Hệ thống nhúng là gì?

[quann]

Hệ thống nhúng là gì?​

Tên tiếng Anh là "Embedded System". Nhúng có nghĩa là "một cái gì đó được gắn vào một thứ khác, được tích hợp vào một thứ khác". Một hệ thống nhúng thực chất là một hệ thống phần cứng điện tử chạy phần mềm. Một hệ thống nhúng có thể là một hệ thống độc lập hoặc nó có thể là một phần của hệ thống lớn hơn và được "nhúng" vào hệ thống lớn hơn đó. Một hệ thống nhúng được thiết kế để thực hiện một nhiệm vụ cụ thể, có thể hoàn thành một nhiệm vụ hoặc tham gia vào việc hoàn thành một nhiệm vụ trong một hệ thống lớn hơn.

Ví dụ: máy tính xách tay của bạn, bàn phím bạn nhập hoặc con chuột bạn di chuyển cũng là các hệ thống nhúng. Chúng có phần cứng được điều khiển bởi các vi mạch điện tử. Về mặt chức năng, bàn phím phục vụ mục đích cụ thể là nhận lực gõ của bàn phím, chuyển thành tín hiệu số và gửi tới CPU để xử lý. Cụ thể, bàn phím là một hệ thống nhúng nhỏ được “nhúng” vào một hệ thống lớn hơn, thiết bị phòng thí nghiệm. Tuy nhiên, bộ xử lý chính, CPU và card đồ họa của máy tính xách tay ở mức cao hơn so với hệ thống nhúng. Để phân biệt điều này, chúng ta hãy xem xét các thuộc tính của hệ thống nhúng.

Một hệ thống nhúng bao gồm ba thành phần:​

• Nó có phần cứng.

• Nó có phần mềm ứng dụng.

• Nó có thể có một hệ điều hành thời gian thực (RTOS) giám sát phần mềm và cung cấp cơ chế cho phép bộ xử lý chạy một quy trình đã lên lịch, tức là. h. nhiệm vụ được lập trình tuần tự. Một hệ thống nhúng nhỏ có thể không có RTOS

Tóm lại, chúng ta có thể định nghĩa hệ thống nhúng là một hệ thống điều khiển dựa trên vi mạch, dựa trên phần mềm, có thể hoạt động trong thời gian thực và chuyên đảm nhận một nhiệm vụ cố định. chắc chắn.

Đặc điểm của hệ thống nhúng​

Hệ thống điện tử lai HW-SW: Là sự kết nối giữa phần cứng và phần mềm. Phần cứng đóng vai trò là môi trường hoạt động và tương tác cho phần mềm và được tối ưu hóa về hiệu suất và bảo mật. Phần mềm được lập trình trên nền phần cứng để thực hiện chức năng.
Phần mềm đặt trên bộ vi xử lý hoặc vi điều khiển: Đây thường là các IC chức năng hoặc chip xử lý. Các IC hoặc chip này đã chứa sẵn bộ nhớ cho phép bạn "nhúng" phần mềm của mình vào. Tùy thuộc vào ứng dụng và yêu cầu, bộ nhớ ngoài đôi khi có thể được bao gồm.
Đã kết nối: Hệ thống có gắn các thiết bị ngoại vi để kết nối các thiết bị đầu vào và đầu ra. Nó có thể có các giao diện truyền thông (giao thức) để giao tiếp với các thiết bị hoặc hệ thống khác có cùng tiêu chuẩn truyền thông.
Hoạt động độc lập – Một hệ thống nhúng thường thực hiện một nhiệm vụ cụ thể và lặp đi lặp lại cùng một hoạt động. Ví dụ: Một thiết bị đo nhiệt độ có thể đo hoạt động đọc chỉ để đo nhiệt độ và gửi tín hiệu này ra ngoài mà không cần thêm sự hỗ trợ từ các thiết bị khác.
Các ràng buộc chặt chẽ và đáng tin cậy: Tất cả các hệ thống máy tính đều phải tuân theo các ràng buộc về số liệu thiết kế. Chỉ số thiết kế là thước đo các đặc điểm của việc triển khai như chi phí, kích thước và hiệu suất. Nó phải có kích thước phù hợp với ứng dụng hoặc nơi nó được gắn trong hệ thống, hoạt động đủ nhanh để xử lý dữ liệu và sử dụng năng lượng một cách tối ưu.

