嵌入式系统软件的开发人员工作任务很艰巨。一方面，工作本身具有挑战性——嵌入式系统必须经历多次迭代才能正常运行。另外，当开发过程中出现问题时，高层们往往更关注开发人员，而不是团队正在使用的工具。

您不能用旧的工具解决新问题，它们通常是团队发生错误或延迟发布的根源。使用正确的工具链，团队可以克服开发嵌入式系统软件的挑战，并最大限度地提高生产力。

什么是嵌入式系统?

嵌入式系统是为解决特定问题而设计的硬件系统，以及控制系统的软件。它可以是任何东西，从小型物联网设备、医疗设备、机器人和汽车，一直到国际空间站。

什么是嵌入式系统软件?

嵌入式系统软件（也称为固件）是设计用于处理和操作其运行硬件的软件。

过程概述:嵌入式系统的软件开发

嵌入式系统的软件开发与它所运行的硬件密切相关，并且通常涉及非常特定的例程、驱动程序和过程。对于嵌入式系统开发，团队需要做到以下几点：

1. 审查项目的需求。

2. 尽可能构建和复用组件。

3. 验证、验证、再验证。

4. 测试。

5. 启动产品——将硬件和软件文件发送给制造商。

嵌入式系统软件开发工具

嵌入式系统软件开发需要标准的软件开发工具，以及一些特定于此类开发的工具。为了管理紧凑的项目节点和多个迭代，团队需使用以下一些工具：

• 版本控制软件(VCS)用于跟踪版本之间的代码更改，并允许多个开发人员一起处理单个项目。在高度规范的行业中，版本控制尤其重要，因为这些行业必须能够显示旧版本的软件以供审计。

• 编译器将代码转换成机器语言代码——一种机器可以理解的代码。

• 一个自动化工具，用于自动化与使用 CI/CD 过程构建、测试和部署相关的软件开发部分。

• 静态代码分析工具，用于在编写代码时识别缺陷、漏洞和合规性问题。此外，静态代码分析有助于提高代码质量和开发人员的工作效率。

• 来自 Synopsys 或 Cadence 等供应商的硬件仿真工具，可以运行底层硬件平台的 cycle-accurate 仿真。通常，还会使用硬件行为模型或硬件仿真平台。

嵌入式系统软件开发的挑战

嵌入式软件开发的主要挑战在于它与底层硬件紧密关联。这可能会在许多方面引发开发过程中的问题。

并行开发

硬件的更改或更新都会对软件产生重大影响，因为这两者被设计为无缝协作，因此经常使用并行开发。考虑到软件和驱动程序至少需要一个合理的硬件模型或实现来测试和执行，所以软件开发通常滞后于硬件开发。

团队协作

对于软件开发团队来说，任何硬件更改都必须被清晰地理解并可见。软件功能与底层硬件密切相关，因此，如果硬件响应时间、可编程性或寄存器位布局发生变化，软件就很容易发生故障。

为了避免在邮件或聊天中丢失关键更改，团队需要能够在他们的工具集中进行沟通。这意味着要构建一个架构来支持每个人。通过这种方式，他们就能一直知道设计的状态，他们测试软件的实际版本，以及可能影响软件功能的任何更改。

可追溯性

软件团队需要整合动态或快速变化的底层硬件更改。当设计快速迭代时，很容易出错。此外，硬件组件和软件驱动程序或接口之间的兼容性可能是一个挑战；在现场修补或修复 bug 需要准确了解部署的版本。

这就是嵌入式系统软件开发过程中的可追溯性如此重要的原因。它确保了质量，减轻了安全风险，并确保能满足合规性要求。

克服嵌入式系统软件开发中的挑战

为了让嵌入式软件开发团队加速开发，他们需要确保他们的工具链不会拖慢他们的速度。最大限度提高可跟踪性和 IP 复用，自动化发布过程，优化工作空间管理，并提供单一的事实来源——这些都是帮助团队更快前进的要点。

Perforce 的嵌入式系统软件开发工具

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• Helix ALM——从需求到发布，它在整个开发生命周期中提供的端到端的可追溯性。

• Helix Core 版本控制软件——当你构建，验证，和测试时，处理无数次迭代。

• Methodics IPLM——协作设计和复用具有完全可追溯性和安全性的 IP。

• Helix QAC 和 Klocwork ——在你编码时识别缺陷、漏洞和合规性问题。

文章来源：https://www.perforce.com/blog/vcs/embedded-system-software

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