丁遠(yuǎn) 韓旭 沈子斌 金霄 劉鑫松

摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，嵌入式技術(shù)在測(cè)控系統(tǒng)中的應(yīng)用越來(lái)越普遍，對(duì)測(cè)控系統(tǒng)的要求也越來(lái)越高，因此需要不斷創(chuàng)新。以創(chuàng)新為目的，基于傳統(tǒng)的嵌入式測(cè)控系統(tǒng)，將軟件工程的思想方法融入對(duì)實(shí)際軟件的需求分析、軟件的總體設(shè)計(jì)、軟件的分區(qū)優(yōu)化、軟件的應(yīng)用調(diào)試等幾個(gè)方面，從而設(shè)計(jì)出新的測(cè)控系統(tǒng)。希望新系統(tǒng)更穩(wěn)定，數(shù)據(jù)可靠，更容易后期維護(hù)，更好的適應(yīng)未來(lái)經(jīng)濟(jì)社會(huì)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】軟件工程 嵌入式系統(tǒng) 軟件開(kāi)發(fā) 可靠性 軟件創(chuàng)新

在現(xiàn)代化的發(fā)展進(jìn)程中，嵌入技術(shù)的電子產(chǎn)品早已成為人們生活中必不可少的工具，例如智能家電等。隨著電子信息時(shí)代的到來(lái)，傳統(tǒng)的嵌入式測(cè)控系統(tǒng)已無(wú)法滿(mǎn)足社會(huì)發(fā)展的需求，因而研發(fā)人員開(kāi)始注重設(shè)計(jì)新型嵌入式測(cè)控系統(tǒng)?；谲浖こ趟枷敕椒ǖ那度胧綔y(cè)控系統(tǒng)是應(yīng)用比較廣泛的新型測(cè)控系統(tǒng)。它與傳統(tǒng)的嵌入式測(cè)控系統(tǒng)相比，新設(shè)計(jì)的測(cè)控系統(tǒng)除了具有監(jiān)視和測(cè)量設(shè)備的功能外，同時(shí)兼?zhèn)鋾r(shí)效性強(qiáng)、可靠性高及功能完善等特點(diǎn)，它的應(yīng)用給各行業(yè)的測(cè)量控制工作帶來(lái)了很大的便利。

本文以傳統(tǒng)嵌入式測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，植入軟件工程思想方法，力求提高傳統(tǒng)測(cè)控系統(tǒng)各個(gè)方面的性能，使測(cè)控系統(tǒng)在未來(lái)的各領(lǐng)域中得到更好的應(yīng)用。

1 基于軟件工程思想方法的嵌入式測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)

嵌入式測(cè)控系統(tǒng)主要包括硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)2 個(gè)方面。

1.1 測(cè)控系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)

硬件系統(tǒng)以嵌入式處理器為核心，配置存儲(chǔ)器、I/O等必要的電子信息技術(shù)。其特點(diǎn)是兼容性強(qiáng)，移植性強(qiáng)。芯片作為主板電路的核心，其外圍電路系統(tǒng)復(fù)雜，包括ADC、DA 等多種接口，能獨(dú)立完成在復(fù)雜環(huán)境下設(shè)備的監(jiān)測(cè)、控制。本文設(shè)計(jì)的基于軟件工程思想為核心的測(cè)控系統(tǒng)平臺(tái)需要的主要硬件組成及規(guī)格如表1所示。

其他的輔助設(shè)備例如電線(xiàn)等比較普遍，就近采購(gòu)即可。

1.2 測(cè)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

軟件部分以軟件工程思想為核心，主要包括各種應(yīng)用程序及軟件操作系統(tǒng)。應(yīng)用程序指揮系統(tǒng)的運(yùn)作和行為；而操作系統(tǒng)則是應(yīng)用程序與硬件完成交互行為的保證。軟、硬件的承接部分為板級(jí)支持包 BSP等。嵌入式測(cè)控系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要包括對(duì)實(shí)際軟件的需求分析、對(duì)軟件部分的總體設(shè)計(jì)、軟件的分區(qū)優(yōu)化、軟件的應(yīng)用調(diào)試等 。

