嵌入式軟件解決方案
奧吉通
摘要： 建立嵌入式軟件綜和一體化設(shè)計(jì)/驗(yàn)證/開發(fā)/測試/確認(rèn)/維護(hù)全壽命的系統(tǒng)平臺(tái)，從而就需要構(gòu)建一個(gè)即能滿足嵌入式系統(tǒng)軟件本身的從單元到單機(jī)系統(tǒng)，以需求為導(dǎo)向的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、開發(fā)、測試、確認(rèn)（交付）、維護(hù)的一體化（研發(fā)）的綜合平臺(tái)，又能滿足與其它相關(guān)系統(tǒng)平臺(tái)的復(fù)雜系統(tǒng)的研發(fā)一體化綜合平臺(tái)（以下簡稱綜合系統(tǒng)平臺(tái)），不是一個(gè)個(gè)信息孤島，而是局部與整體相關(guān)的有機(jī)整體系統(tǒng)。使軟件開發(fā)技術(shù)系統(tǒng)化、規(guī)范化、高效化，能穩(wěn)步、可持續(xù)性發(fā)展，并保障軟件的質(zhì)量，提高軟件的可靠性。
Abstract：
Key words :
總體思想：
建立嵌入式軟件綜和一體化設(shè)計(jì)/驗(yàn)證/開發(fā)/測試/確認(rèn)/維護(hù)全壽命的系統(tǒng)平臺(tái)，從而就需要構(gòu)建一個(gè)即能滿足嵌入式系統(tǒng)軟件本身的從單元到單機(jī)系統(tǒng)，以需求為導(dǎo)向的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、開發(fā)、測試、確認(rèn)（交付）、維護(hù)的一體化（研發(fā)）的綜合平臺(tái)，又能滿足與其它相關(guān)系統(tǒng)平臺(tái)的復(fù)雜系統(tǒng)的研發(fā)一體化綜合平臺(tái)（以下簡稱綜合系統(tǒng)平臺(tái)），不是一個(gè)個(gè)信息孤島，而是局部與整體相關(guān)的有機(jī)整體系統(tǒng)。使軟件開發(fā)技術(shù)系統(tǒng)化、規(guī)范化、高效化，能穩(wěn)步、可持續(xù)性發(fā)展，并保障軟件的質(zhì)量，提高軟件的可靠性。
產(chǎn)品研發(fā)過程中形成的綜合系統(tǒng)平臺(tái)嵌入式軟件解決方案特點(diǎn)：
(1) 除了單機(jī)系統(tǒng)以外還要考慮其它的相關(guān)部分而構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)
(2) 被考慮對(duì)象可能不是一個(gè)分系統(tǒng)及其工具，但每一個(gè)工具即可以自成體系，單獨(dú)完成某些功能；又必須可以被集成進(jìn)綜合系統(tǒng)平臺(tái)，完成一個(gè)完整的大系統(tǒng)功能。
(3) 總體布局整個(gè)環(huán)境以實(shí)時(shí)時(shí)序控制和面向任務(wù)的工作環(huán)境建立手段為主體。分為目標(biāo)系統(tǒng)、仿真平臺(tái)(其它相關(guān)部件和信號(hào))、時(shí)序部分和工作環(huán)境創(chuàng)建部分等四部分，各部分根據(jù)系統(tǒng)的情況，通過總線、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。信號(hào)仿真系統(tǒng)、外系統(tǒng)等效器仿真系統(tǒng)、并在整個(gè)環(huán)境中進(jìn)行軟件開發(fā)/測試。
綜合系統(tǒng)平臺(tái)的嵌入式軟件解決方案:
（1） 業(yè)務(wù)流：建立綜和一體化設(shè)計(jì)/驗(yàn)證/開發(fā)/測試/確認(rèn)/維護(hù)全壽命周期綜合系統(tǒng)平臺(tái)（以下簡稱綜合系統(tǒng)平臺(tái)）
（2） 管理流：建立基于需求導(dǎo)向的嵌入式軟件全壽命集成平臺(tái)（以下簡稱全壽命集成平臺(tái)）
業(yè)務(wù)流：構(gòu)建綜合系統(tǒng)平臺(tái)框架環(huán)境的基本方法：
1. 建立主要工具-實(shí)時(shí)協(xié)同仿真環(huán)境建立工具:
