嵌入式軟件開發的區域及開發流程

嵌入式軟件開發的區域及開發流程

嵌入式領域較新,目前發展非常快,很多軟硬件技術出現的時間都不太長(如ARM處理器、嵌入式操作系統、LINUX操作系統),大多數人沒有條件接觸或進入嵌入式行業,更談不上能有機會接受專業人士的指導 。因此,踏進這個行業的難度比較大,嵌入式人才稀缺,身價自然也水漲船高 。
隨著嵌入式軟件系統結構越來越復雜,嵌入式軟件的開發已成為復雜的系統工程 。早期的嵌入式系統中,軟件與硬件密不可分渾然一體,開發者多是電子工程、自動控制等領域的工程師 , 軟件基本上都是用匯編語言實現 。隨著軟硬件技術的發展,人們對嵌入式系統的功能要求越來越復雜(比如,手機可以照相、攝影、播放MP3,還可以上網讀新聞、玩游戲、購物等),而性能(比如,可靠性、安全性、響應速度、功耗等)要求也越來越高,與此同時,嵌入式軟件的開發與硬件仍然密不可分,從軟硬件系統與平臺選擇、設計、開發到測試與集成,整個過程都是軟硬件并行交互進行,這樣嵌入式軟件開發已經成為一項很復雜的系統工程,嵌入式軟件的開發必須遵循系統工程和軟件工程的要求 。

一個嵌入式系統開發過程如下:
1)嵌入式系統的需求獲取與需求分析;

2)設計系統的體系結構:選擇處理器和相關外部設備,操作系統 , 開發平臺以及軟硬件的分割和總體系統集成;
3)硬件的結構設計、軟件的系統設計;
4)軟硬件詳細設計:
【嵌入式軟件開發的區域及開發流程】5)軟件代碼開發,軟件測試與調試;
6)軟硬件的聯調和集成;
7)系統的測試 。
嵌入式系統中軟件工作量約占全部工作量的80%,其中測試與驗證的工作量占軟件工作量的70% 。而需求分析、系統設計在復雜系統中成為系統成功實現的關鍵,很多分析設計方法被引入到嵌入式系統設計中,包括面向對象方法、設計模式等 。

基于PC 的軟件設計只需考慮選擇使用何種操作系統,而嵌入式軟件設計不僅要慎重選擇嵌入式操作系統,應用軟件的設計與操作系統密切結合,甚至要根據需要對操作系統進行適當裁剪 。
許多早期的嵌入式系統開發者認為嵌入式系統不需要操作系統,但現在除了最簡單的系統外,越來越多的嵌入式系統都引入了操作系統,比如中斷驅動系統在引入嵌入式操作系統之后 , 系統的可靠性、安全性、可擴展性、功能性、靈活性、可管理性都大大提高 。當然 , 我們這里所講的嵌入式操作系統不一定是UcOS、VxWorks、WinCE、Linux等通用產品,也包括開發者自己編寫的專用嵌入式操作系統 。
在這些嵌入式操作系統中封裝了越來越多的功能,除了對任務的切換、調度、通信、同步、互斥、中斷管理、時鐘管理等,還可進一步封裝內存管理、網絡通訊協議、文件管理等功能,這些功能可以根據需要進行裁減 。Linux正是由于其源代碼開放 , 可以使開發者根據自己的需要進行裁剪而受到開發者的青睞 。
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