1.2.1 軟件的需求分析

基于軟件工程思想為核心的測(cè)控系統(tǒng)的軟件必須要在設(shè)計(jì)之前對(duì)傳統(tǒng)的嵌入式測(cè)控系統(tǒng)進(jìn)行詳細(xì)而全面的了解，然后根據(jù)監(jiān)測(cè)環(huán)境及設(shè)備的要求，以及傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)效性與可靠性要求，設(shè)計(jì)出符合實(shí)際應(yīng)用的軟件。

1.2.2 軟件的總體設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)之前，明確設(shè)計(jì)順序。總體設(shè)計(jì)與傳統(tǒng)嵌入式測(cè)控系統(tǒng)類(lèi)似，主要包括 IIC 總線(xiàn)設(shè)計(jì)、IIC 驅(qū)動(dòng)開(kāi)發(fā)、IIC 存儲(chǔ)器件軟件設(shè)計(jì)。

1.2.3 軟件的分區(qū)優(yōu)化

通過(guò)分析及總體設(shè)計(jì)，軟件設(shè)計(jì)初步完成后，按軟件功能分組編號(hào)，然后有針對(duì)性地對(duì)特定功能軟件群組進(jìn)行相應(yīng)的優(yōu)化，一旦軟件有問(wèn)題，可以快速的找到是哪個(gè)群組的哪個(gè)軟件有問(wèn)題，進(jìn)而完善設(shè)計(jì)。

1.2.4 軟件調(diào)試

最后是軟件調(diào)試，這是每個(gè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)關(guān)鍵的一步。在預(yù)設(shè)的模擬環(huán)境中，將系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)投入使用，只有各個(gè)方面的數(shù)據(jù)指標(biāo)都達(dá)到預(yù)定的理想值或是與理想值相差無(wú)幾，設(shè)計(jì)的新系統(tǒng)才能投入試用。

2 試驗(yàn)

經(jīng)試驗(yàn)后得到基于軟件工程思想方法的嵌入式測(cè)控系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用有很大的益處，主要體現(xiàn)在以下2個(gè)層面：

設(shè)計(jì)周期短，成本低。自動(dòng)化應(yīng)用是新時(shí)代的主要生活模式，使用智能軟件做輔助工具開(kāi)發(fā)新系統(tǒng)、新技術(shù)已成為時(shí)代的主流。在設(shè)計(jì)嵌入式測(cè)控系統(tǒng)時(shí)，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)人員只需要把自己的目標(biāo)開(kāi)發(fā)系統(tǒng)軟件“告訴”智能開(kāi)發(fā)工具軟件，該軟件就會(huì)自動(dòng)完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)的前期準(zhǔn)備工作，系統(tǒng)設(shè)計(jì)人員不用再為前期設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作浪費(fèi)時(shí)間和精力，設(shè)計(jì)起來(lái)效率更快。高科技計(jì)算機(jī)軟件在嵌入式測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的合理應(yīng)用，可有效滿(mǎn)足使用者對(duì)設(shè)備、環(huán)境實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的需要。

3 結(jié)束語(yǔ)

在軟件技術(shù)的不斷進(jìn)步及嵌入式技術(shù)不斷創(chuàng)新的社會(huì)背景下，嵌入式測(cè)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)水平將會(huì)不斷提高。目前，通過(guò)與軟件工程思想方法相結(jié)合，嵌入式測(cè)控系統(tǒng)不管是系統(tǒng)的穩(wěn)定性方面，還是對(duì)檢測(cè)對(duì)象的影響方面都有很大提升。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介

丁遠(yuǎn)（1988-），男，遼寧省沈陽(yáng)市人。碩士學(xué)位。實(shí)習(xí)研究員。研究方向?yàn)橹悄芸刂婆c嵌入式處理。

作者單位

1.東軟集團(tuán)股份有限公司 遼寧省沈陽(yáng)市 110000

2.遼寧省金秋醫(yī)院 遼寧省撫順市 113006

3.遼寧工程技術(shù)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院 遼寧省沈陽(yáng)市 110000