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內(nèi)容簡介

　　隨著裝甲車輛信息化程度的提高，嵌入式軟件開發(fā)在裝備研制過程中所占的比重與日俱增，軟件的作用日益凸顯，規(guī)范化的過程管理和合理的軟件設(shè)計是項目研制提出的新要求。本書以系統(tǒng)介紹裝甲車輛嵌入式系統(tǒng)的軟件開發(fā)方法及工程管理要求為出發(fā)點，首先介紹了嵌入式系統(tǒng)在裝甲車輛中的應(yīng)用以及嵌入式軟件的開發(fā)過程，詳細(xì)說明了需求分析的任務(wù)及方法，需求規(guī)格說明的編制和評審，以及軟件設(shè)計方法與過程，還有設(shè)計說明的編制和評審; 然后總結(jié)并分別介紹了裝甲車輛應(yīng)用較為廣泛的基于VxWorks 操作系統(tǒng)、數(shù)字信號處理器和嵌入式微處理器平臺的三類應(yīng)用軟件如何進(jìn)行開發(fā)調(diào)試，說明了嵌入式軟件的測試過程和常用測試方法; 后介紹了型號項目軟件研制的管理要求。本書可以作為高等院校軟件工程、計算機(jī)軟件等相關(guān)專業(yè)高年級本科生和研究生的教材，也可供從事裝甲車輛嵌入式軟件開發(fā)的專業(yè)技術(shù)人員參考。

作者簡介

　　劉勇，男，1973年10月生，研究員，博士。擔(dān)任過型號項目的總設(shè)計師、國防基礎(chǔ)研究項目的技術(shù)負(fù)責(zé)人等重要技術(shù)職務(wù)。獲國家科技進(jìn)步一等獎一項、省部級科技進(jìn)步獎六項以及茅以升青年科技獎、中國兵工青年科技獎，獲國務(wù)院政府特殊津貼。主要研究方向為裝甲裝備信息、機(jī)電系統(tǒng)總體設(shè)計及軟件架構(gòu)設(shè)計。王英勝，男，1976年10月生，研究員，中國北方車輛研究所嵌入式軟件學(xué)科帶頭人，參與了多項和省部級重點武器裝備型號、預(yù)研項目。主要研究方向為裝甲車輛信息系統(tǒng)總體及嵌入式軟件設(shè)計。陳中偉，男，1977年9月生，現(xiàn)任解放軍某研究所高級工程師，陸軍軟件工程管理、軟件測試、數(shù)據(jù)資源建設(shè)等領(lǐng)域的著名專家。主持完成科研項目30余項，發(fā)表論文20余篇；獲軍隊科技進(jìn)步獎9項，軟件著作權(quán)7項。

