計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用實(shí)踐

高 彬

（洛陽廣播電視大學(xué)，河南 洛陽 471000）

計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用實(shí)踐

高 彬

（洛陽廣播電視大學(xué)，河南 洛陽 471000）

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)行業(yè)受其影響有很大程度的進(jìn)步與發(fā)展，這使得計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平不斷提高，尤其是嵌入式技術(shù)的推出。因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中，科學(xué)、合理地應(yīng)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件，可以提高計(jì)算機(jī)軟件的質(zhì)量，降低計(jì)算機(jī)軟件的復(fù)雜性，使計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用更加有效、方便、快捷。所以，計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中科學(xué)、合理地應(yīng)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件是非常必要的。基于此，文章就計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中如何應(yīng)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件進(jìn)行分析與探討。

計(jì)算機(jī)軟件；嵌入式實(shí)時(shí)軟件；實(shí)踐應(yīng)用

在嵌入式技術(shù)推出之后便得到了人們的高度關(guān)注，原因在于嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用到計(jì)算機(jī)軟件中可以對計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件有較強(qiáng)的依賴性，并且能夠在系統(tǒng)運(yùn)行的過程中合理控制硬件和軟件，保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)長時(shí)間良好運(yùn)行［1］。由此，可以確定計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用是非常適合的，不僅能改善計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用效果，還說明了計(jì)算機(jī)軟件良好的應(yīng)用前景。所以，計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的實(shí)踐應(yīng)用是非常有意義的。

1　計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)運(yùn)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件概述

1.1特點(diǎn)

嵌入式實(shí)時(shí)軟件可以運(yùn)用在計(jì)算機(jī)軟件的預(yù)測指令執(zhí)行、動(dòng)態(tài)分配、緩存機(jī)制等設(shè)計(jì)中，以此來提升計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性和實(shí)時(shí)處理功能。當(dāng)然，嵌入式實(shí)時(shí)軟件之所以能夠在計(jì)算機(jī)軟件中充分發(fā)揮作用，主要是其核心嵌入式微處理器可以實(shí)時(shí)支持軟件系統(tǒng)的多任務(wù)，且在短時(shí)間內(nèi)快速中斷，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)操作及計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)。嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用到計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中，包括軟件部分和硬件部分，在嵌入式微處理器的作用下，軟件與硬件之間可以交互，促使計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)具有修復(fù)功能、檢測功能等，從而大大提高計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的應(yīng)用性［2］。

1.2應(yīng)用原理

嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件中之所以能夠有效應(yīng)用，主要是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和實(shí)時(shí)處理技術(shù)相融合，如此可以形成CORBA模型，加之嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件中可以遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)等作用的支持，使得計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的過程中可以合理地運(yùn)用CORBA模型，進(jìn)而科學(xué)、合理地規(guī)劃計(jì)算機(jī)軟件的個(gè)各方面，促使計(jì)算機(jī)軟件充分發(fā)揮作用。

1.3嵌入式軟件的技術(shù)特征

基于以上對計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的概述，確定嵌入式實(shí)時(shí)軟件具有以下技術(shù)特征。

1.4可靠性

相對于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)來說，嵌入式實(shí)時(shí)軟件是一種操作方式，在計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中科學(xué)、合理地設(shè)計(jì)嵌入式實(shí)時(shí)軟件，可以提高計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的可靠性。因?yàn)橛?jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中的嵌入式實(shí)時(shí)軟件可以結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的實(shí)際情況，對系統(tǒng)操作任務(wù)進(jìn)行合理分配與調(diào)整，并且有效地強(qiáng)化計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，如此可以使計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成各項(xiàng)任務(wù)［3］。

1.5系統(tǒng)可靠性

只有安全的工作環(huán)境，嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)運(yùn)行的過程中，才能保證計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)安全、可靠；反之，將會(huì)影響嵌入式實(shí)施軟件系統(tǒng)的工作效果。所以，為了保證嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)運(yùn)行中充分發(fā)揮作用，一定要設(shè)置安全的、良好的外界環(huán)境。

1.6時(shí)限性

時(shí)限性是嵌入式實(shí)時(shí)軟件非常重要的技術(shù)特征之一。主要表現(xiàn)為，在符合時(shí)限要求的情況下，嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)才能夠嚴(yán)格地控制時(shí)限，合理地調(diào)節(jié)軟件和硬件，促使兩者科學(xué)、合理地應(yīng)用。如若不符合時(shí)限要求，那么嵌入式實(shí)時(shí)軟件在處理計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)任務(wù)時(shí)將難以嚴(yán)格控制時(shí)限，使得計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)各項(xiàng)任務(wù)無法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。

2　計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用

基于以上對嵌入式實(shí)時(shí)軟件的了解，在計(jì)算機(jī)的軟件設(shè)計(jì)的過程中要想科學(xué)、合理地應(yīng)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件，就要注意強(qiáng)化設(shè)計(jì)以下方面。

