大規(guī)模集成電路-05資料

1、大規(guī)模集成電路(jchng-dinl)張 俊共六十九頁(yè)系統(tǒng)(xtng)級(jí)設(shè)計(jì)需求(xqi)需求分析需求規(guī)格系統(tǒng)設(shè)計(jì)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)系統(tǒng)規(guī)格軟件規(guī)格硬件規(guī)格軟件設(shè)計(jì)C功能設(shè)計(jì)RTL邏輯設(shè)計(jì)GATE版圖設(shè)計(jì)可測(cè)性設(shè)計(jì)GDSTEST Pattern制造、測(cè)試、封裝regreg+reg2共六十九頁(yè)本講的內(nèi)容(nirng)1 系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)的背景2 需求規(guī)格定義的概要3 需求規(guī)格定義的方法4 系統(tǒng)規(guī)格描述語(yǔ)言與設(shè)計(jì)方法5 體系結(jié)構(gòu)構(gòu)成(guchng)要素6 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法7 體系結(jié)構(gòu)描述語(yǔ)言 第五講 系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)3共六十九頁(yè)本講的內(nèi)容(nirng)1 系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)的背景2 需求規(guī)格(gug)定義的概要3 需求

2、規(guī)格定義的方法4 系統(tǒng)規(guī)格描述語(yǔ)言與設(shè)計(jì)方法5 體系結(jié)構(gòu)構(gòu)成要素6 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法7 體系結(jié)構(gòu)描述語(yǔ)言 第五講 系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)4共六十九頁(yè)信息(xnx)社會(huì)與嵌入式系統(tǒng)人工衛(wèi)星火箭管制系統(tǒng)電話(huà)/FAX手機(jī)/PHSPDA游戲機(jī)電動(dòng)汽車(chē)等電視，空調(diào)、冰箱、洗衣機(jī)電飯煲，微波爐，烤箱打印機(jī)，復(fù)印機(jī)，掃描儀打字機(jī)電梯，消防報(bào)警系統(tǒng)中央空調(diào)，照明系統(tǒng)視頻監(jiān)視系統(tǒng)數(shù)字車(chē)床，工業(yè)機(jī)器人馬達(dá)控制設(shè)備，自動(dòng)倉(cāng)庫(kù)自動(dòng)販賣(mài)機(jī)，POSATM，安全監(jiān)視系統(tǒng)超級(jí)計(jì)算機(jī)服務(wù)器，工作站 平板電腦家電辦公設(shè)備數(shù)字家電建筑系統(tǒng)工業(yè)設(shè)備醫(yī)療設(shè)備商業(yè)設(shè)備周邊/網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運(yùn)輸設(shè)備汽車(chē)廣域網(wǎng)設(shè)備通信設(shè)備IC卡計(jì)算機(jī)建筑5共六十九頁(yè)嵌入式系統(tǒng)

3、(xtng)應(yīng)用領(lǐng)域汽車(chē)控制設(shè)備發(fā)動(dòng)機(jī)ECU安全氣囊汽車(chē)網(wǎng)絡(luò)路由器網(wǎng)關(guān)集線(xiàn)器網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備手機(jī)藍(lán)牙數(shù)字AV，DSC，DTV，DVD，TFT數(shù)字信息處理設(shè)備顯示器存儲(chǔ)設(shè)備導(dǎo)航系統(tǒng)ITS家庭網(wǎng)絡(luò)手持?jǐn)?shù)字設(shè)備家庭搭載微處理器的個(gè)數(shù)：40高級(jí)車(chē)：100個(gè)大眾車(chē)：50個(gè)汽車(chē)搭載微處理器的個(gè)數(shù)：6共六十九頁(yè)嵌入式系統(tǒng)(xtng)的定義 系統(tǒng)：組織、制度(zhd)、體系。 嵌入式系統(tǒng)（Embedded System：被嵌入在各種設(shè)備中，擔(dān)負(fù)控制作用的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（嵌入式設(shè)備控制系統(tǒng)）。 從工廠(chǎng)機(jī)械設(shè)備的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)到搭載微處理器的電飯煲都可以稱(chēng)為嵌入式系統(tǒng)。 所具有的處理功能事先已經(jīng)確定，用戶(hù)基本上不能再更改

4、功能的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。某個(gè)嵌入式系統(tǒng)往往面向某個(gè)特定應(yīng)用領(lǐng)域，故可以采用適合該領(lǐng)域的最優(yōu)化配置。7共六十九頁(yè)嵌入式系統(tǒng)(xtng)的構(gòu)成人外部輸入外部輸出音響顯示器存儲(chǔ)介質(zhì)等馬達(dá)等話(huà)筒攝像機(jī)存儲(chǔ)介質(zhì)廣播等溫度計(jì)加速度計(jì)等多媒體控制能源環(huán)境其它系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理調(diào)制調(diào)諧 安全（認(rèn)證，加密等）傳感器加密加密認(rèn)證顯示設(shè)定處理8共六十九頁(yè)嵌入式系統(tǒng)(xtng)的要求要求說(shuō)明1. 低成本針對(duì)特定應(yīng)用領(lǐng)域最優(yōu)化2. 低功耗移動(dòng)設(shè)備、節(jié)省能源領(lǐng)域3. 高可靠性涉及人身安全、社會(huì)安全的控制系統(tǒng)4. 實(shí)時(shí)性實(shí)時(shí)控制設(shè)備領(lǐng)域5. Time to Market及時(shí)滿(mǎn)足市場(chǎng)需求6. 使用環(huán)境條件苛刻條件（溫度/震動(dòng)等）下保證正

