优化嵌入式系统的实时性能是一个综合性的任务，涉及到硬件、软件以及系统设计等多个方面。以下是一些关键的优化策略和方法：

硬件优化：

1. 处理器选择：对于实时性要求高的应用，应选择高性能的处理器，例如ARM Cortex-M7、Cortex-A72等。这些处理器具备高速缓存、指令预取、超标量执行等特性，可以加速指令执行速度，提高系统响应速度。同时，根据功耗和成本要求，也可选择低功耗的处理器或多核心处理器。
2. 内存优化：选择响应速度快、延迟低的内存，如SRAM。在内存组织和分配时，尽量减少内存的访问次数，避免出现内存交换和页面替换等情况，以提高系统的实时响应能力。
3. I/O接口设计：在设计I/O接口时，应考虑数据传输的速率、并发性和可靠性等因素。优化I/O接口的硬件设计，确保数据能够快速、准确地传输和处理，减少数据传输的延迟。

软件优化：

1. 任务优先级管理：嵌入式系统通常有多个任务同时运行，合理地设置任务的优先级可以确保重要任务得到及时处理。可以利用实时操作系统（RTOS）提供的任务管理功能进行优先级划分和任务调度。
2. 中断处理优化：中断是嵌入式系统中常用的事件响应机制，优化中断处理的关键是减少中断响应时间。可以通过减少中断服务程序的执行时间和减少中断发生的次数来实现。
3. 算法和数据结构优化：选择高效的算法和数据结构可以显著提高系统的执行效率。例如，使用快速排序算法替代冒泡排序算法，或使用哈希表替代线性搜索等。
4. 编译器优化：选择适当的编译器优化选项可以生成更高效的代码。编译器优化可以包括指令选择、循环展开、函数内联等。
5. 缓存优化：利用缓存技术减少内存访问延迟，提高系统性能。例如，使用缓存预取技术提前将需要的数据加载到缓存中，以减少数据访问的延迟。

系统设计与调度优化：

1. 资源分配：根据任务的特性和重要性，合理分配系统资源，如CPU时间、内存和外设等。可以使用静态分配或动态分配来确保任务得到足够的资源。
2. 定时与时钟管理：实时操作系统需要确保任务能够在规定的时间内被唤醒和执行。通过合理调整定时器的精度和时钟周期，可以实现对任务执行时间的准确控制，避免任务错失截止时间。

异常处理：

异常处理也是确保嵌入式系统实时性能稳定的关键。在嵌入式系统运行过程中可能出现的非正常情况，如硬件故障、外部干扰等，需要合理地进行错误检测、错误处理和系统恢复。

综上所述，优化嵌入式系统的实时性能需要从硬件、软件以及系统设计等多个方面进行综合考虑和实施。通过合理地选择硬件、优化软件算法和数据结构、合理设计系统架构和调度策略以及有效处理异常情况，可以显著提高嵌入式系统的实时性能。