Khả năng tương tác thời gian thực: Nhiều hệ thống nhúng phải liên tục phản ứng với những thay đổi trong môi trường hệ thống và tính toán kết quả cụ thể trong một thời gian xác định, với độ trễ nằm trong giới hạn nhất định. hạn cho phép. Ví dụ, tôi làm việc trong lĩnh vực phần mềm ô tô. Một sản phẩm có yêu cầu khắt khe về thời gian xử lý của một tác vụ, ví dụ: ví dụ: tác vụ không được sử dụng cho các phép tính dài hơn 1ms hoặc hệ thống phải có khả năng trả lời gói chính xác sau mỗi 5ms.
Tài nguyên hạn chế: Các hệ thống nhúng bị hạn chế hơn về chức năng phần cứng và phần mềm so với máy tính cá nhân (máy tính xách tay). Ví dụ, máy tính xách tay của bạn có thể có CPU với tốc độ xung nhịp hơn 2 GHz, trong khi bộ vi điều khiển chỉ có tốc độ xung nhịp vài MHz hoặc vài trăm MHz.

Xem thêm bài viết tại: https://ipc247.com/he-thong-nhung-la-gi/

Tìm hiểu thêm về IPC247 tại:
Địa chỉ: 39 Nguyễn Bỉnh Khiêm, Phường 1, Gò Vấp, Thành phố Hồ Chí Minh
SĐT: 02871097868
Google map: https://www.google.com/maps?cid=7149257793200023467

Socials:

https://www.pearltrees.com/ipc247vn

https://peatix.com/user/16447531/view

https://www.polygon.com/users/ipc247vnn

 

[Kajal rai]

An embedded system refers to a computer system designed to perform specific functions within a larger mechanical or electrical system. It is a combination of hardware and software that is built into a device or machine to control its operation and provide desired functionality. Embedded systems are prevalent in numerous everyday devices, ranging from household appliances and automobiles to industrial machinery and medical equipment.

Here are some key characteristics and aspects of embedded systems:

Purpose-Built: Embedded systems are purpose-built for specific tasks or functions. They are tailored to meet the requirements of the particular application they are designed for, such as monitoring, control, data processing, or communication.

Real-Time Operation: Many embedded systems require real-time operation, meaning they must respond to events or stimuli within strict timing constraints. Real-time embedded systems are commonly used in applications like robotics, process control, and safety-critical systems.

Hardware-Software Integration: Embedded systems consist of both hardware and software components tightly integrated together. The hardware typically includes microcontrollers or microprocessors, memory, input/output interfaces, sensors, and actuators. The software component, known as firmware, is specifically developed for the embedded system to control its functionality.

Resource Constraints: Embedded systems often have limited resources in terms of processing power, memory, energy, and storage capacity. These constraints require careful optimization and efficient utilization of resources to achieve the desired functionality.

Customization and Tailoring: Embedded systems are highly customizable to suit the specific requirements of the intended application. They can be designed to operate in various environmental conditions, support specific communication protocols, or integrate with external devices and systems.

Permanence and Stability: Embedded systems are typically designed to operate continuously over an extended period without frequent updates or changes. They are built to be stable, reliable, and durable to withstand the intended operational conditions.

Examples of Embedded Systems: Embedded systems can be found in a wide range of devices and industries. Some common examples include:

Consumer Electronics: Smartphones, digital cameras, home automation systems, and wearable devices.
Automotive: Engine control units, infotainment systems, anti-lock braking systems (ABS), and advanced driver assistance systems (ADAS).
Industrial Automation: Programmable logic controllers (PLCs), supervisory control and data acquisition (SCADA) systems, and robotics.
Medical Devices: Implantable medical devices, patient monitoring systems, and diagnostic equipment.
Aerospace and Defense: Avionics systems, satellite control systems, and unmanned aerial vehicles (UAVs).
Embedded systems play a crucial role in various industries, enabling automation, control, and enhanced functionality in a wide array of devices and systems. They require a specialized skill set and knowledge of both hardware and software development to design, implement, and maintain these systems effectively.