2.1開發(fā)流程

出于保證嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件中充分發(fā)揮作用的考慮，在具體設(shè)置嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用的開發(fā)流程時(shí)應(yīng)當(dāng)基于簡易性和優(yōu)越性出發(fā)，科學(xué)、合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)。具體的嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用開發(fā)流程為：首先是基于計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)應(yīng)用要求，分析計(jì)算機(jī)軟件需要具備的功能，進(jìn)而進(jìn)一步解析嵌入式實(shí)時(shí)軟件。其次，基于嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用需要，科學(xué)合理地進(jìn)行嵌入式軟件設(shè)計(jì)和代碼生成。再次，在嵌入式實(shí)時(shí)軟件設(shè)計(jì)方案完成之后對其應(yīng)用測試，確定依據(jù)此設(shè)計(jì)方案所設(shè)置的嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用效果能否滿足計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)應(yīng)用需要。最后，在確定嵌入式實(shí)時(shí)軟件設(shè)計(jì)方案符合應(yīng)用要求的情況下將嵌入式實(shí)時(shí)軟件有效地應(yīng)用到計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)當(dāng)中。按照以上開發(fā)流程來進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)開發(fā)，的確能夠使嵌入式實(shí)時(shí)軟件有效地應(yīng)用到計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中，并且在系統(tǒng)中充分發(fā)揮作用，提高計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的應(yīng)用有效性、可靠性、穩(wěn)定性［4］。

2.2設(shè)計(jì)要點(diǎn)

計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用是一項(xiàng)比較有難度且容易出現(xiàn)問題的工作。為了保證基于嵌入式實(shí)時(shí)軟件的計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)方案合理、有效，需要再具體進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中注意以下設(shè)計(jì)要點(diǎn)：

其一，設(shè)計(jì)中避免軟件和硬件結(jié)構(gòu)相脫離。也就是在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意嵌入式實(shí)時(shí)軟件的軟件部分和硬件部分的有效連接，并且保證后續(xù)的設(shè)計(jì)過程中，都不能將兩者拆開，如此才能有效地改善傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中對硬件依賴過大的情況。

其二，在嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)當(dāng)注意對嵌入式實(shí)時(shí)軟件的軟件部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行初始化處理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行格式化處理，保證嵌入式實(shí)時(shí)軟件回歸原始狀態(tài)，達(dá)到有效應(yīng)用的目的［5］。

3　計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用實(shí)例分析

為了能夠具體地說明計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用情況，在此筆者以基于硬件與軟件的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)為例，進(jìn)行詳細(xì)說明。其實(shí)，基于硬件和軟件的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，就是利用數(shù)字信號處理器、IO設(shè)備、C++語言等進(jìn)行嵌入式實(shí)時(shí)軟件的開發(fā)。具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容是：

其一，嵌入式實(shí)時(shí)軟件設(shè)計(jì)中，因?yàn)槲⑻幚砥魇擒浖暮诵模韵冗M(jìn)性微處理器的選擇及設(shè)置很重要，本次設(shè)計(jì)中選用的是AT91RM9200型號的微處理器。對此微處理器的設(shè)置，重點(diǎn)是外設(shè)接口，也就是根據(jù)嵌入式實(shí)時(shí)軟件要在計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中發(fā)揮的作用，合理設(shè)置微處理器的功能接口。

其二，嵌入式實(shí)時(shí)軟件的開發(fā)流程設(shè)計(jì)中，出于保證嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用性的考慮，在進(jìn)行嵌入式實(shí)時(shí)軟件開發(fā)流程設(shè)計(jì)中，同樣是將其分為幾個(gè)階段，即分析階段、設(shè)計(jì)階段、代碼生成階段、軟件測試固化階段。為了使嵌入式實(shí)時(shí)軟件滿足計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)其開發(fā)流程的過程中還要注意將對模塊劃分及設(shè)置放到適合的階段，以此來保證模塊設(shè)置合理，能夠增強(qiáng)嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用性能［6］。

4　結(jié)語

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的應(yīng)用水平有很大程度的進(jìn)步。原因就在于嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用。因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中，科學(xué)、合理的應(yīng)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件，可以提高計(jì)算機(jī)軟件的質(zhì)量，降低計(jì)算機(jī)軟件的復(fù)雜性，使計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用更加有效、方便、快捷。所以，為了促進(jìn)計(jì)算機(jī)軟件更加有效地、廣泛地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)致力于嵌入式實(shí)時(shí)軟件的研究，使其在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中獲得有效應(yīng)用，增強(qiáng)計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用效果。

［1］任劍嵐.計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用探析［J］.信息技術(shù)與信息化，2015（8）：66-67.

［2］宋玉娟.計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用分析［J］.城市建設(shè)理論研究：電子版，2015（17）：2206-2207.

［3］朱勇.計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用探析［J］.信息與電腦，2015（23）：128-129.

［4］肖鵬.計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的運(yùn)用分析［J］.無線互聯(lián)科技，2015（14）：63-64.

［5］宮婷.計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用探究［J］.中國外資：上半月，2013（12）：280-280.

［6］馬宇馳.計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用探析［J］.信息通信，2014（4）：104-104.

The Practical Application of Embedded Real Time Software in Computer Software Design

Gao Bin
（Luoyang Radio and Television University， Luoyang 471000， China）

With the continuous development of science and technology， the computer industry by its influence has a large degree of progress and development， which makes the computer application level continues to increase， especially the introduction of embedded technology. Because in the computer software design， scientific and reasonable application of embedded real-time software can improve the quality of computer software， reduce the complexity of computer software， the computer application software is more effective，convenient， fast. So computer software design in scientific and reasonable application of embedded real-time software is very necessary. Based on this， the computer software design how to apply embedded real-time software analysis and exploration Please.

computer software； embedded real-time software； practical application

高彬（1980-），男，河南洛陽，本科；研究方向：計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)。