工控 嵌入式软件开发-工控触摸屏软件

... 嵌入式应用软件开发过程规范化管理探讨 上海美多通信设备有限公司 程卫红 嵌入式软件广泛应用于国防、工控、家用、商业、办公、医疗等领域。 嵌入式计算机系统具有专用性强、可靠性高、实时性强、软硬件结合紧密等特点。嵌入式软件是嵌入式计算机应用系统的核心和灵魂，广泛应用于军事电子装备中。 嵌入式软件研发团队一般只有几人到十几人，存在人员流动，开发过程缺乏有效的技术和质量监督控制，导致嵌入式软件变更频繁，开发效率低，质量无法保证。得到保证。 然而，通用软件开发中广泛使用的CMM/CMMI模型是为大型企业制定的，在这些企业实施起来比较困难。 规范编程 规范下载 工场规范下载 官方学术规范下载 编程规范下载 ABS规范下载 其开发过程存在一定的困难，成为这些企业控制设备质量、提高研发效率的瓶颈。 本文依据软件工程路基工程安全技术阐明工程项目建设造价控制工程量增加单年零星工程技术标准正交投影法、CMM/CMMI模型和GJB9001B质量管理体系的思想原则，结合结合嵌入式软件开发自身特点，针对中小型软件研发企业的具体情况，提出了嵌入式软件开发过程标准化管理和质量控制的一些思路，供读者参考。

1 嵌入式软件开发过程规范化分析 1.1 嵌入式软件与嵌入式系统 嵌入式系统（Embedded System）是指用于执行独立功能的专用计算机系统。 它以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应当今对功能、性能、可靠性、成本、体积、功耗、电磁兼容等有严格要求的专用计算机系统。实际应用系统 [1] ． 嵌入式软件和嵌入式系统是密不可分的，嵌入式软件是基于嵌入式系统专门设计的软件。 嵌入式软件是基于固定的嵌入式硬件平台系统，为特定应用领域专门设计的计算机软件，以实现用户预定的目标。 在嵌入式系统中，软件和硬件紧密配合/协调，强调硬件/软件的协同和集成。 开发时强调软硬件协同设计方法工控 嵌入式软件开发，即采用统一的方法和工具协同设计目标系统的软硬件架构，最大限度地发挥目标应用系统的软硬件能力，获得高可靠、高性价比的系统优化设计方案。 气瓶现场处置方案.pdf 气瓶现场处置方案.doc 见习基地管理方案.doc 集体参观事件解决方案 施工现场扬尘治理专项方案 下载[2]. 与一般的计算机系统相比，它具有以下特点。 (a) 系统的特殊性 嵌入式软件系统是为特定的用户设计的，面向特定的应用领域。 这种很强的针对性决定了嵌入式系统必须在硬件/软件系统设计（体积/功耗/成本）方面进行裁剪，以满足应用系统的具体应用需求。

(b) 硬件的依赖性 在嵌入式系统中，软件和硬件是紧密结合在一起的。 软件的运行离不开特定的硬件平台。 当硬件平台发生变化时，必须根据硬件的变化修改其中的嵌入式软件，移植系统。 另外，嵌入式系统中有限的硬件资源制约着软件的发展，决定着软件的质量和效率。 因此，在嵌入式系统的设计、开发和测试过程中，必须充分考虑硬件资源的约束和管理。 并使用。 (c) 高可靠性和稳定性 软件可靠性是指在党章规定的入党时间和党章关于下班后关掉电源的条件和时间，软件无故障运行的能力。 采用嵌入式系统的设备一般都有很高的可靠性要求，因此对嵌入式软件也提出了高可靠性和高稳定性的要求。 (d) 多任务的抢占和实时性 在一些实时性强的嵌入式软件系统中，各个任务的优先级不同，同级任务具有抢占的特点，每个任务的响应时间任务明确、严格。 要求和限制，否则可能会发生灾难性问题或系统崩溃。 (e) 目标软件调试环境复杂。 嵌入式软件的目标系统多为特殊的专用系统。 通常采用宿主机/目标机联合开发环境，将通用计算机作为目标机的宿主开发调试环境。 交叉调试器，通过通信/或JTAG接口在目标机上进行相关开发调试，调试环境相对复杂，干扰因素较多。

