試論嵌入式系統的關鍵技術與開發應用

海軍工程大學 王旭東

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試論嵌入式系統的關鍵技術與開發應用

海軍工程大學 王旭東

【摘要】隨著信息技術的不斷發展，嵌入式系統被廣泛應用于日常生活領域，且在一定程度上提高了人民整體生活水平，因而在此基礎上，為了達到最佳的嵌入式系統開發狀態，要求相關專家學者在嵌入式系統運用領域研究過程中應著重提高對此問題的重視程度，且從軟件移植技術等應用入手來營造良好的系統可操作環節。本文從嵌入式系統關鍵技術特點分析入手，并詳細闡述了其在社會發展領域的具體應用，旨在其能推動當前嵌入式開發領域的進一步發展。

【關鍵詞】嵌入式系統；關鍵技術；開發

0 前言

傳統嵌入式系統運行模式下逐漸凸顯出控制請求處理效率較低等問題影響到了整體系統開發成效，因而在此基礎上基于系統開發的環境下應運用C語言特點拓展系統可操作性，同時在系統實踐開發過程中結合人們的日常生活、工作對系統進行逐步完善，滿足當代社會發展需求。以下就是對嵌入式系統關鍵技術與開發應用的詳細闡述，望其能為當前嵌入式系統開發行為的有序開展提供有利的文字參考。

1 嵌入式系統關鍵技術特點分析

1.1 處理器特點

就當前的現狀來看，嵌入式系統關鍵技術的特點主要體現在以下幾個方面：第一，嵌入式微處理器在運行過程中將電路板視為自身關鍵設備，即等同于計算機CPU系統。此種處理器設計模式在一定程度上節省了系統占用空間，就此滿足了系統運行條件；第二，單片機即微系統控制器亦是處理器的一種設計形式，此模式下將CPU、RAM集于一體，并置入電路環境下，實現系統的統一化管理模式。如，8051單片機在運行過程中即應用了微系統控制器；第三，在嵌入式系統開發過程中為緩解離散時間信號問題，逐步開發了起入室DSP處理器，最終在系統操作過程中實現了對圖片、FFT等的有效編輯、執行。從以上的分析中即可看出，系統處理器在應用過程中逐漸凸顯出相應的特點，因而相關技術人員在對嵌入式系統進行操控過程中應著重提高對此問題的重視程度[1]。

1.2 微內核結構特點

在嵌入式系統運行過程中進程管理、設備管理功能的發揮將受到內核層的牽制，因而在此基礎上，相關技術人員在嵌入式系統運作過程中應深化對微內核結構特點的認知，同時基于用戶進入系統平臺的基礎上，結合內核層功能復雜、占用空間大等特性對任務進行調度處理，最終由此滿足用戶需求。此外，隨著人們生活水平的不斷提高，其對嵌入式系統內存管理等功能的發揮提出了更高的要求，因而在此基礎上，當代嵌入式系統在開發過程中逐漸凸顯出了裁剪便捷的優勢，繼而提升了整體系統運作效率，并穩固了自身在市場競爭中的地位[2]。

1.3 內核加載特點

在嵌入式系統運行過程中內核加載特點首先體現在系統內核可在Flash、內存環境下運行。同時基于Flash運行模式下，內核可對界面中的映象進行執行，繼而由此滿足系統加載條件。而內存加載環境與Flash加載模式間存在著一定的差異性，即嵌入式系統壓縮文件將存放于Flash界面，同時其解壓執行程度也相對較為復雜，因而在內核處理過程中應著重提高對此問題的重視程度。如，在RAM數據存取過程中即可將其置入內存加載環境下，繼而由此提升整體運行效率，滿足用戶操作條件，避免不規范操作行為的凸顯。

2 嵌入式系統的幾項關鍵技術分析

2.1 開發技術

宿主機、目標機是嵌入式系統開發過程中開發技術應用的基礎條件，且在系統運行過程中通過宿主機實現執行編譯過程、定址過程的有效控制，同時在此基礎上以程序轉化的形式將傳輸數據轉化成二進制代碼置入目標機，并通過編譯→連接→定址流程滿足嵌入式系統運作條件。此外，基于開發技術應用的基礎上，著重強調運用交叉編譯器為其它平臺的運行提供代碼數據，如，C++，且在代碼產生過程中以連接路徑編譯文件，并透過定址過程將其發送至物理存儲器指定位置，達到最佳的系統開發、運作狀態。另外，在嵌入式系統開發過程中應采用宿主機——目標機的調試形式滿足任務急、源碼及、匯編級開發條件，且基于將應用程序下載至目標機的方式來提升整體系統開發水平[3]。

