刍议嵌入式软件开发模式与软件架构

张雪

摘要：嵌入式软件是嵌入在硬件中的操作系统和开发工具的软件。随着信息社会互联网的发展，嵌入式软件的应用也越来越广泛。这也使得人们对于嵌入式软件的安全性和稳定性的要求越来越高。但由于受到技术水平的制约，嵌入式软件在开发和架构设计中还存在一些问题。因此需要科技人员寻找方法，去解决在软件开发和架构设计中的问题。

关键词：嵌入式软件；开发模式；软件架構

中图分类号：TP302 文献标识码：A 文章编号：2095—6487（2018）02—0091—02

1开发模式与软件架构

1.1开发模式

嵌入式软件的开发模式和桌面型软件模式在开发过程中是不同的。桌面型软件模式是将软件下载到桌面上，这种软件一般是经常使用的软件，但是这种软件模式占据的空间大，不利于存储大量信息。而嵌入式软件是将编码嵌入在硬件中，这种方式降低了空间的浪费，最大限度的利用研发平台实现资源共享。因此嵌入式软件得到普遍的使用，提高产品的质量成为了嵌入式软件研发的趋势。

嵌入式软件在开发过程中，不仅要考虑代码在不同接入的硬件系统的兼容性，而且还要考虑代码在编译过程中交叉编译。一般可将嵌入式软件开发过程分为准备阶段和编码阶段：准备阶段主要工作是获取开发套件和与开发环境集成。编码阶段的主要任务是工程师利用终端模拟器，进行相关应用程序的编写以及进行运行程序的编译。研发人员在编码阶段完成了初步的运行和调试，通过自动写入终极模拟器进行反馈。嵌入式软件的集成反馈是在编码的基础上进行的。集成反馈的作用是寻找程序中的漏洞，进行修复。

除此之外，在进行嵌入式软件研发前，研发人员要对将要面临的问题进行统筹，并针对性的解决。例如，进行代码植入式时，不仅要针对不同硬件系统的兼容性，而且要注意交叉互译。如果没有代码带入，就会对软件的研发工作带来严重的问题，给研究人员带来不小的挑战。因此研发人员在研发过程中，利用多个平台对研发的软件进行分析和检验。就像在研发一款新型的手游时，要在不同型号的手机上进行检验，保证人们能够使用不同的手机玩手游，而且不会出现卡的现象，这样也会给软件的研发公司带来不少的利益。

1.2架构过程

嵌入式软件的架构过程分为三个层次：接入层、应用层和基础层。接入层主要是用来连接用户和应用层，用户可以通过多种方式进入应用层，一般用户通过电脑接入、手机接入和遥控接入进入应用层。应用层是含有多种功能的一层，如：数据管理、节能优化、充值服务及安全控制。基础层是实现用户要求的一层，其包含一些基础设备，如：电子锁、电器、仪表等。这三个层面是相互联系、缺一不可的。嵌入式软件架构应用的构成为：用户通过电脑、手机和遥控的接入进入应用层。再在应用层中通过控制、采集以及通讯的手段实现控制用户的所有要求的功能。研究人员在进行软件构架设计时，需要通过对信息的采集和调控，将嵌入式软件的功能全部表达出来。

同时软件完成功能的预定也需要这三个阶段的相辅相成和相互搭配，这样才能完成整个程序的稳定运行。在预定过程中，需要在接口层对其接入的指令进行“功能预设”。而在内核方面，要对任务和进程进行调度，并通过“存储-分配”实现软件系统应用组件的重复再利用。通过对软件功能的预定，可以提高系统的工作效率，并且使得应用的范围进一步扩大。除此之外，设备的操作层面要对硬件功能进行集体封装。实现代码的重复使用，提高系统软件运行的效率。

新能源汽车的电机在构成上与嵌入式软件的架构设计是相似的。新能源汽车作为新兴的汽车类型，其电机质量对汽车的性能有重要的影响。为了实现电机的轻量化、低成本，适应有限的车内空间的同时具有能量回馈能力，这就要求电机具有更高的密度。现在的电机一般通过嵌入的方法提高密度，节省空间，实现“重复”利用。

