嵌入式软件开发工具的构成包括（嵌入式软件组成包括）
今天给各位分享嵌入式软件开发工具的构成包括的知识，其中也会对嵌入式软件组成包括进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！
本文目录一览：
- 1、嵌入式软件开发常用的三种架构你知道吗？
- 2、嵌入式的软件开发平台有哪些？
- 3、什么是嵌入式软件嵌入式软件的特点
- 4、什么叫嵌入式软件开发？可以说的详细些吗？
- 5、嵌入式系统的软件层次结构包括哪些部分
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。
嵌入式的软件开发平台有哪些？
1、硬件平台：一般包含嵌入式处理器，Flash，网卡，触摸屏，按键等一些可裁剪外设。主要的有RAM，powerpc，DSP等
2,、嵌入式系统平台：也即嵌入式操作系统，运行在嵌入式硬件上的软件，一般由bootloader，kernel，root file system等通过一些工具八遍愈好的嵌入式文件镜像烧写到目标板的只读存储器上；一般为VxWorks，WindowCE，Palmos,symbian，嵌入式linux（RT-linux）
什么是嵌入式软件嵌入式软件的特点
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，那么你对嵌入式软件了解多少呢?以下是由我整理关于什么是嵌入式软件的内容，希望大家喜欢!
嵌入式软件的定义
嵌入式系统是指用于执行独立功能的专用计算机系统。它由包括微处理器、定时器、微控制器、存储器、传感器等一系列微电子芯片与器件，和嵌入在存储器中的微型操作系统、控制应用软件组成，共同实现诸如实时控制、监视、管理、移动计算、数据处理等各种自动化处理任务。嵌入式系统以应用为中心，以微电子技术、控制技术、计算机技术和通讯技术为基础，强调硬件软件的协同性与整合性，软件与硬件可剪裁，以此满足系统对功能、成本、体积和功耗等要求。
最简单的嵌入式系统仅有执行单一功能的控制能力，比如说单片机的应用，在唯一的ROM 中仅有实现单一功能控制程序，无微型操作系统。复杂的嵌入式系统，例如个人数字助理(PDA)、手持电脑(HPC)等，具有与PC几乎一样的功能。实质上与PC的区别仅仅是将微型操作系统与应用软件嵌入在ROM、RAM 和/或FLASH存储器中，而不是存贮于磁盘等载体中。很多复杂的嵌入式系统又是由若干个小型嵌入式系统组成的。
嵌入式软件的系统分类
流行的嵌入式操作系统可以分为两类：
一类是从运行在个人电脑上的操作系统向下移植到嵌入式系统中，形成的嵌入式操作系统，如微软公司的Windows CE及其新版本，SUN公司的Java操作系统，朗讯科技公司的Inferno，嵌入式Linux等。这类系统经过个人电脑或高性能计算机等产品的长期运行考验，技术日趋成熟，其相关的标准和软件开发方式已被用户普遍接受，同时积累了丰富的开发工具和应用软件资源。
另一类是实时操作系统，如WindRiver 公司的VxWorks，ISI 的pSOS，QNX系统软件公司的QNX，ATI 的Nucleus，中国科学院凯思集团的Hopen嵌入式操作系统等，这类产品在操作系统的结构和实现上都针对所面向的应用领域，对实时性高可靠性等进行了精巧的设计，而且提供了独立而完备的系统开发和测试工具，较多地应用在军用产品和工业控制等领域中。
Linux 是90年代以来逐渐成熟的一个开放源代码的操作系统。 PC机上的Linux 版本在全球数以百万计 爱好 者的合力开发下，得到了非常迅速的发展。90 年代末uClinux，RTLinux 等相继推出，在嵌入式领域得到了广泛的关注，它拥有大批的程序员和现成的应用程序，是我们研究开发工作的宝贵资源。
嵌入式软件的学习意义
