Sistem je razporeditev več enot, sestavljenih skupaj, da delujejo v skladu z danimi navodili. Vdelani sistem je kombinacija strojne in programske opreme, ki opravi določeno nalogo v določenem obdobju (kar pomeni, da mora opraviti samo eno določeno nalogo, kot je pralni stroj). Glavna prednost uporabe vdelanega sistema v aplikaciji je ta, da lahko zmanjša velikost in stroške ter izboljša zanesljivost in učinkovitost naloge. Ta članek pregleduje vdelane jezike programske opreme, vdelani sistem programiranje in njihove funkcije.
Komponente vgrajenih sistemov
Sledijo sestavni deli vdelanih sistemov
- Vdelana strojna oprema: Mikrokrmilnik je srce vgrajenega sistema, kjer je več zunanjih naprav za komunikacijo povezano z vgrajeno strojno opremo.
- Vdelani RTO: Vgrajeni operacijski sistem v realnem času se uporablja za izvajanje vseh zapletenih operacij.
- Gonilniki naprav: Deluje kot most med operacijskimi sistemi in zunanjimi napravami.
- Komunikacijski skladi: Uporablja se za komunikacijo z zunanjimi napravami.
- Vdelane aplikacije: Izvaja vnaprej določeno funkcijo vdelane naprave.
Vgrajene sistemske komponente
Vdelana programska oprema
Vdelana programska oprema ali vgrajeni sistemski program je računalniška programska oprema, ki se uporablja za nadzor naprav z zagotavljanjem sklopa navodil. Imenuje se tudi kot vdelana programska oprema, različne naprave z različnimi funkcionalnostmi je mogoče programirati z uporabo vdelane programske opreme, tako da se ohranijo omejitve načrtovanja (kot so omejitve odzivnega časa, strogi roki in obdelani podatki) in shranijo končne podatke v spomin (Ram / Rom).
Programsko opremo nadzoruje ali sproža strojni vmesnik. Vdelana programska oprema je vgrajena v vso elektroniko, kot so avtomobili, telefoni, roboti, varnostni sistemi , itd., ki ga je enostavno zagnati na 8-bitni različici mikrokrmilnik z uporabo pomnilnika do nekaj KB. Pomaga pri obdelavi zapletenih operacij in določa natančen računski okvir.
Programski jeziki za vgrajeni sistem
Vdelana programska oprema uporablja operacijski sistem, ki je operacijski sistem v realnem času, ki hkrati izvaja več nalog. Vdelani programi se programirajo z uporabo v C / C ++ , Phyton in Java Scripts jeziki in se obdelujejo v operacijskih sistemih, kot so OS Linux , VxWorks , Fusion RTOS, Nucleus RTOS, mikro C / OS, OSE itd. Izbor programskega jezika ima ključno vlogo pri razvoju vdelane programske opreme, ki temelji na nekaterih dejavnikih, kot je prikazano spodaj,
- Velikost : Količina pomnilnika, ki ga potrebuje program, igra pomembno vlogo, saj imajo vgrajeni procesorji (mikrokrmilniki) določeno količino ROM-a (samo za branje pomnilnika) glede na njegovo uporabo.
- Hitrost : Hitrost izvajanja programa mora biti hitra
- Prenosljivost: Z enim programom je mogoče sestaviti različne procesorje.
- Izvajanje je težko
- Vzdrževanje je težko.
Programiranje vdelanega sistema v montažnem jeziku
Programiranje vdelanega sistema v montažni jezik (vhod) in pretvorba v strojni jezik (izhod) z uporabo sestavljavca je mogoče razložiti z naslednjim primerom, kjer izvedemo seštevanje dveh številk z uporabo dveh speratnih registrov in rezultat shranimo v izhodni register.
Vhod
TUKAJ: MOV R0, # 01H
MOV # 1, # 02H
MOV A, R0
DODAJ A, R1
MOV P0, A
PREPROSTO TUKAJ
Izhod
Naslov Opcode Operand
0000 78 01
0002 79 02
0004 E8 -
0005 29 -
0006 F5 80
0008 80 00
Montažna koda se uporablja za razvoj učinkovite kode glede velikosti in hitrosti. Razvoj večje kode v montažnem jeziku postane težaven, kar lahko privede do višjih stroškov razvoja programske opreme in prenosljivosti kode ni. Za premagovanje te pomanjkljivosti torej uporabljamo jezik na visoki ravni, kot je vdelani C .
O C, C ++, Java in Embedded C
C Programiranje
Jezik C je strukturno usmerjen jezik, ki ga je razvil Dennis Ritchie. Z enostavnim prevajalnikom zagotavlja manj dostopa do pomnilnika in podatke učinkovito podaja v skladu z navodili stroja. Uporabljajo se v širokem razponu od vgrajenih sistemov do superračunalnikov.
Vdelani C
Embedded C je razširitev jezika C, ki se uporablja za razvoj vdelanega sistema. Sintaksa je podobna jeziku C (na primer glavna funkcija, izjava o funkcijah, izjava o tipih podatkov, zanke itd.). Glavna razlika med vdelanim C in standardnim jezikom C so vhodno-izhodno naslavljanje strojne opreme, operacije s fiksno točko in obdelava naslovnih prostorov.
