Xây dựng hệ thống nhúng (phần 4) pdf

XÂY DỰNG HỆ THỐNG NHÚNG CƠ BẢN GV: Nguyễn Ngọc Tú Email: Tu.NN79@Gmail.com Bài 04: Thiết kế -cài đặt các hệ thống nhúng NNTu Hệ Thống Nhúng (Spring 2008) 2 Nội dung  Phương pháp luận thiết kế  Luồng thiết kế  Phân hoạch HW/SW  Phân tích yêu cầu và đặc tả  Ngôn ngữ đặc tả  Thiết kế kiến trúc  Thẻ CRC  Đảm bảo chất lượng  Xác nhận đặc tả  Xem xét thiết kế  Đánh giá tỉ lệ lỗi  Ví dụ thiết kế thử nghiệm: HP Ink Jet NNTu Hệ Thống Nhúng (Spring 2008) 3 Phương pháp luận thiết kế  Phương pháp luận thiết kế:tiến trình thiết kế để tạo hệ thống.  Tại sao phải có phương pháp thiết kế ?  Nhiều hệ thống phức tạp:  Đặc tả lớn  Nhiều người thiết kế  Chuyển trực tiếp tới bộ phận sản xuất.  Quy trình đúng giúp cải thiện:  Chất lượng – chính xác, tin cậy, dễ sử dụng  Chi phí thiết kế sản xuất  Thời gian tiếp cận thị trường. NNTu Hệ Thống Nhúng (Spring 2008) 4 Luồng thiết kế  Luồng thiết kế:chuỗi các công việc thực hiện cho thiết kế  Có thể được tự động hóa một phần hay toàn bộ.  Sử dụng công cụ CAD chuyển đổi và kiểm tra thiết kế.  Là một phần của phương pháp, có các mô hình sau  Waterfall  Spiral  Đồng thiết kế (co-design) Hardware/software  Luồng thiết kế có thứ tự (Hierarchical design flow)  Kỹ nghệ đồng thời NNTu Hệ Thống Nhúng (Spring 2008) 5 C C á á c th c th à à nh ph nh ph ầ ầ n n ph ph ầ ầ n c n c ứ ứ ng ng Góc nhìn tổng quát Yêu c Yêu c ầ ầ u u Đ Đ ặ ặ c t c t ả ả T T í í ch h ch h ợ ợ p p h h ệ ệ th th ố ố ng ng C C á á c th c th à à nh ph nh ph ầ ầ n n ph ph ầ ầ n m n m ề ề m m T h i T h i ế ế t k t k ế ế ( S y n t h e s i s , L a y o u t , ( S y n t h e s i s , L a y o u t , … … ) ) T h i T h i ế ế t k t k ế ế ( C o m p i l a t i o n , ( C o m p i l a t i o n , … … ) ) Phân chia Phân chia HW/SW HW/SW Thi Thi ế ế t k t k ế ế ki ki ế ế n tr n tr ú ú c c X X á á c th c th ự ự c, c, đ đ á á nh gi nh gi á á , , tinh ch tinh ch ế ế (l (l ĩ ĩ nh v nh v ự ự c, c, ngu ngu ồ ồ n, n, h h ệ ệ u năng u năng , , … … ) ) NNTu Hệ Thống Nhúng (Spring 2008) 6 Mô hình: Thác nước (Waterfall)  Mô hình phát triển phần mềm đầu tiên: Yêu cầu Kiến trúc Mã hóa Kiểm tra Bảo trì NNTu Hệ Thống Nhúng (Spring 2008) 7 Mô hình: Thác nước (Waterfall)  Mô hình: Waterfall  Yêu cầu: xác định các đặc tính cơ bản.  Kiến trúc: phân rã thành các module.  Mã hóa: hiện thực và tích hợp.  Kiểm tra: thực hiện và phát hiện lỗi.  Bảo trì: cài gặt, gỡ lỗi, cập nhật.  Yếu điểm  Chỉ có sự phản hồi thông tin cục bộ.  Không tích hợp cách thiết kế top-down , bottom- up.  Với giả sử là phần cứng đã có/đã xây dựng sẵn. NNTu Hệ Thống Nhúng (Spring 2008) 8 Mô hình: Xoắn ốc (Spiral) Yêu cầu Thiết kế Kiểm tra Tính khả thi của hệ thống Đặc tả Bản mẫu Hệ thống ban đầu Hệ thống được “gia cố” NNTu Hệ Thống Nhúng (Spring 2008) 9 Mô hình: Xoắn ốc (Spiral) – yếu điểm  Làm rõ – tinh chế yêu cầu hệ thống.  Bắt đầu với bản sao/mô hình, chuyển dần từ hệ thống đơn giàn thàn hệ đầy đủ các chức năng.  Cung cấp chế độ phản hồi từ dưới lên từ các giai đoạn trước.  Công việc thực hiện qua các giai đoạn tốn nhiều thời gian. NNTu Hệ Thống Nhúng (Spring 2008) 10 Tinh chế liên tục specify architect design build test Hệ thống khởi động specify architect design build test Hệ thống được tinh chế [...]