从控制意义上说，嵌入式系统涉及系统最底层的，芯片级的信息处理与控制。在某种意义上，对这些“微观”世界的了解与驾驭正是控制的真正目的。嵌入式系统与通常意义上的控制系统在设计思路和总体架构方面有许多不同之处，而这些不同之处恰恰是传统控制学科教学中较少教给学生的。在当今信息化社会中，嵌入式系统在人们的日常工作和生活中所占的份额，可能已超过传统意义的控制系统，这就是为什么我们的学生感到学的没有用，而有用的又没有学的原因。在嵌入式系统及开发环境方面，仍有许多问题尚在研究发展之中，如，嵌入式系统的硬件软件协同设计 方法 ;面向多目标，多任务的微内核嵌入式操作系统;分布嵌入式系统的实时性问题，分布式计算，分布式信息交互与综合处理;以及嵌入式系统的多目标交叉编译和交叉调试工具的研究等。通过实验开发平台，学习嵌入式系统的一些基本理论和硬件软件综合设计的方法与技能，亲自动手，实现一个嵌入式系统的解决方案，为今后的深入研究打下一个初步基础。
结语：“嵌入式系统”作为自动化学科一门理论与实际密切结合的，知识与技术含量较高的综合性专业课程，必将随着信息产业的发展而逐渐趋于成熟。
嵌入式软件的特点
1、 嵌入式软件具有独特的实用性。嵌入式软件是为嵌入式系统服务的，这就要求它与外部硬件和设备联系紧密。嵌入式系统以应用为中心，
嵌入式软件是应用系统，根据应用需求定向开发，面向产业、面向市场，需要特定的行业 经验 。每种嵌入式软件都有自己独特的应用环境和实用价值。
什么叫嵌入式软件开发？可以说的详细些吗？
一、考试说明
1、考试要求：
（1）掌握科学基础知识；
（2）掌握嵌入式系统的硬件、软件知识；
（3）掌握嵌入式系统分析的方法；
（4）掌握嵌入式系统设计与开发的方法及步骤；
（5）掌握嵌入式系统实施的方法
（6）掌握嵌入式系统运行维护知识；
（7）了解信息化基础知识、信息技术引用的基础知识；
（8）了解信息技术标准、安全，以及有关法律的基本知识；
（9）了解嵌入式技术发展趋势；
（10）正确阅读和理解计算机及嵌入式领域的英文资料。
2、通过本考试的合格人员能根据项目管理和工程技术的实际要求，按照系统总体设计规格进行软、硬件实际，编写系统开发规格说明书等相应的文档；组织和指导嵌入式系统靠法实施人员实施硬件电路、编写和调试程序，并对嵌入式系统硬件设备和程序进行优化和集成测试，开发出符合系统总体设计要求的高质量嵌入式系统；具有工程师的实际工作能力和业务水平。
二、考试范围
考试科目1：嵌入式系统基础知识
1.计算机科学基础
1.1数制及转换
o 二进制、八进制、十进制和十六进制等常用数制及其相互转换
1.2数据的表示
o 数的机内表示（原码、反码、补码、移码，定点和浮点，精度和溢出）
o 字符、汉字、声音、图像的编码方式
o 校验方法和校验码（奇偶验码、海明校验码、循环校验码）
1.3算术和逻辑运算
o 计算机中的二进制数运算方法
o 逻辑代数的基本运算和逻辑表达式的化简
1.4计算机系统结构和重要部件的基本工作原理
o CPU和存储器的组成、性能、基本工作原理
o 常用I/O设备、通信设备的性能，以及基本工作原理
o I/O接口的功能、类型和特点
o 虚拟存储存储基本工作原理，多级存储体系
1.5安全性、可靠性与系统性能评测基础知识
o 诊断与容错
o 系统可靠性分析评价
o 计算机系统性能评测方法
2.嵌入式系统硬件知识
2.1数字电路和逻辑电路基础
2.1.1组合电路和时序电路
2.1.2总线电路与电平转换电路
2.1.3可编程逻辑器件
2.2嵌入式微处理器基础
2.2.1嵌入式微处理器体系结构
o 冯.诺伊曼结构与哈佛结构
o CISC与RISC
o 流水线技术
o 信息存储的字节顺序（大端存储法和小端存储法）
2.2.2嵌入式系统处理器的结构和类型
o 常用8位处理器的体系结构和类型
o 常用16位处理器的体系结构特点
