嵌入式底层软件开发方法
嵌入式系统的设计及实现方法
嵌入式系统的设计及实现方法嵌入式系统是指直接嵌入产品内部，在特定场合下，为产品提供必要的功能的电子系统。
嵌入式系统已成为现代科技的一个重要组成部分，在汽车、空调、电视、冰箱等众多产品中都得以广泛应用。
本文重点讨论嵌入式系统的设计及实现方法。
一、嵌入式系统的设计思路嵌入式系统的设计需要遵循以下几个基本思路：1、功能可靠性嵌入式系统是直接嵌入产品中，产品的稳定性和质量关系到用户的信任和使用寿命。
因此，嵌入式系统的设计应将产品的功能上限和下限掌握好，降低可能发生的异常事故。
2、底层硬件匹配嵌入式系统的设计需要选择正确的芯片和硬件，确保整个系统的稳定性。
硬件的选择应考虑使用场合、使用周期及系统运行速度等多方面因素，保证系统不易出现瓶颈。
3、软件功能丰富嵌入式系统的软件功能应与产品整体需求相匹配。
软件应可以定制，适合市场不断变化和用户需求增加的情况。
要保证软件的可扩展性和可调整性，确保系统在更新机制、用户交互和数据传输方面的灵活应变。
4、可靠性与安全性嵌入式系统应具有很高的可靠性和安全性。
系统的可靠性涉及多方面因素，要确保系统的重要信息不会丢失或泄露。
在硬件、软件开发时都应实现尽可能严格的测试，确保系统在最恶劣的情况下仍能运行稳定。
二、嵌入式系统设计的实现嵌入式系统设计实现包括硬件和软件两个方面。
1、硬件实现硬件设计通常包括原理图设计、PCB设计、焊接以及电路验证测试等环节。
硬件设计要考虑到元器件的可靠性、生产成本、产品的实际使用条件等问题。
硬件设计要根据不同的使用情况、使用场合等因素进行分区，将所有部分组合在一起运作。
2、软件实现软件实现有相对成熟的软件模板。
在实现时，可以使用一些现有的嵌入式系统相应的实现工具：例如，MCUBoot、u-boot 等，这些工具可以通过一些跟板子匹配的配置文件就可以实现相应的功能，并完成整个编译操作。
在软件设计阶段，同时考虑到实际产品的应用场景，充分考虑系统的性能、稳定性以及可扩展性等问题。
嵌入式系统开发
嵌入式系统开发嵌入式系统是指内嵌在其他设备或系统中，实现特定功能的计算机系统。
它通常集成了硬件和软件，通过专门的开发平台进行开发和编程。
嵌入式系统广泛应用于各个领域，如汽车、家电、医疗设备、通信设备等。
本文将围绕嵌入式系统开发展开，介绍嵌入式系统的基本原理、开发流程以及相关技术。
一、嵌入式系统的基本原理嵌入式系统的基本原理是将处理器、存储器、输入输出设备等硬件组件集成在一起，通过操作系统和应用程序实现特定的功能需求。
常见的嵌入式系统采用单片机或微处理器作为核心处理器，具有较小的体积和功耗。
嵌入式系统的设计需要考虑硬件平台的选择、外设的接口设计、系统调度和任务管理等方面。
同时，软件开发也是嵌入式系统的重要组成部分，包括操作系统的移植、设备驱动程序的编写以及应用程序的开发。
二、嵌入式系统开发流程嵌入式系统的开发流程包括需求分析、硬件设计、软件开发、集成测试和发布等环节。
下面将逐一介绍各个环节的内容。
1. 需求分析在嵌入式系统开发之前，需要明确系统的功能需求和性能要求。
通过与用户沟通和需求分析，确定硬件平台、输入输出设备和外部接口等方面的需求。
2. 硬件设计硬件设计是指基于嵌入式系统的功能需求，选择合适的处理器、存储器、外设等硬件组件，并进行相应的电路设计和PCB布局。
硬件设计需要考虑系统的稳定性、扩展性和功耗等因素。
3. 软件开发软件开发是嵌入式系统开发的关键环节。
首先，根据硬件平台的选择，进行操作系统的移植和配置。
然后，编写设备驱动程序，实现对外设的控制和数据交换。
最后，根据系统需求，开发应用程序，实现特定功能。
4. 集成测试集成测试是将硬件和软件进行整合，测试系统的功能和性能是否满足需求。
