GB/T 28173-2011 嵌入式系统 系统工程过程应用和管理

　　ICS 35. 080 L 77

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 28173—2011

　　嵌入式系统 系统工程过程应用和管理

　　Embedded systems—Application and managementof

　　thesystemsengineeringprocess

　　2011-12-30发布 2012-06-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 28173—2011

　　目 次

　　前言 Ⅲ

　　引言 Ⅳ

　　1 范围 1

　　2 规范性引用文件 1

　　3 术语和定义 1

　　4 应用于嵌入式系统的系统工程过程模型 1

　　4. 1 综述 1

　　4. 2 系统工程过程的具体活动 2

　　5 贯穿嵌入式系统生存周期的系统工程应用 5

　　5. 1 综述 5

　　5. 2 系统概念阶段 5

　　5. 3 开发阶段 6

　　5. 4 系统验证及量产导入阶段 12

　　5. 5 生产/维护/支持阶段 13

　　5. 6 退役处置阶段 14

　　6 嵌入式系统应用系统工程的管理要求 14

　　6. 1 综述 14

　　6. 2 项目工程计划和管理 15

　　6. 3 文档开发管理 15

　　6. 4 配置管理 16

　　6. 5 产品数据管理 16

　　6. 6 质量保证 16

　　6. 7 风险管理 17

　　6. 8 过程度量 18

　　7 符合性 19

　　附录 A (规范性附录) 嵌入式系统实施系统工程过程的剪裁指南 20

　　参考文献 21

　　Ⅰ

　　GB/T 28173—2011

　　前 言

　　本标准按照 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　请注意本文件的某些内容可能涉及专利 。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任 。

　　本标准由全国信息技术标准化技术委员会(SAC/TC28)提出并归 口 。

　　本标准起草单位 : 中国电子技术标准化研究所 、珠海南方软件产品检测中心 、炬力集成电路设计有限公司 、珠海许继电气有限公司 、深圳市吉阳 自动化科技有限公司 、上海博泰悦臻电子设备制造有限公司 、珠海魅族科技有限公司 、湖南省软件评测中心 、上海嵌入式系统应用工程技术研究中心 、上海超算并行软件有限责任公司 、上海鲁齐信息科技有限公司等 。

　　本标准主要起草人 :潘海洋 、侯建华 、齐建华 、闫丽华 、汤玲 、刘畅 、张旸旸 、杨哲军 、王兴念 、秦卫东 、阳如坤 、于晓菁 、张展新 、钱晓晴 、许彦淳 。

　　Ⅲ

　　GB/T 28173—2011

　　引 言

　　嵌入式系统自 20世纪 70年代问世以来 , 已广泛应用于消费电子 、通信 、医疗及工业生产等领域 。随着嵌入式系统市场的快速增长 ,这带来了新的机遇 ,但也给生产和使用嵌入式系统的组织带来了新的挑战 。

　　系统工程是指组织管理系统的规划 、研究 、设计 、制造 、试验和使用的科学方法 ,是一种对所有复杂系统都具有普遍意义的科学方法 。 20世纪 40年代以来 , 系统工程已广泛应用到军事系统 、经济系统 、人口系统 、社会系统 、地理系统 、地区规划 、能源 、交通 、通信等各个方面 ,收到良好的效果 。

　　本标准结合嵌入式系统开发特点及实践 ,提供了一个针对嵌入式系统的系统工程应用及管理的框架 。该框架涵盖嵌入式系统生存周期全过程 ,从概念形成阶段直到退役阶段 ,该框架可用来控制和改进这些过程 。

　　本标准中的过程是一个广泛的集合 ,一个组织可根据其目标选择适合的子集达到 目的 。 因此 ,本标准设计成可以让具体的组织 、项目或应用加以剪裁 。无论嵌入式硬/软件是一个独立实体 ,还是嵌入式系统或整个系统的组成部分均可使用本标准 。

