嵌入式應(yīng)用軟件及其開發(fā)方法研究

卜伶俐

摘 要：隨著電子技術(shù)的普及，計算機已經(jīng)走入每個人的生活，其中嵌入式技術(shù)就是計算機未來發(fā)展的趨勢之一，它將開辟計算機技術(shù)的新紀元。嵌入式必須和計算機技術(shù)相結(jié)合，本文基于計算機嵌入式應(yīng)用軟件的本身特點，借鑒桌面應(yīng)用軟件的三種開發(fā)方法，探索嵌入式應(yīng)用軟件。

關(guān)鍵詞：嵌入式；應(yīng)用軟件；開發(fā)；研究方法；組件

嵌入式系統(tǒng)是計算機領(lǐng)域的一個重要領(lǐng)域，它把計算機技術(shù)作為系統(tǒng)的一個重要組成部分。嵌入式系統(tǒng)是面向計算機的應(yīng)用，是面向社會，面向計算機產(chǎn)品的一個系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)在計算機軟件開發(fā)中占有重要的地位，它是實現(xiàn)計算機整個系統(tǒng)功能的關(guān)鍵。

一、嵌入式應(yīng)用軟件與桌面計算機應(yīng)用軟件比較分析

嵌入式軟件的應(yīng)用就是把數(shù)學的函數(shù)應(yīng)用到計算機中的數(shù)據(jù)計算和處理上來，主要的目的是讓計算機中產(chǎn)生數(shù)據(jù)，讓數(shù)據(jù)進行輸出，主要是通過函數(shù)對數(shù)據(jù)進行處理。嵌入式還可以應(yīng)用到汽車、飛機、電視機系統(tǒng)中，主要的目的是滿足于現(xiàn)實環(huán)境中，具有實時性、延續(xù)性和交互性。

（一）實時性。計算機中的很多系統(tǒng)都是通過實時性進行相應(yīng)的數(shù)字轉(zhuǎn)化，然后實現(xiàn)其實時性來完成的，但是需要一定的時間，時間是轉(zhuǎn)化計算機實時性的關(guān)鍵。計算機具有的實時性對時間的要求非常嚴格，能夠在關(guān)鍵時期處理相應(yīng)的時間，并且在限定的時間內(nèi)進行系統(tǒng)的處理，從而使計算機系統(tǒng)能夠進行有效的預(yù)測。現(xiàn)代的計算機處理器在進行事件處理的時候必須按照一定的指令來完成的，軟件開發(fā)人員必須用新理論和技術(shù)，運用新方法對嵌入式應(yīng)用軟件的設(shè)計，這樣嵌入式軟件才能滿足廣大客戶的需求。

（二）并發(fā)性。嵌入式計算機系統(tǒng)進行處理事件的時候，都是通過物理的鏈接過程來完成的，一般都是通過傳感器的信號或者是多個網(wǎng)絡(luò)來進行嵌入式技術(shù)的應(yīng)用。這些計算機嵌入式技術(shù)的應(yīng)用能夠很好的滿足廣大消費者的同步管理需求，但是對于同步的系統(tǒng)管理，桌面的應(yīng)用軟件比較小，不能在同步問題上進行提升，不能滿足廣大消費者的需求，這個時候桌面的應(yīng)用軟件就必須和嵌入式系統(tǒng)進行同步，通過同步相應(yīng)語言，實現(xiàn)應(yīng)用系統(tǒng)的安全性和時效性。

（三）活躍性。嵌入式系統(tǒng)的另一個特點就是具有活躍性。嵌入式系統(tǒng)的主要作用是讓計算機系統(tǒng)保持相應(yīng)的活躍狀態(tài)，防止計算機的待機或者是結(jié)束狀態(tài)的出現(xiàn)。嵌入式計算機系統(tǒng)主要是防止計算機出現(xiàn)“死鎖”的局面發(fā)生。

（四）差異。計算機桌面系統(tǒng)和嵌入式技術(shù)的主要差異是從起實時性、交互性和交互式方面來進行對比的，他們之間存在本質(zhì)區(qū)別就是嵌入式能夠滿足廣大消費者的需求，能夠和計算機的應(yīng)用環(huán)境和計算機存在的硬件設(shè)備相結(jié)合。但是計算機應(yīng)用軟件基本上都可以做到與設(shè)備和平臺的無關(guān)性。