通过功能测试、性能测试和稳定性测试，发现并修复系统中的缺陷和问题。
5. 发布在集成测试通过后，将嵌入式系统制作成最终产品，进行出厂测试和质量控制。
然后，将产品发布给客户或上线市场。
三、嵌入式系统开发的相关技术嵌入式系统开发涉及到多个技术领域，下面将介绍几个重要的技术。
利用Python进行嵌入式编程
利用Python进行嵌入式编程嵌入式编程是指将软件代码与硬件设备结合起来，以实现特定功能的编程过程。
而Python作为一种高级编程语言，不仅具备了简洁、易读易写的特点，还拥有丰富的库和模块可以支持嵌入式设备的开发。
本文将介绍如何利用Python进行嵌入式编程，具体包括以下几个方面：1. 嵌入式系统概述嵌入式系统是指在控制、监测、通信等领域中，以特定功能为目标而开发的计算机系统。
它通常由硬件和软件两部分组成，硬件部分包括处理器、存储器、输入输出设备等，软件部分则包括操作系统、应用程序等。
嵌入式系统的特点是成本低、体积小、功耗低、实时性强等。
2. Python在嵌入式系统中的应用Python由于其简洁、易读易写的特点，逐渐在嵌入式领域得到了广泛的应用。
Python可以通过与底层硬件交互的方式，实现对嵌入式设备的控制和操作。
同时，Python还提供了丰富的库和模块，满足了不同嵌入式应用的需求。
例如，RPi.GPIO库可以用于树莓派的GPIO控制，Adafruit_DHT库可以用于传感器的读取等。
3. Python与嵌入式系统的交互在嵌入式系统中，Python可以通过串口、网络等方式与外部设备进行通信。
例如，通过串口通信可以实现与传感器、执行器等的连接，通过网络通信可以实现与云服务器或其他设备的通信。
Python提供了相应的库和模块来支持这些通信方式，例如pySerial库用于串口通信，socket库用于网络通信。
4. Python与硬件的连接要实现Python与硬件的连接，通常需要借助硬件接口或外围设备。
常用的接口包括GPIO（通用输入输出）、I2C（串行总线）、SPI（串行外围接口）等。
Python通过相关的库和模块可以很方便地实现与这些接口的交互。
例如，使用RPi.GPIO库可以方便地控制树莓派的GPIO口，使用smbus库可以方便地通过I2C总线与外设进行通信。
5. Python编程技巧与注意事项在进行嵌入式编程时，有一些Python编程技巧和注意事项需要注意。
嵌入式底层驱动开发流程
嵌入式底层驱动开发流程嵌入式底层驱动开发流程如下：1. 需求分析：了解系统的硬件架构、功能需求和接口规范，确定驱动程序需要实现的功能和要与之交互的硬件设备。
2. 硬件调研：对驱动所需硬件设备进行调研，了解硬件设备的规格、接口协议、寄存器地址和寄存器位域等信息。
3. 驱动设计：根据硬件调研结果，设计驱动程序的架构和接口，确定驱动程序的功能模块和数据结构。
4. 驱动编码：根据驱动设计的结果，使用所选的编程语言（如C或汇编语言）编写驱动程序的源代码。
5. 编译和调试：编译驱动程序的源代码，生成可执行的目标代码。
使用调试工具和硬件调试设备对驱动程序进行调试和验证。
6. 功能测试：将驱动程序与目标硬件设备进行集成测试，验证驱动程序的功能和正确性。
确保驱动程序能够正常与硬件设备进行通信和交互。
7. 性能优化：对驱动程序进行性能优化，提升驱动程序的执行效率和响应速度。
8. 集成和验证：将驱动程序与操作系统或其他软件模块进行集成测试，确保驱动程序能够与其他系统组件协同工作，并验证驱动程序在整个系统中的正确性和稳定性。
9. 文档编写：编写驱动程序的使用说明和技术文档，记录驱动程序的设计思路、使用方法和注意事项。
10. 反馈和修改：根据用户反馈和测试结果，对驱动程序进行修改和优化，修复存在的问题和缺陷。
