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      详解流程:嵌入式产品开发的各个阶段

      作者:时间:2019-03-22来源:网络收藏

        产品,与普通电子产品一样,开发过程都需要遵循一些基本的流程,都是一个从需求分析到总体设计,详细设计到最后产品完成的过程。但是,与普通电子产品相比,产品的开发流程又有其特殊之处。它包含软件和嵌入式硬件两大部分,针对嵌入式硬件和软件的开发,在普通的电子产品开发过程中,是不需要涉及的。嵌入式产品的研发流程具体如下图:

      本文引用地址:http://www.ytvs.tw/article/201903/398757.htm

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        下面,针对嵌入式产品的开发过程中的各个阶段,我们进行详细探讨。

        阶段1:产品需求

        在这一个阶段,我们需要弄清楚的是产品的需求从何而来,一个成功的产品,我们需要满足哪些需求。只有需求明确了,我们的产品开发目标才能明确。在产品需求分析阶段,我?#24378;?#20197;通过以下这些途径获取产品需求:

        1)市场分析与调研,主要是看市场有什么需求,还有就是前沿的技术是什么(站在做一款产品的?#23884;?;2)客户调研和用户定位,从市场广大客户那获取最准确的产品需求(要注意分析市场,产品生命周期,升级是否方便);3)利润导向(成本预算);

        4)如果是外包项目,则需要我们的客户提供产品的需求(直接从客户那获取,让客户签协议);当一个项目做完的时候,如果客户突然又增加需求,增加功能,将导致你的项目周期严重拖延,成本剧烈上升,并且测试好的产品可能要全部重新测试,原本的设计可能将不会满足当前的要求,所以做项目之前,最好要跟客户把需求确定下来,并且签定一份协议,否则,你?#37327;?#22810;少个日日夜夜,得到的将是一个无法收拾的烂摊子!

        阶段2:产品规格说明

        在前一个阶段,我们搜集了产品的所有需求。那么在产品规格说明阶段,我们的任务是将所有的需求,细化成产品的具体的规格,就比如一个简单的USB转串口线,我们需要确定产品的规格,包括:

        - 产品的外观;

        - 产品支持的操作系统;

        - 产品的接口形式和支持的规范;

        等等诸如此类,切记,在形成了产品的规格说明后,在后续的开发过程中,我们必须?#32454;?#30340;遵守,没有200%的理由,不能随意更改产品的需求。否则,产品的开发过程必将是一个反复无期的过程。

        《产品规格说明?#20998;?#35201;从以下方面进行考虑:

        - 考虑该产品需要哪些硬件接口;

        - 产品用在哪些环境下,要做多大,耗电量如何。如果是消费类产品,还跟设计美观,产品是否便于携带,以确定板子大小的需求,是否防水;- 产品成本要求;

        - 产品性能?#38382;?#30340;说明(例如交换机,如果是百兆的速率,用于家庭和一般公司;如果是用于整个省的交换,那设计的速率肯定数十万兆以上了)所以说,产品性能?#38382;?#30340;不同,就会影响到我们设计考虑的不同,那么产品的规格自然就不同了;- 需要?#35270;?#21644;符合的国家标准,国?#26102;?#20934;,或行业标准;阶段3:产品总体设?#21697;?#26696;

        在完成了产品规格说明以后,我们需要针对这一产品,了解当前有哪些可行的方案,通过几个方案进行对比,包括从成本、性能、开发周期、开发难度等多方面进行考虑,最终选择一个最适合自己的产品总体设?#21697;?#26696;。

        在这一阶段,我们除了确定具体实现的方案外,我们还需要综合考虑,产品开发周期,多少人月的工作量,需要哪些资源或者外部协助,以及开发过程中可能遇到的风险及应?#28304;?#26045;,形成整个项目的项目计划,指导我们的整个开发过程。

        阶段4:产品概要设计

        产品概要设计主要是在总体设?#21697;?#26696;的基础上进一步的细化,具体从硬件和软件两方面入手:

