试论嵌入式系统的关键技术与开发应用

海军工程大学 王旭东



试论嵌入式系统的关键技术与开发应用

海军工程大学 王旭东

【摘要】随着信息技术的不断发展，嵌入式系统被广泛应用于日常生活领域，且在一定程度上提高了人民整体生活水平，因而在此基础上，为了达到最佳的嵌入式系统开发状态，要求相关专家学者在嵌入式系统运用领域研究过程中应着重提高对此问题的重视程度，且从软件移植技术等应用入手来营造良好的系统可操作环节。本文从嵌入式系统关键技术特点分析入手，并详细阐述了其在社会发展领域的具体应用，旨在其能推动当前嵌入式开发领域的进一步发展。

【关键词】嵌入式系统；关键技术；开发

0 前言

传统嵌入式系统运行模式下逐渐凸显出控制请求处理效率较低等问题影响到了整体系统开发成效，因而在此基础上基于系统开发的环境下应运用C语言特点拓展系统可操作性，同时在系统实践开发过程中结合人们的日常生活、工作对系统进行逐步完善，满足当代社会发展需求。以下就是对嵌入式系统关键技术与开发应用的详细阐述，望其能为当前嵌入式系统开发行为的有序开展提供有利的文字参考。

1 嵌入式系统关键技术特点分析

1.1 处理器特点

就当前的现状来看，嵌入式系统关键技术的特点主要体现在以下几个方面：第一，嵌入式微处理器在运行过程中将电路板视为自身关键设备，即等同于计算机CPU系统。此种处理器设计模式在一定程度上节省了系统占用空间，就此满足了系统运行条件；第二，单片机即微系统控制器亦是处理器的一种设计形式，此模式下将CPU、RAM集于一体，并置入电路环境下，实现系统的统一化管理模式。如，8051单片机在运行过程中即应用了微系统控制器；第三，在嵌入式系统开发过程中为缓解离散时间信号问题，逐步开发了起入室DSP处理器，最终在系统操作过程中实现了对图片、FFT等的有效编辑、执行。从以上的分析中即可看出，系统处理器在应用过程中逐渐凸显出相应的特点，因而相关技术人员在对嵌入式系统进行操控过程中应着重提高对此问题的重视程度[1]。

1.2 微内核结构特点

在嵌入式系统运行过程中进程管理、设备管理功能的发挥将受到内核层的牵制，因而在此基础上，相关技术人员在嵌入式系统运作过程中应深化对微内核结构特点的认知，同时基于用户进入系统平台的基础上，结合内核层功能复杂、占用空间大等特性对任务进行调度处理，最终由此满足用户需求。此外，随着人们生活水平的不断提高，其对嵌入式系统内存管理等功能的发挥提出了更高的要求，因而在此基础上，当代嵌入式系统在开发过程中逐渐凸显出了裁剪便捷的优势，继而提升了整体系统运作效率，并稳固了自身在市场竞争中的地位[2]。

1.3 内核加载特点

在嵌入式系统运行过程中内核加载特点首先体现在系统内核可在Flash、内存环境下运行。同时基于Flash运行模式下，内核可对界面中的映象进行执行，继而由此满足系统加载条件。而内存加载环境与Flash加载模式间存在着一定的差异性，即嵌入式系统压缩文件将存放于Flash界面，同时其解压执行程度也相对较为复杂，因而在内核处理过程中应着重提高对此问题的重视程度。如，在RAM数据存取过程中即可将其置入内存加载环境下，继而由此提升整体运行效率，满足用户操作条件，避免不规范操作行为的凸显。

2 嵌入式系统的几项关键技术分析

2.1 开发技术

宿主机、目标机是嵌入式系统开发过程中开发技术应用的基础条件，且在系统运行过程中通过宿主机实现执行编译过程、定址过程的有效控制，同时在此基础上以程序转化的形式将传输数据转化成二进制代码置入目标机，并通过编译→连接→定址流程满足嵌入式系统运作条件。此外，基于开发技术应用的基础上，着重强调运用交叉编译器为其它平台的运行提供代码数据，如，C++，且在代码产生过程中以连接路径编译文件，并透过定址过程将其发送至物理存储器指定位置，达到最佳的系统开发、运作状态。另外，在嵌入式系统开发过程中应采用宿主机——目标机的调试形式满足任务急、源码及、汇编级开发条件，且基于将应用程序下载至目标机的方式来提升整体系统开发水平[3]。

