嵌入式系统软件开发和设计流程

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嵌入式系统及应用

第九章嵌入式系统软件的开发

主要内容

嵌入式软件开发工具嵌入式系统开发模式实时软件分析设计方法

第一节嵌入式软件开发工具

嵌入式软件开发工具的分类嵌入式软件的交叉开发环境嵌入式软件实现阶段的开发过程嵌入式软件开发工具的发展趋势

嵌入式软件开发工具

“工欲善其事，必先利其器”嵌入式软件开发工具的集成度和可用性将直接关系到嵌入式系统的开发效率。

嵌入式软件开发工具的分类

嵌入式软件开发阶段

嵌入式软件开发工具的分类

根据不同的阶段，嵌入式软件开发工具可以分为：

需求分析工具（Requirement Analysis Tools）软件设计工具(Software Design Tools) 编码、调试工具(Coding Tools) 测试工具(Testing Tools) 配置管理工具、维护工具等

Rational Rose RealTime ObjectGeode Rhapsody TAU Tornado LambdaTOOL pRISM+ Spectra Win CE Platform Builder CodeWarrior Xray Debugger Logiscope CodeTEST

Phases Requirement Analysis Software Design Coding Test Release 主要嵌入式软件开发工具产品

嵌入式软件开发工具的分类

嵌入式软件的开发可以分为以下几种：

编写简单的板级测试软件，主要是辅助硬件的调试开发基本的驱动程序开发特定嵌入式操作系统的驱动程序（板级支持包）开发嵌入式系统软件，如：嵌入式操作系统等开发应用软件

嵌入式软件开发工具的分类

从以上嵌入式软件开发分类来看，嵌入式软件开发工具可以分为：

与嵌入式OS相关的开发工具，用于开发：

基于嵌入式OS的应用部分驱动程序等

与嵌入式OS无关的开发工具，用于开发：

基本的驱动程序辅助硬件调试程序系统软件等

嵌入式软件的交叉开发环境

交叉开发环境是指用于嵌入式软件开发的所有工具软件的集合，一般包括：

文本编辑器交叉编译器交叉调试器仿真器下载器等

交叉开发环境由宿主机和目标机组成，宿主机与目标机之间在物理连接的基础上建立起逻辑连接。

运行平台Target

目标机应用系统调试代理

开发平台Host

宿主机开发环境运行库

—应用软件—应用中间件—目标机OS 目标机硬件

————

编辑编译连接调试

宿主机 OS 宿主机硬件

交叉开发环境

嵌入式软件的交叉开发环境

宿主机（Host）：是用于开发嵌入式系统的计算机。一般为PC机（或者工作站），具备丰富的软硬件资源，为嵌入式软件的开发提供全过程支持。目标机（Target）：即所开发的嵌入式系统，是嵌入式软件的运行环境，其硬件软件是为特定应用定制的。在开发过程中，目标机端需接收和执行宿主机发出的各种命令如设置断点、读内存、写内存等，将结果返回给宿主机，配合宿主机各方面的工作。

嵌入式软件的交叉开发环境

物理连接和逻辑连接物理连接是指宿主机与目标机通过物理线路连接物理连接在一起，连接方式主要有三种：

串口以太口 OCD（On Chip Debug）方式，如JTAG、BDM等

物理连接是逻辑连接的基础。逻辑连接指宿主机与目标机间按某种通信协议建逻辑连接立起来的通信连接，目前逐步形成了一些通信协议的标准。

嵌入式软件实现阶段的开发过程

设计完成后，嵌入式软件的开发进入实现阶段，可分为三个步骤：生成、调试和固化运行。

软件的生成主要是在宿主机上进行，利用各种工具完成软件的生成对应用程序的编辑、交叉编译和链接工作，生成可供调试或固化的目标程序。调试是通过交叉调试器完成软件的调试工作。调试完成调试后还需进行必要的测试工作。固化运行是先用一定的工具将应用程序固化到目标机上，固化运行然后启动目标机，在没有任何工具干预的情况下应用程序能自动地启动运行。

嵌入式软件生成阶段

三个过程

源代码程序的编写编译成各个目标模块链接成可供下载调试或固化的目标程序库文件

源程序

目标模块

可供调试 /固化

编辑器

交叉编译器

交叉链接器

交叉编译

把在宿主机上编写的高级语言程序编译成可以运行在目标机上的代码，即在宿主机上能够编译生成另一种CPU（嵌入式微处理器）上的二进制程序。

嵌入式软件的调试

交叉调试器

是指调试程序和被调试程序运行在不同机器上的调试器调试器通过某种方式能控制目标机上被调试程序的运行方式通过调试器能查看和修改目标机上的内存、寄存器以及被调试程序中的变量等

交叉调试调试器和被调试程序运行在不同的计算机上可独立运行，无需操作系统支持可独立运行，被调试程序的装载由调试器完成需要通过外部通信的方式来控制被调试程序可以直接调试不同指令集的程序

非交叉调试调试器和被调试程序运行在同一台计算机上需要操作系统的支持被调试程序的装载由专门的 Loader程序完成 Loader程序完成不需要通过外部通信的方式来控制被调试程序只能直接调试相同指令集的程序

嵌入式软件的调试

交叉调试方式

Crash and Burn Rom Monitor Rom Emulator In Circuit Emulator On Chip Debugging Simulator方式（非交叉）

在宿主机上编写代码反复检查代码，反复检查代码，直到编译通过，通过，生成可执行程序将程序固化（将程序固化（Burn）到目标机的非易失）性存储器（性存储器（E2PROM、FLASH等）中、等

Crash and Burn

启动目标机运行，启动目标机运行，观察程序是否正常工作 N

最早的嵌入式应用软件调试方法。

在宿主机上反复检查码，查找问题根源改写代码

结束

ROM Monitor

ROM Monitor是被固化且运行在目标机上的一段程序，负责监控目标机上被调试程序的运行，与宿主机端的调试器一起完成对应用程序的调试。调试器与ROM Monitor之间的通信遵循远程调试协议。

宿主机调试器

目标机监控程序(ROM 被调试 Monitor) 程序嵌入式硬件物理上的连接 ROM Monitor调试方式调试方式

逻辑上的连接

Windows或其它桌或其它桌面操作系统 PC机等硬件机等硬件

ROM Monitor

在目标机上电或复位后首先执行的就是 ROM Monitor，它对目标机进行一些必要的初始化

初始化要求的外围设备，如最基本的串口和用于内存刷新的系统计时器芯片；初始化用于下载映像的内存系统；初始化中断控制器和安装中断处理程序。

初始化自己的程序空间等待宿主机端的命令

ROM Monitor

ROM Monitor能配合调试器完成：

程序映像下载对目标机系统内存的读写对寄存器的读写设置和清除不同类型的断点单步执行指令复位系统…等调试功能

ROM Monitor

调试过程（1）启动目标机，监控器掌握对目标机的控制，等待和调试器建立连接；（2）启动调试器，并和监控器建立起通信连接；（3）使用调试器将应用程序下载到目标机上的RAM空间中；（4）使用调试器进行调试，发出各种调试命令，监控器解释并执行这些命令，通过目标机上的各种异常来获取对目标机的控制，将命令执行结果回传给调试器；（5）如果程序有问题，在调试器的帮助下定位错误；修改之后再重新编译链接并下载程序，开始新的调试，如此反复直至程序正确运行为止。

ROM Monitor

优点

1) 提高调试程序的效率，缩短开发周期，

降低成本

2) 简单、方便 3) 可扩展性强，可支持许多高级调试功能 4) 成本低廉，不需专门的调试硬件支持 5) 几乎所有的交叉调试器都支持这种方式

ROM Monitor

缺点

1) 2)

Debug Monitor需要用Crash and Burn方法开发。当ROM Monitor占用CPU时，应用程序不响应外部的中断，因此不便调试有时间特性的程序。某些调试功能依赖于CPU硬件的支持（如硬件断点功能） ROM Monitor要占用目标机一定数量的资源，如CPU、 RAM、ROM 和通信设备等资源。调试环境不同于实际目标环境。

3) 4)

仿真开发方式

嵌入式应用的开发经常会遭遇缺少目标机环境、缺乏目标机芯片等资源的问题，而开发过程又不可能停止，因此自然就提出了根据不同的应用需要，利用仿真器件、仿真环境进行开发的方法。硬件仿真开发

ROM Emulator ICE OCD

软件仿真开发

ROM Emulator

ROM Emulator是一种用于替代目标机上的 ROM芯片的设备，即ROM仿真器。利用这种设备，目标机可以没有ROM芯片，但目标机的CPU可以读取ROM Emulator设备上 ROM芯片的内容：ROM Emulator设备上的 ROM芯片的地址可以实时地映射到目标机的ROM地址空间，从而仿真（Emulation）目标机的ROM。

ROM Emulator

ROM Emulator的调试方式是一种不完全的调试方式：ROM Emulator设备只是为目标机提供ROM芯片和在Target和Host间建立一条高速的通信通道，因此它经常和前面两种调试方式结合起来形成一种完备的调试方式。ROM Emulator的典型应用就是和 ROM Monitor 的调试方式相结合。

ROM Emulator

优点目标机可以没有ROM芯片、可以使用ROM Emulator提供的ROM空间且不需要用别的工具来写ROM。缺点目标机必须能支持外部ROM存储空间，而且由于其通常要和ROM Monitor配合使用，因此它拥有ROM Monitor的所有缺点。