5、常運(yùn)行7.空間尺寸的制約大小，重量的制約8.易操作性遠(yuǎn)程維護(hù)9共六十九頁(yè)嵌入式系統(tǒng)(xtng)和SOC的關(guān)系嵌入式系統(tǒng)(xtng)的典型案例針對(duì)特定應(yīng)用領(lǐng)域的系統(tǒng)優(yōu)化SOC(System On Chip)系統(tǒng)規(guī)格HW規(guī)格SW規(guī)格體系結(jié)構(gòu)1.性能優(yōu)先2.成本優(yōu)先3.功耗優(yōu)先4.開(kāi)發(fā)周期優(yōu)先5.可靠性?xún)?yōu)先 產(chǎn)品化需求規(guī)格MemoryMemory10共六十九頁(yè)例1：多媒體處理(chl)SOCMemory（64bit)視頻設(shè)備視頻處理模塊RISC模塊并行處理器DSP模塊LSD音頻接口視頻輸出視頻輸入過(guò)濾器過(guò)濾器圖形處理器DebugI/FMemoryI/F外部I/FBusBridge指令RAM數(shù)據(jù)RAM

6、BusBridge數(shù)據(jù)RAM指令RAM規(guī)格H.320,H.324門(mén)數(shù)3164Kgates視頻接口NTSC，PAL電源電壓1.8V（內(nèi)部），3.3V（I/O)視頻編解碼H.261,H.263,MPEG-4芯片面積10.5x10.5mm2最大幀頻30FPS功耗1.2W解復(fù)用方案H.221,H.223封裝336pinPBGA傳輸速度最大384Kbps工藝0.18um 4-metal CMOS芯片照片(zhopin)（三菱電機(jī)）11共六十九頁(yè)例2：手機(jī)(shu j)SOC芯片照片 （三菱電機(jī)）Block DiagramPowerUp混頻FilterRFSwitch前置放大混頻放大電源管理PCMCODE

7、C鍵盤(pán)音頻CODECTDMA基帶處理各LSI控制協(xié)議控制人際界面12共六十九頁(yè)軟硬件的比重(bzhng)根據(jù)硬件化的目的（高性能化、小型化、低功耗化、降低成本、知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)等）、系統(tǒng)規(guī)模/性能、量產(chǎn)規(guī)模、彈性設(shè)計(jì)要求、開(kāi)發(fā)周期等確定實(shí)現(xiàn)方法！需求規(guī)格高速?gòu)椥缘凸牡统杀?3共六十九頁(yè)軟硬件的比重(bzhng)HWSW性能優(yōu)先優(yōu)點(diǎn)：專(zhuān)用處理電路可提高性能缺點(diǎn)：成本增加缺點(diǎn)：提高主頻會(huì)導(dǎo)致功耗增加成本優(yōu)先優(yōu)點(diǎn)：量產(chǎn)規(guī)模大時(shí)成本降低缺點(diǎn)：量產(chǎn)規(guī)模小時(shí)成本增加優(yōu)點(diǎn)：可使用已經(jīng)大規(guī)模量產(chǎn)化的CPU；統(tǒng)一的開(kāi)發(fā)環(huán)境功耗優(yōu)先優(yōu)點(diǎn)：和SW相比，可以以較低主頻實(shí)現(xiàn)同樣的功能，功耗低；只需要對(duì)需要的部分供電。缺點(diǎn)

8、：和HW相比，主頻很高，而且未使用的部分也消耗電力彈性設(shè)計(jì)優(yōu)先缺點(diǎn)：改變芯片需要改版。優(yōu)點(diǎn)：用FPGA實(shí)現(xiàn)可提供一定彈性，但成本高優(yōu)點(diǎn)：變更容易缺點(diǎn)：知識(shí)產(chǎn)權(quán)保護(hù)困難開(kāi)發(fā)周期優(yōu)先缺點(diǎn)：開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)優(yōu)點(diǎn)：可IP復(fù)用優(yōu)點(diǎn)：開(kāi)發(fā)周期短，可以使用軟件IP14共六十九頁(yè)本講的內(nèi)容(nirng)1 系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)的背景2 需求規(guī)格(gug)定義的概要3 需求規(guī)格定義的方法4 系統(tǒng)規(guī)格描述語(yǔ)言與設(shè)計(jì)方法5 體系結(jié)構(gòu)構(gòu)成要素6 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法7 體系結(jié)構(gòu)描述語(yǔ)言 第五講 系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)15共六十九頁(yè)所謂(suwi)需求 顧客為了解決問(wèn)題或達(dá)到某種目的所需具備(jbi)的必要條件或能力。 為了符合合同、標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范或其它

