关于数据采集的需求分析.docx

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关于数据采集的需求分析

需求分析说明书

专业：

集成电路

班级：

2011级2班

姓名：

杨丽娟1108040215

和

黄丽婷1108040228

小组成员：

杨丽娟黄丽婷

1•引言8

1.1编写目的8

1.2项目背景8

1.3定义9

1.4参考资料9

2•任务概述9

2.1目标9

2.2运行环境10

2.3条件与限制10

3.数据描述10

3.1动态数据10

3.2数据采集4

4.功能需求10

4.1功能划分10

4.2功能描述10

5.性能需求11

5.1数据精确度11

5.2时间特性11

5.3适应性11

6.运行需求12

6.1用户界面12

6.2硬件接口12

6.3软件接口12

6.4故障处理12

7.其它需求12

8.经简化后的要求

12

1引言

1.1编写目的

这次的编写目的是源于本次的课程设计，马老师布置任务为设计一个可以实时采集电压数

据的嵌入式开发板上的程序，要求我们分组完成课程设计。

于是为明确软件需求、安排项目

规划与进度、组织软件开发与测试，撰写本文档。

该文档是需求分析文档。

1.2项目背景

1.0有一数据采集器（程序中用采集ad转换器数据代替），要求采集ad转换器的数据操作。

现要求将操作采集的数据能够生成数据文件，并且将生成的文件上进行保存。

词语解释

交叉编译（cross-compilation）是指，在某个主机平台上（比如PC上）用交叉编译器编译出可在其他平台上（比如ARM上）运行的代码的过程。

交叉编译这个概念的出现和流行是和嵌入式系统的广泛发展同步的。

我们常用的计算机

软件，都需要通过编译的方式，把使用高级计算机语言编写的代码（比如C代码）编译

（compile）成计算机可以识别和执行的二进制代码。

比如，我们在Windows平台上，可

使用VisualC++开发环境，编写程序并编译成可执行程序。

这种方式下，我们使用PC平

台上的Windows工具开发针对Windows本身的可执行程序，这种编译过程称为native

compilation，中文可理解为本机编译。

然而，在进行嵌入式系统的开发时，运行程序的目标

平台通常具有有限的存储空间和运算能力，比如常见的ARM平台，其一般的静态存储空间

大概是16至U32MB，而CPU的主频大概在100MHz至U500MHz之间。

这种情况下，在ARM平台上进行本机编译就不太可能了，这是因为一般的编译工具链（compilationtool

chain）需要很大的存储空间，并需要很强的CPU运算能力。

为了解决这个问题，交叉编

译工具就应运而生了。

通过交叉编译工具，我们就可以在CPU能力很强、存储控件足够的

主机平台上（比如PC上）编译出针对其他平台的可执行程序。

1.3参考资料

《用户设计要求说明书》

《项目开发计划》

《嵌入式系统原理》

《接口与应用》

《嵌入式原理》

2•任务概述

2.1目标

将嵌入式机器的采集数据生成数据文件本机保存，并允许远程控制该采集并保存的数据，方

便用户的使用和远程数据监控。

总体功能要求如下：

（1）本机配备彩色触摸屏；

（2）允许本地生成文件；

（3）允许文件保存；

（4）仪器采集的数据可访问

（解释起来就是：

在本机与嵌入式机上都能对数据文件的保存，随时的（嵌入式机器）上传

或（计算机）下载文件的软件，且可通过网线或串口与嵌入式机联系起来，连着同步上传文

件。

）

2.2运行环境

操作系统：

linux操作系统、windows操作系统

运行环境：

嵌入式开发板、仪器控制界面软件，远程控制软件，终端，以及各种串口软件。

2.3条件与限制

1.远程监控数据必须安装交叉编译环境。

2.具体电压值在-2500mv到+2500mv之间。

采集精度在20位。

3.数据采集周期：

最快为1000ms采集一次。

3•数据描述

3.1数据采集

嵌入式控制面仪器板主要是通过串行通讯的串口实现对各个数据的采集，包括对ad转