它應(yīng)該是貫穿全生命周期的仿真產(chǎn)品是為產(chǎn)品開發(fā)的全階段而設(shè)計(jì)的
2. 建立全數(shù)字綜合系統(tǒng)平臺(tái):
完成整個(gè)嵌入式軟件環(huán)境的模擬；對(duì)不同方案進(jìn)行比較與綜合；故障注入；軟件進(jìn)白盒、黑盒及灰盒開發(fā)/測試；提供擴(kuò)展接口，可以接入其它硬件系統(tǒng)，進(jìn)一步開展軟/硬件協(xié)同開發(fā)/測試；由于是全數(shù)字環(huán)境，具有極大的靈活性?？傊詫?shí)時(shí)時(shí)序控制和面向任務(wù)的工作環(huán)境建立手段為主體。分為目標(biāo)系統(tǒng)、仿真平臺(tái)(其它相關(guān)部件和信號(hào))、時(shí)序部分和工作環(huán)境創(chuàng)建部分等四部分，各部分根據(jù)系統(tǒng)的情況，通過總線、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。信號(hào)仿真系統(tǒng)、外系統(tǒng)等效器仿真系統(tǒng)、并在整個(gè)環(huán)境中進(jìn)行軟件開發(fā)/測試。有侵入/非侵入(干預(yù)/非干預(yù),插樁/不插樁)兩種方式。
3. 建立基于半物理仿真平臺(tái)的綜合系統(tǒng)平臺(tái)：
提供擴(kuò)展接口，可以接入其它軟硬件系統(tǒng)，進(jìn)一步開展軟/硬件協(xié)同測試；在沒有真實(shí)目標(biāo)機(jī)條件下，使用與目標(biāo)機(jī)CPU一致的仿真計(jì)算機(jī)或原型目標(biāo)機(jī)，達(dá)到比全數(shù)字進(jìn)一步（不包括環(huán)境的）的實(shí)時(shí)性開發(fā)/測試。在有真實(shí)目標(biāo)機(jī)條件下，達(dá)到比全數(shù)字進(jìn)一步的實(shí)時(shí)性開發(fā)/測試。整個(gè)環(huán)境仍是與全數(shù)字一樣的實(shí)時(shí)時(shí)序控制和面向任務(wù)的工作環(huán)境建立手段為主體。分為目標(biāo)系統(tǒng)、仿真平臺(tái)(其它相關(guān)部件和信號(hào))、測試時(shí)序部分和工作環(huán)境創(chuàng)建部分等四部分。各部分根據(jù)系統(tǒng)的工況，通過總線、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。信號(hào)仿真系統(tǒng)、外系統(tǒng)等效器仿真系統(tǒng)、并在整個(gè)環(huán)境中進(jìn)行軟件開發(fā)/測試。有侵入/非侵入(干預(yù)/非干預(yù),插樁/不插樁)兩種方式。
4. 建立基于真實(shí)目標(biāo)機(jī)或快速原型目標(biāo)機(jī)的復(fù)雜系統(tǒng)和外圍全物理信號(hào)綜合系統(tǒng)平臺(tái)：
整個(gè)過程仍以與前兩類一樣的實(shí)時(shí)時(shí)序控制和面向任務(wù)的工作環(huán)境建立手段為主體。分為目標(biāo)系統(tǒng)(真實(shí)目標(biāo)機(jī))、通用測試仿真環(huán)境仿真平臺(tái)(其它相關(guān)部件和信號(hào))、時(shí)序部分和工作環(huán)境創(chuàng)建部分等五部分，各部分根據(jù)系統(tǒng)的情況，通過總線、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。信號(hào)仿真系統(tǒng)、外系統(tǒng)等效器仿真系統(tǒng)、并在整個(gè)環(huán)境中進(jìn)行軟件測試?？梢詫⒎抡嫫脚_(tái)中信號(hào)仿真系統(tǒng)、外系統(tǒng)等效器仿真系統(tǒng)、配電仿真器模型某一部份建立物理/半物理仿真系統(tǒng)，并在整個(gè)系統(tǒng)中按照不同策略和步驟進(jìn)行開發(fā)/測試
管理流：
構(gòu)建全壽命集成平臺(tái)框架環(huán)境的基本方法：