11. 发布和维护：将完善的驱动程序进行发布，并提供后续的维护和技术支持，保证驱动程序的可靠性和稳定性。
需要注意的是，在嵌入式底层驱动开发过程中，可能还涉及到具体硬件平台的专有开发工具和调试设备的使用。
此外，开发人员还需要对硬件相关的知识有一定的了解，如处理器体系结构、总线协议、中断机制等。
嵌入式开发流程
嵌入式开发流程
嵌入式开发流程是指以微控制器（MCU）等各种嵌入式设备为基础，以嵌入式软件编程来开发外设驱动和应用软件、实现功能的开发流程。
（1）系统分析和设计：首先根据产品功能，采用系统分析方法进行系统分析，包括产品功能分析、系统流程图分析、外设功能分析以及描述系统结构和功能模块的设计等；
（2）芯片选型：根据需求和外围设备的配置，选择合适的微控制器；
（3）系统编程：编程实现内部外设的控制以及基本的计算处理功能；
（4）设计外设：根据嵌入式设备的性能特点，对外设进行优化设计，以便于与微控制器进行有效通信；
（5）驱动开发：为了使系统更稳定和安全，开发出可以在系统中可靠运行的底层驱动，以便与外设有效通信；
（6）应用层开发：实现系统的各个功能，根据需求编写用户接口和界面，调试各项功能，使系统可以正常运行；
（7）最终测试和调试：对系统中的每一个功能点进行严格测试，以保证最终的系统质量；
（8）生产安装：根据产品的实际要求，制定相应的产品安装规范，进行产品检测和安装验收，确保产品稳定可靠。
以上是嵌入式开发流程的简介，嵌入式开发是一项复杂的工作，涉及到多个领域，因此嵌入式开发者需要熟练掌握各种嵌入式技术，从而完成开发及调试任务，才能保证产品的稳定可靠运行。
天津科技大学嵌入式操作系统---第3章 基于linux的嵌入式软件开发
18:19
4
3.1.1 嵌入式软件体系结构
18:19
5
1. 设备驱动层
设备驱动层是嵌入式系统中必不可少的重 要部分，使用任何外部设备都需要有相应 驱动程序的支持，它为上层软件提供了设 备的操作接口。 上层软件不用理会设备的具体内部操作， 只需调用驱动层程序提供的接口即可。 驱动层一般包括硬件抽象层HAL、板级支 持包BSP和设备驱动程序。
18
3.2.2 基于开发板的二次开发
所谓二次开发是利用现成的开发板进行开发，不同于通用 计算机和工作站上的软件开发工程，一个嵌入式软件的开 发过程具有很多特点和不确定性。其中最重要的一点是软 件跟硬件的紧密耦合特性。 由于嵌入式系统的灵活性和多样性，这样就给软件设计人 员带来了极大地困难。第一，在软件设计过程中过多地考 虑硬件，给开发和调试都带来了很多不便；第二，如果所 有的软件工作都需要在硬件平台就绪之后进行，自然就延 长了整个的系统开发周期。这些都是应该从方法上加以改 进和避免的问题。 为了解决这个问题，通常的做法是基于某种开发板做二次 开发，从这个角度看，硬件开发所占的比重不到20%，而 软件开发的比重占到了80%。
3.1 嵌入式软件结构 3.2 嵌入式软件开发流程 3.3 嵌入式linux开发环境 3.4 嵌入式系统引导代码 3.5 linux内核结构及移植 3.6 嵌入式文件系统及移植 3.7 linux设备驱动概述 3.8 设备驱动程序接口 3.9 linux设备驱动开发流程
18:19 3
3.1 嵌入式软件结构
?在嵌入式开发中经常要面对设备驱动程序的开发嵌入式系统通常有许多设备用于与用户交互象触摸屏小键盘滚动轮传感器在嵌入式开发中经常要面对设备驱动程序的开发嵌入式系统通常有许多设备用于与用户交互象触摸屏小键盘滚动轮传感器rs232接口lcd等等
基于模型的电控嵌入式软件开发方法
