嵌入式開發(fā)是指利用分立元件或集成器件進(jìn)行電路設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，再進(jìn)行軟件編程（通常是高級(jí)語(yǔ)言），實(shí)驗(yàn)，經(jīng)過(guò)多輪修改設(shè)計(jì)、制作，最終完成整個(gè)系統(tǒng)的開發(fā)。那么嵌入式開發(fā)流程是什么呢？

一、嵌入式開發(fā)流程

當(dāng)前，嵌入式開發(fā)已經(jīng)逐步規(guī)范化，在遵循一般工程開發(fā)流程的基礎(chǔ)上，嵌入式開發(fā)有其自身的一些特點(diǎn)。主要包括系統(tǒng)需求分析（要求有嚴(yán)格規(guī)范的技術(shù)要求）、體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、軟硬件及機(jī)械系統(tǒng)設(shè)計(jì)、系統(tǒng)集成、系統(tǒng)測(cè)試，最終得到產(chǎn)品。

（1）系統(tǒng)需求分析。確定設(shè)計(jì)任務(wù)和設(shè)計(jì)目標(biāo)，并提煉出設(shè)計(jì)規(guī)格說(shuō)明書，作為正式設(shè)計(jì)指導(dǎo)和驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)。系統(tǒng)的需求一般分功能性需求和非功能性需求兩方面。功能性需求是系統(tǒng)的基本功能，如輸入輸出信號(hào)、操作方式等；非功能性需求包括系統(tǒng)性能、成本、功耗、體積、重量等因素。

（2）體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。描述系統(tǒng)如何實(shí)現(xiàn)所述的功能和非功能性需求，包括對(duì)硬件、軟件和執(zhí)行裝置的功能劃分，以及系統(tǒng)的軟件、硬件選型等。一個(gè)好的體系結(jié)構(gòu)是設(shè)計(jì)成功與否的關(guān)鍵。

（3）硬件/軟件協(xié)同設(shè)計(jì)。基于體系結(jié)構(gòu)，對(duì)系統(tǒng)的軟件、硬件進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)。為了縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，設(shè)計(jì)往往是并行的。嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)的工作大部分都集中在軟件設(shè)計(jì)上，面向?qū)ο蠹夹g(shù)、軟件組件技術(shù)、模塊化設(shè)計(jì)是現(xiàn)代軟件工程經(jīng)常采用的方法。

（4）系統(tǒng)集成。把系統(tǒng)的軟件、硬件和執(zhí)行裝置集成在一起，進(jìn)行調(diào)試，發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)單元設(shè)計(jì)過(guò)程中的錯(cuò)誤。

（5）系統(tǒng)測(cè)試。對(duì)設(shè)計(jì)好的系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試，看其是否滿足規(guī)格說(shuō)明書中給定的功能要求。

嵌入式系統(tǒng)開發(fā)模式最大特點(diǎn)是軟件、硬件綜合開發(fā)。這是因?yàn)榍度胧疆a(chǎn)品是軟硬件的結(jié)合體，軟件針對(duì)硬件開發(fā)、固化、不可修改。

二、嵌入式開發(fā)結(jié)構(gòu)

標(biāo)準(zhǔn)嵌入式開發(fā)架構(gòu)有兩大體系：CISC（Complex Instruction Set Computer，復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī)）和RISC（Reduced Instruction Set Computer，精簡(jiǎn)指令集計(jì)算機(jī)）。

早期的CPU全部是CISC架構(gòu)，它的設(shè)計(jì)目的主要用最少的機(jī)器語(yǔ)言指令來(lái)完成所需的計(jì)算任務(wù)。這種架構(gòu)會(huì)增加CPU結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性和對(duì)CPU工藝的要求，但對(duì)于編譯器的開發(fā)十分有利。只有Intel及其兼容CPU還在使用CISC架構(gòu)。RISC架構(gòu)要求軟件來(lái)指定各個(gè)操作步驟，可以降低CPU的復(fù)雜性以及允許在同樣的工藝水平下生產(chǎn)功能更強(qiáng)大的CPU，但對(duì)于編譯器的設(shè)計(jì)有更高的要求。占主要地位的是RISC處理器。

RISC體系的陣營(yíng)非常廣泛，從ARM、MIPS到PowerPC、ARC、Tensilica等，都是屬于RISC處理器范疇。不過(guò)這些處理器雖然同樣是屬于RISC體系，但是在指令設(shè)計(jì)與處理單元的結(jié)構(gòu)上都各有不同，因此彼此完全不能兼容，在特定平臺(tái)上所開發(fā)的軟件無(wú)法直接為另一硬件平臺(tái)所用，而必須重新經(jīng)過(guò)編譯。CISC和RISC正在逐步走向融合，Pentium Pro、Nx586、K5就是一個(gè)明顯的例子，它們的內(nèi)核都是基于RISC體系結(jié)構(gòu)的，它們接受CISC指令后將其分類成RISC指令以便在同一時(shí)間內(nèi)能夠執(zhí)行多余指令。

