電子系統(tǒng)設(shè)計的一般方法
發(fā)布時間:2011/8/8 10:00:52 訪問次數(shù):1770
1.自底向上法( Bottom-Up)
自底向上法是根據(jù)要實現(xiàn)的系統(tǒng)功能要求,首先從現(xiàn)有的可用元器件中選出合適的元器件,設(shè)計成一個個部件。當(dāng)一個部件不能直接實現(xiàn)系統(tǒng)的某個功能時,就需要設(shè)計由多個部件組成的子系統(tǒng)去實現(xiàn)該功能。上述過程一直進行到系統(tǒng)要求的全部功能都實現(xiàn)為止。該方法的優(yōu)點是可以繼承使用經(jīng)過驗證、成熟的部件與子系統(tǒng),從而可以實現(xiàn)設(shè)計重用,減少設(shè)計的重復(fù)勞動,提高設(shè)計效率。其缺點是設(shè)計過程中設(shè)計人員的思想受限于現(xiàn)有可用的元器件,故不容易實現(xiàn)系統(tǒng)化的、清晰易懂的、可靠性高的和維護性好的設(shè)計。一般應(yīng)用于小規(guī)模電子系統(tǒng)設(shè)計及組裝與測試中。
2.自頂向下法( Top-Down)
該設(shè)計方法首先從系統(tǒng)級設(shè)計開始。系統(tǒng)級的設(shè)計任務(wù)是根據(jù)原始設(shè)計指標(biāo)或用戶的需求,將系統(tǒng)的功能全面、準(zhǔn)確地描述出來,即將系統(tǒng)的輸入/輸出(I/O)芙系全面準(zhǔn)確地描述出來,然后進行子系統(tǒng)級的設(shè)計。具體地講,就是根據(jù)系統(tǒng)級設(shè)計所描述的功能,將系統(tǒng)劃分和定義為一個個適當(dāng)?shù)模軌驅(qū)崿F(xiàn)某一功能的相對獨立的子系統(tǒng)。每個子系統(tǒng)的功能(即輸入/輸出關(guān)系)必須全面、準(zhǔn)確地描述出來,子系統(tǒng)之間的聯(lián)系也必須全面、準(zhǔn)確地描述出來。例如,移動電話應(yīng)有收信和發(fā)信的功能,必須分別安排一個接收機子系統(tǒng)和一個發(fā)射機子系統(tǒng),還必須安排一個微處理器作為內(nèi)務(wù)管理和用戶操作界面管理子系統(tǒng),此外天線和電源等子系統(tǒng)也必不可少。子系統(tǒng)的劃分定義和互連完成后,從下級部件向上級部件進行設(shè)計,即設(shè)計或者選用一些部件去組成實現(xiàn)既定功能的子系統(tǒng)。部件級的設(shè)計完成后再進行最后的元器件級的設(shè)計,選用適當(dāng)?shù)脑骷崿F(xiàn)該功能。
自頂向下法是一種概念驅(qū)動的設(shè)計方法。該方法要求在整個設(shè)計過程中盡量運用概念(即抽象)去描述和分析設(shè)計對象,而不要過早地考慮實現(xiàn)該設(shè)計的具體電路、元器件和工藝,以便抓住主要矛盾,避開具體細節(jié),這樣才能控制住設(shè)計的復(fù)雜性。整個設(shè)計在概念上的演化從頂層到底層應(yīng)當(dāng)由概括到展開、由粗略到精細。只有當(dāng)整個設(shè)計在概念上得到了驗證與優(yōu)化后,才能考慮“采用什么電路、元器件和工藝去實現(xiàn)該設(shè)訐”這類具體問題。此外,設(shè)計人員在運用該方法時還必須遵循下列原則:①正確性和完備性原則;②模塊化、結(jié)構(gòu)化原則:⑨問題不下放原則;④高層主導(dǎo)原則;⑤直觀性、清晰性原則。
3.以自頂向下法為主導(dǎo),并結(jié)合使用自底向上法(TD&BU Combined)
近代的電子系統(tǒng)設(shè)計中,為實現(xiàn)設(shè)計可以重復(fù)使用并對系統(tǒng)進行模塊化測試,通常以自頂向下法為主導(dǎo),并結(jié)合使用自底向上法。這種方法既能保證實現(xiàn)系統(tǒng)化的、清晰易懂的、可靠性高的、可維護性好的設(shè)計,又能減少設(shè)計的重復(fù)勞動,提高設(shè)計效率。這對于以IP核為基礎(chǔ)的VLSI片上系統(tǒng)的設(shè)計特別重要,因而得到普遍應(yīng)用。
進行一項大型的、復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計,實際上是一個自頂向下的過程,是一個上下多次反復(fù)進行修改的過程。 B14S
