首页软件开发正文

嵌入式软件开发工具的构成（嵌入式软件开发工具的构成有哪些）

软件开发 2023-01-22T06:12:09 2091

本篇文章给大家谈谈嵌入式软件开发工具的构成，以及嵌入式软件开发工具的构成有哪些对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。本文目录一览： 1、什么是嵌入式软件开发?

本篇文章给大家谈谈嵌入式软件开发工具的构成，以及嵌入式软件开发工具的构成有哪些对应的知识点，希望对各位有所帮助，不要忘了收藏本站喔。

本文目录一览：

1、什么是嵌入式软件开发?
2、什么是嵌入式软件开发
3、嵌入式软件开发常用的三种架构你知道吗？
4、什么是嵌入式系统？由哪几部分组成？
5、典型嵌入式linux软件部分由哪些模块组成？他们的功能及相互联系？ Bootloader分为哪两阶段？分

什么是嵌入式软件开发?

嵌入式软件就是嵌入在硬件中的操作系统和开发工具软件，它在产业中的关联关系体现为：芯片设计制造→嵌入式系统软件→嵌入式电子设备开发、制造。

嵌入式软件与嵌入式系统是密不可分的，嵌入式系统一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序4个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。嵌入式软件就是基于嵌入式系统设计的软件，它也是计算机软件的一种，同样由程序及其文档组成，是嵌入式系统的重要组成部分。

扩展资料：

早期的嵌入式系统设计方法，通常是采用“硬件优先”原则。即在只粗略估计软件任务需求的情况下，首先进行硬件设计与实现。然后，在此硬件平台之上，再进行软件设计。因而很难达到充分利用硬件软件资源，取得最佳性能的效果。

同时，一旦在测试时发现问题，需要对设计进行修改时，整个设计流程将重新进行，对成本和设计周期的影响很大。这种传统的设计方法只能改善硬件/软件各自的性能，在有限的设计空间不可能对系统做出较好的性能综合优化，在很大程度上依赖于设计者的经验和反复实验。

什么是嵌入式软件开发

嵌入式软件开发主要针对计算能力有限的CPU进行的软件开发，比如INTEL的CPU芯片时钟频率可以达到1G HZ，虽然INTEL的CPU运算能力强大，但是体积大，发热大，不适合使用在某些场合，比如你的手机里面安装一个奔腾芯片再加一个大风扇，可能吗？这个时候就要使用一些体积小，功耗低，运算能力有限的专用CPU，比如手机上使用的CPU处理器大概频率在30M左右（好象是这个频率），在这种CPU上运行的操作系统就是嵌入式操作系统，这些操作系统占用比较小的硬件资源，但是却有相对较高的执行调度效率，我理解是这样的

应该从应用的场合来定义

嵌入于宿主设备，智能地完成宿主设备功能的计算机就是嵌入式计算机，或简称为嵌入式。嵌入式计算机的构成：可以是单片的微控制器(MC-micro-controller)，在我国习惯于称做单片机；也可以是由微处理器（MP-microprocessor)另加存储器及外部设备构成；还可以在MC/MP的基础上附加数字信号处理器(DSP)核心部件，构成多核MP/MC。

新一代嵌入式计算机的主要特征：是继承了整个PC机时期的技术成就，特别是进入90年代后的全球万维网(Web)技术(产品有可接入万维网的手持式PDA设备等)和多媒体技术(产品有高质量数字音响、数字视盘播放器，数码静态相机、数码视频摄像机等等）。这类嵌入式的目标是想把桌面PC机上成熟的技术拆解下来，放入手持设备或移动设备，供用户随时随地进行消费。全球网中行之有效的众多通信协议，多媒体的MP3、JPEG、MPEG等所采用的标准数据格式及各种库函数都使用32位格式和32位的编程软件，所以嵌入式也注定要使用32位的微处理器。

为顺应形势发展的需要，32位手持设备用的嵌入式操作系统应运而生，著名的有Windows CE、Epoch、 Palm OS等等，可见今日嵌入式的立点水平是很高的。

新一代嵌入式主要面向手持或移动消费类设备，电池供电和低价位是重要考虑因素，这就从根本上决定了它不可能照搬PC机上原来使用的微处理器。下面先介绍嵌入式32位微处理器的技术进步，然后再举一些新型嵌入式微处理器的实例，使读者对新一代嵌入式有一个较清晰的认识。

由上述可见，当前嵌入式所用MP多是32位RISC DSP双核或RISC/DSP单核结构。过去比较著名的RISC生产厂家起着基石作用。许多新兴的嵌入式厂家购买他们的RISC专利嫁接到自己的DSP核上。一些著名的生产CISC微处理器的厂家不甘心丢失嵌入式市场，也纷纷向RISC及DSP靠拢。