2.2 软件移植技术

2.2.1 字节

在嵌入式系统运行过程中为了实现系统的可靠性运行，应注重将移植技术应用于PC及编程过程，同时在字节编程过程中设计字节编程顺序，即小端字节顺序或大端字节顺序。而由于将低字节数据存放于低地址、高字节存放于高地址的形式为小端字节编程顺序，因而在PC机平台操控过程中应结合系统具体运行状况对字节存储顺序进行变通处理。此外，在嵌入式系统运作过程中字节对齐程度影响着整体系统运作水平。例如，在嵌入式系统结构空洞问题缓解过程中可合理添加编译ack Struc，同时将其置入GCC的MakeFile环境下，由此达到软件移植目的。另外，在字节问题处理过程中为了提升整体处理效果，亦可在收包位置添加拆包函数，继而由此来保障软件的连通性，达到较为可靠的系统运作目标[4]。

2.2.2 代码优化

在嵌入式系统运用过程中硬件平台决定着位段分配空间，因而在分配环节开展过程中为了避免顺序错误问题的凸显，应结合自右向左分配特点对条件编译方式进行合理运用，以此来满足系统开发条件。此外，基于嵌入式系统运作模式下其对软件质量提出了更高的要求，因而在此基础上为了达成系统开发目标要求相关技术人员在系统开发、优化过程中应将频率作为排序标准，继而在此基础上节省代码执行时间，同时由此应对函数传递参数模式下凸显出的相应问题，提升系统运行水平。另外，由于例程在标准库中占着较大的空间范围，因而在嵌入式系统操控过程中应秉承缩减代码的思想，继而为嵌入式产品的应用提供有利的基础条件。从以上的分析中即可看出，软件移植技术有助于改善嵌入式系统开发问题，因而在此基础上，应着重提高对其的重视程度[5]。

3 嵌入式系统的具体应用

3.1 日常应用

嵌入式系统在当代社会发展过程中得到了广泛应用，如，电视机、洗衣机等在产品研发过程中即通过将嵌入式系统接入无线电的形式满足了当代人们生活需求，并就此提升其整体生活质量。再如，嵌入式系统也逐渐被应用于玩具设计中，即以声音控制的设计手段便于孩子在对玩具进行操控过程中可通过“人机对话”模式达到娱乐目标。此类产品设计目标的达成主要源自于嵌入式语音芯片的实现，由此增强了当前产品人性化设计思想。如，为了便于人们在开车过程中对手机进行实时操控，基于在产品设计过程中配置嵌入式语音芯片的形式满足了人们通讯需求，且就此提升了整体产品设计水平。此外，就当前嵌入式系统发展趋势来看，移动终端数据库研发目标也逐步达成，同时其可被应用于医护领域，即便于医护人员在病人抢救过程中透过移动终端数据库获取附近医院等数据信息，提升整体医护服务水平，满足病人需求[6]。

3.2 应用案例

南京东大移动互联技术公司在新产品研发过程中为了给予当前家庭良好的通讯环境，运用嵌入式系统优势构建多媒体网关，同时通过蓝牙设备将家庭网络组成部件接入固话网、互联网环境中，继而由此满足家庭沟通需求，且促进和谐家庭环境的构建。此外，南京东大移动互联技术公司在可持续发展过程中逐渐完善了对机器硬件设备、执行机构等的设计，且达成了家庭网络设备控制、检测目标，继而由此满足了设备运行条件。

东南大学于1998年起致力于以移动通信实验的形式对蓝牙的嵌入式系统展开深入的研究行为，同时在研究活动开展过程中着重倡导无线电系统与嵌入式系统的有机融合，最终由此来满足人们生活需求，并以数字电视等的设计形式来为人们营造良好的生活空间，满足其生活需求。

4 结论

综上可知，基于传统嵌入式系统运作模式下逐渐凸显出运行效率较低等问题影响到了其价值的发挥，因而在此基础上为了达到高水平嵌入式系统开发状况，要求相关技术人员在研究工作开展过程中应配置硬件平台，且从开发技术、软件移植技术等应用途径入手来改善嵌入式系统开发过程中凸显出的相应问题，并基于满足人们使用要求及价格成本较为合理的基础上推进开发工作的有序开展，最终由此迎合社会发展条件，提升社会发展水平。

参考文献

[1]苗中华,陆鸣超,胡晓东,等.基于虚拟仪器技术的采棉机智能监控系统开发与应用[J].农业工程学报,2014,34(23):35-42.

[2]宁宝军,张勇.嵌入式系统关键技术分析与开发应用研究[J].信息系统工程,2015,15(05):71.

[3]张康林.刍议嵌入式系统关键技术分析与开发运用[J].计算机光盘软件与应用,2015,13(01):87-88.

[4]廖娜.嵌入式系统关键技术分析与开发应用探讨[J].电子测试,2013,14(07):86-87.

[5]荣国平,刘天宇,谢明娟等.嵌入式系统开发中敏捷方法的应用研究综述[J].软件学报,2014,12(02): 267-283.

[6]陈军.指令集构架层虚拟技术及其在嵌入式系统开发中的应用[J].连云港职业技术学院学报,2010,13(04):11-13.