o 常用32位处理器的体系结构特点
o 常用DSP处理器的体系结构特点
o 多核处理器的体系结构特点
2.2.3异常
o 同步异常（陷阱、故障、终止）
o 异步异常（中断）
o 可屏蔽中断、不可屏蔽中断
o 中断优先级、中断嵌套
2.3 嵌入式系统的存储体系
2.3.1存储器系统
o 存储器系统的层次结构
o 高速缓存（Cache）
o 内存管理单元（MMU）
2.3.2 ROM的种类与选型
o 常见ROM的种类
o PROM、EPROM、E2PROM型ROM的典型特征和不同点
2.3.3 Flash Memory的种类与选型
o Flash Memory的种类
o NOR和NAND型Flash Memory的典型特征和不同点
2.3.4 RAM的种类与选型
o 常见RAM的种类
o SRAM、DRAM、DDRAM、NVRAM的典型特征和不同点
2.3.5 外存
o 常见外存的种类
o 磁盘、光盘、CF、SD等的典型特征和不同点
2.4 嵌入式系统I/O接口
2.4.1 定时器和计数器基本原理与结构
2.4.2 GPIO、PWM接口基本原理与结构
2.4.3 A/D、D/A接口基本原理与结构
2.4.4键盘、显示、触摸屏接口基本与结构
2.4.5嵌入式系统音频接口
2.5嵌入系统通信及网络接口
o PCI、USB、串口、红外、并口、SPI、IIC、PCMCIA的基本原理与结构
o 以太网、CAN、WLAN、蓝牙、1394的基本原理与结构
2.6嵌入式系统电源分类及电源原理
2.7电子电路设计
2.7.1电子电路设计基础知识
o 电子电路设计原理
o 电子电路设计方法及步骤
o 电子电路设计中的可靠知识
2.7.2 PCB设计基础知识
o PCB设计原理
o PCB设计方法及步骤
o 多层PCB设计的注意事项及布线原则
o PCB设计中的可靠性知识
2.7.3电子电路测试基础知识
o 电子电路测试原理与方法
o 硬件抗干扰测试
3. 嵌入式系统软件知识
3.1嵌入式软件基础知识
3.1.1嵌入式软件的分类（系统软件、支撑软件、应用软件）
3.1.2无操作系统支持的嵌入式软件体系结构（轮询、中断、前后台）
3.1.3有操作系统支持的嵌入式软件体系结构
3.1.4板极支持包基础知识（系统初始化、设备驱动程序）
3.1.5嵌入式中间件（GUI、数据库）
3.2 嵌入式操作系统基础知识
3.2.1嵌入式操作系统体系结构
o 单体结构、分层结构和微内核结构
3.2.2任务管理
o 多道程序技术
o 进程、线程、任务的概念
o 任务的实现（任务的层次结构、任务控制块、任务的状态及状态转换、任务队列）
o 任务调度（调度算法的性能指标、可抢占调度、不可抢占调度、先来先服务、短作业优先算法、时间片轮转算法、优先级算法）
o 实时系统及任务调度（RMS、EDF算法）
o 任务间通信（共享内存、消息、管道、信号）
o 同步与互斥（竞争条件、临界区、互斥、信号量、死锁）
3.2.3存储管理
o Flat存储管理方式
o 分区存储管理（固定分区、可变分区）
o 地址重定位（逻辑地址、物理地址、地址映射）
o 页式存储管理
o 虚拟存储技术（程序局部性原理、虚拟页式存储管理、页面置换算法、工作集模型）
3.2.4设备管理
o 设备无关性、I/O地址、I/O控制、中断处理、缓冲技术、假脱机技术）
3.2.5文件系统基础知识
o 文件和目录
o 文件的结构和组织
o 存取方法、存取控制
o 常见嵌入式文件系统（FAT、JFFS、YAFFS）
3.2.6操作系统移植基础知识
3.3 嵌入式系统程序设计
3.3.1嵌入式软件开发基础知识
3.3.2嵌入式程序设计语言
o 汇编、编译、解释系统的基础知识和基本工作原理
o 汇编语言
o 基于过程的语言（过程/函数、参数传递、全局变量、递归、动态内存分配、数据类型）
o 面向对象的语言（对象、数据抽象、继承、多态、自动内存管理）