Software Development •软件开发Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 57【关键词】基于模型的设计 嵌入式软件 控制策略 开发1 引言MBD ，全称为Model Based Design ，即基于模型的设计。
在汽车电子所属的嵌入式软件开发领域，MBD 技术通常指采用图形化建模并仿真，进而将模型自动生成代码的技术。
相比传统嵌入式软件开发方法，由于MBD 技术具有需求可追溯、建模图形化、自动生成代码、快开发周期、方便并行开发等诸多特点，其近年来受到了越来多越多的重视。
特别是基于Matlab/Simulink 平台的MBD 嵌入式软件开发方法，由于其应用广泛，逐渐成为一种趋势。
本文基于MBD 开发方法与传统开发方法对比，分析和研究MBD 技术在汽车嵌入式软件开发领域中的导入方法，以及要解决的一些关键问题。
2 基于MBD技术的嵌入式软件开发方法与传统方法对比2.1 传统嵌入式软件开发方法及其存在的问题如图1所示，传统嵌入式软件开采用自上而下的瀑布式流程，即下阶段工作开展依赖于上阶段工作的完成情况，上阶段工作为下阶段工作提供基础。
这种开发流程一个显而易见的问题，就是不允许并行开发，并且如果在某阶段发现错误或需求变更，极有可能引起耗时较长的大规模软件更新甚至整个软件重写，从而拉长项目周期，并为项目本身带来诸多的不确定性。
其次，在传统的开发手段中，在不同阶段彼此之间传递的信息需要依赖文档，例如需求分析报告、系统详细设计规范、设计任务书、设计报告等。
由于工程人员总会存在针对文字基于模型的电控嵌入式软件开发方法文/宋炳雨 陈娜娜 何晓明 李峰理解的二义性问题，因此即便是文档本身没有错误，可能也会由于理解上的误差而引起系统设计、实现的错误。
2.2 MBD开发方法的优势基于MBD 技术的嵌入式软件开发采用V 形开发流程。
嵌入式开发中的底层驱动设计
嵌入式开发中的底层驱动设计嵌入式系统是指在各种电子设备中嵌入的一种计算机系统。
底层驱动在嵌入式系统中起着至关重要的作用，它们负责控制硬件设备，并将上层应用程序和操作系统之间的交互转化为硬件的具体操作。
因此，底层驱动的设计和实现对于嵌入式系统的性能和稳定性至关重要。
一、底层驱动的概念和作用底层驱动是指嵌入式系统中与硬件设备直接交互的软件模块。
它们负责将上层应用程序的指令转化为硬件能够理解和执行的操作，如控制硬件设备的开关、传输数据等。
底层驱动的设计和实现需要充分了解硬件设备的特性和工作原理，以保证正确、高效地控制硬件设备。
底层驱动的作用主要有以下几个方面：1. 提供硬件设备的抽象接口：底层驱动将硬件设备的底层操作封装成一系列接口，供上层应用程序调用。
这样，上层应用程序无需关心硬件设备的具体细节，只需调用相应的接口即可实现所需功能。
2. 实现硬件设备的控制：底层驱动负责向硬件设备发送控制指令，控制硬件设备的开关、工作模式等。
通过底层驱动，上层应用程序可以间接地控制硬件设备，实现特定的功能。
3. 处理硬件的中断和异常：嵌入式系统中的硬件设备常常会产生中断和异常，底层驱动需要及时捕获并处理这些中断和异常，以保证系统的正常运行。
4. 提供性能优化和特定功能支持：底层驱动可以通过优化算法和技术，提高硬件设备的性能和响应速度。
同时，底层驱动还可以为特定应用场景提供特定的功能支持，满足不同的需求。
二、底层驱动设计的原则在进行底层驱动设计时，需要遵循以下原则：1. 合理的抽象层次：底层驱动应该提供合理的抽象层次，将硬件设备的底层操作进行封装，使得上层应用程序可以方便地调用。
同时，底层驱动应该尽量隐藏底层硬件的具体细节，以提高代码的可维护性和可移植性。
2. 高效的数据传输：底层驱动在向硬件设备传输数据时，应该选择高效的数据传输方式，以提高系统的性能。
