第1章　嵌入式軟件開發(fā)導(dǎo)論 1 1.1　概述 1 1.1.1　定義 1 1.1.2　發(fā)展歷史 2 1.1.3　應(yīng)用領(lǐng)域 3 1.1.4　特點 5 1.2　嵌入式系統(tǒng)的組成 5 1.2.1　嵌入式處理器 6 1.2.2　嵌入式外圍設(shè)備 7 1.2.3　嵌入式操作系統(tǒng) 7 1.2.4　嵌入式應(yīng)用軟件 8 1.3　嵌入式軟件的開發(fā)流程 9 1.3.1　需求分析階段 9 1.3.2　設(shè)計階段 10 1.3.3　生成代碼階段 12 1.3.4　固化階段 14 1.3.5　嵌入式軟件開發(fā)的特點 15 1.4　嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的硬件資源 16 1.4.1　在線仿真器 16 1.4.2　邏輯分析儀 17 1.4.3　ROM仿真器 17 1.4.4　源程序模擬器 17 1.4.5　示波器 17 1.5　嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的軟件資源 18 1.5.1　語言編譯工具 18 1.5.2　交叉調(diào)試器 19 1.5.3　實時多任務(wù)操作系統(tǒng) 19 1.5.4　集成開發(fā)環(huán)境 19 1.5.5　板級支持包 19 1.6　嵌入式軟件的可移植性和 ?可重用性 21 1.7　小結(jié) 22 課后習(xí)題 22 參考文獻 22 第2章　嵌入式操作系統(tǒng) 23 2.1　嵌入式操作系統(tǒng)基礎(chǔ) 23 2.1.1　嵌入式操作系統(tǒng)概念 23 2.1.2　嵌入式操作系統(tǒng)設(shè)計原則 24 2.1.3　嵌入式操作系統(tǒng)發(fā)展及趨勢 25 2.2　嵌入式操作系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu) 27 2.2.1　單模塊結(jié)構(gòu) 27 2.2.2　層次結(jié)構(gòu) 27 2.2.3　微內(nèi)核結(jié)構(gòu) 28 2.2.4　層次與微內(nèi)核相結(jié)合的結(jié)構(gòu) 29 2.3　嵌入式操作系統(tǒng)的分類 30 2.4　常見嵌入式實時操作系統(tǒng) 31 2.4.1　 VxWorks 31 2.4.2　 pSOS 32 2.4.3　 QNX 32 2.4.4　 Delta OS 33 2.4.5　 μC/OSII 33 2.5　嵌入式Linux操作系統(tǒng) 34 2.5.1　嵌入式Linux操作系統(tǒng)的特點 34 2.5.2　嵌入式Linux的引導(dǎo)程序 35 2.5.3　Linux內(nèi)核 36 2.5.4　嵌入式Linux文件系統(tǒng) 39 2.6　Windows CE 40 2.6.1　Windows CE簡介 41 2.6.2　Windows CE 的體系結(jié)構(gòu) 42 2.7　小結(jié) 45 課后習(xí)題 45 參考文獻 45 第3章　UML建模技術(shù) 46 3.1　OO基礎(chǔ) 46 3.1.1　OO基本概念 46 3.1.2　OO的特征 48 3.1.3　OO的要素 48 3.2　UML語義 50 3.2.1　UML元模型理論 50 3.2.2　UML的組織結(jié)構(gòu) 51 3.2.3　UML建模概念 51 3.2.4　UML的構(gòu)造事物 53 3.2.5　UML中的關(guān)系 53 3.3　UML圖形表示 54 3.3.1　UML靜態(tài)結(jié)構(gòu)圖 56 3.3.2　Use Case圖 59 3.3.3　UML交互圖 60 3.3.4　UML狀態(tài)圖 61 3.3.5　UML活動圖 63 3.3.6　UML實現(xiàn)圖 64 3.4　基于UML的軟件建模 65 3.4.1　UML建模過程 65 3.4.2　UML建模過程的特點 66 3.4.3　UML建模實例 68 3.5　小結(jié) 72 課后習(xí)題 72 參考文獻 73 第4章　面向?qū)ο蟮那度胧杰浖? 開發(fā)過程 74 4.1　OO開發(fā)過程中的基本概念 74 4.1.1　模式 74 4.1.2　復(fù)用 75 4.1.3　構(gòu)架 75 4.1.4　框架 75 4.1.5　模型 75 4.2　OO軟件開發(fā)原則 76 4.2.1　迭代式開發(fā) 76 4.2.2　模型驅(qū)動 77 4.2.3　MDA的開發(fā)模式 77 4.3　用例驅(qū)動、以框架為核心的迭代 增量開發(fā)過程 79 4.3.1　用例驅(qū)動 80 4.3.2　以框架為核心 82 4.3.3　迭代和增量式過程 82 4.4　統(tǒng)一軟件開發(fā)過程 83 4.4.1　先啟階段 84 4.4.2　精化階段 85 4.4.3　構(gòu)建階段 85 4.4.4　產(chǎn)品化階段 85 4.4.5　迭代開發(fā)與控制管理 86 4.5　嵌入式系統(tǒng)快速面向?qū)ο? ?開發(fā)過程 86 4.5.1　ROPES中的主要活動 87 4.5.2　ROPES過程中的階段工件 89 4.5.3　嵌入式軟件框架 92 4.6　小結(jié) 93 課后習(xí)題 93 參考文獻 94 第5章　面向?qū)ο蟮那度胧杰浖? 