由于嵌入式软件的上述特点，其设计、实现和测试都不同于普通应用软件的开发。 我们有必要采用软件工程的原理来分析和研究它的开发过程，优化它的开发过程，提高它的可见性。 性能、可测试性、可维护性和可控性，从而提高嵌入式应用软件的开发质量。 1.2 通用嵌入式软件开发过程规范化分析 a) 定义开发过程节点，使软件开发过程的管理有序可控。 产品质量控制原则贯穿于嵌入式软件开发的全过程，规定了嵌入式软件开发过程的主要节点设置。 里程碑标志，进行必要的评审，使嵌入式软件产品开发过程的技术和质量管理有序受控。 嵌入式软件开发过程一般采用瀑布模型，其开发工程过程一般分为：1）系统设计； 2）需求分析； 3）软件概要设计； 4) 软件详细设计； 5）编程； 调试; 7）软件测试。 嵌入式软件开发的技术和质量管理通常与硬件开发同步进行，一般分为以下几个阶段： 1）程序论证阶段； 2）初始样品阶段； 3）正样本阶段； 4）设计定型； 5）制作八字。 b) 嵌入式软件软件文档的标准化 嵌入式软件的文档和嵌入式软件本身是软件产品质量控制的主体。 根据GJB438A-1997《武器系统软件开发文档》，建立健全软件文档库（包括文档模板），通过对开发过程的监督，控制文档和软件的质量，从根本上保证产品质量。

c) 减少人为因素对软件质量的影响 整体嵌入式软件开发质量由每个项目成员的工作质量决定，明确嵌入式软件开发人员的具体岗位、任务分配和工作规范，将对软件质量的影响降到最低人为因素，避免多岗位不规范重叠导致软件产品质量失控。 d) 重视嵌入式软件开发关键环节的质量控制 在开发过程中，对需求分析、总体设计、边界设计、概要设计等环节进行严格的质量控制是解决软件产品质量的关键环节。 强化用户和需求分析师的边界意识。 在有限的时间内，明确相关的目标边界、功能边界和数据边界。 在总体设计中，选择合适的微处理器、相关外设和嵌入式操作系统，合理划分软硬件，确定软件开发和调试环境，确保研发成功。 e) 评估嵌入式软件开发成果，设置软件评审的主要节点。 每个小阶段的完成都以本阶段参与者完成的输出为标志，下一阶段的参与者直接对上一阶段的输出进行评价，从而使嵌入式软件开发的整个过程处于可控状态。 f) 规范嵌入式软件配置项管理软件配置管理不仅仅是软件配置管理工具软件的选择。 软件配置管理是对软件技术状态的管理，包括制定和实施软件配置管理计划、配置标识、文件控制和配置状态。 通过软件配置管理，确保软件配置项的完整性、清晰性、一致性和可追溯性。

尽可能实现版本向前兼容，合并多版本、多分支的产品或组件。 g) 嵌入式软件的正确性和可靠性测试 软件功能和质量测试是发现软件错误最有效的方法，是保证软件质量的重要手段，也为评价软件技术质量提供了可靠的依据。 测试和开发是相辅相成的，软件测试应该贯穿于整个软件开发过程。 要保证检测质量，首先要选择合适的检测仪。 熟悉软件测试的含义、技术和方法，善于与软件开发人员进行沟通协调； 测试。 根据嵌入式软件的特点，不仅对软件进行了白盒测试和黑盒测试，还对测试软件的实时性、多任务并发、中断处理、软硬件接口等进行了测试。有针对性地进行了测试。 2 嵌入式软件开发流程的规范化实施 2.1 嵌入式软件项目开发流程的规范化设计 嵌入式系统开发的特点是满足多样化的应用需求。 嵌入式软件是嵌入式系统的核心部分。 我们有必要规范各种软硬件平台下的嵌入式软件的开发流程。 只有这样，才能控制开发过程，保证产品质量。 本文提出的通用规模嵌入式软件标准化开发流程包括软硬件联合调试、结合硬件进行相关评审的节点，如图1所示。 2.2 嵌入式软件开发岗位和任务分配的标准化 2.2.1具体岗位设置 一是规范技术部组织架构，建立标准化组织架构。 主要组织机构包括：项目管理委员会、项目技术管理委员会、项目组、测试组等。