        硬件模块概要设计

        硬件模块概要设计,主要从硬件的?#23884;?#20986;发,确认整个系统的架构,并按功能来划分各个模块,确定各个模块的的大概实现。首先要依据我们到底要哪些外围功能以及产品要完成的工作,来进行CPU选型(注意:CPU一旦确定,那么你的周围硬件电路,就要参考该CPU厂家提供的方案电?#38450;?#35774;计)。然后再根据产品的功能需求选芯片,比如是外接AD还是用片内AD,采用什么样的通讯方式,有什么外部接口,还有最重要的是要考虑电磁兼容。

        一般一款CPU 的生存周期是5-8年,你考虑选型的时候要注意,不要选用快停产的CPU,以免出现这样的结局:产品辛?#37327;?#33510;开发了1到2 年,刚开发出来,还没赚钱,CPU又停产了,又得要重新开发。很多公司就死在这个上面。

        软件模块概要设计

        软件模块概要设计阶段,主要是依据系统的要求,将整个系统按功能进行模块划分,定义好各个功能模块之间的接口,以及模块内主要的数据结构?#21462;?/p>

        阶段5:产品详细设计

        硬件模块详细设计

        主要是具体的电路图和一些具体要求,包括 PCB和外壳相互设计,尺寸这些?#38382;?#25509;下来,我们就需要依据硬件模块详细设计文档的指导,完成整个硬件的设计。包括原理图、PCB的绘制。

        软件模块详细设计

        功能函数接口定义,该函数功能接口完成功能,数据结构,全?#30452;?#37327;,完成任务时各个功能函数接口调用流程。在完成了软件模块详细设计以后,就进入具体的编码阶段,在软件模块详细设计的指导下 ,完成整个系统的软件编码。

        一定要注意需要先完成模块详细设计文档以后,软件才进入?#23548;?#30340;编码阶段,硬件进入具体的原理图、PCB实现阶段,这样才能尽量在设计之初就考虑周全,避免在设计过程中反复修改。提高开发效率,不要为了图一时之快,没有完成详细设计,就开?#38469;导?#30340;设计步骤。

        阶段6&7:产品调试与验证

        该阶段主要是调整硬件或代码,修正其中存在的问题和BUG,使之能正常运行,并尽量使产品的功能达到产品需求规格说明要求。

        硬件部分:

        - 目测加工会得PCB板是否存在短路,器件是否?#22797;恚?#25110;漏焊接;- 测试各电源对地电阻是否正常;

        - 上电,测试电源是否正常;

        - 分模块调试硬件模块,可借助示波器、逻辑分析仪等根据。

        软件部分:

        验证软件单个功能是否实现,验证软件整个产品功能是否实现。

        阶段8:测试

        功能测试(测试不通过,可能是有BUG);

        压力测试(测试不通过,可能是有BUG或哪里?#38382;?#35774;计不合理);性能测试(产品性能?#38382;?#35201;提炼出来,供将来客户参考,这个就是你的产品特征的一部分);其他专业测试:包括工业级的测试,例如含抗干扰测试,产品寿命测试,防潮湿测试,高温和低温测试(有的产品有很高的温度或很低的温度工作不正常,甚至停止工作)。

        有的设备电子元器件在特殊温度下,?#38382;?#23601;会异常,导致整个产品出现?#25910;?#25110;失灵现象的出现;有的设备,零下几十度的情况下,根本就启动不了,开不了机;有的设备在高温下,电容或电阻值就会产生物理的变化,这些都会影响到产品的质量。这里要引出一个话题,工业级产品与消费类产品有什么区别呢?工业级的产品就要避免这些异常和特殊问题,有的产品是在很深的海里工作,或者在严寒的山洞工作,或者火热沙漠工作,或者颠簸的设备上,比如汽车;或者是需要防止雷击;所以这就是工业级产品跟消费类产品的区别,消费类的产品就不需要做这么多的测试。

        阶段9:产品

        通过上一阶段完整测试验证,在此阶段,即得到我们开发成功的产品。在此阶段,可以比较?#23548;?#30340;产品和最初的形成的产品规格说明,看经过一个完整的开发过程,是否产品完全符合最初的产品规格说明,又或者,中途发现产品规格说明存在问题,对它进行了多少修?#21738;?


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      关键词: 嵌入式

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