三、關(guān)鍵技術(shù)

1.開發(fā)過(guò)程中的相關(guān)技術(shù)

在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)過(guò)程中，主要包括宿主機(jī)與目標(biāo)機(jī)兩個(gè)部分的開發(fā)，宿主機(jī)能夠?qū)η度胧较到y(tǒng)中的代碼編譯、定址及鏈接進(jìn)行執(zhí)行，而目標(biāo)機(jī)則是嵌入式系統(tǒng)中的硬件平臺(tái)。在對(duì)嵌入式系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)時(shí)，需要將應(yīng)用程序轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二進(jìn)制代碼，這些二進(jìn)制代碼能夠在目標(biāo)機(jī)中運(yùn)行。在上述開發(fā)過(guò)程中，主要可分為三個(gè)步驟，分別是編譯過(guò)程；鏈接過(guò)程與定址過(guò)程，其中，嵌入式系統(tǒng)中的交叉編譯器能夠進(jìn)行編譯，交叉編譯器屬于一種計(jì)算機(jī)平臺(tái)中的代碼生成編譯器，較為常見(jiàn)的交叉編譯器是GNU C/C++（gcc），它會(huì)將所有編譯完成的目標(biāo)文件均和一個(gè)目標(biāo)文件進(jìn)行鏈接，這便是鏈接過(guò)程。而定址過(guò)程則會(huì)在目標(biāo)文件的各個(gè)偏移位置對(duì)相應(yīng)的物理存儲(chǔ)器地址進(jìn)行指定，在定址過(guò)程中所生成的文件便是二進(jìn)制文件。在嵌入式系統(tǒng)調(diào)試過(guò)程中，主要是利用交叉調(diào)試器來(lái)進(jìn)行，其調(diào)試方式通常采用宿主機(jī)-目標(biāo)機(jī)形勢(shì)，宿主機(jī)與目標(biāo)機(jī)之間的連接是通過(guò)以太網(wǎng)或串行口線來(lái)實(shí)現(xiàn)的，在交叉調(diào)試任務(wù)中，主要包括任務(wù)級(jí)調(diào)試、匯編級(jí)調(diào)試與源碼級(jí)調(diào)試，在調(diào)試過(guò)程中需要將宿主機(jī)中存儲(chǔ)的系統(tǒng)內(nèi)核與應(yīng)用程序分別下載到目標(biāo)機(jī)當(dāng)中的RAM或ROM當(dāng)中。當(dāng)目標(biāo)機(jī)運(yùn)行后，會(huì)對(duì)宿主機(jī)中的調(diào)試器控制命令進(jìn)行接收，同時(shí)配合調(diào)試器來(lái)對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行下載、運(yùn)行與調(diào)試，然后將調(diào)試信息發(fā)送到宿主機(jī)當(dāng)中。

2.軟件移植技術(shù)

在嵌入式系統(tǒng)開發(fā)中，軟件移植技術(shù)無(wú)疑是其中的一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，其是以移植協(xié)議來(lái)完成軟件功能移植的，在移植協(xié)議中主要包括三個(gè)部分，分別是字節(jié)順序、字節(jié)對(duì)齊與位段空間分配。在字節(jié)順序中，現(xiàn)有的字節(jié)順序主要包括小段字節(jié)與大段字節(jié)兩種方式，小段字節(jié)順序是依據(jù)存儲(chǔ)地址中的數(shù)據(jù)排列順序來(lái)實(shí)現(xiàn)的，也就是低地址用于存儲(chǔ)低字節(jié)數(shù)據(jù)，高地址則用于存儲(chǔ)高字節(jié)數(shù)據(jù)。而大段字節(jié)則恰好與小段字節(jié)的排序順序是對(duì)調(diào)的。在字節(jié)對(duì)齊方面，現(xiàn)有的字節(jié)對(duì)齊方式非常多，其主要是以GCC中的MakeFile命令來(lái)編譯字節(jié)，然后對(duì)這些字節(jié)進(jìn)行對(duì)齊，不過(guò)這種對(duì)齊方式會(huì)存在一些缺陷，因此需要在收數(shù)據(jù)包位置與發(fā)數(shù)據(jù)位置中分別加入相應(yīng)的拆包函數(shù)與組包函數(shù)，以此提高嵌入式系統(tǒng)中軟件的互通性與移植性。位段空間分配也是軟件移植技術(shù)中的重要因素，通常在對(duì)位段進(jìn)行分配時(shí)，其順序應(yīng)從左至右進(jìn)行，也有一部分系統(tǒng)是從右向左進(jìn)行的。通過(guò)位段排序來(lái)確保嵌入式系統(tǒng)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確保存，并利用編程方法來(lái)編譯位段排序，這樣在位段排序過(guò)程中只需要將對(duì)應(yīng)的程序進(jìn)行直接調(diào)用即可