嵌入式软件开发流程（嵌入式工程师）
本篇文章给大家谈谈嵌入式软件开发流程，以及嵌入式工程师对应的知识点，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、嵌入式系统的设计流程是什么？
- 2、嵌入式软件开发方法
- 3、什么是嵌入式软件开发
- 4、嵌入式系统的应用和开发
嵌入式系统的设计流程是什么？
一、嵌入式系统开发流程
1、系统需求分析：根据需求，确定设计任务和设计目标，指定设计说明书。
2、体系结构设计：描述系统如何实现所述的功能需求，包括对硬件、软件和执行装置的功能划分以及系统的软件、硬件选型。
3、硬件/软件协同设计：基于体系结构的设计结果，对系统的硬件、软件进行详细设计。一般情况下嵌入式系统设计的工作大部分都集中在软件设计上，现代软件工程经常采用的方法是面向对象技术、软件组件技术和模块化设计。
4、系统集成：把系统的硬件、软件和执行装置集成在一起进行调试，发现并改进设计过程中的不足之处。
5、系统测试：对设计好的系统进行测试，检验系统是否满足实际需求。
二、嵌入式软件开发
嵌入式软件开发的一般流程为需求分析、软件概要设计、软件详细设计、软件实现和软件测试。与一般的软件开发区别主要在于软件实现的编译和调试两部分即为交叉编译与交叉调试。
嵌入式软件开发方法
根据使用的开发工具套件不同，软件开发流程会有差异，但主要步骤大致相同。对于使用宿主机（PC）的集成化开发环境，软件开发流程一般包括创建项目、添加文件、编译连接、下载调试等步骤，如下图所示。
图1：嵌入式软件开发流程
（1）创建工程项目：在配置硬件设备和安装软件开发工具后，就可以开始创建工程项目，通常需要选择项目文件的存储位置及目标处理器。
（2）添加项目文件：开发人员需要创建源程序文件，编写应用程序代码，并添加到工程项目中；还将使用设备驱动程序的库文件，包括启动代码、头文件和一些外设控制函数，甚至中间件（Middleware）等。这些文件也需要添加到项目中。
（3）配置工程选项：源于硬件设备的多样性和软件工具的复杂性，工程项目提供了不少选项，需要开发人员配置，如输出文件类型和位置、编译选项和优化类型等，还要根据选用的开发板和在线仿真器，配置代码调试和下载选项等。
（4）交叉编译连接：利用开发软件工具对项目的多个文件分别编译，生成相应的目标文件，然后连接生成最终的可执行文件映像，以下载到目标设备的文件格式保存。如果编译连接有错误，返回修改；如果没有错误，先进行软件模拟运行和调试，再下载到开发板运行和调试。
（5）程序下载：目前，绝大多数微控制器都使用闪存（Flash Memory）保存程序。创建可执行文件映像后，需要使用在线仿真器（或串口、网口）将其下载到微控制器的闪存中，实现闪存的编程；还可以将可执行文件下载到SRAM中运行。
（6）运行和调试：程序下载后，可以启动运行，看是否正常工作。如果有问题，连接在线仿真器，借助软件开发工具的调试环境进行断点和单步调试，观察程序操作的详细过程。如果应用程序运行有错误，返回修改。
什么是嵌入式软件开发
嵌入式软件开发属于软件开发的一种。
嵌入式软件与嵌入式系统是密不可分，嵌入式软件是基于嵌入式系统设计的软件，是计算机软件的一种。
嵌入式系统的开发主要分为系统总体开发、嵌入式硬件开发和嵌入式软件开发3大部分。
嵌入式软件开发总体流程分为需求分析、软件概要设计、软件详细设计、软件实现和软件测试，嵌入式系统的软件开发，主要是软件实现部分，可分为编译和调试两部分，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。
嵌入式系统的应用和开发
嵌入式系统的应用和开发
基于嵌入式系统的具体产品应用是计算机工程史上的里程碑。深入到了各行各业，其已成为高科技领域中必不可少的工具。 我下面为你整理了关于嵌入式系统的应用和开发的文章，希望对你有所帮助。
1嵌入式系统简介
嵌入式系统可以抽象出一个典型的组成模型，其可划分为硬件层、软件层及功能层。
1.1嵌入式系统定义
嵌入式系统最通用的定义是以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪、功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机[1]。
根据IEEE9(国际电气和电子工程师协会)的定义，嵌入式系统也可定义为控制监视或辅助设备机器和车间运行装置。
嵌入式系统的定义很多，统一起来很难。对于其定义有疑问的部分研究人员将嵌入式系统定义为：“嵌入式系统是以嵌入式微处理器为内核，以微电子技术，计算机技术，电子技术、对象技术为基础，软硬件可根据对象需要所设置，并且嵌入到对象器件内，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用智能化的控制系统。”[2]
1.2嵌入式系统的特点
嵌入式系统是面向专业应用领域的，从其应用角度分析，具有以下特点：
