因此要从最初系统要求设计时就很好地理解这一点，因为S-R和R-R约束可以引导设计工程师进行代码优化，而S-S和R-S约束需要用额外[de]软件来检测和响应时序冲突。
处理器选择
嵌入式实时系统比较适合用于系统优化。由于这些系统主要用来解决范围相对较窄[de]问题，因此硬件和软件能够得到最佳优化，并很好地应用于单一设备。这样做[de]目的是要在软硬件最佳折衷状态下开展系统设计。影响这一阶段设计[de]主要因素是处理器[de]选择、软硬件[de]分割和总体系统集成。
在为嵌入式实时系统选择处理器时需要考虑以下几个方面：
1. 性能：处理器必须有足够[de]性能执行任务和支持产品生命周期。
2. 实现：根据具体应用情况，处理器可能需要被高度集成。在DSP应用中可以有好几种选择，专用集成电路(ASIC)就是其中[de]一种。这些器件可以被用作DSP协处理器，但对于许多通用信号处理来说显得不够灵活。另外可以选择精简指令集计算机(RISC)处理器。这些处理器[de]时钟速度特别快，但可扩展性不是很强，而且会发生其它实时(可预测性)问题。现场可编程阵列(FPGA)是一种快速器件，能够快速高效地完成某些DSP功能，但与DSP相比开发难度比较大，因为在DSP中一个简单[de]程序就能完成相同[de]功能。如果是主信号处理应用，则最好采用性能强大功耗也较大[de]通用处理器。如果需要快速升级信号处理应用，采用DSP等可编程器件比定制[de]硬件方案要更好些。
3. 工具支持：支持软件创建、调试、系统集成、代码调整和优化工具对整体项目成功与否非常关键。
4. 操作系统支持：嵌入式系统应用需要使用有帮助[de]抽象来减少其复杂性。针对处理器系列产品作过优化[de]商用操作系统(OS)能够缩短设备开发周期和上市时间。
5. 过去[de]经验：拥有处理器或处理器系列产品[de]开发经验可以减少可观[de]学习新处理器、工具和技术[de]时间。
6. 仿真支持：循环精确仿真对某些类型[de]应用来说非常重要，特别是数字信号处理应用中许多功能正确性验证都是采用仿真技术完成[de]。嵌入式系统[de]软硬件协同设计模型也促使处理器仿真器成为开发流程中一个非常有用[de]工具。
7. 应用支持：应用支持有多种方式，从通过热线或网站取得[de]应用专家支持，到预打包[de]软件和应用框架，甚至完好[de]测试平台。一些DSP处理器能够提供外围器件[de]驱动器、板级支持包和其它“启动帮助组件”。有了这些软件组件后，应用开发师就无需再编写器件驱动器等“无附加值”[de]软件，相反，他们可以把精力放在具有附加值[de]功能开发上，使他们[de]产品能独树一帜。
8. 成本：嵌入式应用对成本特别敏感，而产品成本[de]稍许差别都可能导致市场[de]失败。
9. 功耗：市场上有许多依靠电池工作[de]便携嵌入式实时系统，此时电池寿命将成为系统[de]重要参数。这种情况下应该考虑使用针对便携式应用优化[de]低功耗器件。
10. 传统代码：如果选中[de]处理器需要设计人员编写与现存代码[de]接口，将会导致整个设计流程[de]严重滞后。因此需要选择一款代码兼容[de]器件来避免或减少这一步骤造成[de]影响。
11. 算法复杂性：某些处理器能够非常高效地处理某类算法，因此最好选择能够与应用最佳匹配[de]处理器。例如，具有许多控制代码[de]有限状态机应用应该映射为类似ARM处理器[de]RISC器件。编码、解码和回波抵消等信号处理应用应该映射为数字信号处理器，或具有信号处理加速器[de]某种器件。
12. 上市时间：项目的完成时间会加快处理器[de]选择过程，这一过程与先前讲述[de]几个关键事项密切相关，如OS[de]可用性、其它软件组件以及便携性问题。
设计还是购买？
是自己设计还是购买成品呢?如果有可能不重新设计，价格也比较合理[de]话，购买要比自己开发更有利。由于嵌入式系统预算[de]缩减、实时操作系统(RTOS)和TCP/IP堆栈等商用技术[de]改进、嵌入式系统要求[de]扩展，采用商业性现成(COTS)技术正变得越来越普遍。采用COTS技术能够缩短开发周期中编码、调试、单元测试和代码检查阶段[de]时间。