• 在嵌入式軟件全壽命周期中，要時(shí)刻保持與需求一致。一是要建立對(duì)各種文檔的需求管理；一是建立各種文檔與源碼間的自動(dòng)化聯(lián)結(jié)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)真正的軟件需求管理；一是在需求變更時(shí)能對(duì)相應(yīng)的變更及時(shí)作出文檔和源碼的調(diào)整和充分及必要的回歸測試，做到需求變更管理。
• 通過調(diào)試和測試嵌入式軟件確認(rèn)需求與源碼之間是否一致，實(shí)現(xiàn)源碼、測試用例和需求之間的雙向多級(jí)自動(dòng)追溯，即實(shí)現(xiàn)了需求說明書和各對(duì)應(yīng)文檔與源代碼之間的鏈接的自動(dòng)化、多級(jí)雙向相互追溯的自動(dòng)化，以及其更新的自動(dòng)化。
5.基于需求導(dǎo)向的嵌入式軟件全壽命集成平臺(tái)詳細(xì)技術(shù)指標(biāo)：
• 雙向追溯:基于需求導(dǎo)向的嵌入式軟件通過全壽命集成平臺(tái)調(diào)試和測試嵌入式軟件確認(rèn)需求與源碼之間是否一致，實(shí)現(xiàn)源碼、測試用例和需求之間的雙向多級(jí)自動(dòng)追溯，即實(shí)現(xiàn)了需求說明書和各對(duì)應(yīng)文檔與源代碼之間的鏈接的自動(dòng)化、多級(jí)雙向相互追溯的自動(dòng)化，以及其更新的自動(dòng)化。
• 支持嵌入式環(huán)境:集成了嵌入式工具。提供相當(dāng)豐富的圖形瀏覽功能，通過源代碼產(chǎn)生結(jié)構(gòu)圖、函數(shù)調(diào)用圖等。這些結(jié)構(gòu)圖快速地給出程序結(jié)構(gòu)，以幫助用戶理解、測試和維護(hù)用戶的軟件系統(tǒng)。
• 體現(xiàn)GPS功能:提供動(dòng)態(tài)的邏輯框圖和流程圖功能簡化了代碼跟蹤，使得用戶在檢查代碼和跟蹤復(fù)雜程序的邏輯流程變得更為容易。能大大加快對(duì)代碼的理解，而且能幫助在程序中找到邏輯錯(cuò)誤，顯示了嵌入式代碼測試覆蓋和性能，顯示未執(zhí)行代碼和路徑。
功能要求：
a. 動(dòng)態(tài)地建立測試結(jié)果與需求說明書、測試用例、設(shè)計(jì)文檔、源代碼等之間的相互追溯能力，具有準(zhǔn)確、精確和能自動(dòng)維護(hù)的特點(diǎn)。
b. 指出沒有實(shí)現(xiàn)的需求。
c. 避免源代碼修改后回歸測試的盲目性。
d. 指出無用的源碼 - 沒有需求與之響應(yīng)。
e. 防止軟件修改的不一致性錯(cuò)誤。
f. 提高回歸測試效率，可以達(dá)到十倍甚至更高的效率。
g. 支持嵌入式軟件仿真平臺(tái)
h. 支持需求管理和需求變更管理
建立嵌入式軟件綜和一體化設(shè)計(jì)/驗(yàn)證/開發(fā)/測試/確認(rèn)/維護(hù)全壽命的系統(tǒng)平臺(tái)，從而就需要構(gòu)建一個(gè)即能滿足嵌入式系統(tǒng)軟件本身的從單元到單機(jī)系統(tǒng)，以需求為導(dǎo)向的設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、開發(fā)、測試、確認(rèn)（交付）、維護(hù)的一體化（研發(fā)）的綜合平臺(tái)，又能滿足與其它相關(guān)系統(tǒng)平臺(tái)的復(fù)雜系統(tǒng)的研發(fā)一體化綜合平臺(tái)（以下簡稱綜合系統(tǒng)平臺(tái)），不是一個(gè)個(gè)信息孤島，而是局部與整體相關(guān)的有機(jī)整體系統(tǒng)。使軟件開發(fā)技術(shù)系統(tǒng)化、規(guī)范化、高效化，能穩(wěn)步、可持續(xù)性發(fā)展，并保障軟件的質(zhì)量，提高軟件的可靠性。
產(chǎn)品研發(fā)過程中形成的綜合系統(tǒng)平臺(tái)嵌入式軟件解決方案特點(diǎn)：
(1) 除了單機(jī)系統(tǒng)以外還要考慮其它的相關(guān)部分而構(gòu)成的復(fù)雜系統(tǒng)
(2) 被考慮對(duì)象可能不是一個(gè)分系統(tǒng)及其工具，但每一個(gè)工具即可以自成體系，單獨(dú)完成某些功能；又必須可以被集成進(jìn)綜合系統(tǒng)平臺(tái)，完成一個(gè)完整的大系統(tǒng)功能。