　　Ⅳ

　　GB/T 28173—2011

　　嵌入式系统 系统工程过程应用和管理

　　1 范围

　　本标准为系统工程过程在嵌入式系统生存周期的应用和管理建立了一个实施框架 。

　　本标准适用于嵌入式系统的研发 、生产 、验证及管理 。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件对于本文件的应用是必不可少的 。凡是注 日期的引用文件 ,仅注 日期的版本适用于本文件 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件 。

　　GB/T 11457 信息技术 软件工程术语

　　GB/T 22033 信息技术 嵌入式系统术语

　　3 术语和定义

　　GB/T 11457和 GB/T 22033界定的以及下列术语和定义适用于本文件 。

　　3. 1

　　嵌入式系统 embedded system

　　置入应用对象内部起信息处理和控制作用的专业计算(机)系统 。

　　注 : 嵌入式系统以应用为中心 , 以计算机技术为基础 ,软件硬件可剪裁 ,其硬件至少包含一个微控制器 、微处理器或

　　数字信号处理器单元 。该系统能够满足应用系统对功能 、性能 、成本 、体积 、功耗等严格综合性的要求 。

　　3. 2

　　需方 acquirer

　　从供方获得或采购嵌入式系统 、产品或服务的组织 。

　　注 : 需方可以是买主 、顾客 、拥有者 、用户或采购者之 一 。

　　3. 3

　　获取 acquisition

　　获得嵌入式系统 、产品或服务的过程 。

　　3. 4

　　协议 agreement

　　对于执行工作关系的条款与条件的相互认可 。

　　3. 5

　　系统 system

　　由过程 、硬件 、软件 、设施和人员组成的集合体 ,提供满足明确的要求或目标的能力 。

　　4 应用于嵌入式系统的系统工程过程模型

　　4. 1 综述

　　本章内容定义了应用于嵌入式系统的系统工程过程及通用要求 。

　　1

　　GB/T 28173—2011

　　系统工程方法在嵌入式系统的具体应用过程 ,可以认为由四个逐次应用的主要活动组成 :

　　a) 需求分析 ;

　　b) 功能分析和分配 ;

　　c) 物理实现 ;

　　d) 验证及评价 。

　　这些活动随具体的系统构成形式和所处的不同开发阶段而变化 ,且在系统整个生存周期的各个阶段迭代进行 。但是这些活动有典型的运行原理 ,且贯穿嵌入式系统的整个生存周期 ,并不只限于生存周期的某个阶段发生 ,具体输入输出及执行步骤和系统所处的阶段有关系 。应用于嵌入式系统的系统工程过程如图 1所示 。 同时 ,在系统工程方法应用的过程中 ,应辅以必要的管理过程 , 以确保整个系统生存周期的可控性和可视性 ,管理过程的要求见第 6章 。

　　图 1 系统工程过程

　　4. 2 系统工程过程的具体活动

　　4. 2. 1 需求分析

　　4. 2. 1. 1 综述

　　需求分析在系统工程过程中特别重要 。要解决任何问题 ,首先需要理解给定条件和要求 ,并给出完整 、一致 、无二义性的描述 ,如果有重要的假设条件 ,则应经过验证 。需求分析工作就是彻底分析全部要求和规格说明 , 以理解和对比系统期望满足的基本需求 ,将客户或市场的概念性和粗略的需求转化为具体规格说明要求的过程 , 即确定目标系统的功能 、性能 、接口和其他要求(包括环境要求 、设计约束 、质量要求和可靠性要求等) , 明确系统 “做什么 ”,而不是给出具体的解决方案 。

　　需求分析的特定活动 , 随系统开发的进展在生存周期的不同阶段而变化 。在早期侧重于了解系统运行环境 、可应用技术的可用性和成熟度 、设计方案的可行性等 ,而在后期 ,则侧重于实际开发环境 、系统部件间的接口等 。

　　4. 2. 1. 2 输入

　　需求分析作为某个系统生存周期阶段的第一个环节 ,从三个主要的输入开始 ,一般在前阶段或前阶段完成后确定 :

