适合于嵌入式系统的组件设计原则和开发方法探析

适合于嵌入式系统的组件设计原则和开发方法探析

0 引言

基于组件的开发（Component Based Development，CBD）技术在软件工程中占有举足轻重的地位，并且在许多工程应用领域已经取得了重大的成功。在通用计算机软件、电子商务、Internet和分布式计算环境中CBD技术已经得到了成熟的应用。但是，在其他一些领域，如嵌入式系统中，CBD的应用还及其有限。由于不同嵌入式系统的需求和硬件平台各异，要开发出适用于所有系统的通用组件是极其困难的，目前只能够针对特定应用领域和平台研究开发适用的组件。正是由于嵌入式系统的差异性、专门性与组件技术的通用性之间的矛盾，所以要利用组件进行嵌入式软件开发，就必须采取适用的组件技术和系统开发方法。

在此，主要介绍了面向组件软件工程的总体原则及其在嵌入式系统中的应用。通过分析嵌入式系统中对组件的要求和通用组件技术的差异，提出了嵌入式组件的设计原则，并基于嵌入式组件的特点，提出一种面向组件的嵌入式软件系统开发方法。表明尽管嵌入式系统与通用计算平台具有很大的差异，但是组件技术仍然可以成功地应用于嵌入式领域。

1嵌入式系统和组件技术

1.1嵌入式系统

嵌入式系统是满足专门需求的小型计算机系统。例如，车载控制系统、工业控制系统、移动电话或者传感控制系统。嵌入式系统的范围极其广泛，从微型计算设备到复杂的大型监控设备都属于嵌入式系统的范畴。实时性是大多数嵌入式系统的特性，是在系统设计时需要考虑的重要概念。对于实时性的要求，不同嵌入式系统可以分为软实时系统（Soft Time System）和硬实时系统（Hard TIme System）。嵌入式系统一般还要求有很好的稳定性和可靠性。由于功能专一，需求多样和系统小型化，这就要求系统的成本低廉，从而限制了系统的硬件性能。由于嵌入式系统的资源限制和实时性要求，软件开发人员往往不能够利用先进的通用软件工程技术，而必须使用一些非正规的方法，利用高效的程序语言进行开发。随着系统复杂性不断增加，对系统的需求分析，模型设计，早期的错误检测，开发周期，