излазне компоненте повезани су са микроконтролером. Заузима мање површине, мању потрошњу енергије. Примена микроконтролера је МП3, машине за прање веша.




Уграђени дизајн

Уграђени дизајн

Врсте уграђених система

Елементи уграђених система

Кораци у процесу дизајнирања уграђеног система

Различити кораци удијаграм тока / дијаграма тока дизајна уграђеног системаукључи следеће.



Уграђени дизајн - процес - кораци

Уграђени дизајн - поступак - кораци

Одвајање

У овој фази проблем везан за систем је апстрахован.

Хардвер - Архитектура софтвера

Правилно познавање хардвера и софтвера које треба знати пре започињања било ког процеса дизајнирања.

Додатна функционална својства

Додатне функције које треба применити треба у потпуности разумети из главног дизајна.


Породица дизајна повезана са системом

При дизајнирању система треба се позвати на претходну породицу дизајна која се односи на систем.

Модуларни дизајн

Морају се направити засебни дизајни модула како би се касније могли користити када је то потребно.

Мапирање

На основу софтверског мапирања се врши. На пример, проток података и ток програма мапирају се у једно.

Дизајн корисничког интерфејса

У дизајну корисничког интерфејса то зависи од корисничких захтева, анализе окружења и функције система. На пример, на мобилном телефону, ако желимо да смањимо потрошњу енергије мобилних телефона, бринемо о другим параметрима, тако да се потрошња енергије може смањити.

Префињеност

Свака компонента и модул морају бити на одговарајући начин усавршени како би тим софтвера могао да разуме.

Архитектонски језик описа користи се за описивање софтверског дизајна.

  • Контрола хијерархије
  • Подела структуре
  • Структура података и хијерархија
  • Процедура софтвера.

Активности у процесу развоја софтвера за дизајн уграђеног система

Постоје различите метрике дизајна потребне за дизајнирање било ког система како би правилно функционисао

Метрике дизајна / параметри дизајна уграђеног система

Функција

Расипање снаге

Увек одржаван на ниском нивоу

Перформансе

Требало би да буде високо

Процесни рокови

Процес / задатак треба да се заврши у одређеном року.

Производња Трошак

Треба одржавати.

Инжењерски трошак

То је трошак уређивања-тестирања-отклањања грешака хардвера и софтвера.

Величина

Величина се дефинише у смислу меморије РАМ / РОМ / Фласх меморија / физичка меморија.

Прототип

То је укупно време потребно за развој система и његово тестирање.

Сигурност

Сигурност система треба узимати као закључавање телефона, морају се предузети сигурносне мере корисника као што је квар мотора

Одржавање

Мора се предузети правилно одржавање система како би се избегао квар система.

Време је за тржиште

Време је потребно да се производ / систем развијени лансира на тржиште.

Активности процеса уграђеног развоја софтвера

Активности процеса развоја уграђеног софтвера углавном укључују следеће.

Спецификације

Треба направити одговарајуће спецификације како би купац који користи производ могао да прође кроз спецификацију производа и користи га без икакве забуне. Дизајнери се углавном фокусирају на спецификације као што су хардвер, ограничења дизајна, период животног циклуса, резултујуће понашање система.

Архитектура

Наведени су слојеви хардверске и софтверске архитектуре.

Компоненте

У овом слоју је завршен дизајн компонената. Компоненте попут једнопроцесорског процесора, меморије - РАМ / РОМ, периферни уређаји, сабирнице итд.

Системска интеграција

У овом слоју су све компоненте интегрисане у систем и тестирано да ли његови дизајнери испуњавају очекивања.

Изазови у дизајну уграђеног система

Док дизајнирају било који уграђени систем, дизајнери се суочавају са многим изазовима као што је следећи:

  • Прилагодљивост околине
  • Потрошња струје
  • Површина заузета
  • Паковање и интеграција
  • Ажурирање хардвера и софтвера
  • Сигурност
  • Постоје различити изазови са којима се дизајнери суочавају током тестирања дизајна попут уграђеног хардвера тестирање , Фаза верификације, Одрживост одржавања.