o 各类程序设计语言的主要特点和适用情况
3.3.3嵌入式软件开发环境
o 宿主机、目标机
o 编辑器、编译器、链接器、调试器、模拟器
o 常用嵌入式开发工具（编程器、硬件仿真器、逻辑分析仪、示波器）
o 集成开发环境
o 开发辅助工具
3.3.4嵌入式软件开发
o 软件设计（模块结构设计、数据结构设计、内存布局、面向对象的分析与设计）
o 嵌入式引导程序的设计、设备驱动程序设计、内核设计、网络程序设计、应用软件设计）
o 编码（编程规范、代码审查）
o 测试（测试环境、测试用例、测试方法、测试工具）
o 下载和运行
3.3.5嵌入式应用软件移植
4.嵌入式系统的开发与维护知识
4.1系统开发过程及其项目管理
o 系统开发生命周期各阶段的目标和任务的划分方法
o 系统开发项目挂你基础知识及其常用管理工具使用方法
o 主要的系统开发方法
o 系统开发工具与环境知识
4.2 系统分析基础知识
o 系统分析的目的和任务
o 系统分析方法
o 系统规格说明书的编写方法
4.3 系统设计知识
o 传统系统设计方法
o 软硬件协同设计方法
4.4 系统实施知识
o 系统架构设计
o 系统详细设计
o 系统调试技术
o 系统测试
4.5 系统维护知识
o 系统运行管理知识
o 系统维护知识
o 系统评价知识
5.安全性知识
o 安全性基本概念
o 加密与解密机制
6.标准化知识
o 标准化的概念
o 国际标准、国家标准、行业标准、企业标准基本知识
o 代码标准、文件格式标准、安全标准、软件开发规范和文档标准知识
o 标准化机构
o 嵌入式系统相关标准
7.信息化基础知识
o 信息化和信息系统基本概念
o 有关的法律、法规
8.嵌入式技术发展趋势
9.计算机专业英语
o 正确阅读和理解相关领域的英文资料
考试科目2：嵌入式系统设计应用技术
1.嵌入式系统开发过程
1.1系统需求分析方法与步骤
1.2系统设计
o 系统硬件配置
o 系统功能组成分配
o 软硬件功能的分配
o 可行性验证及设计审查
o 系统规格
o 周期，成本及工作量估计
o 开发计划
1.3软硬件协同设计
1.4硬件设计
1.5软件设计
o 软件结构
o 设计评审
o 软件详细设计
1.6系统测试
o 测试环境
o 测试计划（内容、方法、标准、过程、检验）
o 硬件测试
o 软件测试（单元测试、集成测试）
o 软硬件联合测试
o 实施测试
1.7系统评估
1.8 软件维护
2.嵌入式系统硬件设计
2.1嵌入式系统硬件基本结构
2.1.1嵌入式微处理结构与应用
2.1.2 异常及中断处理技术
2.1.3 DMA技术
2.1.4 多处理系统
o 多处理器系统特点
o 多处理器系统构建技术
2.1.5 总线架构
o 应用系统中的总线配置
2.1.6 内存种类及架构
o 存储器系统接口设计
2.1.7数字电路和逻辑电路
o 专用集成电路
o 可编程逻辑控制器件
2.2输入/输出接口设计
2.2.1 输入/输出接口
o 接口信号电平转换
o 接口驱动电路设计
2.2.2输入/输出接口应用技术
o 外围设备
o 串口通信
o 并口通信
o 模拟接口
o 通信接口设备
o 通信标准和协议
o 数据传输方式
2.3外围设备接口应用技术
2.3.1 外围存储设备
o 存储卡，记忆棒，IC卡，MMC卡，SD卡
o DVD 、CD-R 、CD-RW
2.3.2外围输入/输出设备
o 键盘，鼠标，触摸屏
o 液晶板、LED、7段数码管、蜂鸣器
2.3.3电源设计技术
2.4可靠性与安全性设计技术
2.4.1 错误检测与隔离技术
2.4.2 冗余设计
2.4.3 系统恢复设计
2.4.4 诊断技术
2.4.5常用安全标准
2.4.6 抗干扰设计
2.4.7电磁兼容设计
2.4.8系统加密
3.嵌入式系统软件设计
3.1嵌入式系统软件结构设计
