跟着咱们进入遍及的物联网（IoT）国际，嵌入式设备的衔接性是必不可少的。嵌入式产品，与一般电子产品相同，开发进程都需求遵从一些根本的流程，都是一个从需求剖析到整体规划，具体规划到最终产品完结的进程。可是，与一般电子产品比较，嵌入式产品的开发流程又有其特别之处。它包含嵌入式软件和嵌入式硬件两大部分，针对嵌入式硬件和软件的开发，在一般的电子产品开发进程中，是不需求触及的。嵌入式产品的研制流程具体如下图：
下面，针对嵌入式产品的开发进程中的各个阶段，咱们进行具体讨论。
阶段1：产品需求
在这一个阶段，咱们需求弄清楚的是产品的需求从何而来，一个成功的产品，咱们需求满意哪些需求。只要需求清晰了，咱们的产品开发方针才干清晰。在产品需求剖析阶段，咱们可以经过以下这些途径获取产品需求：
1）商场剖析与调研，首要是看商场有什么需求，还有便是前沿的技术是什么（站在做一款产品的视点）;2）客户调研和用户定位，从商场广大客户那获取最精确的产品需求（要留意剖析商场，产品生命周期，晋级是否便利）;3）赢利导向（本钱预算）;
4）假如是外包项目，则需求咱们的客户供给产品的需求（直接从客户那获取，让客户签协议）;当一个项目做完的时分，假如客户忽然又添加需求，添加功用，将导致你的项目周期严峻延迟，本钱剧烈上升，而且测验好的产品或许要悉数从头测验，本来的规划或许将不会满意当时的要求，所以做项目之前，最好要跟客户把需求承认下来，而且签定一份协议，不然，你辛苦多少个日日夜夜，得到的将是一个无法拾掇的烂摊子！
阶段2：产品规范阐明
在前一个阶段，咱们搜集了产品的一切需求。那么在产品规范阐明阶段，咱们的使命是将一切的需求，细化成产品的具体的规范，就比方一个简略的USB转串口线，咱们需求承认产品的规范，包含：
– 产品的外观;
– 产品支撑的操作体系;
– 产品的接口办法和支撑的规范;
等等诸如此类，牢记，在构成了产品的规范阐明后，在后续的开发进程中，咱们有必要严厉的恪守，没有200%的理由，不能随意更改产品的需求。不然，产品的开发进程必将是一个重复无期的进程。
《产品规范阐明》首要从以下方面进行考虑：
– 考虑该产品需求哪些硬件接口;
– 产品用在哪些环境下，要做多大，耗电量怎么。假如是消费类产品，还跟规划漂亮，产品是否便于带着，以承认板子巨细的需求，是否防水;- 产品本钱要求;
– 产品功用参数的阐明（例如交流机，假如是百兆的速率，用于家庭和一般公司;假如是用于整个省的交流，那规划的速率必定数十万兆以上了）所以说，产品功用参数的不同，就会影响到咱们规划考虑的不同，那么产品的规范天然就不同了;- 需求适应和契合的国家规范，国际规范，或行业规范;阶段3：产品整体规划方案。
在完结了产品规范阐明今后，咱们需求针对这一产品，了解当时有哪些可行的方案，经过几个方案进行比照，包含从本钱、功用、开发周期、开发难度等多方面进行考虑，终究挑选一个最适合自己的产品整体规划方案。
在这一阶段，咱们除了承认具体完结的方案外，咱们还需求归纳考虑，产品开发周期，多少人月的作业量，需求哪些资源或许外部帮忙，以及开发进程中或许遇到的危险及应对办法，构成整个项意图项目方案，辅导咱们的整个开发进程。
阶段4：产品概要规划
产品概要规划首要是在整体规划方案的根底上进一步的细化，具体从硬件和软件两方面下手：
硬件模块概要规划
硬件模块概要规划，首要从硬件的视点动身，承认整个体系的架构，并按功用来区分各个模块，承认各个模块的的大约完结。首先要根据咱们究竟要哪些外围功用以及产品要完结的作业，来进行CPU选型（留意：CPU一旦承认，那么你的周围硬件电路，就要参阅该CPU厂家供给的方案电路来规划）。然后再根据产品的功用需求选芯片，比方是外接AD仍是用片内AD，选用什么样的通讯办法，有什么外部接口，还有最重要的是要考虑电磁兼容。
一般一款CPU 的生计周期是5-8年，你考虑选型的时分要留意，不要选用快停产的CPU，防止呈现这样的结局：产品辛辛苦苦开发了1到2 年，刚开发出来，还没挣钱，CPU又停产了，又得要从头开发。许多公司就死在这个上面。
软件模块概要规划
软件模块概要规划阶段，首要是根据体系的要求，将整个体系按功用进行模块区分，界说好各个功用模块之间的接口，以及模块内首要的数据结构等。
阶段5：产品具体规划
硬件模块具体规划
首要是具体的电路图和一些具体要求，包含 PCB和外壳彼此规划，尺度这些参数。接下来，咱们就需求根据硬件模块具体规划文档的辅导，完结整个硬件的规划。包含原理图、PCB的制造。
软件模块具体规划