ICE

ICE（In-Circuit Emulator）是一种用于替代目标机上CPU的设备，即在线仿真器。它比一般的CPU有更多的引出线，能够将内部的信号输出到被控制的目标机。 ICE上的Memory 也可以被映射到用户的程序空间，这样即使目标机不存在的情形下也可以进行代码的调试。 ICE

连接ICE和目标机时，一般是将目标机的CPU 取下，而将ICE的CPU引出线接到目标机的 CPU插槽。用ICE进行调试时，在Host端运行的调试器通过ICE来控制目标机上运行的程序。

宿主开发平台

ICE调试结构调试结构

目标平台

ICE

功能特点

同时支持软断点和硬件断点的设置设置各种复杂的断点和触发器实时跟踪目标程序的运行，并可实现选择性的跟踪支持“Time Stamp”允许用户设置“Timer”提供“Shadow RAM”，能在不中断被调试程序的运行下查看内存和变量即非干扰调试查询

ICE

适用于：

1) 2) 3) 4)

调试实时的应用系统调试设备驱动程序对硬件进行功能和性能的测试实时性能分析缺点：

1) 2)

价格太昂贵，不利于团队开发所仿CPU有限

OCD

OCD（On Chip Debugging）是CPU芯片提供的一种调试功能（片上调试），可以认为是一种廉价的ICE功能：OCD的价格只有ICE的20%，但提供了ICE 80%的功能。

宿主机调试器

目标机

逻辑上的连接

被调试程序

Windows或其它桌或其它桌面操作系统 PC机等硬件机等硬件仿真器物理连接并口、并口、串口或网络接口为特定处理器而建造

OCD接嵌入式接硬件口

针形连接器

OCD调试结构调试结构

OCD

调试方法

1) 2) 3)

将CPU的模式分为一般模式和调试模式一般模式下， CPU从内存读取指令执行调试模式下，CPU首先从调试端口读取指令，通过调试端口可以控制CPU进入和退出调试模式；Host 端的调试器可以直接向目标机发送要执行的指令，读写目标机的内存和各种寄存器，控制目标程序的运行以及完成各种复杂的调试功能。

OCD

优点

1) 2) 3) 4) 5)

不占用目标机的资源调试环境和最终的程序运行环境基本一致支持软硬断点、Trace 功能精确计量程序的执行时间提供时序分析功能

OCD

缺点

1) 调试的实时性不如ICE 2) 不支持非干扰调试查询 3) CPU必需具有OCD功能

OCD

存在各种实现

? ?

BDM（Background Debugging Mode） JTAG（Joint Test Access Group）（主流方式）（）

（主流方式）（主流方式） OnCE（On Chip Emulation）

各种OCD仿真器实例

边界扫描技术（JTAG）

JTAG——标准测试访问接口与边界扫描结构（Standard Test Access Port and Boundary Scan Architecture），已被IEEE1149.1标准所采纳，是面向用户的测试接口。该接口一般由4个引脚组成：

测试数据输入（TDI）测试数据输出（TDO）测试时钟（TCK）测试模式选择引脚（TMS）异步测试复位引脚（TRST，可选）

边界扫描技术（JTAG）

优点

可以通过边界扫描操作测试整个板的电气连接，特别为表面贴元件提供方便各个引脚信号的采样，并可强制引脚输出用以测试外围芯片可以软件下载、执行、调试和控制，为复杂的实时跟踪调试提供路径可以进行多内核和多处理器的板级和芯片级的调试，通过串接，为芯片制造商提供芯片生产、测试的途径不占用系统资源，能够调试没有外部总线的芯片，代价非常小

边界扫描技术（JTAG）

缺点

通过串口依次传递数据，速度比较慢只能进行软件断点级别的调试不能完成实时跟踪和多种事件触发等复杂调试功能

几种增强版本

ARM芯片的实时调试方案（E-TRACE）背景调试模式BDM 片上仿真OnCE

Nexus标准

提出一个在JTAG之上的嵌入式处理器调试的统一标准将调试开发分成四级

第一级使用JTAG的简单静态调试；第二级支持编程跟踪和实时多任务的跟踪，并允许用户用 I/O引脚作为多路复用辅助调试口；第三级包括处理器运行时的数据写入跟踪和存储器的读写跟踪；第四级增加了存储替换并触发复杂的硬件断点。

Nexus标准

通过Nexus 标准可以解决以下问题

调试内部总线没有引出的处理器，如含有片内存储器的芯片传统在线仿真器无法实现的高速调试深度流水线和有片上Cache的芯片，能够探测具体哪条指令被取指和最终执行可以稳定地进行多内核处理器的调试

Simulator

交叉开发方式存在如下缺点：硬件支持必须有目标机或评估板易使用性普通编程人员不熟悉廉价性成本高不高可移植性、可扩展性团队开发较难开发周期较长

Simulator

一种软件仿真器，在宿主机上创建一个虚拟的目标机环境，再将应用系统下载到这个虚拟目标机上运行／调试。软件仿真的对象

仿真处理器仿真外设仿真环境

软件仿真的级别

指令级仿真开发 API级仿真开发

用户 IDE 应用编程接口 API 目标操作系统库 TOSLib 编辑：C、C++ 编译、链接调试通信虚拟目标环境仿真调试代理 EDA 应用系统虚拟目标硬件 V-Target 宿主机OS 应用仿真开发环境示意图应用仿真开发环境示意图

设计

编码仿真库仿真编译

仿真调试

正确

运行库

编译链接

下载

交叉调试固化运行

调试

固化

测试

结合了仿真的软件开发过程

运行维护

Simulator

优点最大好处就是可以不用真正的目标机，可以在目标机环境并不存在的条件下开发目标机上的应用系统，并且在调试时可以利用Host资源提供更详细的错误诊断信息。

Simulator

缺点 1) 和实际的运行环境差别很大

2) 3) 4)

设备模拟的局限性较大实时特性较差对Host的资源要求较高适用范围对时间特性没有严格要求、没有特殊外设、只需要验证逻辑正确的应用程序。

嵌入式软件的测试

测试工具：能够用来辅助测试的工具，主要用来支持测试人员的工作，本身不能直接用来进行测试。测试工具一般都是通用工具，测试人员应该根据实际情况对它们进行适当的调整。嵌入式软件测试中经常用到的测试工具有：

内存分析工具性能分析工具覆盖分析工具缺陷跟踪工具等

嵌入式软件的测试

内存分析工具

嵌入式系统的内存资源通常是受限的，内存分析工具可以用来处理在进行动态内存分配时产生的缺陷。当动态分配的内存被错误地引用时，产生的错误通常难以再现，出现的失效难以追踪，使用内存分析工具可以很好地检测出这类缺陷。目前常用的内存分析工具有软件和硬件两种：

基于软件的内存分析工具可能会对代码的执行性能带来很大影响，从而影响系统的实时性；来很大影响，从而影响系统的实时性；基于硬件的内存分析工具对系统性能影响小，基于硬件的内存分析工具对系统性能影响小，但价格昂贵，并且只能在特定的环境中使用。昂贵，并且只能在特定的环境中使用。

嵌入式软件的测试

性能分析工具

嵌入式系统的性能通常是一个非常关键的因素，开发人员一般需要对系统的某些关键代码进行优化来改进性能。性能分析工具

可以提供有关数据，可以提供有关数据，帮助确定哪些任务消耗了过多的执行时间，了过多的执行时间，从而可以决定如何优化软件，以获得更好的时间性能。软件，以获得更好的时间性能。引导开发人员发现在系统调用中存在的错误以及程序结构上的缺陷。以及

程序结构上的缺陷。

嵌入式软件的测试

覆盖分析工具

在进行白盒测试时，可以使用代码覆盖分析工具追踪哪些代码被执行过分析过程一般通过插桩来完成，插桩可以是在测试环境中嵌入硬件，也可以是在可执行代码中加入软件，或者是两者的结合。开发人员通过对分析结果进行总结，可以确定哪些代码被执行过，哪些代码被遗漏了。目前常用的覆盖分析工具一般都提供有关功能覆盖、分支覆盖、条件覆盖等信息。

覆盖分析工具实例

测试工具实例：逻辑分析仪

工作机理：在不打断被测程序运行流程的基础上，对程序运行中的相关信息进行采集和分析，然后通过真实再现程序运行的逻辑流程和分析程序运行数据，帮助用户优化系统设计和解决出现的问题。与调试工具的对比

调试器：调试器：照相机逻辑分析仪：逻辑分析仪：摄像机

测试工具实例：逻辑分析仪

主要功能：

真实再现程序运行流程发现系统死锁及软件造成的死机发现系统内存泄漏指导对任务的合理划分指导关键路径设计与验证指导合理分配任务堆栈 CPU使用率统计指导合理设计中断服务程序

测试工具实例：逻辑分析仪

嵌入式应用软件运行的逻辑流程

测试工具实例：逻辑分析仪

系统堆栈使用率分析

嵌入式软件的固化运行

当调试完成之后，程序代码需要被完全烧入到目标板的非易失性存储器（如ROM或闪存）中，并且在真实的硬件环境上运行，这个过程叫做固化。调试环境与固化环境的区别：代码定位不同初始化部分不同

嵌入式软件的固化运行

阶段编译链接调试环境

目标文件需要调试信息应用系统目标代码不需要Boot 应用系统目标代码不需要 Boot 模块，模块，此模块已由目标板上的监控器程序实现。监控器程序实现。程序的所有代码段、程序的所有代码段、数据段都依次被定位到调试空间的RAM 依次被定位到调试空间的 RAM 中。

