嵌入式应用软件及其开发方法研究

摘 要：随着电子技术的普及，计算机已经走入每个人的生活，其中嵌入式技术就是计算机未来发展的趋势之一，它将开辟计算机技术的新纪元。嵌入式必须和计算机技术相结合，本文基于计算机嵌入式应用软件的本身特点，借鉴桌面应用软件的三种开发方法，探索嵌入式应用软件。

关键词：嵌入式；应用软件；开发；研究方法；组件

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。

一、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。

（一）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。

（二）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。

（三）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。

（四）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。

二、嵌入式计算机应用系统的分析设计方法研究

（一）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。

榱舜锏较低承调性，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。

（二）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，当接收到一个输入时间的时候，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。

三、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，这些组件能够复用，包含相关问题域一个或多个有价值的专业技术。若干个组件的组合能够产生一个新的组件，这个新产生的组件还能够用于和其他的组件组合。这样可以发挥组件的复用性以提高嵌入式软件的开发周期，但是有的因为没有考虑非功能性要求，再加上应用领域的限制，具有很大的局限性。但是当前还没有引入其他非功能性要求的方法，比如并发性。

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，因为如果把一些在操作系统中实现的并发管理策略和一些其他的相关操作用组件封装起来，势必会造成组件规模的扩大，而这些管理方法的实现却经常和系统的硬件设备紧密关联。这样一来就和组件的复用性以及平台无关性背道而驰，从而严重影响了将组件技术应用于嵌入式软件的开发过程中。所以在嵌入式软件的开发中，我们必须十分关注嵌入式操作系统。但在有些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。

四、总结

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]吕刚.浅析嵌入式应用软件及其开发方法[J].网络安全技术与应用，2014，09：39-40.

[2]杜春侠.基于平台的嵌入式软件设计方法的研究与应用[D].中国海洋大学，2006.