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發表於 2007-7-6 23:05:44
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4 開發隊伍的技術水準和結構比例5 o3 u4 A5 U9 f# V- l8 u
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嵌入式系統開發中選擇好了嵌入式處理器、RTOS、模擬器和調試器等設備外,還需要考慮開發隊伍的技術水準和結構比例。經驗豐富的開發小組都深有體會:民用產品開發中,產品能夠在預計的時間內進入市場贏得效益,其整個技術範圍內新技術比例至多只能達到20%,超過這個界限,估算的時間期限可能會出現較大偏差。從高層規劃人員的角度分析:20%以內的新技術,公司可以集中力量,投入足夠多的人力、物力和財力進行突破性研究,正常情況下可以達到滿意效果。如果新技術超出20%這個範圍,恐怕心有餘而力不足。$ j8 I4 {& c! ~; b% w* t4 t0 X3 w& m
4 \$ ]: |! w6 J. H* C0 |* ^2 S公司運作以市場作為嚮導,是市場賦予它們生命。公司看重市場,付出的勞動有市場回報才能正常運轉。公司在開發過程中一般都儘量避免風險,而且整個開發過程中始終將風險分析作為重要的參考因素。公司一般都選擇保守的開發模式,基於當前開發人員的技術實力和已經達到的技術儲備,在許多種備選方案的技術論證過程,充分分析成本收益、風險大小、投入資源、開發人員的技術水準等因素,全面考慮,權衡利弊,儘量選用可靠的,風險小的設計方案。
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在專案開發中,分配開發人員時不僅要確保任務在給定時間期限內完成的成功性,而且也要體現在鍛煉培養後繼人才方面。任何專案的開發,依據需求分析後,經過概要設計和詳細設計,都會形成模組化結構,其工作難度也有一定的層次性。這樣,公司在選派專案人員時,需要合理的人員結構安排,現在一般公認的人才結構比例是1(博士或同等學歷)∶3(碩士或同等學歷)∶7(學士、大專或同等學歷)。在專案開發中,除了開發人員的技術水準和結構比例外,小組內部的民主化、科學化管理決策也是很重要的環節。 - y9 v# Y. B5 N3 X' p1 F
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5 應用實例解析4 }& e, c% P8 L" _- `) E- A2 s
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在詳細討論了嵌入式系統開發中的幾個關鍵因素後,下面具體闡述這些因素在工作中的具體體現。圖2是個人數位助理PDA和尋呼機二合一的掌上型電子產品結構圖。
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$ d9 a: E! S% |' [! e: ]+ C該產品的基本功能包括: + a6 E1 Y/ _" j* Y' o/ E, X. }
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① 個人數位助理——科學計算器、英漢互譯辭典、電話號碼簿、記事日程表等;% E' }0 s* E- n% H* S. o
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② 交通資訊——列車時刻表的車次查詢和車站查詢、民航時刻表的航班查詢等; I- w" T: n O% h" C
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③ 尋呼資訊——接收個人和公共尋呼資訊,個人尋呼內容即時語音合成並播放,尋呼方式更新列車和民航時刻表資料等。
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分析產品功能結構圖並結合產品的基本功能,可以獲得產品對嵌入式處理器的性能要求:高速嵌入式處理器處理列車和民航時刻表查詢、個人尋呼內容的即時語音合成並播放等。處理器週邊需要自帶語音錄放電路完成語音錄入和播放,串列口和紅外通信口進行資料通信,LCD介面電路提供用戶輸入介面,也需要電源管理模組完成可擕式電子產品的低功耗設計。