宿主机上的调试器读入被调试文件，宿主机上的调试器读入被调试文件，并将其下载到目标机上的调试空间中，目标机掉电后所有信息全部丢失。被调试程序在目标监控器的控制下运行，并与后者共享某些资源，运行，并与后者共享某些资源，如 CPU 资源、 RAM 资源以及通信设备如串口、网口等）资源。（如串口、网口等）资源。

固化环境

目标文件不需要调试信息应用系统目标代码必须以Boot 应用系统目标代码必须以Boot 模块作为入口模块。模块作为入口模块。程序的各逻辑段按照其不同的属性分别定位到非易失性存储空间（ROM）或RAM中。空间（ROM） RAM中

在宿主机上利用固化工具将可固化的应用程序写入目标机的非易失性存储器中，存储器中，目标机掉电后信息不丢失。

定位

下载

运行

程序在真实的目标硬件环境上运行

嵌入式软件的固化运行

Boot模块：当应用程序在真实的目标环境下运行时将首先执行该程序，它至少由系统加电时执行的代码组成。 Boot Boot模块的主要功能：初始化CPU环境，使目标 CPU 机硬件到已知的状态

初始化芯片的引脚初始化系统外部控制寄存器初始化基本输入输出设备初始化MMU，包括片选控制寄存器等执行数据拷贝

嵌入式软件开发工具发展趋势

向着开放的、集成化的方向发展具有系统设计、可视化建模、仿真和验证功能自动生成代码和文档具有更高的灵活性

第二节嵌入式系统开发模式

概述处理器及硬件开发平台的选定操作系统选定开发环境选定

嵌入式系统开发模式概述

最大特点：软硬件综合开发。最大特点：软硬件综合开发。原因：原因：

1) 嵌入式产品是软硬件的结合体软件针对硬件开发、固化， 2) 软件针对硬件开发、固化，不能进行任意修改

系统定义时期系统总体设计硬件设计制作

软件设计实现

软硬件集成功能性能测试符合要求

Yes

嵌入式系统开发过程

产品

系统总体设计

系统总体框架

软硬件划分

处理器选定

操作系统选定

开发环境选定

硬件设计制作

功能模块图设计硬件概要设计逻辑电路图设计硬件详细设计

PCB 设计与制作

硬件制作

PCB 测试

硬件测试

软件设计实现

软件概要设计软件详细设计软件实现软件测试

软硬件协同开发

通常的嵌入式系统开发

嵌入式软件开发嵌入式系统集成、测试、集成、测试、验证

嵌入式硬件开发

软/硬件协同开发

嵌入式软件开发

嵌入式系统协同设计、测试、协同设计、测试、验证

嵌入式硬件开发

处理器及硬件开发平台的选定

选择依据：应用的类型及I/O接口主频及功耗对不同类型存储器的支持封装产品生命力和厂家实力、技术支持及第三方软件的支持硬件开发平台的选择

操作系统选定

选择依据：选择嵌入式OS的必要性自建、购买或使用开源软件对嵌入式操作系统的功能、性能要求与硬件平台和开发工具的关系行业标准技术支持版税或服务费操作系统与硬件平台的关系

操作系统应支持选定的硬件平台如果不支持，需考虑移植工作

不同类型嵌入式微处理器之间的移植：任务上下文切换、时钟、中断等同类型微处理器但不同类型硬件板之间的移植：硬件接口及设备驱动程序

操作系统与开发工具的关系

工具是否能为基于特定操作系统的应用开发提供最大支持：

运行库与OS相结合提供应用工程创建和管理功能，构建基于特定操作系统的应用框架对操作系统的剪裁与配置提供高级调试功能提供配套的应用逻辑分析工具、覆盖测试工具等

开发环境及工具选定

对硬件平台的支持所使用的编程语言

C/C++ 汇编语言 JAVA ……

与嵌入式操作系统的关系

第三节实时软件分析设计方法

DARTS分析设计方法分析设计方法

DARTS分析设计方法

嵌入式实时软件系统的生存周期需求分析与说明系统设计－DARTS设计方法

数据流分析划分任务定义任务接口

任务设计模块构筑任务与系统集成

嵌入式实时软件系统的生命周期

需求分析与详细说明系统设计

任务分解, 任务分解, 定义任务间接口关系

任务设计

按模块方式设计每个任务，定义模块间接口按模块方式设计每个任务，

模块构筑

完成每个模块的详细设计、完成每个模块的详细设计、编码和单元测试

任务与系统集成系统测试

实例说明——机器人控制器系统机器人控制器系统

控制设备由内部控制器和外部控制面板组成控制器控制六个转并与数字I/O 轴，并与数字I/O 传感器交互作用。传感器交互作用。转轴和I/O由程序转轴和I/O由程序 I/O 控制该程序由控制面板操作启动执行

手动上电运行停止断电结束

程序选择

控制面板

控制执行过程

按下“上电”按钮，系统进入了上电状态。按下“上电”按钮，系统进入了上电状态。上电成功后，系统进入了手动状态。此时，上电成功后，系统进入了手动状态。此时，操作者可以通过程序选择开关程序选择开关选择程序作者可以通过程序选择开关选择程序按下“运行”按钮，则选定的程序开始运行，按下“运行”按钮，则选定的程序开始运行，系统转为运行态。系统转为运行态。程序运行中如果按下“停止”程序运行中如果按下“停止”键，程序被挂起。程序被挂起。之后，操作者可以按下“运行”之后，操作者可以按下“运行”键，使程序恢复执行，也可按下“结束”结束程序。复执行，也可按下“结束”键，结束程序。按下“结束”键后，系统进入终止态。按下“结束”键后，系统进入终止态。当程序最终终止执行时，系统返回手动状态。最终终止执行时，系统返回手动状态。

需求分析与说明

断电态上电通电态上电成功断电程序选择程序终止终止态手动态启动结束启动停止运行态

挂起态

状态变迁图

系统设计

系统设计说明该系统如何被分解成多个任务，如何定义任务间的关系任务划分方法—— DARTS DARTS设计方法

DARTS设计方法设计方法

数据流分析：每个数据流图都包含：

变换圈, 表示系统完成的功能箭头，表示变换间的数据流动数据存储区，表示数据的存储场所数据字典，定义了数据流和数据存储区所包含的数据项

按下按钮

程序读面板输入解释程序各语句运行开始结束有效的面板输入处理面板输入动作命令处理动作命令动作块 I/O 命令处理 I/O命令命令输入传感器值读传感器传感器输入

面板输入面板输入有效性检查

传感器输出向传感器输出输出

面板输出显示灯输出到面板

运行停止重启动输出动作轴数据

动作确认接收确认轴确认

轴块轴控制器轴输入轴输出

机器人控制器数据流图

DARTS设计方法设计方法

划分任务就是识别出并行性的功能需要考虑的是系统内功能的异步性。分析数据流图中的变换，确定哪些变换可以并行，哪些变换本质上是顺序的。一个任务可对应一个变换，也可对应多个变换。

DARTS设计方法设计方法

划分任务原则

I/O 依赖性功能的时间关键性计算需求功能内聚时间内聚周期执行

I/O 依赖性

Device I/O Task App.Task

如果变换依赖于I/O，速度受限I/O，可独立成任务在系统中创建与I/O设备数目相当的I/O任务 I/O任务只实现与设备相关的代码 I/O任务的执行只受限于I/O设备的速度，而不是处理器在任务中分离设备相关性

功能的时间关键性

event 1 Task 1 event 2 Task 3 Task 2 deadline 1 deadline 2 Task 3 将有时间关键性（deadline）的功能分离出来，组成独立运行的任务赋予这些任务高的优先级，以满足对时间的需要

计算需求

计算量大的功能占用CPU的时间多，把计算功能捆绑成任务，以消耗CPU的剩余时间赋予计算任务较低优先级, 能被高优先级的任务抢占，保持高优先级的任务是轻量级的多个计算任务可安排成同优先级，按时间片循环轮转

功能内聚

event 1 F1(x) + F3(x) event 2 F2(x)

将紧密相关的功能变换组成一个任务，减少通信的开销把每个变换都作为同一任务中一个个独立的模块，不仅保证了模块级的功能内聚，也保证了任务级的功能内聚时间内聚

event Clock Tick F1(x) + F2(y)+F3(z) F4(x)+F5(y)

将在同一时间内完成的各功能（即使这些功能是不相关的）形成一个任务功能组的各功能是由相同的外部事件驱动的（如时钟等），这样每次任务接收到一个事件，它们都可以同时执行由于减少了任务调度及切换的次数，减少了系统的开销

周期执行

10HZ 15HZ F2 F1 F1 15HZ F2 10HZ

一个需要周期执行的变换可以作为一个独立的任务，按一定的时间间隔被激活将在相同周期内执行的各功能组成一个任务频率高的任务赋予高优先级

I/O

功能内聚

时间内聚

DARTS设计方法设计方法

定义任务接口

任务间通信模块TCM（Task Communication Module）任务同步模块TSM（Task Synchronization Module）

任务间通信模块

消息通信模块信息隐藏模块

写数据任务A 任务读数据

数据存储区

读数据任务B 任务

信息隐藏模块

任务同步模块

源S：发事件信号：发事件信号(E)

目标D：等待事件目标：等待事件(E)