9、正式文件，系統(tǒng)或系統(tǒng)構(gòu)成組件所需具備的條件或能力。 將上面兩條中的條件或能力進(jìn)行文檔化的結(jié)果。16共六十九頁(yè)需求規(guī)格(gug)、系統(tǒng)規(guī)格(gug)、體系結(jié)構(gòu)規(guī)格(gug) 需求規(guī)格（Requirement Specification） 詳細(xì)描述系統(tǒng)顧客或用戶(hù)所關(guān)心的內(nèi)容，包括系統(tǒng)的功能及必須(bx)滿(mǎn)足的制約(系統(tǒng)制約及組織制約）。 系統(tǒng)規(guī)格（System Specification） 與系統(tǒng)邊界定義及系統(tǒng)與環(huán)境之間相互作用的信息定義相關(guān)的內(nèi)容。在這個(gè)規(guī)格中，系統(tǒng)以黑盒子的方式體現(xiàn)出來(lái)。 體系結(jié)構(gòu)規(guī)格（Architecture Specification） 從高層次的視點(diǎn)來(lái)觀(guān)察系統(tǒng)的內(nèi)部設(shè)計(jì)，

10、所表現(xiàn)的內(nèi)容。17共六十九頁(yè)需求(xqi)分析例：電飯煲的變遷上個(gè)世紀(jì)30年代(nindi)上個(gè)世紀(jì)70年代現(xiàn)在方便、便利更多更復(fù)雜的功能對(duì)人友好對(duì)環(huán)境友好18共六十九頁(yè)系統(tǒng)(xtng)需求概況 環(huán)境(hunjng)問(wèn)題 產(chǎn)品責(zé)任 通用性設(shè)計(jì) 信息家電 無(wú)處不在的計(jì)算機(jī) 服務(wù)設(shè)計(jì)19共六十九頁(yè)環(huán)境(hunjng)問(wèn)題【問(wèn)題(wnt)】 對(duì)人體的影響 環(huán)境荷爾蒙、病態(tài)建筑綜合癥等 對(duì)地球環(huán)境的影響 污染、溫暖化、垃圾等【對(duì)應(yīng)】 ISO14000s 家電回收20共六十九頁(yè)產(chǎn)品(chnpn)責(zé)任（Product Liability） 產(chǎn)品責(zé)任又稱(chēng)產(chǎn)品侵權(quán)損害賠償責(zé)任，是指產(chǎn)品存在可能危及人身、財(cái)產(chǎn)安

11、全的不合理危險(xiǎn)，造成消費(fèi)者人身或者除缺陷產(chǎn)品以外(ywi)的其他財(cái)產(chǎn)損失后，缺陷產(chǎn)品的生產(chǎn)者、銷(xiāo)售者應(yīng)當(dāng)承擔(dān)的特殊的侵權(quán)法律責(zé)任。 缺陷 指產(chǎn)品缺少通常所應(yīng)該具有的安全性。 設(shè)計(jì)上的缺陷。 制造上的缺陷。 警告標(biāo)識(shí)上的缺陷。21共六十九頁(yè)通用性設(shè)計(jì)(shj)（Universal Design） 定義(dngy)：產(chǎn)品與環(huán)境的設(shè)計(jì)應(yīng)該適合所有人的使用，而不需要進(jìn)行額外的改編和特殊化的設(shè)計(jì)以適合特定需要。 - Ron Mace ( North Carolina University -The Center for Universal Design ) 通用性設(shè)計(jì)七原則 一、公平性原則 二、使用可變

12、性原則 三、簡(jiǎn)單直觀(guān)原則 四、信息可覺(jué)察性原則五、容錯(cuò)性原則六、低體力消耗原則七、尺度空間可接近使用原則22共六十九頁(yè)信息家電（Information Appliance） D.A. Norman, Invisible Computer 計(jì)算機(jī)通常使用比較困難，且隨著IT技術(shù)的進(jìn)化而不斷演變。因此，計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)該以人為本，最終將計(jì)算機(jī)技術(shù)與傳統(tǒng)(chuntng)家電相結(jié)合，發(fā)展為信息家電的形式。 信息家電更多的指帶有嵌入式處理器的小型家用(個(gè)人用)信息(xnx)設(shè)備，它的基本特征是與網(wǎng)絡(luò)(主要指互聯(lián)網(wǎng))相連而有一些具體功能，可以是成套產(chǎn)品，也可以是一個(gè)輔助配件。23開(kāi)發(fā)過(guò)程要從以技術(shù)為中心的設(shè)

13、計(jì)過(guò)程向以人為本的設(shè)計(jì)過(guò)程轉(zhuǎn)變共六十九頁(yè)無(wú)處不在的計(jì)算機(jī)（ Ubiquitous Computer） Mark，Weiser， Xerox 將計(jì)算機(jī)嵌入到環(huán)境或日常工具中去的，能夠使人更自然的和計(jì)算機(jī)交互。其顯著目標(biāo)之一則是使得計(jì)算機(jī)設(shè)備可以感知周?chē)沫h(huán)境變化，從而根據(jù)環(huán)境的變化做出自動(dòng)的基于用戶(hù)(yngh)需要或者設(shè)定的行為。 三種(sn zhn)特性：1.無(wú)所不在的技術(shù)，意指技術(shù)和環(huán)境融為一體。2. 滲透式技術(shù)，即無(wú)縫式整合科技。3.可攜帶的。24共六十九頁(yè)服務(wù)(fw)設(shè)計(jì)（Service Design） 與網(wǎng)絡(luò)通信的結(jié)合(jih) 通過(guò)Web的信息傳輸、共享等 統(tǒng)一解決方案 與社會(huì)基干系

