编写需求文档，在嵌入式开发领域是非常普遍的。需求文档被用来定义开发任务，协调大规模的研发计划。对于终的产品，需求文档扮演着开发者行为和消费者行为之间沟通纽带的角色。当需求文档书写正确的时候，便可以发挥巨大的作用。然而，如果你在嵌入式开发领域工作的时间足够长，你会很快发现，这个领域里不合格的需求文档实在是太多了。当你尝试对这些不合格的文档进行修复时，你又会很快发现，书写正确的需求文档绝非易事。在这里，我们提出一些建议，希望能将书写正确需求文档这件事情变得清晰一些。

 

　　从较高的层次来看，书写需求文档的目的是要提供对所需行为的有效描述。该所需行为可用一个黑盒系统描述，并需要注意以下细节：

　　• 工程师可以根据系统所说进行实现


　　• 测试人员，在不与开发人员沟通的前提下，可以利用满足硬件要求的设备验证需求。

 

　　• 终产生的成果满足终端用户的要求。


　　黑盒测试 书写优质的需求文档：


　　基本的原则是：需求文档应当尽量简洁，用易懂的描述来约束系统的预期行为。如果你遵循这个原则，剩下的那些重要因素(可测试性、避免过度设计等等)都将变得顺理成章。

　　列举一下更详细的规则，通常会更有帮助。下面是书写优质需求文档需要遵循的步骤：


　　1. 定义系统的边界。这也是黑盒系统所必要的。


　　2. 定义输入和输出。这也应当是你看待内部系统的方式。


　　3. 用易懂的方式描述系统的预期行为

 

　　4. 除了输入和输出之外，你的需求是不是还涉及了系统的其他部分?如果是，那么你的需求设计过度了。重构需求，让它变得精简。

　　5. 你的需求是不是过于模棱两可?加入更多的限定规范。注意：有些模棱两可的描述并不是坏事，假设描述所包含的所有情况均可被接受，且测试的时候不需要附加的信息加以说明，那么没关系。你不需要(也不应该)把系统的行为限制得过头。


　　6. 你的需求是否可测试?(这里指的是黑盒测试)如果不是，你好返回到第4步。如果这种返工发生很多次，那说明你的黑盒无法正确描述系统，或者你的测试工具不够。无论是哪种情况，不可测试的需求文档几乎是一文不值的。

　　7. 你的需求文档通俗易懂么?如果你的需求文档非常难以读懂，那说明你写得不好，只能给那些照着你的需求负责实施的人带来无尽的痛苦。如果是这样，回到第3步。


　　8. 你是不是真的做到了第4步?你确认么?再检查一下。


　　例子：下面的例子，让我们描述一个自制的嵌入式设备的需求，这个设备能从弯曲传感器上读取弯曲的频率，并根据不同的频率值让一个LED闪烁。


　　显然，我们已经完成了步骤2和步骤3了!

　　• 输入：从弯曲传感器读取数据。

　　• 输出：LED。

　　但是我们跳过了步骤1：


　　• 在这个例子里，我们将把黑盒画到设备的微处理器上。

　　让我们继续往下进行，

　　第四步：除了输入和输出以外，我们是否还涉及了其他的系统边界?


　　• 微处理器并不关心从弯曲传感器读取什么样的数据，从处理器的角度来看，仅需要做的是测量ADC脚的电压而已。

 

　　• LED仅由数字输出脚控制。


　　下面，让我们来修正这个问题：


　　第0版本的需求：

 

　　1. 该设备应当根据ADC脚的不同频率的电压，来切换数字输出端的状态。

　　第五步: 需求写模棱两可么?


　　恩，我们的描述太模棱两可了.输出端切换的速度要多快? 跟电压的关系如何? 输入电压的范围是多少? 让我们加一些更细节的描述吧:

　　版本0.1

 

　　1. 输出端应当由一个自由活动的定时器进行控制

　　2. 自由运行定时器的频率高不得高于每秒10次，不得低于每秒1次.

　　3. 自由运行定时器的触发频率应当在高和低值之间呈线性变化，并与ADC端的输入电压成正比.

 

　　4. ADC端的输入电压应当每100毫秒读取一次

　　5. 当ADC端的输入电压端被读入时，控制自由运行定时器周期时间的注册值也应当被更新.

 

　　6. ADC输入端的电压有效范围应当被控制在0到1伏之间.

　　第六步: 你的需求是可测试的么?

　　• 首先，自由运行的定时器在这里不需要提及. 因为对它基本上无法进行黑盒测试，它既不是输入也不是输出，而且跟这两者也没有什么联系。

　　让我们用“数字输出端变化的频率应控制在每秒10次和每秒1次之间”来代替自由运 行定时器的测试标准。

 

　　• 对于上述的第四条需求，可能需要一些小修改才能作为测试标准。让我们用“ADC端的输入电压应当保证在每100毫秒内至少被读取一次”来加以描述，这样的描述能让我们预期的测试行为显得更加通俗易懂。


　　• 需求的第五条也需要一些小修改。我们如何才能检测电压的输出范围是在0到1伏之间呢? 总不能给个2伏的电压，然后看看元器件有没有被烧毁吧?

 

　　那么，说“检验系统在ADC端输入电压为1到2伏之间的时候，工作是否正常”，这样检验容易多了。需求描述应当是“正面”的，应当描述设备“应该”的行为，而不是设备“不应该”的行为。否则的话，测试将会无法进行。

　　版本0.2

 

　　1. 数字输出端的切换频率应当控制在每秒10次到每秒1次之间

　　2. 数字输出端的切换频率应当在大值和小值之间呈线性变化，并与ADC端的输入电压成正比

　　3. ADC端的输入电压应当保证在每100毫秒内至少被读取一次

　　4. 检验当ADC端的输入电压范围在0到1伏之间的时候，系统工作是否正常