更新时间：2024-09-20 21:39
嵌入式软件就是嵌入在硬件中的操作系统和开发工具软件，它在产业中的关联关系体现为：芯片设计制造→嵌入式系统软件→嵌入式电子设备开发、制造。
谈到嵌入式软件的形成，必须从计算机发展的三个阶段开始。
第一阶段：早期的嵌入式系统设计方法，通常是采用“硬件优先”的原则。在粗略估计软件任务需求的情况下，首先进行硬件设计与实现。然后，在此硬件平台之上，再进行软件设计。因而很难达到充分利用硬件软件资源，取得最佳性能的效果。同时，一旦在测试时发现问题，需要对设计进行修改时，整个设计流程将重新进行，对成本和设计周期的影响很大。这种传统的设计方法只能改善硬件/软件各自的性能，在有限的设计空间不可能对系统做出较好的性能综合优化，在很大程度上依赖于设计者的经验和反复实验。
第二阶段：90年代以来随着电子系统功能的日益强大和微型化，系统设计所涉及的问题越来越多，难度也越来越大。同时硬件和软件也不再是截然分开的两个概念，而是紧密结合、相互影响的。因而出现了软硬件协同（codesign）设计方法，即使用统一的方法和工具对软硬件，协同设计软硬件体系结构，以最大限度地挖掘系统软硬件能力，避免由于独立设计软硬件体系结构而带来的种种弊病，得到高性能低代价的优化设计方案
进入90年代以来，以计算机技术、通信技术和软件技术为核心的信息技术取得了更加迅猛的发展，各种装备与设备上嵌入式计算与系统的广泛应用大大地推动了行业的渗透性应用。嵌入式系统被描述为：“以应用为中心、软件硬件可裁剪的、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等严格综合性要求的专用计算机系统”，由嵌入式硬件和嵌入式软件两部分组成。硬件是支撑，软件是灵魂，几乎所有的嵌入式产品中都需要嵌入式软件来提供灵活多样、而且应用特制的功能。由于嵌入式系统应用广泛，嵌入式软件在整个软件产业中占据了重要地位，并受到世界各国的广泛关注；如今已成为第四产业中最为耀眼的“明星”之一。
独特的实用性
嵌入式软件是为嵌入式系统服务的，这就要求它与外部硬件和设备联系紧密。嵌入式系统以应用为中心，嵌入式软件是应用系统，根据应用需求定向开发，面向产业、面向市场，需要特定的行业经验。每种嵌入式软件都有自己独特的应用环境和实用价值。
灵活的适用性
嵌入式软件通常可以认为是一种模块化软件，它应该能非常方便灵活地运用到各种嵌入式系统中，而不能破坏或更改原有的系统特性和功能。嵌入式软件要使用灵活，应尽量优化配置，减小对系统的整体继承性，升级更换灵活方便。
程序代码精简
由于嵌入式系统本身的应用有小体积、小存储空间、低成本、低功耗等要求，嵌入式软件和大型机上的软件相比，具有代码精简、执行效率高等特点。
可靠性、稳定性高
嵌入式系统应用要求一般较为苛刻，特别是在涉及安全相关的领域，如汽车电子、工业控制、航空航天等，这些领域的嵌入式系统不仅要求硬件可靠，还对嵌入式软件提出了更高的要求。嵌入式软件需要运行可靠、稳定,具有错误处理及故障恢复等功能。
嵌入式软件与嵌入式系统是密不可分的，嵌入式系统是“控制、监视或者辅助设备、机器和车间运行的装置”，就是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。而嵌入式软件就是基于嵌入式系统设计的软件，它也是计算机软件的一种，同样由程序及其文档组成，可细分成系统软件、支撑软件、应用软件三类，是嵌入式系统的重要组成部分。
嵌入式软件广泛应用于国防、工控、家用、商用、办公、医疗等领域，如我们常见的移动电话、掌上电脑、数码相机、机顶盒、MP3等都是用嵌入式软件技术对传统产品进行智能化改造的结果。
嵌入式软件在中国的定位应该集中在国防工业和工业控制、消费电子、通信产业。
首先一个市场是数字电视市场。中国有8000万户有线电视网用户、1亿以上有线电话网用户、3亿多台彩色电视机、7000多万台VCD／DVD机，据估计，未来十年是机顶盒的黄金时期，十年间总量可达到1～1.5亿台，总产量将达到600～1500亿元人民币。
第二个市场是移动通信市场。中国是全球第二大手机消费国，今年，中国手机的用户将达到7000万，据预计，明年，中国将成为全球第一大手机消费国；国内GSM手机定点厂家已达到14家，如果每个手机定点厂家的年产量达到100万台（盈利点），则总产量将达到1400万台。