14、統(tǒng)的結(jié)合 基于藍(lán)牙通信的網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)等 ITS（Intelligent Transfer system）等等 25共六十九頁(yè)本講的內(nèi)容(nirng)1 系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)的背景2 需求規(guī)格定義的概要3 需求規(guī)格定義的方法(fngf)4 系統(tǒng)規(guī)格描述語(yǔ)言與設(shè)計(jì)方法5 體系結(jié)構(gòu)構(gòu)成要素6 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法7 體系結(jié)構(gòu)描述語(yǔ)言 第五講 系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)26共六十九頁(yè)需求(xqi)規(guī)格確定過(guò)程1.理解顧客的需求，制定面向顧客的設(shè)計(jì)流程2.理解顧客的使用狀況3.描述顧客的要求事項(xiàng)4.創(chuàng)建設(shè)計(jì)概念或原型5.評(píng)估原型是否滿(mǎn)足顧客的要求評(píng)估設(shè)計(jì)使用狀況要求事項(xiàng) RESPECT (Requirements Engineering

15、 and Specification in Telematics)： European Usability Support Centers的HUSAT研究所開(kāi)發(fā)的需求(xqi)規(guī)格定義方法。ISO1340727共六十九頁(yè)需求規(guī)格(gug)確定過(guò)程的階段1評(píng)估設(shè)計(jì)使用狀況要求事項(xiàng)1.1 項(xiàng)目摘要1.2 確定用戶(hù)及相關(guān)人員1.3 確定用戶(hù)特性1.4 描述技術(shù)環(huán)境1.5 描述物理環(huán)境1.6 描述社會(huì)組織環(huán)境1.7 確定用戶(hù)目標(biāo)和任務(wù)1.8 分析現(xiàn)在的任務(wù)過(guò)程1.9 分析現(xiàn)有系統(tǒng)及競(jìng)爭(zhēng)系統(tǒng) 1.10 創(chuàng)建系統(tǒng)概念 1.11 實(shí)施專(zhuān)家評(píng)審28共六十九頁(yè)項(xiàng)目(xingm)摘要（1.1）項(xiàng)目摘要項(xiàng)目確認(rèn)事項(xiàng)

16、系統(tǒng)名稱(chēng)易用性高的全新ATM系統(tǒng)功能取款、存款、匯款、還貸、兌換等等項(xiàng)目目標(biāo)通過(guò)ATM，擴(kuò)展金融服務(wù)范圍及區(qū)域；通過(guò)ATM，提高金融服務(wù)的效率及可靠性；提供安全的金融服務(wù)。市場(chǎng)定位金融機(jī)關(guān)用戶(hù)層普通用戶(hù)，包括殘疾人士及老年人。開(kāi)發(fā)意圖在競(jìng)爭(zhēng)激烈的ATM市場(chǎng)、擴(kuò)展ATM的使用方法。系統(tǒng)使用方法按照屏幕的指示，通過(guò)鍵盤(pán)輸入。同時(shí)考慮其它輸入方法（語(yǔ)音識(shí)別、遠(yuǎn)程控制等）和輸出方法（音頻、點(diǎn)字顯示器等）。29共六十九頁(yè)確定用戶(hù)及相關(guān)(xinggun)人員（1.2）用戶(hù)及相關(guān)人員系統(tǒng)名稱(chēng)：易用性高的全新ATM用戶(hù)在系統(tǒng)中的作用及對(duì)應(yīng)系統(tǒng)使用方法銀行顧客銀行工作人員維護(hù)人員使用ATM，接受金融服務(wù)。錢(qián)幣的

17、補(bǔ)充及收集，一般故障的維護(hù)。6月一次的安全檢查及嚴(yán)重故障的維護(hù)。相關(guān)人員在系統(tǒng)中的作用及對(duì)應(yīng)系統(tǒng)使用方法銀行宣傳部門(mén)參與決定ATM空閑狀態(tài)時(shí)顯示何種廣告信息。30共六十九頁(yè)確定用戶(hù)(yngh)特性（1.3）用戶(hù)團(tuán)體的特性系統(tǒng)名稱(chēng)：易用性高的全新ATM用戶(hù)團(tuán)體：一般市民用戶(hù)特性可能存在的用戶(hù)要求年齡層：18歲以上進(jìn)行男女相同數(shù)量的用戶(hù)測(cè)試。教育水平：包括所有教育層次既是用戶(hù)只有少許的閱讀能力，也要使得其能夠使用。身體上的限制，包括四肢及視覺(jué)障礙等等保證系統(tǒng)鍵盤(pán)及顯示器設(shè)置在合適的高度；使用簡(jiǎn)單的輸入裝置；使用鍵盤(pán)時(shí)，鍵要大；要能提供其它的輸入方法。31共六十九頁(yè)描述(mio sh)技術(shù)環(huán)境（1.

