嵌入式软件开发模式及软件架构的研究 郭丽芳

发表时间:2021/7/19   来源:《基层建设》2021年第12期   作者:郭丽芳
[导读] 随着我国信息技术的发展,嵌入式软件的开发和开发也朝着多元化方向发展。从而将嵌入式软件的应用扩展到各种多媒体设备终端,提高了嵌入式软件运行的安全性和稳定性的功能要

        太原航空仪表有限公司  山西太原  030000
        摘要:随着我国信息技术的发展,嵌入式软件的开发和开发也朝着多元化方向发展。从而将嵌入式软件的应用扩展到各种多媒体设备终端,提高了嵌入式软件运行的安全性和稳定性的功能要求。由于我们的技术发展,嵌入式软件的开发模式和结构仍然受到重大问题的影响。为此,嵌入式软件开发模式和软件体系结构升级的解决方案已成为当前技术关注的焦点,应由研究人员进行研究。
        关键词:嵌入式软件;开发模式;软件架构


        引言
        近年来,经济发展水平的不断提升,有效推动了我国科学技术的研发水平的提高,从而促进了信息技术的有效发展。在此过程中,随着人们模式与相关需求的转变,人工智能已经逐渐成为我国信息行业发展的主要趋势。在人工智能研发过程中,模块化嵌入式人工智能软件凭借其良好的性能优势受到了社会各界的高度关注。在软件研发问题方面,研究人员表示,为了进一步有效满足数据处理需求,相关人员应积极做好设备运行主板的设计,以便为处理器抗震与扩容等性能的优化奠定良好的基础与保障。
        1嵌入式软件理论综述
        嵌入式系统主要是指能够帮助人们控制与监测设备的装置,是一套专用的计算机系统。其涉及多种构成部件,例如传感器、微处理器、存储器、微控制器以及定时器等,这些微电子芯片及器件与嵌入在存储器中的控制应用、微型操作系统有效融合,共同完成自动化处理任务。此外,嵌入式系统以应用功能作为核心,以计算机技术、微电子技术、通讯技术及控制技术等作为基础,在一定程度上重点强化硬件系统、软件系统的整合性及协同性,利用软件系统及硬件系统可剪裁的性质,实现系统对成本、功耗等方面的要求。其中,简单的嵌入式系统仅具有设备控制功能,以单片机为例进行分析,在只读存储器(ROM)中只包含具有简单控制功能的程序,而且不涉及微型操作系统。较复杂的嵌入式系统主要由诸多小型嵌入式系统组成,具备的功能与PC基本一致,例如手持电脑及个人数字助理等。从根本上来说,复杂的嵌入式系统与PC之间的主要区别为:嵌入式系统是将微型操作系统与应用软件嵌入到FLASH存储器、ROM等部件中,而非将其储存在磁盘等系列载体内。
        2嵌入式软件在开发及构架过程中遇到的问题
        为了避免在开发过程中过度浪费系统资源,软件编码开发人员通常具有开发“嵌入式软件使用中出现的问题”的优势,导致软件开发不符合用户的通用性要求。要做到这一点,开发人员必须在软件开发和体系结构之前集成问题,并有针对性地开发软件。通常,开发人员在软件开发和体系结构方面需要扩展用户对通用性的要求,同时最大限度地提高“功能性”软件在操作过程中的兼容性和稳定性,同时应对软件本身的问题。为了解决这个问题,开发者必须将新代码写入嵌入式软件的操作系统。如果无法做到这一点,则可能导致软件使用性能和效率下降,并导致软件开发延迟。嵌入式软件的应用和操作需要在开发过程中不断优化和故障排除嵌入式软件兼容性,这是由于所使用的无线通信方式不同以及这些因素的影响。如有必要,需要修改通用硬件接口的系统代码。
        3开发模式与软件架构
        3.1软件构架的确立
        开发软件之前,相关开发者应对其具体应用进行合理的分析。在应用方面,相关软件应具备良好的稳定性、较低的功率消耗以及低廉的制作成本,以便实现大批量使用要求的合理满足。在开发方面,相关工作重点应放在受控对象与嵌入式智能终端上。在此过程中,人工智能传感器的主要作用是对受控对象所发出的信号进行搜集,并将其向控制终端进行稳定的传输,以便满足系统运行的相关需求。此外,在软件架构方面,设计者还应对任务添加与处理、内核修改与操作移植以及数据信息交换等运行程序进行系统的分析,从而有效实现软件应用需求的满足。



