嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的關鍵技術分析

張立新

（北京信息職業(yè)技術學院，北京 100018）

信息技術的逐漸發(fā)展，眾多領域對于嵌入式系統(tǒng)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(tǒng)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(tǒng)及關鍵技術進行相關的概述，具體內(nèi)容如下。

1 嵌入式系統(tǒng)概述

一般來看，嵌入式系統(tǒng)是以三個面向為主，包括對應用、用戶以及產(chǎn)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(xiàn)出其生命力與優(yōu)勢。嵌入式系統(tǒng)是同應用相結合，其專用性較強，并且是同實際系統(tǒng)的要求來進行科學的設計與開發(fā)。

通常來講，嵌入式系統(tǒng)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(jù)嵌入式系統(tǒng)的自身特點，總結出其主要的幾個優(yōu)勢，包括：

（1）系統(tǒng)內(nèi)核小。

（2）系統(tǒng)精簡。

（3）存在著較強的專用性。

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

從當前社會的發(fā)展狀況來看，嵌入式系統(tǒng)技術的使用范圍非常寬廣，主要包括：

（1）工業(yè)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(tǒng)，遠程點菜器等已經(jīng)展現(xiàn)出嵌入式系統(tǒng)的特點。

（5）環(huán)境工程。借助嵌入式系統(tǒng)技術，研究人員可以對地理環(huán)境特殊，監(jiān)測非常困難的區(qū)域進行無人監(jiān)測。

（6）POS網(wǎng)絡。自動柜員機等。

（7）國防與航天。常見的嵌入式系統(tǒng)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(chǎn)品，洗衣機、微波爐等家用電器，X光機等醫(yī)療設施，多功能手表等，各種各樣的產(chǎn)品均廣泛的使用了嵌入式系統(tǒng)技術，同傳統(tǒng)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(shù)字信息社會為嵌入式產(chǎn)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(tǒng)技術的蓬勃發(fā)展，也進一步對其提出了新的挑戰(zhàn)與要求。

2 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)的關鍵技術

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

2.1 嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中的相關技術

嵌入式系統(tǒng)軟件開發(fā)，一般是通過嵌入式交叉編譯開發(fā)境來完成，而嵌入式交叉編譯環(huán)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(zhí)行工作的，目標機是系統(tǒng)軟件運行的硬件平臺。

整個系統(tǒng)開發(fā)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(chǎn)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(nèi)存當中放置目標文件的位置稱為定址，其中出現(xiàn)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(tǒng)開發(fā)的整個階段當中還存在一個至關重要的任務就是調(diào)試應用程序。通常選擇借助宿主機—目標機的調(diào)試辦法來對目標機進行應用程序的調(diào)試工作。

2.2 嵌入式系統(tǒng)的軟件移植技術

在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)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(xié)議來實現(xiàn)軟件功能的移植。而移植協(xié)議中包括幾方面的問題，有：

（1）字節(jié)順序。該部分可以分成兩方面，即大端與小端字節(jié)順序這兩個內(nèi)容。

（2）字節(jié)對齊。在嵌入式系統(tǒng)當中，關于字節(jié)對齊的觀點各不相同，存在很多的爭議，因為字節(jié)對齊存在多種方式，從而使得其沒有常規(guī)的模式，出現(xiàn)了很多不同的看法，但是為了緩解這種爭議的現(xiàn)象，以及使得軟件更加的通用，所以會借助拆包函數(shù)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(chǎn)生由于位段順序不相同造成系統(tǒng)數(shù)據(jù)發(fā)生問題的現(xiàn)象，而對此現(xiàn)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(yōu)化。因為嵌入式系統(tǒng)存在獨有的優(yōu)勢，從而使得該系統(tǒng)對軟件質(zhì)量的要求就會增加，這就需要進行代碼的優(yōu)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(jù)不同的頻率來實施分類排序，降低執(zhí)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(tǒng)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(xù)發(fā)展，嵌入式系統(tǒng)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(zhì)量的要求不斷提升，這就需要對嵌入式系統(tǒng)技術進行改進與升級，以此滿足社會的需求，從而社會的發(fā)展將更進一步。