Khái niệm về hệ thống nhúngHệ thống nhúng (Embedded system) là một thuật ngữ để chỉ một hệ thống có khả năng tự trị được nhúng vào trong một môi trường hay một hệ thống mẹ.Các hệ thống tích hợp cả phần cứng và phần mềm phục vụ các bài toán chuyên dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp:điện tử, viễn thông, công nghệ thông tin,tự động hoá điều khiển, quan trắc và truyền tin.Hệ thống nhúng thường được thiết kế để thực hiện một chức năng chuyên biệt nào đó.Một hệthống nhúng chỉ thực hiện một hoặc một vài chức năng nhất địnhThường đi kèm với những yêu cầu cụ thể và bao gồm một số thiết bị máy móc và phần cứng chuyên dụng.Thường được tối ưu hóa nó nhằm giảm thiểu kích thước và chi phí sản xuất.Các hệ thống nhúng thường được sản xuất hàng loạt với số lượng lớn.• Rất đa dạng, phong phú vềchủng loại.• Về độ phức tạp: – có thể rất đơn giản với một vi điều khiển – Có thể rất phức tạp với nhiều đơn vị, các thiết bị ngoại vi và mạng lưới được nằm gọn trong một lớp vỏ máy lớnKhái niệm ngắn gọn:là hệ thống thực hiện một số chức năng đặc biệt có sử dụng vi xử lýCác đặc điểm của hệ thống nhúngCác hệ thống nhúng được thiết kế để thực hiện một số nhiệm vụ chuyên dụng.Không đóng vai trò là các hệ thống máy tính đa chức năng.Có thể đòi hỏi ràng buộc về tính hoạt động thời gian thực để đảm bảo độan toàn và tính ứng dụng.Một số hệ thống không đòi hỏi hoặc ràng buộc chặt chẽ.Một hệ thống nhúng thường không phải là một khối riêng biệt mà là một hệ thống phức tạp nằm trong thiết bị mà nó điều khiển.Phần mềm được viết cho các hệ thống nhúng được gọi là firmware và được lưu trữ trong các chip bộ nhớ chỉ đọc (read-only memory) hoặc bộ nhớflash.Phần mềm thường chạy với số tài nguyên phần cứng hạn chế: không có bàn phím, màn hình hoặc có nhưng với kích thước nhỏ , không đủ bộ nhớ.Giao diện: Các hệ thống nhúng có thể không có giao diện hoặc có đầy đủ giao diện giao tiếp với người dùng tương tự như các hệ điều hành trong các thiết bị để Trong các hệ thống mới: Có thể thông qua kết nối mạng,Có thể dùng giao diện web.
Kiến trúc điển hình của hệ thống nhúngKiến trúc của một hệthống nhúng là một sự trừu tượng hóa thiết bị nhúngCác thành phần phần cứng và phần mềm ở mức kiến trúc trong một hệ thống nhúng được đại diện bởi các phần tử có tác động lẫn nhau. Các phần tử là đai diện của phần cứng hoặc phần mềm nhưng chi tiết đã được trừu tượng hóa chỉ có thông tin về các mối quan hệ qua lại và các hoạt động của chúng.Các phần tử này có thể được tích hợp bên trong thiết bị nhúng hoặc tồn tài bên ngoài hệ thống nhúng và tương tác với các phần tử bên trong một kiến trúc hệthống nhúng bao gồm các phần tử của hệ thống nhúng, các phần tử tương tác với một hệ thống nhúng, các tính chất của mỗi phần tửriêng biệt và mối quan hệ tương tác giữa các thành phần.một kiến trúc hệ thống nhúng bao gồm các phần tử của hệ thống nhúng, các phần tử tương tác với một hệ thống nhúng, các tính chất của mỗi phần tử riêng biệt và mối quan hệ tương tác giữa các thành phần.một số kiểu cấu trúc như sau: cấu trúc theo dạng modul và cấu trúc theo thành phần và kết nối.mô hình hệ thống nhúng bao gồm: phần cứng, phần mềm hệ thống và phần mềm ứng dụng.một số loại kiến trúc phần mềm thông dụng trong các hệ thống sau:- Vòng lặp kiểm soát đơn giản.
