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嵌入式系统设计的三个层次简介

发布：嵌入式培训
来源：嵌入式问答
时间：2017-06-09 14:27
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由于嵌入式系统只针对一项特殊的任务，设计人员能够对它进行优化，减小尺寸降低成本。嵌入式系统通常进行大量生产，所以单个的成本节约，能够随着产量进行成百上千的放大。下面是关于嵌入式系统设计的三个层次简介，希望大家认真阅读!

第一层次：以PCBCAD软件和ICE为主要工具的设计方法。

这是过去到现在我国单片机应用系统设计人员一直沿用的一种方法，它的步骤是先抽象后具体。

抽象的设计主要是因为嵌入式的应用系统要实现的功能要求，对系统功能细化，分成若干功能的模块，画出系统功能的框图，在对功能模块进行硬件和软件功能的分配。具体的设计包括硬件设计和软件设计。硬件的设计主要是根据性能的参数要求对各个功能模块所需要使用的元器件进行选择和组合，其选择的基本原则就是市场上可以购买到的性价比最高的通用元器件。必要时，须分别对各个没有把握的部分进行搭试、功能检验和性能测试，从模块到系统找到相对优化的方案，画出电路原理图。硬件设计的关键一步就是利用印制板(PCB)计算机辅助设计(CAD)软件对系统的元器件进行布局和布线，接着是印制板加工、装配和硬件调试。

第二层次：以EDA工具的软件和EOS为开发平台的设计方法。

微电子工艺技术的发展，带动了各种通用的可编程半定制逻辑器件应运而生。在硬件设计的时候，嵌入式设计师可以利用这些半定制器件，逐步的把原先要通过印制板线路互连的若干标准逻辑器件自制成专用集成电路使用，这样就把印制板布局和布线的复杂性转换成半定制器件内配置的复杂性。然而，半定制器件的设计并不需要嵌入式设计人员有半导体工艺和片内集成电路布局和布线的知识和经验。随着半定制器件规模越来越大，可集成器件也越来越多，使印制板上互连器件的线路、装配和调试的费用越来越少，不仅大大减少了印制板的面积和接插件数量，也降低了系统综合成本，增加了可编程应用的灵活性，更重要的是降低了系统功耗，提高了系统工作的速度，大大提高了系统的可靠性和安全性。

这样一来，嵌入式硬件设计人员从过去选择和使用标准通用集成电路器件，逐步转向自己设计和制作部分专用的集成电路器件，而这些技术是由各种EDA工具软件提供支持的。

第3层次：以IP为内核库嵌入式设计的基础，用软硬件协同设计技术的设计方法。

为了加快单片系统设计的周期以及提高系统的可靠性，目前最有效的一个途径就是通过授权，使用成熟优化的IP内核模块来进行设计集成和二次的开发，利用胶粘的逻辑技术GLT把这些IP的内核模块嵌入到SOC中。IP内核模块是单片系统设计的基础，究竟购买哪一级IP内核模块，要根据现有时间、基础、资金和其他条件权衡确定。

目前，在我国这3个层次的设计分别呈“面”、“线”、“点”的状态。习惯于第1层次设计方法的电子信息系统设计人员需要逐步向第2层次过渡和发展;第2层次设计方法要由“线”逐步发展成为“面”;第3层次设计方法需国家有关部门根据IT发展战略和规划，组织各方面力量攻关和协调发展。第3层次设计方法要由“点”逐步发展成“线”。