嵌入式系统软件工程：基础知识、方法和应用PDF电子书下载

第1章 绪论 1

1.1软件对于嵌入式系统的意义 2

1.2软件工程的环境分析 2

软件开发过程 3

软件结构 4

软件质量保证 5

1.3用于嵌入式系统的软件工程 6

1.4本书的主要内容 7

第2章 嵌入式软件的开发过程 10

2.1动因 11

2.2定义与概念 12

基本概念 12

过程种类 15

2.3嵌入式软件开发过程的特点 19

多学科开发 19

跨企业的开发与同步工程 21

非功能性特征 21

经济性 21

长的产品生命周期 22

2.4特定领域过程模型的建立 22

现有的用于嵌入式软件开发的过程模型 23

描述性过程建模 24

连续的过程改善 25

2.5总结与展望 26

第3章 开发和测试的标准 29

3.1引言 30

3.2从标准到软件标准 30

为什么需要标准 31

为什么需要软件标准 31

3.3软件开发的标准 32

3.4一般性流程标准 32

3.5 IEC 61508标准 33

对开发过程的一般性要求 34

安全监测 36

软件开发 36

3.6 Cenelec EN 50126、 EN 50128和EN 50129标准 39

3.7总结 40

3.8定义 40

第4章 与安全有关的软件系统的许可 42

4.1引言 43

4.2什么是许可 43

4.3参与者 44

行政机关 44

鉴定人和检测机构 45

制造商 46

供应商 46

运营商和用户 47

4.4获得许可 47

系统的复杂度 48

规划与约定（对规划的检验单） 48

人为因素 49

申请许可证过程中的风险处理 49

企业秘密的公开 50

第5章 嵌入式系统的法律问题 52

5.1版权和专利权 53

版权 53

专利法 57

半导体保护 60

5.2合同法 60

系统集成商与整体系统买主的合同关系 61

系统集成商与软件供应商的合同关系 62

整体系统的买主与软件供应商的合同关系 63

5.3法律责任 63

机器制造商也是软件制造商 64

供应的软件 70

5.4结论 72

第6章 嵌入式软件的需求工程 75

6.1引言 76

6.2 RE基础知识 77

6.3 RE的框架体系 78

系统环境 78

RE过程的三个维度 79

五个主要设计行为 80

早期和后期阶段的对比 81

6.4对嵌入式系统复杂度的控制 83

6.5三种需求模型 86

面向解决方案的需求建模 87

目标建模 88

场景与用例 89

建模种类的实例 90

6.6基于场景和目标的系统开发的需求工程（SEGOS-RE） 91

6.7应用实例：数码相机 95

6.8总结与展望 99

第7章 软件结构和系统结构 105

7.1定义和限制 106

嵌入式系统和软件结构 106

软件结构、系统结构的定义和视图 107

结构模型化的维度 110

7.2嵌入式系统的结构模型 112

面向对象的元元结构 112

嵌入式系统的元结构 114

模型结构化的作用 118

7.3模型结构和嵌入式系统的结构风格 119

操作方法 119

CIP结构 119

面向角色结构 121

双服务器结构 122

X-By-Wire结构 124

7.4结构模板和框架 126

模板和框架作为软件再利用的工具 126

模板和框架的候选项 127

嵌入式系统中的一个模板实例 128

7.5基于结构的嵌入式系统结构设计 129

软件结构对于嵌入式系统的作用 129

基于结构的软件开发 130

第8章 嵌入式软件编程 133

8.1引言 134

8.2 C语言嵌入式软件编程 135

POSIX 1003.1 b标准 136

线程管理与定时器 136

8.3 Ada语言嵌入式软件编程 138

Ada任务 139

Ada时间特性 139

Ada同步和调度 140

8.4 Java与嵌入式系统 141

Java实时规范 141

调度 142

内存管理 143

例程 144

Java 2 Micro Edition 144

8.5 Microsoft.Net Compact Framework 145

8.6应用程序和操作系统 147

8.7总结 149

第9章 嵌入式软件测试 150

9.1引言 151

9.2传统软件测试中的技术水平 152

动态测试 152

静态分析 154

形式化技术：符号测试和形式化验证方法 155

9.3嵌入式软件测试：情形分析 155

9.4嵌入式软件系统动态测试 156

嵌入式软件特殊性能测试 157

动态测试适用于嵌入式软件特性——一个例子 158

通过测试结果的静态评价得到量化的可靠性说明 161

组织 162

9.5总结 163

第10章 嵌入式UML/实时UML 165

10.1导论 166

10.2当前的需求和解决的可能性 166

10.3所应用的开发过程 166

10.4使用UML进行需求分析 168

10.5设计中的需求 173

10.6标准扩展和展望 179

10.7结论 181

第11章 形式化开发方法与分析技术 182

11.1形式化技术的分类 183

静态建模 184

动态建模 185

嵌入式系统的形式化技术 186

11.2用方法B开发系统 187

抽象机器 187

抽象机器的兼容性 189

逐步改进 190

逐步改进的正确性 192

结构化规范 193

应用 194

11.3动态过程的建模与分析 194

用过程演算CSP建模 194

过程表达式语法 196

过程系统的特征 196

模型检测 197

特征获取摘要 198

11.4总结与展望 199

形式化技术及面向对象 199

开发过程中的形式化技术规则 200

展望 200

第12章 安全性和可靠性分析技术 204

12.1引言 205

12.2基础 206

定义和术语介绍 206

概率关系介绍 209

过程分类 212

12.3方法和技术 214

关于风险和可操作性的研究（HAZOP） 214

初级风险分析（PHA） 215

功能性风险评估（FHA） 215

