關于計算機嵌入式軟件的設計研究

王鑫

摘要：隨著近些年計算機開發技術的不斷進展，嵌入式軟件設計在計算機開發中得到了廣泛的應用，有了更好的發展前景。將嵌入式軟件應用到計算機軟件的開發過程中，不僅可以使開發產品具有很好的穩定特性，同時還可以提高計算機軟件的靈活性。本文分析了嵌入式軟件在計算機軟件設計中的應用。

關鍵詞：計算機軟件;嵌入式軟件設計;應用

引言：

在社會發展的過程中，計算機軟件技術不斷跳躍式發展，隨著嵌入式軟件設計的出現以及應用，計算機軟件的質量有了很大的提高。嵌入式軟件可以被認為是計算機軟件的運行平臺，為保證嵌入式軟件順利運行，嵌入式軟件往往由若干軟件組件和硬件。

一、嵌入式軟件的基本概述

（一）基本概念

嵌入式軟件是一種由大量軟硬件組成以保證其運行的運行平臺。嵌入式軟件因其強大的穩定性和易操作性而在計算機行業非常流行。嵌入式軟件在計算機開發設計中的地位舉足輕重，它不僅可以極大提高軟件設計產品的質量和效率，而且可以避免軟件產品在使用過程中會出現的問題和缺陷[1]。

（二）應用優勢

嵌入式軟件廣泛應用于人們的日常生活，與人們的生活息息相關，例如手機、相機等生活用品就是由嵌入式軟件構成的設備。嵌入式軟件具有較好的控制性，需要軟硬件配置才能正常工作，軟硬件相輔相成，多任務同時使用，兼容性好。

在計算機軟件開發中，嵌入式軟件的應用應當確保正常、合理的運行時間，安全、良好、有利的運行環境，以便于進行多任務的合理配置、運行，從而提高嵌入式軟件技術的開發和應用效率。在計算機軟件開發的過程中合理有效地使用嵌入式軟件，一方面不僅能夠滿足客戶的多樣化需求，另一方面也能對于提高軟件產品和開發程序的安全可靠以及穩定性能有極大作用。

二、計算機嵌入式軟件的設計策略

（一）設計原理

總體而言，嵌入式軟件設計和應用程序的期望之間存在一定的差異，它們的實際工作原理也存在一定的差異。總的來說，計算機軟件更接近高層應用，主要實現人機交互界面、業務邏輯處理和邏輯數據管理等功能，而嵌入式軟件則更接近硬件底層。

而且在嵌入式軟件設計中，需要將硬件架構考量在內，以便設計出完整的系統架構，實現系統的功能性和可靠性。一般來說，在嵌入式軟件設計中，軟件層面包括操作系統和程序編寫，而嵌入式處理器、內外部存儲器、相關輸入/輸出設備和配套外設都是傳統的硬件結構，基于硬件實現軟件控制組件和業務流程設計和應用層設備的操作和控制[2]。

（二）設計流程

首先，計算機軟件開發人員在應用嵌入式軟件進行軟件的開發時，應當預先對軟件產品進行整體的把控，對各個細節進行規劃和完善，從而使嵌入式軟件的使用和設計在整體上合理，在細節上準確。

其次，由于嵌入式軟件設計開發相關的工作要求非常復雜，軟件開發團隊必須科學分配工作任務，使軟件開發過程更加系統地組織，從而減少軟件開發任務，確保質量并避免任務執行中的混亂或錯誤。

再次，由于軟件的開發和實施不是簡單快捷的工作，而需要繁復的工作以及長時間的研究，因而在開發過程中出現各種問題在所難免，因而應當配備專門的檢查人員對軟件開發的各個環節進行定期檢查和監督，對出現的問題進行記錄并就問題進行分析和解決，確保項目的正確運行和所開發軟件的質量。

最后，軟件開發人員必須對所開發的應用程序進行嚴格的檢查和多次的測試，對開發出的應用程序或者軟件產品的質量、運行速率、穩定狀況等進行嚴格的把控，對出現的問題進行優化、調整，以確保軟件的設計質量。

（三）嵌入式軟件在計算機軟件設計中的應用

1、多任務劃分

在計算機軟件中，嵌入式軟件可以為實現系統功能、管理硬件資源、實現各種組件、任務和設備之間的數據通信功能提供基本保障。嵌入式軟件RTOS軟件設計模型可以通過軟件優化和修改實現任務的獨立運行。此外，嵌入式軟件設計實現了計算機軟件任務的劃分，關鍵在于應用程序的數據轉換，只要完全控制和掌握系統數據的異步通信，就可以實現多任務功能，從而為計算機軟件設計提供更高的實現效率，優化計算機系統中軟硬件資源的使用。

2、存儲設備的管理與組織

嵌入式軟件設計必須實現計算機軟件的多任務管理和配置，必須根據每個任務之間的關系實現系統多個獨立任務的劃分和控制。通過科學的管理和組織，嵌入式軟件可以有效地優化和完善計算機軟件系統的原有布局，實現計算機軟件系統的正常運行[3]。

3、系統任務處理實時性

嵌入式軟件設計是計算機軟件實時性能的關鍵，要在規定時間內完成任務，未能完成硬實時可能會產生嚴重后果。嵌入式設計應考慮計算機軟件系統針對不同任務的優先級，計算機系統的多任務處理應優先通過嵌入式設計內核實現，不同優先級的任務應相應實現，根據要求進行分段改進了整個計算機系統的功能從而提高了系統的效率。

4、系統的初始化

嵌入式軟件設計是實現計算機軟件應用組件初始化的關鍵。在計算機系統中，系統啟動和系統啟動初始化是通過嵌入內核和硬件抽象層的軟件編碼來執行的。在嵌入式軟件的設計開發中，對路由系統進行了特殊的設計，完成了系統存儲設備的初始化、RAM變量、中斷總線等系統操作，最后下發指令進入用于調度的計算機軟件系統。

結語

將嵌入式軟件設計引入計算機軟件設計，是以計算機軟件的軟件數據處理和硬件驅動為前提，進行計算機軟件系統的多任務劃分、存儲設備的管理和配置等。嵌入式軟件的設計與開發應遵循科學的流程進行結構和流程設計，通過硬件結構分析和直接需求完成編碼、測試和優化工作，提高計算機軟件的可靠性和安全性。

參考文獻

[1]周相康.剖析計算機軟件設計中的嵌入式軟件設計[J].中國高新區，2018（05）：228-229.

[1]吳奇英.嵌入式軟件應用于計算機軟件開發過程中的價值探討[J].科學技術創新，2018（6）：88-89.

[2]吳文慶，修雅慧.嵌入式軟件在計算機軟件開發過程中的應用[J].職業技術，2018，017（008）：42-45.EF021F65-3BF1-47B4-B138-62FE4C3E5815