成功模拟嵌入式软件的 3 个技巧

　　作为嵌入式软件工程师，很容易认为产品的所有软件都依赖于硬件。大多数嵌入式开发人员都希望立即获得开发板并开始编写软件，这不一定是错的，它只是熟悉，让我们了解与硬件相关的复杂性和问题。但事实是，如果我们正确设计了应用程序代码，我们可以在没有底层硬件的情况下模拟和测试大部分应用程序代码。，模拟和调试脱靶硬件更加高效和经济。 在今天的文章中，我们将探讨成功模拟嵌入式软件的三个技巧。

　　模拟嵌入式软件技巧 #1 – 专注于业务逻辑

　　嵌入式开发人员需要认识到，他们产品的业务逻辑，即区分他们产品的秘诀，可以编写成独立于硬件。无需目标硬件即可在 PC 环境中模拟和测试与硬件无关的代码。

　　开发人员不需要为他们的目标交叉编译业务逻辑，而是可以使用 GCC 或 g++ 编译它。然后可以使用模拟输入和输出在计算机上执行该应用程序。仿真有助于显着加快开发速度，并在硬件团队交付原型板之前证明这一点。

　　我通常发现这对于直接访问 Linux 风格终端的 Linux 和 Mac 开发人员来说更容易。 Windows 开发人员可能会发现他们需要安装 Cygwin 或 Mingw，这两者的设置都很简单。然而，有传言说新版本的 Windows 将很快，或者可能已经发布，带有基于 Linux 的终端。

　　模拟嵌入式软件技巧 #2 – 明智地构建软件

　　前面我提到过设计合理的软件可以在 PC 上进行模拟或测试。 “设计合理”的软件是一种软件，其架构旨在最大限度地减少依赖关系，并设计为具有独立组件的灵活性。仔细的软件架构开发允许在集成到产品之前单独测试组件和模块。事实上，在 PC 上执行大部分业务逻辑测试对我来说并不少见。 PC 环境使我们能够快速测试输入、输出、绘图数据，并测试难以达到目标的极端情况。

　　通常情况下，嵌入式开发人员会在硬件上玩转软件数周，试图找出可能导致问题的原因。 在这种情况下，团队正在赌博，希望在任何合理的时间内找到解决方案。 由于软件的设计和实现方式，我能够提取算法，人们认为它依赖于硬件，然后将其包装在我在 PC 上执行的测试代码中。 然后我能够绘制输出并将其与预期结果进行比较。 这允许开发人员在受控和隔离的环境中对部分软件执行完整性检查。 如果匹配，则算法集成到嵌入式处理器的方式存在问题。 如果不匹配，那么目标实现可能需要一些调整。

　　模拟嵌入式软件技巧 #32 – 利用 Matlab 等工具

　　Matlab 可以让团队模拟状态机、算法并深入研究系统的行为方式。事实上，在许多汽车和航空航天应用中，团队甚至会让 Matlab 为他们生成嵌入式代码，然后团队只需要维护他们的模型!将嵌入式代码仿真与 Matlab 输出进行比较，然后提供详细信息以显示算法或嵌入式系统中是否存在问题。

　　模拟还可以帮助嵌入式开发人员了解整个系统。有时我们盲目地实现算法，却没有真正了解它们的工作原理、输入的真正含义以及这些输入的输出应该是什么样子。有时我们可以侥幸逃脱，但如果出现问题，开发人员了解细节通常至关重要。模拟可以帮助解决这个问题，特别是如果包括所有旋钮和刻度盘。开发人员可以增加参数 A 并查看它如何更改输出。然后可以调整参数 B 等等，直到他们完全理解系统是如何工作的。在很多情况下，问题的关键不是算法，而是它与实时行为的交互。

　　嵌入式软件开发人员不必依赖硬件即可完成工作。当然，当硬件可用时，它是很棒的，它可以让开发人员通过硬件的障碍。 不过，归根结底，可以模拟和测试许多算法和应用程序特性。 事实上，这种模拟可以帮助证明系统正在以应有的方式工作，或者帮助解决可能需要相当长的调试时间的细微差别。嵌入式开发人员需要在他们的技巧包中添加off-target模拟，如果他们还没有这样做的话。