功用函数接口界说，该函数功用接口完结功用，数据结构，全局变量，完结使命时各个功用函数接口调用流程。在完结了软件模块具体规划今后，就进入具体的编码阶段，在软件模块具体规划的辅导下 ，完结整个体系的软件编码。
必定要留意需求先完结模块具体规划文档今后，软件才进入实践的编码阶段，硬件进入具体的原理图、PCB完结阶段，这样才干尽量在规划之初就考虑周全，防止在规划进程中重复批改。进步开发功率，不要为了图一时之快，没有完结具体规划，就开端实践的规划进程。
阶段6&7：产品调试与验证
该阶段首要是调整硬件或代码，批改其间存在的问题和BUG，使之能正常运转，并尽量使产品的功用到达产品需求规范阐明要求。
硬件部分：
– 目测加工会得PCB板是否存在短路，器材是否焊错，或漏焊接;- 测验各电源对地电阻是否正常;
– 上电，测验电源是否正常;
– 分模块调试硬件模块，可凭借示波器、逻辑剖析仪等根据。
软件部分：
验证软件单个功用是否完结，验证软件整个产品功用是否完结。
阶段8：测验
功用测验（测验不经过，或许是有BUG）;
压力测验（测验不经过，或许是有BUG或哪里参数规划不合理）;功用测验（产品功用参数要提炼出来，供将来客户参阅，这个便是你的产品特征的一部分）;其他专业测验：包含工业级的测验，例如含抗搅扰测验，产品寿数测验，防湿润测验，高温文低温测验（有的产品有很高的温度或很低的温度作业不正常，乃至停止作业）。
有的设备电子元器材在特别温度下，参数就会反常，导致整个产品呈现毛病或失灵现象的呈现;有的设备，零下几十度的情况下，根本就发动不了，开不了机;有的设备在高温下，电容或电阻值就会发生物理的改动，这些都会影响到产品的质量。这儿要引出一个论题，工业级产品与消费类产品有什么差异呢？工业级的产品就要防止这些反常和特别问题，有的产品是在很深的海里作业，或许在酷寒的山洞作业，或许炽热沙漠作业，或许动摇的设备上，比方轿车;或许是需求防止雷击;所以这便是工业级产品跟消费类产品的差异，消费类的产品就不需求做这么多的测验。
阶段9：产品
经过上一阶段完好测验验证，在此阶段，即得到咱们开发成功的产品。在此阶段，可以比较实践的产品和开始的构成的产品规范阐明，看经过一个完好的开发进程，是否产品完全契合开始的产品规范阐明，又或许，半途发现产品规范阐明存在问题，对它进行了多少批改呢？
附录：嵌入式硬件开发流程
之前，咱们具体叙述了嵌入式产品的研制流程，那么在这一节，咱们具体以嵌入式产品的硬件部分为例，再次解说其开发进程，期望经过这一节，咱们能对嵌入式硬件开发流程有更深入的知道，在今后的学习和作业中，愈加规范化和规范化，进步开发技术。嵌入式硬件开发流程一般如下图，分为8个阶段：
嵌入式产品的硬件形态万千，CPU 从简略的4 位/8位单片机到32 位的ARM处理器，以及其他专用IC。别的，根据产品的不同需求，外围电路也各不相同。每一次硬件开发进程，都需求根据实践的需求，考虑多方面的要素，挑选最合适的方案来。
硬件阶段1：硬件产品需求
和一般的嵌入式产品需求相同。阶段1：产品需求。
硬件阶段2：硬件整体规划方案
一个硬件开发项目，它的需求或许来自许多方面，比方商场产品的需求或功用提高的要求等，因而，作为一个硬件规划人员，咱们需求主动去了解各个方面的需求并剖析，根据体系所要完结的功用，挑选最合适的硬件方案。
在这一阶段，咱们需求剖析整个体系规划的可行性，包含方案中首要器材的可收购性，产品开发投入，项目开发周期估计，开发危险评价等，并针对开发进程中或许遇到的问题，提早挑选应对方案，确保硬件的顺利完结。
硬件阶段3：硬件电路原理图规划
在体系方案承认后，咱们即可以展开相关的规划作业，原理规划首要包含体系整体规划和具体规划，终究发生具体的规划文档和硬件原理图。
原理规划和PCB规划是规划人员最首要的两个作业之一，在原理规划进程中，咱们需求规划硬件内部资源，如体系存储空间，以及各个外围电路模块的完结。别的，对体系首要的外围电路，如电源、复位等也需求细心的考虑，在一些高速规划或特别运用场合，还需求考虑EMC/EMI等。
电源是确保硬件体系正常作业的根底，规划中要具体的剖析：体系可以供给的电源输入;单板需求发生的电源输出;各个电源需求供给的电流巨细;电源电路功率;各个电源可以答应的动摇规模;整个电源体系需求的上电次序等等。
为了体系安稳牢靠的作业，复位电路的规划也十分重要，怎么确保体系不会在外界搅扰的情况下反常复位，怎么确保在体系运转反常的时分可以及时复位，以及怎么合理的复位，才干确保体系完好的复位后，这些也都是咱们在原理规划的时分需求考虑的。