第三个市场是掌上电脑（PDA）。计算机正在向微型化和专业化方向发展，PDA在5年内总销量将达到3000万台，总产值达到300亿元。
综合三个市场，当前的形势为：数字电视市场已开始启动；2.5G和3g手机的研发已开始，国内手机厂家的市场拓展已取得初步成功；美国注射剂协会市场已初步形成规模。
按照通常的分类方法，嵌入式软件可以分为系统软件、应用软件和支撑软件三大类。
系统软件
系统软件控制和管理嵌入式系统资源，为嵌入式应用提供支持的各种软件，如设备驱动程序、嵌入式操作系统、嵌入式中间件等。
应用软件
应用软件是嵌入式系统中的上层软件，它定义了嵌入式设备的主要功能和用途，并负责与用户进行交互。应用软件是嵌入式系统功能的体现，如飞行控制软件、手机软件、MP3播放软件、电子地图软件等，一般面向特定的应用领域。
支撑软件
支撑软件是指辅助软件开发的工具软件，如系统分析设计工具、在线仿真工具、交叉编译器源程序仿真器和配置管理工具等。
在嵌入式系统当中，系统软件和应用软件运行在目标平台上（即嵌入式设备上），而对于各种软件开发工具来说，它们大部分都运行在开发平台（PC机）上，运行Windows或 Linux操作系统。
1、嵌入式操作系统：嵌入式操作系统EOS（Embedded Operating System）是一种用途广泛的系统软件，过去它主要应用于工业控制和国防系统领域。EOS负责嵌入系统的全部软、硬件资源的分配、调度工作，控制、协调并发活动；它必须体现其所在系统的特征，能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。OSE通常以商业运作为主，从上世纪80年代起，商业化的嵌入式操作系统开始得到蓬勃发展。现在国际上有名的嵌入式操作系统有Windows CE、Palm OS、Linux、vxworks、pSOS、QNX、OS-9、LynxOS等，已进入我国市场的国外产品有WindRiver、微软、QNX和Nuclear等。我国嵌入式操作系统的起步较晚，国内此类产品主要是基于自主版权的Linux操作系统，其中以中软Linux、红旗Linux、东方Linux为代表。
2、嵌入式支撑软件：支撑软件是用于帮助和支持软件开发的软件，通常包括数据库和开发工具，其中以数据库最为重要。嵌入式数据库技术已得到广泛的应用，随着移动通信技术的进步，人们对移动数据处理提出了更高的要求，嵌入式数据库技术已经得到了学术、工业、军事、民用部门等各方面的重视。嵌入式移动数据库或简称为移动数据库（EMDBS）是支持移动计算或某种特定计算模式的数据库管理系统，数据库系统与操作系统、具体应用集成在一起，运行在各种智能型嵌入设备或移动设备上。其中，嵌入在手持移动设备上的数据库系统由于涉及数据库技术、分布式计算技术，以及移动通讯技术等多个学科领域，目前已经成为一个十分活跃的研究和应用领域。国际上主要的嵌入式移动数据库系统有sybase、Oracle数据库等。我国嵌入式移动数据库系统以东软集团研究开发出了嵌入式数据库系统OpenBASE Mini为代表。由于我国在
3、嵌入式应用软件：嵌入式应用软件是针对特定应用领域，基于某一固定的硬件平台，用来达到用户预期目标的计算机软件。由于用户任务可能有时间和精度上的要求，因此有些嵌入式应用软件需要特定嵌入式操作系统的支持。嵌入式应用软件和普通应用软件有一定的区别，它不仅要求其准确性、安全性和稳定性等方面能够满足实际应用的需要，而且还要尽可能地进行优化，以减少对系统资源的消耗，降低硬件成本。目前我国市场上已经出现了各式各样的嵌入式应用软件，包括浏览器、Email软件、文字处理软件、通讯软件、多媒体软件、个人信息处理软件、智能人机交互软件、各种行业应用软件等。嵌入式系统中的应用软件是最活跃的力量，每种应用软件均有特定的应用背景，尽管规模较少，但专业性较强，所以嵌入式应用软件不象操作系统和支撑软件那样受制于国外产品垄断，是我国嵌入式软件的优势领域。
嵌入式软件产业发展迅猛，已成为软件体系的重要组成部分。嵌入式系统产品正不断渗透各个行业，嵌入式软件作为包含在这些硬件产品中的特殊软件形态，其产业增幅不断加大，而且在整个软件产业的比重日趋提高。2003年全球嵌入式软件市场规模达到346亿美元，2003年中国市场规模达到188亿元，预计到2006年嵌入式软件市场规模将突破400亿元大关，2003-2006年均复合增长率将达到30%。
