Järjestelmä on useiden yksiköiden järjestely, joka on koottu toimimaan annettujen ohjeiden mukaisesti. Sulautettu järjestelmä on sekä laitteiston että ohjelmiston yhdistelmä, joka suorittaa tietyn tehtävän määrätyn ajanjakson aikana (mikä tarkoittaa, että sen tulisi suorittaa vain yksi tietty tehtävä kuten pesukone). Sulautetun järjestelmän käytön etuna sovelluksessa on, että se voi minimoida koon ja kustannukset sekä parantaa tehtävän luotettavuutta ja tehokkuutta. Tässä artikkelissa on yleiskatsaus sulautettujen ohjelmistojen kielistä ja sulautetusta järjestelmästä ohjelmointi ja niiden toiminnot.

Sulautettujen järjestelmien komponentit

Seuraavat ovat sulautettujen järjestelmien komponentteja

Sulautettu laitteisto: Mikro-ohjain on sulautetun järjestelmän sydän, jossa useita oheislaitteita on liitetty sulautettuun laitteistoon viestintätarkoituksia varten.
Sulautetut RTO: t: Sulautettua reaaliaikaista käyttöjärjestelmää käytetään kaikkien monimutkaisten (ar-operaatioiden) suorittamiseen.
Laitteistoajurit: Se toimii siltana käyttöjärjestelmien ja oheislaitteiden välillä.
Viestintäpinot: Sitä käytetään viestintään ulkoisten laitteiden kanssa.
Sulautetut sovellukset: Se suorittaa sulautetun laitteen ennalta määritetyn toiminnon.

Sulautettujen järjestelmien komponentit

Sulautettu ohjelmisto

Sulautettu ohjelmisto tai sulautetun järjestelmän ohjelmointi on tietokoneohjelmisto, jota käytetään laitteiden ohjaamiseen antamalla joukko ohjeita. Sitä kutsutaan myös nimellä laiteohjelmisto, erilaisia laitteita, joilla on erilaisia toimintoja, voidaan ohjelmoida sulautettujen ohjelmistojen avulla ylläpitämällä suunnittelurajoituksia (kuten vasteaikarajoitukset, tiukat määräajat ja käsitellyt tiedot) ja tallentamalla lopulliset tiedot muisti (Ram / Rom).

“elektroniikkahankkeita insinööritieteen opiskelijoille ”

Ohjelmistoa ohjataan tai se käynnistetään koneliitännällä. Sulautettu ohjelmisto on sisäänrakennettu kaikkeen elektroniikkaan, kuten autoihin, puhelimiin, robotteihin, turvajärjestelmät , jne., joka on helppo ajaa 8-bittisellä mikro-ohjain muutaman kt: n muistin käyttö. Se auttaa monimutkaisten toimintojen käsittelyssä ja määrittää tarkan laskentakehyksen.

Sulautettujen järjestelmien ohjelmointikielet

Sulautettu ohjelmisto käyttää käyttöjärjestelmää, joka on reaaliaikainen käyttöjärjestelmä, joka suorittaa useita tehtäviä kerralla. Upotetut ohjelmat ohjelmoidaan käyttämällä C / C ++ , Phyton ja Java Scripts -kielet ja niitä käsitellään käyttöjärjestelmissä, kuten Linux-käyttöjärjestelmä , VxWorks , Fusion RTOS, Nucleus RTOS, micro C / OS, OSE jne. Ohjelmointikielen valinnalla on tärkeä rooli sulautettujen ohjelmistojen kehittämisessä, joka perustuu tiettyihin tekijöihin, kuten alla on esitetty,

Koko : Ohjelman tarvitsema muistin määrä on tärkeä rooli, koska sulautetuilla prosessoreilla (mikrokontrollereilla) on tietyn määrän ROM-muistia (vain luku) muistia sovelluksensa perusteella.
Nopeus : Ohjelman suorittamisen on oltava nopeaa
Siirrettävyys: Eri prosessorit voidaan koota yhdellä ohjelmalla.
Toteutus on vaikeaa
Huolto on vaikeaa.