换器数据的采集和相关参数的控制。

本地嵌入式系统通过以太网通信，实现远程控制和数据

的相互存储和处理。

3.2动态数据

在界面上点击电压，就会在显示屏上输出电压值。

4•功能需求

4.1功能划分

总体设计是设计的第一步，其目的是描述系统如何实现由系统定义规定的那些功能。

它

需要解决嵌入式系统的总体构架，从功能实现上对软硬件进行划分；在此基础上，选定处理

器和基本接口器件；根据系统的复杂程度确定是否使用操作系统，以及选择哪种操作系统；此外，还需要选择系统的开发环境、软件系统的总体架构设计等。

4.2功能描述

（1）、现在就是要把数据采集器的控制面板设置在嵌入式的板子上。

并在linux开发板

上可以运行。

（2）、利用终端来观测数据，或者下载数据文件。

（3）、用qt做个软件版面。

（4）、采集的数据还可以在qt界面上显示，或者在异地的查看数据，分析数据。

（5）、在本地还有远程的控制中，利用数据来检测采集仪器的数据情况。

5.性能需求

（1）、触摸屏为电阻触摸屏，大小根据厂家要求而定。

（2）、数据采集的量需要大以及准确性要高

（3）、分析后的数据保存

（4）、文件的命名是通过当地的当时的时间进行命名的，以便按时检查阅数据。

5.1数据精确度

（1）、ad转换器的数据在qt上用3为阿拉伯数字显示，有效范围为3位数字。

（2）、转数为整数，没有误差最大为3位数字。

5.2时间特性

（1）、刷新周期为1s刷新一次本地的数据。

采集数据为1000ms周期

（2）、仪器上传反应时间在控制在1000ms以下

5.3适应性

传输周期为1000ms

1.采集仪器适应在野外工作，但是工作时间受电池的影响。

2.不适应多个人同时操作控制界面。

3.Ad转换具体数据值在0到999之间。

采集精度在3位

6•运行需求

7.经简化后的要求

在老师的客观分析下，认为短时间内我们难以完成上述的命题，故对要求进行了相对

的简化，其简化的方面有，

（1）、嵌入式机只进行采集与本地保存即可。

（2）、本地计算机仅

需查看数据。

三、需求规格说明书

1•引言8

1.1编写目的8

1.2项目背景8

1.3定义9

1.4参考资料9

2•任务概述9

2.1目标9

2.2运行环境10

2.3条件与限制10

3.数据描述10

3.1静态数据错误！

未定义书签。

3.2动态数据10

3.3数据库介绍错误！

未定义书签。

3.4数据词典错误！

未定义书签。

3.5数据采集4

4.功能需求10

4.1功能划分10

4.2功能描述10

5.性能需求11

5.1数据精确度11

5.2时间特性11

5.3适应性11

6.运行需求12

6.1用户界面12

6.2硬件接口12

6.3软件接口12

6.4故障处理12

7.其它需求12

1.引言

1.1编写目的

这次的编写目的是源于本次的课程设计，马老师布置任务为设计一个可以采集电压值，电流

值，温度值且可刷新数据的嵌入式开发板上的程序，要求我们分组完成课程设计。

于是为明

确软件需求、安排项目规划与进度、组织软件开发与测试，撰写本文档。

1.2项目背景

1.0有一数据采集器（程序中用采集ad转换器数据代替），要求采集ad转换器的数据操作。

现要求将操作采集的数据能够生成数据文件，并且将生成的文件进行保存，以便于随时随地的观察数据。

1.3定义

【列出文当中所用到的专门术语的定义和缩写词的原文。

】

交叉编译（cross-compilation）是指，在某个主机平台上（比如PC上）用交叉编译器编译出可在其他平台上（比如ARM上）运行的代码的过程。

交叉编译这个概念的出现和流行是和嵌入式系统的广泛发展同步的。

我们常用的计算机

软件，都需要通过编译的方式，把使用高级计算机语言编写的代码（比如C代码）编译

（compile）成计算机可以识别和执行的二进制代码。

比如，我们在Windows平台上，可

使用VisualC++开发环境，编写程序并编译成可执行程序。

这种方式下，我们使用PC平

台上的Windows工具开发针对Windows本身的可执行程序，这种编译过程称为native

