文档介绍:研发部
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项目名称
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软件设计说明书
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序号
变更说明
作者
版本号
日期
批准
一、引言ﻩ- 1 -
编写目的ﻩ- 1 -
1.2 范围ﻩ- 1 -
1.3 定义ﻩ- 1 -
1.4 版本说明ﻩ- 1 -
1.5 参考资料ﻩ- 1 -
二、项目概述ﻩ- 2 -
产品描述ﻩ- 2 -
产品功能ﻩ- 2 -
用户特点ﻩ- 2 -
三、嵌入式软件整体方案设计ﻩ- 3 -
3.1 子系统控制方案设计ﻩ- 3 -
中控板GUI方案设计ﻩ- 3 -
数据通信方案设计ﻩ- 4 -
四、子系统控制方案设计ﻩ- 5 -
液路系统控制方案设计ﻩ- 5 -
4.2 样品采集系统控制方案设计ﻩ- 7 -
4.3 二氧化碳恒温培养箱环境控制环境设计ﻩ- 8 -
五、中控板GUI方案设计ﻩ- 9 -
六、数据通信方案设计ﻩ- 10 -
6.1 数据链路层通信方式ﻩ- 10 -
6.2 PC与主控板通信流程设计ﻩ- 10 -
一、引言
编写目的
本说明书是项目嵌入式软件系统的主要知道设计报告,供项目经理、嵌入式软件工程师、测试工程师等阅读。
范围
本软件为 项目仪器设备控制软件。
1.3 定义
版本说明
Vx.x
| |_____次版本号,表示软件模块更改
|______主版本号,表示软件架构性的更改
参考资料
1.《》
二、项目概述
2.1 产品描述
项目是由核心部件hollow fiber构成细菌和细胞的培养系统,这套系统有着广泛的应用前景,我们公司研发这个项目的目的目前主要用于三个方面:1、免疫细胞治疗;2、药物PK/PD应用;3、干细胞培养。
仪器总体包括5个部分:以hollow fiber 为核心的主、次循环单元;环境控制单元;样品采集存储单元;计算机控制单元。
产品功能
项目设备为细菌、细胞体外培养提供恒定的二氧化碳以及温度环境,能够定时进行样本采集,并且提供一个意志细菌、细胞生长的恒定的环境。
用户特点
用户一般为医院医生、护士、公司内部人员;用户一般具有较好的生化知识。
ﻬ三、嵌入式软件整体方案设计
项目设备嵌入式软件系统从板卡结构上来分,可以分为中控板软件、液路板软件、样品采集板软件、二氧化碳恒温环境控制板软件。从功能上分,大体可以分为:子系统控制系统软件设计、中控板GUI方案设计、数据通信方案设计。
由于子系统的功能比较复杂,对于单一的前后台实现起来比较困难,故采用如图3-1所示基本框架结构。
图3-1 嵌入式软件设计框架结构
中控机硬件结构上选择STM32F429,其自带TFT屏硬件驱动器,并且带有硬件加速功。在实时操作系统上选择UCOSIII,其功能相对于做了封装的FreeRTOS要多很多,比如包含标志组,相同优先级时间片轮转调等。,而非HAL库,因为此中控机对于底层的处理要求,特别是对串口的底层操作灵活性要求高,不能使用HAL的傻瓜式库函数,会影响程序效率以及结构性能。
液路系统、样品采集、以及二氧化碳恒温箱系统均采用STM32F407,将时钟调高到160MHz,足以处理任何传感器数据以及意外情况,并且搭载STM32Cube上自带的FreeRTOS,采用HAL库,这样做的好处在于,对于外设开发简单,可以通过STM32Cube直接生成目标驱动。
子系统控制方案设计
子系统控制系统可以分为:液路建立运行控制、样品采集控制、二氧化碳恒温环境控制。这些控制系统互相各不干扰,在软件设计上也没有均一性,故均需要进行单独设计。
中控板GUI方案设计
中控GUI设计作为仪器的一个显示窗口,为客户提供仪器运行状态的最直观显示,故其要去:简单、大气、美观。原则上,不在中控