Un sistema incrustat és un tipus de sistema informàtic dissenyat principalment per realitzar diverses tasques com accedir, processar, emmagatzemar i també controlar les dades en diversos sistemes basats en electrònica. Sistemes incrustats són una combinació de maquinari i programari on el programari normalment es coneix com a firmware que està incrustat al maquinari. Una de les seves característiques més importants d’aquests sistemes és que proporciona l’o / p dins dels límits de temps. Suport de sistemes incrustats per fer el treball més perfecte i còmode. Per tant, també fem servir sistemes incrustats en dispositius senzills i complexos. Les aplicacions dels sistemes incrustats impliquen principalment en la nostra vida real diversos dispositius com ara microones, calculadores, control remot de TV, sistemes de seguretat domèstica i control de trànsit veïnal, etc. Esquema de blocs, tipus i aplicacions bàsics del sistema incrustat .
Sistema incrustat
Conceptes bàsics del sistema incrustat
Els conceptes bàsics del sistema incrustat són la combinació de maquinari del sistema incrustat i programari del sistema incrustat.
Diagrama de blocs del sistema incrustat
Maquinari del sistema incrustat
Un sistema incrustat utilitza una plataforma de maquinari per realitzar l'operació. El maquinari del sistema incrustat es combina amb un microprocessador / microcontrolador . Té elements com ara interfícies d'entrada / sortida, memòria, interfície d'usuari i la unitat de visualització. En general, un sistema incrustat comprèn els següents
- Font d'alimentació
- Memòria
- Processador
- Temporitzadors
- Circuits de sortida / sortida
- Ports de comunicació en sèrie
- SASC (circuits específics de l'aplicació del sistema)
Programari del sistema incrustat
El s'escriu el programari d'un sistema incrustat per executar una funció particular. Normalment s’escriu en una configuració d’alt nivell i després es compila per oferir un codi que es pot enganxar dins d’una memòria no volàtil del maquinari. Un programari de sistema incrustat està pensat per tenir en compte els tres límits següents
- Comoditat de la memòria del sistema
- Comoditat de la velocitat del processador
- Quan el sistema incrustat funciona constantment, cal limitar la dissipació d'energia per a accions com córrer, aturar-se i despertar-se.
RTOS (sistema operatiu en temps real)
Un sistema que és essencial per acabar la seva tasca i enviar el seu servei a temps, aleshores només es deia que ho era un sistema operatiu en temps real . RTOS controla el programari de l'aplicació i proporciona un dispositiu que permet executar el processador. S’encarrega de gestionar els diferents recursos de maquinari d’un ordinador personal i també d’allotjar aplicacions que s’executen al PC.
Aquest sistema operatiu està especialment dissenyat per executar diverses aplicacions amb un temps exacte i una gran quantitat de consistència. Particularment, això pot ser significatiu en sistemes de mesura i automatització industrial on un retard d’un programa pot causar un perill per a la seguretat.
Memòria i processadors
Els diferents tipus de processadors que s’utilitzen en un sistema incrustat inclouen el processador de senyal digital (DSP), el microprocessador, RISC processor , microcontrolador, processador ASSP, processador ASIP i processador ARM. Els diferents tipus de memòries d’un sistema incrustat es donen al gràfic següent.
Memòria
Característiques del sistema incrustat
- Generalment, un sistema incrustat executa una operació concreta i fa el mateix contínuament. Per exemple: un localitzador funciona constantment com un localitzador.
- Tots els sistemes informàtics tenen limitacions en les mètriques de disseny, però poden ser especialment ajustades. La mètrica de disseny és una mesura de característiques d’execució com la mida, la potència, el cost i també el rendiment.
- Ha de funcionar prou ràpidament i consumir menys energia per augmentar la durada de la bateria.
- Diversos sistemes incrustats haurien de reaccionar constantment als canvis del sistema i també calcular resultats particulars en temps real sense demora. Per exemple, un controlador de creuer de cotxe que mostra contínuament i respon als sensors de velocitat i fre. Ha de calcular l’acceleració / desacceleració amb freqüència en un temps limitat que un càlcul retardat pot tenir com a conseqüència un descens per controlar el cotxe.
- Ha de basar-se en un microcontrolador o basat en microprocessador.
- Ha de requerir una memòria, ja que el seu programari sol inserir-lo a la ROM. No requereix cap memòria secundària al PC.
- Ha de necessitar perifèrics connectats per connectar dispositius d’entrada i sortida.
- Un sistema incrustat està integrat amb maquinari i programari, on s’utilitza per protegir-ne el rendiment i fer servir el programari per obtenir més flexibilitat i funcions.
Aplicacions del sistema incrustat
Les aplicacions bàsiques d’un sistema incrustat inclouen targetes intel·ligents, xarxes d’ordinadors, satèl·lits, telecomunicacions, electrònica digital de consum, míssils, etc.
Aplicacions del sistema incrustat
- Els sistemes incrustats en automòbils inclouen control de motor, control de velocitat, seguretat corporal, seguretat del motor, robòtica en una línia de muntatge, multimèdia per a cotxes, entreteniment per a cotxes, accés a E-com, mòbils, etc.
- Els sistemes incrustats a les telecomunicacions inclouen xarxes, informàtica mòbil i comunicacions sense fils, etc.
- Sistemes incrustats en targetes intel·ligents inclouen sistemes bancaris, telefònics i de seguretat.
- Els sistemes incrustats en satèl·lits i míssils inclouen defensa, comunicació i aeroespacial
- Els sistemes incrustats en xarxes i perifèrics informàtics inclouen processament d’imatges, sistemes de xarxa, impressores, targetes de xarxa, monitors i pantalles
- Els sistemes incrustats en electrònica de consum digital inclouen descodificadors, DVD, televisors d'alta definició i càmeres digitals
Per tant, tot això tracta dels conceptes bàsics de les aplicacions bàsiques del sistema incrustat. Tots sabem que els sistemes incrustats són sistemes extremadament fabulosos que tenen un paper vital en moltes aplicacions com ara equips, instrumentació industrial, etc. A més, qualsevol dubte sobre aquest concepte o per implementar projectes de sistemes incrustats , si us plau, doneu els vostres comentaris, suggeriments i comentaris a la secció de comentaris a continuació. Aquí teniu una pregunta, quins són els diferents tipus de sistemes incrustats disponibles al mercat?
