胡珊妹 周亞蘭

摘 要：電子技術(shù)不斷發(fā)展，電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度非?？?，軟件功能也在逐漸增加，并且日漸復(fù)雜、高端。由此，嵌入式軟件的設(shè)計(jì)也越來(lái)越多地采用系統(tǒng)組件的模式，以適應(yīng)需求不斷快速變化的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀。文章主要對(duì)基于組件的嵌入式軟件的開(kāi)發(fā)方法進(jìn)行了分析，表明嵌入式軟件的組件迭代開(kāi)發(fā)模式在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中的良好應(yīng)用效果。

關(guān)鍵詞：組件嵌入式；軟件系統(tǒng)開(kāi)發(fā)；電子組裝

如今，市場(chǎng)上出現(xiàn)了越來(lái)越多的電子產(chǎn)品，并且其產(chǎn)品的增長(zhǎng)速度非?？?。在這種大環(huán)境下，傳統(tǒng)代碼式開(kāi)發(fā)已經(jīng)不能適應(yīng)產(chǎn)品功能上的復(fù)雜性，其開(kāi)發(fā)變得非常困難。并且編程人員如果離開(kāi)，剩下內(nèi)容開(kāi)發(fā)則需要新的程序開(kāi)發(fā)人員對(duì)源代碼進(jìn)行修改，修改的過(guò)程非常不容易掌控。此外，各個(gè)程序代碼之間存在耦合，僅對(duì)一小部分內(nèi)容進(jìn)行修改，也要對(duì)整個(gè)產(chǎn)品的源代碼進(jìn)行測(cè)試。在這種開(kāi)發(fā)模式下，急需要一種擴(kuò)展性好的軟件開(kāi)發(fā)方法，嵌入式軟件在應(yīng)用中能夠從軟件的設(shè)計(jì)特點(diǎn)以及開(kāi)發(fā)需求方面出發(fā)，在實(shí)踐中能夠取得非常好的效果。

1 嵌入式系統(tǒng)組件架構(gòu)

嵌入式系統(tǒng)在很多領(lǐng)域中運(yùn)用，并且不同的領(lǐng)域，其使用方式、取得的效果也存在一定差異。為此，可以結(jié)合不同領(lǐng)域的產(chǎn)品特征對(duì)組件進(jìn)行開(kāi)發(fā)，并以此組成一個(gè)應(yīng)用化的系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)中的組件可以說(shuō)是一種有著獨(dú)立功能的物體，做好不同組件的劃分能夠提高系統(tǒng)資源的配置效率。其特點(diǎn)表現(xiàn)為：組件粒度增大，能夠增加組件的重用難度，但是管理過(guò)程中的投入將增大；而如果粒度變小，組件將變得容易復(fù)用。在組件的劃分上應(yīng)該結(jié)合模塊的完整性與耦合狀況，還要遵循消息傳遞原則、閉包原則、重用原則等。圖1表示的是智能電能表的一種組件劃分方法。

應(yīng)用層的任務(wù)部分都是一個(gè)個(gè)單獨(dú)的運(yùn)行模塊，其運(yùn)行的所有底層驅(qū)動(dòng)參數(shù)皆使用API層提供的基礎(chǔ)函數(shù)來(lái)支持運(yùn)行。這個(gè)應(yīng)用層模塊的組織是用一個(gè)運(yùn)行的表格來(lái)統(tǒng)一組織管理運(yùn)行，該表格可以放在FLASH中，也可以放在RAM中或者外部的存儲(chǔ)介質(zhì)中。該表格可以方便應(yīng)用層內(nèi)容的模塊化。

主程序運(yùn)行結(jié)構(gòu)與相應(yīng)的單片機(jī)有很大關(guān)系，但是各個(gè)基礎(chǔ)模塊的應(yīng)用部分具有其可復(fù)用性。電量模塊中，電量數(shù)據(jù)的保存與讀取，安全性保護(hù)都可以復(fù)用。

2 嵌入式組件的接口設(shè)計(jì)

組件在完成了劃分以后，按照一個(gè)接口對(duì)應(yīng)一個(gè)邏輯操作的原則。接口實(shí)際上是一個(gè)調(diào)整性強(qiáng)的操作，不是固定存在的。要想使其抽象性提高，增強(qiáng)其復(fù)用能力，就要將接口與實(shí)際相分離。并且接口能夠在設(shè)計(jì)上體現(xiàn)出實(shí)際功用。接口的設(shè)計(jì)能夠比現(xiàn)實(shí)隔離程度高，就會(huì)降低對(duì)接口的影響率，并且，組件接口的設(shè)計(jì)一般是不能私自改動(dòng)的，這就要確保各個(gè)設(shè)計(jì)部分能夠規(guī)范、準(zhǔn)確。