18、4）技術(shù)環(huán)境系統(tǒng)名稱(chēng)：易用性高的全新ATM用戶(hù)團(tuán)體：一般市民技術(shù)的制約條件用戶(hù)要求事項(xiàng)人機(jī)交互的硬件提供新服務(wù)的標(biāo)準(zhǔn)裝備必要的場(chǎng)合使用觸摸顯示屏必要的場(chǎng)合提供聲音輸入輸出的喇叭及麥克風(fēng)必須結(jié)實(shí)接口要素或鍵的排列要符合習(xí)慣或標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)支援的關(guān)聯(lián)機(jī)器系統(tǒng)死機(jī)時(shí)通知維護(hù)人員的電話(huà)機(jī)有必要設(shè)置系統(tǒng)發(fā)生嚴(yán)重故障時(shí)自動(dòng)通知維護(hù)人員的裝置提供必要的與服務(wù)內(nèi)容相關(guān)的紙質(zhì)憑證新ATM機(jī)的使用說(shuō)明書(shū)必須有與主要業(yè)務(wù)相關(guān)的操作說(shuō)明32共六十九頁(yè)描述物理(wl)環(huán)境（1.5）物理環(huán)境系統(tǒng)名稱(chēng)：易用性高的全新ATM用戶(hù)團(tuán)體：一般市民物理環(huán)境的特征潛在的用戶(hù)要求溫度、大氣條件、濕度等設(shè)備需要在以下條件下保證工作：溫度：-

19、10C - +40C濕度：55%-90%、下雨視覺(jué)環(huán)境：白天及晚上使用，太陽(yáng)光可能被反射到畫(huà)面上盡可能避免會(huì)讓太陽(yáng)光發(fā)射到畫(huà)面的場(chǎng)所；為了便于夜間使用，需設(shè)置照明器具用戶(hù)的姿勢(shì)：通常站著使用，也要保證坐在輪椅上的用戶(hù)使用。高度需能保證至少80%的使用輪椅的用戶(hù)能夠觸及。33共六十九頁(yè)描述社會(huì)組織(zzh)環(huán)境（1.6）社會(huì)組織環(huán)境系統(tǒng)名稱(chēng)：易用性高的全新ATM用戶(hù)團(tuán)體：一般市民社會(huì)組織環(huán)境的特征潛在的用戶(hù)要求信息技術(shù)政策：所有的銀行分店都設(shè)置ATM機(jī)，為了降低人工成本，應(yīng)該推廣使用ATM。銀行工作人員任何時(shí)候都需能夠提供與ATM使用方法相關(guān)的建議。令人不安的場(chǎng)合：排長(zhǎng)隊(duì)等待的場(chǎng)合如果用戶(hù)不方便

20、繼續(xù)操作或感受到不安時(shí)，隨時(shí)都能保證用戶(hù)終止操作。安全性：可能發(fā)生盜竊或搶劫提供報(bào)警裝置個(gè)人隱私：讓他人看見(jiàn)用戶(hù)的資金信息或密碼的危險(xiǎn)設(shè)置遮擋物，以免他人看見(jiàn)用戶(hù)的操作內(nèi)容。34共六十九頁(yè)確定用戶(hù)目標(biāo)(mbio)及任務(wù)（1.7）用戶(hù)目標(biāo)及任務(wù)系統(tǒng)名稱(chēng)：易用性高的全新ATM用戶(hù)團(tuán)體：一般市民目標(biāo)用戶(hù)目標(biāo)1：保證金融服務(wù)能夠迅速、安全地執(zhí)行銀行顧客目標(biāo)2：補(bǔ)充現(xiàn)金銀行工作人員目標(biāo)3：補(bǔ)充紙張銀行工作人員目標(biāo)4：機(jī)器故障時(shí)發(fā)出通知銀行顧客及工作人員目標(biāo)5：維修機(jī)器故障銀行工作人員及維護(hù)人員35共六十九頁(yè)分析現(xiàn)有(xin yu)的任務(wù)過(guò)程（1.8）現(xiàn)有過(guò)程用戶(hù)團(tuán)體：一般市民目標(biāo)1：保證金融服務(wù)能夠迅速

21、、安全地執(zhí)行任務(wù)步驟問(wèn)題潛在的用戶(hù)要求1.排隊(duì)等候2.插入銀行卡插錯(cuò)卡卡上設(shè)置插入方向標(biāo)識(shí)；在顯示畫(huà)面上以圖像或動(dòng)畫(huà)的方式提示。6.選擇是否需要打印憑證沒(méi)有紙了7.取卡不能吐卡8.取現(xiàn)金或憑證現(xiàn)金或憑證不出來(lái)；金額不對(duì)；用戶(hù)受到他人威脅，被搶走現(xiàn)金設(shè)置可登記出問(wèn)題時(shí)間的輸入鍵；設(shè)置監(jiān)控?cái)z像機(jī)。36共六十九頁(yè)分析(fnx)現(xiàn)有系統(tǒng)及競(jìng)爭(zhēng)系統(tǒng)（1.8）現(xiàn)有系統(tǒng)與競(jìng)爭(zhēng)系統(tǒng)的比較系統(tǒng)名稱(chēng)：易用性高的全新ATM具體目標(biāo)參考系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)目標(biāo)1：保證金融服務(wù)能夠迅速、安全地執(zhí)行A公司的ATM機(jī)防眩光屏幕小鍵盤(pán)目標(biāo)2：補(bǔ)充現(xiàn)金B(yǎng)公司的ATM機(jī)現(xiàn)金快用完時(shí)提前通知目標(biāo)3：補(bǔ)充紙張C公司的ATM機(jī)紙張快用完時(shí)提前