二、嵌入式計算機應(yīng)用系統(tǒng)的分析設(shè)計方法研究

（一）嵌入式應(yīng)用系統(tǒng)中任務(wù)的劃分方法。在進行使用嵌入式開發(fā)系統(tǒng)時，必須把其分為不同的任務(wù)，讓嵌入式能夠根據(jù)任務(wù)進行準確運行。其實嵌入式任務(wù)實際就是一個細微的代碼運行，是一個代碼的映像，很細微，是個最小的運行單位，能夠獨立完成任務(wù)，主要的目的是讓CPU輪流為任務(wù)提供好的服務(wù)，更好的滿足任務(wù)的時限需求。

為了達到系統(tǒng)協(xié)調(diào)性，能夠讓系統(tǒng)準確完成劃分的多個任務(wù)，必須把任務(wù)進行分解，讓任務(wù)能夠通過多個渠道完成，減少系統(tǒng)的吞吐量，讓系統(tǒng)的完成效率更高，執(zhí)行任務(wù)更快。

（二）什么是有限狀態(tài)機。一般計算機中的嵌入式系統(tǒng)大多數(shù)和一些分析機有關(guān)，它們的關(guān)系是密切的，嵌入式系統(tǒng)必須采用有限狀態(tài)機對理解、分析和設(shè)計系統(tǒng)有幫助。有限狀態(tài)機一般都是由有限個狀態(tài)和相互之間的轉(zhuǎn)移構(gòu)成，一般讓計算機整個系統(tǒng)處在一個特定的狀態(tài)，當接收到一個輸入時間的時候，狀態(tài)機就會產(chǎn)生一個輸出，同時伴隨著狀態(tài)的轉(zhuǎn)移。系統(tǒng)的狀態(tài)概括了對過去輸入處理狀況的全部信息，系統(tǒng)只需要根據(jù)當前所處的狀態(tài)和面臨的輸入就可以決定系統(tǒng)的行為。每當系統(tǒng)處理了當前的輸入后，系統(tǒng)的內(nèi)部狀態(tài)也將發(fā)生變化。

三、關(guān)于組件嵌入式軟件開發(fā)中存在的問題及對策

根據(jù)嵌入式軟件的特征，使用組件技術(shù)能較好地設(shè)計復(fù)雜的嵌入式軟件，這些組件能夠復(fù)用，包含相關(guān)問題域一個或多個有價值的專業(yè)技術(shù)。若干個組件的組合能夠產(chǎn)生一個新的組件，這個新產(chǎn)生的組件還能夠用于和其他的組件組合。這樣可以發(fā)揮組件的復(fù)用性以提高嵌入式軟件的開發(fā)周期，但是有的因為沒有考慮非功能性要求，再加上應(yīng)用領(lǐng)域的限制，具有很大的局限性。但是當前還沒有引入其他非功能性要求的方法，比如并發(fā)性。

在研究中發(fā)現(xiàn)，對軟件非功能性要求的實現(xiàn)，常常需要操作系統(tǒng)的支持，因為如果把一些在操作系統(tǒng)中實現(xiàn)的并發(fā)管理策略和一些其他的相關(guān)操作用組件封裝起來，勢必會造成組件規(guī)模的擴大，而這些管理方法的實現(xiàn)卻經(jīng)常和系統(tǒng)的硬件設(shè)備緊密關(guān)聯(lián)。這樣一來就和組件的復(fù)用性以及平臺無關(guān)性背道而馳，從而嚴重影響了將組件技術(shù)應(yīng)用于嵌入式軟件的開發(fā)過程中。所以在嵌入式軟件的開發(fā)中，我們必須十分關(guān)注嵌入式操作系統(tǒng)。但在有些時候由于應(yīng)用環(huán)境和硬件設(shè)備的限制，不能為系統(tǒng)安裝操作系統(tǒng)，這時對軟件非功能性要求的實現(xiàn)就要借助于系統(tǒng)的硬件設(shè)備，例如實時處理。

四、總結(jié)

嵌入式應(yīng)用軟件具有應(yīng)用領(lǐng)域廣，與現(xiàn)實環(huán)境交互強，靈活小巧等優(yōu)點，具有巨大的發(fā)展?jié)摿Γ艿搅嗽絹碓降年P(guān)注和研究.也正因為它的這些優(yōu)點，使它與應(yīng)用和硬件設(shè)備緊密相關(guān)，這與目前的成熟的軟件復(fù)用思想相矛盾，而基于組件的嵌入式應(yīng)用軟件開發(fā)方法為較好的解決了之一問題提供研究的方向。

參考文獻：

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