此外，嵌入式的組件接口在設(shè)計(jì)上要能夠?qū)崿F(xiàn)軟件與硬件的結(jié)合，要對(duì)組件的作用以及與其他硬件的隔離程度進(jìn)行充分考慮。另外，在設(shè)計(jì)當(dāng)中還要考慮組件的調(diào)用以及設(shè)置流程，分清哪些設(shè)計(jì)能夠順應(yīng)客戶需要，應(yīng)用最簡(jiǎn)單的原則對(duì)接口進(jìn)行設(shè)計(jì)，能夠降低設(shè)計(jì)的失誤率。文章依舊以智能電能表的分時(shí)功能為例，對(duì)時(shí)鐘組件為實(shí)例進(jìn)行分析，時(shí)鐘本身具有服務(wù)功能，能夠?yàn)槠渌M件提供時(shí)間信息。組件的封裝也是必要的步驟，這是實(shí)現(xiàn)接口穩(wěn)定性的前提，能夠在客戶開(kāi)發(fā)當(dāng)中應(yīng)用，在一個(gè)組件完成了新的服務(wù)功能以后，其他的新功能將由接口來(lái)完成，還不會(huì)影響到用戶的使用效果。

圖2 實(shí)時(shí)時(shí)鐘組件接口設(shè)計(jì)

圖2時(shí)鐘組件接口表示的是：為了使時(shí)鐘上面的時(shí)間更加準(zhǔn)確，就要對(duì)組件內(nèi)部的各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行更新處理，并要為其提供一個(gè)驅(qū)動(dòng)。各個(gè)不同的應(yīng)用部分要按照具體的使用情況操作，并要一次調(diào)節(jié)RTC-tick接口就可以。通過(guò)這種方式能夠使硬件平臺(tái)與組件相關(guān)聯(lián)。并且，組件在運(yùn)行當(dāng)中初始時(shí)間以及使用的標(biāo)志都是初始化效果，用戶使用的組件功能要對(duì)函數(shù)RTC-init進(jìn)行調(diào)用。在完成了上述的函數(shù)使用以后，用戶就可以通過(guò)另外一個(gè)接口RTC-proc使用應(yīng)用功能。第一個(gè)使用的函數(shù)是一種變量，并且能夠?qū)崿F(xiàn)接口功能，有時(shí)間的獲取、調(diào)整等，而第二個(gè)參數(shù)則是結(jié)構(gòu)體的調(diào)整，可以實(shí)現(xiàn)信息的獲取與應(yīng)用。

3 基于組件嵌入式軟件開(kāi)發(fā)流程

3.1 傳統(tǒng)的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)過(guò)程

傳統(tǒng)的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)模式下，要做出非常多的重復(fù)勞動(dòng)才能獲取更多的用戶需求，還要再對(duì)用戶需求進(jìn)行分析、設(shè)計(jì)、重復(fù)監(jiān)測(cè)。

3.2 基于組件嵌入式的軟件開(kāi)發(fā)流程

嵌入式軟件組件開(kāi)發(fā)能夠?qū)浖木幠窟M(jìn)行轉(zhuǎn)換，并將其作為系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)。可以應(yīng)用“從零開(kāi)始”的設(shè)計(jì)模式。應(yīng)為嵌入式系統(tǒng)會(huì)在一個(gè)特定的領(lǐng)域設(shè)計(jì)，為此，不同領(lǐng)域內(nèi)的應(yīng)用系統(tǒng)可以共同開(kāi)發(fā)，從而選擇各個(gè)系統(tǒng)的共性，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建出組件庫(kù)。如果有開(kāi)發(fā)新系統(tǒng)的需求，從組件庫(kù)中選擇適合的組件組裝就可以。因?yàn)榻M件倉(cāng)中的各個(gè)組件具有未覆蓋的能力，可以在深入分析以后，使用新的功能。盡量應(yīng)用完整的開(kāi)發(fā)模式以及流程對(duì)系統(tǒng)組件進(jìn)行優(yōu)化和使用。如果不能按照系統(tǒng)功能使用各個(gè)組件，將不能實(shí)現(xiàn)其通用性，不能按照系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)。

4 結(jié)束語(yǔ)

文章主要對(duì)嵌入式軟件組件開(kāi)發(fā)方法進(jìn)行了分析，通過(guò)論述可以知道，在智能電能表項(xiàng)目開(kāi)發(fā)中應(yīng)用這種組件式的軟件開(kāi)發(fā)取得非常好的效果。實(shí)踐證明，所有應(yīng)用組件的使用能夠使項(xiàng)目開(kāi)發(fā)效率提高，還能夠節(jié)省非常多的開(kāi)發(fā)成本，能夠保證項(xiàng)目質(zhì)量，在項(xiàng)目需求有所變動(dòng)時(shí)，只需要對(duì)組件進(jìn)行升級(jí)就可以，不會(huì)對(duì)其他各部分造成過(guò)大的影響。為此，基于組件的嵌入式軟件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)是一種非常好的方法，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中得到越來(lái)越多的應(yīng)用。

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