圖書目錄

第 1 章　裝甲車輛嵌入式系統(tǒng)…………………………………………………… 001
1. 1　嵌入式系統(tǒng)簡介 ……………………………………………………… 003
1. 1. 1　嵌入式系統(tǒng)定義……………………………………………… 003
1. 1. 2　嵌入式系統(tǒng)的發(fā)展 ………………………………………… 004
1. 1. 3　嵌入式系統(tǒng)分類……………………………………………… 006
1. 1. 4　嵌入式系統(tǒng)的特點 ………………………………………… 006
1. 2　嵌入式系統(tǒng)的組成 …………………………………………………… 007
1. 2. 1　嵌入式處理器………………………………………………… 007
1. 2. 2　嵌入式外圍設(shè)備……………………………………………… 009
1. 2. 3　嵌入式操作系統(tǒng)……………………………………………… 010
1. 3　嵌入式應(yīng)用軟件 ……………………………………………………… 011
1. 3. 1　嵌入式應(yīng)用軟件的特點 …………………………………… 011
1. 3. 2　軟件的分類…………………………………………………… 012
1. 3. 3　軟件開發(fā)的常用工具 ……………………………………… 014
第 2 章　嵌入式軟件開發(fā)過程…………………………………………………… 017
2. 1　軟件工程的基本原理 ………………………………………………… 018
2. 2　軟件生命周期 ………………………………………………………… 020
2. 3　軟件生命周期模型 …………………………………………………… 020
2. 3. 1　軟件生命周期模型的三個主要階段 ……………………… 020
2. 3. 2　軟件生命周期模型的主要工程活動 ……………………… 023
2. 4　一般管理要求 ………………………………………………………… 030
第 3 章　需求分析 ………………………………………………………………… 033
3. 1　需求分析的過程及任務(wù) ……………………………………………… 034
3. 1. 1　為什么進(jìn)行需求分析 ……………………………………… 034
3. 1. 2　需求分析的過程……………………………………………… 036
3. 2　需求分析的方法 ……………………………………………………… 042
3. 2. 1　結(jié)構(gòu)化分析方法……………………………………………… 042
3. 2. 2　原型化方法…………………………………………………… 044
3. 2. 3　面向?qū)ο蠓治龇椒?………………………………………… 048
3. 3　需求分析工具 ………………………………………………………… 051
3. 3. 1　數(shù)據(jù)流圖 ……………………………………………………… 051
3. 3. 2　 E - R 圖 ……………………………………………………… 056
3. 3. 3　數(shù)據(jù)字典 ……………………………………………………… 057
3. 3. 4　狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖…………………………………………………… 060
3. 4　需求規(guī)格說明的編寫及評審 ………………………………………… 062
3. 4. 1　需求規(guī)格說明的主要內(nèi)容 ………………………………… 062
3. 4. 2　需求規(guī)格說明的編寫要點 ………………………………… 068
3. 4. 3　需求評審 ……………………………………………………… 069
第 4 章　軟件設(shè)計 ………………………………………………………………… 071
4. 1　概要設(shè)計 ……………………………………………………………… 073
4. 1. 1　為什么需要概要設(shè)計 ……………………………………… 073
4. 1. 2　常用的軟件體系結(jié)構(gòu) ……………………………………… 074
4. 1. 3　常用設(shè)計原則………………………………………………… 074
4. 1. 4　結(jié)構(gòu)化設(shè)計方法……………………………………………… 075
4. 1. 5　基于實時操作系統(tǒng)的軟件設(shè)計 …………………………… 076
4. 1. 6　面向?qū)ο笤O(shè)計方法 ………………………………………… 077
4. 1. 7　駕駛員終端軟件概要設(shè)計實例 …………………………… 079
4. 2　軟件詳細(xì)設(shè)計 ………………………………………………………… 082
4. 2. 1　為什么需要詳細(xì)設(shè)計 ……………………………………… 082
4. 2. 2　詳細(xì)設(shè)計與概要設(shè)計的區(qū)別 ……………………………… 082
4. 2. 3　詳細(xì)設(shè)計的原則……………………………………………… 083
4. 2. 4　面向數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法 …………………………………… 083
4. 2. 5　程序流程圖設(shè)計……………………………………………… 084
4. 2. 6　駕駛員終端軟件詳細(xì)設(shè)計實例 …………………………… 087
4. 3　設(shè)計說明的編寫及評審 ……………………………………………… 089
4. 3. 1　設(shè)計說明的主要內(nèi)容 ……………………………………… 089
4. 3. 2　設(shè)計說明的編寫要點 ……………………………………… 097
4. 3. 3　設(shè)計評審 ……………………………………………………… 097
第 5 章　基于 VxWorks 的嵌入式軟件開發(fā) …………………………………… 099
5. 1　 VxWorks 操作系統(tǒng) …………………………………………………… 100
5. 1. 1　 VxWorks 操作系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)…………………………………… 100
5. 1. 2　任務(wù)及任務(wù)狀態(tài)……………………………………………… 103
5. 1. 3　任務(wù)間同步及通信 ………………………………………… 108
5. 1. 4　板級支持包 BSP …………………………………………… 111
5. 1. 5　多媒體支持包………………………………………………… 112
5. 2　開發(fā)環(huán)境 ……………………………………………………………… 114
5. 2. 1　開發(fā)環(huán)境簡介………………………………………………… 114
5. 2. 2　創(chuàng)建 VxWorks 映像 ………………………………………… 117
5. 2. 3　創(chuàng)建可下載的應(yīng)用 ………………………………………… 121
5. 3　設(shè)備驅(qū)動程序開發(fā) …………………………………………………… 125
5. 3. 1　外部設(shè)備的類型……………………………………………… 125
5. 3. 2　設(shè)備驅(qū)動程序結(jié)構(gòu) ………………………………………… 126