1.自底向上法( Bottom-Up)
自底向上法是根據(jù)要實現(xiàn)的系統(tǒng)功能要求,首先從現(xiàn)有的可用元器件中選出合適的元器件,設(shè)計成一個個部件。當(dāng)一個部件不能直接實現(xiàn)系統(tǒng)的某個功能時,就需要設(shè)計由多個部件組成的子系統(tǒng)去實現(xiàn)該功能。上述過程一直進行到系統(tǒng)要求的全部功能都實現(xiàn)為止。該方法的優(yōu)點是可以繼承使用經(jīng)過驗證、成熟的部件與子系統(tǒng),從而可以實現(xiàn)設(shè)計重用,減少設(shè)計的重復(fù)勞動,提高設(shè)計效率。其缺點是設(shè)計過程中設(shè)計人員的思想受限于現(xiàn)有可用的元器件,故不容易實現(xiàn)系統(tǒng)化的、清晰易懂的、可靠性高的和維護性好的設(shè)計。一般應(yīng)用于小規(guī)模電子系統(tǒng)設(shè)計及組裝與測試中。
2.自頂向下法( Top-Down)
該設(shè)計方法首先從系統(tǒng)級設(shè)計開始。系統(tǒng)級的設(shè)計任務(wù)是根據(jù)原始設(shè)計指標(biāo)或用戶的需求,將系統(tǒng)的功能全面、準(zhǔn)確地描述出來,即將系統(tǒng)的輸入/輸出(I/O)芙系全面準(zhǔn)確地描述出來,然后進行子系統(tǒng)級的設(shè)計。具體地講,就是根據(jù)系統(tǒng)級設(shè)計所描述的功能,將系統(tǒng)劃分和定義為一個個適當(dāng)?shù),能夠(qū)崿F(xiàn)某一功能的相對獨立的子系統(tǒng)。每個子系統(tǒng)的功能(即輸入/輸出關(guān)系)必須全面、準(zhǔn)確地描述出來,子系統(tǒng)之間的聯(lián)系也必須全面、準(zhǔn)確地描述出來。例如,移動電話應(yīng)有收信和發(fā)信的功能,必須分別安排一個接收機子系統(tǒng)和一個發(fā)射機子系統(tǒng),還必須安排一個微處理器作為內(nèi)務(wù)管理和用戶操作界面管理子系統(tǒng),此外天線和電源等子系統(tǒng)也必不可少。子系統(tǒng)的劃分定義和互連完成后,從下級部件向上級部件進行設(shè)計,即設(shè)計或者選用一些部件去組成實現(xiàn)既定功能的子系統(tǒng)。部件級的設(shè)計完成后再進行最后的元器件級的設(shè)計,選用適當(dāng)?shù)脑骷崿F(xiàn)該功能。
自頂向下法是一種概念驅(qū)動的設(shè)計方法。該方法要求在整個設(shè)計過程中盡量運用概念(即抽象)去描述和分析設(shè)計對象,而不要過早地考慮實現(xiàn)該設(shè)計的具體電路、元器件和工藝,以便抓住主要矛盾,避開具體細節(jié),這樣才能控制住設(shè)計的復(fù)雜性。整個設(shè)計在概念上的演化從頂層到底層應(yīng)當(dāng)由概括到展開、由粗略到精細。只有當(dāng)整個設(shè)計在概念上得到了驗證與優(yōu)化后,才能考慮“采用什么電路、元器件和工藝去實現(xiàn)該設(shè)訐”這類具體問題。此外,設(shè)計人員在運用該方法時還必須遵循下列原則:①正確性和完備性原則;②模塊化、結(jié)構(gòu)化原則:⑨問題不下放原則;④高層主導(dǎo)原則;⑤直觀性、清晰性原則。
3.以自頂向下法為主導(dǎo),并結(jié)合使用自底向上法(TD&BU Combined)
近代的電子系統(tǒng)設(shè)計中,為實現(xiàn)設(shè)計可以重復(fù)使用并對系統(tǒng)進行模塊化測試,通常以自頂向下法為主導(dǎo),并結(jié)合使用自底向上法。這種方法既能保證實現(xiàn)系統(tǒng)化的、清晰易懂的、可靠性高的、可維護性好的設(shè)計,又能減少設(shè)計的重復(fù)勞動,提高設(shè)計效率。這對于以IP核為基礎(chǔ)的VLSI片上系統(tǒng)的設(shè)計特別重要,因而得到普遍應(yīng)用。
進行一項大型的、復(fù)雜的系統(tǒng)設(shè)計,實際上是一個自頂向下的過程,是一個上下多次反復(fù)進行修改的過程。 B14S
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