Lập trình hệ thống nhúng top down design

LẬP TRÌNH HỆ THỐNG NHÚNG BÙI QUỐC BẢO BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM Top-down design BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM Analysis phase ðưa yêu cầu (requirements) ràng buộc (constraints) cho hệ thống Requirements tham số mà hệ thống phải thỏa mãn Từ requirement ta phát triển thành specifications Constrain giới hạn mà hệ thống phải thỏa mãn BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM Analysis phase VD: Khi thiết kế thiết bị ño ñiện áp: Requirement: Thiết bị phải bỏ ñược túiit Specification: Kích cỡ 10cm x 20 cm Constraint: Giá thiết bị 1.000.000 BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM Các tham số phải xem xét ðộ an toàn ðộ xác, ñộ phân giải Tốc ñộ ñáp ứng, khả xử lý Khả sửa ñổi, update (Maintainability) Khả kiểm tra, check lỗi (testability) ðộ tương thích Thời gian sử dụng Kích cỡ, cân nặng Năng lượng tiêu hao Chi phí thiết kế chế tạo mẫu thử (Nonrecurring engineering cost) Chi phí sản xuất Thời gian chế tạo mẫu Thời gian ñưa sản phẩm vào thương mại BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM IEEE STD 830-1998 BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM High level design ðưa mô hình hệ thống Chia hệ thống làm nhiều module Ước lượng chi phí ðưa thời gian biểu ðưa sơ ñồ luồng liệu (data flow graph) Tại trình này, ta biết ñược dự án có khả thi, mang lại lợi nhuận hay không BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM Data flow ñiều khiển motor Hình chữ nhật: hardware Hình oval: software BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM Engineering design Thiết kế sơ khởi hệ thống: ðưa sơ ñồ cấu trúc top-down Những tín hiệu I/O Những cấu trúc liệu ñược chia sẻ module Sơ ñồ phần mềm tổng quát Thiết kế phần khí Phương pháp giao tiếp với máy tính BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM 10 Call graph Flowchart BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM 11 Flowchart Flowchart giúp chương trình ñược thiết kế cách có cấu trúc BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM 12 On-Page Connector Program flow chart Page START A init Do something A END 13 BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM Off-Page Connector Program flow chart Page Program flow chart Page START A-1 init Do something A-2 END Khi lập flowchart, không nên có nhiều connector BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM 14 VD: Vẽ flowchart cho máy nướng bánh mì Một nút nhấn start làm máy bắt ñầu chạy Máy dùng sensor ño nhiệt ñộ so sánh với nhiệt ñộ cho sẵn Dây ñốt (heater) ñược bật nhiệt ñộ nhiệt ñộ cần thiết, tắt ñã ñạt ñến nhiệt ñộ ñó BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM 15 BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM 16 Implementation Hệ thống ñược thực xây dựng bước Các khối ñược phát triển song song Các công cụ mô nên ñược sử dụng trước làm sản phẩm thực BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM 17 Testing Trong bước này, kiểm tra hoạt ñộng hệ thống Trước tiên, kiểm tra chức hệ thống Kiểm tra tối ưu tham số tốc ñộ thực thi, ñộ xác, ñộ ổn ñịnh,… BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM 18 Maintenance ðây bước sau ñưa sản phẩm ñến người dùng Các yêu cầu có: Sửa lỗi Thêm chức Tối ưu tốc ñộ thực thi, kích thước chương trình Thay ñổi code ñể chạy cho vi xử lý khác hay hệ ñiều hành khác Cấu hình lại hệ thống ñể giải vấn ñề tương tự BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM 19 Bottom-up design BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM 20 10 ðánh giá chất lượng ðánh giá ñịnh lượng (quantitative): Tốc ñộ thực thi Tài nguyên tiêu tốn ðộ xác ðộ ổn ñịnh ðánh giá ñịnh tính (qualitative): Khả bảo trì nâng cấp (maintenence) phần mềm Mức ñộ dễ hiểu phần mềm BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM 21 You can tell if you are a good programmer if 1) you can understand your own code 12 months later 2) others can make changes to your code (Jonathan W Valvano) BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM 22 11 Coding style ðể làm cho chương trình dễ hiểu, dễ kiểm tra, mã nguồn chương trình phải ñược viết theo cách thống Mỗi công ty thường có chuẩn (guide line) riêng Sinh viên tham khảo coding style guide line trang web e-learning BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM 23 12 [...]... your own code 12 months later 2) others can make changes to your code (Jonathan W Valvano) BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM 22 11 Coding style ðể làm cho chương trình dễ hiểu, dễ kiểm tra, mã nguồn chương trình phải ñược viết theo 1 cách thống nhất Mỗi công ty thường có 1 chuẩn (guide line) riêng Sinh viên tham khảo coding style guide line trên trang web e-learning BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM ... (requirements) ràng buộc (constraints) cho hệ thống Requirements tham số mà hệ thống phải thỏa mãn Từ requirement ta phát triển thành specifications Constrain giới hạn mà hệ thống phải thỏa mãn BỘ MÔN KỸ... TỬ-ðH BK TP.HCM High level design ðưa mô hình hệ thống Chia hệ thống làm nhiều module Ước lượng chi phí ðưa thời gian biểu ðưa sơ ñồ luồng liệu (data flow graph) Tại trình này, ta biết ñược dự... Hình oval: software BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM Engineering design Thiết kế sơ khởi hệ thống: ðưa sơ ñồ cấu trúc top- down Những tín hiệu I/O Những cấu trúc liệu ñược chia sẻ module Sơ