W tym artykule nauczymy Cię o systemach wbudowanych, ich komponentach i zastosowaniach. Znajdziesz szczegółowe objaśnienia obwodów wbudowanych, procesów i środowisk, a także przykłady systemów wbudowanych z różnych dziedzin.
Co to jest system wbudowany?
System wbudowany to wyspecjalizowany system komputerowy, który wykonuje dedykowane funkcje lub zadania w ramach większego systemu mechanicznego lub elektrycznego. W przeciwieństwie do komputerów ogólnego przeznaczenia, na których można uruchamiać różne aplikacje, systemy wbudowane są zaprojektowane tak, aby efektywnie wykonywać określone operacje. Składają się ze sprzętu i oprogramowania, które współpracują ze sobą w celu osiągnięcia zamierzonej funkcjonalności.
Systemy wbudowane można znaleźć w wielu urządzeniach i zastosowaniach, od sprzętu gospodarstwa domowego po maszyny przemysłowe. Często charakteryzują się ograniczeniami obliczeniowymi w czasie rzeczywistym, gdzie system musi reagować na dane wejściowe w określonych ramach czasowych, aby zapewnić prawidłowe działanie.
Co to jest system wbudowany i przykłady?
System wbudowany łączy w sobie sprzęt i oprogramowanie przeznaczone do konkretnego zastosowania. Systemy te integruje się z większymi urządzeniami w celu realizacji dedykowanych funkcji.
Przykłady systemów wbudowanych obejmują:
- Elektronika użytkowa: urządzenia takie jak kuchenki mikrofalowe, pralki i aparaty cyfrowe wykorzystują systemy wbudowane do sterowania funkcjami i poprawiania komfortu użytkowania.
- Systemy samochodowe: nowoczesne pojazdy wykorzystują systemy wbudowane obsługujące takie funkcje, jak sterowanie silnikiem, systemy bezpieczeństwa (takie jak poduszki powietrzne) i systemy informacyjno-rozrywkowe.
- Urządzenia medyczne: systemy wbudowane stanowią integralną część sprzętu medycznego, takiego jak monitory tętna, aparaty do rezonansu magnetycznego i pompy insulinowe, gdzie krytyczna jest precyzyjna funkcjonalność.
- Automatyka przemysłowa: Roboty i maszyny w produkcji często wykorzystują systemy wbudowane do automatyzacji, monitorowania i sterowania.
Co to jest obwód wbudowany?
Obwód wbudowany odnosi się do obwodu elektronicznego zintegrowanego z systemem wbudowanym. Obwody te przeznaczone są do wykonywania określonych zadań związanych z ogólną funkcjonalnością systemu. Obwody wbudowane mogą obejmować mikrokontrolery, czujniki, siłowniki i inne komponenty, które współdziałają w celu przetwarzania danych i wykonywania poleceń.
Kluczowe cechy obwodów wbudowanych obejmują:
- Projekt dostosowany do konkretnych zadań: Obwody wbudowane są dostosowane do wykonywania dedykowanych funkcji, co często skutkuje optymalizacją wydajności i efektywności.
- Integracja z oprogramowaniem: Ściśle współpracują z wbudowanym oprogramowaniem w celu wykonywania określonych zadań, co czyni je integralną częścią ogólnego działania systemu.
- Efektywność energetyczna: Obwody wbudowane są często projektowane tak, aby minimalizować zużycie energii, co ma kluczowe znaczenie w urządzeniach zasilanych bateryjnie.
Co to jest proces osadzony?
Proces osadzony odnosi się do sekwencji operacji i działań zachodzących w systemie wbudowanym w celu osiągnięcia jego zamierzonej funkcjonalności. Obejmuje to wykonanie wbudowanego oprogramowania, przetwarzanie danych i interakcję z komponentami sprzętowymi.
Kluczowe aspekty procesu wbudowanego obejmują:
- Operacje w czasie rzeczywistym: Wiele wbudowanych procesów wymaga reakcji w czasie rzeczywistym na bodźce zewnętrzne, zapewniając terminową realizację zadań.
- Pętle sterujące: Procesy wbudowane często obejmują pętle sterujące, które stale monitorują dane wejściowe, przetwarzają je i odpowiednio dostosowują dane wyjściowe.
- Interakcja ze sprzętem: Wbudowany proces zazwyczaj obejmuje komunikację z różnymi komponentami sprzętowymi, w tym czujnikami i elementami wykonawczymi, w celu wykonywania żądanych funkcji.
Co to jest środowisko osadzone?
Środowisko osadzone odnosi się do specyficznych warunków i kontekstu, w którym działa system wbudowany. Obejmuje to środowisko fizyczne, system operacyjny i platformę sprzętową obsługującą wbudowaną aplikację.
Charakterystyka środowiska osadzonego obejmuje:
- Ograniczenia sprzętowe: systemy wbudowane często działają z ograniczonymi zasobami, takimi jak pamięć i moc obliczeniowa, które wpływają na projekt i wdrożenie systemu.
- System operacyjny: Niektóre systemy wbudowane działają na wyspecjalizowanych systemach operacyjnych zaprojektowanych do przetwarzania w czasie rzeczywistym, podczas gdy inne mogą korzystać z programowania typu bare-metal bez systemu operacyjnego.
- Interakcja z systemami zewnętrznymi: Środowisko wbudowane może obejmować współpracę z urządzeniami zewnętrznymi lub sieciami, co może mieć wpływ na funkcjonalność i wydajność systemu.
Wierzymy, że ten artykuł pomoże Ci zrozumieć podstawowe pojęcia dotyczące systemów wbudowanych, ich komponentów i zastosowań. Dzięki zrozumieniu tych pojęć można lepiej docenić rolę, jaką odgrywają systemy wbudowane w nowoczesnych technologiach i ich znaczenie w różnych gałęziach przemysłu.