新一轮汽车、通讯、信息电器、医疗、军事等行业的巨大的智能化装备需求拉动了嵌入式软件及系统的发展。同传统的通用计算机系统不同，嵌入式系统面向特定应用领域，根据应用需求定制开发，并随着智能化产品的普遍需求渗透到各行各业。随着硬件技术的不断革新，硬件平台的处理能力不断增强，硬件成本不断下降，嵌入式软件已成为产品的数字化改造、智能化增值的关键性、带动性技术。
SOC技术是微电子学发展的一个新的里程碑，并已成为当今超大规模IC的发展趋势，为IC产业提供前所未有的广阔市场和难得的发展机遇。迅猛发展的SOC工业再次地推进了嵌入式软件与硬件系统进一步融合嵌入，嵌入式软件是其灵魂与核心。SOC技术的出现，改变了传统嵌入式系统的设计观念，基于IP构件库的设计技术将成为嵌入式系统设计的主流；IP构件库技术正在造就一个新兴的软件行业。
目前的因特网技术只联接了5%左右的计算装置，大量的嵌入式设备急需网络连接来提升其服务能力和应用价值。同时，以人为中心的普适计算技术正推动新一轮的信息技术的革命。计算无所不在，嵌入式设备将以各种形态分布在人类的生存环境中，提供更加人性化、自然化的服务。互联网的"深度"联网和普适计算"纵向"普及所带来的计算挑战，将推动嵌入式软件技术向"纵深"发展，催生了新型嵌入式软件技术。
近十年来，嵌入式操作系统得到飞速的发展：微处理器从8位到16位、32位甚至64位；从支持单一品种的CPU芯片到支持多品种的；从单一内核到除了内核外还提供其他功能模块，如文件系统，TCP/IP网络系统，窗口图形系统等；并形成包括嵌入式操作系统、中间平台软件在内的嵌入式软件体系。硬件技术的进步，推动了嵌入式系统软件向运行速度更快、支持功能更强、应用开发更便捷的方向不断发展。
随着嵌入式系统应用的不断深入和产业化程度的不断提升，新的应用环境和产业化需求对嵌入式系统软件提出了更加严格的要求。在新需求的推动下，OSE内核不仅需要具有微型化、高实时性等基本特征，还将向高可信性、自适应性、构件组件化方向发展；支撑开发环境将更加集成化、自动化、人性化；系统软件对无线通信和能源管理的功能支持将日益重要。
行业性开放系统正日趋流行。统一的行业标准具有开放、设计技术共享、软硬件重用、构件兼容、维护方便和合作生产的特点，是增强行业性产品竞争能力的有效手段。嵌入式操作系统本身正走向开放化、标准化；Linux正逐渐成为OSE的主流；J2ME技术也将对嵌入式软件的发展产生深远影响。目前自由软件技术备受青睐，并对软件技术的发展产生了巨大的推动作用，这为我国加快发展嵌入式软件技术提供了极好机遇和条件。
从国家战略目标与产业发展来看，嵌入式软件是实现传统制造业转型与提升的关键技术，她对整体提升我国制造业的竞争能力、大幅度地增强??立专用计划与项目，推动嵌入式软件技术与产业的技术进步与快速发展。
我们认为中国在发展嵌入式软件方面，应大力发展关键性、共性化的嵌入式操作系统与嵌入式软件平台；围绕行业，聚焦行业，依托龙头企业，突出重点区域，建设面向领域的嵌入式软件平台系统，提升我国嵌入式操作系统厂商的整体实力，提升整机制造行业在嵌入式软件上的核心竞争力；面向产业链，建设上下配合左右互动的合作性战略产业技术联盟，促进嵌入式软件产业的快速发展。
嵌入式技术正飞速发展，并期待着在各种行业的深入渗透。我国具有雄厚的制造业基础，与传统的制造业结合，嵌入式系统有着巨大的市场空间。同时，基于嵌入式技术的应用和技术创新，将推动新产品、新产业的诞生。在巨大的市场需求和新的产业契机的推动下，嵌入式软件成为中国软件业的一次难得的机遇，是10年一遇的机会。智能手机、数字电视、以及汽车电子的嵌入式应用，是这次机遇中难遇的切入点；机遇与挑战并存。
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的困难：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，我们可以在特定的saber仿真软件工具环境下面进行开发，通过后再进行移植到硬件平台的工作。这样既可以保证程序逻辑设计的正确性，同时使得软件开发可平行甚至超前于硬件开发进程。
嵌入式软件发展趋势.articles.e-works.net.cn.2012-05-05