        3.2开发步骤
        嵌入式软件在计算机软件设计中的应用可以提升计算机软件设计质量及可靠性,从而优化计算机软件设计开发流程。当应用嵌入式软件时,应该先明确其开发流程,正确掌握计算机软件及硬件结构,对其进行有效分离,在一定程度上确保二者能够独立运作,以增强计算机软件的安全性以及可靠性。此外,还应对计算机系统中的数据结构进行格式化处理,从而保证计算机软件设计工作的有效开展。嵌入式软件开发步骤主要分为3步:首先,明确计算机软件相关需求,并对其进行分析;其次,在全面掌握与了解计算机软件需求的基础上,操作人员编写程序代码;最后,检测计算机软件性能,同时对检测结果进行分析,从而进一步调整与完善软件设计工作。
        3.3处理器开发技术
        处理器技术与用于实现系统功能的计算引擎结构相互关联,由于不同处理器面向指定功能的专用化程度不同,致使其设计指标也存在差异。(1)通用处理器。首先,该类型的处理器无法用数字电路搭建程序,存储程序无法适用于各种类型的应用;其次,为满足数据寄存的需求,需要使用大量寄存器以及建设一个或多个通用算术逻辑单元。(2)单用途处理器。单用途处理器是指加速器、外设、处理器这种应用于指定程序的数字电路,例如:压缩或解压视频信息,可用JPEG编码解码器执行单一程序。嵌入式系统设计师可通过特有的数字电路搭建单用途处理器,也可使用事先制作好的单用途处理器。(3)专用处理器。专用处理器是针对特定应用且可进行编程的处理器,也即专用指令集处理器(ASIP)。通过权衡速度、功耗、成本、灵活性等多个方面的设计约束,设计者可以定制ASIP达到最好的平衡点,从而适应嵌入式系统的需要。
        4软件研发工作的反思与展望
        研究人员指出,就目前而言,我国软件研发工作仍处于探索阶段,软件行业尚未有效实现合理明确的软件研发工作流程。由于受到这一问题的影响,软件研发过程中大量具体的事务性工作往往难以得到有效的落实,继而不利于软件研发水平的有效提升与优化。针对这一问题,相关工作人员应进一步做好对模块化、嵌入式以及人工智能等技术的细化分析,以便为后续工作的顺利落实提供指导。研究人员指出,通过对于网络数据交换、源代码移植以及Agent管控等内容的合理研究与分析,相关工作人员可以进一步分析与探索相关技术的有效性,对于技术综合能力的提升与优化具有良好的促进意义与价值。从发展的角度来看,通过对软件研发的内容进行全面的分析,有利于实现软件研发水平的提升与优化,对于软件综合性能的提升与改良具有良好的导向性作用,有利于进一步提升人工智能软件的综合性能,对我国信息技术水平的全面优化具有积极的促进意义。
        结束语
        虽然嵌入式软件已经是我国软件市场的很大一部分,但它受到研发成本的制约,严重阻碍了嵌入式软件的开发。随着我国信息技术的发展,嵌入式软件开发模式和方式的变化也将得到加强,需要在相对较短的开发周期内开发稳定、功能强大的软件系统,为系统平台的安全和维护奠定技术基础。软件的可重用性不仅可以大大降低开发和开发成本,而且可以满足用户对其功能的不同需求。概括地说,开发嵌入式软件模型和体系结构的一系列挑战和问题仍有待我们的软件开发人员研究,以方便人们的日常生活。
        参考文献
        [1]宋伟伟,孙华,崔浪.嵌入式软件开发模式及软件架构的研究[J].电子技术与软件工程,2021(09):51-52.
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        [3]潘丽华,王莉莉.嵌入式软件开发环境的构建[J].信息与电脑(理论版),2019(01):117-118.
        [4]杨明东.嵌入式软件开发模式与软件架构探究[J].无线互联科技,2018,15(07):59-60.
        [5]甄鹏.嵌入式软件开发模式与软件架构研究[J].企业技术开发,2016,35(06):64+66.

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