5. 3. 3　字符設(shè)備驅(qū)動程序的開發(fā) ………………………………… 127
5. 4　應(yīng)用軟件開發(fā) ………………………………………………………… 134
5. 4. 1　多任務(wù)設(shè)計…………………………………………………… 134
5. 4. 2　任務(wù)間的同步………………………………………………… 138
5. 4. 3　多任務(wù)調(diào)試…………………………………………………… 144
第 6 章　嵌入式 DSP 軟件開發(fā) ………………………………………………… 151
6. 1　集成開發(fā)環(huán)境 ………………………………………………………… 153
6. 1. 1　概述 …………………………………………………………… 153
6. 1. 2　 CCS 的安裝與配置…………………………………………… 155
6. 1. 3　 CCS 常用文件類型…………………………………………… 156
6. 1. 4　 CCS 基本界面 ………………………………………………… 156
6. 1. 5　 CCS 軟件開發(fā)步驟…………………………………………… 158
6. 1. 6　調(diào)試 …………………………………………………………… 162
6. 1. 7　基礎(chǔ)軟件 ……………………………………………………… 168
6. 2　 DSP 應(yīng)用開發(fā)硬件基礎(chǔ) ……………………………………………… 169
6. 2. 1　體系結(jié)構(gòu)設(shè)計圖……………………………………………… 169
6. 2. 2　結(jié)構(gòu)簡要介紹………………………………………………… 171
6. 2. 3　小系統(tǒng)設(shè)計………………………………………………… 176
6. 3　 DSP 應(yīng)用軟件開發(fā) …………………………………………………… 179
6. 3. 1　軟件結(jié)構(gòu)原理………………………………………………… 179
6. 3. 2　串行總線通信的軟件開發(fā) ………………………………… 181
6. 3. 3　通用輸入/輸出多路復(fù)用器 GPIO 的軟件開發(fā) …………… 184
6. 3. 4　 CAN 總線的軟件開發(fā) ……………………………………… 186
第 7 章　嵌入式微控制器軟件開發(fā)……………………………………………… 191
7. 1　嵌入式單片機(jī)的基本結(jié)構(gòu) …………………………………………… 193
7. 1. 1　單片機(jī)的特點概述 ………………………………………… 193
7. 1. 2　 MC9S12XF512 型單片機(jī)的體系結(jié)構(gòu)……………………… 194
7. 2　集成開發(fā)環(huán)境 ………………………………………………………… 196
7. 2. 1　 CodeWarrior 集成開發(fā)環(huán)境 ………………………………… 197
7. 2. 2　工程項目創(chuàng)建與目標(biāo)文件生成 …………………………… 200
7. 2. 3　仿真調(diào)試 ……………………………………………………… 203
7. 3　單片機(jī)開發(fā)硬件基礎(chǔ) ………………………………………………… 204
7. 3. 1　 MC9S12XF512 小系統(tǒng)設(shè)計 ……………………………… 204
7. 3. 2　系統(tǒng)接口擴(kuò)展設(shè)計 ………………………………………… 206
7. 4　單片機(jī)應(yīng)用軟件開發(fā) ………………………………………………… 209
7. 4. 1　接口驅(qū)動程序編程 ………………………………………… 209
7. 4. 2　中斷系統(tǒng)及其應(yīng)用 ………………………………………… 211
7. 4. 3　定時器及其應(yīng)用……………………………………………… 212
7. 4. 4　 MC9S12XF512 單片機(jī)軟件開發(fā)舉例……………………… 212
第 8 章　軟件測試 ………………………………………………………………… 221
8. 1　軟件測試的特性和原則 ……………………………………………… 222
8. 2　測試組織與過程管理 ………………………………………………… 223
8. 2. 1　測試需求分析與策劃 ……………………………………… 223
8. 2. 2　測試設(shè)計與實現(xiàn)……………………………………………… 224
8. 2. 3　測試執(zhí)行 ……………………………………………………… 226
8. 2. 4　測試總結(jié) ……………………………………………………… 227
8. 2. 5　回歸測試 ……………………………………………………… 227
8. 3　軟件測試級別 ………………………………………………………… 228
8. 3. 1　單元測試 ……………………………………………………… 229
8. 3. 2　集成測試 ……………………………………………………… 231
8. 3. 3　配置項測試…………………………………………………… 232
8. 3. 4　系統(tǒng)測試 ……………………………………………………… 233
8. 4　靜態(tài)測試 ……………………………………………………………… 233
8. 4. 1　靜態(tài)分析 ……………………………………………………… 233
8. 4. 2　代碼審查 ……………………………………………………… 234
8. 4. 3　源代碼分析工具 Klocwork ………………………………… 235
8. 5　動態(tài)測試 ……………………………………………………………… 240
8. 5. 1　黑盒測試 ……………………………………………………… 240
8. 5. 2　白盒測試 ……………………………………………………… 243
第 9 章　常用軟件開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)介紹………………………………………………… 245
9. 1　國家軍用軟件工程標(biāo)準(zhǔn) ……………………………………………… 246
9. 1. 1　概述 …………………………………………………………… 246
9. 1. 2　常用軍用軟件工程標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展 …………………………… 247
9. 2　基于軍用軟件研制能力成熟度模型的項目管理…………………… 251
9. 2. 1　需求的管理…………………………………………………… 251
9. 2. 2　成本的管理…………………………………………………… 253
9. 2. 3　進(jìn)度的管理…………………………………………………… 255
9. 2. 4　人員管理 ……………………………………………………… 256
9. 2. 5　風(fēng)險管理 ……………………………………………………… 258
9. 2. 6　配置管理 ……………………………………………………… 261
9. 2. 7　質(zhì)量保證管理………………………………………………… 264
索引 ………………………………………………………………………………… 267