S D

任务设计

详细说明系统中各任务的设计考虑和执行流程，以利于程序员编制程序。行流程，以利于程序员编制程序。任务体系结构：任务体系结构：详细定义任务包含的子模块和模块间的关系任务执行流程：任务执行流程：尽可能详细地描述任务的处理过程任务内数据结构任务内模块间接口

任务设计

模块构筑

系统和任务设计完成后，进行每个模块的详细设计，直到每个具体的函数在单元测试前不必编完模块全部程序，可以分阶段编码和测试模块的详细设计应一气呵成，避免系统以非结构化方式形成

函数设计

给出对该函数的简要描述，函数描述给出对该函数的简要描述，说明设计目的、计目的、意义以及特点说明该函数应具有的功能，可采用IPO IPO图功能说明该函数应具有的功能，可采用IPO图输入一处理一输出图）（输入一处理一输出图）形式性能说明对该函数的性能要求，包括精度、说明对该函数的性能要求，包括精度、灵活性和时间特性等定义每个输入项的特性，包括名称、输入定义每个输入项的特性，包括名称、标数据类型和格式、取值范围、输入方式、识、数据类型和格式、取值范围、输入方式、数据来源、数据来源、保密方式等定义每个输入项的特性，输出定义每个输入项的特性，特征同输入

函数设计

详细说明本函数所选用的算法，算法详细说明本函数所选用的算法，具体的计算公式和计算步骤流程用流程图辅以必要的说明来表示本函数的逻辑流程说明本函数与其他函数的调用关系，接口说明本函数与其他函数的调用关系，包括说明参数赋值和调用方式以及相关数据结构（如数据库、文件）。值和调用方式以及相关数据结构（如数据库、文件）。存储分配说明本函数的存储分配限制条件说明本函数运行所受限制说明对本函数的测试计划，包括技术要求、测试计划说明对本函数的测试计划，包括技术要求、输入数据、预期结果、数据、预期结果、人员安排等

任务与系统集成

模块逐个连接、测试以构成任务任务被逐个连接和测试形成最终系统可分两步集成在宿主机上模拟集成（软集成）在目标机上集成

谢谢！谢谢！

嵌入式软件工程师应该知道的16个问题

嵌入式软件工程师应知道的0x10个基本问题(经典收藏版) C语言测试是招聘嵌入式系统程序员过程中必须而且有效的方法。这些年，我既参加也组织了许多这种测试，在这过程中我意识到这些测试能为面试者和被面试者提供许多有用信息，此外，撇开面试的压力不谈，这种测试也是相当有趣的。从被面试者的角度来讲，你能了解许多关于出题者或监考者的情况。这个测试只是出题者为显示其对ANSI标准细节的知识而不是技术技巧而设计吗？这是个愚蠢的问题吗？如要你答出某个字符的ASCII值。这些问题着重考察你的系统调用和内存分配策略方面的能力吗？这标志着出题者也许花时间在微机上而不是在嵌入式系统上。如果上述任何问题的答案是"是"的话，那么我知道我得认真考虑我是否应该去做这份工作。从面试者的角度来讲，一个测试也许能从多方面揭示应试者的素质：最基本的，你能了解应试者C语言的水平。不管怎么样，看一下这人如何回答他不会的问题也是满有趣。应试者是以好的直觉做出明智的选择，还是只是瞎蒙呢？当应试者在某个问题上卡住时是找借口呢，还是表现出对问题的真正的好奇心，把这看成学习的机会呢？我发现这些信息与他们的测试成绩一样有用。有了这些想法，我决定出一些真正针对嵌入式系统的考题，希望这些令人头痛的考题能给正在找工作的人一点帮助。这些问题都是我这些年实际碰到的。其中有些题很难，但它们应该都能给你一点启迪。这个测试适于不同水平的应试者，大多数初级水平的应试者的成绩会很差，经验丰富的程序员应该有很好的成绩。为了让你能自己决定某些问题的偏好，每个问题没有分配分数，如果选择这些考题为你所用，请自行按你的意思分配分数。预处理器（Preprocessor） 1 . 用预处理指令#define 声明一个常数，用以表明1年中有多少秒（忽略闰年问题） #define SECONDS_PER_YEAR (60 * 60 * 24 * 365)UL 我在这想看到几件事情： 1) #define 语法的基本知识（例如：不能以分号结束，括号的使用，等等） 2)懂得预处理器将为你计算常数表达式的值，因此，直接写出你是如何计算一年中有多少秒而不是计算出实际的值，是更清晰而没有代价的。 3) 意识到这个表达式将使一个16位机的整型数溢出-因此要用到长整型符号L,告诉编译器这个常数是的长整型数。 4) 如果你在你的表达式中用到UL（表示无符号长整型），那么你有了一个好的起点。记住，第一印象很重要。 2 . 写一个"标准"宏MIN ，这个宏输入两个参数并返回较小的一个。 #define MIN(A,B) （（A）<= (B) ? (A) : (B)) 这个测试是为下面的目的而设的： 1) 标识#define在宏中应用的基本知识。这是很重要的。因为在嵌入(inline)操作符变为标准C的一部分之前，宏是方便产生嵌入代码的唯一方法，对于嵌入式系统来说，为了能达到要求的性能，嵌入代码经常是必须的方法。 2)三重条件操作符的知识。这个操作符存在C语言中的原因是它使得编译器能产生比if-then-else更优化的代码，了解这个用法是很重要的。

嵌入式系统开发基础——基于ARM9微处理器C语言程序设计各章习题

第一章习题 1。嵌入某种微处理器或单片机的测试和控制系统称为嵌入式控制系统（Embedded Control System）。在应用上大致分为两个层次，以MCS-51为代表的8位单片机和以ARM技术为基础的32位精减指令系统单片机 2。目标机上安装某种嵌入式操作系统和不安装嵌入式操作系统, 以MCS-51为代表的8位单片机不安装嵌入式操作系统。 3。32位、16位和8位 5。32位、16位 6。在大端格式中，字数据的高字节存储在低字节单元中，而字数据的低字节则存放在高地址单元中。在小端存储格式中，低地址单元存放的是字数据的低字节，高地址单元中，存放的是数据的高字节。第二章习题（略）第三章习题 1。（1）寄存器大约有17类，每个的定义都是寄存器名字前面加一个小写”r” （2）在56个中断源中，有32个中断源提供中断控制器，其中，外部中断EINT4~EINT7通过“或”的形式提供一个中断源送至中断控制器，EINT8~EINT23也通过“或”的形式提供一个中断源送至中断控制器。第四章习题 1，56个中断源，有32个中断源提供中断控制器 2，两种中断模式，即FIQ模式（快速模式）和IRQ模式（通用模式）。通过中断模式控制寄存器设置。 3，常用的有5个，它们是中断模式控制寄存器，控制中断模式；中断屏蔽寄存器，控制中断允许和禁止；中断源挂起寄存器，反映哪个中断源向CPU申请了中断；中断挂起寄存器，反映CPU正在响应的中断是哪个中断源申请的；中断优先级寄存器，它和中断仲裁器配合，决定中断优先级。

4，中断源挂起寄存器，反映哪个中断源向CPU申请了中断；中断挂起寄存器，反映CPU正在响应的中断是哪个中断源申请的。中断源向CPU申请了中断如果该中断源没被屏蔽并且没有和它同级或高级的中断源申请中断，才能被响应。系统中可以有多个中断源向CPU申请中断，但同一时刻CPU只能响应一个最高级的中断源中断请求。中断源挂起寄存器和中断挂起寄存器反映了中断系统不同时段的状态。 5，进入中断服务程序先清中断源挂起寄存器和中断挂起寄存器；中断结束，将该中断源屏蔽。 6，将该中断源屏蔽取消；将该中断源屏蔽。第五章习题 1，S3C2410芯片上共有117个多功能的输人/输出引脚，它们是。 ?1个23位的输出端口(端口A)；。1个11位的输入/输出端口(端口B); 。1个16位输入/输出端口(端口C)； ?1个16位输入/输出端口(端口D)； ?1个16位输入/输出端口(端口E)； ?1个8位输人/输出端口(端口F)； ?1个16位输入/输出端口(端口G)；。1个11位的输入/输出端口(端口H)。 2，S3C2410 I/O口的控制寄存器、数据寄存器、上拉电阻允许寄存器的作用？端口控制寄存器定义了每个引脚的功能；与I/O口进行数据操作，不管是输入还是输出,都是通过该口的数据寄存器进行的，如果该端口定义为输出端口，那么可以向GPnDA T的相应位写数据。如果该端口定义为输人端端口，那么可以从GPnDAT的相应位读出数据。端口上拉寄存器控制每个端口组上拉电阻的使能/禁止。如果上拉寄存器某一位为0，则相应的端口上拉电阻被使能，该位做基本输入/输出使用，即第1功能；如果上拉寄存器某一位是1，则相应的端口上拉电阻被禁止，该位做第2功能使用。 5， rGPBCON=rGPBCON& 0xFFFFFC∣1; //蜂鸣器配置，PB1口接蜂鸣器，输出delay(1000); rGPBDAT & = 0xFFFFFE; //蜂鸣器响，低电平有效 rGPBDAT∣=1; // 蜂鸣器停第六章习题 3，S3C2410 UART波特率如何确定？

什么是嵌入式软件开发嵌入式系统软件开发所需要学习那些知识_百(精)