Примери дизајна уграђеног система

  • Аутоматски аутомат за продају чоколаде (АЦВМ)
  • Дигитална камера
  • Смарт картица
  • Мобилни телефон
  • Мобилни рачунар..итд.

Аутоматска машина за продају чоколаде (АЦВМ)

Дизајн функција АЦВМ-а је пружање чоколаде детету кад год дете убаци новчић у АЦВМ.

Кораци дизајна

Кораци дизајна углавном укључују следеће.

  1. Захтеви
  2. Спецификације
  3. Функционисање хардвера и софтвера.

Захтеви

Када дете убаци новчић у машину и одабере одређену чоколаду коју жели да купи.

Улази

  • Кованице, избор корисника.
  • Прекид се генерише на сваком порту сваки пут када се убаци новчић.
  • Сваком порту се шаље засебно обавештење.

Излази

  • Чоколада
  • Враћање новца
  • На ЛЦД-у се приказује порука као датум, време, порука добродошлице.

Функција система

  • Помоћу графичког корисничког интерфејса дете систему наређује коју чоколаду дете жели да купи.
  • Где графички кориснички интерфејс има ЛЦД, тастатуру, додирни екран.
  • Машина испоручује чоколаду када дете убаци новчић ако су убачени новчићи виши од стварних трошкова одабране чоколаде. АЦВМ машина враћа новац назад.
  • Користећи универзалну синхрону магистралу, власник АЦВМ-а може да прати локацију клијента.

Метрике дизајна

Расипање снаге

Дизајн треба да буде направљен према величини екрана и механичким компонентама.

Процесни рок

Тајмер мора бити подешен, тако да кад год дете убаци новчић, АЦВМ мора одговорити у року од неколико секунди приликом испоруке чоколаде и повраћаја ако је вишак.
На пример, ако је време одзива 10 секунди, АЦВМ треба да испоручи чоколаду и врати новац ако је вишак у року од 10 секунди чим дете убаци новчић и постави захтев за чоколадом.

Спецификације

Из доњег АЦВМ система, када дете убаци новчић. Кованице се раздвајају према представљеним лукама, Порт1, Порт2, Порт5. По пријему кованице порт генерише прекид, који се шаље на очитавање вредности износа и повећање.

Аутоматски - Чоколада - Машина за продају

аутомат - аутомат за чоколаду - аутомат

Овде присутан ЛЦД приказује поруке попут трошкова, времена, добродошлице итд. Постоји лучка достава тамо где се сакупљају чоколаде.

Хардвер

Хардверска архитектура АЦВМ има следеће хардверске спецификације

  • Микроконтролер 8051
  • 64 КБ РАМ-а и 8 МБ РОМ-а
  • 64 КБ Фласх меморија
  • Тастатура
  • Механичка сортирница новчића
  • Чоколадни канал
  • Новчани канал
  • УСБ бежични модем
  • Напајање

Софтвер АЦВМ

Многи програми морају бити написани како би се могли репрограмирати када је то потребно у РАМ-у / РОМ-у,

хардвер - архитектура - блок - дијаграм - ацвм

хардверска архитектура-блок-дијаграм-активних

  • Повећање цене чоколаде
  • Ажурирање порука за приказ на ЛЦД-у
  • Промена карактеристика машине.

Уграђени систем је комбинација хардвера и софтвера за обављање одређене функције. Постоје две врсте микропроцесора и микроконтролера. Приликом дизајнирања уграђеног система треба узети у обзир одређена ограничења и спецификације дизајна, тако да програмер може испунити очекивања купаца и испоручити их на време. Примена уграђеног система дизајн АЦВМ објашњен у овом садржају. Ево питања шта је узрок еколошким ограничењима током дизајнирања уграђеног система?