(1)硬件层，是所有软件的运行基础，嵌入式系统至少拥有一个高性能处理器为硬件平台。如ARM处理器。
(2)软件层，其能扩充和充分发挥硬件层功能。嵌入式系统需有一个多任务操作系统的软件平台，来控制管理计算机硬件和软件资源以及合理的组织计算机工作流程。如Liunx，UC/OSⅡ等操作系统。
(3)嵌入式系统是先进的技术及资金密集、知识产业化不断创新的集成系统。其将先进的电子科学技术与各行各业的具体应用相结合。
(4)是面向用户、产品及特定应用的。
(5)具有较长的生命周期。与实际产品相结合，并与产品升级同步进行。
(6)对程序质量要求较高。一般都将系统中的软件固化在存储器中，大部分都具有较高的实时性。
(7)嵌入式系统不具备在其上进行进一步开发的能力。需要借助专门的开发工具和环境来满足产品设计完成后的程序功能修改工作。
2基于ARM的嵌入式系统技术应用及开发方法
2.1ARM的技术应用特点
ARM(Advanced RISC Machines)是一种嵌入式微处理器，它具有低功耗、低成本、高性能的特点，采用RISC体系结构，大量使用寄存器，具有高效的指令系统，在实际嵌入式应用中，只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件，去除其他的冗余功能部分，来实现嵌入式应用的特殊要求[3]。基于ARM微处理器的嵌入式系统不同于单片机、DSP系统，其高性能的特点，在硬件部分的电路板设计方面是比较困难的，绝大多数的ARM板都要在4层以上。其实ARM最关键的是软件部分的操作系统，系统开发应更侧重于软件方面，包括系统裁减，底层驱动和应用程序等。
2.2ARM嵌入式系统的开发流程
基于ARM的嵌入式系统设计的开发流程如图1所示。
2.3ARM嵌入式系统的开发方法
(1)建立系统的开发环境
嵌入式系统资源受限制，如果在其硬件平台上直接编写软件，比较困难。因此根据其特点须在特定的开发环境下进行。搭建相应的软硬件平台：在宿主机(HOST)也就是PC机上安装开发工具，并将编写好的软件程序进行交叉编译生成二进制代码，最后将其移植到目标板的特定位置运行。这种在宿主机(HOST)环境下开发，在目标板(TARGET)上运行的开发模式叫交叉开发模式，交叉开发模型如图2所示。
(2)Boot Loader引导程序开发
Boot loader是在嵌入式操作系统内核运行前运行的一段程序，与我们经常提到的BIOS功能相近，每种体系结构都有与其相匹配的Boot Loader。通过Boot loader程序的运行，可以初始化硬件设备，建立系统的内存空间映射图，这样就可以将系统的软、硬件环境设定在一个合适的状态，方便于最终调用操作系统内核，并且为运行用户应用程序准备好正确的环境。
Boot loader程序由汇编和C程序两部分组成，程序执行过程也分为汇编和C程序代码部分两个阶段。汇编程序与硬件设备相关，不便移植，第一阶段需要完成初始化看门狗、设置中断异常向量表、堆栈、配置存储器等，之后再跳转到第二阶段的C语言程序入口处。C程序代码部分主要完成初始化本阶段所需要的外部设备，调用NANDFLASH的API函数，配置SDRAM空间，并将用户的`程序代码从NANDFLASH存储器中复制到SDRAM中，最后再跳转到用户程序的入口[4]。
3嵌入式技术的应用领域
嵌入式技术无处不在，已经深入到了生活的各个领域，为我们的生活带来了很大的方便。
(1)无线通讯领域。特别是智能手机，全球95%的手机采用了ARM芯片，随着手机功能愈像电脑，手机更需要功能强大的嵌入式芯片。现在，全球售出的每一部手机中平均就有2.4块ARM芯片。
(2)工业控制领域。基于ARM核的32位微控制器芯片逐渐向低端微控制器应用领域扩展，在工业控制领域发挥了很大的作用。
(3)网络应用。网络宽带技术不断发展，基于ARM技术的ADSL芯片也逐步进入竞争范围，并取得一定优势。而且，语音及视频处理也应用了ARM技术，同时对DSP的应用领域提出了新的挑战。
(4)仪器仪表方面。有智能仪器、智能仪表、医疗器械、色谱仪、示波器等。
(5)民用方面。如电子玩具、电子字典、游戏机、录像机、复读机、投影仪、照相机、空调、冰箱、洗衣机、调制解调器、防盗控制器、激光驱动器、变速控制器、汽车点火控制器、避雷控制、农业节水控制系统、保安控制系统等方面。
(6)导航控制方面。如导弹控制、航天导航系统、电子干扰系统等。
(7)数据处理方面。如图文图表终端、复印机、硬盘驱动器等。
(8)农业交通方面。智能公路(汽车导航、流量控制、信息监测与汽车服务)、植物工厂(特种植物工厂、无土栽培技术、智能种子工程)、虚拟显示VR机器人、信息家电(家用电器的网络化)等等。
除此以外，众多领域都用到了基于ARM微处理器的嵌入式技术，在生活的各个领域得到了广泛的应用。
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关于嵌入式软件开发流程和嵌入式工程师的介绍到此就结束了，不知道你从中找到你需要的信息了吗 ？如果你还想了解更多这方面的信息，记得收藏关注本站。