Sulautetun järjestelmän ohjelmointi kokoonpanokielellä

Windowsissa olevan sulautetun järjestelmän ohjelmointi kokoonpanokieli (syöttö) ja muuntaminen konetason kieli (output) assemblerilla voidaan selittää käyttämällä seuraavaa esimerkkiä, jossa suoritamme kahden numeerisen lisäyksen käyttämällä kahta sperate-rekisteriä ja tallennamme tuloksen lähtörekisteriin.

Tulo

TÄSTÄ: MOV R0, # 01H

MOV # 1, # 02H

MOV A, R0

LISÄÄ A, R1

MOV P0, A

YKSINKERTAINEN TÄSTÄ

Tuotos

Osoite Opcode-operandi

0000 78 01
0002 79 02
0004 E8 -
0005 29 -
0006 F5 80
0008 80 00

Kokoonpanokoodia käytetään tehokkaan koodin kehittämiseen koon ja nopeuden suhteen. Suuremman koodin kehittäminen kokoonpanokielellä on vaikeaa, mikä voi johtaa korkeampiin ohjelmistokehityskustannuksiin ja koodin siirrettävyys puuttuu. Siksi tämän haitan voittamiseksi käytämme korkean tason kieltä, kuten upotettu C .

Tietoja C, C ++, Java ja Embedded C

C Ohjelmointi

C-kieli on rakenteellinen kieli, jonka on kehittänyt Dennis Ritchie. Se tarjoaa vähemmän muistin käyttöä yksinkertaisen kääntäjän avulla ja toimittaa tiedot tehokkaasti koneen ohjeiden mukaisesti. Niitä voidaan käyttää laajasti sulautetuista järjestelmistä supertietokoneisiin.

Upotettu C

Sulautettu C on C-kielen laajennus, jota käytetään sulautetun järjestelmän kehittämiseen. Syntaksi on samanlainen kuin C-kieli (kuten pääfunktio, toimintoilmoitus, tietotyyppien ilmoitus, silmukat jne.). Suurin ero sulautetun C- ja tavallisen C-kielen välillä ovat laitteiston panos-lähtö-osoitteet, kiinteän pisteen operaatiot ja osoitealueiden käsittely.

C: n käyttö sulautetussa järjestelmässä seuraavien etujen vuoksi

Se on pieni ja helppo oppia, ymmärtää ja korjata ohjelma.
Kaikki C-kääntäjät ovat yhteensopivia kaikkien upotettujen laitteiden kanssa
Se on prosessorista riippumaton (eli se ei ole spesifinen tietylle mikroprosessorille tai mikrokontrollerille).
C-kieli käyttää kokoonpanokielen ja korkean tason kielen ominaisuuksien yhdistelmää
Se on melko tehokas, luotettavampi, joustavampi, siirrettävämpi eri alustojen välillä.
C: ssä kehitetyt ohjelmat ovat helpommin ymmärrettävissä, virheenkorjauksessa ja ylläpidossa.

Verrattuna muihin korkean tason kieliin C tarjoaa enemmän joustavuutta, koska se on suhteellisen pieni rakenteellinen kieli ja tukee matalaa tasoa bittikohtaisesti tietojen manipulointi .

C ++

Kohdekielinen kieli, kuten C ++, ei ole valinnainen tehokkaan ohjelman kehittämiseksi tutkimusrajoitusten ympäristöissä, kuten sulautetuissa laitteissa. C ++: n virtuaalitoiminnot ja poikkeusten käsittely ovat joitain erityispiirteitä, jotka eivät ole tehokkaita järjestelmän tilan ja nopeuden suhteen.

JAVA

Sulautettu järjestelmä voidaan ohjelmoida JAVA-kielellä käyttämällä JAVA-virtuaalikonetta (JVM), joka käyttää paljon resursseja. Se löytää ensisijaisesti käyttöä huippuluokan sovelluksissa (kuten matkapuhelimissa) ja tarjoaa siirrettävyyden järjestelmien välillä sovellusten käsittelemiseksi. Sitä ei suositella pienemmille upotetuille laitteille.