compilation，中文可理解为本机编译。

然而，在进行嵌入式系统的开发时，运行程序的目标

平台通常具有有限的存储空间和运算能力,比如常见的ARM平台，其一般的静态存储空间

大概是16至U32MB，而CPU的主频大概在100MHz至U500MHz之间。

这种情况下，在ARM平台上进行本机编译就不太可能了，这是因为一般的编译工具链（compilationtool

chain）需要很大的存储空间，并需要很强的CPU运算能力。

为了解决这个问题，交叉编

译工具就应运而生了。

通过交叉编译工具，我们就可以在CPU能力很强、存储控件足够的

主机平台上（比如PC上）编译出针对其他平台的可执行程序。

1.4参考资料

《用户设计要求说明书》

《嵌入式系统原理》

《接口与应用》

《嵌入式原理》

2•任务概述

2.1目标

将嵌入式机器的采集数据生成数据文件本机保存，并允许远程控制该采集并保存的数据，方

便用户的使用和远程数据监控。

总体功能要求如下：

（1）本机配备彩色触摸屏；

（2）允许本地生成文件；

（3）仪器采集的数据可远程访问，操作等；

（解释起来就是：

在本机与嵌入式机上都能对数据文件保存，随时的（嵌入式机器）上传或

（计算机）下载文件的软件，且可通过网线或串口与嵌入式机联系起来，连着同步上对文件

进行操作。

）

2.2运行环境

操作系统：

linux操作系统、windows操作系统

运行环境：

嵌入式开发板、仪器控制界面软件，远程控制软件，终端，以及各种串口软件。

2.3条件与限制

4.具体电压值在-2500mv到+2500mv之间。

采集精度在20位。

5.数据采集周期：

最快为1000ms采集一次。

3没有测量温度的工具。

3•数据描述

3.1数据采集

嵌入式控制面仪器板主要是通过串行通讯的串口实现对各个数据的采集，包括对ad转

换器数据的采集和相关参数的控制。

3.2动态数据

当在操作界面点击电压值时，就会采集到当前的电压值。

4•功能需求

4.1功能划分

总体设计是设计的第一步，其目的是描述系统如何实现由系统定义规定的那些功能。

它

需要解决嵌入式系统的总体构架，从功能实现上对软硬件进行划分；在此基础上，选定处理

器和基本接口器件；根据系统的复杂程度确定是否使用操作系统，以及选择哪种操作系统；此外，还需要选择系统的开发环境、软件系统的总体架构设计等。

4.2功能描述

（1）、现在就是要把数据采集器的控制面板设置在嵌入式的板子上。

并在linux开发板

上可以运行。

（2）、至于远程检测的控制系统，利用计算机来观测数据。

（3）、用qt做个软件版面。

（4）、采集的数据还可以在qt界面上显示，或者在异地的查看数据，分析数据。

（5）、在本地还有远程的控制中，利用数据来检测采集仪器的数据情况。

（6）针对串口通讯，实现一定的通讯协议，完成数据传输。

•性能需求

（1）、触摸屏为电阻触摸屏，大小根据厂家要求而定。

（2）、数据采集的量需要大以及准确性要高

（3）、分析后的数据存入文件夹。

（4）、文件的命名是按用户自己定义的来命名。

5.1数据精确度

（1）、ad转换器的数据在qt上用3为阿拉伯数字显示，有效范围为3位数字。

（2）、转数为整数，没有误差最大为3位数字。

5.2时间特性

（1）、刷新周期为1s刷新一次本地的数据。

采集数据为1000ms周期

（2）、仪器上传反应时间在控制在1000ms以下

5.3适应性

4.不适应多个人同时操作控制界面。

5.Ad转换具体数据值在0到999之间。

采集精度在3位

6.运行需求

6.1用户界面

采用的是用QT编写的用户界面，输出时直接在界面显示屏上显示。

6.2硬件接口

网线和窗口的接口。

6.3软件接口

6.4故障处理

运行程序时可能存在没有杀死的进程，这是要通过控制端杀死进程。

.7.经简化后的要求

在老师的客观分析下，认为短时间内我们难以完成上述的命题，故对要求进行了相对

的简化，其简化的方面有，

（1）、嵌入式机只进行采集与本地保存

（2）、本地计算机可以操

控数据的写入。