42、嵌入式系统设计与应用映射全解析

嵌入式系统设计与应用映射全解析

1. 嵌入式系统设计的关键要点

1.1 容错机制设计

在嵌入式系统设计中，容错机制的设计至关重要。容错机制应满足两个关键条件：一是不能给系统行为的解释带来额外困难，二是要与常规功能解耦。这样可以确保系统在出现故障时，能够稳定运行，并且便于后续的维护和调试。

1.2 系统诊断设计

系统必须具备诊断功能，能够识别存在但被屏蔽的错误。这有助于及时发现系统中的潜在问题，避免故障的进一步扩大。

1.3 人机界面设计

人机界面应直观且具有容错性，即使人类操作出现错误，也能保证系统的安全性。例如，在汽车的控制系统中，驾驶员可能会误操作，但系统应能够自动纠正或避免危险情况的发生。

1.4 异常记录

所有异常情况都应被记录，包括那些在常规界面层面不可观察到的异常。记录应涵盖内部影响，因为否则它们可能会被容错机制所掩盖。这有助于后续对系统进行深入分析，找出问题的根源。

1.5 永不放弃策略

嵌入式系统可能需要提供不间断的服务，弹出窗口或离线是不可接受的。例如，在医疗设备中，一旦系统出现故障或离线，可能会对患者的生命安全造成威胁。

2. 系统评估与验证方法

2.1 仿真

仿真技术是评估和验证设计的常用方法。它通过在适当的计算硬件上执行设计模型来进行，通常在通用数字计算机上运行。然而，仿真存在一些局限性：
- 速度慢：仿真速度通常比实际设计慢很多，与实际环境接口时可能会违反时序约束。
- 安全性问题：在物理环境中进行仿真可能存在