什么是嵌入式软件开发?嵌入式系统软件开发所需要学习那些知识? 随着智能化和信息化网络化的不断发展,嵌入式技能已经日趋成为一种新时代新技术革命的关键。对于嵌入式系统和嵌入式软件开发人员来说,这份职业无疑是种高端应用技术的结合。是一个很有前景的职业。嵌入式趋势来势汹涌,目前为止已经被很多企业所应用,对于这方面人才的需求更是倍感吃紧。关于嵌入式具体应用不做详细的解说,在这里有必要强调一下,嵌入式软件开发是含义,和要想在嵌入式软件开发中取得不菲的成绩所需掌握那些最基础的知识。嵌入式技术执行专用功能并被内部计算机控制的设备或者系统。嵌入式系统不能使用通用型计算机,而且运行的是固化的软件,嵌入式技术及应用是计算机应用技术的新发展,具有广泛的应用领域和发展前景,就业形势看好。嵌入式系统是一种专用的计算机系统,作为装置或设备的一部分。通常,嵌入式系统是一个控制程序存储在ROM中的嵌入式处理器控制板。事实上,所有带有数字接口的设备,如手表、微波炉、录像机、汽车等,都使用嵌入式系统,有些嵌入式系统还包含操作系统,但大多数嵌入式系统都是是由单个程序实现整个控制逻辑,笼统地来说,嵌入式系统是以应用为中心,以计算机技术为基础,软硬件可裁剪,适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格要求的专用计算机系统。这么多的应用可见嵌入式系统的前景和人才需求是相当大的,在最近几年中关于这一类的培训也层出不穷,所涉及到的课程和知识点相对来说还是有点差异的,在深圳达内福田培训中心网站上看到了关于嵌入式系统软件开发所需要掌握的几大知识点,感觉划分的很细致。主要包含以下8个核心部分 1.Linux操作系统核心

!嵌入式系统开发资料(入门必备)

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获取更多权威电子书请登录https://www.360docs.net/doc/dd5735432.html, 前言嵌入式系统通常是以具体应用为中心，以处理器为核心且面向实际应用的软硬件系统，其硬件是整个嵌入式系统运行的基础和平台，提供了软件运行所需的物理平台和通信接口；而嵌入式系统的软件一般包括操作系统和应用软件，它们是整个系统的控制核心，提供人机交互的信息等。所以，嵌入式系统的开发通常包括硬件和软件两部分的开发，硬件部分主要包括选择合适的MCU或者SOC 器件、存储器类型、通讯接口及I/O、电源及其他的辅助设备等；软件部分主要涉及OS porting和应用程序的开发等，与此同时，软件中断调试和实时调试、代码的优化、可移植性/可重用以及软件固化等也是嵌入式软件开发的关键。嵌入式系统开发的每一个环节都可以独立地展开进行详细的阐述，而本文的出发点主要是为嵌入式开发的初学者者提供一个流程参考。因为对于初学者在面对一个嵌入式开发项目的时候，往往面临着诸多困难，如选择什么样的开发平台？什么样的器件类型？在进行编译时怎样实现代码优化？开发工具该如何选择和使用？在进行程序调试时应该注意那些问题以及选择什么样的嵌入式OS 等等。希望通过本文，能帮助初学者了解有关ARM嵌入式系统开发流程。

获取更多权威电子书请登录https://www.360docs.net/doc/dd5735432.html, 目录前言 (2) 1 嵌入式开发平台 (4) 1.1 ARM的开发平台： (4) 1.2 器件选型 (7) 2 工具选择 (11) 3 编译和连接 (13) 3.1 RVCT的优化级别与优化方向 (16) 3.2 Multifile compilation (21) 3.3调试 (22) 4 操作系统 (23) 4.1 哪里可以得到os 软件包 (Open Source and Linux Kernel) (25) 4.2 安装镜像 (26) 4.3 交叉编译 (26) 总结 (27)

嵌入式软件开发流程图

嵌入式软件开发流程一、嵌入式软件开发流程 1.1 嵌入式系统开发概述由嵌入式系统本身的特性所影响，嵌入式系统开发与通用系统的开发有很大的区别。嵌入式系统的开发主要分为系统总体开发、嵌入式硬件开发和嵌入式软件开发3大部分，其总体流程图如图1.1所示。图1.1 嵌入式系统开发流程图在系统总体开发中，由于嵌入式系统与硬件依赖非常紧密，往往某些需求只能通过特定的硬件才能实现，因此需要进行处理器选型，以更好地满足产品的需求。另外，对于有些硬件和软件都可以实现的功能，就需要在成本和性能上做出抉择。往往通过硬件实现会增加产品的成本，但能大大提高产品的性能和可靠性。再次，开发环境的选择对于嵌入式系统的开发也有很大的影响。这里的开发环境包括嵌入式操作系统的选择以及开发工具的选择等。比如，对开发成本和进度限制较大的产品可以选择嵌入式Linux，对实时性要求非常高的产品可以选择Vxworks等。

1.2 嵌入式软件开发概述嵌入式软件开发总体流程为图4.15中“软件设计实现”部分所示，它同通用计算机软件开发一样，分为需求分析、软件概要设计、软件详细设计、软件实现和软件测试。其中嵌入式软件需求分析与硬件的需求分析合二为一，故没有分开画出。由于在嵌入式软件开发的工具非常多，为了更好地帮助读者选择开发工具，下面首先对嵌入式软件开发过程中所使用的工具做一简单归纳。嵌入式软件的开发工具根据不同的开发过程而划分，比如在需求分析阶段，可以选择IBM的Rational Rose等软件，而在程序开发阶段可以采用CodeWarrior（下面要介绍的ADS 的一个工具）等，在调试阶段所用的Multi-ICE等。同时，不同的嵌入式操作系统往往会有配套的开发工具，比如Vxworks有集成开发环境Tornado，WindowsCE的集成开发环境WindowsCE Platform等。此外，不同的处理器可能还有对应的开发工具，比如ARM的常用集成开发工具ADS、IAR和RealView等。在这里，大多数软件都有比较高的使用费用，但也可以大大加快产品的开发进度，用户可以根据需求自行选择。图4.16是嵌入式开发的不同阶段的常用软件。图1.2 嵌入式开发不同阶段的常用软件嵌入式系统的软件开发与通常软件开发的区别主要在于软件实现部分，其中又可以分为编译和调试两部分，下面分别对这两部分进行讲解。 1．交叉编译嵌入式软件开发所采用的编译为交叉编译。所谓交叉编译就是在一个平台上生成可以在另一个平台上执行的代码。在第3章中已经提到，编译的最主要的工作就在将程序转化成运行该程序的CPU所能识别的机器代码，由于不同的体系结构有不同的指令系统。因此，不同的CPU需要有相应的编译器，而交叉编译就如同翻译一样，把相同的程序代码翻译成不同CPU的对应可执行二进制文件。要注意的是，编译器本身也是程序，也要在与之对应的某一个CPU平台上运行。嵌入式系统交叉编译环境如图4.17所示。

(完整word版)嵌入式系统设计与应用

嵌入式系统设计与应用本文由kenneth67贡献 ppt文档可能在W AP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。课程名称：课程名称：嵌入式系统设计与应用总学时：其中讲课36学时，上机实践环节12 36学时12学时总学时：其中讲课36学时，上机实践环节12学时教材：嵌入式系统设计教程》教材：《嵌入式系统设计教程》电子工业出版社马洪连参考书：参考书：1、《嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 嵌入式系统开发与应用》北航出版社、田泽编著. 2、《ARM体系结构与编程》清华大学出版社杜春雷编著ARM体系结构与编程体系结构与编程》嵌入式系统设计与实例开发—ARM ARM与C/OS3、《嵌入式系统设计与实例开发ARM与μC/OS-Ⅱ》清华大学出版社王田苗、魏洪兴编著清华大学出版社王田苗、ARM嵌入式微处理器体系结构嵌入式微处理器体系结构》4、《ARM嵌入式微处理器体系结构》北航出版社、马忠梅等著. 北航出版社、马忠梅等著. 张石．ARM嵌入式系统教程嵌入式系统教程》5、张石．《ARM嵌入式系统教程》．机械工业出版2008年社．2008年9月 1 课程内容绪论：绪论： 1）学习嵌入式系统的意义2）高校人才嵌入式培养情况嵌入式系统设计（实验课）3）嵌入式系统设计（实验课）内容安排第1章嵌入式系统概况 1.1 嵌入式系统的定义1.2 嵌入式系统的应用领域及发展趋势1.3 嵌入式系统组成简介第2章嵌入式系统的基本知识 2.1 2.2 2.3 嵌入式系统的硬件基础嵌入式系统的软件基础ARM微处理器的指令系统和程序设计ARM微处理器的指令系统和程序设计 2 第3章 3.1 3.2 3.3 基于ARM架构的嵌入式微处理器基于ARM架构的嵌入式微处理器ARM 概述嵌入式微处理器的组成常用的三种ARM ARM微处理器介绍常用的三种ARM 微处理器介绍第4章 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 嵌入式系统设计概述嵌入式系统的硬件设计嵌入式系统接口设计嵌入式系统人机交互设备接口嵌入式系统的总线接口和网络接口设计嵌入式系统中常用的无线通信技术 3 第5章嵌入式系统开发环境与相关开发技术 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6.1 6.2 6.3 6.4 概述嵌入式系统的开发工具嵌入式系统调试技术嵌入式系统开发经验嵌入式系统的Bootloader Bootloader技术嵌入式系统的Bootloader技术μC/OS-II操作系统概述C/OS-II操作系统概述ADS开发环境ARM ADS开发环境C/OS-II操作系统在ARM系统中的移植操作系统在ARM μC/OS-II操作系统在ARM系统

