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二、系统定义阶段
3、需求分析示例：远程温度监控系统
（5）其他接口要求：要求具备显示温度的功能。因为只要求 显示数字信息，而且用两位十进制数即可显示，因此，采 用两位LED数码管即可。按键的设计：需要对温度进行设 定，为简化按键，可只设‘+’‘-’两个按键，对设定的 温度加1或减1。注意，可设定的温度范围要控制在1060℃。
开发环境选择选择
计 软件系统总体设计
软件体系结构设计
系 硬件详细设计
③
统 详
元器件选择 线路板设计与制做
线路板测试
细
引导与操作系统移植
设
驱动程序设计
计 软件详细设计
应用程序设计与调试
④
系统集成与测试
3
二、系统定义阶段
系统定义阶段需要确定系统开发最终实现的目标、实现目标 的可行性、实现目标应采用的策略、估计完成系统开发所需的资 源和成本、制定工程进度安排计划。这一阶段的工作主要包括：
需求分析是针对设计要求进行分析，以确定各 项要求的可行性，以及相应的实现方法。通过需求 分析，可以确定要实现哪种功能、实现到什么程度、 技术指标等。
需求可分为功能部分和非功能部分。非功能性 需求包括了性能、价格、物理尺寸和重量、功耗等 方面的因素。
建议采用UML建立模型，进行准确描述。
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二、系统定义阶段
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三、总体设计阶段
1、远程温度监控系统的总体设计思路
根据上述分析，现场仪表的功能比较简单，用单片机 完全可以满足设计要求，而且比较经济。建议采用89C51 单片机来完成上述功能。
从学习的角度以及可扩展性方面考虑，采用ARM+ uC/OS的方式来实现。这样可以很方面地对该设计进行扩 展，以便实现比较复杂的功能。
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二、系统定义阶段
3、需求分析示例：远程温度监控系统
（3）通信方式的确定：在工业现场，可用的通讯方式有多种， 从经济性和可靠性方面考虑，可采用RS485通讯方式，这 样，与微机的连接也比较方便，在微机端，选用 RS485/232转换器即可。通讯速率可采用较低的速率，如 9600bps，这是因为通信数据较少，而且并不频繁。
3、需求分析示例：远程温度监控系统
（1）温度的检测：温度的可控范围为10-60℃，因此其检测 范围也比较小，可确定为0~100℃，采用普通的热电阻即 可实现该测量范围。测量精度在要求中没有提到，可与用 户具体商定。假定控制精度要求在1℃之内，则测量精度 至少应该比控制精度高1倍，即0.5℃。因此，测量范围为 0~100℃，测量精度为0.5℃。可以采用8位的A/D转换器实 现测量。
CHAPTER
嵌入式系统设计实例 ---远程温度监控系统
1
本章提要
1 嵌入式系统的开发过程 2 系统定义阶段 3 总体设计阶段 4 构建设计阶段 5 系统集成阶段
2
一、嵌入式系统的开发过程
系
设计要求
①
统
可行性分析
定
需求分析
义
规格说明
系 总体设计方案的确定
②
统 总
软硬件功能划分
操作系统选择
体 硬件体系架构设计 设
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三、总体设计阶段
总体设计是设计的第一步，其目的是描述系统如何 实现由系统定义规定的那些功能。它需要解决嵌入式系 统的总体构架，从功能实现上对软硬件进行划分；在此 基础上，选定处理器和基本接口器件；根据系统的复杂 程度确定是否使用操作系统，以及选择哪种操作系统； 此外，还需要选择系统的开发环境、软件系统的总体架 构设计等。
4. 所建议的系统 4.1 对所建议系统的说明 4.2 处理流程和数据流程 4.3 改进之处 4.4 影响 4.5 技术条件方面的可能性 5. 可选择的其他系统方案 6. 投资及效益分析 6.1 项目经费预算 6.2 收益分析 7. 社会因素方面的可能性 8. 结论
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二、系统定义阶段
3、需求分析示例：远程温度监控系统
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二、系统定义阶段
3、需求分析示例：远程温度监控系统
（4）存储要求：在用户的设计要求中，没有明确提出存储要 求。但从使用角度考虑，设定的温度应该需要存储。该数 值可存储在微机中，也可以存储在仪表中。从设计角度考 虑，为简化仪表的设计，通常仪表可以没有存储功能。因 此数值应该存放在微机上。而且，考虑到温度曲线也可以 保存，而温度曲线的数据量非常大，不适合在仪表内保可行性分析示例：远程温度监控系统的可行性分析
1. 引言 1.1 编写目的 1.2 背景 1.3 定义 1.4 参考资料 2. 可行性研究的前提 2.1 要求 2.2 目标 2.3 条件、假定和限制 2.4 进行可行性研究的方法 2.5 评价方法与尺度 3. 对现有系统的分析 3.1 处理流程和数据流程 3.2 所需的人员 3.3 设备 3.4 局限性
系统定义、可行性分析、需求分析和规格说明
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二、系统定义阶段
1、系统定义示例：远程温度监控系统的设计要求
（注：设计要求一般由用户提出，形成文档。这是项目的来源。设计要求 尽可能详细，尽量不要有歧义。）
在某工业现场，需控制厂房内的温度。要求采集现场的 温度信号，可通过控制现场的排气扇或加热器进行温度的 控制。具体要求如下： （1）现场温度可控范围为10-60℃，具体温度可设。 （2）排气扇功率为500w，加热器功率为3kw，均为交流220V 供电。 （3）要求具备远程通信接口，可与微机相连。 （4）可在微机上观察现场温度、排气扇及加热器的工作状况。 （5）可通过微机设定需要的温度。 （6）仪表可显示当前温度，并能通过简单的按键设定需要的 温度。
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二、系统定义阶段
3、需求分析示例：远程温度监控系统
（2）温度控制的实现：降温措施是排气扇；升温措施是加热 器。排气扇或加热器的控制方法比较简单，只要控制上电 或断电即可。这可通过继电器来实现。继电器的输出功率 应该超出被控对象功率1倍，这样比较安全：排气扇控制 继电器1kw；加热器控制继电器6kw。即继电器输出参数为： 排气扇控制继电器（AC220V，5A）；加热器控制继电器 （AC220V，30A）。 从控制角度来看，被控对象是房间的温度。根据房间的 大小不同，控制对象有较大的时间滞后及较大的时间常数， 因而，需要通过实际测量来确定控制周期，从而确定信号 的测量周期。在此省略这一步。 假定测量与控制周期为1分钟。