相同的，时钟电路的规划也是十分重要的一个方面，一个欠好的时钟电路规划，或许会引起通讯产品的数据丢包，发生大的EMI，乃至导致体系不安稳。
原理图规划中要有“拿来主义”！现在的芯片厂家一般都可以供给参阅规划的原理图，所以要尽量的凭借这些资源，在充沛了解参阅规划的根底上，做一些自己的发挥。
硬件阶段4：PCB图规划
PCB规划阶段，便是将原理图规划转化为实践的可加工的PCB 线路板，现在干流的PCB 规划软件有PADS，Candence 和Protel几种。
PCB规划，尤其是高速PCB，需求考虑EMC/EMI，阻抗操控，信号质量等，对PCB 规划人员的要求比较高。为了验证规划的PCB是否契合要求，有的还需求进行PCB 仿真。并根据仿真成果调整PCB 的布局布线，完结整个的规划。
硬件阶段5：PCB加工文件制造与PCB打样
PCB制造完结今后，在这一阶段，咱们需求生成加工厂可辨认的加工文件，即常说的光绘文件，将其交给加工厂打样PCB 空板。一般1~4层板可以在一周内完结打样。
硬件阶段6：硬件产品的焊接与调试
在拿到加工厂打样会的 PCB空板今后，接下来咱们，需求查看PCB空板是否和咱们规划预期相同，是否存在显着的短路或断痕，查看经往后，则需求将前期收购的元器材和PCB空板交由出产厂家进行焊接（假如PCB 电路不杂乱，为了加快速度，也可以直接手艺焊接元器材）。
当PCB 现已焊接完结后，在调试PCB之前，必定要先仔细查看是否有可见的短路和管脚搭锡等毛病，查看是否有元器材类型放置过错，榜首脚放置过错，漏安装等问题，然后用万用表丈量各个电源到地的电阻，以查看是否有短路，这样可以防止轻率上电后损坏单板。调试的进程中要有平缓的心态，遇见问题是十分正常的，要做的便是多做比较和剖析，逐渐的扫除或许的原因，直致终究调试成功。
在硬件调试进程中，需求常常运用到的调试东西有万用表和示波器，逻辑剖析仪等，用于测验和调查板内信号电压和信号质量，信号时序是否满意要求。
硬件阶段7：硬件产品测验
当硬件产品调试经过今后，咱们需求对照产品产品的需求阐明，一项一项进行测验，承认是否契合预期的要求，假如达不到要求，则需求对硬件产品进行调试和批改，直到契合产品需求文明（一般都以需求阐明文档作为评判的一句，当然显着的需求阐明过错在外）。
硬件阶段8：硬件产品
咱们终究开发的硬件成功。一个完好的，完结契合产品需求的硬件产品还不能阐明一个成功的产品开发进程，咱们还需求依照预订方案，按时高质量的完结。才是一个成功的产品开发进程。 在PIC的单片机中有多种类型有内部RC振动器的功用，然后省去了晶振，不光节省了本钱，而且咱们还多了两个IO端口可以运用。
可是，因为RC振动器中电阻、电容的离散性很大，因而，在有内部RC振动器的单片机中，它的内部RAM中都会有一个名为OSCCAL的校准寄存器，经过置入不同的数值来微调RC振动器的振动频率。而且，单片机的程序存储器中，也会有一个特别的字来贮存工厂出产时测得的校准值。下面我以常用的12C508A和12F629为例加以阐明。
PIC单片机RC振动器的运用及校准办法
12C508A的复位矢量是程序的最高字0x1FF，这个字节出产商现已固定的烧写为MOVLW 0xXX，指令履行后，W寄存器中即为校准值XX，当咱们需求校按时，那么，在紧接着的地址0x0应该是一条这样的指令：MOVWF OSCCAL。接下去RC振动器就会以规范的振动频率运转了。
12F629的校准值也存放在最高字–0x3FF中，内容是RETLW 0xXX，但它的复位矢量却是0x0。这样，在咱们需求校准RC振动器时，在初始化进程中要加上下面两句：
CALL 0x3ff
MOVWF OSCCAL
当然，你还要留意寄存器的块挑选位。
曾经，我在做项目时，没太留意这个问题，这是因为在运用12C508A时，HI-TECH在进行编译时现已偷偷地替咱们做了这项作业。它会在程序的0x0处主动加一条MOVWF OSCCAL。用12F629做接纳解码替代2272时也没发生什么问题，可是在用被它作翻滚码解码器时却发现接纳间隔的离散性很大。经屡次试验总算找出是没对振动器的振动频率进行校对所至。
因而，需求别的编写用于校对的句子，我用了两种办法来完结这个意图：
1、用内嵌汇编的办法
#asm //此段汇编程序用于将坐落程序段3FFH的call 3ffh //内部RC振动器的校准值放入校准寄存器，bsf _STATUS，5 //在进行C言语调试时应屏蔽这段程序movwf _OSCCAL#endasm
2、用C言语规范办法
