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南通嵌入式软件开发的关键技术,零基础学IT必看

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随着移动通信、光纤通信、单片机、智能终端等技术的快速发展和进步,嵌入式软件在多领域得到了广泛普及和使用。嵌入式软件具有以应用为核心、软硬件可裁剪、轻量级并发线程、低成本微功耗等特点,集成了新时期的微控制器、PLC、Java、.NET等多种技术,已经在整个软件产业中占据了非常重要的地位,被称为新型信息产业研发的重点。

2 嵌入式软件应用发展现状

经过多年的发展和应用,嵌入式软件主要分为三个层次,分别是嵌入式操作系统软件、嵌入式支撑软件、嵌入式应用软件。这些软件应用现状如下:

2.1 嵌入式操作系统软件

嵌入式操作系统是一种用途广泛的系统软件,其主要负责嵌入式硬件资源分配、协调调度、并发控制等功能,经过多年的发展,嵌入式操作系统已经诞生了VxOS-9、Windows CE、pSOS、Palm OS、QNX、Linux、LynxOS等多种软件,这些软件为工业控制、国防军工、电力通信、政企单位提供了强大的信息化支撑。

2.2 嵌入式支撑软件

嵌入式支撑软件主要用来支持软件开发,这些工具包括嵌入式数据库、QT开发工具、J2ME开发平台等。嵌入式数据库是人们为了适应现代移动计算、智能终端而提出的一种微型数据库,可以支持某种具体的应用,运行于各类型的嵌入式设备中,目前,嵌入式数据库系统经过多年的研发,已经诞生了SQLite数据库、Sybase数据库、Oracle数据库等,为嵌入式软件开发提供了更加有效的支持力。

2.3 嵌入式应用软件

嵌入式应用软件是指针对某一固定领域或平台开发的计算机软件,这些嵌入式软件属于轻量级、多线程、并发性应用程序,能够达到用户的预期计算和服务目标。由于嵌入式应用软件在处理时间和精度上存在较多的要求,因此嵌入式应用软件与普通软件存在较大的差别,不仅要求具有较高的准确性、安全性和稳定性,还要尽可能地满足通讯处理、文字处理、多媒体处理、智能机交互、Email收发等功能。随着平板电脑、智能手机的普及,嵌入式软件又在视频监控、智能家居等领域得到应用,开发了更多的专业性较强的智能家居设备。

3 嵌入式软件开发关键技术

嵌入式软件与软硬件资源关系非常密切,因此软件开发涉及的关键技术非常多,既包括数字电路、微控制器、传感器等硬件技术,同时也包括移动定位、canvas绘图功能、HTML5等软件技术。

3.1 数字电路技术

数字电路在嵌入式软件开发中具有重要的作用,嵌入式軟件包括多个组件,分别是CPU、存储器、输入输出接口等,这些部件的连接都依赖数字电路。数据电路经过多年的应用和改进,已经进入到超大规模集成电路时代。利用数字集成电路可以实现总线通信和传输,传输智能终端控制器发出的各类型命令信号。

3.2 微控制器

嵌入式软件部署于智能终端,这些硬件终端具有体积小、重量轻、移动便携等优势,因此其研发和制造过程中需要使用微控制器。微控制器是一种大规模的集成电路,能够输入输出多种指令,并且具有较强的可推广性,实现了智能终端的并发控制运行。目前,微控制器经过多年的研究,已经诞生了很多种类型,比如华为海思系列、高通系列等,这些处理器的时钟处理频率更快更高,因此可以更好地承载各类型的应用软件。

3.3 HTML5技术

HTML5技术提供了一种更加适用于嵌入式软件开发的标签和样式显示模式。HTML5技术提供了三种非常重要的在线存储和处理机制,分别是Indexed DB机制、Application Cache机制和WebStorage机制。Indexed DB是HTML5独特的数据存储机制,其可以使用本地数据库存储大容量的数据,这些数据多采用关系结构模式。Application Cache是一种网页缓存机制,其可以通过定义一个称谓manifest的文件,在浏览器中下载缓存的网页文件,并且可以将数据以文件为单位存储到本地数据库。Web Storage离线存储机制可以看做是加强型的Cookie,其不会受到数据大小的影响,并且具有较好的弹性及架构,可以将数据写入到移动设备的ROM中,在关闭浏览器之后,还可以再打开,恢复相关的数据,以便能够实现高效率的数据读写。

3.4 移动定位功能

随着GPS、北斗导航等卫星定位技术的应用,移动定位功能已经在各类型的嵌入式软件上得到广泛普及,比如高德地图、百度地图等,并且这些嵌入式电子地图开发了许多应用软件。

3.5 canvas绘图功能

嵌入式软件开发过程中,需要利用虚拟现实、图像处理技术实时绘制图像,以便将实体目标模型快速化渲染出来,并提供给用户浏览。因此,嵌入式软件运行过程中嵌入了canvas绘图功能,利用先进的绘图管理功能能够支持3D绘图功能,并且有效支持图像的旋转、移动、缩放等图片操作,降低互联网的传输带宽占用率,提升了图片的显示度。

4 结束语

嵌入式软件可以与智能终端、传感器、数据库相结合,利用嵌入式软件加工处理视频图像、文字信息、音频信息等数据内容,为工业制造、智能交通、视频监控等政企单位信息化服务提供支撑,实现了强大的数据共享和多应用服务功能。

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