(3) 總體布局整個(gè)環(huán)境以實(shí)時(shí)時(shí)序控制和面向任務(wù)的工作環(huán)境建立手段為主體。分為目標(biāo)系統(tǒng)、仿真平臺(tái)(其它相關(guān)部件和信號(hào))、時(shí)序部分和工作環(huán)境創(chuàng)建部分等四部分，各部分根據(jù)系統(tǒng)的情況，通過總線、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。信號(hào)仿真系統(tǒng)、外系統(tǒng)等效器仿真系統(tǒng)、并在整個(gè)環(huán)境中進(jìn)行軟件開發(fā)/測試。
綜合系統(tǒng)平臺(tái)的嵌入式軟件解決方案:
（1） 業(yè)務(wù)流：建立綜和一體化設(shè)計(jì)/驗(yàn)證/開發(fā)/測試/確認(rèn)/維護(hù)全壽命周期綜合系統(tǒng)平臺(tái)（以下簡稱綜合系統(tǒng)平臺(tái)）
（2） 管理流：建立基于需求導(dǎo)向的嵌入式軟件全壽命集成平臺(tái)（以下簡稱全壽命集成平臺(tái)）
業(yè)務(wù)流：構(gòu)建綜合系統(tǒng)平臺(tái)框架環(huán)境的基本方法：
1. 建立主要工具-實(shí)時(shí)協(xié)同仿真環(huán)境建立工具:
它應(yīng)該是貫穿全生命周期的仿真產(chǎn)品是為產(chǎn)品開發(fā)的全階段而設(shè)計(jì)的
2. 建立全數(shù)字綜合系統(tǒng)平臺(tái):
完成整個(gè)嵌入式軟件環(huán)境的模擬；對(duì)不同方案進(jìn)行比較與綜合；故障注入；軟件進(jìn)白盒、黑盒及灰盒開發(fā)/測試；提供擴(kuò)展接口，可以接入其它硬件系統(tǒng)，進(jìn)一步開展軟/硬件協(xié)同開發(fā)/測試；由于是全數(shù)字環(huán)境，具有極大的靈活性?？傊詫?shí)時(shí)時(shí)序控制和面向任務(wù)的工作環(huán)境建立手段為主體。分為目標(biāo)系統(tǒng)、仿真平臺(tái)(其它相關(guān)部件和信號(hào))、時(shí)序部分和工作環(huán)境創(chuàng)建部分等四部分，各部分根據(jù)系統(tǒng)的情況，通過總線、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。信號(hào)仿真系統(tǒng)、外系統(tǒng)等效器仿真系統(tǒng)、并在整個(gè)環(huán)境中進(jìn)行軟件開發(fā)/測試。有侵入/非侵入(干預(yù)/非干預(yù),插樁/不插樁)兩種方式。
3. 建立基于半物理仿真平臺(tái)的綜合系統(tǒng)平臺(tái)：
提供擴(kuò)展接口，可以接入其它軟硬件系統(tǒng)，進(jìn)一步開展軟/硬件協(xié)同測試；在沒有真實(shí)目標(biāo)機(jī)條件下，使用與目標(biāo)機(jī)CPU一致的仿真計(jì)算機(jī)或原型目標(biāo)機(jī)，達(dá)到比全數(shù)字進(jìn)一步（不包括環(huán)境的）的實(shí)時(shí)性開發(fā)/測試。在有真實(shí)目標(biāo)機(jī)條件下，達(dá)到比全數(shù)字進(jìn)一步的實(shí)時(shí)性開發(fā)/測試。整個(gè)環(huán)境仍是與全數(shù)字一樣的實(shí)時(shí)時(shí)序控制和面向任務(wù)的工作環(huán)境建立手段為主體。分為目標(biāo)系統(tǒng)、仿真平臺(tái)(其它相關(guān)部件和信號(hào))、測試時(shí)序部分和工作環(huán)境創(chuàng)建部分等四部分。各部分根據(jù)系統(tǒng)的工況，通過總線、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。信號(hào)仿真系統(tǒng)、外系統(tǒng)等效器仿真系統(tǒng)、并在整個(gè)環(huán)境中進(jìn)行軟件開發(fā)/測試。有侵入/非侵入(干預(yù)/非干預(yù),插樁/不插樁)兩種方式。
