嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中的運(yùn)用探討

摘 要：本文在對計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)及嵌入式實(shí)時(shí)軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用情況分析基礎(chǔ)上，結(jié)合嵌入式實(shí)時(shí)軟件的特征及其設(shè)計(jì)應(yīng)用原理，對其在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)以及具體開發(fā)流程、應(yīng)用實(shí)例等進(jìn)行分析，以為相關(guān)實(shí)踐及研究提供參考。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；嵌入式；實(shí)時(shí)軟件；設(shè)計(jì)；應(yīng)用

中圖分類號：TP368.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1004-7344（2018）29-0338-02

在社會經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展推動下，計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)水平及應(yīng)用技術(shù)也不斷提升。其中，計(jì)算機(jī)軟件的設(shè)計(jì)開發(fā)實(shí)踐中，將嵌入式實(shí)時(shí)軟件的功能優(yōu)勢應(yīng)用在軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，不僅有效的提升了計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)的效率，同時(shí)確保了計(jì)算機(jī)軟件質(zhì)量，在推動計(jì)算機(jī)技術(shù)以及軟件設(shè)計(jì)水平提升發(fā)展同時(shí)，對其在實(shí)踐中的進(jìn)一步推廣應(yīng)用也起到了非常積極的作用和意義。下文在對計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)及嵌入式實(shí)時(shí)軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用情況分析基礎(chǔ)上，結(jié)合嵌入式實(shí)時(shí)軟件的特征及其設(shè)計(jì)應(yīng)用原理，，對其在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)中的要點(diǎn)以及具體開發(fā)流程、應(yīng)用實(shí)例等進(jìn)行分析，以為相關(guān)實(shí)踐及研究提供參考。

1 嵌入式實(shí)時(shí)軟件的特點(diǎn)及應(yīng)用原理分析

嵌入式實(shí)時(shí)軟件是一種以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)并且對軟件系統(tǒng)的功能可靠性要求較高的計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件，隨著社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，在計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)支持下，人們對嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用需求不斷增加，從而推動了嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)與設(shè)計(jì)中的進(jìn)一步推廣應(yīng)用，并且具有非常廣闊的發(fā)展前景。

一般情況下，嵌入式實(shí)時(shí)軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)應(yīng)用，主要通過在獨(dú)立功能專用系統(tǒng)中設(shè)計(jì)應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)硬件開發(fā)工具軟件的嵌入實(shí)現(xiàn)，以發(fā)揮軟件熊的監(jiān)視與管理等功能作用，并且相對簡單的嵌入式軟件系統(tǒng)，在計(jì)算機(jī)軟件中智能執(zhí)行或發(fā)揮單一的功能作用，因此，要想提升嵌入式軟件的設(shè)計(jì)應(yīng)用價(jià)值，需要通過將計(jì)算機(jī)技術(shù)與軟件實(shí)時(shí)處理功能緊密結(jié)合并有效設(shè)計(jì)，以進(jìn)行較為完善的模型構(gòu)建，在嵌入計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)更加豐富的系統(tǒng)功能與作用發(fā)揮。

計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)中，嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用體現(xiàn)，主要表現(xiàn)在計(jì)算機(jī)軟件的動態(tài)分配以及預(yù)測指令、緩存機(jī)制等內(nèi)容設(shè)置與功能開發(fā)上，并且在實(shí)際設(shè)計(jì)應(yīng)用中能夠通過嵌入式實(shí)時(shí)軟件的實(shí)時(shí)處理功能，對所開發(fā)設(shè)計(jì)軟件的功能作用進(jìn)行提升改善，從而確保開發(fā)設(shè)計(jì)軟件的質(zhì)量可靠性。

