測試評價設計《嵌入式系統(tǒng)原理》.pptVIP

嵌入式系統(tǒng)原理 第七章：指標體系與工程方法,測試/評價/設計,第七章：指標體系與工程方法,7.1 內在指標 7.2作用指標 7.3封裝與軟件整合 7.4剪裁 7.5規(guī)范與標準 7.6指標量化體系,主要內容,7.1 內在指標 7.2作用指標 7.3封裝與軟件整合 7.4系統(tǒng)安全 7.5剪裁 7.6規(guī)范與標準 7.7指標量化體系,序 言,指標的必要性：剎車系統(tǒng)中，從接到信號到完成處理的時間過長，那么這個系統(tǒng)就是毫無用處的，甚至可以說有很大的危害，極大影響了安全性。,把嵌入式系統(tǒng)比作一個C語言或Java語言的類，它內部具有屬性（成員變量）和方法（函數），內在指標就象是這個類中的屬性，表示類的一些特性，而作用指標就象是一個方法，需要和外界發(fā)生作用聯系。,時域指標,概念:系統(tǒng)完成規(guī)定任務所需要的時間必須滿足的條件。 指標說明：硬實時、軟實時 影響因素:五層 優(yōu)化方法：高性能硬件、系統(tǒng)啟動時間 、操作系統(tǒng)的實時性 、應用程序運行速度,系統(tǒng)啟動,傳統(tǒng)評價,之所以稱之為傳統(tǒng)評價，是因為幾乎在嵌入式系統(tǒng)誕生開始，這幾項指標就一直是評價一個嵌入式系統(tǒng)優(yōu)劣的重要標準。,7.1內在指標,操作系統(tǒng)實時性,任務切換時間 任務搶占時間 中斷延遲時間 信號量混洗時間 解除死鎖時間,應用程序運行速度,融合,干擾,智能,控制,封裝,資占,能耗,性能,功能,壽命,交互,交換,壽命,崩潰,可信,實時,交換,結構蜘蛛圖,種類蜘蛛圖,7.1 內在指標,7。11傳統(tǒng)評價,之所以稱之為傳統(tǒng)評價，是因為幾乎在嵌入式系統(tǒng)誕生開始，這幾項指標就一直是評價一個嵌入式系統(tǒng)優(yōu)劣的重要標準。,711傳統(tǒng)評價,時域指標 概念:系統(tǒng)完成規(guī)定任務所需要的時間必須滿足的條件。 指標說明 影響因素:五層 優(yōu)化方法：系統(tǒng)啟動時間 、操作系統(tǒng)的實時性 、應用程序運行速度,711傳統(tǒng)評價,資源占用指標 概念:系統(tǒng)在正常運行的各個階段，所需的硬件資源的種類，數量及多少。 指標說明 影響因素:應用 、基于其他指標的要求 、系統(tǒng)軟件的屬性和應用軟件的質量 優(yōu)化方法：從應用出發(fā)，夠用原則；基于其他指標考慮，選用高性能、高集成度硬件； 軟件方面：OS和應用程序對內存的消耗。,7 11傳統(tǒng)評價,能耗指標 概念:系統(tǒng)在運行的各種狀態(tài)下所消耗的電能的速率。 PE / t E為t時間內消耗掉的能量。 指標說明 影響因素:硬件、軟件兩方面 優(yōu)化方法：靜態(tài)技術 、動態(tài)技術 靜態(tài)技術包括：低功耗元器件 、異步電路體系設計 、程序、編譯器優(yōu)化 動態(tài)技術主要是動態(tài)電源管理,712信息評價,信息定義：簡言之，信息是具有新內容、新知識的消息。 嵌入式系統(tǒng)中所關注的信息主要有兩類，程序和數據。 信息的開放性 概念:開放性主要是針對程序而言的。具體定義就是要求系統(tǒng)可以通過第三方機構定制、增加和擴展功能。 指標說明：開放性對于吸引更多的人才和廠家參與到一款產品的功能擴展，協作完成一個產品的開發(fā)具有極重要的影響。 影響因素:邏輯架構 、UI 優(yōu)化方法：模塊化設計 ；豐富易用的UI ； 嚴格的規(guī)范,712信息評價,信息的兼容性 概念:系統(tǒng)所處理的數據可以包括各種主流的同類別數據格式 指標說明：是衡量一個系統(tǒng)的通用性 的指標 影響因素:程序功能 以及程序的可擴展性 優(yōu)化方法：采用數據中間層XML,713規(guī)范評價,共享與壁壘 交換 （是數據交換嗎？如果是，這部分內容應該包括在數據評價中了） 知識產權與核心承載 IP核 軟核 硬核 行業(yè)交叉與侵蝕,72作用指標,系統(tǒng)與外界相互作用才會體現出來的指標。作用指標是相互的，而不是某一部分單向的影響其他部分。,嵌入式系統(tǒng),嵌入式產品,同一指標，二者相互影響,72作用指標,干擾度 概念:嵌入式產品在加入了嵌入式系統(tǒng)后，對原有產品性能及其他指標的影響程度。 指標說明：嵌入式產品加入嵌入式系統(tǒng)后，必然帶來好、壞兩方面影響 影響因素:硬件 、嵌入式操作系統(tǒng) 、應用軟件 優(yōu)化方法：針對上述三點,72作用指標,干擾度,72作用指標,智能度 概念:統(tǒng)能夠完成的操作種類多少、解決問題的復雜程度以及自我完善、更新、發(fā)展的能力。 指標說明：智能定義解決所面臨的實際問題的能力 解決新問題的能力 對自己所屬領域提供服務的能力 影響因素:系統(tǒng)功能的多少 ；軟硬件設計架構 ；實現任務的自動化程度 ；配套工具的數量和質量 優(yōu)化方法：增加系統(tǒng)功能 ；減少人為干預 ；增加系統(tǒng)工具 ；模塊化設計,72作用指標,控制度 概念:系統(tǒng)的控制過程的快速、準確和精細程度以及操作此控制作用的便捷性。 