例如，对于需要频繁读写的数据，可以使用DMA（直接内存访问）方式进行传输，减少CPU 的负担。
基于嵌入式linux的bsp概念与开发
引言Linux诞生于1991年,芬兰学生LinuSTorvaldS是Linux操作系统的缔造者,与传统的操作系统不同,Linux操作系统的开发一开始就在FSF(自由软件基金会组织)的GPL(GNU Public License)的版本控制之下,Linux内核的所有源代码都采取了开放源代码的方式。
Linux具有相当多的优点。
BSP(Board Support Packet——板级支持包)是介于底层硬件和上层软件之间的底层软件开发包,其主要功能为屏蔽硬件,提供操作系统的引导及硬件驱动。
Linux操作系统目前已发展为主流操作系统之一,并且还在不断的壮大和发展。
最新的2.6版内核增加了很多新特性为嵌入式应用提供广泛的支持,使得它不仅可以应用于大型系统,还可以应用于像PDA这类超小型系统中。
随着Linux系统在嵌入式领域的广泛应用,对它的研究也在逐渐成为热点并且走向成熟。
在嵌入式系统开发过程中,板级支持包(BSP,BoardSuport Package)的开发已成为非常重要的环节。
本文以Linux系统上的BSP技术为研究内容,讨论了BSP的基本概念和设计思想,特别针对Linux系统上BSP的层次结构、各功能模块的实现技术做了详细分析。
通过分析PC机的BIOS技术阐述了嵌入式系统中板级初始化流程和技术重点,并从源代码分析入手详细分析了PC机GURB引导程序设计技术,提出了嵌入式系统上BootLoader的程序结构和设计思想。
嵌入式操作系统对设备驱动程序的管理技术是BSP设计的重要组成部分。
本文对比了Linux2.4和Linux2.6的设备驱动程序框架,同时结合大量源代码的研读,对Linux2.6内核的统一设备模型进行了深入的研究,剖析了内核对象机制的主要数据结构及驱动程序设计框架,理解了该模型对设备类的抽象机制,并在实际的项目实践中,结合所作的研究工作,圆满完成了基于ARM+Linux开发平台的BSP开发任务。
嵌入式系统的开发与调试步骤解析
嵌入式系统的开发与调试步骤解析嵌入式系统是指集成了计算机硬件和软件的特定功能的系统。
它广泛应用于各个领域，如汽车、家电、通信设备等。
嵌入式系统的开发与调试是确保系统能够正常运行的关键步骤。
本文将详细解析嵌入式系统开发与调试的步骤。
一、需求分析在进行嵌入式系统的开发与调试之前，首先需要进行需求分析。
这一步是确定系统的功能和性能参数。
开发人员需要与客户或项目组进行充分的沟通，了解系统的需求和约束。
需求分析的结果将成为后续开发和调试的指导基础。
二、硬件设计硬件设计是嵌入式系统开发的关键环节之一。
在进行硬件设计时，需要根据需求分析的结果选择适合的硬件平台，并设计相应的硬件电路。
硬件设计包括选择适配的处理器、存储器、外设等，并绘制相应的电路图和布局图。
三、软件开发在硬件设计完成后，便需要进行软件开发。
软件开发是嵌入式系统开发过程中最复杂的环节之一。
通常情况下，嵌入式系统的软件开发需要首先进行底层驱动开发，包括操作系统的移植、芯片外设的驱动开发等。
然后进行应用开发，根据需求分析的结果，设计开发系统所需的各种功能。
四、系统集成软件开发完成后，需要进行系统的集成。
系统集成包含硬件和软件两个方面。
首先，将硬件和软件进行连接和组装，确保硬件和软件的兼容性。
其次，通过逐步调试和测试，保证软硬件之间的协同工作。
这个过程中可能需要进行不止一次的调试和修改，以保证整个系统能够正常运行。
五、功能测试在系统集成完成后，需要进行功能测试。
对系统进行全面的功能测试，验证系统是否满足需求分析中确定的功能和性能参数。
测试包括输入输出的正确性、响应时间、系统的稳定性等多个方面。
