四、嵌入式軟件開發(fā)

　　1、嵌入式平臺選型

　　嵌入式設(shè)計分三個階段：分析、設(shè)計和實現(xiàn)。

　　分析階段：是確定要解決的問題及需要完成的目標(biāo)，也稱需求階段;

　　設(shè)計階段：主要是解決如何在給定的約束條件下完成用戶的需求;

　　實現(xiàn)階段：主要是解決如何在所選擇的硬件和軟件的基礎(chǔ)上進行整個軟硬件系統(tǒng)的協(xié)調(diào)和實現(xiàn)。

　　硬件的選擇包括：處理器、硬件部件

　　軟件的選擇包括：操作系統(tǒng)、編程語言、軟件開發(fā)工具、硬件調(diào)試工具和軟件組件。

　　2、軟件設(shè)計

　　⑴、軟件設(shè)計任務(wù)：準(zhǔn)備一個工作計劃;確定軟件的結(jié)構(gòu);設(shè)計評審;維護工作計劃;與硬件部門密切合作、相互協(xié)調(diào);控制工作的結(jié)果、把工作記錄存檔。

　�、�、模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計的任務(wù)：將系統(tǒng)劃分為模塊，確定軟件的結(jié)構(gòu)，模塊的功能和模塊間的接口，以及全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)。

　　模塊：是組成系統(tǒng)的基本單位，它的特點是可以組合、分解和更換。

　　模塊的四要素：輸入和輸出;處理功能;內(nèi)部數(shù)據(jù);程序代碼。

　　模塊結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)遵守的原則：所劃分的模塊其內(nèi)部凝聚性要強，模塊之間的聯(lián)系要少，即要有很強的獨立性;模塊之間的連接只能存在上下級之間的調(diào)用關(guān)系，不能有同級之間的橫向關(guān)系;整個結(jié)構(gòu)呈樹狀結(jié)構(gòu)，不允許網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)或交叉調(diào)用關(guān)系;所有模塊必須嚴(yán)格地分類編碼并建立歸檔文件。

　�、恰⒔Y(jié)構(gòu)化設(shè)計的方法

　　結(jié)構(gòu)化設(shè)計的方法是一種面向數(shù)據(jù)流的設(shè)計方法，基本思想是將系統(tǒng)設(shè)計成由相對獨立、功能單一的模塊組成的結(jié)構(gòu)。

　　信息流的類型：變換流和事務(wù)流。

　　結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法的步驟：復(fù)查并精化數(shù)據(jù)流圖;確定DFD的信息流類型(變換型或事務(wù)型);根據(jù)流類型分別實施變換分析或事務(wù)分析;根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計的原則，對程序結(jié)構(gòu)圖進行優(yōu)化。

　　3、嵌入式程序設(shè)計

　　⑴、bootloader的設(shè)計

　　步驟;stage1和stage2兩大部

　　Stage1步驟：硬件設(shè)備初始化;為加載bootloader的stage1準(zhǔn)備內(nèi)存空間;復(fù)制bootloader的stage1到內(nèi)存;設(shè)置好堆棧;跳轉(zhuǎn)到stage1的C入口點。

　　Stage2步驟：初始化本階段要使用的硬件設(shè)備;檢測系統(tǒng)內(nèi)存映射;將內(nèi)核映像和根文件系統(tǒng)映像到flash上讀入到內(nèi)存中;為內(nèi)核設(shè)置啟動參數(shù)，并調(diào)用內(nèi)核。

　�、�、設(shè)備驅(qū)動程序設(shè)計

　�、�、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用程序設(shè)計

　　4、編碼

　　四個步驟：確定源程序的標(biāo)準(zhǔn)格式、制定編程規(guī)范;準(zhǔn)備編程環(huán)境;編寫代碼;進行代碼審查，提高編碼質(zhì)量。

　　5、測試

　　⑴、概述

　　軟件測試：是從經(jīng)濟和效率的角度出發(fā)，對軟件代碼進行質(zhì)量和正確性保證的一個過程。

　　系統(tǒng)測試的目的：是為了發(fā)現(xiàn)至今尚未發(fā)現(xiàn)的錯誤。

　　規(guī)范化的測試過程：擬定測試計劃;編制測試大綱;根據(jù)測試大綱設(shè)計和生產(chǎn)測試用例;實施測試;生成測試報告。

　　⑵、測試方法

　　分類：人工測試和機器測試

　　人工測試的三種方法：個人復(fù)查、抽查、會審

　　機器測試分成：黑盒測試和白盒測試

　　黑盒測試：也稱功能測試，將軟件看成黑盒子，在完成不考慮軟件內(nèi)部結(jié)構(gòu)和特性的情況下，測試軟件的外部特性。包括：極限情況測試;邊界測試;異常測試;隨機測試;性能測試。

　　白盒測試：也稱結(jié)構(gòu)測試，將軟件看成透明的的盒，根據(jù)程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和邏輯來設(shè)計測試用例。原則：程序模塊中的所有獨立路徑至少執(zhí)行一次;在所有的邏輯判斷中，取“真”“假”的兩種情況至少都要執(zhí)行一次;每個循環(huán)都應(yīng)在邊界條件和一般條件下各執(zhí)行一次;測試程序內(nèi)部的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的有效性。

　�、�、測試步驟：

　�、佟⑾到y(tǒng)平臺測試：包括硬件電路測試、操作系統(tǒng)及底層驅(qū)動程序測試;

　�、�、單元測試：也稱模塊測試。一般采用白盒測試法。主要測試模擬塊接口、局部數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、重要的執(zhí)行路徑、出錯處理、邊界條件。

　　測試時需要開的模塊包括：驅(qū)動模塊(相當(dāng)于一個程序，負責(zé)接收測試用例的數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)送到測試模塊，并輸出結(jié)果)和樁模塊(也稱為存根模塊，用來代替測試模塊中所調(diào)用的子模塊，其內(nèi)可進行少量的數(shù)據(jù)處理，目的是為了檢驗入口，并輸出調(diào)用和返回的信息)

　　③、集成測試：也稱組裝測，就是把各個模塊按照系統(tǒng)設(shè)計說明書的要求組合起來進行測試。

　　兩種方法：一種是分別測試各個模塊，再把這些模塊組合起來進行整體測試，即非增量式集成;另一種是把下一個要測試的模塊組合到已測試好的模塊中，測試完成再將下一個模塊組合進來，進行測試，這樣逐步把所有的模塊組合在一起，并完成測試，即增量式集成。

　�、�、系統(tǒng)測試：將嵌入式軟件、硬件，外設(shè)和網(wǎng)絡(luò)等各種因素結(jié)全在一起，進行整個系統(tǒng)的組裝測試和確認(rèn)測試。一般采用黑盒測試法。

　　主要測試內(nèi)容：恢復(fù)測試、強度測試、性能測試、可靠性測試。

　　⑤、測試結(jié)果分析

　　對測試結(jié)果分析和比較幫助錯誤的定位，指導(dǎo)程序員修改代碼。

　�、�、覆蓋測試：是一種白盒測試法，測試人員必須擁有程序的規(guī)格說明書和程序清單。其基本思路是以程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)來設(shè)計測試用例，以覆蓋盡可能多的程序內(nèi)部邏輯結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)其中的錯誤和問題，一般用在單元測試階段。

　　主要策略：語句覆蓋、判定覆蓋、條件覆蓋、判定/條件覆蓋、條件組合覆蓋。

　　5、下載運行

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