ระบบฝังตัวเป็นระบบคอมพิวเตอร์ประเภทหนึ่งที่ออกแบบมาเพื่อทำงานหลายอย่างเช่นเข้าถึงประมวลผลจัดเก็บและควบคุมข้อมูลในระบบที่ใช้อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ระบบฝังตัว เป็นการรวมกันของฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์โดยที่ซอฟต์แวร์มักเรียกว่าเฟิร์มแวร์ที่ฝังอยู่ในฮาร์ดแวร์ ลักษณะที่สำคัญที่สุดอย่างหนึ่งของระบบเหล่านี้คือให้ o / p ภายในเวลาที่กำหนด ระบบฝังตัวรองรับเพื่อให้การทำงานสมบูรณ์แบบและสะดวกยิ่งขึ้น ดังนั้นเราจึงมักใช้ระบบฝังตัวในอุปกรณ์ที่เรียบง่ายและซับซ้อนเช่นกัน การใช้งานระบบฝังตัวส่วนใหญ่เกี่ยวข้องกับชีวิตจริงของเราสำหรับอุปกรณ์ต่างๆเช่นไมโครเวฟเครื่องคิดเลขรีโมทคอนโทรลของทีวีระบบรักษาความปลอดภัยในบ้านและระบบควบคุมการจราจรในบริเวณใกล้เคียงเป็นต้นโปรดไปที่ลิงก์ด้านล่างนี้ บล็อกไดอะแกรมพื้นฐานระบบฝังตัวประเภทและแอปพลิเคชัน .
ระบบฝังตัว
พื้นฐานระบบฝังตัว
พื้นฐานของระบบฝังตัวคือการรวมกันของฮาร์ดแวร์ระบบฝังตัวและซอฟต์แวร์ระบบฝังตัว
แผนภาพบล็อกระบบฝังตัว
ฮาร์ดแวร์ระบบฝังตัว
ระบบฝังตัวใช้แพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์เพื่อดำเนินการ ฮาร์ดแวร์ของระบบฝังตัวถูกประกอบด้วย ไมโครโปรเซสเซอร์ / ไมโครคอนโทรลเลอร์ . มีองค์ประกอบเช่นอินเทอร์เฟซอินพุต / เอาต์พุตหน่วยความจำส่วนติดต่อผู้ใช้และหน่วยแสดงผล โดยทั่วไประบบฝังตัวจะประกอบด้วยสิ่งต่อไปนี้
- พาวเวอร์ซัพพลาย
- หน่วยความจำ
- โปรเซสเซอร์
- ตัวจับเวลา
- วงจรเอาท์พุต / เอาท์พุต
- พอร์ตสื่อสารแบบอนุกรม
- SASC (วงจรเฉพาะแอปพลิเคชันระบบ)
ซอฟต์แวร์ระบบฝังตัว
มีการเขียนซอฟต์แวร์ของระบบฝังตัว เพื่อเรียกใช้ฟังก์ชันเฉพาะ โดยปกติจะเขียนในการตั้งค่าระดับสูงแล้วรวบรวมลงเพื่อเสนอรหัสที่สามารถติดอยู่ภายในหน่วยความจำที่ไม่ลบเลือนในฮาร์ดแวร์ ซอฟต์แวร์ระบบฝังตัวมีวัตถุประสงค์เพื่อรักษาขอบเขตสามข้อต่อไปนี้
- ความสะดวกของหน่วยความจำระบบ
- ความเร็วของโปรเซสเซอร์ที่สะดวกสบาย
- เมื่อระบบฝังตัวทำงานอย่างต่อเนื่องมีความจำเป็นที่จะต้อง จำกัด การกระจายพลังงานสำหรับการดำเนินการเช่นวิ่งหยุดและปลุก
RTOS (ระบบปฏิบัติการแบบเรียลไทม์)
ระบบที่จำเป็นในการทำงานให้เสร็จและส่งบริการตรงเวลามีเพียงระบบเดียวเท่านั้นที่กล่าวได้ว่าเป็น ระบบปฏิบัติการแบบเรียลไทม์ . RTOS ควบคุมแอพพลิเคชั่นซอฟต์แวร์และติดตั้งอุปกรณ์เพื่อให้โปรเซสเซอร์ทำงาน รับผิดชอบในการจัดการทรัพยากรฮาร์ดแวร์ต่างๆของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลและโฮสต์แอปพลิเคชันที่ทำงานบนพีซี
ระบบปฏิบัติการนี้ได้รับการออกแบบมาเป็นพิเศษเพื่อเรียกใช้แอพพลิเคชั่นต่างๆโดยมีเวลาที่แน่นอนและมีความสม่ำเสมอจำนวนมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่งสิ่งนี้อาจมีความสำคัญในระบบการวัดและระบบอัตโนมัติในอุตสาหกรรมที่ความล่าช้าของโปรแกรมอาจทำให้เกิดอันตรายด้านความปลอดภัย
หน่วยความจำและโปรเซสเซอร์