　　2

　　GB/T 28173—2011

　　a) 系统模型 。它定义和描述了前阶段中经过验证的交付件 , 比如规格说明 、设计方案 、具体实现的软件 、硬件 、文档等 。

　　b) 定义下阶段待开发系统或系统单元的设计 、性能和接口兼容性特点等要求或规格说明 。

　　c) 在下阶段中 ,需要由工程组织的各个小组达成的特定进度要求 ,包括确定规格说明 、软硬件接口或外部供应条件准备就绪等里程碑点 。

　　4. 2. 1. 3 输出

　　需求分析的输出主要包括 :

　　— 系统规格说明(技术要求) 。

　　4. 2. 1. 4 需求分析的主要活动

　　系统需求分析活动主要包括 :

　　a) 任务和使用环境分析 ;

　　b) 识别并确定功能性需求 ;

　　c) 定义和优化性能参数 ;

　　d) 确定设计环境约束 ,确定开发工具和环境 ;

　　e) 定义项目约束和内外部接 口 ;

　　f) 分析功能要求间的相互影响及接口的一致性 ;

　　g) 根据使用要求对系统规格说明和功能实现进行验证 。

　　4. 2. 2 功能分析和分配

　　4. 2. 2. 1 综述

　　在系统工程方法中 ,功能设计需要在产品设计或物理实现前进行 , 以确保用一种有序的方法来有效组织功能和选择实施系统期望特性的最优平衡方案(如性能 、成本 、易用性等) 。嵌入式系统的功能分析和需求分配目的是通过功能体系结构对功能进行分解 ,得到整个系统架构各层级的功能框图 , 同时将系统级需求分配至各个子系统 ,并确定各子系统之间的接口和逻辑关系 ,确定所有层次的功能 、性能及其他质量要素指标 。嵌入式系统的功能分析和需求分配针对的是系统的逻辑架构 , 即面向功能的结构 ,而非面向解决方案 ,所以不涉及具体的实现方案 ,得到的是各子系统配置的规格说明及技术指标 。

　　4. 2. 2. 2 输入

　　输入包括 :

　　a) 经过确认和签核后的系统规格说明(技术要求) ;

　　b) 前任系统或参考系统的设计 ;

　　c) 可能重用的功能子系统或构建模块 。

　　4. 2. 2. 3 输出

　　输出包括 :

　　a) 功能框图分解 ;

　　b) 各子系统的分配需求 ;

　　c) 人机操作需求或模型 ;

　　d) 系统和各子系统接口技术要求 。

　　4. 2. 2. 4 功能分析和分配的主要活动

　　功能分析和分配的主要活动包括 :

　　3

　　GB/T 28173—2011

　　a) 规格说明到功能的转换 。对功能框图进行逐层分解(系统到子系统到模块或部件) 。

　　b) 确定和优化系统的功能架构(逻辑结构) ,并将功能实现在子系统或模块间分配 。

　　c) 性能和边界条件在软硬件模块及子系统之间进行分配 。

　　d) 定义和优化功能接口(包括内部和外部接口 、通讯接口 、子模块接口 、需要特别定义和遵循的标准接口等) 。

　　e) 功能设计方案的权衡分析及选择 。在功能分析和分配中 ,需要选择合适的功能单元组合成 一组可能实现需求的方案 ,系统工程方法依赖权衡分析来进行备选方案的评估和决策 。

　　4. 2. 3 物理实现

　　4. 2. 3. 1 综述

　　物理实现是将功能设计转换成硬件和软件的实现部件 ,并将这些部件集成为整个系统的过程 。

　　4. 2. 3. 2 输入

　　输入包括 :

　　a) 系统功能框图 ;

　　b) 系统使用环境 、设备要求及约束 ;

　　c) 前任系统的构建模块或技术 ;

　　d) 权衡准则 。

　　4. 2. 3. 3 输出

　　输出包括 :

　　a) 系统原型 ;

　　b) 相关的技术文档 。

　　4. 2. 3. 4 物理实现的主要活动

　　物理实现的主要活动包括 :

　　a) 功能架构(逻辑结构)到系统物理结构的转换 ,设计各子模块 ;

　　b) 各子模块的设计实现 ;

　　c) 各子模块的设计验证和集成 ;

　　d) 设计优化 ,根据测试和验证的结果对设计和具体交付的配置项进行修订和优化 ,必要时对需求进行追溯和修订以满足实际实现的限制和要求 。

　　4. 2. 4 验证和评价

　　4. 2. 4. 1 综述

　　在复杂系统的开发过程中 , 即使设计定义的先前各步骤已明显符合要求地进行 ,仍然需要在进入下一阶段工作前 ,对设计做明确的验证及对交付的结果进行评价 ,具体验证和评价的形式随系统开发所处的阶段和实现程度而不同 。