22、通知目標(biāo)4：機(jī)器故障時(shí)發(fā)出通知D公司的ATM機(jī)目標(biāo)5：維修機(jī)器故障E公司的ATM機(jī)逐步診斷系統(tǒng)37共六十九頁(yè)創(chuàng)建系統(tǒng)(xtng)概念（1.9）系統(tǒng)概念系統(tǒng)名稱(chēng)：易用性高的全新ATM具體目標(biāo)設(shè)計(jì)概念說(shuō)明目標(biāo)1：保證金融服務(wù)能夠迅速、安全地執(zhí)行語(yǔ)音系統(tǒng)的提示雖然成本增加，但是對(duì)盲人有幫助入門(mén)Q&A有效的注意，但是可能降低系統(tǒng)交互速度目標(biāo)2：補(bǔ)充現(xiàn)金即使在操作中也能夠簡(jiǎn)單地補(bǔ)充現(xiàn)金可能造成系統(tǒng)電氣故障，不建議。目標(biāo)3：補(bǔ)充紙張作中也能夠簡(jiǎn)單地補(bǔ)充紙張可能造成系統(tǒng)電氣故障，不建議。目標(biāo)5：維修機(jī)器故障即使專(zhuān)業(yè)維護(hù)人員不到場(chǎng)，銀行工作人員也能修理有考慮的余地，但是會(huì)增大銀行工作人員的負(fù)擔(dān)。38共六十九頁(yè)

23、實(shí)施專(zhuān)家(zhunji)評(píng)審（1.10） 與需求規(guī)格(gug)相關(guān)的專(zhuān)家 人機(jī)互動(dòng)：人文科學(xué)專(zhuān)業(yè)人員（人體工程學(xué)、心理學(xué)、社會(huì)學(xué)等） 商業(yè)：市場(chǎng)、營(yíng)業(yè)、策劃等 技術(shù)：設(shè)計(jì)39共六十九頁(yè)需求(xqi)規(guī)格確定過(guò)程的階段2評(píng)估設(shè)計(jì)使用狀況要求事項(xiàng)2.1 制定一般性的通用目標(biāo)及 指導(dǎo)方針2.2 設(shè)計(jì)制約條件的明確化2.3 任務(wù)方案的明確化2.4 新任務(wù)流程的建議2.5 原型的制作2.6 原型的用戶(hù)測(cè)試2.7 性?xún)r(jià)比審查40共六十九頁(yè)制定一般性的通用(tngyng)目標(biāo)及指導(dǎo)方針（2.1）一般可用性目標(biāo)系統(tǒng)名稱(chēng)：易用性高的全新ATM用戶(hù)團(tuán)體：一般市民可用性目標(biāo)與目標(biāo)相關(guān)的用戶(hù)要求有效性：任務(wù)完成的數(shù)量

24、及品質(zhì)正確實(shí)施用戶(hù)任務(wù)效率性：與專(zhuān)門(mén)人員操作時(shí)間的比較用戶(hù)期待能夠盡快熟悉使用，反應(yīng)時(shí)間越長(zhǎng)越會(huì)不耐煩直觀(guān)性：最低限提示即能完成任務(wù)的可能性如果不能直觀(guān)操作，可能會(huì)失去新的用戶(hù)用戶(hù)控制權(quán)：用戶(hù)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，掌控操作過(guò)程的能力用戶(hù)需要確信自己能夠操作系統(tǒng)，即使發(fā)生意外情況也能妥當(dāng)處理41共六十九頁(yè)設(shè)計(jì)(shj)制約條件的明確化（2.2）制約條件系統(tǒng)名稱(chēng)：易用性高的全新ATM用戶(hù)團(tuán)體：一般市民假定系統(tǒng)作為現(xiàn)金存取款機(jī)使用。畫(huà)面尺寸為標(biāo)準(zhǔn)的10英寸，支持640 x480的解像度。畫(huà)面上設(shè)置8個(gè)軟鍵盤(pán)的輸入鍵，左右兩側(cè)各4個(gè)。鍵盤(pán)上的鍵為16個(gè)一下，組合任意。鍵的顏色任意。42共六十九頁(yè)任務(wù)(rn