从1981年Ready System发展了世界上第1个商业嵌入式实时内核（VRTX32），到今天已经有近20年的历史。20世纪80年代的产品还只支持一些16位的微处理器，如68k,8086等。这时候的RTOS还只有内核，以销售二进制代码为主。当时的产品除VRTX外，还有IPI公司的MTOS和80年代末ISI公司的PSOS。产品主要用于军事和电信设备。进入20世纪90年代，现代操作系统的设计思想，如微内核设计技术和模块化设计思想，开始渗入RTOS领域。老牌的RTOS厂家如Ready System（在1995年与Microtec Research合并），也推出新一代的VRTXsa实时内核，新一代的RTOS厂家Windriver推出了Vxwork。另外在这个时期，各家公司都有力求摆脱完全依赖第三方工具的制约，而通过自己收购、授权或使用免费工具链的方式，组成1套完整的开发环境。例如，ISI公司的Prismt、著名的Tornado(Windriver)和老牌的Spectra(VRTX开发系统)等。

进入20世纪90年代中期，互联网之风在北美日渐风行。网络设备制造商、终端产品制造商都要求RTOS有网络和图形界面的功能。为了方便使用大量现存的软件代码，他们希望RTOS厂家都支持标准的API，如POSIX， Win32等，并希望RTOS的开发环境与他们已经熟悉的UNIX，Windows一致。这个时期代表性的产品有Vxwork，QNX, Lynx和WinCE等。

嵌入式软件开发常用的三种架构你知道吗？

摘要：对于单片机程序来说，大家都不陌生，但是真正使用架构，考虑架构的恐怕并不多，随着程序开发的不断增多，架构是非常必要的。

应用程序的架构大致有三种：

1、简单的前后台顺序执行程序，这类写法是大多数人使用的方法，不需用思考程序的具体架构，直接通过执行顺序编写应用程序即可。

2、时间片轮询法，此方法是介于顺序执行与操作系统之间的一种方法。

3、操作系统，此法应该是应用程序编写的最高境界。

1、前后台顺序执行法

这是初学者们常用的程序框架设计方案，不用考虑太多东西，代码简单，或者对系统的整体实时性和并发性要求不高；初始化后通过 while(1){} 或 for(;;) {}`循环不断调用自己编写完成的函数，也基本不考虑每个函数执行所需要的时间，大部分情况下函数中或多或少都存在毫秒级别的延时等待。

以下是在校期间做的寝室防盗系统的部分代码（当时也存在部分BUG，没有解决。现在再看，其实很多问题，而且比较严重，比如中断服务函数内竟然有3000ms延时，这太可怕了，还有串口发送等等；由于实时性要求不算太高，因此主函数中的毫秒级别延时对系统运行没有多大影响，当然除BUG外；若是后期需要维护，那就是一个大工程，还不如推翻重写 )：

介于前后台顺序执行法和操作系统之间的一种程序架构设计方案。该设计方案需能帮助嵌入式软件开发者更上一层楼，在嵌入式软件开发过程中，若遇到以下几点，那么该设计方案可以说是最优选择，适用于程序较复杂的嵌入式系统；

该设计方案需要使用一个定时器，一般情况下定时1ms即可（定时时间可随意定，但中断过于频繁效率就低，中断太长，实时性差），因此需要考虑到每个任务函数的执行时间，建议不能超过1ms（能通过程序优化缩短执行时间则最好优化，如果不能优化的，则必须保证该任务的执行周期必须远大于任务所执行的耗时时间），同时要求主循环或任务函数中不能存在毫秒级别的延时。

以下介绍两种不同的实现方案，分别针对无函数指针概念的朋友和想进一步学习的朋友。

1、无函数指针的设计方式

2、含函数指针的设计方式

嵌入式操作系统EOS( Embedded OperatingSystem )是一种用途广泛的系统软件，过去它主要应用于工业控制和国防系统领域，而对于单片机来说，比较常用的有UCOS、FreeRTOS、 RT-Thread Nano和RTX 等多种抢占式操作系统(其他如Linux等操作系统不适用于单片机)

操作系统和“ 时间片论法 ”，在任务执行方面来说，操作系统对每个任务的耗时没有过多的要求，需要通过设置每个任务的优先级，在高优先级的任务就绪时，会抢占低优先级的任务；操作系统相对复杂，因此这里没有详细介绍了。

关于如何选择合适的操作系统( uCOS 、 FreeRTOS 、 RTThread 、 RTX 等RTOS的对比之特点：

借网上一张对比图：

从上述的对比中可以看出，时间片轮询法的优势还是比较大的，它既有前后台顺序执行法的优点，也有操作系统的优点。结构清晰，简单，非常容易理解，所以这种是比较常用的单片机设计框架。