以計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)踐為例，將嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)中應(yīng)用時(shí)，需要通過硬、軟件兩個(gè)部分的設(shè)置實(shí)現(xiàn)，并且所開發(fā)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，由應(yīng)用程序?qū)浖到y(tǒng)的運(yùn)行進(jìn)行控制，同時(shí)通過計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)對其控制程序進(jìn)行編寫，以利用控制程序作用在軟、硬件兩個(gè)結(jié)構(gòu)部分相互轉(zhuǎn)換，對計(jì)算機(jī)軟件的功能作用發(fā)揮進(jìn)行保障。需要注意的是，在上述所開發(fā)設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)軟件中，其核心為嵌入式微處理器，在該核心構(gòu)件的支持下才能夠滿足所開發(fā)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)軟件的多任務(wù)功能實(shí)時(shí)支持，同時(shí)實(shí)現(xiàn)短時(shí)間內(nèi)的快速中斷業(yè)務(wù)滿足，再加上其還能夠通過其較強(qiáng)的存儲區(qū)保護(hù)功能滿足計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)響應(yīng)功能和需求，且具備較好的擴(kuò)展性，因此，進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用作用優(yōu)勢十分顯著。

2 嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用中的開發(fā)流程與設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

2.1 具體開發(fā)流程

計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)與設(shè)計(jì)中，通過嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用，在實(shí)現(xiàn)其軟件設(shè)計(jì)程序簡化的同時(shí)，也能夠滿足其軟件系統(tǒng)的相關(guān)功能需求，提高其軟件開發(fā)與設(shè)計(jì)應(yīng)用效率。結(jié)合其開發(fā)設(shè)計(jì)的實(shí)踐，具體流程為：結(jié)合所開發(fā)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)軟件的功能需求，對嵌入式實(shí)施軟件及其設(shè)計(jì)的需求進(jìn)行分析，以便于充分把握其設(shè)計(jì)情況，進(jìn)行有效的設(shè)計(jì)與開發(fā)；根據(jù)嵌入式實(shí)時(shí)軟件的功能結(jié)構(gòu)與特征優(yōu)勢，進(jìn)行相關(guān)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)過程中根據(jù)有關(guān)要求進(jìn)行相應(yīng)的應(yīng)用程序代碼編寫；最后，對所開發(fā)設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)性能進(jìn)行測試，并根據(jù)測試結(jié)果對設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化與完善，即完成對計(jì)算機(jī)軟件的開發(fā)設(shè)計(jì)，進(jìn)而進(jìn)行推廣應(yīng)用。如圖1所示，即為嵌入式實(shí)時(shí)軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用的具體開發(fā)流程示意圖。

總之，在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)與設(shè)計(jì)中，通過對嵌入式實(shí)時(shí)軟件的結(jié)構(gòu)功能進(jìn)行設(shè)計(jì)應(yīng)用，能夠通過對計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)流程的簡化完善，促進(jìn)其軟件開發(fā)與設(shè)計(jì)效率提升，同時(shí)確保所設(shè)計(jì)開發(fā)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)運(yùn)行使用可靠性，在提高計(jì)算機(jī)軟件的技術(shù)水平等方面，具有較為顯著的作用意義。

2.2 設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

根據(jù)上述對計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)及嵌入式實(shí)時(shí)軟件的設(shè)計(jì)應(yīng)用分析，可以看出，其開發(fā)與設(shè)計(jì)的重要前提和基礎(chǔ)是由相關(guān)設(shè)計(jì)人員對所開發(fā)與設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)軟件要求進(jìn)行分析，并對嵌入式實(shí)時(shí)軟件的設(shè)計(jì)需求進(jìn)行把握，以按照其操作流程進(jìn)行嚴(yán)格設(shè)計(jì)與操作實(shí)施，以減少人為因素導(dǎo)致的計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)質(zhì)量等問題發(fā)生，確保計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)的效果。比如，在進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)置中，通過嵌入式實(shí)時(shí)軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用時(shí)，需要對所設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)與軟件結(jié)構(gòu)進(jìn)行有效區(qū)分，并合理設(shè)置，同時(shí)盡量減少軟件部分對硬件部分的依賴性，但避免造成軟硬件結(jié)構(gòu)的相互分離，以對計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性功能與可靠性效果進(jìn)行保障。此外，應(yīng)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)與開發(fā)中，還應(yīng)注意對其能夠數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)格式化與軟件數(shù)據(jù)初始化的功能作用進(jìn)行充分利用，以通過直接在軟件資源以及硬件設(shè)備中操作，來實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)設(shè)計(jì)以及其軟件系統(tǒng)功能豐富性要求滿足。