根据测试结果进行相应的修正和优化。
六、性能测试性能测试是对系统的性能进行评估和验证的过程。
通过模拟实际使用场景，测试系统在不同负载下的性能指标，包括响应时间、吞吐量、资源利用率等。
性能测试的结果将为系统的优化和调整提供参考。
七、系统优化根据功能测试和性能测试的结果，对系统进行优化。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
嵌入式底层软件开发方法自从20世纪70年代单片机出现以来，嵌入式系统已获得了较为深入的研究，提出了一些嵌入式软件的开发方法，但嵌入式系统仍处于发展阶段，嵌入式系统已经显示出广阔的应用前景。
1.嵌入式系统的定义嵌入式系统又称为嵌入式计算机系统，是指嵌入到对象体系中的专用计算机系统。
对象系统则是指嵌入式系统所嵌入的宿主系统，嵌入性、专用性与计算机系统是嵌入式系统的三个基本要素。
嵌入式系统通常被描述为：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可剪裁，适应于应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗有严格要求的专业计算机系统。
2.嵌入式系统的发展历程嵌入式系统是在硬件和软件交替发展的支撑下逐渐趋于稳定和成熟的，它有着悠久的历史。
从20世纪70年代单片机的出现到现在各种嵌入式微处理器、微控制器的大规模应用，嵌入式系统己经有了30多年的发展历史。
纵观嵌入式技术的发展，大致经历了以下几个发展阶段。
(1)无操作系统阶段：主要是以功能简单的专用计算机或单片机为核心的可编程控制器形式存在的系统，具有监测、伺服、设备指示等功能，一般没有操作系统的支持，通过汇编语言编程对系统进行直接控制。
主要特点是：系统结构和功能都相对单一，处理效率较低，存储容量较小，几乎没有用户接口，比较适合于各类专用领域。
(2)以嵌入式处理器和嵌入式操作系统为标志的嵌入式系统：主要特点是出现了高可靠、低功耗的嵌入式处理器，嵌入式操作系统能运行于各种不同类型的微处理器上，兼容性好；操作系统内核精小、效率高，并且具有高度的模块化和扩展性；片上系统(System On Chip，SOC)使得嵌入系统越来越小，具有大量的应用程序接口，开发应用程序简单，应用软件丰富。
3.嵌入式系统的构成及其特点1)嵌入式系统的组成嵌入式系统主要由嵌入式处理器、相关支撑硬件、嵌入式操作系统及应用软件系统等组成，具有专用性、可嵌入性、实时性、可移植性和分布式等特点。
其中，嵌入式微处理器是嵌入式硬件系统的核心部分，它担负着控制、协调系统工作的重要任务，通常具有实时多任务处理能力、中断处理能力、存储器保护能力和低功耗能力；支撑硬件主要包括存储介质、通信部件和显示部件等；支撑硬件的驱动程序、操作系统、应用软件等一起构成嵌入式软件。
2)嵌入式系统的特点嵌入式系统是一个软件和硬件的集合体，它将先进的计算机技术、半导体技术、电子技术与应用软件开发技术相结合，是一个技术密集、资金密集、不断创新的知识集成系统。
与通用计算机系统相比，嵌入式系统在很多方面独具特色，下面介绍了嵌入式系统的几大特点。
(1)软硬件紧密结合：嵌入式系统的主要特征之一是软件与硬件的紧密结合，其底层的组织结构常常因为所选用硬件体系的不同而发生变化。
平台差异性是不存在通用解决方案的主要原因之一，也使得嵌入式系统具有多种专用工具和特殊方法。
(2)多样性(专用性、定制性)：每个嵌入式计算机系统总是跟具体的应用联系在一起，以应用为中心，为具体的应用服务。
因此嵌入式系统是多样化的，需要为满足不同的应用需求而专门定制，其中既包括硬件系统的多样性，也包括软件系统的多样性。