25、wu)方案的明確化（2.3）任務(wù)方案系統(tǒng)名稱(chēng)：易用性高的全新ATM用戶(hù)團(tuán)體：一般市民方案任務(wù)目標(biāo)用戶(hù)插入卡，輸入密碼，選擇取款，輸入金額，提取現(xiàn)金、卡及憑證經(jīng)常使用ATM的用戶(hù)90%可以在1分鐘以?xún)?nèi)完成該任務(wù)。第一次使用ATM的用戶(hù)70%可以在1分鐘以?xún)?nèi)完成該任務(wù)。用戶(hù)插入卡，輸入密碼。這個(gè)時(shí)候用戶(hù)受的后面的人的威脅用戶(hù)需能盡快觸發(fā)報(bào)警裝置，盡快從ATM場(chǎng)所脫離。ATM中的現(xiàn)金或紙張?jiān)跔I(yíng)業(yè)時(shí)間內(nèi)發(fā)生短缺，用戶(hù)想采用某種方式向銀行工作人員聯(lián)系。ATM機(jī)將狀態(tài)匯報(bào)給銀行工作人員，5分鐘以?xún)?nèi)現(xiàn)金或紙張得到補(bǔ)充。ATM中的現(xiàn)金或紙張?jiān)跔I(yíng)業(yè)時(shí)間以外發(fā)生短缺。ATM機(jī)以某種方式協(xié)助用戶(hù)。43共六十九頁(yè)新任

26、務(wù)(rn wu)流程的建議（2.4）新流程系統(tǒng)名稱(chēng)：易用性高的全新ATM目標(biāo)1：保證金融服務(wù)能夠迅速、安全地執(zhí)行方案1：用戶(hù)插入卡，輸入密碼，選擇取款，輸入金額，提取現(xiàn)金、卡及憑證任務(wù)目標(biāo)：經(jīng)常使用ATM的用戶(hù)90%可以在1分鐘以?xún)?nèi)完成該任務(wù)。第一次使用ATM的用戶(hù)70%可以在1分鐘以?xún)?nèi)完成該任務(wù)。步驟要求功能或特性1.排隊(duì)等候4.選擇取款功能系統(tǒng)提示最大取款金額。6.選擇是否需要打印憑證用戶(hù)可以選擇要或不要。7.取卡44共六十九頁(yè)原型(yunxng)制作（2.5） 紙上原型(yunxng)。 使用軟件設(shè)計(jì)的原型或仿真。 使用視頻的仿真。45共六十九頁(yè)原型(yunxng)的用戶(hù)測(cè)試（2.6）用

27、戶(hù)測(cè)試的例子系統(tǒng)名稱(chēng)：易用性高的全新ATM測(cè)試方案用戶(hù)要求改善用戶(hù)故意插入錯(cuò)誤的銀行卡，畫(huà)面顯示銀行卡錯(cuò)誤并退出卡后，用戶(hù)改變卡的方向，再次插入。用戶(hù)故意多次輸錯(cuò)密碼畫(huà)面上提示銀行卡的正確插入方向。ATM機(jī)隨意沒(méi)收卡是不可取的。退出卡，保留錯(cuò)誤操作記錄比較好。用戶(hù)忘記密碼時(shí)，ATM機(jī)退出銀行卡，提示用戶(hù)持卡前往柜臺(tái)辦理相關(guān)手續(xù)。在此期間自動(dòng)凍結(jié)該卡的一切業(yè)務(wù)功能。如果在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，用戶(hù)未與銀行聯(lián)系，該卡將自動(dòng)失效，新卡的辦卡申請(qǐng)資料將被郵寄至所登記的持卡人。46共六十九頁(yè)性?xún)r(jià)比審查(shnch)（2.7）性?xún)r(jià)比審查的例子用戶(hù)對(duì)象：銀行工作人員事件效果成本改善發(fā)生故障時(shí)接受通知確定故障原因，修理

28、簡(jiǎn)單故障嚴(yán)重故障的時(shí)候，聯(lián)系專(zhuān)業(yè)維護(hù)人員現(xiàn)場(chǎng)處理的責(zé)任范圍。提高銀行工作人員的技術(shù)水平組織與其它部門(mén)的業(yè)務(wù)交流花費(fèi)時(shí)間，付出辛苦。簡(jiǎn)單故障時(shí)招來(lái)專(zhuān)業(yè)維護(hù)人員，可能招致責(zé)怪為了正確判斷什么情況下該自己修理什么情況叫專(zhuān)業(yè)維修人員，有必要保留詳細(xì)的維修記錄。47共六十九頁(yè)需求規(guī)格確定(qudng)過(guò)程的階段3評(píng)估設(shè)計(jì)使用狀況要求事項(xiàng)3.1 系統(tǒng)的一般特征3.2 系統(tǒng)構(gòu)成3.3 任務(wù)方案相互作用步驟3.4 技術(shù)環(huán)境3.5 系統(tǒng)功能與性能3.6 用戶(hù)接口設(shè)計(jì)3.7 用戶(hù)支持3.8 物理環(huán)境3.9 社會(huì)組織環(huán)境3.10 使用指南3.11 測(cè)試計(jì)劃3.12 引入計(jì)劃 48共六十九頁(yè)要求(yoqi)事項(xiàng)的整合

29、使用狀況特性要求1.1.1特性要求1.1.2原型評(píng)估特性要求2.1.1特性要求2.1.2要求事項(xiàng)要求1.1.1要求1.1.2要求2.1.1要求2.1.2要求事項(xiàng)的精煉需求規(guī)格化49共六十九頁(yè)要求(yoqi)事項(xiàng)的整合系統(tǒng)：新ATMNO要求事項(xiàng)（優(yōu)先度、可行性分5段評(píng)估）優(yōu)先度可行性1設(shè)置報(bào)警裝置，確保安全312發(fā)生故障時(shí)，自動(dòng)報(bào)告423設(shè)置密碼或指紋認(rèn)證系統(tǒng)434設(shè)置系統(tǒng)死機(jī)時(shí)的重啟鍵425現(xiàn)金短缺前自動(dòng)提示236紙張短缺前自動(dòng)提示337機(jī)械故障導(dǎo)致卡取不出時(shí)，按某個(gè)鍵可以聯(lián)系銀行工作人員38提示最大可操作金額2350共六十九頁(yè)東芝SpecCon手法(shuf)QFD Matrix顧客的要求項(xiàng)

