嵌入式软件开发模式及软件架构的研究

嵌入式软件开发模式及软件架构的研究

罗鹏

广州润和颐能软件技术有限公司 广东省广州市 510000

摘要：随着我国信息技术的不断发展，嵌入式软件的构建与开发也朝向多元化方向不断进行发展，使得嵌入式软件被广泛应用于各式各样的多媒体设备终端上，在潜移默化中增强了人们对嵌入式软件操作安全及稳定性的功能需求。而受到我国科学技术发展水平的限制，在嵌入式软件的开发模式与结构构建中仍存在不少严峻的问题。因此，对嵌入式软件开发模式与软件构架升级方面的方案已成为当前技术人员关注的焦点，值得研究人员对此进行深究。

关键词：嵌入式软件；开发模式；软件架构

引言

近年来，随着经济的不断发展，人民生活水平日益提高。除了追求基本的生活保障外，也对健康水平的精细程度提出了更高的要求和期望。随着互联网+时代的到来、医保改革试点的推进、物联网以及数据挖掘、人工智能等新兴科技不断发展，互联网+医疗这一概念也迎来了新的发展机遇。互联网医疗凭借效率高、客户体验好等优势，已经逐渐进入人们的生活中。

1嵌入式软件开发过程

需求分析用来对用户需求和与系统交互的环境进行建模，包括对象建模和动态建模两个过程，以描述系统的静态行为和动态行为。体系结构设计是定义系统的软件体系结构，用体系结构环境图、软件模块结构图和并发图来描述。详细设计用来细化体系结构中的软件模块，描述每个软件模块算法、控制逻辑等。设计测试用例为测试工作设计出测试用例，供测试环节对系统进行全面测试，确保实现的系统能够满足用户需求。目标化阶段用来生成最终应用，并使开发出的实时系统能够在目标环境下协调运行。

2嵌入式软件测试

嵌入式软件测试分为静态和动态测试。静态测试是指静态故障检测，，主检测代码逻辑，语法错误，编码规则合规性等，常用的静态检测工具有PC-Lint、cppcheck；动态检测技术是一种黑盒测试，用于在程序运行时注入数据，以确定测试结果是否符合预期，从而实现程序漏洞检测的目标。单元测试是集成软件测试过程第一部分(也称为模块测试)的详细设计，测试对象是最小可测量单元，应检查每个单元是否按照详细设计实现了预期功能，即白盒子测试区。单元测试完成后，将执行集成测试。集成测试的主要目的是检测接口模块之间的问题。集成测试包括两种方法:非加性集成测试方法和加性集成测试方法，这两种方法将测试模块连续连接到测试的模块集，并在测试最后一个模块之前处理测量的模块；增量集成测试可以对程序进行渐进式测试，速率较低。

3嵌入式软件在开发及构架过程中遇到的问题

在研发过程中为了避免系统资源的过度损耗，研发人员在软件编码的时候普遍都会优先考虑“用户在使用嵌入式软件时所发生的问题”进行研发，这就很容易造成研发出来的软件不能够很好地满足实际用户所提出的多样化功能需求。对此，需要研发人员在软件开发及构架之前对问题进行统筹，进而有针对性地设计软件的研发思路。一般的，研发人员在软件开发及构架的过程中，需要在解决软件自身问题的同时对用户所提出的多样化功能需求进行拓展，并最大限度上保证经“功能化拓展”的软件在运行过程中的兼容性与稳定性。面对这样的问题，需要研发人员在对嵌入式软件的操作系统进行代码编写时适当植入新的代码，若处理不到位的话，很容易造成软件在使用过程中使用性能及效率的下降，并对软件的开发周期造成拖延

4开发模式和软件架构

嵌入式软件的开发模式与一般的桌面型软件的开发模式的开发过程存在着较大的差异，它首先表现在开发过程中，它首先要考虑到代码在不同接入的硬件系统的兼容性，同时需要在代码的编译过程中交叉编译，这些问题给软件的研发带来很多问题和要求，导致在软件的研发过程中，无法灵活地适应市场的变化随时发生调整。利用多平台的研发条件以及套件式交付的方式能够最大限度上利用研发平台和实现资源的共享，有效提高产品的质量和减少研发的时间以适应市场的需求，降低研发成本，这是未来嵌入式软件研发的趋势。在嵌入式软件的研发过程中，准备阶段包括获取开发套件和与开发环境集成，编码的阶段是一个利用终端模拟器进行反馈的系统，在这个过程中，工程师进行相关的应用程序的编写以及进行运行程序的编译，完成后进行初步的运行和调试，通过自动写入终端模拟器进行反馈，如果有缺陷则会重新进行缺陷的部分程序的重新编写。集成调试的反馈建立在编码基础，调试正常的编码进行应用程序的归档，归档完成后进行集成的编译，并进行运行和调试，集成的编译通过编入目标系统完成试运行，并完成整个过程的试用报告，在运行过程中如果存在漏洞则会重新进入终端模拟器寻找发生漏洞的编码并进行漏洞的修复。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

5模块划分原则

在软件设计，考虑如何进行模块划分时，一般遵循如下原则：（1）一致性原则：相同的功能用相同的方式实现，而且是用独立的单个模块中实现；（2）可维护性原则：把需要修改的部分独立成模块，使这些模块的修改、增加、删除均不影响产品中其他模块的运行，而把不需要修改的部分做成公共模块，并且尽量使公共模块最大化；（3）可移植性原则：要使模块很容易被摘下来，不影响软件其他功能，又要很容易把一个新模块拼上去，立即增加新功能；（4）功能独立实现原则：尽量把不同的功能剥离，一个模块实现一个完整功能。

6嵌入式软件系统的开发模式与构架评估结果

在嵌入式软件的开发及构架过程中，研发人员需要将用户在后期使用过程中所遇到的客户端升级问题作为重点进行考量。嵌入式软件的应用范畴非常广泛，可以应用于各类信息设备当中，但其自身的升级功能不会存在于系统自身当中，因此在进行系统升级时往往会造成一些无法修复的系统缺陷和漏洞问题。嵌入式软件在投入使用之后，由于用户不断会对其功能产生新的要求，而针对这样的需要研发人员在项目的研发和构架中是无法进行预测的，这就需要研发人员对其进行远程操作来完成软件的升级工作。当远端接收到来自于用户对软件的升级需求时，程序会自动对其进行相关代码的改写，或是直接增添新的代码，进而实现系统的升级。

结束语

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

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