嵌入式软件开发方法的应用

文/张平

1 简述嵌入式系统

嵌入式系统是计算机领域的一个重要领域，它把计算机技术作为系统的一个重要组成部分。嵌入式系统是面向计算机的应用，是面向社会，面向计算机产品的一个系统。嵌入式系统在计算机软件开发中占有重要的地位，它是实现计算机整个系统功能的关键。上个世纪90年代以来，以计算机技术、通信技术及软件开发为核心的IT技术得到了寻梦的发展，伴随而来的是各种嵌入式软件在计算机系统上的广泛应用，几乎所有的嵌入式产品中都需要嵌入式软件来提供灵活多样、而且应用特制的功能。进入二十一世纪之后，嵌入式系统几乎风靡全国，逐渐渗透进了国民的生产生活领域，进一步提高了嵌入式软件在IT市场上的地位和影响，其技术不断成熟被人们誉为物联网时代下的明日之星。可以预见的是，随着汽车、医疗、通信、家居、军事等产业智能化水平的越来越高，嵌入式软件的需求量将持续走高，各大行业对其的定制化水平和技术水平也有了更高的要求，随着硬件平台的处理能力不断增强，硬件成本不断下降，嵌入式软件已经悄然成为了当前信息技术革命中的重要版图，随着时代的发展，嵌入式软件市场必然继续迎来一波又一波的竞争高潮，要继续深耕技术研发领域，不断创新服务内容，共创嵌入式软件的辉煌。

2 嵌入式应用软件与桌面计算机应用软件比较分析

嵌入式软件的应用就是把数学的函数应用到计算机中的数据计算和处理上来，主要的目的是让计算机中产生数据，让数据进行输出，主要是通过函数对数据进行处理。嵌入式还可以应用到汽车、飞机、电视机系统中，主要的目的是满足于现实环境中，具有实时性、延续性和交互性。

2.1 实时性

计算机中的很多系统都是通过实时性进行相应的数字转化，然后实现其实时性来完成的，但是需要一定的时间，时间是转化计算机实时性的关键。计算机具有的实时性对时间的要求非常严格，能够在关键时期处理相应的时间，并且在限定的时间内进行系统的处理，从而使计算机系统能够进行有效的预测。现代的计算机处理器在进行事件处理的时候必须按照一定的指令来完成的，软件开发人员必须用新理论和技术，运用新方法对嵌入式应用软件的设计，这样嵌入式软件才能满足广大客户的需求。

2.2 并发性

嵌入式计算机系统进行处理事件的时候，都是通过物理的链接过程来完成的，一般都是通过传感器的信号或者是多个网络来进行嵌入式技术的应用。这些计算机嵌入式技术的应用能够很好的满足广大消费者的同步管理需求，但是对于同步的系统管理，桌面的应用软件比较小，不能在同步问题上进行提升，不能满足广大消费者的需求，这个时候桌面的应用软件就必须和嵌入式系统进行同步，通过同步相应语言，实现应用系统的安全性和时效性。

2.3 活跃性

嵌入式系统的另一个特点就是具有活跃性。嵌入式系统的主要作用是让计算机系统保持相应的活跃状态，防止计算机的待机或者是结束状态的出现。嵌入式计算机系统主要是防止计算机出现“死锁”的局面发生。

2.4 差异

计算机桌面系统和嵌入式技术的主要差异是从起实时性、交互性和交互式方面来进行对比的，他们之间存在本质区别就是嵌入式能够满足广大消费者的需求，能够和计算机的应用环境和计算机存在的硬件设备相结合。但是计算机应用软件基本上都可以做到与设备和平台的无关性。

3 嵌入式计算机应用系统的分析设计方法研究

3.1 嵌入式应用系统中任务的划分方法

在进行使用嵌入式开发系统时，必须把其分为不同的任务，让嵌入式能够根据任务进行准确运行。其实嵌入式任务实际就是一个细微的代码运行，是一个代码的映像，很细微，是个最小的运行单位，能够独立完成任务，主要的目的是让CPU轮流为任务提供好的服务，更好的满足任务的时限需求。达到系统协调性，能够让系统准确完成划分的多个任务，必须把任务进行分解，让任务能够通过多个渠道完成，减少系统的吞吐量，让系统的完成效率更高，执行任务更快。

3.2 什么是有限状态机

一般计算机中的嵌入式系统大多数和一些分析机有关，它们的关系是密切的，嵌入式系统必须采用有限状态机对理解、分析和设计系统有帮助。有限状态机一般都是由有限个状态和相互之间的转移构成，一般让计算机整个系统处在一个特定的状态，当接收到一个输入间的时候，状态机就会产生一个输出，同时伴随着状态的转移。系统的状态概括了对过去输入处理状况的全部信息，系统只需要根据当前所处的状态和面临的输入就可以决定系统的行为。每当系统处理了当前的输入后，系统的内部状态也将发生变化。

4 关于组件嵌入式软件开发中存在的问题及对策

根据嵌入式软件的特征，使用组件技术能较好地设计复杂的嵌入式软件，组件可以重复使用，几个组件组合可以产生一个新组件，产生新组件还可以用在同其他组件进行组合，这样的话可以充分发挥出组件复用性，进而提高嵌入式软件开发的周期，然而，有些事因为没考虑到非功能性的要求，并且应用领域也有所限制，其局限性非常大。在研究中发现，对软件非功能性要求的实现，常常需要操作系统的支持，要是将在操作系统里面实施过的并发管理措施与与其他一些相关操作使用组件来封装，其组件规模就会大大扩大，但是这些管理措施的实施常常与系统硬件设施的联系非常紧密，这样的话就与组件复用性与平台的无关性没太大关系，进而严重影响到把组件技术用在嵌入式软件开发研究的过程中，所以，嵌入式软件在开发研究的过程中，我们一定要重视嵌入式软件的操作系统，然而，有时候由于应用环境和硬件设备的限制，不能为系统安装操作系统，这时对软件非功能性要求的实现就要借助于系统的硬件设备，例如：实时处理。

5 结束语

总而言之，嵌入式应用软件具有应用领域广，与现实环境交互强，灵活小巧等优点，具有巨大的发展潜力，受到了越来越的关注和研究.也正因为它的这些优点，使它与应用和硬件设备紧密相关，这与目前的成熟的软件复用思想相矛盾，而基于组件的嵌入式应用软件开发方法为较好的解决了之一问题提供研究的方向。

参考文献

[1]宋之慧.试论嵌入式应用软件开发研究与应用[J].大科技,2016,20(26):204-205.

[2]林云儿.浅析平台嵌入式软件设计方法[J].科技创新与应用,2016,19(20):193-195.