(3)资源有限性：受制造工艺和应用环境的限制，嵌入式系统拥有的资源十分有限。
主要表现在对整个计算机系统的体积、功耗、CPU(Central Processing Unit，中央处理器)的处理能力、存储器的容量和性能等方面都有较多的限制。
(4)高实时性：嵌入式系统的计算处理过程往往需要在规定时限内完成，这就要求系统对外部事件的反应要及时准确。
(5)低功耗：功耗问题是嵌入式系统设计中普遍关注的热点和难点，特别是对于电池供电的系统。
降低功耗不仅可以延长用电池供电的设备的工作时间，同时也可以更容易解决系统的散热问题。
(6)高可靠性：嵌入式系统对可靠性的要求与系统的规模、应用环境和目的有密切关系。
一些实时系统对可靠性的要求极高，如航空航天技术。
嵌入式系统的可靠性涉及到很多方面，如机械设计的可靠性、嵌入式硬件与软件的可靠性等。
4嵌入式系统开发的难点随着电子技术的发展及制造工艺的提高，嵌入式系统的片内ROM(Read Only Memory，只读存储器)容量不断增大，CPU执行速率不断提高，尤其是嵌入式操作系统的出现，这使得嵌入式系统在代码实现上发展迅速，现已出现了多种嵌入式编程语言及其编译环境，如嵌入式C、C++、Java、Linux等等。
尽管近几年嵌入式系统发展迅速，但嵌入式系统的特性及其开发方法的不完善，使得嵌入式系统的开发非常复杂和昂贵，嵌入式开发仍面临着以下重要的问题：(1)嵌入式系统分析和设计方面没有统一的标准：分析设计方法不统一、从分析设计到制作和编程没有一个始终一贯的工程化方法，使得产品形成的每一个过程受人为因素影响十分严重、分析设计的成果不能被开发类似项目或产品重用。
(2)嵌入式系统的专用性很强，嵌入式系统的一个最大特点就是软硬件紧密结合，为此，嵌入式软件(尤其是嵌入式底层软件)的设计和验证要充分考虑硬件因素。
软件需要根据系统硬件的变化和增减不断进行修改。
而且嵌入式系统中微处理器(Micro-ControllerUnit，MCU)的系列十分丰富，使得MCU的编译环境无法做到完全的通用。
(3)在实际产品应用中，嵌入式系统大多数是事件驱动的系统，而且外部事件是多发的和并发的随机事件，即异步事件。
嵌入式应用软件系统需要有效地处理并发事件，所以往往采用多线程(任务)运行机制，以适应这种复杂的并发环境，这就增加了软件设计的复杂度。
(4)嵌入式软件运行在特定的硬件体系和环境中，在进行设计时，不但需要考虑各个节点间的通信和同步问题，还需要考虑整个系统的时序问题。
(5)由于嵌入式系统多工作于工业企业现场或军用装备，不允许死机和系统重启发生，一旦出现故障，有可能造成整个生产的混乱，甚至产生严重后果，因此对可靠性和安全性要求很高。
这使得嵌入式系统对可靠性、防危性、和容错性等功能有更苛刻的要求。
以上几个方面的问题成为近几年来制约嵌入式系统发展的主要瓶颈，使得大部分从事嵌入式系统应用开发的组织和团体，基本上是采用小组甚至是作坊式的运作模式。
这使得开发较复杂或大型系统的工作变得十分困难甚至无法进行，或因为系统需求的不断变化、小组成员的流动导致项目失败。
1978年L.L.Constantine和E.Y ourdon提出了结构化的软件设计方法，经过30多年的研究及应用，已成为技术最成熟、应用最广泛的软件开发方法之一。
结构化方法强调过程抽象化和功能模块化。
其中，结构是指系统内各个组成要素之间的相互联系、相互作用的框架。
结构化方法的基本思想可以概括为：用系统工程的思想和工程化的方法，按用户至上的原则，自顶向下、逐步求精地对信息系统进行分析与设计。
采用模块化技术、分而治之的方法，将系统按功能分解为若干模块，模块内部由顺序、分支、循环基本控制结构组成，应用子程序实现模块化结构化方法是用基于功能分解的观点来分析和解决问题的，即把一个复杂的系统分解成若干个尽可能独立的子系统、子模块，采用“自顶向下”逐层分析，整个过程从一个阶段到另一个阶段，其间有明显的间隔。
