计算机软件设计中嵌入式实时软件应用

莫罕花



计算机软件设计中嵌入式实时软件应用

莫罕花

（广西玉林市自来水公司 广西 桂林 537000）

作为计算机的价值体现，软件研发也会对我们的生活、工作带来巨大的变化。在软件设计领域，嵌入式实时软件担任极为关键的角色。换句话说，嵌入式实时软件和普通软件之间有很大的差异，它能够对软件系统作出较好地优化，修复系统中暴露的缺陷、潜在漏洞，使软件系统可以达到比较理想的水平。所以，本文将对嵌入式实时软件在计算机领域的应用作出简要地分析。

计算机软件设计；嵌入式实时软件；应用

引言：

信息时代，计算机技术被广泛地运用于生活中。软件工程技术，同样也备受瞩目。在计算机软件设计领域，嵌入式实时软件对软件设计起着主导的地位，同时也对本行业带来较大的影响。本文首先介绍了嵌入式实时软件的基本特征，同时分析了该类软件在计算机软件设计中的实践应用，结合嵌入式实时软件设计的真实案例对今后的前景作出展望。

1 计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用特点

从应用范围上看，嵌入式实时软件已延伸至内存分配、预测指令执行以及缓存优化机制等多款不同的软件设计中。除了能够增强软件产品自身的实时协调能力外，同时也能减少各种潜在的影响因素，使实现软件具有更高的可行性、合理性。从结构类型上看，嵌入式实时软件大致有如下两大类：一类为计算机软件系统，二类为计算机软件系统。利用专业的应用程序可以控制和管理软件，使程序编写能够和计算机操作之间进行统筹。在促进计算机软、硬件系统的良性交互外，同时也能够确保软件系统的健康运行。实时软件中，嵌入式微处理器（前身为中央处理器）担任极为主导的角色，能够对软件系统中不同任务的执行和在线操作进行较好地处理，从而对交互、储存区提供较好的保护。同时，嵌入式实时软件的结构形态为模块化，对后期维护、处理较为有益，同时也有不错的拓展功能。

2 计算机软件设计中的嵌入式实时软件的应用

2.1 合理划分任务

数据通信异步关系，应当作为计算机系统中任务划分的基础条件，我们需思考下列两个因素。第一，分析系统的基本功能。对并行任务作出划分，大致有：用户接口、应用控制、同步、异步以及周期任务等等，激活相同时段做完的事件、实现的系统功能，将其归结为同个任务。利用同样的事件予以驱动，从而来对软件资源进行共享。第二，运用程序内部的中断、轮询两种方式，来对软件系统中的I/O事件进行启动。轮询，在计算机中占用的CPU资源比较多。为确保计算机软件的实时性、实用性，建议考虑中断。

2.2 存储映象布局和组织任务

对存储映象进行布局时，需采用嵌入式实时软件，对计算机软件系统的内部结构做好优化。数据转换，可以对任务组织方式进行选择，对结构功能做好管理。分析嵌入式操作系统的相关功能，确保系统有满意的结构，可以对计算机系统进行科学布局，判断存储器的使用情况。印象布局存储，难免会反应计算机本身的很多功能性特点。通过对物理零地址特征进行整体分析，从而较好地调取程序指令。

2.3 任务调度与实时性应用

嵌入式实时软件有两种不同类型的实时性：1）硬实时性；2）软实时性。对实时性能进行使用时，难免要有较多的时间延迟。若条件许可，可以选择基于优先级的调度方式来对软件系统中的任务完成调度。若任务处于软件系统中的内核，则需结合任务的紧急性来对优先级数作出调整，同时要对具体任务进行拆分，从而降低核心任务最终的响应时间，使计算机软件能够更准确地反应，确保计算机软件的科学性、实时性。

2.4 初始化系统

将嵌入式实时软件运用到设计工作中，可以反应软件系统基本的功能。在底层硬件上，确保应用的科学性，同时要对软件进行初始化，概括系统的主要功能。若要对RAM变量进行初始化，我们必须对中断向量进行科学设置。根据系统入口点实际的状态，可以对系统作出合理化定义。想要促使嵌入式软件系统的内部功能更为丰富、合理化，我们就必须在程序计数器中设计相应的程序结构，以便对系统任务作出科学地优化、调度。程序实现，多事利用了C语言编程，见下图。