3 嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)與設(shè)計(jì)中，將嵌入式實(shí)時(shí)軟件設(shè)計(jì)方式在微機(jī)繼電器保護(hù)中設(shè)計(jì)應(yīng)用，在有效提升有關(guān)產(chǎn)品的性能質(zhì)量同時(shí)，也有利于促進(jìn)其進(jìn)一步推廣應(yīng)用。此外，在進(jìn)行計(jì)算機(jī)嵌入式實(shí)時(shí)軟件開發(fā)時(shí)，能夠通過軟件與硬件的嵌入式系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理，實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的軟件開發(fā)與設(shè)計(jì)應(yīng)用，這一過程中所應(yīng)用的技術(shù)類型包含IO設(shè)備以及C++語言、微機(jī)保護(hù)系統(tǒng)、ARM系統(tǒng)、數(shù)字信號處理器技術(shù)等，通過在對比嵌入式實(shí)時(shí)軟件中共同應(yīng)用與開發(fā)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。如圖2所示，即為嵌入式實(shí)時(shí)軟件進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)應(yīng)用的示意圖。

以某無線通信電臺的軟件設(shè)計(jì)與性能測試實(shí)踐為例，其中就應(yīng)用到嵌入式實(shí)時(shí)軟件進(jìn)行軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)。該無線通信電臺的軟件系統(tǒng)中，很多結(jié)構(gòu)單元的板塊為單臺獨(dú)立設(shè)備系統(tǒng)狀態(tài)，其中，包含軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)單元板塊主要有三個(gè)，對每個(gè)單元板塊進(jìn)行獨(dú)立設(shè)置，并配置相應(yīng)的控制設(shè)備，在控制設(shè)備的程序編寫中也使用的是與設(shè)備相關(guān)的程序匯編語言，以確保其軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量與效果。此外，在進(jìn)行設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)的應(yīng)用測試中，由RTinsight進(jìn)行相應(yīng)的測試平臺構(gòu)建以及嵌入式實(shí)時(shí)系統(tǒng)在該軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)用滿足，從而對其中的重要軟件結(jié)構(gòu)及模塊性能進(jìn)行測試分析，并對其無線通信的覆蓋率進(jìn)行測試，滿足該無線通信電臺軟件系統(tǒng)及有關(guān)設(shè)備的性能要求。其中，在進(jìn)行該無線通信電臺的硬件連接時(shí)，為滿足其連接需求，在考慮所連接數(shù)據(jù)線路及控制設(shè)備的主控制器連接線路情況基礎(chǔ)上，從其線路連接的有效分離難度出發(fā)，在對有關(guān)系統(tǒng)及測試結(jié)構(gòu)之間使用仿真器進(jìn)行連接，在實(shí)現(xiàn)控制設(shè)備主控制器線路引出后，對其線路連接進(jìn)行設(shè)計(jì)與相關(guān)要求滿足，以滿足該無線通信電臺的軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能和需求。

嵌入式實(shí)時(shí)軟件具有較為顯著的靈活性，且具備較好的環(huán)境交互能力，在實(shí)際生產(chǎn)與生活中應(yīng)用較為廣泛，在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中，將嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)應(yīng)用在微處理器以及程序編程、圖形控制器等系統(tǒng)開發(fā)與設(shè)計(jì)中，對其系統(tǒng)軟件的實(shí)用性與安全性進(jìn)行保障，有利于促進(jìn)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)與設(shè)計(jì)水平提升。

4 結(jié)束語

總之，對嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行分析，有利于促進(jìn)對計(jì)算機(jī)嵌入式實(shí)時(shí)軟件設(shè)計(jì)要點(diǎn)與開發(fā)流程等把握基礎(chǔ)上，促進(jìn)其在計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)與設(shè)計(jì)實(shí)踐中的進(jìn)一步推廣應(yīng)用，促進(jìn)計(jì)算機(jī)軟件開發(fā)與設(shè)計(jì)水平提升，具有十分積極的作用和意義。

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收稿日期：2018-9-4

作者簡介：裴先華（1979-），男，講師，本科，從事軟件開發(fā)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和教學(xué)工作。