const unsigned char cs @ 0x3ff; //在函数体外。。。
OSCCAL=cs; //仿真时屏蔽此句
用这两种办法都有一个小缺点–仿真时，程序无法运转，这是因为C编译器并没有为咱们在0x3FF放置一条RETLW 0xXX的句子。因而，程序运转到这儿之后，并没有把一个常数（校准值）放入W寄存器然后回来，而是持续履行这条句子的下一句–0x0及其之后的程序，也便是说程序到此就乱了。因而如程序后边注释所示，在仿真时，应先屏蔽这几句程序。在程序调试完结后，需求烧写时，把注释符去掉，再编译一次就可以了。
我还有一种主意，不必屏蔽句子，那便是用函数来完结，便是在0x3FF起树立一个函数，函数体内只要一条句子，如下：
char jz（）
{
return 0;
}
当然，还要考虑C函数回来时，必定会挑选寄存器0，实践上这个函数的开始地址应小于0x3FF。可是我找了我所能找到的参阅资料，并上网找了屡次，也没找到为函数肯定定位的办法，期望有知道的朋友点拨一下。
还有，12C508A是一次性编程的，而且0x1FF处的内容，咱们是无法改动的，也便是说你在此处编写任何指令，编程器都不会为你烧写，或许说即便烧写了也不会改动其间的内容。
可12F629是FLASH器材，可屡次编程，假如你没有成心挑选，正品的编程器（如Microchip的PICSTART PLUS）是不会对存有校准值的程序空间进行编程的。即便你无意中对这个程序空间进行了编程，你也可以用一条RETLW 0xXX放在0x3FF处再编程一次就可以了，但这个XX值或许是不正确的，需经试验承认（请参阅后边阐明）。
为了查验OSCCAL的值对振动器频率的影响，特编写了下面一个小程序进行验证：
#include
//*********************************************************__CONFIG（INTIO & WDTDIS & PWRTEN & MCLRDIS & BOREN & PROTECT & CPD）;//内部RC振动器一般IO口;无效看门狗;上电延时;内部复位;掉电复位;代码维护;数据维护//*********************************************************#define out GPIO0 //界说输出端#define jc GPIO3 //界说检测端
//*********************************************************void interrupt zd（）; //声明中止函数//主函数***************************************************void main（）{
CMCON=7;
OPTION=0B00000011; //分频比为1：16，
TRISIO=0B11111110;
GPIO=0B00000000;
WPU=0;
T0IF=0;
GIE=1;
T0IE=1;
while（1）{
if（jc）OSCCAL=0xFF;
else OSCCAL=0;
}
}
//中止函数*************************************************void interrupt zd（）{
T0IF=0;
out=！out;
}
程序其实很简略，便是在中止中让out脚的电平翻转，翻转的时刻为4096个指令周期，电平周期为8192个指令周期。而指令的周期又决定于RC时钟频率。在主程序中，不断的检测JC端口的电平，然后根据此端口电平的值批改OSCCAL寄存器的值。当然，最终从OUT脚的波形周期上反映出了OSCCAL寄存器的值改动。
经用示波器丈量（抱愧，手边没有频率计），JC端接地时，OUT端的电平周期为9.5毫秒左右;而JC端接正电源时，OUT端的电平周期为6毫秒左右。也便是说OSCCAL的值越大，单片机的时钟频率越高。而且，这个改动规模是很大的，因而，假如运用PIC单片机的内部RC振动器时，对其振动频率进行校对是十分必要的。这也是我在做翻滚码接纳解码器时，产品离散性很大的原因。望咱们今后运用内部RC振动器时可以留意到此点。
但还有一点要留意，即便你对RC振动器进行了校对，你也别盼望这个4MHz的RC振动器必定会很规范，实践上它仍是一个RC振动器，它的振动频率是电压、温度的函数，也便是说这个振动频率会跟着电压和温度的改动而改动，仅仅经校对后的值更挨近4MHz算了，这在产品开发的一开端就要留意的。
责任编辑：ct