OSTaskCreate（TaskStart，（void*）0，（void*）

&TaskStartStk[TASK_STK_SIZE-1]；0）；OS_STKMain_Stack [STACKSIZE*8]={0；}：

//Main_TasKVoidMain_Task（void*Id）；

//Main_TasK#defineMain_Task_Prio12OS_STKKey_Scan_Stach[STACHKSIZE]={0；}；

//Key_Scan_TaskVoidKey_Scan_Task（void*Id）；

//Key_Scan_Task#defineKey_Scan_Task_Prio56OS_STKLcd_Fresh_Stack[SATCKSIZE]={0；}；

//LCD

所以，对嵌入式实时软件进行运用时，我们首先要了解该软件的各类功能性应用。引入恰当的组件，保障软件的灵活性，从而对软件作出更好地优化、维护，建立起虚拟视图，并对系统进行设置，从根本上提升计算机系统自身的可扩展性。

3 计算机软件设计中的嵌入式实时软设计的实例及其前景

3.1 软件设计实例

本次对嵌入式实时软件进行设计时，我们选用了AT91RM9200微处理器。它有助于延长实时系统实际的响应时间，从而实现真正意义上的同步控制。软件设计选用的系统，大概有C++语言、危机保护、数字信号处理器以及IO设备。本次软件设计，综合对软件、硬件两个不同的系统进行同步。设计时，我们必须要了解和总结系统的基本需求，对计算机软件进行设计，同时完成软件测试固化或是代码生成等相关步骤。设计嵌入式实时软件时，可以将软件系统内部的功能进行分解，使开发工作实现模块化，将系统内部的各个任务区进行区分，构建硬、软件二者的交互系统，使软件设计相对更为稳定。本次软件设计，最终确立了事件驱动方式，这对嵌入式系统自身的实时性有非常大的裨益。为保证功能可以较好地响应，我们可以对设计任务设定不同的周期。软件方面，可以将控制任务更改为图形结构，使设计流程得到更好地简化。对计算机嵌入式实时软件的基本结构进行设计时，要防止软、硬件结构之间相互脱离，减小硬件过多地对普通软件造成的影响。软件设计时，要把全部的任务模块设置在软件系统适当的位置，使系统能够快速地对任务作出响应。运用C++语言，来对嵌入式实时软件做好最后地编程。

3.2 嵌入式实时软件的应用前景

嵌入式实时软件有不错的灵活性，且能够对现实环境作出交互。在生产活动中，有非常普遍的应用。我们对计算机软件进行设计时，同样也能够引入嵌入式实时软件。如：微处理器、图形控制器或是程序编程等比较典型的硬件以及部分软件系统，从而改善软件产品自身的质量，增加其可靠性。嵌入式实时软件，有不错的实时性、可操控性，在软件开发领域也有相当明朗的应用前景。可以说，嵌入式实时软件处理了系统布线中出现的很多问题，整个控制过程无需消耗太多的能源，符合行业客户的要求，应用价值颇高。

4 结语：

计算机技术全面腾飞的今日，计算机软件在不同领域均得到较好的运用，同时充当重要的角色。可见，设计质量、技能水平对计算机软件极为关键。实际的设计活动中，嵌入式实时软件可以更好地改善系统的性能，减少和弥补软件产品固有的某些缺陷，使计算机软件系统得到初步地优化，增加系统总体的稳定性，提升软件设计中计算机的运用水平。

[1]刘犁.嵌入式实时仿真平台接口通信的设计与应用[J].2015.

[2]肖鹏.计算机软件设计中嵌入式实时软件的运用分析[J].2016.

[3]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].2016.

as the value of computer, software development will bring great changes to our life and work. In the field of software design, embedded real-time software plays a crucial role. In other words, there is a great difference between embedded real-time software and common software. It can optimize the software system, repair the defects and potential vulnerabilities in the software system, and make the software system reach an ideal level. Therefore, this paper briefly analyzes the application of embedded real-time software in computer field.

computer software design ;embedded real - time software ;Application

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.11.023

TP311.52

A

1672-9129(2017)11-0019-02