28. Понятия: микроконтроллерная система (мкс) и микроконтроллерное устройство (мку). Основные этапы разработки мкс.

Микроконтроллерное устройство (МКУ) – это функционально и конструктивно законченное изделие, представляющее собой схемно-конструктивное соединение нескольких микросхем, включая микроконтроллер, предназначенное для выполнения одной-двух из следующих функций: получение, обработка, передача информации и управление. МКУ функционирует, как правило, в составе какой-либо технической системы.

Микроконтроллерной системой (МКС) называется аналогичное изделие, реализующее весь набор указанных функций. МКС обычно выполняет функции управления некоторым объектом, она выдает управляющие воздействия на объект в соответствии с реализуемым законом управления.

Как видно из этих определений, разница между понятием МКС и МКУ очень условна и зависит, в основном, от набора выполняемых функций.

Термин микроконтроллерная система (МКС) является более общим, чем термин микроконтроллерное устройство (МКУ).

Основные этапы разработки МКС

Начальным этапом разработки МКС является составление технического задания. Техническое задание (ТЗ) состоит из набора требований, которые должна выполнять проектируемая МКС. На этом этапе из общей задачи, часто поставленной абстрактно и независимо от техники ее реализации, формируются конкретные четкие технические требования к МКС и выполняемые функции на основе принятых для технического описания терминов и определений параметров, характеристик и режимов работы.

На основании технического задания и требований пользователя составляется функциональная спецификация на МКС, которая определяет выполняемые системой функции. Она включает в себя описание форматов входных и выходных данных, а также внешние условия, которые определяют действия МКС. Функциональная спецификация и требования пользователя являются критериями оценки функционирования МКС после завершения проектирования.

Далее следует этап разработки алгоритма управления. Он является очень ответственным, поскольку ошибки данного этапа обычно обнаруживаются только при испытаниях законченного изделия и приводят к необходимости переработки всей системы. При разработке алгоритма обычно определяется, какие функции МКС будут реализованы аппаратными средствами, а какие – программным обеспечением.

При выборе типа МК обычно учитываются следующие основные характеристики: быстродействие, объем памяти программ и данных, количество линий ввода/вывода, наличие и возможность и периферийных устройств, требования к источнику питания и энергопотребление в различных режимах.

Следующим этапом является разработка архитектуры МКС, на котором окончательно определяется состав имеющихся и подлежащих разработке аппаратных модулей, протоколы обмена между ними.

Далее следует этап комплексной отладки аппаратных средств и программного обеспечения МКС. Хотя аппаратные и программные средства в отдельности проходят этапы, которые тоже называются отладкой, комплексная, являющаяся наиболее сложным этапом, осуществляется при непосредственном взаимодействии и взаимосвязи программных и аппаратных средств, т.е. рабочей программы и прототипа аппаратуры МКС. Основной задачей на этом этапе является объединение или, по-другому, интегрирование аппаратных и программных средств МКС.

После выполнения этапа комплексной отладки аппаратных и программных средств отлаженная программа заносится с помощью программатора в энергонезависимую память МК, и прототипная МКС может быть испытана в рабочих условиях с подключением полного набора внешних устройств