　　4. 2. 4. 2 输入

　　输入包括 :

　　a) 系统原型 ;

　　b) 仿真或验证环境 ;

　　4

　　GB/T 28173—2011

　　c) 相关的设计文档 ;

　　d) 相关的工具和方法 。

　　4. 2. 4. 3 输出

　　输出包括 :

　　a) 发现的设计缺陷及记录 ;

　　b) 效果度量 ;

　　c) 效能分析 。

　　4. 2. 4. 4 验证和评价的主要活动

　　主要活动包括 :

　　a) 创建测试或仿真环境 ;

　　b) 明确验证需求或评价标准 ;

　　c) 实施验证及评价 ;

　　d) 测试数据分析 。

　　5 贯穿嵌入式系统生存周期的系统工程应用

　　5. 1 综述

　　嵌入式系统项目应当在产品以及产品的生存周期过程中应用系统工程方法 ,在系统开发的各个层级(系统 、子系统 、部件)上应用系统工程方法都能够为前述过程中定义的产品增加附加值 。而系统工程方法的应用适用于生存周期的各个阶段 ,有效应用系统工程方法可以对解决客户问题 、提升产品性能或延长使用和服务寿命起到重要的作用 。

　　嵌入式系统的系统生存周期阶段如图 2所示 。

　　系统概念阶段

　　系统开发阶段

　　系统验证及量产导入阶段

　　生产/维护/支持阶段

　　退役处置阶段

　　系统定义

　　概要设计/

　　子系统体系结构设计

　　详细设计

　　实现及

　　子系统集成

　　图 2 典型的嵌入式系统生存周期

　　当嵌入式系统项目应用系统工程方法时 ,应满足下面章条中所定义的系统生存周期的各个阶段的主要活动和要求 , 同时也应完成相应的系统工程任务 ,根据嵌入式系统应用环境和开发模式的差异 ,也可以根据需要对标准生存周期进行裁减 , 以构建适合产品和项目组织实际要求和限制条件的生存周期过程 。

　　5. 2 系统概念阶段

　　5. 2. 1 综述

　　概念阶段开始于对某种客户需要或产品概念的原始认识 。这是一个原始需求调查 、发现和策划的阶段 。此时 ,通过需方/市场调查 、可行性分析和权衡研究对产品概念进行评估 ,获得需方/用户对概念的反馈 。

　　5

　　GB/T 28173—2011

　　在这个阶段 ,所识别的需要或概念 ,通过分析 、可行性评价 、估计(如成本 、进度 、市场情报和后勤) 、权衡研究以及原理试验或原型的开发与演示获得的反馈等手段 ,开发一个或多个备选的解决方案 。要识别目标系统在整个生存周期的要求 ,并且对备选进行评估 , 以达到一个平衡的生存周期解决方案 。

　　本阶段典型的输出是相关利益人(包括客户 、股东等)需求 、运行的概念 、可行性评估 、初步的系统需求 , 以图示 、模型或原型等形式展示的备选设计解决方案 , 以及支持系统的概念计划 ,包括整个生存成本和人力资源需求估计以及初步的项目进度安排 。