需求分析 95 5.1　基本概念 95 5.1.1　需求分析目標(biāo)及內(nèi)容 95 5.1.2　用例模型 97 5.1.3　用例的補充描述 101 5.2　嵌入式系統(tǒng)需求分析 103 5.2.1　確定系統(tǒng)邊界 103 5.2.2　尋找參與者 104 5.2.3　尋找用例 104 5.2.4　尋找初始和終止事件 105 5.2.5　準備普通場景 105 5.2.6　增加變化和異常場景 106 5.2.7　尋找外部事件 106 5.2.8　畫順序圖 106 5.2.9　組織參與者和用例 107 5.3　嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析 107 5.3.1　領(lǐng)域分析與問題陳述 107 5.3.2　發(fā)現(xiàn)對象 107 5.3.3　標(biāo)識關(guān)聯(lián) 110 5.3.4　標(biāo)識對象屬性 111 5.3.5　建立系統(tǒng)的類模型 112 5.4　嵌入式系統(tǒng)行為分析 116 5.4.1　對象行為 116 5.4.2　狀態(tài)行為 117 5.4.3　建立狀態(tài)模型 120 5.4.4　建立交互模型 122 5.4.5　增加類的主要操作 124 5.5　小結(jié) 125 課后習(xí)題 126 參考文獻 126 第6章　面向?qū)ο蟮那度胧较到y(tǒng) 軟件設(shè)計 127 6.1　軟件構(gòu)架設(shè)計 127 6.1.1　系統(tǒng)分解 127 6.1.2　軟件體系結(jié)構(gòu) 129 6.1.3　并發(fā)性 134 6.1.4　選擇持續(xù)數(shù)據(jù)管理基礎(chǔ)設(shè)施 135 6.1.5　選擇完整性控制策略 135 6.1.6　選擇全局控制流機制 136 6.1.7　邊界條件處理 136 6.1.8　人機界面設(shè)計 136 6.2　嵌入式系統(tǒng)機制設(shè)計 137 6.2.1　設(shè)計模式 137 6.2.2　Adapter設(shè)計模式 139 6.2.3　匹配合適的模式 143 6.2.4　確定問題內(nèi)部的并發(fā)性 145 6.2.5　選擇軟件控制策略 145 6.2.6　處理邊界條件 146 6.2.7　權(quán)衡開發(fā)策略的優(yōu)先級 147 6.2.8　填補從高層需求到低層 服務(wù)間的空白 147 6.2.9　用操作實現(xiàn)用例 147 6.2.10　將操作分配給類 148 6.2.11　設(shè)計優(yōu)化 149 6.2.12　組織類 150 6.3　嵌入式系統(tǒng)詳細設(shè)計 151 6.3.1　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 151 6.3.2　關(guān)聯(lián)的實現(xiàn) 152 6.3.3　對象接口 154 6.3.4　操作及其可見性 155 6.3.5　用于實現(xiàn)操作的算法 155 6.4　小結(jié) 155 課后習(xí)題 156 參考文獻 156 第7章　Linux系統(tǒng)嵌入式軟件開發(fā) 157 7.1　驅(qū)動程序開發(fā) 157 7.1.1　驅(qū)動程序結(jié)構(gòu) 157 7.1.2　驅(qū)動程序分類 158 7.1.3　驅(qū)動程序加載方式 161 7.1.4　字符設(shè)備驅(qū)動程序?qū)嵗?163 7.2　Linux應(yīng)用軟件開發(fā) 165 7.2.1　嵌入式視頻服務(wù)器 165 7.2.2　嵌入式Linux的GUI 167 7.2.3　Qt/Embedded簡介 169 7.2.4　Qt/Embedded的開發(fā)環(huán)境 170 7.2.5　Qt/Embedded常用類 172 7.3　代碼優(yōu)化 174 7.3.1　代碼優(yōu)化分類 174 7.3.2　源代碼優(yōu)化 175 7.3.3　中間代碼優(yōu)化 177 7.3.4　目標(biāo)代碼優(yōu)化 178 7.4　小結(jié) 178 課后習(xí)題 178 參考文獻 178 第8章　Android嵌入式軟件開發(fā) 179 8.1　Android開發(fā)基礎(chǔ) 179 8.1.1　Android操作系統(tǒng)特性 179 8.1.2　Android系統(tǒng)架構(gòu) 180 8.1.3　Android開發(fā)環(huán)境搭建 182 8.2　Android驅(qū)動程序開發(fā) 186 8.2.1　Android Things 186 8.2.2　LED燈條驅(qū)動程序開發(fā) 186 8.3　Android應(yīng)用開發(fā) 189 8.3.1　Android開發(fā)模式 189 8.3.2　Android數(shù)據(jù)庫開發(fā) 191 8.3.3　Android開發(fā)實例 193 8.4　小結(jié) 199 課后習(xí)題 199 參考文獻 199 第9章　嵌入式軟件測試 200 9.1　MISRA C語言編程規(guī)范 200 9.2　嵌入式軟件靜態(tài)測試 211 9.2.1　代碼分析 211 9.2.2　錯誤分析 211 9.2.3　代碼檢查 212 9.3　嵌入式軟件動態(tài)測試 213 9.3.1　白盒測試 213 9.3.2　黑盒測試 214 9.3.3　灰盒測試 214 9.4　嵌入式軟件測試過程 215 9.4.1　過程模型 215 9.4.2　單元測試 218 9.4.3　集成測試 219 9.4.4　確認測試 219 9.4.5　系統(tǒng)測試 220 9.5　嵌入式軟件測試工具 221 9.5.1　純軟件測試工具 221 9.5.2　純硬件測試工具 221 9.5.3　軟硬件結(jié)合的測試工具 222 9.5.4　主流嵌入式軟件測試 工具比較 222 9.6　小結(jié) 224 課后習(xí)題 224 參考文獻 224