... thiết với nhau: Cung cấp đủ tài nguyên Tránh tình trạng “thắt cổ chai” cho SW Có thể xây dựng các phần độc lập nhưng việc tích hợp rất quan trọng Yêu cầu phản hồi thông tin từ dưới lên NNTu Hệ Thống Nhúng (Spring 2008) 12 Luồng thiết kế phân cấp Phải được thiết kế thông qua nhiều mức khác nhau: Kiến trúc hệ thống; Hệ HW - SW; Các thành phần HW - SW Thường có các luồng thiết kế lặp trong quá trình... Kỹ nghệ đồng thời Những dự án lớn cần kiến thức nhiều người nhiều ngành Làm vài công việc trong một thời điểm để giảm thiểu thời gian thiết kế Phản hồi thông tin giúp cải tiến chất lượng và giảm việc trễ giữa các phần NNTu Hệ Thống Nhúng (Spring 2008) 15 Kỹ thuật của kỹ nghệ đồng thời Nhóm liên nhiệm vụ Các thành viên tập hợp từ những ngành khác nhau Hiện thực sản phẩm đồng thời Thiết kế các hệ con... năng xác minh: có thể thẩm tra khi nào mỗi yêu cầu được đảm bảo trong hệ thống cuối Phù hợp: các yêu cầu không mâu thuẫn các yêu cầu khác NNTu Hệ Thống Nhúng (Spring 2008) 19 Các yêu cầu tốt Có thể sửa đổi: có thể cập nhật yêu cầu dễ ràng Khả năng lần vết: Biết tại sao mỗi yêu cầu tồn tại Liên kết tài liệu nguồn tới yêu cầu Liên hệ yêu cầu tới hiện thực Lần ngược thông tin từ hiện thực về yêu cầu... ban đầu Hỗ trợ định nghĩa lớp Tạo kịch bản sử dụng Các trường hợp sử dụng chính của lớp và hệ thống NNTu Hệ Thống Nhúng (Spring 2008) 34 Phương pháp luận CRC Lần bước qua các kịch bản Tìm các công việc nào “không làm” Tinh chế các lớp, đáp ứng, cộng tác Cần duyệt qua lần nữa kết quả tinh chế Thêm mối quan hệ các lớp: superclass, subclass NNTu Hệ Thống Nhúng (Spring 2008) 35 VD2: Thẻ CRC cho máy... sound-aural-alarm: {true,false} aural-alarm-inhibit: {true, false} combined-control-out: enumerated, etc NNTu Hệ Thống Nhúng (Spring 2008) 31 Thẻ CRC Phương thức được biết nhiều cho việc phân tích hệ thống và phát triển kiến trúc CRC: Classes: của dữ liệu và chức năng Responsibilities: đáp ứng của mỗi lớp Collaborators: cộng tác hoạt động với lớp khác Phương pháp luận hướng nhóm làm việc Sử dụng... a S5 26 Bảng AND-OR Cách thay thế cho việc mô tả điều kiện phức tạp: OR cond1 or (cond2 and !cond3) AND cond1 cond2 cond3 NNTu T - T F Hệ Thống Nhúng (Spring 2008) 27 VD1: Đặc tả TCAS II TCAS II: hệ thống phòng ngừa va chạm máy bay Theo dõi thông tin máy bay và luồng khí Cung cấp tín hiệu tiếng và chỉ dẫn để tránh đụng độ Đặc tả sử dụng ngôn ngữ RSML RSML: requirements state machine language NNTu... hàng muốn Đặc tả: mô tả chính xác nhóm thiết kế nên dẫn xuất ra Pha xác định yêu cầu gắn liền với khách hàng và người thiết kế NNTu Hệ Thống Nhúng (Spring 2008) 17 Kiểu yêu cầu Chức năng: mối quan hệ xuất nhập Phi chức năng: Tiêu tốn năng lượng Chi phí thiết thế Chi phí sản xuất Kích cỡ vật lý Thời điểm tiếp cận thị trường Độ tin cậy v v NNTu Hệ Thống Nhúng (Spring 2008) 18 Các yêu cầu tốt Đúng: . XÂY DỰNG HỆ THỐNG NHÚNG CƠ BẢN GV: Nguyễn Ngọc Tú Email: Tu.NN79@Gmail.com Bài 04: Thiết kế -cài đặt các hệ thống nhúng NNTu Hệ Thống Nhúng (Spring 2008) 2 Nội. cứng đã có/đã xây dựng sẵn. NNTu Hệ Thống Nhúng (Spring 2008) 8 Mô hình: Xoắn ốc (Spiral) Yêu cầu Thiết kế Kiểm tra Tính khả thi của hệ thống Đặc tả Bản mẫu Hệ thống ban đầu Hệ thống được “gia. Xoắn ốc (Spiral) – yếu điểm  Làm rõ – tinh chế yêu cầu hệ thống.  Bắt đầu với bản sao/mô hình, chuyển dần từ hệ thống đơn giàn thàn hệ đầy đủ các chức năng.  Cung cấp chế độ phản hồi từ dưới