摘要：信息社会的互联网在发展过程中面临着越来越复杂的问题，嵌入式软件在开发和架构过程中随着功能需求的加大，嵌入式软件也更加广泛地应用于各种设备上，这种广泛的应用对嵌入式软件操作和运行过程中的稳定性和安全性问题提出了更高的要求。
关键词：嵌入式软件；开发模式；软件架构
引言
随着嵌入式系统技术的发展，越来越大型化集成化的嵌入式系统需要更为复杂的嵌入式实时多任务软件系统。由于嵌入式操作系统的实时性和调度特性，传统的对应硬件模块开发软件模块，模块生成任务，任务执行功能的简单架构方式越来越不适应大型系统的开发了。软件系统的裁剪性，架构的安全性，嵌入式系统的简洁性要求更好的系统架构方式。
一、嵌入式软件及其特点
说到嵌入式软件就不得不提嵌入式系统。嵌入式系统是一种用来监视、控制或辅助机器设备运行的系统。它一般是由外围硬件设备、嵌入式操作系统、嵌入式微处理器及用户的应用程序等四个基本部分构成，且具有配置专一、结构紧凑、快速处理、稳定可靠的特点。而嵌入式软件就是以嵌入式系统为平台设计的软件。和计算机软件一样，它同样由程序及文档组成，可细分为支撑软件、系统软件、应用软件三类。嵌入式软件可以根据不同的需求定向开发，有针对性的面向产业和市场。所以，每种嵌入式软件都有自己独有的实用价值与应用环境。嵌入式软件应有灵活的适用性。即嵌入式软件可以在不更改或破坏原有系统的功能和特性的前提下，可以非常灵活方便的在各种嵌入式系统运用。
二、嵌入式软件开发开发和架构问题简述
首先，在软件的开发阶段，为了减少系统资源的过度消耗，嵌入式的软件在代码的制作过程中主要针对的是用户使用过程中的问题，其复用度比较低，这就导致了软件在实际使用过程中实现用户多项的应用要求时发生困难，这是在开发过程中必须要进行统筹的问题。
其次，嵌入式软件在具体的应用过程中通过与硬件驱动的接口进行对接操作，由于面对的对象硬件驱动等应用对象的差别比较大，在这个过程中不同的设备之间的差异需要嵌入式软件要有与之比较高的兼容性，这需要在软件的开发过程中对常见的的对接的硬件进行操作系统进行代码的编写。
在软件的使用过程中为了解决使用过程中软件本身存在的问题以及满足新的用户要求需要对软件进行升级扩展其功能，并且保证在使用过程中软件的工作效率和安全性，需要向被嵌入的操作系统进行代码的植入，这个问题降低了软件在使用过程中的效率问题，在研发过程中，这造成软件的开发周期延长和开发效率的降低。
三、嵌入式软件开发模式与软件架构
1、嵌入式开发方法
基于模型的设计过程，又被称为称为v字形设计流程。我们已经知道，文档不能够被执行而且很容易产生理解错误和歧义，而可视化的模型则可以避免这些麻烦的产生。所以，在软件的开发设计过程中，分管不同设计任务的工程师们可以在一个统一的环境中工作，在他们之间产地信息的是模型而不是文档。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆另外，工程师们可以由自己的任务要求来设计各个子系统的模型，且可以在设计过程中随时更改可视化的模型，使更改工作变得准确快速；还有就是在开发完成后，代码生成工具会自动生成主要的代码，经过整合后紧接着进行产品测试工作。如此一来不仅彻底解决了传统设计方法时手写代码带来的效率低易出错的问题，还省去了手写代码这个繁重的工作，大大缩短了软件开发周期，提高了效率，节省了大量的人力物力资源。下面以设计实现基于单片机的GPS定位移动通讯端机为例，通过对该系统的总体结构设计的概括，来具体简单的体会一下基于模型的嵌入式开发技术，。实例通过对嵌入式软件设计的一种方法以及对嵌入式操作系统微内核技术的研究，得出了一种适用于嵌入式软件开发的嵌入式软件模型。要完成该工作需要完成以下的几个方面的工作：要研究实现基于单片机的GPS定位移动通讯端机，需要对基于单片机的嵌入式系统的开发中的一些关键技术环节进行研究；；根据基于单片机的嵌入式应用系统特性，开发设计基于单片机的操作系统微内核EOS51的构架体系，并且针对设计和实现过程中的一些难点技术、核心技术进行研究和讨论；下一步在设计实现定位控制软件的基础上，引进一种适用于嵌入式软件开发设计方法；，当然要完成这一步需要对嵌入式软件开发技术进行了比较深入的学习研究；最后还需要将集成测试代码嵌入到软件设计开发的过程中，以指导和约束系统的开发设计过程，提高系统的可靠性、易策性和可观察性。
2、软件架构
嵌入式软件在应用架构过程中分为三个层面：接入层、应用层和基础层。用户通常通过三种常见的方式进入软件构架实现多种功能的应用层面，电脑接入、手机接入和遥控接入进入用户的数据管理、节能优化、充值服务以及安全控制等应用层面，应用层面通过控制、采集以及通讯等手段实现对电子锁、电器、仪表等接入系统中的控制实现用户的所要求的功能。嵌入式软件系统结构图，如图1所示。
嵌入式软件的各个层面通过协调完成设备的预定功能，通过接入目标设备的接口以及各个设备之间的实现整个系统的运行。在接口层首先存在着接入的要求，这些要求是实现功能的预设。可以通过接入以及用户的功能要求进行具体的配置制定出符合特定要求的软件系统。
进行功能控制和管理的是内核层，这个层面主要进行任务的管理和分配调度，而其他的应用组件比如网络协议和数据库等可以通过存储实现复用以尽量减少软件的进行系统烧入的时间，同时用户可以根据自己的需求进行配置，这就使得软件的应用范围更加广阔。
设备的操作层中对硬件的功能进行封装，通过提供对各种操作系统的硬件功能提供统一的软件接口能够保证软件在烧入的过程中中成功移植的关键所在，这个过程实际上也是实现了硬件操作过程中代码的复用的过程。这种方式可以应用到其他的嵌入嵌入系统的开发利用中，针对不同的芯片进行对应的编码的编写并进行存放实现对不同系统中同一功能元件的代码复用。
结语
嵌入式软件目前已经占据了较大的市场份额，但是过高的软件研发的经费阻碍了其研究发展的进程，随着市场对于嵌入式软件功能的需求的扩大以及软件质量要求的提高，这对软件的开发模式和软件架构方式的革新提出更高的要求，这要求在软件靠法过程中实现缩短产品的开发周期和成本，另外软件复用通过在计算机系统中进行控制来实现软件研发过程中的大规模应用问题，这对软件的研发成本的降低以及更好地满足用户更为复杂的功能要求具有非常重要的意义。因此，对于软件的开发模式和软件架构的问题的研究还需要进一步的投资和工程人员投入，以实现其大规模的应用。
参考文献
【1】吴慧婷，綦志勇.一种简单可靠的嵌入式软件升级方法[J].信息技术与信息化，2015，（9）.
【2】沈亮.嵌入式软件的测试方法与技术[J].数字技术与应用，2015，（11）.
论文作者:党琳琳
论文发表刊物:《基层建设》2016年17期
论文发表时间:2016/12/1
标签：软件论文; 嵌入式论文; 过程中论文; 功能论文; 架构论文; 系统论文; 代码论文; 《基层建设》2016年17期论文;