"嵌入式硬件开发流程及TAP状态机"
嵌入式硬件是电子系统设计中的一个重要领域,它涉及到嵌入式微处理器系统与被控对象的结合。嵌入式系统通常由四个层次组成:功能层、软件层、中间层和硬件层。功能层是整个系统的核心,负责实现特定的控制功能。软件层则包含运行在嵌入式微处理器上的各种应用程序和操作系统。中间层提供了一个抽象层,帮助软件与硬件进行交互。硬件层则包括如PLD(可编程逻辑器件)和FPGA(现场可编程门阵列)等硬件组件。
在嵌入式系统的开发过程中,首先要进行需求分析,明确功能需求(如系统应执行的任务)和非功能需求(如性能、可靠性等)。需求分析的结果将指导后续的设计任务和设计目标,形成设计需求规格说明书,作为设计和验收的标准。接着是体系结构设计,这一步决定了硬件、软件的功能划分,以及选择合适的硬件、软件平台和操作系统。
随后是软硬件设计,这是开发流程中的关键环节,需要详细规划每个模块的功能和实现方式。系统集成是将设计的软硬件组件结合在一起,通过硬件测试和软件测试来发现并修复单元设计中的错误。代码固化则是将软件程序写入目标环境的非易失性存储器,如Flash,以确保程序在每次启动时都能正常运行。
产品测试是整个开发流程中的最后阶段,确保产品满足所有功能性需求,如适应性要求、数据元素要求、操作参数等,同时也要符合非功能需求,如电源电压、容量、时间、安全性和保密性。此外,设计约束、合格性因素、人机工程学需求以及内部和外部接口需求也是评估产品质量的重要标准。
TAP(Test Access Port)状态机是用于嵌入式硬件测试的一种机制,它有16个不同的状态,其中DR(Data Register)状态处理数据寄存器的访问,而IR(Instruction Register)状态则涉及指令寄存器的访问。这种状态机在芯片测试和调试中起着关键作用,能够帮助开发者有效地检查和修正硬件问题。
嵌入式硬件开发是一个涉及多层面、多步骤的过程,从需求分析到产品测试,每个环节都至关重要。TAP状态机作为其中的一个工具,有助于确保硬件组件的正确性和可靠性。