嵌入式底层软件开发方法

嵌入式底层软件开发方法自从20世纪70年代单片机出现以来，嵌入式系统已获得了较为深入的研究，提出了一些嵌入式软件的开发方法，但嵌入式系统仍处于发展阶段，嵌入式系统已经显示出广阔的应用前景。 1.嵌入式系统的定义嵌入式系统又称为嵌入式计算机系统，是指嵌入到对象体系中的专用计算机系统。对象系统则是指嵌入式系统所嵌入的宿主系统，嵌入性、专用性与计算机系统是嵌入式系统的三个基本要素。嵌入式系统通常被描述为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可剪裁，适应于应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗有严格要求的专业计算机系统。 2.嵌入式系统的发展历程嵌入式系统是在硬件和软件交替发展的支撑下逐渐趋于稳定和成熟的，它有着悠久的历史。从20世纪70年代单片机的出现到现在各种嵌入式微处理器、微控制器的大规模应用，嵌入式系统己经有了30多年的发展历史。纵观嵌入式技术的发展，大致经历了以下几个发展阶段。 (1)无操作系统阶段：主要是以功能简单的专用计算机或单片机为核心的可编程控制器形式存在的系统，具有监测、伺服、设备指示等功能，一般没有操作系统的支持，通过汇编语言编程对系统进行直接控制。主要特点是：系统结构和功能都相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口，比较适合于各类专用领域。 (2)以嵌入式处理器和嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统：主要特点是出现了高可靠、低功耗的嵌入式处理器，嵌入式操作系统能运行于各种不同类型的微处理器上，兼容性好；操作系统内核精小、效率高，并且具有高度的模块化和扩展性；片上系统(System On Chip，SOC)使得嵌入系统越来越小，具有大量的应用程序接口，开发应用程序简单，应用软件丰富。 3.嵌入式系统的构成及其特点 1)嵌入式系统的组成嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，具有专用性、可嵌入性、实时性、可移植性和分布式等特点。其中，嵌入式微处理器是嵌入式硬件系统的核心部分，它担负着控制、协调系统工作的重要任务，通常具有实时多任务处理能力、中断处理能力、存储器保护能力和低功耗能力；支撑硬件主要包括存储介质、通信部件和显示部件等；支撑硬件的驱动程序、操作系统、应用软件等一起构成嵌入式软件。

90192-嵌入式-“嵌入式系统”之设计方法

目前，嵌入式实时系统已经渗透到社会的每个角落，不管在军事还是民用领域。由此，学者对嵌入式实时系统的研究也如火如荼，当然对其的设计方法也应密切关注。嵌入式设计阶段的主要任务是如何在给定的约束条件下完成系统的目标。当下，嵌入式实时系统的设计方法主要分为结构化设计方法、面向对象的设计方法和基于组件的设计方法。结构化设计方法是嵌入式软件最成熟、使用最广泛的设计方法。由于应用系统可抽象成一个不断处理外部事件的过程，结构化设计方法就是按照结构化的设计原则分别设计好各个事件处理模块。其中，CODARTS（concurrent design approach for real-time systems,并发性实时系统结构设计方法）是最好的，它使用了信息隐藏技术，并适用于处理任务结构。结构化设计方法的主要步骤为（1）开发系统的环境模型和行为模型，将大型系统分解成若干个子系统，并且确定子系统中对象和功能以及它们在外部事件序列场景下进行交互的方式；（2）应用任务结构化标准确定系统中的并发任务，主要内容包括并发任务的确定、任务间通信以及同步接口的确定；（3）应用模块结构化标准确定系统中信息隐藏模块；（4）根据任务划分和信息隐藏模块划分构造软件架构；（5）定义组件接口规范，以增量方式开发软件。嵌入式实时系统的开发是面向对象技术的主要应用领域之一，采用面向对象的分析与设计方法，便于大型复杂的嵌入式系统的分解和设计。面向对象的设计方法将系统划分为对象，处理各对象之间的交互，完成系统的功能实现，同时实现信息隐藏。其中，ObjectGeode是目前嵌入式系统开发中较为流行的一套面向对象方法学，它既是方法学，又是CASE工具软件。面向对象的设计方法主要步骤为（1）对象建模实现系统的静态模型，描述系统的静态关系，从而确定出与系统有关的实体，然后，动态建模通过用户实例建模来进行，以描述系统的动态行为和确定出系统与环境、系统内部各组成部分之间的交互关系；（2）定义应用的体系结构，使用自顶向下的分析方法将一个问题划分为比较容易解决的子问题，使用自底向上的分析方法来复用已存在的组件，同时确定并行对象之间的通信关系；（3）详细设计对系统行为进行全面描述，对并行对象和被动对象做进一步详细描述；（4）测试实例设计对并行对象的内部结

嵌入式系统设计教程(第2版)简答题答案.pdf

第一章嵌入式系统概论 1.嵌入式系统的定义是什么？答：以应用为中心，以计算机技术为基础，硬件、软件可裁剪，功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。 2.简述嵌入式系统的主要特点。答：（1）功耗低、体积小、具有专用性（2）实时性强、系统内核小（3）创新性和高可靠性（4）高效率的设计（5）需要开发环境和调试工具 3. 嵌入式系统一般可以应用到那些领域？答：嵌入式系统可以应用在工业控制、交通管理、信息家电、家庭智能管理系统、网络及电子商务、环境监测和机器人等方面。 4. 简述嵌入式系统的发展趋势答：（1）嵌入式应用的开发需要强大的开发工具和操作系统的支持（2）连网成为必然趋势（3）精简系统内核、算法，设备实现小尺寸、微功耗和低成本（4）提供精巧的多媒体人机界面（5）嵌入式软件开发走向标准化 5.嵌入式系统基本架构主要包括那几部分？答：嵌入式系统的组织架构是由嵌入式处理器、存储器等硬件、嵌入式系统软件和嵌入式应用软件组成。嵌入式系统一般由硬件系统和软件系统两大部分组成，其中，硬件系统包括嵌入式处理器、存储器、I/O系统和配置必要的外围接口部件；软件系统包括操作系统和应用软件。 6.嵌入式操作系统按实时性分为几种类型，各自特点是什么？答：（1）具有强实时特点的嵌入式操作系统。（2）具有弱实时特点的嵌入式操作系统。（3）没有实时特点的嵌入式操作系统。第二章嵌入式系统的基础知识 1.嵌入式系统体系结构有哪两种基本形式？各自特点是什么？答：冯诺依曼体系和哈佛体系。冯诺依曼体系结构的特点之一是系统内部的数据与指令都存储在同一存储器中，其二是典型指令的执行周期包含取指令TF，指令译码TD，执行指令TE，存储TS四部分，目前应用的低端嵌入式处理器。哈佛体系结构的特点是程序存储器与数据存储器分开，提供了较大的数据存储器带宽，适用于数据信号处理及高速数据处理的计算机。

嵌入式软件开发入门教程

C语言是嵌入式软件开发人员必须熟练掌握的编程语言。作为C语言的初学者重点掌握基本数据类型、复合数据类型、流程控制、数组、指针、函数这几方面的基本知识。本人建议通过观看视频教学的方式进行学习，这样既快速又通俗易懂，当然前提是必须找到优质的教学视频资源。此外，可以配合入门书籍谭浩强的《C语言程序设计》进行学习。如果想深入的学习可以参考美国人写的人民邮电出版社出版的《C Primer Plus》。方法/步骤2: C语言的磨炼掌握了基本的C语言语法以后并不代表我们就学会了C语言，关键是如何灵活的去运用。我们可以练习编写C语言学习书籍的课后习题或者在网站上搜索C语言笔试题库进行练习。也可以百度寻找经典的C 语言编程案例进行学习。总之，就是将C语言运用的越熟练越好。至于开发环境可以选择VC++ 6.0 或者linux。方法/步骤3: 硬件电路基础

嵌入式软件工程师还必须懂一些硬件电路的基本知识。当然，对于刚入门的软件开发人员没必要非常精通电路技术，熟悉基本的电子元器件的功能即可。例如，电阻、电容、电感的作用以及符号，三极管、MOS管导通截止的条件，微处理器、晶振的基本概念等。至于，以上这些基本知识我们可以通过童诗白的第四版《模拟电子技术基础》和网上查阅的资料进行学习。方法/步骤4: 如何看懂原理图作为嵌入式软件开发人员我们经常会和硬件打交道，我们的程序最终会被烧录到微处理器内部运行。所以，我们必须要会看硬件原理图，看懂之后才知道如何写程序。首先，我们要知道嵌入式硬件最小系统的组成部分，包括电源电路、晶振、微处理器、复位电路。然后以微处理器为中心向四周查看，主要看我们可以操纵的外设资源。以上知识的学习我们不妨经常浏览一下某些知名IT网站其他人上传的经典原理图。方法/步骤5: 基本外设知识

