Süsteem on mitme üksuse paigutus, mis on kokku pandud toimima vastavalt antud juhistele. Manustatud süsteem on nii riistvara kui ka tarkvara kombinatsioon, mis täidab konkreetse ülesande kindlaksmääratud ajavahemiku jooksul (see tähendab, et see peaks täitma ainult ühte konkreetset ülesannet nagu pesumasin). Rakenduses manustatud süsteemi kasutamise peamine eelis on see, et see suudab minimeerida suurust ja kulusid ning parandab ka ülesande usaldusväärsust ja tõhusust. Selles artiklis antakse ülevaade manustatud tarkvara keeltest ja manustatud süsteemist programmeerimine ja nende funktsioonid.
Sisseehitatud süsteemide komponendid
Järgnevad on sisseehitatud süsteemide komponendid
- Sisseehitatud riistvara: Mikrokontroller on sisseehitatud süsteemi süda, kus mitu välisseadet on side eesmärgil liidetud manustatud riistvaraga.
- Manustatud RTO-d: Sisseehitatud reaalajas opsüsteemi kasutatakse kõigi keerukate (ar operatsioonide) teostamiseks.
- Seadme draiverid: See toimib sillana opsüsteemide ja välisseadmete vahel.
- Side korstnad: Seda kasutatakse välisseadmetega suhtlemiseks.
- Manustatud rakendused: See täidab manustatud seadme etteantud funktsiooni.
Sisseehitatud süsteemi komponendid
Manustatud tarkvara
Sisseehitatud tarkvara või sisseehitatud süsteemi programmeerimine on arvutitarkvara, mida kasutatakse seadmete juhtimiseks, pakkudes juhiste komplekti. Seda nimetatakse ka kui püsivara, mitmesuguseid erinevate funktsioonidega seadmeid saab programmeerida manustatud tarkvara abil, säilitades kujunduspiirangud (nagu reageerimisaja piirangud, ranged tähtajad ja töödeldud andmed) ning lõplike andmete salvestamine mälu (Ram / Rom).
Tarkvara juhib või käivitab masina liides. Sisseehitatud tarkvara on sisse ehitatud kogu elektroonikasse, nagu autod, telefonid, robotid, turvasüsteemid , jne, mida on lihtne 8-bitisel käivitada mikrokontroller kuni paari KB mälu kasutamine. See aitab keerukate toimingute töötlemisel ja määrab täpse arvutusraamistiku.
Sisseehitatud süsteemi programmeerimiskeeled
Manustatud tarkvara kasutab opsüsteemi, mis on reaalajas opsüsteem, mis täidab korraga mitut ülesannet. Manustatud programmid programmeeritakse kasutades C / C ++ , Phytoni ja Java skriptide keelt ning neid töödeldakse operatsioonisüsteemides, näiteks Linuxi operatsioonisüsteem , VxWorks , Fusion RTOS, Nucleus RTOS, micro C / OS, OSE jne. Programmeerimiskeele valimisel on manustatud tarkvara väljatöötamisel oluline roll, mis põhineb teatud teguritel, nagu allpool näidatud,
- Suurus : Programmi jaoks vajalik mälumaht mängib olulist rolli, kuna manustatud protsessoritel (mikrokontrolleritel) on selle rakenduse põhjal kindel kogus ROM-i (kirjutuskaitstud mälu).
- Kiirus : Programmi täitmise kiirus peab olema kiire
- Teisaldatavus: Ühe programmi abil saab koostada erinevaid protsessoreid.
- Rakendamine on keeruline
- Hooldus on keeruline.
Manustatud süsteemi programmeerimine assamblee keeles
Sisseehitatud süsteemi programmeerimine assamblee keel (sisend) ja teisendamine masinatasemel keel (väljundit) assambleri abil saab selgitada järgmise näite abil, kus teostame kahe erineva registri abil kahe numbri lisamise ja salvestame tulemuse väljundregistrisse.
Sisend
SIIN: MOV R0, # 01H
MOV # 1, # 02H
MOV A, R0
LISA A, R1
MOV P0, A
LIHTNE SIIN
Väljund
Aadress Opkoodi operand
0000 78 01
0002 79 02
0004 E8 -
0005 29 -
0006 F5 80
0008 80 00
Koostekoodi kasutatakse efektiivse koodi väljatöötamiseks suuruse ja kiiruse osas. Suurema koodi väljatöötamine assamblee keeles on keeruline, mis võib põhjustada kõrgemaid tarkvaraarenduskulusid ja koodi teisaldatavus puudub. Seetõttu kasutame selle puuduse ületamiseks kõrgetasemelist keelt nagu sisseehitatud C .
