Hvad er integreret systemdesign: Trin i designprocessen

Et integreret system er en controller, der styrer mange andre elektroniske enheder. Det er en kombination af integreret hardware og software. Der er to typer indlejrede systemer mikroprocessorer og mikrokontroller . Mikroprocessor er baseret på von Neumann-model / arkitektur (hvor program + data ligger på samme hukommelsesplacering), det er en vigtig del af computersystemet, hvor eksterne processorer og perifert udstyr er grænseflade til det. Det optager mere areal og har mere strømforbrug. Anvendelsen af ​​mikroprocessoren er personlige computere. Denne artikel diskuterer trin involveret i integreret systemdesign.

Hvad er et integreret systemdesign?

Definition: Et system designet med indlejring af hardware og software sammen til en bestemt funktion med et større område er integreret systemdesign. I integreret systemdesign spiller en mikrokontroller en vital rolle. Micro-controller er baseret på Harvard-arkitektur, det er en vigtig komponent i et integreret system. Ekstern processor, intern hukommelse og i / o-komponenter er grænseflade med mikrokontrolleren. Det optager mindre areal, mindre strømforbrug. Anvendelsen af ​​mikrokontroller er MP3, vaskemaskiner.

Indlejret design

Typer af indlejrede systemer

• Stand-Alone Indbygget system
• Integreret system i realtid
• Netværksapparater
• Mobile enheder

Elementer i indlejrede systemer

• Processor
• Mikroprocessor
• Mikrocontroller
• Digital signalprocessor.

Trin i den integrerede systemdesignproces

De forskellige trin iintegreret systemdesign flow / flow diagraminkluderer følgende.

Integreret design - proces - trin

Abstraktion

I dette trin abstraheres problemet i forbindelse med systemet.

Hardware - Software Arkitektur

Korrekt kendskab til hardware og software, der skal være kendt, inden designprocessen startes.

Ekstra funktionelle egenskaber

Ekstra funktioner, der skal implementeres, skal forstås fuldstændigt ud fra hoveddesignet.

Systemrelateret familie af design

Når man designer et system, skal man henvise til en tidligere systemrelateret familie af design.

Modulært design

Separate moduldesign skal laves, så de kan bruges senere, når det er nødvendigt.

Kortlægning

Baseret på softwarekortlægning udføres. For eksempel kortlægges datastrøm og programflow til en.

Design af brugergrænseflade

I design af brugergrænsefladen afhænger det af brugernes krav, miljøanalyse og systemets funktion. For eksempel på en mobiltelefon, hvis vi vil reducere strømforbruget på mobiltelefoner, tager vi os af andre parametre, så strømforbruget kan reduceres.

Forfining

Hver komponent og modul skal raffineres korrekt, så softwareteamet kan forstå.

Arkitektonisk beskrivelsessprog bruges til at beskrive softwaredesignet.

• Kontrol Hierarki
• Opdeling af struktur
• Datastruktur og hierarki
• Softwareprocedure.

Integreret systemdesign Softwareudviklingsprocesaktiviteter

Der er forskellige designmålinger, der kræves for at designe ethvert system, så det fungerer korrekt

Integreret softwareudviklingsprocesaktiviteter

Integrerede softwareudviklingsprocessaktiviteter inkluderer hovedsageligt følgende.

specifikationer

Korrekte specifikationer skal laves, så kunden, der bruger produktet, kan gennemgå produktets specifikationer og bruge det uden forveksling. Designere fokuserer primært på specifikationer som hardware, designbegrænsninger, livscyklusperiode, resulterende systemadfærd.

Arkitektur

Hardware- og softwarearkitekturlag er specificeret.

Komponenter

I dette lag udføres komponentdesign. Komponenter som en enkelt procesprocessor, hukommelser - RAM / ROM, perifere enheder, busser ... osv.

Systemintegration

I dette lag er alle komponenter integreret i systemet og testet, om dets møde designere, forventninger.