然而，作出购买而非设计[de]决定会改变一个组织[de]基础开发流程。一个组织希望实现[de]新业务有：供应商调研和评估、产品评估以及实时[de]供应商交流与关系建立。产品开发[de]其它活动不会取消，但会作出一些改变。这些变化包括更关注如何将系统硬件与软件更好地组合在一起，而不再把重点放在模块自己内部[de]运作上。另外必须更侧重于兼容性、可配置性和可集成性等结构上[de]问题。
必须很好[de]理解和高效地管理由于决定采用“购买”而非“设计创建”方式所导致[de]结果。首先，自然是对供应商提出产品要求、产品可靠性、计划和产品文档等依赖请求。这种情况下产品要求中[de]灵活性会打些折扣。购买商用产品意味着接受现有[de]产品要求，但这种要求也许不能完美地匹配自身产品[de]要求，这就需要设计人员把这种缺点与COTS技术提供[de]成本与上市时间优势作一个理智[de]权衡。
因此重要[de]是最终用户与技术人员必须参与COTS供应商[de]选择，考虑[de]重点要放在业务需求上而非技术本身。性价比分析所要考虑[de]因素应包括易学性、易用性、供应商名声和长期稳定性、许可方式和培训。所有与性能有关[de]声明必须尽可能采用内部或外部基准或演示来到得有效性认证。为了避免可能出现[de]偏差，评估标准应该在收到供应商建议前就制定好。选择供应商[de]主要工作包括研究和理解技术标准和相当[de]文件、采用类似建议请求(RFP)[de]标准模式征求供应商[de]建议、对供应商建议进行评估和排序、选择供应商并签署合同。
除了评估技术外，还应对供应商本身进行评审。要充分了解供应商开业时间[de]长短、供应商[de]背景和名声、供应商[de]其它用户对它[de]评价和意见、供应商人力资源[de]投入和对你[de]计划或项目的支持情况，以及供应商对你业务和要求[de]理解程度，甚至对未来项目的承诺。以前软件团队认为软件开发方案遵循类似于创建架构[de]特定模式。提供符合一般模式[de]抽象方法能够使软件团队定制符合他们特殊要求[de]方案，同时遵循被前人证明是高效和正确[de]模式。
嵌入式系统供应商已经认识到需要通过提供软件组件和类似于设计模式[de]框架来加快软件开发进程。在DSP领域，供应商向DSP设计工程师提供包括参考框架(RF)在内[de]上百个以DSP为核心[de]软件组件用于产品和系统开发。设计完好[de]参考框架能够在设备开发[de]早期阶段让设计人员快速入门。RF内含方便易用并且适合多种应用[de]源代码。由此可以取消许多早期[de]低层设计决策，使开发人员能有更多[de]时间用在真正显示产品特色[de]代码开发上。设计人员可以选择能够最大程度满足他们系统需要[de]专业RF，然后集成适配[de]算法(可以是其它供应商出售[de]DSP COTS算法，或供应商自己[de]算法)生成适合各种终端设备[de]特殊应用，如宽带、语音、视频图像、生物测量和无线设施。这些RF提供百分之百[de]C语言源码，并且没有版税要求。RF源代码可以从www.ti.com/downloadrfnow网站下载。
软件性能工程
许多嵌入式实时系统必须满足一系列性能目标。一般来讲，性能是一个软件系统或组件对时间要求满足程度[de]一种指示。这里[de]时间指标可以用响应时间和吞吐量来衡量，该时间值是指响应某种要求所需[de]时间，而吞吐量用以指示系统在特定时间间隔内能够处理[de]请求数量。可扩展性是嵌入式实时系统[de]另外一个重要指标，可以用它来衡量系统要求提高时系统能够继续满足响应时间或吞吐量要求[de]能力。
如果在整个开发生命周期内得不到正确[de]性能管理，那么即使选择了正确[de]处理器和软件也是徒劳[de]。性能故障[de]后果是非常严重[de]，它可能损伤与客户[de]关系，造成收入下降，甚至导致整个项目失败。因此在整个生命周期内需要随时关注性能问题。性能管理可以被动或主动完成。被动方式需要采用一个较大[de]处理器解决性能问题，它只在系统完成构架、设计和实现后处理性能问题，在解决问题前一直处于等待状态，直到实际需要测量[de]事件发生。主动方式是指整个生命周期内一直在跟踪和交流性能问题，同时开发用以识别性能劣化[de]进程，并在性能处理中培养团队成员。
本文小结
显然开发嵌入式实时系统是一个相当复杂[de]过程，本文旨在启发设计人员在分析初始要求时如何权衡硬件与软件之间[de]关系，要时刻在系统灵活性、速度、成本、计划和可用工具之间作出权衡，并充分考虑各个供应商提供长期可靠支持[de]可能性。 上一页 [1] [2] |