โปรเซสเซอร์ชนิดต่างๆที่ใช้ในระบบฝังตัว ได้แก่ Digital Signal Processor (DSP) ไมโครโปรเซสเซอร์ โปรเซสเซอร์ RISC , ไมโครคอนโทรลเลอร์, โปรเซสเซอร์ ASSP, โปรเซสเซอร์ ASIP และโปรเซสเซอร์ ARM ความทรงจำประเภทต่างๆของระบบฝังตัวมีให้ในแผนภูมิด้านล่าง
หน่วยความจำ
ลักษณะของระบบฝังตัว
- โดยทั่วไประบบฝังตัวจะเรียกใช้การดำเนินการเฉพาะและดำเนินการที่คล้ายกันอย่างต่อเนื่อง ตัวอย่างเช่นเพจเจอร์ทำหน้าที่เป็นเพจเจอร์อยู่ตลอดเวลา
- ระบบคอมพิวเตอร์ทั้งหมดมีข้อ จำกัด เกี่ยวกับเมตริกการออกแบบ แต่อาจมีข้อ จำกัด เป็นพิเศษ เมตริกการออกแบบคือการวัดคุณสมบัติการดำเนินการเช่นขนาดพลังงานต้นทุนและประสิทธิภาพ
- ต้องทำงานได้เร็วพอและใช้พลังงานน้อยลงเพื่อยืดอายุแบตเตอรี่
- ระบบฝังตัวหลายระบบควรตอบสนองต่อการเปลี่ยนแปลงในระบบอย่างต่อเนื่องและคำนวณผลลัพธ์เฉพาะแบบเรียลไทม์โดยไม่ชักช้า ตัวอย่างเช่นระบบควบคุมความเร็วรถจะแสดงและตอบสนองต่อเซ็นเซอร์ความเร็วและเบรกอย่างต่อเนื่อง ต้องคำนวณความเร่ง / การลดความเร่งบ่อยครั้งในระยะเวลาที่ จำกัด การคำนวณที่ล่าช้าอาจส่งผลให้การควบคุมรถลดลง
- ต้องขึ้นอยู่กับไมโครคอนโทรลเลอร์หรือไมโครโปรเซสเซอร์
- ต้องใช้หน่วยความจำเนื่องจากซอฟต์แวร์มักจะใส่ ROM ไม่จำเป็นต้องมีความทรงจำรองในพีซี
- ต้องมีอุปกรณ์ต่อพ่วงที่เชื่อมต่อเพื่อเชื่อมต่ออุปกรณ์อินพุตและเอาต์พุต
- ระบบฝังตัวถูกสร้างขึ้นด้วยฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่ฮาร์ดแวร์ใช้เพื่อความปลอดภัยและประสิทธิภาพและซอฟต์แวร์ใช้เพื่อความยืดหยุ่นและคุณสมบัติที่มากขึ้น
แอปพลิเคชันระบบฝังตัว
แอปพลิเคชันพื้นฐานของระบบฝังตัว ได้แก่ สมาร์ทการ์ดเครือข่ายคอมพิวเตอร์ดาวเทียมโทรคมนาคมอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัลขีปนาวุธเป็นต้น
แอปพลิเคชันระบบฝังตัว
- ระบบฝังตัวในรถยนต์รวมถึงการควบคุมมอเตอร์ระบบควบคุมความเร็วคงที่ความปลอดภัยของร่างกายความปลอดภัยของเครื่องยนต์หุ่นยนต์ในสายการประกอบมัลติมีเดียในรถยนต์ความบันเทิงในรถยนต์การเข้าถึง E-com โทรศัพท์มือถือเป็นต้น
- ระบบฝังตัวในการสื่อสารโทรคมนาคม ได้แก่ ระบบเครือข่ายคอมพิวเตอร์เคลื่อนที่และการสื่อสารไร้สายเป็นต้น
- ระบบฝังตัวในสมาร์ทการ์ด รวมถึงระบบธนาคารโทรศัพท์และระบบรักษาความปลอดภัย
- ระบบฝังตัวในดาวเทียมและขีปนาวุธรวมถึงการป้องกันการสื่อสารและการบินและอวกาศ
- ระบบฝังตัวในเครือข่ายคอมพิวเตอร์และอุปกรณ์ต่อพ่วง ได้แก่ การประมวลผลภาพระบบเครือข่ายเครื่องพิมพ์การ์ดเครือข่ายจอภาพและจอแสดงผล
- ระบบฝังตัวในอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัล ได้แก่ กล่องรับสัญญาณดีวีดีทีวีความละเอียดสูงและกล้องดิจิทัล
ดังนั้นนี่คือข้อมูลพื้นฐานเกี่ยวกับพื้นฐานของระบบฝังตัวและแอปพลิเคชัน เราทุกคนทราบดีว่าระบบฝังตัวเป็นระบบที่ยอดเยี่ยมมากซึ่งมีบทบาทสำคัญในการใช้งานหลายประเภทเช่นอุปกรณ์เครื่องมือวัดทางอุตสาหกรรมเป็นต้นนอกจากนี้ข้อสงสัยใด ๆ เกี่ยวกับแนวคิดนี้หรือ เพื่อใช้โครงการระบบฝังตัว โปรดแสดงความคิดเห็นข้อเสนอแนะและความคิดเห็นของคุณในส่วนความคิดเห็นด้านล่าง นี่คือคำถามสำหรับคุณระบบฝังตัวประเภทต่างๆที่มีอยู่ในตลาดมีอะไรบ้าง?