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# d: o2 x1 C# O, G; t L! ?選用ARM公司的嵌入式微控制器EP7211:內含的32位元微處理器ARM720T,提供18MHz、36MHz、54MHz和72MHz工作主頻,而且允許用戶在應用程式中對控制寄存器編程切換處理器工作頻率,這種切換頻率的工作方式,不僅滿足了不同的應用需求,而且降低了系統的功耗。EP7211提供了SRAM和Flash存儲晶片介面,2個RS232口(1個自帶紅外信號收發模組),支援G_729.a標準的語音錄放Codec模組,有LCD介面和電源管理部分,支援低電壓監測等。在休眠狀態下,EP7211支援中斷喚醒功能,喚醒時間是喚醒頻率的2∼3個週期,晶片提供8kHz的喚醒頻率,使得在休眠狀態下系統收到尋呼前導信號時能夠及時喚醒。9 r6 ?! G- B1 ^; }+ S5 x9 d7 _
% G, E0 f* k& b- L# y# [: g選定了EP7211後就應選擇RTOS了。從產品功能和程式流程的角度分析,系統基本上是單任務順序處理,但要具備即時對尋呼中斷的回應能力。RTOS的選擇有兩個方案:一是使用已經購買的用在油田測井系統SL3000型產品的商用Nucleus,二是使用自主開發的、專門面向嵌入式應用系統的XGW軟體發展平臺。
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XGW軟體發展平臺功能強大,模組化設計,擴展性強;支援多種點陣和向量字體;完善的中英文處理介面;支援漢王手寫識別和拼音輸入法等。XGW開發平臺是自主研發的,軟體產品升級和故障排除比較容易,產品成本費用相對較低。選擇EP7211嵌入式處理器和XGW開發平臺,還因為二者在“GPS汽車導航系統”專案中獲得了成功應用。# W& U' f+ I; G6 o1 _
( x0 A; ~6 ?8 w, `* B8 O. _+ P關於集成開發調試環境,我們購買了ARM公司的ARM250。它基於GUI用戶介面,一體化的編輯、彙編、編譯、連接和調試多視窗工作環境,支援單步跟蹤、中斷點設置和記憶體查看等;同時,ARM250開發調試介面和Microsoft 的VC6++集成環境相似,有助於開發人員快速熟悉和掌握。選用Multi_ICE模擬器,支援線上仿真調試,通過並行口連接主機,支援程式編譯鏈結後的程式碼快速載入,加快了代碼調試進度。2 }7 B( s* A: a2 Y
/ a" ~+ W& V1 ~詳細分析了產品的技術風險,對開發小組而言,只有尋呼系統是比較成熟的新技術,且工作頻率高達155MHz,需要重點解決和其他功能模組的電磁相容性,要投入較多的人力資源進行重點突破。關於嵌入式處理器EP7211和自主研發的XGW軟體發展平臺等,開發人員都有一定的技術積累和豐富的工作經驗。7 M4 q7 T, z) O1 }
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在系統開發中,設計了兩套技術調試方案:一是基於記憶體SRAM模式,二是基於快閃記憶體Flash模式。在記憶體SRAM模式中,系統加電冷啟動時,系統完成相關硬體初始化任務後執行一段代碼,將系統編譯連接生成的二進位可執行代碼從Flash存儲空間完全拷貝到SRAM記憶體空間中,整個應用程式調試完全在記憶體空間執行。此種方案極大加快了龐大應用程式的調試步伐,加快產品開發進度。二是在SRAM記憶體模式調試完應用程式的基礎上,執行快閃記憶體Flash調試,系統啟動後將中斷服務程式ISR和少量的內核代碼拷貝到SRAM後在SRAM中執行,其他應用程式在Flash中執行。Flash模式同SRAM模式相比,主要是修改系統啟動代碼段,應用程式碼完全保持一致。Flash模式減少了寶貴的SRAM資源需求、降低了產品開發成本,但是運行速度較SRAM模式慢。
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6 小 結
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+ i% K! d5 H: U6 ]% ?& p本文詳細闡述了在嵌入式系統開發中嵌入式處理器、嵌入式作業系統、調試器、模擬器以及開發人員的技術水準和結構比例等組成要素的選擇原則,並且使用一個具體的實例來進一步分析說明。需要指出的是,這些要素之間不是彼此獨立,而是緊密相關,可能還會在某些方面相互衝突。 |
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