　　本阶段的决策项是确定是进入下一步开发阶段以继续一个解决方案的实现 ,还是取消未来的工作 ,终止项 目 。

　　实施概念阶段是为 了 评 估 新 的 商 业 机 会 和 开 发 初 步 的 系 统 需 求 以 及 确 定 备 选 的 可 行 设 计 解 决方案 。

　　5. 2. 2 概念阶段的活动和输出

　　概念阶段的活动和输出如下 :

　　a) 对新概念的识别 。新的嵌入式系统的概念提出的价值在于提供新的能力 、增强系统的整体性能或降低整个生存周期所有相关利益人的总体成本 。

　　b) 系统概念和备选解决方案的可行性评估 。 确定嵌入式系统生存周期中所用到的技术的可行性 , 以及实现成本和产生的效益能够满足整个生存周期所有相关利益人的利益 。

　　c) 经过各方确认的系统技术规格说明及基线化 。

　　d) 针对系统生存周期模型各阶段的输出结果的准确定义 。

　　e) 针对系统生存周期模型各阶段的风险识别 、评价和规避计划 。

　　f) 系统生存期中各支持系统所需服务的识别和初始规格说明 。

　　g) 下一步开发阶段的计划和退出准则 。

　　h) 阶段退出准则的满足 。

　　i) 是否批准进入开发阶段的评审结果 。

　　5. 3 开发阶段

　　5. 3. 1 综述

　　开发阶段开始于对嵌入式系统原始需求及备选设计解决方案的技术实现 ,从而转化成能够在使用阶段按照批次要求完整一致地提供服务的产品或过程 。对于嵌入式系统来说 ,需要针对五大构成要素 :硬件 、软件 、人 、数据 、设备的要求和接口进行需求分析 、设计 、实现 、集成 、测试和评估 , 以形成规格化的要求 、相关技术及操作标准 。

　　通过各方利益相关人的介入 ,本阶段也确保生存周期后续各阶段(生产 、使用 、支持和退役) 的各方面及其支持系统的需求和能力得到了考虑 ,并合并到设计中 。从所有利益相关人和那些即将生产 、操作 、使用 、支持和退役所关心的系统的各方获得反馈 。

　　本阶段输出是一个目标系统的原型或模型化的描述 ,经过优化的支持系统的描述 , 以及所有必要的文档和将来各阶段的成本估计 。

　　本阶段的策划始于前一阶段 ,并且有相应的基础设施保障 ,主要包括必要的原理方法 、技术 、工具和合格的人力资源 , 以便进行分析 、建模与仿真 、建立原型 、设计 、集成 、测试和建立文档 。

　　本阶段具体细分为系统定义 、概要设计 、详细设计 、设计实现及子系统集成四个子阶段 ,各阶段主要活动及输出见以下章条 。

　　5. 3. 2 系统定义阶段

　　系统定义阶段主要目的是建立嵌入式系统的规格说明定义 ,主要交付包括系统规格说明 、子系统接

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　　GB/T 28173—2011

　　口规格说明的完成 ;建立系统基线 ;完成本阶段的技术评审 ,产生的文档用于指导子系统开发 。技术评审须评价系统开发的成熟度以及进一步进行子系统定义的就绪程度 。

　　本阶段需要完成下述活动 。

　　5. 3. 2. 1 建立系统定义

　　建立系统定义如下 :

　　a) 评估备选产品概念 ,选取嵌入式系统 ;

　　b) 建立初始的项目和技术计划 ;

　　c) 评估并规避系统风险 ;

　　d) 标识硬件和软件子系统和子系统接 口 ;

　　e) 标识人/机界面问题 ;

　　f) 定义嵌入式系统的数据存放环境及生产和维护环境 ;

　　g) 定义生存周期质量要素 ,各要素包括 :

　　1) 可生产性 ;

　　2) 可验证性 ;

　　3) 易分发性 ;

　　4) 易用性 ;

　　5) 可支持性 ;

　　6) 可培训性 ;

　　7) 可处置性 ;

