随着嵌入式系统的功能和性能要求的不断提高,嵌入式软件的规模越来越大、复杂度不断增加;嵌入式软件还需要满足许多非功能需求,如实时约束、实现成本约束(使用有限的资源,如计算能力、内存容量)等;而不断加剧的竞争对其开发速度提出了越来越高的要求.这三个方面的因素使得嵌入式软件开发的难度大大增加,传统的开发方法已难以有效地满足嵌入式软件开发的需求.嵌入式软件设计工作的一个基本发展趋势是系统级设计,这是当今世界上该领域的一个研究热点.它在设计的早期通过模型全面地描述系统的功能和性能,这种抽象描述一般与具体实现无关;然后,对其功能和性能进行形式化的分析、验证以保证软件的正确性;最后,在此基础上将整个软件层次化和模块化,它降低了复杂度并有利于团队开发.它能在设计的早期发现系统的设计错误和性能瓶颈;大大提高了系统的可理解性,方便系统设计者阅读、理解和修改;同时也方便团队开发和软件复用,从而能有效地满足嵌入式软件开发的需求.因此,该文提出一种以计算模型为基础的嵌入式软件设计方法,它将动态数据流图DDF引入嵌入式软件开发.DDF是一种简单、完备而且表达能力强的并行计算模型,能直观地表达算法的层次性和并行性.建模时,DDF能表达各种控制结构,如条件执行、数据依赖的迭代等;验证时,DDF等价于Kahn进程网模型,这表明DDF是否能在有限内存内非终止运行是可分析、可验证的.此外,还可以通过在DDF中插入其他信息来分析程序的非功能特性,如实时性.这样,DDF可以形式化地确定各种节点间的关系,并限定节点的执行次序以保证程序的正确性,将DDF用于嵌入式软件设计将极大地有助于有效的软件建模、形式化的分析、正确的设计改进、软件优化以及实现.此外,它通过将DDF的节点转换为组件实现嵌入式软件的综合.它在相关研究的基础上提出一个合适的组件模型,并给出具体的实现技术.该组件技术将有助于通过并发工作加快开发进度、通过复用现有高质量组件得到更可靠的系统、由领域专家提供高抽象级的专业系统组件以及提高系统的可维护性.该文主要内容包括:通过DDF来对嵌入式软件进行建模与分析、设计合适的DDF调度算法、提出一个用于DDF综合的组件模型等.另外,还以MP3解码器为例,证明了它是一种实用的嵌入式软件设计方法.