嵌入式软件设计方法与基本设计思路分析

摘 要

目前，随着我国科学技术的不断提高和发展，很多电子产品开始出现并受到了消费者的欢迎，在这些电子产品中很多都包括了嵌入式软件。嵌入式软件能够凭借自身占用内存小、功耗低、可靠性高等特点，在电子产品中得到了广泛的应用。本文通过简要介绍嵌入式软件的设计方法和基本设计思路，并在此基础上论述了这些设计思路的相关技术实现，从而能够更好地促进嵌入式软件的发展。

【关键词】嵌入式 软件设计 设计思路

伴随着计算机技术的不断发展，软件设计开始深入到各行各业中。在一些电子产品中加入软件能够使得用户享受到更好的服务，但是一般这些电子产品内存都比较小，而且要求功耗也比较低。所以传统的软件无法满足电子产品的需求，在这一背景下嵌入式软件开始逐渐发展起来。本文通过简要论述嵌入式软件的设计方法和基本设计思路，从而能够更好地促进嵌入式软件的发展。

1 嵌入式软件的实时性设计

嵌入式软件对于实时性的要求比较高，因此在进行嵌入式软件的设计和实现过程中，需要充分考虑到实时性的特点。嵌入式软件其实属于软件设计的重要分支，因此在进行嵌入式软件的设计过程中，保留了很多传统软件的设计方法，其主要的设计方法和设计思路体现在以下几点：

（1）由于嵌入式软件在开发和设计的过程中，离不开相关的电子产品的需求，所以在进行软件的设计和开发过程中，考虑到能够更好地满足需求，因此必须要充分考虑到嵌入式软件的应用场景，必须要与嵌入式的硬件相结合，才能使得嵌入式软件的功能能够更好地满足需求.

（2）嵌入式软件在设计的过程中，为了更好地突出实时性这一特点，需要选择实时性比较高的开发语言进行开发，而且在设计软件的功能和相关架构的过程中，也需要考虑到实时性的问题。

（3）需要进行固化和固化测试，软件测试也是软件设计的重要过程，因此在嵌入式软件的设计过程中，还需要考虑到相关的测试内容。由于嵌入式软件与硬件的联系紧密，因此在进行测试的过程中需要进行固化和固化测试，不仅能够测试出嵌入式实时软件在功能方面的问题，而且可以有效地测试出软件在与硬件结合方面存在的问题。

2 嵌入式软件在可扩展性方面的设计

不仅仅在传统的软件设计过程中需要考虑到可扩展性的问题，而且在嵌入式软件的设计过程中也需要考虑到这一点。这是因为目前市场上大多数的电子产品更新换代的速度比较快，为了更好地配合电子产品在硬件方面的改进，嵌入式软件也需要进行相应的调整。但是，如果不考虑嵌入式软件的可扩展性问题，电子产品更新换代就需要重新进行嵌入式软件的设计，可能会造成人力和物力的浪费。嵌入式软件可扩展性方面的设计主要包括以下几个方面：

2.1 相关的硬件驱动机制

由于嵌入式软件在操作硬件的过程中，需要利用相关的驱动机制，所以为了更好地进行可扩展性方面的设计，在进行嵌入式软件设计的过程中。需要不断完善相关的硬件驱动机制：第一，尽量使用硬件配套的驱动机制对硬件实施操作，这是因为硬件的驱动机制是针对专门的硬件进行设计和实现的，能够更好地对硬件进行操作，如果采用其他的硬件驱动机制，很可能会造成操作命令的混乱，影响系统硬件的操作和使用。

2.2 嵌入式软件的模块设计

为了更好地进行嵌入式软件的开发，提高嵌入式软件的可扩展能力，可以借鉴传统软件在设计过程中的一些优化策略，主要体现在以下几个方面：

（1）对嵌入式软件进行模块的划分，划分嵌入式软件的模块能够对嵌入式软件的功能进行更加深入的了解，可以将功能紧密的部分构成一个统一的模块，模块与模块之间可以采用一定的通讯方式进行交流。

（2）采用面向对象的软件设计方式，目前很多传统的软件都采用了面向对象的软件设计方式，并且取得了良好的效果，使得软件的可扩展性得到了一定程度的提高。

因此，在进行嵌入式软件的设计过程中可以借鉴这一成功经验，更好地提高嵌入式软件的可扩展能力，方便日后的修改和维护。

3 嵌入式软件在可靠性方面的设计

对于嵌入式软件来讲，不仅仅对实时性和可扩展性方面有着重要的需求，而且对于可靠性方面也有着重要的需求。所以，为了更好地进行嵌入式软件的设计，也需要考虑到可靠性方面的一些因素，从而使得嵌入式软件能够更好地满足需求。为了更好地进行嵌入式软件可靠性方面的设计，可以采取以下几点措施：

3.1 尽量排除软件使用过程中的干扰因素

深入理解嵌入式软件过程中的干扰因素，并且在进行嵌入式软件设计的过程中能够寻找到这些干扰因素的解决方法。可以借鉴已有的抗干扰的软件设计策略，同时也可以根据嵌入式软件的应用场景，设计更加适合的抗干扰解决方案。

3.2 选择合适的语言进行软件开发

目前大多数的硬件驱动机制是利用汇编语言进行编写的，但是汇编语言对于软件开发者来讲学习难度比较大，所以目前一般的硬件驱动都是用C语言来编写的，但是C语言在执行效率上没有汇编语言高效，所以在进行开发的过程中需要进一步考虑效率的问题。

3.3 加入一定的容错技术

在进行嵌入式软件设计的过程中，需要考虑到很多错误的产生，例如：使用者的操作错误，干扰因素造成的错误等等，因此在进行软件设计的过程中，需要将可能出现的错误都考虑到，并且在实现的过程中加入一定的容错技术，可以选择空间冗余技术、标志位技术、校验技术、指令冗余技术等等，利用这些技术能够很好地规避软件在使用过程中出现的错误，从而能够更好地保证嵌入式软件的可靠性。

4 小结

随着我国电子产品的不断发展，嵌入式软件也获得了更多的发展空间，本文通过论述目前嵌入式软件的设计方法和基本设计思路，从而使得嵌入式软件设计者能够更好地进行嵌入式软件的开发和设计。本文论述了嵌入式软件设计方法比较注重整体性，这样能够更好地提高嵌入式软件的性能。相信随着电子产品在我国市场的不断发展，嵌入式软件能够赢得更多的发展空间。

参考文献

[1]盛云龙.基于组合覆盖的嵌入式软件测试平台研制[D].哈尔滨工业大学，2013.

[2]刘静.关于平台视野下嵌入式软件设计方法分析[J].电子制作，2015.

[3]李显杰.中断驱动的嵌入式软件性能动态评测方法[D].大连理工大学，2013.

作者单位

宜春职业技术学院 江西省宜春市 336000