Uporaba C v vdelanem sistemu zaradi naslednjih prednosti
- Program je majhen in enostaven za učenje, razumevanje in odpravljanje napak.
- Vsi prevajalniki C so združljivi z vsemi vgrajenimi napravami
- Je neodvisen od procesorja (torej ni specifičen za določen mikroprocesor ali mikrokrmilnik).
- Jezik C uporablja kombinacijo montažnega jezika in lastnosti jezika na visoki ravni
- Je dokaj učinkovit, zanesljivejši, prilagodljivejši, bolj prenosljiv med različnimi platformami.
- Programe, razvite v jeziku C, je lažje razumeti, odpraviti napake in vzdrževati.
V primerjavi z drugimi jeziki na visoki ravni C ponuja večjo prilagodljivost, ker je sorazmerno majhen jezik, usmerjen v strukturo, in podpira bitni nizki nivo podatkovne manipulacije .
C ++
Objektno usmerjen jezik, kot je C ++, ni neobvezen za razvoj učinkovitega programa v okoljih za omejevanje raziskav, kot so vdelane naprave. Navidezne funkcije in upravljanje izjem C ++ so nekatere posebne značilnosti, ki niso učinkovite v smislu prostora in hitrosti sistema.
JAVA
Vdelani sistem je mogoče programirati v jeziku JAVA z uporabo navideznega stroja JAVA (JVM), ki dostopa do veliko virov. Priljubljena je predvsem v vrhunskih aplikacijah (na primer mobilnih telefonih) in ponuja prenosljivost med sistemi za obdelavo aplikacij. Ni zaželen za manjše vdelane naprave.
Arhitektura in primeri vgrajenega programiranja C
Vgrajeno programsko arhitekturo C lahko razumemo s primerom uporabe 8051 mikrokrmilniki , kjer je njegova funkcija utripati LED žarnico, ki je priključena na PORT1 krmilnika, uporabljeni prevajalnik pa je Keil C Compiler. Sledi koda za LED utripajte.
#include // direktiva predprocesorja
Void delay (int) // funkcija zakasnitve
Void main (void) // Glavna funkcija
{
P1 = 0x00 // port1 je izklopljen, zato je LED ugasnjen in shranjen v reg51.h
while (1) // zanka neskončnosti
{
P1 = OxFF //// port1 sveti, zato LED sveti
delay (1000) // dodelitev zamude
P1 = 0X00 // vrata1 izključena
zamuda (1000)
}
}
Void delay (int d) // dodelitev funkcije zakasnitve
{
unsigned int i = 0 // spremenljivke, dodeljene lokalno
za (d> 0 d-)
{
za (i = 250 i> 0i–)
za (i = 248 i> 0i–)
}
}
Prednosti
Sledijo prednosti vdelane programske opreme
- Nalaganje podatkov je hitrejše
- Stroški so nizki
- Izkoristi manj virov.
Slabosti
Sledijo slabosti vdelane programske opreme
- Nadgradnja je zapletena
- Če pride do kakršnih koli težav, je treba ponastaviti vsakič
- Prilagodljivost za majhne vrednosti je težka.
Aplikacije
Sledijo aplikacije vdelane programske opreme
- Bančništvo
- Avtomobili
- Gospodinjski aparati
- Avto
- Rakete itd.
Pogosta vprašanja
1). Kaj je vdelana programska oprema?
Vdelana programska oprema ali vgrajeni sistemski program je računalniška programska oprema, ki se uporablja za nadzor naprav z zagotavljanjem navodil.
2). Kateri programi se uporabljajo v programski opremi Embedded system?
Vgrajeni sistemski programi so programirani v C ali C ++, Phyton in Java Scripts.
3). Kakšna je razlika med vgrajenimi sistemi in običajnim sistemom?
Vdelani sistem je kombinacija strojne in programske opreme, kjer je zasnovan za določen namen. Procesi se obdelajo zaporedno. Medtem ko je običajni procesor operacijski sistem RTO v realnem času, je potreben tam, kjer obstaja potreba po vzporednem izvajanju.
4). Katere so različne vrste vgrajenih sistemov?
Vgrajeni sistemi so razdeljeni v dve kategoriji
- Glede na zmogljivost in funkcionalne zahteve so nadalje razvrščeni kot sprotni, samostojni, omrežni in mobilni.
- Glede na zmogljivost mikrokrmilnika so nadalje razvrščeni med majhne, srednje in zahtevne lestvice
5). Glavne aplikacije vdelanega sistema
Glavne aplikacije vdelanega sistema so
- Pralni stroj
- Digitalni fotoaparati
- Predvajalnik glasbe itd.
Vdelani sistem je kombinacija strojne in programske opreme. Kje za vdelane programe so programirani v C ali C ++, Phyton in Java Scripts. Delujejo v OS Linux, mikro C / OS, QNX itd. Jezik C je osnovni jezik za pisanje vdelanih kod programske opreme. To je torej pregled vdelane programske opreme in njene arhitekture, razložene s pomočjo programa.