二是规范发展的具体岗位。 为了降低成本，很多企业强调“复合型人才”。 相当多的人同时进行设计、编码和测试。 这不仅使项目的运行效率低下，错误率高，而且增加了项目的人力成本，工作人员还不满意。 正确的做法是根据不同的工作内容进行专业分工，通过有效的项目组组织机制整合各类人员。 嵌入式软件开发团队的具体岗位设置可分为：项目负责人、系统分析师、需求分析师、系统设计师、界面设计师、软件设计师、程序员、测试工程师、质量工程师、配置管理员、生产支持工程师（技术员） 、培训工程师、技术服务工程师等。根据不同的职位定义不同的等级和时薪。 详见近三年同志实绩表、材料、材料、招投标技术、评分表、图表及交易pdf视力表打印pdf用图表说话pdf1.表1具体岗位设置序号角色职责项目负责人发展计划； 日常管理； 组织完成测试并参与系统验收； 协助需求分析师完成系统分析师的总体设计； 概要设计； 系统的功能框架。 在分析师的指导下，完成需求分析； 确认要求和界限； 完成人机界面（user interface），确认系统设计者完成了概要设计和详细设计； 配合完成各项评审验收工作。 在指导下完成人机界面设计、人机界面确认等。程序员编码实现，单元调试测试工程师进行单元测试，系统测试配置管理员创建和维护配置库质量工程师开发过程质量分析生产支持工程师编写工艺文件、生产指导培训工程师制定培训计划，编写培训教学计划，对公司相关人员和用户进行培训。 技术支持工程师为用户提供现场技术支持。 任务，明确负责完成任务的岗位和参与完成任务的岗位，明确任务的输入和输出，审核输出内容（主要是工作文档）的质量，下一阶段的任务执行者将回顾上一阶段的任务。

完成任务者进行考核，前一阶段的产出尚未完成，不能转入下一阶段的工作。 详见表2。 表2 开发过程中的任务分配表 任务编号 项目阶段 任务名称（输出） 负责职位参与职位 前期任务（输入） 项目立项 项目可行性报告 系统分析员 用户意向 总体规划（初稿） 系统分析师开发要求 合同风险评估报告 系统分析师 001 项目开发计划（需审核） 所有项目负责人 研发要求 合同项目开发周报、项目开发月报 所有项目负责人 004 项目边界设计 系统设计师 系统分析师 002 项目边界确认项目负责人需求分析师 006 配置管理计划，创建和维护配置库 配置管理员 项目负责人 项目负责人 004 需求分析 需求研究报告 需求分析师 系统分析师 002, 006 需求规格说明 需求分析师 系统分析师 002, 0 06 基本资料描述 需求分析师 系统分析师 002、009 需求/边界确认 用户需求确认 需求分析师 010、011 总体设计 总体设计方案 系统分析师 002、009、010、011 软件质量保证计划项目负责人 系统分析师 104、013 概要设计概要设计说明、开发环境说明、接口设计文档系统设计师系统分析师需求分析师010、012、011、013系统人机界面系统人机界面设计描述界面设计师系统设计师109、110、111系统人员Machine Interface Confirmation人机界面用户确认报告需求分析师系统设计师115 详细设计详细设计描述系统设计师015、016 测试设计软件测试计划软件测试描述（测试用例）测试工程师系统分析师质量工程师012、014、017 编码源程序（代码、代码注释）程序员系统设计师016、018用户手册程序员系统设计师016、018单元测试缺陷记录、单元测试报告测试工程师质量工程师018软硬件联调联调记录系统设计工程师程序员010系统测试系统测试报告、问题报告、问题解决报告测试工程师 质量工程师 019、020 设计定型 程序员手册 固件保证手册 资源综合保证文档 程序员 系统工程师 021 产品说明书（可与硬件一起编写） 系统所有分析师 021、025 工艺文档准备 初鉴定 生产支持工程师 021、025、 026 配置状态报告、版本说明文档 配置管理员 008 用户试用报告 技术支持 工程师培训培训计划、培训环境准备培训教案等 培训工程师技术支持工程师120、123各种审核、定型审核审核申请 ion, 各种评审报告 project leader 021, 025, 028 stage summary report project leader system analyst 实地测试报告 技术支持工程师 质量工程师 质量分析报告 quality engineer 测试工程师 024 各阶段评审报告 Project leader System analyst 2.3 嵌入式软件标准化要求文档 根据GJB438A-1997《武器系统软件开发文档》[4]，建立软件文档标准化模板，根据模板编制软件文档。 具体要求本文不再赘述。

