Lập trình hệ thống nhúng top down design

BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM BÙI QUỐC BẢO LẬP TRÌNH HỆ THỐNG NHÚNG Top-down design... BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM 3Analysis phase ðưa ra những yêu cầu requirements và

BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM

BÙI QUỐC BẢO

LẬP TRÌNH HỆ THỐNG

NHÚNG

Top-down design

BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM 3

Analysis phase

ðưa ra những yêu cầu (requirements) và

ràng buộc (constraints) cho hệ thống

Requirements là các tham số mà hệ

thống phải thỏa mãn

Từ các requirement ta phát triển thành

specifications

Constrain là các giới hạn mà hệ thống

phải thỏa mãn

Analysis phase

VD:

Khi thiết kế 1 thiết bị ño ñiện áp:

Requirement: Thiết bị phải bỏ ñược trong

túiit

Specification: Kích cỡ là 10cm x 20 cm

Constraint: Giá của thiết bị dưới 1.000.000

Các tham số phải xem xét

ðộ an toàn

ðộ chính xác, ñộ phân giải

Tốc ñộ ñáp ứng, khả năng xử lý

Khả năng sửa ñổi, update (Maintainability)

Khả năng kiểm tra, check lỗi (testability)

ðộ tương thích

Thời gian sử dụng

Kích cỡ, cân nặng

Năng lượng tiêu hao

Chi phí thiết kế và chế tạo mẫu thử (Nonrecurring engineering

cost)

Chi phí sản xuất

Thời gian chế tạo mẫu

Thời gian ñưa sản phẩm vào thương mại

IEEE STD 830-1998

BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM 7

High level design

ðưa ra mô hình của hệ thống

Chia hệ thống ra làm nhiều module con

Ước lượng chi phí

ðưa ra thời gian biểu

ðưa ra sơ ñồ luồng dữ liệu (data flow

graph)

Tại quá trình này, ta biết ñược dự án có

khả thi, mang lại lợi nhuận hay không

Data flow của 1 bộ ñiều khiển motor

Hình chữ nhật: hardware Hình oval: software

Engineering design

Thiết kế sơ khởi hệ thống:

ðưa ra sơ ñồ cấu trúc top-down

Những tín hiệu I/O cơ bản

Những cấu trúc dữ liệu ñược chia sẻ giữa

các module

Sơ ñồ phần mềm tổng quát

Thiết kế phần cơ khí

Phương pháp giao tiếp với máy tính

Call graph

BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM 11

Flowchart

Flowchart

Flowchart giúp chương trình ñược thiết kế một cách có cấu trúc

On-Page Connector

START init A

A

Do something

END

Program flow chart Page 1

Off-Page Connector

START

init

Do something

END

Program flow chart Page 2

A-2

A-1

Program flow chart Page 1

Khi lập flowchart, không nên có quá nhiều connector

BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM 15

VD: Vẽ flowchart cho 1 máy nướng bánh

mì Một nút nhấn start sẽ làm máy bắt

ñầu chạy Máy dùng một sensor ño nhiệt

ñộ và so sánh với 1 nhiệt ñộ cho sẵn

Dây ñốt (heater) sẽ ñược bật khi nhiệt

ñộ dưới nhiệt ñộ cần thiết, và tắt khi ñã

ñạt ñến nhiệt ñộ ñó

Implementation

Hệ thống ñược thực sự xây dựng trong

bước này

Các khối con có thể ñược phát triển

song song

Các công cụ mô phỏng nên ñược sử

dụng trước khi làm ra sản phẩm thực

Testing

Trong bước này, chúng ta kiểm tra sự hoạt

ñộng của hệ thống

Trước tiên, kiểm tra các chức năng cơ bản

của hệ thống

Kiểm tra và tối ưu các tham số như tốc ñộ

thực thi, ñộ chính xác, ñộ ổn ñịnh,…

BỘ MÔN KỸ THUẬT ðIỆN TỬ-ðH BK TP.HCM 19

Maintenance

ðây là bước sau khi ñưa sản phẩm ñến người

dùng

Các yêu cầu có thể có:

hệ ñiều hành khác

tương tự

Bottom-up design

đánh giá chất lượng

đánh giá ựịnh lượng (quantitative):

Tốc ựộ thực thi

Tài nguyên tiêu tốn

độ chắnh xác

độ ổn ựịnh

đánh giá ựịnh tắnh (qualitative):

Khả năng bảo trì và nâng cấp

(maintenence) phần mềm

Mức ựộ dễ hiểu của phần mềm.

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 23

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