2.2 軟件移植技術

2.2.1 字節

在嵌入式系統運行過程中為了實現系統的可靠性運行，應注重將移植技術應用于PC及編程過程，同時在字節編程過程中設計字節編程順序，即小端字節順序或大端字節順序。而由于將低字節數據存放于低地址、高字節存放于高地址的形式為小端字節編程順序，因而在PC機平臺操控過程中應結合系統具體運行狀況對字節存儲順序進行變通處理。此外，在嵌入式系統運作過程中字節對齊程度影響著整體系統運作水平。例如，在嵌入式系統結構空洞問題緩解過程中可合理添加編譯ack Struc，同時將其置入GCC的MakeFile環境下，由此達到軟件移植目的。另外，在字節問題處理過程中為了提升整體處理效果，亦可在收包位置添加拆包函數，繼而由此來保障軟件的連通性，達到較為可靠的系統運作目標[4]。

2.2.2 代碼優化

在嵌入式系統運用過程中硬件平臺決定著位段分配空間，因而在分配環節開展過程中為了避免順序錯誤問題的凸顯，應結合自右向左分配特點對條件編譯方式進行合理運用，以此來滿足系統開發條件。此外，基于嵌入式系統運作模式下其對軟件質量提出了更高的要求，因而在此基礎上為了達成系統開發目標要求相關技術人員在系統開發、優化過程中應將頻率作為排序標準，繼而在此基礎上節省代碼執行時間，同時由此應對函數傳遞參數模式下凸顯出的相應問題，提升系統運行水平。另外，由于例程在標準庫中占著較大的空間范圍，因而在嵌入式系統操控過程中應秉承縮減代碼的思想，繼而為嵌入式產品的應用提供有利的基礎條件。從以上的分析中即可看出，軟件移植技術有助于改善嵌入式系統開發問題，因而在此基礎上，應著重提高對其的重視程度[5]。

3 嵌入式系統的具體應用

3.1 日常應用

嵌入式系統在當代社會發展過程中得到了廣泛應用，如，電視機、洗衣機等在產品研發過程中即通過將嵌入式系統接入無線電的形式滿足了當代人們生活需求，并就此提升其整體生活質量。再如，嵌入式系統也逐漸被應用于玩具設計中，即以聲音控制的設計手段便于孩子在對玩具進行操控過程中可通過“人機對話”模式達到娛樂目標。此類產品設計目標的達成主要源自于嵌入式語音芯片的實現，由此增強了當前產品人性化設計思想。如，為了便于人們在開車過程中對手機進行實時操控，基于在產品設計過程中配置嵌入式語音芯片的形式滿足了人們通訊需求，且就此提升了整體產品設計水平。此外，就當前嵌入式系統發展趨勢來看，移動終端數據庫研發目標也逐步達成，同時其可被應用于醫護領域，即便于醫護人員在病人搶救過程中透過移動終端數據庫獲取附近醫院等數據信息，提升整體醫護服務水平，滿足病人需求[6]。

3.2 應用案例

南京東大移動互聯技術公司在新產品研發過程中為了給予當前家庭良好的通訊環境，運用嵌入式系統優勢構建多媒體網關，同時通過藍牙設備將家庭網絡組成部件接入固話網、互聯網環境中，繼而由此滿足家庭溝通需求，且促進和諧家庭環境的構建。此外，南京東大移動互聯技術公司在可持續發展過程中逐漸完善了對機器硬件設備、執行機構等的設計，且達成了家庭網絡設備控制、檢測目標，繼而由此滿足了設備運行條件。

東南大學于1998年起致力于以移動通信實驗的形式對藍牙的嵌入式系統展開深入的研究行為，同時在研究活動開展過程中著重倡導無線電系統與嵌入式系統的有機融合，最終由此來滿足人們生活需求，并以數字電視等的設計形式來為人們營造良好的生活空間，滿足其生活需求。

4 結論

綜上可知，基于傳統嵌入式系統運作模式下逐漸凸顯出運行效率較低等問題影響到了其價值的發揮，因而在此基礎上為了達到高水平嵌入式系統開發狀況，要求相關技術人員在研究工作開展過程中應配置硬件平臺，且從開發技術、軟件移植技術等應用途徑入手來改善嵌入式系統開發過程中凸顯出的相應問題，并基于滿足人們使用要求及價格成本較為合理的基礎上推進開發工作的有序開展，最終由此迎合社會發展條件，提升社會發展水平。

參考文獻

[1]苗中華,陸鳴超,胡曉東,等.基于虛擬儀器技術的采棉機智能監控系統開發與應用[J].農業工程學報,2014,34(23):35-42.

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[3]張康林.芻議嵌入式系統關鍵技術分析與開發運用[J].計算機光盤軟件與應用,2015,13(01):87-88.

[4]廖娜.嵌入式系統關鍵技術分析與開發應用探討[J].電子測試,2013,14(07):86-87.

[5]榮國平,劉天宇,謝明娟等.嵌入式系統開發中敏捷方法的應用研究綜述[J].軟件學報,2014,12(02): 267-283.

[6]陳軍.指令集構架層虛擬技術及其在嵌入式系統開發中的應用[J].連云港職業技術學院學報,2010,13(04):11-13.