嵌入式系统完整开发方案学习资料

嵌入式系统完整开发方案

本文提纲嵌入式系统完整解决方案一、前言：简单介绍嵌入式技术的飞速发展以及作为嵌入式领域老牌劲旅的旋极公司在这方面所提供的完整解决方案；二、由美国ATI公司生产的Nucleus操作系统特点及其优势；三、根据用户所选用的CPU的不同，编译器有多种不同的选择：Paradigm开发工具、CAD-UL开发工具，ARM公司的SDT2.5X 和ADS1.X，GreenHill 编译器；四、嵌入式开发中，代码的调试也是重要的一步，因此必须选择好的调试工具才能生产出好的软件，通常的调试手段有三种：ICE、ICD和MONITOR，我们向大家推荐由德国Lauterbach公司生产的Trace32-ICE/ICD；五、用户需要RTOS厂商提供原型工具，以便可以在主机上来仿真目标软件环境；六、最后举例说明基于ARM/MIPS的开发方案。

嵌入式系统完整开发方案 xx旋极信息技术有限公司在嵌入式技术飞速发展的今天，嵌入式产品已经出现在社会的各个领域，包括航空、航天、军事、仪表、工业控制及家庭消费等。全球每年要消耗掉30亿颗嵌入式微处理器，嵌入式系统带来的工业年产值已经超过了1万亿美元。而在这些嵌入式应用中，大多采用了嵌入式实时多任务操作系统（RTOS）。早期的嵌入式应用程序都是在没有操作系统支持的裸机上用汇编语言和C语言来开发，这也正是目前我国大多数嵌入式开发的工作模式。为了能够有效利用高档单片机的处理能力，现代的嵌入式产品开发大多选用RTOS作为软件的核心。这样，不仅能够把系统软件和应用软件分开处理，还可以极大地简化系统的开发过程，提高可靠性，并缩短产品上市的时间。可以说RTOS 使嵌入式软件的编写从“小生产方式”进入了“大生产方式”。旋极公司作为国内嵌入式技术领域的老牌劲旅，从xx93年公司创建之初就致力于嵌入式技术的引进和开发。起初，只是作为国外厂商的代理，向用户提供相应的开发工具，现在，为了适应市场的要求，改变了以前的模式，从简单的提供开发工具发展到向用户提供完整的解决方案。这其中包括：操作系统（图形、网络、浏览器等）、仿真器、编译器、原型工具等产品和我们为用户提供的全方位的技术支持服务。一、操作系统在这里我们要向大家推荐的操作系统是Nucleus，它是美国ATI公司的产品，是为实时嵌入式应用而设计的一个抢先式多任务操作系统。其95%的代码由ANSI C语言写成，因此结构性和可移植性非常好。Nucleus操作系统的设计采用了面向对象的方法，整个软件由多个功能明确的组件构成，因此结构清晰，便于裁减和复用。 Nucleus操作系统还拥有丰富的外围模块（如下图所示），如TCP/IP网络协议栈（包括各种应用层的协议）、多种风格的图形系统（Windows和Mac风格）、基于RAM/Flash存储器的文件系统、以及一个功能可定制的Internet浏览器。

《嵌入式软件设计》答案

东北大学继续教育学院嵌入式软件设计试卷（作业考核线上） B 卷学习中心：福建南平奥鹏学习中心院校学号：C03599011730067姓名王华仁（共 5 页）一、选择题（10小题，每题2分，共20分），请将答案填入下表。 1. 以下哪个不是嵌入式系统设计的主要目标？ A. 低成本 B.低功耗 C. 实时要求高 D. 超高性能 2. 下面关于哈佛结构描述正确的是： A. 存储空间与IO空间分离 B. 程序存储空间与数据存储空间分离 C. 存储空间与IO空间合并 D. 程序存储空间与数据存储空间合并 3. 从层次结构来看，嵌入式系统包括： A. 硬件层 B. 板级支持包 C. 实时操作系统和应用软件 D. 以上都是 4. 下面哪一种工作模式不属于ARM异常模式？ A. 快速中断模式 B. 管理模式 C. 系统模式 D. 数据访问中止模式 5. 处理器从存储器读数据的指令（加载指令）的助记符是： A. SWP B. SWPB C. LDR D. STR 6. 指令“ADD R2, R1, #10”的寻址方式为： A. 立即寻址 B. 寄存器间接寻址 C. 多寄存器寻址 D. 堆栈寻址

7. 单系统需要小量的高速缓存，最合适的存储器是： A. SRAM B. DRAM C. EEPROM D. Flash 8. AHB和VPB外设区域都是2MB，可各自分配最多（）个外设。 A. 16 B. 32 C. 64 D. 128 9. 使用HOST-TARGET联合开发嵌入式系统，（）不是必须的。 A. 目标系统 B. 宿主机 C. 银河麒麟操作系统 D. 交叉编译器 10. 操作系统结构不包括（） A. 数据库 B. 引导系统 C. 内核 D. 根文件系统二、判断题（10小题，每题1分，共10分），请将答案填入下表。 1. （√）嵌入式处理器的结构有哈佛结构和冯诺依曼结构之分。 2. （×）处于就绪状态的任务只能切换到运行状态。 3. （√）将模拟信号转换成数字信号的电路是DA转换器。 4. （√）在操作系统的设备管理中引入缓存，其主要目的是改善CPU和I/O设备间速度不匹配的情况。 5. （√）ARM指令集具有高效、快速的特点，它是Thumb指令集的子集。 6. （×）Nand Flash比Nor Flash成本高，可靠性差。 7. （×）虚拟内存的主要用途是扩充存储容量。 8. （√）C语言程序可以嵌套加入汇编语言程序模块。 9. （√）操作系统中的存储管理室对内存中用户区进行管理。 10.（√）操作系统结构包括引导系统、内核和根文件系统

一个典型的嵌入式系统设计和实现

关键字：嵌入式系统设计 ARM FPGA多功能车辆总线Multifunction Vehicle Bus 在计算机、互联网和通信技术高速发展的同时，嵌入式系统开发技术也取得迅速发展，嵌入式技术应用范围的急剧扩大。本文介绍了一种基于ARM和FPGA，从软件到硬件完全自主开发多功能车辆总线(Multifunction Vehicle Bus)MVB??B嵌入式系统的设计和实现。系统设计和实现通常来说，一个嵌入式系统的开发过程如下： 1.确定嵌入式系统的需求； 2.设计系统的体系结构：选择处理器和相关外部设备，操作系统，开发平台以及软硬件的分割和总体系统集成； 3.详细的软硬件设计和RTL代码、软件代码开发； 4.软硬件的联调和集成； 5.系统的测试。一、步骤1：确定系统的需求：嵌入式系统的典型特征是面向用户、面向产品、面向应用的，市场应用是嵌入式系统开发的导向和前提。一个嵌入式系统的设计取决于系统的需求。 1、MVB总线简介列车通信网（Train Communication Network,简称TCN）是一个集整列列车内部测控任务和信息处理任务于一体的列车数据通讯的IEC国际标准（IEC－61375-1）, 它包括两种总线类型绞线式列车总线(WTB)和多功能车厢总线(MVB)。 TCN在列车控制系统中的地位相当与CAN总线在汽车电子中的地位。多功能车辆总线MVB是用于在列车上设备之间传送和交换数据的标准通信介质。附加在总线上的设备可能在功能、大小、性能上互不相同，但是它们都和 MVB总线相连，通过MVB总线来交换信息，形成一个完整的通信网络。在MVB系统中，根据IEC－61375－1列车通信网标准， MVB总线有如下的一些特点：拓扑结构：MVB总线的结构遵循OSI模式，吸取了ISO的标准。支持最多4095个设备，由一个中心总线管理器控制。简单的传感器和智能站共存于同一总线上。数据类型：MVB总线支持三种数据类型：

嵌入式系统软件开发和设计流程复习课程

* 本文由hquwgz贡献 ppt文档可能在WAP端浏览体验不佳。建议您优先选择TXT，或下载源文件到本机查看。嵌入式系统及应用第九章嵌入式系统软件的开发主要内容嵌入式软件开发工具嵌入式系统开发模式实时软件分析设计方法第一节嵌入式软件开发工具嵌入式软件开发工具的分类嵌入式软件的交叉开发环境嵌入式软件实现阶段的开发过程嵌入式软件开发工具的发展趋势 / 嵌入式软件开发工具 “工欲善其事，必先利其器”嵌入式软件开发工具的集成度和可用性将直接关系到嵌入式系统的开发效率。嵌入式软件开发工具的分类嵌入式软件开发阶段嵌入式软件开发工具的分类根据不同的阶段，嵌入式软件开发工具可以分为：需求分析工具（Requirement Analysis Tools）软件设计工具(Software Design Tools) 编码、调试工具(Coding Tools) 测试工具(Testing Tools) 配置管理工具、维护工具等 Rational Rose RealTime ObjectGeode Rhapsody TAU Tornado LambdaTOOL pRISM+ Spectra Win CE Platform Builder CodeWarrior Xray Debugger Logiscope CodeTEST … Phases Requirement Analysis Software Design Coding Test Release 主要嵌入式软件开发工具产品嵌入式软件开发工具的分类嵌入式软件的开发可以分为以下几种：编写简单的板级测试软件，主要是辅助硬件的调试开发基本的驱动程序开发特定嵌入式操作系统的驱动程序（板级支持包）开发嵌入式系统软件，如：嵌入式操作系统等开发应用软件嵌入式软件开发工具的分类从以上嵌入式软件开发分类来看，嵌入式软件开发工具可以分为：与嵌入式OS相关的开发工具，用于开发： ` 基于嵌入式OS的应用部分驱动程序等与嵌入式OS无关的开发工具，用于开发：基本的驱动程序辅助硬件调试程序系统软件等嵌入式软件的交叉开发环境交叉开发环境是指用于嵌入式软件开发的所有工具软件的集合，一般包括：文本编辑器交叉编译器交叉调试器仿真器下载器等交叉开发环境由宿主机和目标机组成，宿主机与目标机之间在物理连接的基础上建立起逻辑连接。运行平台Target ]