3.2嵌入式操作系统应用技术
3.2.1 时间管理
o 系统时间
o 时钟中断
3.2.2内存管理
o 静态内存管理
o 动态内存管理
3.2.3任务管理和任务间的通信
o 任务间的通信机制
o 信号量
o 邮箱
o 消息队列
3.2.4异常处理
o 异常处理方法
o 中断优先级处理方法
o 系统调用
3.2.5嵌入式文件系统应用技术
3.2.6嵌入式系统图形用户接口（GUI）应用技术
3.2.7嵌入式系统数据库应用技术
3.3嵌入式软件设计技术
3.3.1汇编语言设计
o 数据类型
o 汇编语言程序结构
o 汇编语言程序设计及优化
o 子程序调用
3.3.2嵌入式C语言设计
o ANSI-C的数据类型
o C程序结构
o C语言程序设计及优化
o 程序的编译与链接
3.3.3面向对象程序设计与开发
o 面向对象的分析与设计方法UML
o 面向对象的编程语言
o 使用C++进行嵌入式系统开发
o 使用Java进行嵌入式系统开发
3.4 系统级软件设计技术
o 嵌入式系统固件与系统初始化设计
o 设备驱动程序设计
o 硬件抽象层、板级支持包设计
o 嵌入式软件的移植技术
4.嵌入式系统开发技术
4.1系统开发环境
4.1.1开发工具
o 文本编辑器
o 汇编、编译和连接程序
o ICE和ICE监控器
o 配置管理工具
o 逆工程工具
4.1.2平台
o 操作系统
o 分布式开发环境
4.1.3开发环境创建方法及评估
o 开发工作分析
o 开发环境的建立
o 维护、管理、使用开发环境的方法
o 开发环境的评测
4.2实时系统的分析技术
4.2.1实时系统的分析技术
o 结构化分析方法
o 面向对象分析方法
4.2.2实时系统的设计技术
o 结构化分析方法
o 面向对象分析方法
4.3硬件设计环境
4.3.1硬件描述语言
o 硬件开发设计过程
o 硬件描述语言的种类与特点
4.3.2仿真技术
o 逻辑仿真方法
o 逻辑仿真工具
4.3.3大规模集成电路系统的开发方法
o ASIC开发方法
o FPGA设计方法
o IP（intellectual property）
4.4协同设计
o 软硬件任务工和切调
o 设计评审
4.5嵌入式系统低功耗设计技术
o 低功耗系统工作机制
o 低功耗系统模型结构
o 低功耗的硬件设计技术
o 低功耗的软件设计技术
4.6分布式嵌入系统设计
o 分布式系统设计原理
o 分布式系统的通信技术
o 分布式系统设计应用
5.嵌入式系统应用
5.1嵌入式系统在控制领域中的应用
5.2嵌入式系统在手持设备中的应用
5.3嵌入式系统在模式识别中的应用
三、题型举例
1、选择题
若嵌入式系统中采用I/O地址统一编址模式,访问内存单元和I/O设备是通过 (1) 来区分的。
(1) A.数据总线上输出的数据
B.不同的地址代码
C.不同的地址总路线
D.不同的指令
2、问答题
在某个嵌入式操作系统中，任务的状态转换图（不完整）如下，请阅读该图以及下列说明，回答问题1至问题4，将解答填入答题纸的对应栏内。
〔说明〕
任务总共有五个状态：休眠状态、就绪状态、运行状态、中断服务状态和等待状态，在任何时候，一个任务只会处于其中的某一个状态。
〔问题1〕（3分）
在单个CPU的系统中,处于运行状态的任务最多有多少个?
〔问题2〕（3分）
对于运行状态、就绪状态和等待状态这间的相互转换，图中并没有画出来，请补充。用文字处理的形式来进行描述，格式形如"运行状态→中断服务状态"。
〔问题3〕6分）
从运行状态可以直接变为等待状态吗？如果不能为什么？如果能什么时候会发生这种转换？举例说明。
嵌入式系统的软件层次结构包括哪些部分
设备驱动层，实时操作系统RTOS，应用程序接口API层，实际应用程序层。
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