计算机软件设计领域嵌入式实时软件的运用实践探微

石璇

摘要：在科技发展的推动下，为嵌入式技术的发展也带来了极大的推动作用，现阶段，人们也非常关注此项技术。对此，文章通过下文对嵌入式实时软件在计算软件设计领域中的应用进行了阐述，从而为有关研究人员提供一定的借鉴作用。只有这样才能够为我国计算机软件系统更好、更稳定的发展奠定良好的基础，满足社会不断发展的需求。

关键词：计算机软件设计；嵌入式；实时软件；运用实践

中图分类号：TP311 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2015）22-0150-02

在设计计算机软件时，一般会对嵌入式实时软件进行使用。但是，这种软件不但在系统中对软件及硬件有着一定的依赖性，并且，在这种软件中，时控的优势还非常明显，所以，这种软件技术的发展前景还是非常的好，值得我们应用及推广。

1 软件特征分析及应用背景分析

1.1 特征分析

这种软件，在设计计算机软件时，可以被用作动态分配、预测指令和缓存机制等设计中，将软件的实时处理功能有效的提升上来，使软件设计的可靠性被提升。然而，实际在计算机软件设计中进行应用，设计嵌入实时软件时，有涵盖软件和硬件两个重要构成部分，对于计算机软件系统的行为和运作用应用程序来进行控制，在对计算机操作系统进行应用，完成硬件交互和程序编程。在设计嵌入式实时软件时，嵌入式微处理器为系统的核心所在，通常多任务的实时支持能力会存在于其中，能够将响应情况在短时内完成，并且将多种任务很快完成，并且极强的存储区保护功能也被其所具备，这种软件的结构为模块的，对于软件的修复和检测都会带来一定的帮助；而且，在设计嵌入式实时软件时，可扩展的处理器结构还不能缺少，在设计中，应用低功耗的嵌入式微处理器，这样，才能够将嵌入式软件系统的优势充分的彰显出来，这样应用于计算机软件中，才可以将其自身的作用发挥出来。

1.2 应用背景分析

在执行任务时，一旦遇到了实时计算要求的物理计算设备，就会将嵌入式实时软件应用进去，当前，在失效影响和对任务有角严格要求的相关安全领域中都被广泛的进行了应用，例如汽车电子领域和航空航天领域中。所以，这种类型的软件不但规定具备较为严谨的安全功能，对于任务的执行上，也要求是死限的，不然，就会导致严重的灾难性后果的发生。以前嵌入式实时软件的软件质量在一定程度上对对编程者的具体技巧有着很大的依赖性，而且，虽然功能安全验证和单个功能模块的编写都非常简单的就可以被完成，然而，在收集系统的后期，将功能模块集合如何能够有效的集合起来并且完成合理的功能安全验证和时间的探究长期以来都是相关工作人员的主要技术难题。

2 具体的应用分析

在设计计算机软件时，应用于微机继电保护器中，将产品的质量能够有效的提升。在开发嵌入式实时软件时，可以在软件和硬件的嵌入式系统基础上完成研发。其中会对IO设备、C++语言、ARM系统、微机保护系统、数字信号处理器等进行使用，然后在对比嵌入式实时软件一同进行使用。

1） 在设计嵌入式实时软件时，合理的选择微处理器，例如可以选择AT91RM9200处理器，因为此处理器外设接口比较丰富，而且，在访问突发事件和同步控制中也可以应用处理器内的控制器，将嵌入式实时系统的响应时间明显提升。

2） 软件的开发流程分析。先向需求分析阶段进入，之后为设计阶段、软件测试固化阶段及其代码生成阶段、结束阶段。在设计计算机嵌入式实时软件时，会用子功能将系统的各个功能划分开，在开发程序时，应用模块的方式，进而划分出系统的多个并发执行任务，将软件设计的稳定性和效率提升上来。将系统中硬件和软件的交互有效的构建起来。

