计算机嵌入式软件的设计探讨

赵海涛



计算机嵌入式软件的设计探讨

赵海涛*

（海军驻南京地区航天机电系统军事代表室，江苏南京，210006）

随着信息时代的到来，计算机软件与人们的生活工作有了十分紧密的联系，现如今嵌入式软件的开发与设计应运而生，随着人们对于软件需求的增大，计算机软件也在不断升级，嵌入式软件也就随着被设计出来，利用嵌入式软件设计，计算机软件设计者可以更方便地进行软件开发。嵌入式软件，可以看做是计算机软件的一个运行平台，为了确保嵌入软件能够得到顺利运行，嵌入式软件往往是由多个软件部件以及硬件部件构成的。本文就计算机嵌入式软件的设计进行介绍，希望能够帮助软件设计者一定帮助。

计算机；软件设计；嵌入式

引言

随着科技的不断发展，人们的生活与工作越来越离不开计算机技术，利用计算机设备以及软件可以帮助人们更方便地完成工作，解决问题，接下来，笔者将从三个部分详细介绍如何利用嵌入式软件优化计算机软件设计过程。

1 嵌入式软件设计系统概述

当前计算机技术发展势头迅猛，性能优越，实践应用表现良好的计算机软件无疑拥有着强大的社会竞争力，因此，如何开发出优秀的计算机软件成为了经久不衰的研究话题，嵌入式软件也随着被设计出来，辅助软件设计人员进行软件开发。嵌入式软件系统能够实现虚拟技术与实际物理世界之间的交互，将嵌入式软件安装到人们生活实际中需要的各种机器上面，并且在设计的过程中充分考虑到物理世界中的各种影响软件运行的因素，例如运行时间长度、能源消耗能力等等，实现对现实元素的抽象，以此来辅助机器更高效地运行。在实际生活中将实际生活中常用的工具与嵌入式软件结合的例子有：家用电话、电视以及数码相机，或者是应用与工业控制以及医疗器械控制上，优化机械工作效率，方便人们生活。而在现如今，嵌入式软件还能够直接提升计算机各种外围设备的性能，比如，提升计算机显示屏显示效果。

嵌入式软件能够帮助设计们进行软件整体性功能设计，通嵌入式软件系统中微处理器可以大幅度提升软禁的信息处理速度，从而提升软件设计速度，对于软件试运行中可能出现的各种故障以及意外情况的模拟也会更为方便，大大缩短软件评测时间，提升计算机软件设计效率的同时也增强软件设计代码的健壮性，对计算机软件的设计进行优化，及时对于软件设计阶段所出现的漏洞进行修补，是十分有效的计算机软件设计辅助工具，比如，利用嵌入式软件，软件设计者可以更好的执行计算机软件开发过程总各种预测指令，更加准确地完成缓存与动态性信息分析。

2 嵌入式软件设计基本原则

在进行嵌入式软件设计的时候，首先要确定明确的软件开发流程，尽量将整个软件设计开发流程简化，从而方便开发人员的操作流程。在进行嵌入式软件设计开发的过程中，软件设计人员应当先针对软件开发需求进行详细的数据收集与整理，进而归纳总结出全面的软件需求要点，通过计算、调查等等多种手段获取必需的开发数据，建立交叉函数库，围绕软件功能需求展开具体的设计流程来设计软件代码，从而得到相应编程语言编写的程序源代码，经过交叉编译以后的obj文件，与交叉数据库进行交叉连接得到系统映像文件，继而设计人员将文件重新定位和下载，利用初步设计完成后的目标版测试软件的使用效果。在设计过程中，软件设计开发人员应当将每一设计流程中的详细操作记录下来，建立相应的日志文件，必要的设计步骤还可以设计还原点，以此来确保整个设计流程的安全性，遇到突发情况，比如断电或者是人为误操作，也能够理解还原，在调试软件的时候如果出现了任何问题，也能够通过产生设计步骤以及日志文件查找问题根源，进而进行修改与调试。

软件设计开发是一项十分复杂的任务，设计软件工作量很大，仅仅凭借一个人的力量进行软件开发比较困难，因此，一般来说，进行商务软件设计开发需要完整的专业软件开发团队，团队中的每一位设计人员都有着自己独立的任务，通过向团队内部人员分配独立任务的方式提升开发嵌入式软件的效率，需要注意的是，团队在设计独立任务的是，应当注重任务之间的逻辑性，确保分配给每一位成员的任务之间都有着一定的关联性。团队内部经过软件设计工作的细致划分以后，展开高效的软件设计与开发工作。因此，在进行嵌入式软件开发的过程中，就需要有着统一的开发标准，使用整齐划一的开发流程，所以，我们在进行软件设计的时候，就可以考虑在主机的flash、只读存储器（ROM）中安装并保存嵌入式软件设计相应的操作程序，明确软件开发结构，方便软件开发人员接受任务展开软件设计，并且设计人员在将自己的开发工作完成以后，交给其他开发人员的时候，下一位软件开发人员也能够迅速找到软件设计接口。继续进行软件的设计与开发，提升嵌入式软件设计协调性。