　　8) 总的拥有成本 。

　　5. 3. 2. 2 完成系统技术规格说明文档

　　完成系统技术规格说明文档内容包括 :

　　a) 完成系统和产品接口规格说明 ;

　　b) 完成子系统接口规格说明 ;

　　c) 完成初步的人/机界面 ;

　　d) 完成初步的人员培训 ;

　　e) 准备必要的技术平台和设计参考系统的文件 。

　　5. 3. 2. 3 建立基线

　　建立基线内容包括 :

　　a) 建立系统需求和规格说明基线 ;

　　b) 建立初步的硬件和软件子系统设计目标基线 ;

　　c) 建立需求跟踪矩阵 。

　　5. 3. 2. 4 完成技术评审

　　完成技术评审内容包括 :

　　a) 完成备选概念评审 ;

　　b) 完成系统定义及规格说明文档评审 。

　　5. 3. 3 概要设计/子系统体系结构设计

　　5. 3. 3. 1 综述

　　嵌入式系统项目在概要设计阶段开始启动相关子系统的设计活动 ,构建系统的体系结构 ,并创建子

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　　GB/T 28173—2011

　　系统的技术规格说明和设计目标基线 ,从而指导各子系统部件的下一步设计开发 。

　　通过应用系统工程过程 ,嵌入式系统项目能够从整个生存周期考虑 ,将系统需求和技术规格说明分解至相应的子系统 ,并构建适当的系统架构 , 以满足系统设计目标和质量要素的实现 。

　　通过对嵌入式系统的功能分解和架构设计 ,在系统概要设计阶段能够得到主要的软硬件子系统的设计规格说明和设计目标基线以及各主要部件之间的接口规格说明定义 。最后交付的设计文档应包括部件接口规格说明 ;子系统设计实现过程的风险标识和规避计划 ;面向质量要素达成的设计实现计划等主要内容 。

　　5. 3. 3. 2 硬件子系统体系结构设计

　　硬件子系统体系结构设计内容包括 :

　　a) 系统对于硬件平台的需求转化为硬件的体系结构设计 ,并通过功能框图进行硬件功能的部件分解 ,该体系结构描述其顶层结构并标识各个硬件部件 ,并明确硬件子系统的规格说明 。

　　b) 开发关于硬件子系统的外部接口 、硬件子系统各部件间的接口及硬件子系统和软件子系统需要协同设计的接口定义并形成文档 。

　　c) 应编制数据格式(输入输出)要求 ,并形成文档 。

　　d) 应编制系统生产及运行维护要求 ,并形成文档 。

　　e) 以上规格说明及设计要求文档需在硬件子系统开发团队内部经过技术评审 ,然后提交集成产品组(IPT)评审 。评审内容包括 :

　　1) 硬件子系统需求的可追踪性 ;

　　2) 与硬件子系统需求的外部一致性 ;

　　3) 硬件部件之间的内部一致性 ;

　　4) 与软件协同设计接口的内部一致性 ;

　　5) 所应用的设计方法和标准的适宜性 ;

　　6) 详细设计的可行性 ;

　　7) 运行与维护的可行性 。

　　5. 3. 3. 3 软件体系结构设计

　　软件体系结构设计内容包括 :

　　a) 把对嵌入式软件子系统的需求转变为相应的软件体系结构 ,该体系结构描述其顶层结构并标识各个软件部件 。应确保软件子系统的所有需求都被分配给了其软件部件且细化 ,嵌入式软件子系统的设计规格说明和体系结构设计应形成相应文档 。

　　b) 应开发关于嵌入式软件子系统的外部接口 、各个软件部件间的接口及软硬件协同设计的接 口 ,并形成文档 。

　　c) 应编制运行数据库的顶层设计 ,并形成文档 。

　　d) 应编制嵌入式软件系统的安装/维护/升级等运行方式要求 ,并形成文档 。

　　e) 以上规格说明及设计要求文档需在软件子系统开发团队内部经过技术评审 ,然后提交集成产品组(IPT)评审 。评审内容包括 :

　　1) 软件项需求的可追踪性 ;

　　2) 与软件项需求的外部一致性 ;

　　3) 软件部件之间的内部一致性 ;

　　4) 与硬件协同设计项之间的内部一致性 ;

　　5) 所应用的设计方法和标准的适宜性 ;

　　6) 详细设计的可行性 ;