嵌入式软件编程规范

TRZN TRZN 嵌入式软件编程规范

1文档概述 (4) 1.1关于本文档 (4) 1.2参考文献 (4) 2排版 (5) 3注释 (9) 4标识符命名 (17) 5可读性 (23) 6变量、结构 (24) 7宏 (29) 8函数、过程 (31) 9可测性 (38) 10代码版本管理 (40) 10.1代码质量定义 (40) 10.2G IT分支定义 (40) 10.3G IT代码引入规定 (41) 10.4G IT代码C OMMIT顺序 (41) 10.5C OMMIT文件过程中的其他注意事项 (41) 11附录A –推荐编辑器的默认配置修改 (42) 11.1K EIL U V ISION5默认配置修改 (42)

1 文档概述 1.1 关于本文档本文档规范了芜湖天人智能有限公司嵌入式软件部软件代码的书写规范和原则。本文档仅供公司内部员工使用。公司机密，严禁外传。本文档中各规则的格式如下：【规则编号】 [规则内容] [[标记]] 其中[标记]的含义如下：（必须）：表示该条规则是必须遵守的。（建议）：表示该条规则是建议遵守的。（可选）或没有标记：表示该条规则是可选择遵守的。本文档的示例中，如有使用“//”，并非代码注释，而是文档的注释(有可能是文档中对代码注释的解释)。 1.2 参考文献 [1]高质量C++编程 [2]Effective C++ [3]More Effective C++ [4]C++ Primer [5]Thinking in C++

2 排版 ●【规则 2-1】程序块要采用缩进风格编写，缩进的空格数为4个,对齐使用空格键，不得使用TAB键。 [必须] 嵌入式软件开发的代码编辑器，推荐使用Keil uVision5，编辑器参数设置见附录A。 ●【规则 2-2】相对独立的程序块之间、变量说明之后必须加空行。[必须] 示例： ●【规则 2-3】较长的语句（>80字符）要分成多行书写，长表达式要在低优先级操作符处划分新行，操作符放在新行之首，划分出的新行要进行适当的缩进，使排版整齐，语句可读。[必须] 示例： ●【规则 2-4】循环、判断等语句中若有较长的表达式或语句，则要进行适当的分行，长表达式要在低优先级操作符处划分新行，操作符放在行尾。[必须] 示例：

嵌入式软件开发流程

.嵌入式软件开发流程

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嵌入式软件开发流程一、嵌入式软件开发流程 1.1 嵌入式系统开发概述由嵌入式系统本身的特性所影响，嵌入式系统开发与通用系统的开发有很大的区别。嵌入式系统的开发主要分为系统总体开发、嵌入式硬件开发和嵌入式软件开发3大部分，其总体流程图如图1.1所示。图1.1 嵌入式系统开发流程图在系统总体开发中，由于嵌入式系统与硬件依赖非常紧密，往往某些需求只能通过特定的硬件才能实现，因此需要进行处理器选型，以更好地满足产品的需求。另外，对于有些硬件和软件都可以实现的功能，就需要在成本和性能上做出抉择。往往通过硬件实现会增加产品的成品，但能大大提高产品的性能和可靠性。再次，开发环境的选择对于嵌入式系统的开发也有很大的影响。这里的开发环境包括嵌入式操作系统的选择以及开发工具的选择等。本书在4.1.5节对各种不同的嵌入式操作系统进行了比较，读者可以以此为依据进行相关的选择。比如，对开发成本和进度限制较大的产品可以选择嵌入式Linux，对实时性要求非常高的产品可以选择Vxworks等。由于本书主要讨论嵌入式软件的应用开发，因此对硬件开发不做详细讲解，而主要讨论嵌入式软件开发的流程。

嵌入式软件开发的几点个人理解

嵌入式软件开发的几点个人理解一、软件的概念软件，是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。我们日常生活中接触最多的软件大概要算应用软件了。在21世纪的今天，电脑、手机等智能设备进入千家万户，基本上每个现代化的家庭中或多或少拥有一台电脑或一部手机，我们每天都用着电脑或者手机中的应用软件享受着科技带给这个世界的便利。然而软件的概念却并不只是在这些应用软件中，一般来讲，软件被划分为编程语言、系统软件、应用软件，其中系统软件包括操作系统和支撑软件。另外，软件并仅包括可以在广义计算机上运行的电脑程序，还包括与这些电脑程序相关的文档。学术界将软件定义为程序加文档的集合体，确实非常贴切。对于软件和硬件，这两者之间从来是相互依存，相得益彰的。硬件是实在的，有模有样的。软件是程序性的，是一系列的指令。个人认为，我们其实可以将人的身体与灵魂分别比作硬件和软件，软件的存在必须依附于硬件才能体现软件的价值；而硬件因为有了软件的存在，才具备了更加丰富的功能。二、软件开发中的编程语言软件的编程语言有多种、常见的编程语言有Pascal、Python、Ruby、Java、C、C++、C#、Basic、PHP等。这些编程语言各有特点，其中进行嵌入式系统开发常用的语言有C、C++、Java 等语言。 2.1、C语言 C语言是介于汇编语言和高级语言之间的语言，属于高级语言，也称为中级语言，是集汇编和高级语言优点于一身的程序设计语言。于1972年在美国贝尔实验室里问世，早期的C语言主要用于UNIX系统。由于C语言的强大功能和各方面的优点逐渐为人们认识，到了九十年代，C语言开始进入其他操作系统，并很快在各类大、中、小和微型计算机上得到广泛的应用，成为当代最优秀的程序设计语言之一。 C语言的特点： 1）是一种结构化语言，层次清晰，便于按模块化方式组织程序，易于调试和维护。 2）C语言的表现能力和处理能力极强，不仅具有丰富的运算符和数据类型，便于实现各类复杂的数据结构，它还可以直接访问内存的物理地址，进行位级别的操作。

嵌入式软件开发流程

嵌入式软件的开发流程嵌入式系统是指用于执行独立功能的专用计算机系统。它由包括微处理器、定时器、微控制器、存储器、传感器等一系列微电子芯片与器件，和嵌入在存储器中的微型操作系统、控制应用软件组成，共同实现诸如实时控制、监视、管理、移动计算、数据处理等各种自动化处理任务。嵌入式系统以应用为中心，以微电子技术、控制技术、计算机技术和通讯技术为基础，强调硬件软件的协同性与整合性，软件与硬件可剪裁，以此满足系统对功能、成本、体积和功耗等要求。最简单的嵌入式系统仅有执行单一功能的控制能力，比如说单片机的应用，在唯一的ROM 中仅有实现单一功能控制程序，无微型操作系统。复杂的嵌入式系统，例如个人数字助理（PDA）、手持电脑（HPC）等，具有与PC几乎一样的功能。实质上与PC的区别仅仅是将微型操作系统与应用软件嵌入在ROM、RAM 和/或FLASH存储器中，而不是存贮于磁盘等载体中。很多复杂的嵌入式系统又是由若干个小型嵌入式系统组成的。近些年来，随着以计算机技术，通讯技术为主的信息技术的快速发展和Internet 的广泛应用，传统的控制学科正在发生变革，出现了许多新的生长点。伴随而来的一个现象是控制专业的相当多的学生在毕业后进入了计算机，通讯行业，以致有人说学控制没有用，自动化专业可以取消了。这些情况的出现使我们控制教育工作者反复思考，传统的控制应如何拓宽它的领域？控制专业应该教什么才使学生感到有用？流行的嵌入式操作系统可以分为两类：一类是从运行在个人电脑上的操作系统向下移植到嵌入式系统中，形成的嵌入式操作系统，如微软公司的Windows CE及其新版本，SUN公司的Java操作系统，朗讯科技公司的Inferno，嵌入式Linux等。这类系统经过个人电脑或高性能计算机等产品的长期运行考验，技术日趋成熟，其相关的标准和软件开发方式已被用户普遍接受，同时积累了丰富的开发工具和应用软件资源。另一类是实时操作系统，如WindRiver 公司的VxWorks，ISI 的pSOS，QNX系统软件公司的QNX，ATI 的Nucleus，中国科学院凯思集团的Hopen嵌入式操作系统等，这类产品在操作系统的结构和实现上都针对所面向的应用领域，对实时性高可靠性等进行了精巧的设计，而且提供了独立而完备的系统开发和测试工具，较多地应用在军用产品和工业控制等领域中。Linux 是90年代以来逐渐成熟的一个开放源代码的操作系统。PC机上的Linux 版本在全球数以百万计爱好者的合力开发下，得到了非常迅速的发展。90 年代末uClinux，RTLinux 等相继推出，在嵌入式领域得到了广泛的关注，它拥有大批的程序员和现成的应用程序，是研究开发工作的宝贵资源。一、嵌入式软件开发流程 1.1 嵌入式系统开发概述由嵌入式系统本身的特性所影响，嵌入式系统开发与通用系统的开发有很大的区别。嵌入式系统的开发主要分为系统总体开发、嵌入式硬件开发和嵌入式软件开发3大部分，其总体流程图如图1.1所示。