嵌入式软件文档的编写，应注意以下几点。 a) 在编制软件总体设计说明和详细设计说明时，有下列情形之一的，应当说明： 1）上电复位、掉电、关机、正常运行时的时序状态说明，包括软件加载（引导）方式说明、DSP系统初始化内容及流程说明、系统中断向量表配置说明。 2）多CPU系统或主从系统设计的考虑（如果存在）上层系统DSP与CPU协调工作的通信方式说明上层DSP与CPU通信协议说明层次系统上层系统DSP与CPU交换信息的命令字格式定义描述。 3) 程序的框架结构和系统资源需求 程序的功能划分和规划，包括DSP 内部硬件资源的分配。 实时多任务系统，应包括前后端模块的功能划分和时限要求。 功能模块之间的粗略拓扑框图。  模块中中断处理的方法、类型和级别。 4）反流水线冲突说明。 （如有） 5）对内存有特殊要求的指令字使用注意事项。 b) 文件化源程序文件的要求 源程序文件需要包括源程序及其注释。 注释的含义必须与程序一致，并规定注释行数，一般不少于源程序总行数的35%。 标识符：包括模块名、变量名、常量名、标签名、子程序名、数据名和缓冲区名等； Prologue comment：置于每个程序模块的开头，给出程序的整体描述；  功能注释：嵌入在源程序体中，必须正确描述后续语句或程序的功能或执行效果； 数据描述：常量描述→简单变量类型描述→数组描述→公共数据块描述→所有文件说明塑性量描述→实型量描述→字符量描述→逻辑量描述VHDL语言文档 3 An嵌入式软件标准化开发流程举例 上海美多通信设备有限公司开发的通信终端采用ARM嵌入式系统[5]，软件包括初始化模块、核心处理模块、显示模块、键盘模块、数据处理模块、通讯模块、与外设的通讯模块等。

