Informacja

Zrozumieć systemy wbudowane - podstawy

Zrozumieć systemy wbudowane - podstawy


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Wraz z postępem technologii komputerowej, jej technologia jest wbudowywana w coraz więcej produktów elektronicznych.

Możliwości zapewniane przez systemy wbudowane zapewniają sprzętowi elektronicznemu znacznie większe możliwości, niż byłoby to możliwe, gdyby zastosowano tylko techniki sprzętowe.

W rezultacie systemy wbudowane można znaleźć we wszelkiego rodzaju sprzęcie elektronicznym i gadżetach. Od niewielkich ilości przetwarzania w elementach, takich jak elektroniczne zegary, po znacznie bardziej skomplikowane systemy wbudowane, takie jak konsole do gier, a nawet duże fabryki i inne systemy przemysłowe.

Technika zawdzięcza swoją nazwę temu, że oprogramowanie jest w niej osadzone dla określonej aplikacji. System wbudowany nie jest podobny do komputera PC ani innego komputera, na którym można uruchamiać różne programy i wykonywać wiele zadań, ale zamiast tego element korzystający z oprogramowania wbudowanego koncentruje się na jednym konkretnym zadaniu lub aplikacji.

Aby zaspokoić tę potrzebę, element korzystający z wbudowanych technik ma wstępnie załadowane oprogramowanie, chociaż od czasu do czasu mogą być przeprowadzane aktualizacje.

Podstawy systemów wbudowanych

Można zapytać, co to jest system wbudowany. W przypadku wielu systemów i komputerów opartych na procesorach przydatne jest określenie, czym jest system wbudowany. Wygodna definicja systemu wbudowanego to: System wbudowany to dowolny system komputerowy zawarty w produkcie, który nie jest opisywany jako komputer.

Korzystając z tej definicji systemu wbudowanego, można zrozumieć różne podstawowe cechy. Zazwyczaj są to:

  • Systemy wbudowane są przeznaczone do określonego zadania. Chociaż używają technik komputerowych, nie mogą być używane jako komputery ogólnego przeznaczenia przy użyciu różnych programów do różnych zadań. W ten sposób ich funkcja może być skoncentrowana na tym, co muszą zrobić, i odpowiednio może być tańsza i wydajniejsza.
  • Oprogramowanie dla systemów wbudowanych jest zwykle określane jako oprogramowanie układowe. Zamiast być przechowywanym na dysku, na którym można przechowywać wiele programów, pojedynczy program dla systemu wbudowanego jest zwykle przechowywany na chipie i jest nazywany oprogramowaniem układowym.

Systemy wbudowane składają się z dwóch głównych elementów:

  • Wbudowany sprzęt systemowy: Jak w przypadku każdego systemu elektronicznego, system wbudowany wymaga platformy sprzętowej, na której ma działać. Sprzęt będzie oparty na mikroprocesorze lub mikrokontrolerze. Wbudowany sprzęt systemowy będzie również zawierał inne elementy, w tym pamięć, interfejsy wejścia / wyjścia (I / O), a także interfejs użytkownika i wyświetlacz.
  • Wbudowane oprogramowanie systemowe: Wbudowane oprogramowanie systemowe zostało napisane w celu wykonywania określonej funkcji. Zwykle jest napisany w formacie wysokiego poziomu, a następnie skompilowany w celu zapewnienia kodu, który można umieścić w nieulotnej pamięci sprzętu.

Sprzęt do systemów wbudowanych

W przypadku systemu wbudowanego istnieje możliwość wyboru między zastosowaniem mikrokontrolera lub mikroprocesora.

  • Systemy oparte na mikrokontrolerach: Mikrokontroler to w zasadzie procesor, jednostka centralna lub procesor ze zintegrowaną pamięcią lub urządzeniami peryferyjnymi. Ponieważ potrzeba mniej komponentów zewnętrznych, systemy wbudowane korzystające z mikrokontrolerów są coraz szerzej stosowane
  • Systemy oparte na mikroprocesorze: Mikroprocesory zawierają procesor, ale używają zewnętrznych układów pamięci i interfejsów peryferyjnych. Ponieważ wymagają one większej liczby urządzeń na płycie, ale umożliwiają większą rozbudowę i wybór dokładnych urządzeń peryferyjnych itp., Podejście to jest zwykle stosowane w przypadku większych systemów wbudowanych.

Niezależnie od typu procesora używanego w systemie wbudowanym, może to być typ bardzo ogólnego przeznaczenia jednego z wielu wysoce wyspecjalizowanych procesorów przeznaczonych do określonej aplikacji. W niektórych przypadkach chipy zaprojektowane na zamówienie mogą nadawać się do określonego zastosowania, jeśli ich ilości są wystarczająco duże. Typowym przykładem standardowej klasy dedykowanego procesora jest cyfrowy procesor sygnałowy DSP. Ten typ procesora jest używany w szczególności do przetwarzania plików audio i obrazów. Przetwarzanie jest wymagane bardzo szybko, ponieważ mogą być używane w aplikacjach takich jak telefony komórkowe i tym podobne.

Oprogramowanie systemów wbudowanych

Jednym z kluczowych elementów każdego systemu wbudowanego jest oprogramowanie używane do obsługi mikrokontrolera.

Można to zapisać na wiele sposobów:

  • Kod maszynowy: Kod maszynowy jest najbardziej podstawowym kodem używanym w jednostce procesora. Kod jest zwykle w kodzie szesnastkowym i zapewnia podstawowe instrukcje dla każdej operacji procesora. Ta forma kodu jest obecnie rzadko używana w systemach wbudowanych.
  • Język programowania: Pisanie kodu maszynowego jest bardzo pracochłonne i czasochłonne. Trudno jest zrozumieć i debugować. Aby temu zaradzić, często stosuje się języki programowania wysokiego poziomu. Powszechnie używane są języki, w tym C, C ++ itp.

Kod systemu wbudowanego będzie zazwyczaj przechowywany w postaci pamięci nieulotnej przechowywanej na płycie procesora. Kod nazywa się oprogramowaniem układowym - chodzi o to, że nie jest aktualizowany w taki sam sposób, jak oprogramowanie, które jest przechowywane w systemie wbudowanym i nie może być zmieniane przez użytkownika. Często istnieje możliwość aktualizacji oprogramowania, ale może to oznaczać zmianę karty pamięci, na której przechowywane jest oprogramowanie sprzętowe, lub aktualizację w inny sposób.

Często dodatkowe narzędzia mogą być używane do pomocy w tworzeniu oprogramowania układowego. Programy często stają się skomplikowane i konieczne jest zapewnienie prawidłowego działania oprogramowania wbudowanego systemu wbudowanego.

Narzędzia do projektowania systemów wbudowanych

Wiele systemów wbudowanych jest skomplikowanych i wymaga do działania dużych poziomów oprogramowania.

Tworzenie tego oprogramowania może być czasochłonne i musi być bardzo dokładne, aby system wbudowany działał poprawnie. Kodowanie w systemach wbudowanych jest jednym z głównych obszarów występowania błędów.

Aby uprościć ten proces, zwykle używane są narzędzia programistyczne. Pomagają one twórcom oprogramowania szybciej i dokładniej programować.


Obejrzyj wideo: Podstawowe informacje o Kamerach i Nadajnikach FPV VTX - Od Zera do Racera (Może 2022).