摘要：嵌入式系統開發技術伴隨著資訊產業和積體電路的高速發展而快速的進步，於此同時電子產品的大量走進人們的生活，使得嵌入式系統的應用也變的越發的廣泛。本文將會對嵌入式系統開發技術進行簡要的分析並說明嵌入式系統和一般的作業系統在處理方法和處理過程方面的不同；還將對嵌入式系統開發的相應技術進行相關的介紹，對嵌入式系統開發技術中的一些簡單技巧進行相應的闡述；最後說明嵌入式系統開發技術的綜合應用。
關鍵詞：嵌入式系統；開發技術；應用
在當今時代因為資訊產業和積體電路高速發展已經進入資訊化時代，在資訊化時代中嵌入式系統已經越發的重要，同時嵌入式系統也已經在科學研究、工程設計、商業文化、人們的日常生活方面都有著廣泛的應用。隨著現在手機產品和數碼產品的進一步的普及和推廣嵌入式系統開發技術將會更加快速的發展，也會更加廣泛的被應用。
1嵌入式系統概述
嵌入式系統主要是分為作業系統和相應的硬體兩部分，嵌入式系統和其他作業系統的一些區別主要是體現在嵌入式系統的執行環境和相應的運用上。本文將主要對嵌入式系統的處理器、微核心結構、任務排程、硬實時和軟實時、核心載入方式、記憶體管理進行簡要分析。嵌入式系統的處理器主要有三種：嵌入式微處理器、嵌入式DSP、嵌入式微控制器。其中微處理器就相當於計算機中的CPU，微處理器主要是配置在主機板上以便於達到體積小、低能耗的優越效能；嵌入式DPS主要是對離散的時間訊號進行處理計算，從而可以提高編譯效率；嵌入式微控制器俗稱微控制器，是一種集CPU、儲存器、外設與一體的積體電路。嵌入式系統一般都是採用微核心結構，讓核心只是提供基本的功能，這樣就可以使系統可以更為方便的進行裁減，方便使用者更加合理的選配相應的元件。嵌入式系統一般是可以支援多工的，任務之間通過CPU進行切換和排程，任務根據需要有著各自的優先順序，現階段嵌入式系統對不同的優先順序任務進行基於優先順序的搶佔排程法、對相同優先順序的任務進行時間片輪換排程法。
嵌入式系統有專門的實時系統，主要分為硬實時和軟實時：硬實時要求系統必須在相應的時間中完成相應的任務，系統必須滿足相應的系統響應時間；軟實時則只要系統能夠儘快的將所有的任務完成，只要所用的時間足夠短就好。嵌入式系統的核心可以直接在Flash上進行執行，也可以直接在記憶體中進行執行，現在很多嵌入式系統採用的是Flash執行，雖然記憶體執行的速度更快，但是Flash執行更加的便捷。嵌入式系統的記憶體管理多數是沒有針對MUU的'處理器設計的，所以嵌入式系統採用的多是實儲存器管理策略，對記憶體的訪問不經過MUU直接進行地執行上輸出，這些訪問地址都是實體地址，同時很多嵌入式系統缺乏對記憶體空間的保護。因此作為嵌入式系統的開發人員在進行嵌入式系統的開發時必須要參與到記憶體的管理中去，要在編譯核心時清楚的知道系統的開發板有多少記憶體，並且由此進行相應的應用程式的編寫。
2嵌入式系統開發技術
針對嵌入式系統開發技術的研究，本文將主要從嵌入式系統的開發過程、嵌入式系統平臺移植軟體這兩個主要的方面進行介紹，其中嵌入式系統平臺移植軟體是關鍵的環節又涉及到位元組順序、位元組對齊、位段、程式碼優化等問題。首先介紹嵌入式系統的開發過程，在嵌入式系統的開發過程中分為宿主機和目標機，宿主機進行編譯、連結、定址過程，目標機作為嵌入式系統的硬體平臺。在進行開發時，要將程式轉化為可以在目標機上進行執行的二進位制程式碼，整個過程分為編譯、連結、定址這三個部分：所謂的編譯就是用一個平臺為另一個平臺產生程式碼，這一過程一般通過交叉編譯器完成；連結就是將編譯過程中產生的所有的目標檔案連結成一個目標檔案，定址過程就是將物理儲存器地址指定給目標檔案的每一個相對偏移處。完成以上部分後還需要對目標機上的應用程式進行除錯，只有通過相應的除錯才能保證系統能夠完整的發揮其想要達到的效果。
嵌入式系統平臺移植軟體主要是因為多數的嵌入式系統的開發人員都是先在PC機上進行軟體的編寫，之後將軟體進行相應的移植，在進行PC機上軟體程式設計過程中一定要注意軟體的可移植性，防止程式設計完成後無法移植。想要保證軟體的可移植性就必須要提到位元組順序、位元組對齊、位段、程式碼優化的問題。其中位元組順序是資料在記憶體中的排放順序，一般分為大端位元組順序、小端位元組順序兩種，大端位元組順序是高位元組排到低地址處、低位元組排到高位置處，小端位元組順序與大端位元組順序相反，是將高位元組排到高地址處、低位元組排到低地址處。嵌入式系統多數都是大端位元組順序的。位元組對齊主要是因為嵌入式處理器的定址方式中佔據某位元組的資料只能放在該位元組整數倍的記憶體地址中去，這種處理方式使得有時進行程式設計時結構成員之間產生空洞，導致資料讀取錯誤或無法讀取，一般情況下我們運用在GCC的專案管理檔案,MakeFile中增加編譯選項pack-struck的方式來解決位元組對齊問題，有時還在收資料包處增加拆包函式、發資料包處增加組包函式來解決位元組對齊問題。位段問題主要是因為位段的空間分配方向因硬體平臺而異：部分平臺的位段是從右向左分配的、部分平臺是從左向右分配的。解決位段問題可以採用條件編譯的方式也可以編碼兩個對等函式解決。程式碼優化主要是嵌入式系統對程式碼的質量要求較高，需要注意提高程式碼效率、減小程式碼的大小、避免記憶體洩露。
3嵌入式系統的應用
在資訊化時代的今天嵌入式系統已經涉及到我們生活的方方面面，在我們的生活中隨處可以發現嵌入式系統的產品。這些應用嵌入式系統的產品有我們的智慧洗衣機、智慧空調、轎車、無線辦公裝置、藍芽裝置等。例如在21世紀的今天，人們都比較注重生活的質量水平，很多家庭都使用了智慧家居系統，智慧家居系統通過家居中建立的網路結構進行全面控制家電，嵌入式系統是構成智慧家居系統的關鍵，在整個智慧家居體系中，無論是閘道器埠還是安裝在各個家電上的控制模組都是需要嵌入式系統的，也正是因為嵌入式系統具有較好的內嵌式、實時性好的特點，所以智慧家居體系才能這麼完善和便於使用。嵌入式系統還可以用於嵌入式語言晶片、嵌入式移動資料庫等方面。
參考文獻
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