软件开发流程以本文提出的开发流程为标准流程，在此基础上进行裁剪，形成项目软件开发流程。 通信终端软件开发过程分为方案论证阶段、初样阶段、正样阶段、设计定型四个阶段。 在里程碑节点，结合硬件，进行公司级及以上的评审。 具体来说，有计划评审、软件需求分析评审和初始样品评审。 软件评审、正样本软件评审、设计定型评审等。通信终端软件开发过程决定了软件开发的具体岗位、任务分配、输入输出、完成时间等。 整个过程通过审查和评估进行控制。 见表3.通信终端软件输出评估表。 项目的成功实施和良好的产品质量验证了本文提出的开发过程的有效性。 表3通信终端软件产出评估表序号具体岗位人员产出评估情况项目负责人冯xx...（略）合格通信终端项目边界确认合格通信终端软件质量保证计划合格系统分析师冯xx通信终端项目可行合格通信终端软件总体设计方案合格通信终端软件风险评估报告合格需求分析师刘xx终端软件需求研究报告合格终端软件需求说明书合格终端软件基础数据说明合格终端软件人机界面确认合格终端软件用户需求确认合格系统设计师 周xx 终端软件概述 设计说明 合格终端软件详细设计说明 合格终端软件联调 R ecord合格界面设计师唐xx终端软件人机界面设计说明程序（代码、代码注释）核心处理模块源程序（代码、代码注释）、显示模块源程序（代码、代码注释）、键盘模块源程序（代码、代码注释）、数据处理模块源程序（代码、代码注释）、通信模块源程序（代码、代码注释）和外围通信模块源程序（代码、代码注释）合格各模块调试记录合格终端软件用户手册合格测试工程师周xx等终端软件测试计划合格终端软件测试说明(Test Case)合格终端软件单元测试报告、缺陷记录合格配置管理员李xx终端软件配置管理计划合格终端软件配置状态报告合格终端软件版本描述 文档 合格质量工程师 Xu xx Te rminal 软件质量分析报告合格生产支持工程师徐xx...（略）合格培训工程师张xx...（略）合格技术支持工程师华xx...（略）合格通信终端嵌入式软件开发采用本文设计的标准化开发流程，通过软件工程管理，使整个过程处于受控状态，实现了更好的产品质量和开发效率。

4 结语 GJB9001B-2009《质量管理体系要求》对软件工程管理要求[3]提出了要求，采用合适的软件开发过程是实现项目软件工程的基础。 嵌入式软件具有很强的专用性，与硬件结合紧密。 本文针对嵌入式软件的特点，设计了一套标准化的开发流程，使嵌入式软件的开发可视化、可度量、可维护、可控。 通过项目成本、人员、进度和质量、风险管理等，确保嵌入式软件开发项目能够按照预定的成本、进度和质量顺利完成。 软件开发工程化已成为共识。 嵌入式软件项目的成功与项目规划、软件规模、软硬件技术方案的选择、进度控制、需求变化、边界控制和风险管理等诸多因素有关。 进一步发展嵌入式软件工程标准化，如建立和完善模块设计规范、软件可靠性设计规范、编码规范、标准元件库等，将有助于提高产品质量和劳动生产率。 随着技术的进步工控 嵌入式软件开发，嵌入式软件开发经验的积累，以及一系列标准的完善，嵌入式软件开发工程将日趋成熟。 参考文献 [1] 马中梅，李善平． ARM&Linux 嵌入式系统教程。 北京：北京航天出版社，2004 [2]程科非嵌入式系统设计． 北京：机械工业出版社2010 [3]王黎明，刘益新等.GJB9001B—2009质量管理体系要求，2009[4]王安生，陈宇等.GJB438A—1997武器系统软件开发文件[5]熊茂华, 杨振伦. 《ARM9嵌入式系统设计开发应用》。 清华大学出版社。 2009 as 如有侵权请联系我们删除，谢谢合作！项目配置管理、立项审核、研发团队成立、立项阶段、初样阶段、正样阶段、设计定型、生产定型调研、与用户沟通、关注需求边界、需求分析、需求/边界确认、项目组内部评估部门对项目组进行评估并与用户达成一致一致的资源余量考虑、合理的软硬件划分总体设计不通过 邀请专家、用户等参与方案评审 通过评审 开机/关机时序描述 概要设计 如果有，首先设计并确认人机界面 人机界面确认详细测试设计 设计足够的代码注释、编码、调试、单元测试报告、单元测试实时性能，多任务并发，中断处理，软硬件接口测试系统测试报告，软硬件联调，系统测试硬件结合不合格，软件审核通过。 完善各类设计文件管控，开发正样机。 现场测试未通过软件审核。 通过工艺文件编制、首件鉴定、软件填写、用户试用报告复印。 用户试用整套设计文件。 、现场培训、技术支持、现场支持、严格版本控制、生产定型、项目结束 图1 嵌入式软件标准化开发流程图