指標說明：防抱死制動系統(tǒng)（ABS ）舉例 影響因素:軟、硬件速度 ；系統(tǒng)所能處于的狀態(tài)劃分的細致程度 ；系統(tǒng)UI 優(yōu)化方法：選用快速硬件，編寫高效軟件；細化狀態(tài)集合 ；,72作用指標,融合度 概念:指嵌入式系統(tǒng)和嵌入式產品其他部分相匹配、結合的能力。 指標說明：無縫連接 在充分掌握系統(tǒng)的底層協議和接口規(guī)范的基礎上,開發(fā)出與之完全兼容的產品。 影響因素:嵌入式系統(tǒng)與其他設備之間的接口工作是否高效，是否易于結合；硬件設備應用是否廣泛，兼容性的好壞。 優(yōu)化方法：接口選用高效、穩(wěn)定的硬件，接口軟件進行優(yōu)化 ；選用應用廣泛的硬件設備,72作用指標,融合度,73封裝與軟件整合,封裝 概念:是一種對相關的軟件、硬件等模塊打包的技術，通過打包實現易于管理、使用、技術保密、提高功能、性能、降低成本、提高復用性、降低功耗的目的。 指標說明：簡單說，封裝就是打包，把一系列相關的東西打包在一起，把細節(jié)隱藏，只把簡單的、穩(wěn)定的接口提供給用戶。包括軟件封裝和硬件封裝 好處:軟件封裝便于管理 、節(jié)省空間 、減少文件個數 硬件封裝 技術保密、提高性能、降低成本、提高復用 性、降低功耗,73封裝與軟件整合,封裝,73封裝與軟件整合,軟件整合 背景 概念:軟件整合就是把不同公司、不同機構使用不同的開發(fā)平臺編寫的應用程序整合成一個統(tǒng)一的整體，使之成為一個系統(tǒng)的過程。 說明：關鍵在于，整合工作不是在所有程序完成后開始的，而是在開始編寫程序之前就開始了 例子：,74剪裁,硬件剪裁 夠用原則，去除不需要的硬件設備 軟件剪裁 應用程序剪裁采用組件技術，實現定制 操作系統(tǒng)剪裁 嵌入式OS的特征：配置性 ；可重配置性 ；動態(tài)性 幾種操作系統(tǒng)可剪裁性評估OSKit ；eCOS ；Linux,74剪裁,剪裁,76規(guī)范與標準,國際競爭有三個層次 價格和質量的競爭 ；專利技術的競爭 ；標準和制度的競爭 標準是種動態(tài)信息。 制定標準的企業(yè)通常都是行業(yè)中的創(chuàng)新者和技術推動者，但從另一個角度講，他們也是行業(yè)中的壟斷者。,77指標量化體系,量化體系 時域 OS實時性 50 上下文切換時間 任務搶占時間 消息傳遞延遲 中斷延遲 任務建立和刪除時間 應用程序運行速度 50,77指標量化體系,能耗 動態(tài)電源管理機制 60（是否有動態(tài)電源管理機制？如有，支持的狀態(tài)種類有多少？） 系統(tǒng)正常工作下的能耗 40,封裝 軟件系統(tǒng)是否模塊化，模塊化程度如何？50 數據格式的完整性與安全性如何？50,77指標量化體系,智能 是否可升級？升級自動化程度如何？40 根據環(huán)境的變化的自我調節(jié)能力如何？30 是否提供了該類產品最基本的功能？ 20 提供了更多的附加功能？ 10,干擾 對原有系統(tǒng)工作效率的影響？ 50 對原有系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性的影響？50,77指標量化體系,控制 系統(tǒng)UI的豐富、高效和易用程度怎樣？60 控制作用所能處于的中間狀態(tài)以及在各中間狀態(tài)之間切換的速度怎樣？ 40,資源占用 OS內核內存占用多少？ 40 系統(tǒng)應用運行時占用內存多少？40 系統(tǒng)占用多少I/O接口？20,77指標量化體系,融合 與嵌入式產品其他部分的接口是否高效、易于結合？60 選用硬件的市場普及率、通用性好不好？40,創(chuàng)建,設計,制造,維護,軟件,硬件,7.7指標量化體系,量化體系 時域 OS實時性 50 上下文切換時間 任務搶占時間 消息傳遞延遲 中斷延遲 任務建立和刪除時間 應用程序運行速度 50,7.7指標量化體系,能耗 動態(tài)電源管理機制 60（是否有動態(tài)電源管理機制？如有，支持的狀態(tài)種類有多少？） 系統(tǒng)正常工作下的能耗 20 選用硬件的低功耗性能？20,封裝 軟件系統(tǒng)是否模塊化，模塊化程度如何？40 數據格式的完整性與安全性如何？40 是否選用了集成度高的硬件？20,7.7指標量化體系,智能 是否可升級？升級自動化程度如何？40 根據環(huán)境的變化的自我調節(jié)能力如何？30 是否提供了該類產品最基本的功能？ 20 提供了更多的附加功能？ 10,干擾 對原有系統(tǒng)工作效率的影響？ 50 對原有系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性的影響？50,7.7指標量化體系,控制 系統(tǒng)UI的豐富、高效和易用程度怎樣？60 控制作用所能處于的中間狀