任何软件系统都可以用数据流图表示，理论上，结构化方法可以用于任意一种软件系统的开发。
使用结构化方法开发的软件运行效率高，且能够增加软件规格说明的可读性及系统的可靠性，因为数据流图容易理解，有利于开发人员与客户的交流。
4.1结构化方法的不足结构化设计方法中，软件系统结构对系统功能的变化十分敏感，功能的变化往往意味着需要重新设计。
结构化方法中过程抽象化和功能模块化的特点使其在设计过程中有如下不足：1)与用户交流不直观，难以应对需求变化结构化分析设计是一种面向过程的方法，形成的系统模型实际上是信息的一种抽取，这种模型用户难以理解。
结构化分析设计对需求变化的适应能力比较弱，当用户需求信息发生变化或外界条件改变时，设计者无法直观地改变系统，必须映象为数据流及过程后才有可能实现。
2)开发过程繁琐，从分析到设计难以实现结构化分析设计中的数据流程图是分层次展现系统模型的，这样的设计方法难以详细地了解整个系统；而且结构化方法中设计文档很难与分析文档对应，因为二者的表示体系不一致，从分析到设计的“转换”不存在可靠的转换规则，而更多地是带有人为的随意性，容易因理解上的错误而埋下隐患。
3)开发周期长结构化分析设计强调弄清楚用户信息需求，事实上很多情况下信息需求是难以一次性弄清的，特别是比较大型的系统。
而且，设计过程中从结构化分析到结构化程序设计的转换不可靠，设计出的软件难以重用，进而延缓了开发的进度。
目前嵌入式系统的应用越来越广泛，作为嵌入式系统主要部分的嵌入式软件的需求也越来越大，但因为嵌入式系统实时性、安全性、硬件体系的多样性等特性的要求，在不同的嵌入式硬件体系上开发出高质量、符合各种要求的嵌入式软件的困难也越来越大。
在嵌入式系统的开发过程中，不仅要尽可能的缩减开发周期和费用，更重要的是开发出高质量的嵌入式应用程序。
这些嵌入式软件不仅要符合嵌入式系统可靠性、稳定性、实时性等要求，还要求满足软件的可重用性、可配置性和可扩展性，以提高嵌入式软件的开发效率和质量。
嵌入式系统规模不断扩大，嵌入式软件开发已变成一项极具挑战性、较复杂的任务。
嵌入式系统的基本特点对嵌入式软件系统的开发具有重要影响，这些影响主要包括：1)实时性的影响实时性是嵌入式系统的重要特性之一，影响着嵌入式软件设计的多个方面，如构件模型、应用设计、系统设计等方面。
在设计构件模型时，必须有效地表示实时属性，即构件的实现模型应该提供机制保证对构件接口的调用能够满足实时性要求；在设计软件体系结构时要特别重视解决并行、异步、中断等问题，以满足系统对实时性的要求；而在系统设计时，对构件的选择、修改、组装、系统验证与评估时都必须将实时性作为一个主要的设计要素。
2)资源有限性的影响资源有限性是嵌入式系统的独特点，其影响主要表现在构件模型和系统设计等方面。
在分析设计模型时，要求对有限的资源作出显式的描述，方便在系统设计阶段对构件的选用和对系统的验证，节省嵌入式系统的硬件资源(例如内存)；而整体系统设计时，要充分考虑系统的有限资源，进行合理的系统设计。
3)应用专用性的影响专用性是嵌入式系统的三个基本要素之一，主要体现为嵌入式硬件体系的多样性。
为满足多样性的要求，在应用分析和设计时，要求识别出应用的共同点，确定应用的变化点，预测应用可能的变化，以设计出灵活易变的体系结构以适应领域内各种潜在的变化，使构件的重用性更高。
4)软件代码健壮性的要求嵌入式系统往往工作环境恶劣、受电噪声干扰较大，而且随着软件复杂度越来越高，系统运行不稳定的可能性愈来愈高，因此，嵌入式系统应用对软件的健壮性提出了更高的要求，追求更高的健壮性、可靠性是嵌入式软件的特点之一。