2嵌入式软件开发模式与软件架构存在的问题

2.1不能满足用户的需求

桌面型软件存在着浪费空间，过度消耗系统资源的问题。嵌入式软件在研发过程中降低了桌面型软件存在的问题，但是嵌入式软件在研发过程中为了解决这一的问题，导致了大多数用户在使用软件时出现了软件复用度低的问题，使得研发出的嵌入式软件不能满足用户实现多项应用的要求。嵌入式软件出现的这一问题降低了用户对软件的使用率，浪费了大量的时间，并且对软件研发公司的利益造成了损失。

2.2应用对象的差别较大

嵌入式软件主要是将编码嵌入在硬件的操作系统中，但由于不同硬件驱动之间的差别较大，因此在软件的编码阶段要考虑到在不同设备中的兼容性，这就要求在软件研发过程中对常见的对接硬件进行代码编写。在这个过程中会浪费大量的时间和精力，对研究经费也是巨大的考验。只有在研究经费充足时，才能对不同的硬件设备进行逐一的代码编写；对于那些没有足够经费的研发团队，有的则会省略这步，这会严重影响研发出的软件的质量，使得用户在使用时产生许多问题，最终降低该软件的用户率，这也会对公司的利益造成严重的影响。有的研发团队也会因为研发出的软件没人使用，造成团队解散。

2.3开发周期延长和开发效率降低

由于嵌入式软件存在着多种问题，为了解决这些问题，并保证软件在使用过程中的安全性和稳定性，需要对被嵌入的系统进行代码植入。这个过程虽然可以降低软件在使用过程中存在的效率问题和安全问题，但是这也使得在研发过程中出现开发周期增长和开发效率降低的问题。软件研发公司在进行软件开发时，除了要求软件功能的稳定性、安全性和创新性，最主要的是要求软件开发的效率性。只有高效率的研发才能引领软件的市场，在公司的竞争中处于不败的地位。因为研发的软件比其他公司晚上市几分钟，甚至几秒钟，造成软件的使用率达不到预计值，就将给公司带来严重的损失，这种现象在现实生活中屡见不鲜。因此在研发过程中，要注意软件研发的效率，同时还要注意软件的质量。

3解决开发模式与软件架构存在问题的方法

随着社会的发展，人们对于软件的功能会产生新的要求，但研发人员不能预测人们的对软件要求的变化，因此这要求软件研发公司对人们的需求以及喜好的信息进行及时的搜集，使得研发人员可以根据搜集的信息及时的通过远程操控对软件进行更新。在日常生活中，我们也会对手机和电脑的软件进行更新，这样不仅能节省手机或电脑中的内存，也能获得软件新添功能。除此以外，最新研发的软件会在功能和质量上存在一些问题。为了解决这些问题，软件研发公司除了适时的对软件的系统进行更新，也要花费一些时间进行软件的试用。在软件试用时期，软件公司将新研发出的软件放到网站上，让用户试用一段时间，在这段时间内，公司选择一定量的用户进行采访，询问软件的试用情况，用户也可以把在试用软件时遇到的问题及时的发回给公司。公司根据用户的反馈对软件进行修复和更新，这样可以发现研发人员不能发现的问题并得以及时的解决。

4结束语

随着信息技术的发展，我国嵌入式软件的应用越来越广泛，占据了我国软件行业的大部分比例。但由于技术的不足，嵌入式软件在研究过程中出现了许多问题。为了解决嵌入式软件带来的问题，人们通过对嵌入式软件的开发模式和架构进行研究和分析。根据研究和分析得到的结果，研发人员采取了一系列措施，不仅缩短了研发周期而且满足了用户对应用功能多样化的需求。总之，现在是信息化的时代，人们对于信息的要求不断增强，使得我国的研究人员对信息技术进行深入探索。因此为了更好地未来，为了人们的生活更加的方便快捷，必须提高信息和科技技术。