Udfordringer i integreret systemdesign

Mens de designer ethvert integreret system, står designere over for mange udfordringer som følger,

• Miljøtilpasningsevne
• Strømforbrug
• Område besat
• Emballage og integration
• Opdatering i hardware og software
• Sikkerhed
• Der er forskellige udfordringer, som designerne står over for, mens de tester designet som Embedded hardware testning , Verifikationsfase, Validering vedligeholdelse.

Eksempler på integrerede systemdesign

• Automatisk chokoladeautomat (ACVM)
• Digitalt kamera
• Chipkort
• Mobiltelefon
• Mobil computer..etc.

Automatisk chokoladeautomat (ACVM)

ACVM's designfunktion er at give barnet chokolade, når barnet indsætter en mønt i ACVM.

Design trin

Konstruktionstrinnene inkluderer hovedsageligt følgende.

1. Krav
2. specifikationer
3. Hardware og software fungerer.

Krav

Når et barn indsætter en mønt i maskinen og vælger den bestemte chokolade, som han ønsker at købe.

Indgange

• Mønter, brugervalg.
• Der genereres et afbrydelse ved hver port, hver gang en mønt indsættes.
• En separat meddelelse sendes til hver havn.

Udgange

• Chokolade
• Tilbagebetale
• En meddelelse vises på LCD som dato, klokkeslæt, velkomstmeddelelse.

Systemfunktion

• Ved hjælp af en grafisk brugergrænseflade kommanderer barnet til systemet, hvilken chokolade barnet ønsker at købe.
• Hvor den grafiske brugergrænseflade har et LCD, tastatur, en berøringsskærm.
• Maskinen leverer chokoladen, når barnet indsætter mønten, hvis de indsatte mønter overstiger de faktiske omkostninger ved valgt chokolade. ACVM-maskinen refunderer pengene tilbage.
• Ved hjælp af en Universal synkron bus kan ejeren af ​​ACVM holde styr på klientens placering.

Designmålinger

Effekttab

Designet skal laves i henhold til skærmstørrelse og mekaniske komponenter.

Process deadline

Timmer skal indstilles, så når barnet indsætter mønten, skal ACVM reagere inden for få sekunder ved at levere chokoladen og tilbagebetale, hvis den er overskydende.
For eksempel, hvis svartiden er 10 sekunder, skal ACVM levere chokoladen og tilbagebetale pengene, hvis de er overskydende inden for 10 sekunder, så snart barnet indsætter mønten og fremsætter en anmodning om chokolade.

specifikationer

Fra nedenstående ACVM-system, når barnet indsætter mønten. Mønterne adskilles i henhold til de præsenterede havne, Port1, Port2, Port5. Ved modtagelse af mønt genereres en afbrydelse af porten, denne afbrydelse sendes til aflæsning af beløbsværdien og stigende.

automatisk - chokolade - automat - maskine

En LCD til stede her viser meddelelserne som pris, tid, velkomst..etc. Der findes en havnelevering, hvor chokoladen samles.

Hardware

ACVM-hardwarearkitektur har følgende hardwarespecifikationer

• Mikrocontroller 8051
• 64 KB RAM og 8 MB ROM
• 64 KB Flash-hukommelse
• Tastatur
• Mekanisk møntsorterer
• Chokoladekanal
• Møntkanal
• Trådløst USB-modem
• Strømforsyning

Software til ACVM

Mange programmer skal skrives, så de kan omprogrammeres, når det kræves i RAM / ROM, som f.eks.

hardware-arkitektur-blok-diagram-af-aktiv

• Forhøjelse af chokoladeprisen
• Opdatering af beskeder, der skal vises i LCD
• Ændring af maskinens funktioner.

Et integreret system er en kombination af hardware + software til at udføre en bestemt funktion. Der findes to typer mikroprocessorer og mikrokontroller. Mens der designes et integreret system, skal visse designbegrænsninger og specifikationer overvejes, så udvikleren kan imødekomme kundens forventninger og levere til tiden. En applikation af Embedded system design ACVM forklaret i dette indhold. Her er et spørgsmål, hvad er årsagen til miljømæssige begrænsninger ved design af et integreret system?