嵌入式软件是指被安装在各种嵌入式系统中的软件,通常具有实时性、低功耗和高稳定性等特点。嵌入式软件的构成主要分为硬件层和软件层。
在硬件层面,嵌入式系统通常包括处理器、存储器、外设控制器和接口等组件,组成了整个系统的硬件平台。在软件层面,嵌入式软件一般包括操作系统、驱动程序、应用软件等。
嵌入式软件的操作系统通常被称为实时操作系统(RTOS),其最重要的特征是具有确定性的响应时间,能够快速地响应外部事件。嵌入式操作系统必须非常紧凑、可靠和高效,以满足嵌入式系统对实时性和功耗的要求。
嵌入式操作系统可以分为裸机系统、非抢占式系统和抢占式系统。裸机系统指的是没有操作系统支持的系统,所有的软件功能都由应用程序完成。非抢占式系统会在应用程序中设置时间片,当时间片结束时,系统会在空闲时刻执行下一个任务。抢占式系统则通过中断或时钟事件等机制实时切换任务,具有更高的实时性。
驱动程序是嵌入式软件中的重要组成部分,用于驱动各种硬件设备实现各种功能。嵌入式系统中大量的设备通过各种接口与CPU进行通信,例如UART、SPI、I2C、USB、以太网等。
嵌入式驱动程序的主要功能是提供各种设备的底层驱动程序,以及把设备暴露给操作系统和其它应用软件,使其能够使用设备的功能。
嵌入式软件的应用程序是嵌入式系统中的最终“产品”,用于实现各种具体的功能。嵌入式系统的应用程序通常需要非常高的稳定性和实时性。
嵌入式软件的应用程序通常分为两类:系统级应用和用户级应用。系统级应用包括系统启动程序、系统管理程序、通讯协议栈等;用户级应用则是由厂家开发的,用于满足具体的功能需求。