另外，由于嵌入式软件需要充分考虑到软件使用的实时性，这就需要在进行软件设计的过程中适当地利用调度算法来提升软件设计系统的优先级别，在进行软件开发的时候，如果同时有多个任务或者进程需要执行，那么就应当将任务或者进程的优先级进行排序，优先选择对软件设计来说最为迫切的任务或者进程执行。并且将任务进行拆分，大大减少完成任务所需要的实践，提升开发效率。

3 嵌入式软件设计实践策略

软件设计者在开发组件的过程中，可以使用语义将各个组件连接到一起，不同的组件声明在不同的组件连接中也有着不同的含义，比如，声明状态组件，语义为状态转化，如果设计者声明了一个进程组件，那么组件之间的连接语义表示进程之间的通讯。

在利用嵌入式软件设计开发软件的实际过程中，可以考虑采用面向参与者的设计方法，在开发相对复杂的应用的时候，能够将其划分为多个组建部件，进而实施分别开发然后组建到一起的软件设计开发计划，依照时间优先级，采用先来先服务（FCFS）算法，实现带有参数与端口的“参与者”之间的交互。接下来，笔者将提出几种语法类型。

3.1 抽象语法

抽象语法，就是在不涉及将软件设计展现到文档或者具体的描述文案中的情况下，定于将其分解为独立的组建的方法，抽象语法并不重视具体的组件之间存在怎样的联系，甚至对于组件时都有哪些也不看重，对于抽象语法来说，软件开发人员只需要遵循抽象语法将组件之间的关系整理为关系集即可，在抽闲语法中存在分层参数，参与者组件能够作为多个参与者的几何，从而实现在同一个端口建立多个连接。

3.2 具体语法

具体语法与抽闲语法不同，具体语法之间存在一定的关联性，比如，XML就可以被用于进行文本再现结构的架构，而图表语法也可能是基于可视化编辑器制作的等等，面向参与者的设计虽然并不需要可视化的语法，但是一般来说，系统可视化都是有着比较人性化的外观，方便设计者的进一步便捷以及使用者的使用，所以经常采用UML可视化对象来进行语言建模，以此来达到信息转化的目的。利用具体语法，软件设计人员可以很方便、具体地完成对嵌入式软件结构的设计与调整。提高设计速度以及软件使用效果。

除此之外，内部嵌入了多个组件架构设计的计算模型对于软件开发设计也有着十分重要的作用，利用计算模型能够很好地实现对组件的管理，尤其是对于嵌入式软件的设计来说，为了确保嵌入式软件能够顺利运行，相应的进行管理的计算模型也应当具有并发性，结合多种技术来控制计算模型。为了提升计算模型的并发性，软件开发人员在设计模型的过程中，应当在硬件方面投入更多的精力，将其抽象出来，设计提供内存共享功能的抽象层，这样的设计，能够大幅度提升计算模型的并发性。设计人员可以利用语言编写模块化程序来设计计算模型，语言编写模块化程序具有规范、标准的特点，比如system C，就属于系统类型的规范硬件语言。

4 结束语

本文就如何进行将嵌入式软件应用与实际的计算机软件开发过程中进行了比较详细的介绍，在进行嵌入式软件开发的时候，为了提升计算机软件的实用性，满足用户需求，提升软件使用体验，在开发的的时候首先应当将开发环境中的交互性资源进行整合，并进一步精简软件开发的操作流程，规范化开发接口，实行统一的开发标准，以此来提升所开发软件的实用性与安全性，大大增强软件开发效率。

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[5] 于以序, 何艳敏, 左雪梅, 等. 实时嵌入式软件测试研究[J]. 中国测试技术, 2004, (05).

Design of Computer Embedded Software

ZHAO Haitao*

(Military Representative Office of Navy Space Electromechanical Systems in Nanjing, Jiangsu Nanjing, 210006, China)

With the advent of the information age, computer software has a very close relationship with people's daily life. Nowadays, the development and design of embedded software have come into being. As the demand for software increases, computer software With the continuous upgrading, the embedded software will be designed as well. With the embedded software design, computer software designers can more conveniently develop the software. Embedded software, can be seen as a running platform for computer software, in order to ensure the embedded software can be run smoothly, embedded software is often composed of multiple software components and hardware components. This article describes the design of computer embedded software, hoping to help software designers will certainly help.

computer; software design; embedded

10.19551/j.cnki.issn1672-9129.2017.08.056

TP368.1

A

1672-9129(2017)08-0123-02

赵海涛. 计算机嵌入式软件的设计探讨[J]. 数码设计, 2017, 6(8): 123-124.

ZHAO Haitao. Design of Computer Embedded Software[J]. Peak Data Science, 2017, 6(8): 123-124.

2017-03-03；

2017-04-15。

赵海涛（1978-），男，汉族，湖北随州人，工程师，硕士研究生，研究方向：武器系统及配套设备的研发与质量监督。E-mail:791181572@qq.com