嵌入式系统工程设计的详细资料概述

　　不知各位读者是否记得在小学学过的一篇课文，说的是统筹方法，课文中举了泡茶喝这个例子。比方，想泡壶茶喝。当时的情况是：开水没有；水壶要洗，茶壶茶杯要洗；火生了，茶叶也有了。怎样办？

　　方法甲：洗好水壶，灌上凉水，放在火上；在等候水开的时间里，洗茶壶、洗茶杯、拿茶叶；等水开了，泡茶喝。

　　方法乙：先做好一些准备工作，洗水壶，洗茶壶茶杯，拿茶叶；一切就绪，灌水烧水；坐待水开了泡茶喝。

　　方法丙：洗净水壶，灌上凉水，放在火上，坐待水开；水开了之后，急赶忙忙找茶叶，洗茶壶茶杯，泡茶喝。哪

　　一种方法省时间？我们能一眼看出第一种方法好，后两种方法都窝了工。例子虽然比较简单，但是却对统筹方法进行了一个直观的诠释。同样在嵌入式系统的设计过程中，只有遵循一定的设计流程，才能保证最终产品的顺利实现。采用设计流程的设计方法有以下几个优点：

　　a） 在设计之初就可以明确设计目标，找出面临的主要并进行评估。

　　b） 通过设计流程的细化，可以方便的评估系统的工作量，易于任务划分。

　　c） 易于多部门协同工作，提高工作效率。

　　d） 有利于控制项目的进度。

　　本节就重点叙述在嵌入式系统的设计过程中的各个基本过程，并对每个过程所需要考虑的内容进行分析。第7章将针对具体工程应用进行分析说明。

　　结构设计

　　结构设计时在需求分析和详细说明之后对整个系统进行整体架构上的设计，结构设计可以从软件和硬件两个方面入手，硬件方面需要考虑的问题有：

　　选择什么样的CPU；

　　选择那些相应的外围芯片；

　　系统的主要I/O分配；

　　系统的电源要求；

　　硬件的尺寸要求、外壳设计；在软件方面，需要考虑的问题有：

　　是否需要嵌入式系统，选择什么样的嵌入式系统，硬件资源能够满足嵌入式系统的需求；

　　软件主要包括哪些功能模块，对CPU有什么要求；

　　使用什么软件开发平台；在结构设计阶段，根据详细说明，要能够确定硬件部分的主要组成结构并选定主要元器件如：CPU、AD、运放、电源芯片等都可以在结构设计阶段进行确定，相应的设计电路也应该有一个设计雏形。芯片的选择与初步电路设计是结构设计的主要内容之一，然而从成千上万种芯片中选择出自己合适的芯片并不是一件容易的事情，对于芯片的选择与主要电路设计可以遵从以下几个原则。

　　a） 在实现功能的基础上可以尽量选择比较常用的芯片与方案，可以参考类似的设计，找出对本项目有效的设计方案。选用较为常用的芯片与设计方案，一方面这些方案经过多人的验证不会有太大的漏洞，同时也可以减轻设计的工作量。另一方面常用的设计方案在元器件采购等方面会容易的多，性价比也比较高。

　　b） 对于侧重于成本的嵌入式系统设计可以将部分功能进行分解，使用分立元件完成，或者对主要电路进行重新评估在保证参数达到的前提下使用更为廉价的方案。对于侧重于性能和稳定性的设计可以较多的使用集成电路芯片，一方面可以提高系统的稳定性，另一方面可以降低后期调试等方面的难度。