解析计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用

余 耀

（武汉大学，湖北 武汉 430072）

随着经济的快速发展和科技的进步，嵌入式实时软件已经广泛应用于社会发展的各个行业，在计算机软件设计中使用嵌入式实时软件，能有效的提高软件的质量，降低软件存在的缺陷，嵌入式实时软件在计算机软件设计中有不可替代的作用。

1 嵌入式实时系统的基本特征

嵌入式实时系统是一种计算机系统操作方式，嵌入式实时系统的主要影响因素有时间、可靠性、及工作环境。时间是嵌入式实时系统的重要管理资源，任务的分配和调度必须在规定的时间内完成，时间还会对计算机的正确性造成影响；可靠性是嵌入式实时系统的关键，如果嵌入式实时系统出现错误，很可能造成严重的经济损失；工作环境是嵌入式实时系统的重要组成部分，只有保证有安全、稳定的工作环境，才能确保嵌入式实时软件安全、稳定的运行。嵌入式实时软件要具有一定的鲁棒性，当系统出现故障或错误的操作时，还能提供应有的服务，嵌入式实时软件是一项工业自动化和计算机技术相结合的产物，在日常生活、仪器仪表、办公设备、软件开发等各领域中有十分广泛的应用。

嵌入式实时软件的时限可以分为十分严格、比较严格、宽松三种情况，如果不能符合时限的要求，会给系统造成灾难性的影响，这个时限是十分严格时限；如果时限一到，任务产生的结果就没有用，并且造成的后果不是很严重，这个时限是比较严格时限；如果时限不属于上述两种情况，则这个时限是宽松时限，宽松时限产生的结果会随着时间的推移而减少。

2 嵌入式实时软件在软件设计中的特点

嵌入式实时软件和生活的联系十分紧密，在日常生活中，许多通信设备和电器系统都是有嵌入式系统组成的，例如数码相机、手机、数字电视等都是嵌入式系统。由嵌入式系统组成的计算机，无论是键盘、硬盘，还是鼠标、耳机，都比普通计算机的功能良好。嵌入式实时软件是一个运作平台不能独立进行软件开发，需要依靠其他硬件和软件，嵌入式实时软件具有良好的实时控制能力，在计算机软件设计中有十分广阔的应用前景。

嵌入式实时软件在计算机软件设计中，能设计的系统有动态分配、缓存机制、预测指令等，嵌入式实时软件能有效的提高软件设计产品的质量和软件的可靠性。在计算机软件设计中，嵌入式实时软件最重要的部分是嵌入式微处理器，嵌入式实时软件可以用于软件和硬件同步设计，嵌入式实时软件在计算机软件设计中能支持多任务的实时，能在短时间内中断多任务，具有良好的保护功能，能进行软件检测和修复。嵌入式实时软件在计算机软件设计中有极其重要的作用。

3 嵌入式实时软件在计算机软件设计中的应用方法

3.1 划分各程序的职责

为保证软件系统的实时性功能，在进行嵌入式实时关键设计时，要划分各程序的职责，避免软件和硬件出现脱离现象，在计算机软件设计过程中，要根据不同的程序的功能在软件中安排特定的位置，在系统中使用优先有序的分配模式，从而减少系统对任务的反应时间。

3.2 嵌入式实时软件的控制

在进行计算机软件设计时，嵌入式软件的要求会更高，在软件运行过程中，如果出现时间偏差，就可能对整个软件造成严重的影响，因此，在进行嵌入式实时软件设计时，要严格的控制时间，创建一个良好的嵌入式实时软件运行环境，确保计算机软件安全、稳定的运行。

3.3 嵌入式实时软件开发的作用

在进行嵌入式实时软件设计过程中，需要和系统的软件和硬件紧密的结合起来，将实时处理技术融入软件开发中，利用实时机制进行事件处理，可以实现CORBA及相关模型，还可以在远程调控中增加多种服务。在计算机软件面向组件的设计过程中，嵌入式实时软件能有效的增强软件的独立性和重用性，

4 软件设计实例

在本次计算机嵌入式实时软件设计中，选择能提高嵌入式实时系统的响应时间，可以同步控制的AT91RM9200微处理器。软件设计使用到的系统有C++语言、数字信号处理器、微机保护系统、IO设备等。本次计算机软件设计是在软件和硬件的系统同时进行设计开发的。在进行计算机嵌入式实时软件设计过程中，要先分析的系统的需求，然后进行计算机软件设计、软件测试固化、代码生成等步骤。在进行计算机嵌入式实时软件设计时，将软件系统的功能分成多个模块，将软件设计开发模块化，从而将系统中不同任务区分开来，建立硬件和软件交互系统，从而提高软件设计的稳定性。

本次计算机嵌入式实时软件的设计，中断驱动方式采用可以提高嵌入式系统实时性的事件驱动方式，在进行计算机嵌入式系统内部功能设计时，为确保系统内部功能的积极响应，将设计任务周期化。在软件设计过程中，为实现软件内部资源共享，将控制任务转换成图形结构，从而简化设计流程。在设计计算机嵌入式实时软件结构时，要控制好软件和硬件结构的脱离现象，降低硬件对普通计算机软件设计的影响。软件设计过程中将每个任务设计在软件系统中制定的位置中，从而提高系统对任务的响应时间。最后使用C++语言进行嵌入式实时软件编程。

5 嵌入式实时软件的应用前景

嵌入式实时软件具有良好的灵活性和现实环境交互能力，在社会生产中有很广泛的应用领域，在进行计算机软件设计时，嵌入式实时软件能用于微处理器、程序编程、图形控制器等硬件和软件系统中，能有效的提高软件产品的质量和软件的可靠性，嵌入式实时软件的实时性强、操作性和易控性强，在计算机软件开发中有十分广阔的应用前景。嵌入式实时软件有效的解决了系统布线复杂的问题，控制过程中能源消耗比较少，能满足市场客户的要求，具有很强的应用价值。

结语

嵌入式实时软件系统能有效的提高软件的质量，降低软件存在的缺陷，嵌入式实时软件在计算机软件设计中有不可替代的作用。将嵌入式实时软件应用在计算机软件设计中，能有效的提高软件的实时性和可操作性，保证软件的多任务操作功能，嵌入式实时软件在计算机软件设计中有极其广阔的应用前景。

[1]袁春艳，林椹尠.基于无线传感监控系统的嵌入式软件设计[J].计算机技术与发展，2013（04）.