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　　7) 运行与维护的可行性 。

　　5. 3. 3. 4 人机界面设计及操作规程的初步定义

　　人机界面设计及操作规程的初步定义包括 :

　　a) 根据嵌入式系统的系统需求和技术规格说明要求 , 以及前期需求调研的模型和用户使用习惯调查结果 ,设计和确定人机操作界面的设计规格说明 , 以形成技术文档或操作原型 ;

　　b) 根据用户使用习惯调查结果及对照系统(包括相似的产品或竞争替代产品) 的实际操作感受 ,确定人机界面的相关性能指标 ;

　　c) 确定异常处理及响应和服务信息 ,并形成操作文档的设计要求 ;

　　d) 以上规格说明及设计要求文档应在用户文档开发团队内部进行技术评审 ,并提交集成产品组(IPT)评审 ,评审内容主要包括 :

　　1) 人机界面需求规格说明和系统需求规格说明的一致性 ;

　　2) 人机界面内部信息的一致性 ;

　　3) 操作习惯的友好和相关行业标准及使用习惯的适用性 ;

　　4) 容错的考虑和帮助信息的友好性 。

　　5. 3. 3. 5 系统运行数据定义及数据库架构设计

　　系统运行数据定义及数据库架构设计内容包括 :

　　a) 根据嵌入式系统的系统需求和技术规格说明要求 , 以及系统运行软硬件平台的实际情况 ,确定系统数据输入输出的接 口 ,并形成初步的文档 ;

　　b) 根据嵌入式系统数据存储和管理的要求 ,确定系统运行的数据库软件平台 ,并设计数据库的体系结构 ,形成设计文档和数据库的开发计划 ;

　　c) 确定数据存储及备份性能指标及其他技术要求 ,并形成文档 ;

　　d) 以上文档 ,应在系统开发的 IT支持团队内部进行评审 ,并提交集成产品组(IPT)进行评审 ,评审内容主要包括 :

　　1) 数据要求和系统需求规格说明的一致性 ;

　　2) 数据输入输出的容错性 ;

　　3) 数据存储的访问路径是否符合系统的环境要求和设计约束 ;

　　4) 数据存储的安全性和备份机制是否能够满足嵌入式系统运行维护保养的要求 。

　　5. 3. 3. 6 生产维护的技术规范设计

　　嵌入式系统生产维护的技术规范设计内容包括 :

　　a) 嵌入式系统应根据系统需求和规格说明定义时确定的生产使用环境 ,在概要设计阶段明确生产 、测试 、维护 、保养的设备需求 ,并形成文档 ;

　　b) 应根据嵌入式系 统 的 设 计 和 使 用 环 境 要 求 , 确 定 生 产 、测 试 、维 护 、保 养 的 质 量 目 标 , 并 形 成文档 ;

　　c) 调查并评估嵌入式系统的生产 、测试 、维护 、保养对设备能力的要求 ,给出初步的设备需求清单和采购计划 ,形成计划文档 ;

　　d) 根据组织的设备和生产管理能力 ,初步制定具体产品的生产及维护的作业规范或作业指导书 。

　　5. 3. 3. 7 概要设计阶段评审

　　系统概要设计阶段是嵌入式系统体系结构形成和各子系统规格说明定义的重要阶段 ,在本阶段除各子系统的技术评审外 ,还需要在系统层面进行概要设计阶段评审 ,主要评审内容包括 :

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　　a) 各子系统接口规范评审 ;

　　b) 系统整体设计的一致性 ;

　　c) 对标准和强制性要求的符合性 ;

　　d) 各子系统的规格说明和质量目标实现是否能够在交付周期和交付成本的可控范围之内 ;

　　e) 下一步开发计划的调整和评审 ;

　　f) 需求跟踪矩阵的更新和评审 。

　　5. 3. 4 详细设计阶段

　　5. 3. 4. 1 综述

　　在详细设计阶段 ,开发团队将完成整个嵌入式系统各子系统直至部件级的设计 ,并为每个部件确定规格说明及构建目标极限 。这一阶段的输出文档和设计要求将直接用于指导开发原型的制作 。通过运用系统工程方法 ,在概要设计阶段形成的子系统架构设计和规格说明将被分解到最底层的实现层面 ,并确定最小不可分解的部件的具体规格说明和性能及质量要素要求 。