Thiết kế điện tử
|
Yêu cầu kĩ năng
|
Quản lí tích hợp hệ thống
|
Có kiến thức về quản lý dự án thiết kế, kiến trúc hệ thống.Có kỹ
năng làm việc theo nhóm, khả năng sáng tạo.Kỹ thuật phân tách, tích hợp hệ thống,
|
Thiết kế, phát triển phần mềm ứng dụng.
|
Hiểu biết vềcấu trúc dữliệu, giải
thuật, CSDL, KTLT cấu trúc, hướng đối tượng, đồ họa, mutimedia , xử lý tín hiệu,…
Thành thạo kỹ thuật lập trình,
ngôn ngữ lập trình:C/C++,
|
Thiết kế firmware
|
Hiểu biết về hệ điều hành thời gian thực,
lập trình hệ hống,kiến trúc máy tính, hệ thống nhúng, VXL, bảo mật, network…
Thành thạo vềsửdụng các công cụIDE, lập trình C/C++, PHP,JAVA, ….
|
Thiết kế mạch PCB
|
Hiểu biết về mạch điện tử, phần cứng VXL,vđk,
IC chức năng, FPGA, linh kiện điện tử: footprint, SMD, SMT..Thành thạo các
công cụ thiết kế Front-end EDA như: Altium,ÍSE
|
Thiết kế vi điện tử, linh kiện, IC, phụ kiện
|
Hiểu biết vềvật lý bán dẫn, nguyên lý mạch tích hợp tương tự, số,
mạch RF và cao tần, điện tử ứng dụng
Thành thạo thiết kế layout, ASIC, VLSI sử dụng các công cụ
back-end EDA như: MentorGraphic, Cadence, ADS …
|
Bộ xử lí nhúng:là đơn vịchức năng chính của một hệthống nhúng, và chịu trách nhiệm trong việc xử lý lệnh và dữ liệu.Một thiết bị điện tửcó chứa ít nhất một bộxửlý chủ(master processor ) có thể bổ sung các bộ xử lý tớ( slave processors) cùng làm việc và điều khiển bởi bộ xử lý chủ.Slave processors có thể tham gia và các chỉ lệnh của master processor hoặc thi hành quản lý bộ nhớ, các bus và các thiết bị vào ra.Hệ thống nhúng được thiết kế xung quanh bộ xử lý chủCác bộ vi xử lý chứa một lượng nhỏ bộ nhớ tích hợp và thành phần vào ra (I/O),Các bộ vi điều khiển có phần lớn bộ nhớhệthống và các thành phần vào ra tích hợp trên chip.Các bộ xử lý nhúng có thể tách thành các nhóm dựa trên kiến trúc.Khác biệt giữa các nhóm kiến trúc này là tập hợp các mã máy hướng dẫn các bộ xử lý trong các nhóm kiến trúc có thể thực thi.
Bộ xử lý được xem như kiến trúc tương tự nhau khi chúng có thể thực thi cùng tập lệnh.Bộ nhớ:Nền tảng nhúng có sự phân cấp bộ nhớ, 1 tập hợp gồm các loại bộ nhớ khác nhau,mỗi loại đều có tốc độ kích cỡ và cách sử dụng riêng biệt.Một vài bộ nhớ có thể được tích hợp sẵn trong bộ XL,như các thanh ghi và các loại bộ nhớ sơ cấp đã biết, là nơi mà bộ nhớ có thể kêt nối trực tiếp hay tích hợp trong bộ xử lí như:ROM,RAM và level-1 cache…Bộ nhớ bao gồm các loại bộ nhớ sơ cấp, bộ nhớ chính và bộ nhớ cấp 2/cấp 3..Quản lí bộ nhớ ngoài:
các giao diện mở rộng làm PCI mở rộng bus,nó cho phép các phần mềm cắm vào bus cho toàn bộ hệ thống tự động điều chỉnh và hoạt động chính xác. Bus PCI cho phép nhiều bus chủ nó được thực hiện tập chung động hệ thống phân xử song song . hệ thông phân xử củ PCI về cơ bản sử dụng tín hiệu REQ #, and GNT# để tạo điều kiện truyền thông tin giữa bộ khởi động và bộ phân xử bus nói chung 1 PCI được .
bài viêt rất hay ,nhưng bạn để front chữ nhỏ wa ,rất cám ơn bạn đã chia sẻ thông tin
..............................................................................
Mr. Sỹ - Chuyên viên tư vấn giải pháp hội nghị truyền hình cho các doanh nghiệp
Click để xem chi tiết:
camera conference | oneking