失效模式效应分析（FMEA） 216

可靠性结构图（RBD） 217

事件树分析法（ETA） 218

故障树分析法（FTA） 218

Markov分析法 221

潜在通路分析技术 222

软件在方法和技术方面的相关扩展 222

12.4适宜性和选择 222

12.5可靠性检测和预测 224

12.6总结 224

第13章 分布嵌入式系统 228

13.1引言 229

13.2分布嵌入式系统简介 230

13.3一个简单的嵌入式系统 231

13.4嵌入式系统的硬件存取 231

13.5并发处理 234

13.6分布式系统 236

简介 236

分布嵌入式系统的发展方向 237

ISO／OSI层模型 238

分布式系统内部过程通信 240

13.7基于Ada的分布式程序设计 244

13.8总结 246

第14章 实时操作系统 248

14.1实时系统 249

实时操作和实时体系结构 249

时间箱与时间保证 250

及时性 251

确知性 252

对操作系统的要求 253

14.2独有特性 255

计划 255

协调 257

中断透明性 260

再入能力 262

可再入 263

14.3软件技术观点 264

14.4实例 266

QNX 267

VxWorks 267

OSEK/VDX 268

14.5总结 269

第15章 反应式系统的建模：同步语音和状态图 272

15.1引言 273

反应式系统 273

同步语言和状态图——历史和概要 274

15.2同步编程语言Esterel 275

例子ABRO 275

同步模型 276

用Esterel编写的ABRO 278

代码组合 279

15.3状态图 282

安全状态机（SSM） 282

正确性和构建性 288

15.4总结和前景 291

第16章 汽车中的软件技术 294

16.1引言 295

16.2一般趋势 295

在汽车中上升的软件份额 295

上升的系统复杂性 296

上升的质量要求 297

上升的期限和成本压力 297

快速的技术转变 298

16.3对汽车制造商造成的影响 299

机会和优点 299

普通的挑战 299

技术挑战 300

必不可少的技术核心能力 301

16.4技术状况与最新的研究结果 302

过程 302

方法与工具 303

软件结构 305

系统安全 307

16.5总结与展望 309

第17章 安全软件在交通技术的嵌入式系统中的应用 311

17.1引言 312

17.2交通技术 312

17.3安全性、风险的附属品 313

17.4软件的安全性 315

CENELEC标准规范的软件 315

角色 315

通过方法来保证正确性 316

通过过程来保证正确性 317

通过检测来保证正确性 317

17.5案例研究 319

案例引言 319

系统描述 319

采用的方法 320

举例 321

试验项目的结果 322

17.6总结和展望 323

第18章 航天应用领域嵌入式软件的开发 325

18.1自动运输工具（ATV） 326

18.2推进驱动电子装置（ATV-PDE） 326

18.3宇航标准 328

作为开发基础的标准 328

适应性和临界状态 328

18.4软件开发 329

团队建设和合作 329

计划完成 330

软件的临界状态 330

开发阶段 331

18.5维护 336

18.6总结 337

第19章 嵌入式软件在医疗技术中的应用 338

19.1医疗设备的使用领域和分类 339

19.2医疗设备类型及其应用 340

功能诊断与患者监护 340

造影诊断 341

治疗设备 345

生命维持系统 346

临床信息系统 346

19.3医疗设备的设计 347

对医疗软件的特殊要求 348

数据管理与可视化 348

19.4医疗技术中的软件标准 351

DICOM 351

HL7 352

19.5医疗产品的开发过程 352

19.6对医疗产品的风险管理 353

19.7信息安全 354

19.8医疗产品的投放市场 355

19.9总结与展望 356

第20章 嵌入式软件在工业自动化领域的应用 358

20.1引言 359

对工业自动化的一般要求 359

概况 360

20.2技术过程 360

用于连续过程的嵌入式系统 360

用于离散过程的嵌入式系统 361

20.3生命周期观察 361

20.4对参与学科的集成 363

20.5工业自动化中的结构和系统工程 364

工业自动化的层次划分 364

自动化元件的描述 367

20.6对工业自动化中嵌入式系统的系统软件的要求 372

技术要求 372

经济要求 373

小结 373

20.7优化和未来的系统变化 374

基于元件的系统 374

机电一体化 375

展望：下一代思维变迁正在进行中 375

最后的评注 377

第21章 嵌入式通信软件的开发 378

21.1专业通信系统中的软件需求 379

21.2系统和软件生命周期——原则、过程、经验 379

产品生命周期中的标准开发过程 380

SDP软件——软件开发过程 382

递归式渐进开发模型的复杂性概念 384

软件过程的改进 384

21.3以LambdaUnite MSS系统为例介绍软件体系结构的作用 385

光纤传输技术应用领域 385

LambdaUnite系统的产品介绍 386

系统开发：一种挑战 387

软件体系结构：任务 388

软件体系结构：3个例子展示的途径 389

软件体系结构：结论 392

21.4 AnyMedia系统中的软件体系结构及可执行软件 393

软件体系结构阶段的建模 394

层、框架和模式 397

实现阶段——体系结构模型的扩充 399

21.5在Node B系统中的UMTS框架的面向功能的测试 401

UTRAN简介 401

Node B 402

Node B软件和硬件方面的需求 402

网络单元测试的定义和划分 403

已用的测试样例 404

对UMTS子层结构的测试 406