4. 建立基于真實(shí)目標(biāo)機(jī)或快速原型目標(biāo)機(jī)的復(fù)雜系統(tǒng)和外圍全物理信號(hào)綜合系統(tǒng)平臺(tái)：
整個(gè)過程仍以與前兩類一樣的實(shí)時(shí)時(shí)序控制和面向任務(wù)的工作環(huán)境建立手段為主體。分為目標(biāo)系統(tǒng)(真實(shí)目標(biāo)機(jī))、通用測試仿真環(huán)境仿真平臺(tái)(其它相關(guān)部件和信號(hào))、時(shí)序部分和工作環(huán)境創(chuàng)建部分等五部分，各部分根據(jù)系統(tǒng)的情況，通過總線、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)通訊等方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。信號(hào)仿真系統(tǒng)、外系統(tǒng)等效器仿真系統(tǒng)、并在整個(gè)環(huán)境中進(jìn)行軟件測試?？梢詫⒎抡嫫脚_(tái)中信號(hào)仿真系統(tǒng)、外系統(tǒng)等效器仿真系統(tǒng)、配電仿真器模型某一部份建立物理/半物理仿真系統(tǒng)，并在整個(gè)系統(tǒng)中按照不同策略和步驟進(jìn)行開發(fā)/測試
管理流：
構(gòu)建全壽命集成平臺(tái)框架環(huán)境的基本方法：
• 在嵌入式軟件全壽命周期中，要時(shí)刻保持與需求一致。一是要建立對(duì)各種文檔的需求管理；一是建立各種文檔與源碼間的自動(dòng)化聯(lián)結(jié)機(jī)制，實(shí)現(xiàn)真正的軟件需求管理；一是在需求變更時(shí)能對(duì)相應(yīng)的變更及時(shí)作出文檔和源碼的調(diào)整和充分及必要的回歸測試，做到需求變更管理。
• 通過調(diào)試和測試嵌入式軟件確認(rèn)需求與源碼之間是否一致，實(shí)現(xiàn)源碼、測試用例和需求之間的雙向多級(jí)自動(dòng)追溯，即實(shí)現(xiàn)了需求說明書和各對(duì)應(yīng)文檔與源代碼之間的鏈接的自動(dòng)化、多級(jí)雙向相互追溯的自動(dòng)化，以及其更新的自動(dòng)化。
5.基于需求導(dǎo)向的嵌入式軟件全壽命集成平臺(tái)詳細(xì)技術(shù)指標(biāo)：
• 雙向追溯:基于需求導(dǎo)向的嵌入式軟件通過全壽命集成平臺(tái)調(diào)試和測試嵌入式軟件確認(rèn)需求與源碼之間是否一致，實(shí)現(xiàn)源碼、測試用例和需求之間的雙向多級(jí)自動(dòng)追溯，即實(shí)現(xiàn)了需求說明書和各對(duì)應(yīng)文檔與源代碼之間的鏈接的自動(dòng)化、多級(jí)雙向相互追溯的自動(dòng)化，以及其更新的自動(dòng)化。
• 支持嵌入式環(huán)境:集成了嵌入式工具。提供相當(dāng)豐富的圖形瀏覽功能，通過源代碼產(chǎn)生結(jié)構(gòu)圖、函數(shù)調(diào)用圖等。這些結(jié)構(gòu)圖快速地給出程序結(jié)構(gòu)，以幫助用戶理解、測試和維護(hù)用戶的軟件系統(tǒng)。
• 體現(xiàn)GPS功能:提供動(dòng)態(tài)的邏輯框圖和流程圖功能簡化了代碼跟蹤，使得用戶在檢查代碼和跟蹤復(fù)雜程序的邏輯流程變得更為容易。能大大加快對(duì)代碼的理解，而且能幫助在程序中找到邏輯錯(cuò)誤，顯示了嵌入式代碼測試覆蓋和性能，顯示未執(zhí)行代碼和路徑。
功能要求：
a. 動(dòng)態(tài)地建立測試結(jié)果與需求說明書、測試用例、設(shè)計(jì)文檔、源代碼等之間的相互追溯能力，具有準(zhǔn)確、精確和能自動(dòng)維護(hù)的特點(diǎn)。
b. 指出沒有實(shí)現(xiàn)的需求。
c. 避免源代碼修改后回歸測試的盲目性。
d. 指出無用的源碼 - 沒有需求與之響應(yīng)。
e. 防止軟件修改的不一致性錯(cuò)誤。
f. 提高回歸測試效率，可以達(dá)到十倍甚至更高的效率。
g. 支持嵌入式軟件仿真平臺(tái)
h. 支持需求管理和需求變更管理
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