30、目特性要求&重要度與顧客要求與特性相關(guān)的信息+市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)情報(bào)商業(yè)戰(zhàn)略目標(biāo)規(guī)格51共六十九頁(yè)本講的內(nèi)容(nirng)1 系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)的背景2 需求規(guī)格定義的概要3 需求規(guī)格定義的方法(fngf)4 系統(tǒng)規(guī)格描述語(yǔ)言與設(shè)計(jì)方法5 體系結(jié)構(gòu)構(gòu)成要素6 體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法7 體系結(jié)構(gòu)描述語(yǔ)言 第五講 系統(tǒng)級(jí)設(shè)計(jì)52共六十九頁(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)：開(kāi)發(fā)(kif)流程規(guī)格分析規(guī)格定義設(shè)計(jì)代碼測(cè)試維護(hù) 上游工作(gngzu)對(duì)下游產(chǎn)生重要影響 避免誤解與曖昧性的內(nèi)容極其重要瀑布模型53共六十九頁(yè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)(shj)：開(kāi)發(fā)流程分析設(shè)計(jì)實(shí)施評(píng)價(jià)測(cè)試 各個(gè)階段(jidun)循環(huán)反復(fù)進(jìn)行直到完成螺旋模型 各個(gè)階段之間須保證確實(shí)可靠的交

31、流 各個(gè)階段之間須有平穩(wěn)過(guò)渡的機(jī)制54共六十九頁(yè)使用系統(tǒng)(xtng)規(guī)格描述語(yǔ)言的意義 作為表達(dá)(biod)意圖的手段： 具有將意圖有形化的作用。 可以比較容易地描述系統(tǒng)。 作為交流的手段： 具有在各個(gè)開(kāi)發(fā)階段傳遞信息的作用。 有助于開(kāi)發(fā)者之間、開(kāi)發(fā)者與顧客之間等人與人的溝通交流。 實(shí)現(xiàn)技術(shù)儲(chǔ)備，可成為將來(lái)的資產(chǎn)。55共六十九頁(yè)系統(tǒng)(xtng)規(guī)格描述語(yǔ)言的必要條件 須擁有(yngyu)充分的表現(xiàn)能力 實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)描述所需的概念、語(yǔ)法等。 須擁有明確的定義 消除誤解及曖昧。 可靈活使用。 為各個(gè)開(kāi)發(fā)階段的平穩(wěn)過(guò)渡作出貢獻(xiàn)。56共六十九頁(yè)UML登場(chǎng)(dng chng)的背景家公司57共六十九頁(yè)嵌入式

32、系統(tǒng)(xtng)的觀(guān)察：View UML提供5個(gè)觀(guān)察系統(tǒng)(xtng)的不同ViewSystem Usecase 系統(tǒng)如何工作？ （What） Logic 系統(tǒng)如何組織？ （How） Configuration 實(shí)際的結(jié)構(gòu) Componet 要素之間的關(guān)系 Parallelism 時(shí)間的變化 58共六十九頁(yè)嵌入式系統(tǒng)(xtng)的表達(dá)：Diagram Diagram描述(mio sh)各個(gè)View的內(nèi)容 用例圖（Usecase） 類(lèi)圖（Class ） 對(duì)象圖（ Object ） 順序圖（ Sequence ） 合作圖（ Cooperation ） 活動(dòng)圖（ Activity ） 狀態(tài)圖（ Sta

33、te ） 構(gòu)件圖（ Componet ） 配置圖（Configuration）59 包圖（ Package ）共六十九頁(yè)規(guī)格描述：通過(guò)(tnggu)View與Diagram表示Class圖Usecase ViewUsecase圖Logic ViewLogic ViewSequence圖Sequence圖60共六十九頁(yè)5個(gè)View：Usecase View 描述(mio sh)系統(tǒng)如何工作 說(shuō)明(shumng)外部相關(guān)人員（Actor) 不設(shè)計(jì)具體的實(shí)現(xiàn)手段61共六十九頁(yè)5個(gè)View：Logic View 描述(mio sh)可實(shí)現(xiàn)顧客要求的系統(tǒng)構(gòu)成 描述(mio sh)實(shí)現(xiàn)Usecase View的手段 分靜態(tài)和動(dòng)態(tài)兩個(gè)方面描述顧客顧客ID姓名住所電話(huà)登記（）輸入（）訂貨訂單ID日期登記（）輸入（）訂單數(shù)量商品庫(kù)存數(shù)量運(yùn)輸物流中心商品信息收貨人地址發(fā)貨人指定運(yùn)輸方式訂貨商品物流中心1.訂貨信息輸入2.生成訂單3.銷(xiāo)售范圍？4.是否在庫(kù)5.