軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的實(shí)踐論文
摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，計(jì)算機(jī)行業(yè)受其影響有很大程度的進(jìn)步與發(fā)展，這使得計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平不斷提高，尤其是嵌入式技術(shù)的推出。因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中，科學(xué)、合理地應(yīng)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件，可以提高計(jì)算機(jī)軟件的質(zhì)量，降低計(jì)算機(jī)軟件的復(fù)雜性，使計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用更加有效、方便、快捷。所以，計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中科學(xué)、合理地應(yīng)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件是非常必要的。基于此，文章就計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中如何應(yīng)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件進(jìn)行分析與探討。
關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)軟件；嵌入式實(shí)時(shí)軟件；實(shí)踐應(yīng)用
在嵌入式技術(shù)推出之后便得到了人們的高度關(guān)注，原因在于嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用到計(jì)算機(jī)軟件中可以對(duì)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件有較強(qiáng)的依賴性，并且能夠在系統(tǒng)運(yùn)行的過(guò)程中合理控制硬件和軟件，保證計(jì)算機(jī)系統(tǒng)長(zhǎng)時(shí)間良好運(yùn)行[1]。由此，可以確定計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用是非常適合的，不僅能改善計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用效果，還說(shuō)明了計(jì)算機(jī)軟件良好的應(yīng)用前景。所以，計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的實(shí)踐應(yīng)用是非常有意義的。
1計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)運(yùn)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件概述
1.1特點(diǎn)
嵌入式實(shí)時(shí)軟件可以運(yùn)用在計(jì)算機(jī)軟件的預(yù)測(cè)指令執(zhí)行、動(dòng)態(tài)分配、緩存機(jī)制等設(shè)計(jì)中，以此來(lái)提升計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)的科學(xué)合理性和實(shí)時(shí)處理功能。當(dāng)然，嵌入式實(shí)時(shí)軟件之所以能夠在計(jì)算機(jī)軟件中充分發(fā)揮作用，主要是其核心嵌入式微處理器可以實(shí)時(shí)支持軟件系統(tǒng)的多任務(wù)，且在短時(shí)間內(nèi)快速中斷，實(shí)現(xiàn)多任務(wù)操作及計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)區(qū)保護(hù)。嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用到計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中，包括軟件部分和硬件部分，在嵌入式微處理器的作用下，軟件與硬件之間可以交互，促使計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)具有修復(fù)功能、檢測(cè)功能等，從而大大提高計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的應(yīng)用性[2]。
1.2應(yīng)用原理
嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件中之所以能夠有效應(yīng)用，主要是計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)和實(shí)時(shí)處理技術(shù)相融合，如此可以形成CORBA模型，加之嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件中可以遠(yuǎn)程調(diào)節(jié)等作用的支持，使得計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程中可以合理地運(yùn)用CORBA模型，進(jìn)而科學(xué)、合理地規(guī)劃計(jì)算機(jī)軟件的個(gè)各方面，促使計(jì)算機(jī)軟件充分發(fā)揮作用。
1.3嵌入式軟件的技術(shù)特征
基于以上對(duì)計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的概述，確定嵌入式實(shí)時(shí)軟件具有以下技術(shù)特征。
1.4可靠性
相對(duì)于計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，嵌入式實(shí)時(shí)軟件是一種操作方式，在計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中科學(xué)、合理地設(shè)計(jì)嵌入式實(shí)時(shí)軟件，可以提高計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的可靠性。因?yàn)橛?jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中的嵌入式實(shí)時(shí)軟件可以結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的實(shí)際情況，對(duì)系統(tǒng)操作任務(wù)進(jìn)行合理分配與調(diào)整，并且有效地強(qiáng)化計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)，如此可以使計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成各項(xiàng)任務(wù)[3]。
1.5系統(tǒng)可靠性
只有安全的工作環(huán)境，嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)運(yùn)行的過(guò)程中，才能保證計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)安全、可靠；反之，將會(huì)影響嵌入式實(shí)施軟件系統(tǒng)的工作效果。所以，為了保證嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)運(yùn)行中充分發(fā)揮作用，一定要設(shè)置安全的、良好的外界環(huán)境。
1.6時(shí)限性
時(shí)限性是嵌入式實(shí)時(shí)軟件非常重要的技術(shù)特征之一。主要表現(xiàn)為，在符合時(shí)限要求的情況下，嵌入式實(shí)時(shí)軟件系統(tǒng)才能夠嚴(yán)格地控制時(shí)限，合理地調(diào)節(jié)軟件和硬件，促使兩者科學(xué)、合理地應(yīng)用。如若不符合時(shí)限要求，那么嵌入式實(shí)時(shí)軟件在處理計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)任務(wù)時(shí)將難以嚴(yán)格控制時(shí)限，使得計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)各項(xiàng)任務(wù)無(wú)法在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成。