3） 在开发嵌入式实时软件时，进行中断驱动时，会应用事件驱动方式来完成，价格嵌入式系统的功能性和实时性提升；就嵌入式系统的内在功能而言，可以用多个周期将软件设计任务划分出来，来完成系统内任务的同步、应用控制和异步等设计，需要保证功能之间的有效响应，将软件程序系统的实时性有效的提升上来。还可以在开发嵌入式实时软件的时候，将控制流程的设计进行简化处理，用状态转换图的结构组织控制任务，令其软件内部能够具备相同的事件驱动。

4 ）在设计嵌入式实时软件结构时，对于设计中硬件结构和软件结构脱离的现象要尽量去避免，将以前计算机软件设计中依赖硬件的程度要有效的进行改善和处理，将软件系统的实时性功能提升。在设计软件时，将任务间的职责划分出来，在软件程序中，赋予各个任务唯一的地址，对优先级调度模式要积极应用，将软件系统对事件的响应时间有效的提升上来。

3 嵌入式实时软件开发的未来发展情况分析

开发嵌入式实时软件吗，不但它的应用领域非常的广泛，并且，这种类型计算机软件的设计也具备相應的灵活性及其完成环境交互的功能。同时，在设计嵌入式软件时，它应该涵盖软件与硬件两部分，这种PC系统非常的特殊，包括：I/O端口、图形控制器、程序编程部分、微处理器和处理器等。一般都具备实时多任务掌控的能力，这样软件的特征，就是说具有易控性、可操作性和实时性等，这在设计计算机软件时为一项非常重大的突破。

文章对嵌入式实时软件的设计方法进行应用，不但能够有效的设计算机系统，同时在软件系统里面，还对层次化的操作模块进行了应用，实现了计算机应用程序、底层硬件和嵌入式实时操作系统的有机结合，对于系统的各项任务，能够利用软件有效的给予完成。在设计开发嵌入式实时软件时，也会在某种程度上就会严重的依赖着硬件平台，所以，在设计计算机软件时，对于硬件和软件之间的关系必须要正确的进行规划，将软件测试机维护工作做好，保证将嵌入式实时软件的质量提升上来。

4 应用案例分析

在研制某无线通信电台的时候，我们将软件的设计和测试工作开展了起来，并且使用了RTLnsight和Testbed来进一步的摸索了嵌入式实时系统的软件设计。

有很多块单元板存在于单台的设备中，当中，有软件模块的单元板有三块。8051单片机为各个单台设备所使用的单片机，8051汇编语言为其中的编程语言。

在测试和设计无线通信电台系统的过程中，我们可以应用RTinsight将嵌入式实时系统的软件测试平台搭建起来，进而能够对当中的重要软件模块完成性能分析和覆盖率测试。例如，在连接系统的硬件时，因为数据总线和8051系列CPU地址总线的特殊性，这样系统将CPU的地址总线就很难有效的分离出来，所以，该系统同所要测试系统之间应该将一个专用的仿真器连接上去，将地址总线引出CPU是仿真器的主要目的。对于终端控制模块的CPU芯片89C52用专用的仿真器来取代。在使用串口电缆吧仿真器和PC机的串口连接到一起，最后，将该系统的网口同PC机的网口连接起来，有利于PC机在该系统中将实时高效的数据获取出来。

5 结束语

通过上文的分析能够得知，在设计计算机软件时，对嵌入式实时软件进行使用，能够将资源配置、上下文切换和中断处理的优势充分的发挥出来，在开发和应用了嵌入式软件之后，能够有效的提升企业软件产品质量，提升软件的复杂性，确保软件产品的质量。所以，文章通过上文对计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用探究的相关内容进行了阐述，从而为有关单位及研究人员在实际工作中提供一定的理论支撑，为了更好的推动我国计算机系统的研发提供一定的理论支撑。

参考文献：

[1] 宫婷. 计算机软件设计中嵌入式实时软件的应用探究[J]. 吉林工商学院学报， 2013（8）.

[2] 袁春艳. 基于无线传感监控系统的嵌入式软件设计[J]. 计算机技术与发展， 2013（4）.

[3] 娄俊荣， 翟正军， 马捷中.ARNG429接口板的嵌入式实时软件设计[J]. 计算机测量与控制， 2008（1）.