組み込みシステムとアプリケーションの基礎

組み込みシステムは、主にさまざまな電子機器ベースのシステムのデータへのアクセス、処理、保存、および制御などのいくつかのタスクを実行するように設計されたコンピュータシステムの一種です。 組み込みシステム ハードウェアとソフトウェアの組み合わせであり、ソフトウェアは通常、ハードウェアに組み込まれているファームウェアとして知られています。これらのシステムの最も重要な特性の1つは、制限時間内にo / pを提供することです。組み込みシステムは、作業をより完璧で便利にするためにサポートされています。そのため、単純なデバイスや複雑なデバイスでも組み込みシステムを頻繁に使用しています。組み込みシステムのアプリケーションは、主に、電子レンジ、電卓、テレビのリモコン、ホームセキュリティ、近隣の交通管制システムなど、いくつかのデバイスの実際の生活に関係しています。以下のリンクをたどってください。 組み込みシステムの基本ブロック図、タイプ、およびアプリケーション 。

組み込みシステム

組み込みシステムの基本

組み込みシステムの基本は、組み込みシステムハードウェアと組み込みシステムソフトウェアの組み合わせです。

組み込みシステムのブロック図

組み込みシステムハードウェア

組み込みシステムは、ハードウェアプラットフォームを使用して操作を実行します。組み込みシステムのハードウェアは マイクロプロセッサ/マイクロコントローラ 。入出力インターフェース、メモリー、ユーザーインターフェース、ディスプレイユニットなどの要素があります。一般的に、組み込みシステムは以下で構成されます

• 電源
• 記憶
• プロセッサー
• タイマー
• 出力/出力回路
• シリアル通信ポート
• SASC（システム特定用途向け回路）

組み込みシステムソフトウェア

ザ・ 組み込みシステムのソフトウェアが書かれている 特定の機能を実行します。通常、高レベルのセットアップで記述されてからコンパイルされ、ハードウェアの不揮発性メモリ内にスタックできるコードを提供します。組み込みシステムソフトウェアは、次の3つの制限を考慮に入れることを目的としています。

• システムメモリの利便性
• プロセッサの速度の利便性
• 組み込みシステムが常に稼働している場合、実行、停止、ウェイクアップなどのアクションの消費電力を制限する必要があります。

RTOS（リアルタイムオペレーティングシステム）

そのタスクを完了し、時間通りにサービスを送信するために不可欠なシステム、そしてそれだけが リアルタイムオペレーティングシステム 。 RTOSは、アプリケーションソフトウェアを制御し、プロセッサの実行を可能にするデバイスを提供します。パーソナルコンピュータのさまざまなハードウェアリソースを管理し、PC上で実行されるアプリケーションをホストします。

このオペレーティングシステムは、正確なタイミングと大量の一貫性でさまざまなアプリケーションを実行するように特別に設計されています。特に、これは、プログラムの遅延が安全上の問題を引き起こす可能性がある測定および産業オートメーションシステムで重要になる可能性があります。

メモリとプロセッサ

組み込みシステムで使用されるさまざまな種類のプロセッサには、デジタルシグナルプロセッサ（DSP）、マイクロプロセッサ、 RISCプロセッサ 、マイクロコントローラ、ASSPプロセッサ、ASIPプロセッサ、およびARMプロセッサ。組み込みシステムのさまざまなタイプのメモリを下のグラフに示します。

記憶

組み込みシステムの特性

• 一般に、組み込みシステムは特定の操作を実行し、同様の操作を継続的に実行します。例：ポケットベルは常にポケットベルとして機能しています。
• すべてのコンピューティングシステムには設計メトリックに制限がありますが、それらは特に厳しい場合があります。設計メトリックは、サイズ、電力、コスト、パフォーマンスなどの実行機能の尺度です。
• バッテリーの寿命を延ばすには、十分な速度で動作し、消費電力を少なくする必要があります。
• いくつかの組み込みシステムは、システムの変化に絶えず反応し、特定の結果を遅滞なくリアルタイムで計算する必要があります。たとえば、カークルーズコントローラーは、速度センサーとブレーキセンサーを継続的に表示して応答します。限られた時間内に頻繁に加速/減速を計算する必要があります。計算が遅れると、車を制御できなくなります。
• マイクロコントローラまたはマイクロプロセッサベースである必要があります。
• そのソフトウェアは一般的にROMに挿入されるため、メモリが必要です。 PCにセカンダリメモリは必要ありません。
• 入力デバイスと出力デバイスを接続するには、接続された周辺機器が必要です。
• 組み込みシステムにはハードウェアとソフトウェアが組み込まれており、ハードウェアはセキュリティとパフォーマンスに使用され、ソフトウェアは柔軟性と機能の向上に使用されます。

組み込みシステムアプリケーション

組み込みシステムの基本のアプリケーションには、スマートカード、コンピューターネットワーキング、衛星、通信、デジタル家電、ミサイルなどが含まれます。

組み込みシステムアプリケーション

• 自動車に組み込まれているシステムには、モーター制御、クルーズコントロール、ボディセーフティ、エンジンセーフティ、組立ラインでのロボット工学、カーマルチメディア、カーエンターテインメント、E-comアクセス、モバイルなどがあります。
• 電気通信の組み込みシステムには、ネットワーキング、モバイルコンピューティング、ワイヤレス通信などが含まれます。
• スマートカードに組み込まれたシステム 銀行、電話、セキュリティシステムが含まれます。
• 衛星やミサイルの組み込みシステムには、防衛、通信、航空宇宙が含まれます
• コンピュータネットワークおよび周辺機器の組み込みシステムには、画像処理、ネットワークシステム、プリンタ、ネットワークカード、モニター、およびディスプレイが含まれます。
• デジタル家庭用電化製品の組み込みシステムには、セットトップボックス、DVD、高解像度TV、デジタルカメラが含まれます

したがって、これはすべて、組み込みシステムの基本とアプリケーションの基本に関するものです。組み込みシステムは、機器や産業用計装などの多くのアプリケーションで重要な役割を果たす非常に優れたシステムであることは誰もが知っています。さらに、この概念に関する疑問や 組み込みシステムプロジェクトを実装する 、以下のコメントセクションにフィードバック、提案、コメントを記入してください。ここにあなたへの質問があります、市場で利用可能な組み込みシステムの異なるタイプは何ですか？