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嵌入式软件架构设计

嵌入式软件架构设计

课程配景

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培训收益

课程工具

软件架构工程师、系统工程师、SE工程师等 。

课程特色

课程纲要

【� ?橐弧� 人人掌握——嵌入式需求

理阵势——嵌入式软件需求剖析的历程       【办法明确,经验干货】

步 骤 一:系统界限剖析——上下文图 and 硬件结构图

步 骤 二:功效需求剖析——功效树 or 用例图

步 骤 三:用户接口剖析——菜单树 and 界面流

步 骤 四:软硬接口剖析——和外部软硬件的接口规约

步 骤 五:功效办法剖析——输入-处理-输出 or 用例规约

步 骤 六:质量需求剖析——本课关注办法级实时、办法级可靠

一组案例……


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  • 划重点——要害点的讲与练

  • 输入-处理-输出界说功效需求……顽疾是需求项又多又散 ?剖析、解决 。

  • 与外部软、硬件的接口需求 ……顶层数据流图、上下文图、硬件结构图

  •  高性能和可靠性等质量需求 ……质量需求如何界说 ?以某控制器为案例

  • 一组案例……

  • 特庞大的功效逻辑如何搞定 ? = 主控流程+可能事件与分支流程 + 方规律则

  • 拷资料——文档模板 + 案例资料     【外企模板,独家分享】

  • 《需求规格》模板

  • 《需求规格》实例

  • 一组案例……例如,质量90%可以用“功效的办法级规则”来界说


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【� ?槎� 始于需求——自顶向下设计运行控制结构

理阵势——运行控制结构的设计历程      【办法明确,经验干货】

办法一:剖析需求 (功效规模+硬件结构) 

办法二:识别焦点� ?� 

办法三:确定控制流,设计控制模式 

办法四:对要害功效,跑通控制历程 

案例剖析……上面四步,都有实际案例,并讲解自顶向下思维运用


划重点——三种嵌入式“运行控制结构”模式      

结构一:多任务结构(OS-based Multi-task)

结构二:前后台结构(死循环+中断)

结构三:时间片轮询(Time-slice Polling)

一组案例……


划重点——前后台与时间片架构的几个细节

 【阵势】收罗-剖析-控制模式

【局部 1】转delay为中断

【局部 2】占空比与中断

【局部 3】函数的可重入设计

【局部 4】焦点代码性能

高事件率架构案例:多任务 vs. 时间片轮转

 

划重点——统一回覆几个“大的疑问” 

问:我们公司系统比较庞大,性能要求也比较多,总感受理不清 ?

问:我们公司似乎没人会画多线程协作图 。请问,怎么画 ?

问:我们公司嵌入式分层架构太泛,没把代码块、线程、中断等说清楚!      


【� ?槿� 深入详尽——嵌入式分层拭魅战技巧

理阵势——嵌入式代码架构,就这么设计       【办法明确,经验干货】

办法一:借助模式,按“五横一纵”组织� ?樘趵�

办法二:自底向上,先把硬件接口代码� ?樯杓坪�

办法三:接口笼统,为多种硬件提供统一接口

办法四:效劳笼统,提炼可复用的显示/通信/存储效劳

办法五:设计功效层� ?�,确定它对下层� ?榈呐灿�

办法六:.....

 

划重点——要害点的讲与练     【有代码,有真货】

      Module对Task/Thread的封装

      ===Module设计的最低要求:没有隐藏就没有简化

      ===� ?榉庾皌ask——Message和Task的架构级应用

Module的可扩展&可配置&可插拔

      ===� ?榈目膳渲檬缴杓啤狢onfig Array的架构级应用 

Interface对多个差别� ?榈耐骋涣�

      ===函数指针结构体的架构级应用

上层对下层的“封装”与“组装”

     ===� ?榉庾澳 ?椤狶ayer思想的代码实现

    ===main()如何优雅地“启动”各� ?� 

 

拷资料——上述技术,划分对应的代码案例

代码案例…

 代码案例…

 

思想的奔腾——架构之道       【学员反� 。骸按蟪勾笪虻母惺苷嫠 薄�

自顶向下——剖析思维 。架构早期 。立足业务,凭据需求剖析出粗粒度架构

自底向上——封装思维 。架构后期 。立足实现,隐藏细节,统一接口,提炼效劳

笼统vs.具体——笼统是结果,笼统思维的历程从研究多个“具体”开始

剖析vs.封装——粗粒度架构来自自顶向下剖析,细粒度架构来自自底向上封装

接口vs.实现——接口界说“做什么”,实现界说“怎么做”

统一接口——下层有多种“怎么做”时,不要直接挪用,要通过统一接口挪用

通用效劳——提炼可复用的显示/通信/存储效劳,“功效代码”就简洁易修改了

……悟道练习,一起画脑图


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【� ?樗摹� 隔离变革——设计好内部接口、对外接口

我们常设计这两种接口

1. 远程及板间接口或协议

2. � ?榧督涌诨蛳�

 

远程及板间接口或协议——如何设计 

办法一:接口交互历程设计 

办法二:接口实现技术选择 

办法三:接口参数花样界说 

案例:剖析著名接口规范 ……



� ?榧督涌凇际踝鞣�

 Call(挪用)

 Message(消息)

Callback(回调)

 

远程及板间接口或协议——API二次封装 

底层协议:卖力通用性、跨平台

提供API :卖力屏蔽细节、便当开发

案例剖析……

 

� ?榧督涌凇畏庾�

焦点接口   vs.  便捷接口(对焦点接口的包装)

可配置性

 

拷资料——对应的资料分享

接口规范…

接口案例…

API 案例…


【� ?槲濉� 职业生涯——从单板架构师,到计划架构师

谈行业趋势,聊职业生长

1. IT行业的人才模型

2. 电子企业的常见生长路径

3. 我们个人的生长方略


计划架构师设计自控计划时,事情内容有哪些 ?

1. 逻辑设计 = 分层设计 + 功效子系统划分

2. 物理设计 = 硬件拓扑 + 软组件漫衍设计

3. 技术选型 = 开发技术 + 运行情况选型

4. 接口设计 = 接口技术选择 + 接口协议界说



自控计划中的上位机软件设计

1. 五横一纵——上位机软件的� ?榉植隳J�

2. � ?榛帧纸涌谛枨�

3. � ?榛帧止π枨�

 

拷资料——对应的资料分享

《GB设计书》文档模板解读、实际规范剖析


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