Sulautettu C-ohjelmointiarkkitehtuuri ja esimerkki

Sulautettu C-ohjelmointiarkkitehtuuri voidaan ymmärtää esimerkillä käytöstä 8051 mikro-ohjainta , jossa sen tehtävänä on vilkkua ohjaimen PORT1-liitäntään kytkettyä LED-lamppua ja käytetty kääntäjä on Keil C Compiler. Seuraava on LED räpäytys.

#include // esikäsittelijän direktiivi
Void delay (int) // viivetoiminnon ilmoitus
Void main (void) // Päätoiminto
{
P1 = 0x00 // portti1 ei pala, joten LED ei pala ja tallennettu rekisteriin 51.h
while (1) // ääretön silmukka
{
P1 = OxFF //// -portti1 on päällä, joten LED palaa
delay (1000) // viiveen määrittäminen
P1 = 0X00 // portti1 pois päältä
viive (1000)
}
}
Void delay (int d) // viivetoiminnon määrittäminen
{
unsigned int i = 0 // paikallisesti määritetyt muuttujat
(d> 0 d-)
{
(i = 250 i> 0i–)
(i = 248 i> 0i–)
}
}

“kuinka monta anturia autossa on ”

Edut

Seuraavat ovat sulautettujen ohjelmistojen edut

Tietojen lataaminen on nopeampaa
Kustannukset ovat alhaiset
Käyttää vähemmän resursseja.

Haitat

Seuraavassa on sulautettujen ohjelmistojen haittoja

Päivittäminen on monimutkaista
Jokainen nollaaminen on tarpeen, jos ilmenee ongelmia
Skaalautuvuus pienille arvoille on vaikeaa.

Sovellukset

Seuraavat ovat sulautettujen ohjelmistojen sovelluksia

Pankkitoiminta
Autot
Kodinkoneet
Auto
Ohjukset jne.

Usein kysytyt kysymykset

1). Mikä on sulautettu ohjelmisto?

Sulautettu ohjelmisto tai sulautetun järjestelmän ohjelmointi on tietokoneohjelmisto, jota käytetään laitteiden ohjaamiseen antamalla ohjeita.

2). Mitä ohjelmia sulautettu järjestelmäohjelmisto käyttää?

Sulautetut järjestelmäohjelmistot on ohjelmoitu C- tai C ++ -, Phyton- ja Java-skripteihin.

3). Mitä eroa on sulautettujen järjestelmien ja normaalin järjestelmän välillä?

Sulautettu järjestelmä on laitteiston ja ohjelmiston yhdistelmä, jos se on suunniteltu tiettyä tarkoitusta varten. Prosessit käsitellään peräkkäin. Normaali prosessori on RTO: n reaaliaikainen käyttöjärjestelmä, mutta sitä tarvitaan, jos on tarpeen suorittaa rinnakkainen suoritus.

4). Mitkä ovat sulautettujen järjestelmien erityyppiset tyypit?

Sulautetut järjestelmät luokitellaan kahteen luokkaan

Suorituskyvyn ja toiminnallisten vaatimusten perusteella ne luokitellaan edelleen reaaliaikaisiksi, erillisiksi, verkottuneiksi, mobiiliksi.
Mikrokontrollerin suorituskyvyn perusteella ne luokitellaan edelleen pieniksi, keskisuuriksi ja hienostuneiksi mittakaavoiksi

5). Suurimmat sulautetun järjestelmän sovellukset

Sulautetun järjestelmän tärkeimmät sovellukset ovat

Pesukone
Digitaalikamerat
Musiikkisoitin jne.

Sulautettu järjestelmä on laitteiston ja ohjelmiston yhdistelmä. Missä sulautetut ohjelmistot ohjelmoidaan C- tai C ++ -, Phyton- ja Java-komentosarjoina. Ne toimivat Linux-käyttöjärjestelmässä, mikro-C / OS, QNX jne. C-kieli on peruskieli sulautettujen ohjelmistokoodien kirjoittamisessa. Näin ollen tämä on yleiskuva sulautetusta ohjelmistosta ja sen arkkitehtuurista, joka on selitetty ohjelmalla.