嵌入式系統開發的關鍵技術分析

張立新

（北京信息職業技術學院，北京 100018）

信息技術的逐漸發展，眾多領域對于嵌入式系統的應用也越來越廣泛，由于這種需要的不斷加深，使得關于嵌入式系統的研究與分析也在不斷的增強。而文章主要是對嵌入式系統及關鍵技術進行相關的概述，具體內容如下。

1 嵌入式系統概述

一般來看，嵌入式系統是以三個面向為主，包括對應用、用戶以及產品這三部分的面向。因此，其應該同具體的應用進行結合，從而才能夠表現出其生命力與優勢。嵌入式系統是同應用相結合，其專用性較強，并且是同實際系統的要求來進行科學的設計與開發。

通常來講，嵌入式系統的框架主要包括四部分，（1）處理器；（2）存儲器；（3）軟件；（4）輸入輸出。

根據嵌入式系統的自身特點，總結出其主要的幾個優勢，包括：

（1）系統內核小。

（2）系統精簡。

（3）存在著較強的專用性。

（4）高實時的系統軟件是其最基礎性的要求。軟件需要固態存儲，從而能夠使得速度增加，以及要求高質量與高可靠性的軟件代碼。

從當前社會的發展狀況來看，嵌入式系統技術的使用范圍非常寬廣，主要包括：

（1）工業控制。

（2）交通管理。

（3）信息家電。

（4）家庭智能管理。安全防火、防盜系統，遠程點菜器等已經展現出嵌入式系統的特點。

（5）環境工程。借助嵌入式系統技術，研究人員可以對地理環境特殊，監測非常困難的區域進行無人監測。

（6）POS網絡。自動柜員機等。

（7）國防與航天。常見的嵌入式系統技術使用的實例有：打印機、復印機等辦公設備，冷氣機、恒溫器等家用產品，洗衣機、微波爐等家用電器，X光機等醫療設施，多功能手表等，各種各樣的產品均廣泛的使用了嵌入式系統技術，同傳統模式比較而言，這極大的豐富了社會生活，使得人們的生活更加的快捷、方便。

總之，數字信息社會為嵌入式產品打開了市場的大門，為其構建了一個廣泛應用的舞臺，促進了嵌入式系統技術的蓬勃發展，也進一步對其提出了新的挑戰與要求。

2 嵌入式系統開發的關鍵技術

嵌入式系統和通用的計算機系統是不相同的，因此，對嵌入式系統開發的技術提出的要求相對而言就比較高。

2.1 嵌入式系統開發中的相關技術

嵌入式系統軟件開發，一般是通過嵌入式交叉編譯開發境來完成，而嵌入式交叉編譯環境是由宿主機和目標機構成的。其中，宿主機通常是以代碼編譯、鏈接以及定址作為其主要的執行工作的，目標機是系統軟件運行的硬件平臺。

整個系統開發的階段包括三個方面：

（1）編譯。該過程主要借助交叉編譯器來完成的，常用的編譯器就是C++。

（2）鏈接。編譯過程所產生的文件會組成一個文件，這就是所謂的鏈接。

（3）定址。一般將內存當中放置目標文件的位置稱為定址，其中出現的文件屬于在嵌入式平臺當中運行的二進制文件。

嵌入式系統開發的整個階段當中還存在一個至關重要的任務就是調試應用程序。通常選擇借助宿主機—目標機的調試辦法來對目標機進行應用程序的調試工作。

2.2 嵌入式系統的軟件移植技術

在嵌入式系統開發過程當中，一項非常關鍵的技術就是軟件移植技術，它主要是通過移植協議來實現軟件功能的移植。而移植協議中包括幾方面的問題，有：

（1）字節順序。該部分可以分成兩方面，即大端與小端字節順序這兩個內容。

（2）字節對齊。在嵌入式系統當中，關于字節對齊的觀點各不相同，存在很多的爭議，因為字節對齊存在多種方式，從而使得其沒有常規的模式，出現了很多不同的看法，但是為了緩解這種爭議的現象，以及使得軟件更加的通用，所以會借助拆包函數的辦法來處理這種問題。

（3）位段空間分配。該部分主要是通過硬件平臺來進行確定的，位段的分配形式是不同的，可以從右到左進行分配，也可以是反方向的，因此總會產生由于位段順序不相同造成系統數據發生問題的現象，而對此現象進行解決的時候，通常會借助條件編譯的手段來實施編譯，并對平臺實施正確的分離。

（4）代碼優化。因為嵌入式系統存在獨有的優勢，從而使得該系統對軟件質量的要求就會增加，這就需要進行代碼的優化處理，從而增強代碼率，使得代碼的體積變小，所以在軟件編寫的時候需要考慮到代碼的頻率不同，根據不同的頻率來實施分類排序，降低執行代碼的時間，通過全局變量，減少代碼的體積，以便能夠更好的同嵌入式系統的空間相適應。

3 結束語

科技水平的不斷增強，推動著技術應用領域的持續發展，嵌入式系統的使用范疇不斷的擴大，使得社會生活更加的方便快捷。而且隨著社會公眾對生活質量的要求不斷提升，這就需要對嵌入式系統技術進行改進與升級，以此滿足社會的需求，從而社會的發展將更進一步。