　　5. 3. 4. 2 完成子系统的详细设计

　　完成子系统的详细设计包括 :

　　a) 通过对硬件子系统的详细设计 ,硬件实现将细化到不可分解的最小部件 ,并确保所有硬件子系统需求和性能指标得以实现 ,最后的详细设计应包括设计原理图 、设计文档 、元器件清单及必要的仿真测试文档 ;

　　b) 需要进行逻辑编程或微码编程的部分应在详细设计阶段形成详细设计文档 , 以指导下一步编码实现 ;

　　c) 通过对软件子系统的详细设计 ,软件子系统将被细化分解至最小不可分解部件(一般指函数或编译后的子模块) ,并形成部件的接口定义和设计文档 。

　　5. 3. 4. 3 完成相关技术规格说明及作业规程

　　相关内容包括 :

　　a) 软硬件子系统接口定义应分解落实到具体部件 ,并确保接口间的一致 ;

　　b) 完成硬件部件的技术规格说明 ,并确保选用标准件的比例达到最初系统需求定义的要求 ;

　　c) 完成软件重用及可重用部件的技术规格说明 ;

　　d) 完成人机界面的技术规格说明 ,并确保和行业标准或其他强制性要求的符合性 ;

　　e) 准备生产 、测试 、维护 、保养的作业规程和工程计划 。

　　5. 3. 4. 4 系统仿真及测试环境准备

　　系统仿真及测试环境准备内容包括 :

　　a) 系统的性能要求如时序等具体要求应确保分解到硬件平台得以落实 ,仿真结果应满足最初概要设计的规格说明定义要求 ;

　　b) 建立软件测试环境 ,评估运行速度能否满足系统性能指标要求 ;

　　c) 通过仿真和必要的测试手段 ,确保系统性能指标达到设计规格说明要求 。

　　5. 3. 4. 5 技术评审及建立基线

　　技术评审及建立基线内容包括 :

　　a) 更新系统基线和设计目标基线 ;

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　　GB/T 28173—2011

　　b) 更新需求跟踪矩阵 ;

　　c) 对详细设计文档及交付件进行开发团队内部评审 ;

　　d) 在 IPT 内部进行详细设计阶段评审 ;

　　e) 根据详细设计阶段评审结果 ,更新开发计划 。

　　5. 3. 5 实现及子系统集成阶段

　　5. 3. 5. 1 综述

　　嵌入式系统在这个阶段分别完成各个子系统的构建 ,项目在这个阶段应用系统工程方法和前述过程交付的文档及规格说明 , 以完成子系统内部部件的单元测试及集成 ,为系统级的验证测试及量产导入做准备 。

　　5. 3. 5. 2 硬件部件构建及组装调试

　　具体内容包括 :

　　a) 硬件部件制作 、采购 、组装及调试 ;

　　b) 硬件部件技术规格说明和参数确定 ;

　　c) 编制材料清单 ;

　　d) 修订硬件设计文档及原理图 。

　　5. 3. 5. 3 软件模块及子模块编码及单元测试

　　具体内容包括 :

　　a) 软件最小不可分割模块的编码及单元测试 ;

　　b) 软件功能组装部件的单元测试 ;

　　c) 修订软件概要设计及详细设计文档 。

　　5. 3. 5. 4 软硬件集成测试

　　具体内容包括 :

　　a) 软硬件组装运行调试 ;

　　b) 软硬件子系统接口测试 ;

　　c) 系统时序及控制流程分析 ;

　　d) 软硬件各部件的缺陷修复及回归测试 。

　　5. 3. 5. 5 系统测试验证环境准备

　　具体内容包括 :

　　a) 系统测试和验证环境的硬件平台准备 ;

　　b) 系统集成测试环境及测试用例构建 ;

　　c) 系统性能测试环境及测试用例构建 。

　　5. 3. 5. 6 生产环境准备及试量产前评审

　　具体内容包括 :