2計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用
基于以上對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)軟件的了解，在計(jì)算機(jī)的軟件設(shè)計(jì)的過(guò)程中要想科學(xué)、合理地應(yīng)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件，就要注意強(qiáng)化設(shè)計(jì)以下方面。
2.1開發(fā)流程
出于保證嵌入式實(shí)時(shí)軟件在計(jì)算機(jī)軟件中充分發(fā)揮作用的'考慮，在具體設(shè)置嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用的開發(fā)流程時(shí)應(yīng)當(dāng)基于簡(jiǎn)易性和優(yōu)越性出發(fā)，科學(xué)、合理的規(guī)劃設(shè)計(jì)。具體的嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用開發(fā)流程為：首先是基于計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)應(yīng)用要求，分析計(jì)算機(jī)軟件需要具備的功能，進(jìn)而進(jìn)一步解析嵌入式實(shí)時(shí)軟件。其次，基于嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用需要，科學(xué)合理地進(jìn)行嵌入式軟件設(shè)計(jì)和代碼生成。再次，在嵌入式實(shí)時(shí)軟件設(shè)計(jì)方案完成之后對(duì)其應(yīng)用測(cè)試，確定依據(jù)此設(shè)計(jì)方案所設(shè)置的嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用效果能否滿足計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)應(yīng)用需要。最后，在確定嵌入式實(shí)時(shí)軟件設(shè)計(jì)方案符合應(yīng)用要求的情況下將嵌入式實(shí)時(shí)軟件有效地應(yīng)用到計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)當(dāng)中。按照以上開發(fā)流程來(lái)進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)開發(fā)，的確能夠使嵌入式實(shí)時(shí)軟件有效地應(yīng)用到計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中，并且在系統(tǒng)中充分發(fā)揮作用，提高計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的應(yīng)用有效性、可靠性、穩(wěn)定性[4]。
2.2設(shè)計(jì)要點(diǎn)
計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用是一項(xiàng)比較有難度且容易出現(xiàn)問(wèn)題的工作。為了保證基于嵌入式實(shí)時(shí)軟件的計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)方案合理、有效，需要再具體進(jìn)行計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中注意以下設(shè)計(jì)要點(diǎn)：其一，設(shè)計(jì)中避免軟件和硬件結(jié)構(gòu)相脫離。也就是在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中應(yīng)當(dāng)注意嵌入式實(shí)時(shí)軟件的軟件部分和硬件部分的有效連接，并且保證后續(xù)的設(shè)計(jì)過(guò)程中，都不能將兩者拆開，如此才能有效地改善傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中對(duì)硬件依賴過(guò)大的情況。其二，在嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用設(shè)計(jì)的過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)注意對(duì)嵌入式實(shí)時(shí)軟件的軟件部分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行初始化處理、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)進(jìn)行格式化處理，保證嵌入式實(shí)時(shí)軟件回歸原始狀態(tài)，達(dá)到有效應(yīng)用的目的[5]。
3計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用實(shí)例分析
為了能夠具體地說(shuō)明計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用情況，在此筆者以基于硬件與軟件的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)為例，進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。其實(shí)，基于硬件和軟件的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，就是利用數(shù)字信號(hào)處理器、IO設(shè)備、C++語(yǔ)言等進(jìn)行嵌入式實(shí)時(shí)軟件的開發(fā)。具體的設(shè)計(jì)內(nèi)容是：其一，嵌入式實(shí)時(shí)軟件設(shè)計(jì)中，因?yàn)槲⑻幚砥魇擒浖暮诵模韵冗M(jìn)性微處理器的選擇及設(shè)置很重要，本次設(shè)計(jì)中選用的是AT91RM9200型號(hào)的微處理器。對(duì)此微處理器的設(shè)置，重點(diǎn)是外設(shè)接口，也就是根據(jù)嵌入式實(shí)時(shí)軟件要在計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)中發(fā)揮的作用，合理設(shè)置微處理器的功能接口。其二，嵌入式實(shí)時(shí)軟件的開發(fā)流程設(shè)計(jì)中，出于保證嵌入式實(shí)時(shí)軟件應(yīng)用性的考慮，在進(jìn)行嵌入式實(shí)時(shí)軟件開發(fā)流程設(shè)計(jì)中，同樣是將其分為幾個(gè)階段，即分析階段、設(shè)計(jì)階段、代碼生成階段、軟件測(cè)試固化階段。為了使嵌入式實(shí)時(shí)軟件滿足計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的應(yīng)用需求，設(shè)計(jì)其開發(fā)流程的過(guò)程中還要注意將對(duì)模塊劃分及設(shè)置放到適合的階段，以此來(lái)保證模塊設(shè)置合理，能夠增強(qiáng)嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用性能[6]。
4結(jié)語(yǔ)
在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的今天，計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的應(yīng)用水平有很大程度的進(jìn)步。原因就在于嵌入式實(shí)時(shí)軟件的應(yīng)用。因?yàn)樵谟?jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中，科學(xué)、合理的應(yīng)用嵌入式實(shí)時(shí)軟件，可以提高計(jì)算機(jī)軟件的質(zhì)量，降低計(jì)算機(jī)軟件的復(fù)雜性，使計(jì)算機(jī)軟件應(yīng)用更加有效、方便、快捷。所以，為了促進(jìn)計(jì)算機(jī)軟件更加有效地、廣泛地應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)致力于嵌入式實(shí)時(shí)軟件的研究，使其在計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)中獲得有效應(yīng)用，增強(qiáng)計(jì)算機(jī)軟件的應(yīng)用效果。
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