Teave C, C ++, Java ja Embedded C kohta
C Programmeerimine
C-keel on struktuurile orienteeritud keel, mille on välja töötanud Dennis Ritchie. See pakub lihtsamat kompilaatorit kasutades vähem juurdepääsu mälule ja edastab andmeid vastavalt masina juhistele tõhusalt. Neid saab kasutada laias vahemikus alates sisseehitatud süsteemidest kuni superarvutiteni.
Manustatud C
Manustatud C on C-keele laiendus, mida kasutatakse manustatud süsteemi arendamiseks. Süntaks on sarnane C-keelega (nagu põhifunktsioon, funktsioonide deklaratsioon, andmetüüpide deklaratsioon, tsüklid jne). Peamine erinevus manustatud C ja standardse C keele vahel on riistvara sisendi-väljundi adresseerimine, fikseeritud punktiga toimingud ja aadressiruumide töötlemine.
C kasutamine manustatud süsteemis järgmiste eeliste tõttu
- See on väike ja seda on lihtne õppida, programmi mõista ja siluda.
- Kõik C kompilaatorid ühilduvad kõigi manustatud seadmetega
- See on protsessorist sõltumatu (see tähendab, et see pole spetsiifiline konkreetsele mikroprotsessorile või mikrokontrollerile).
- C-keeles kasutatakse assamblee keele ja kõrgetasemelise keele omaduste kombinatsiooni
- See on üsna tõhus, töökindlam, paindlikum, kaasaskantavam erinevate platvormide vahel.
- C-s välja töötatud programme on lihtsam mõista, siluda ja hooldada.
Võrreldes teiste kõrgetasemeliste keeltega, pakub C suuremat paindlikkust, kuna see on suhteliselt väike struktuurile orienteeritud keel ja toetab madalat bititaset andmetega manipuleerimine .
C ++
Objektiivne keel nagu C ++ ei ole valikuline tõhusa programmi väljatöötamiseks uurimispiirangu keskkondades, nagu manustatud seadmed. C ++ virtuaalsed funktsioonid ja erandkäsitlus on mõned spetsiifilised funktsioonid, mis ei ole süsteemi ruumi ja kiiruse osas tõhusad.
JAVA
Manustatud süsteemi saab programmeerida JAVA keeles, kasutades JAVA virtuaalset masinat (JVM), mis pääseb juurde paljudele ressurssidele. See leiab peamiselt kasutamist kõrgtehnoloogilistes rakendustes (näiteks mobiiltelefonides) ja pakub rakenduste töötlemiseks süsteemide teisaldatavust. Väiksemate manustatud seadmete puhul pole seda eelistatud.
Manustatud C programmeerimise arhitektuur ja näide
Manustatud C programmeerimisarhitektuuri saab mõista kasutamise näitega 8051 mikrokontrollerit , kus selle ülesandeks on vilkuda kontrolleri PORT1-ga ühendatud LED-pirn ja kasutatav kompilaator on Keil C Compiler. Järgmine on koodi LED vilgub.
#include // eeltöötleja direktiiv
Void delay (int) // viivituse deklaratsiooni funktsioon
Void main (void) // Põhifunktsioon
{
P1 = 0x00 // port1 on välja lülitatud, nii et LED ei põle ja salvestatakse registrisse reg51.h
samas (1) // lõpmatuse silmus
{
P1 = OxFF //// port1 on sisse lülitatud, nii et LED põleb
delay (1000) // viivituse määramine
P1 = 0X00 // port1 välja lülitatud
viivitus (1000)
}
}
Void delay (int d) // viivituse funktsiooni määramine
{
allkirjastamata int i = 0 // lokaalselt määratud muutujad
jaoks (d> 0 d-)
{
jaoks (i = 250 i> 0i–)
jaoks (i = 248 i> 0i–)
}
}
Eelised
Järgmised on manustatud tarkvara eelised
- Andmete laadimine on kiirem
- Maksumus on madal
- Kasutab vähem ressursse.
Puudused
Järgmised on manustatud tarkvara puudused
- Uuendamine on keeruline
- Iga kord on lähtestamine vajalik probleemide ilmnemisel
- Väikeste väärtuste mastaapsus on keeruline.
Rakendused
Järgmised on manustatud tarkvara rakendused
- Pangandus
- Autod
- Kodutehnika
- Auto
- Raketid jne.
KKK-d
1). Mis on manustatud tarkvara?
Sisseehitatud tarkvara või sisseehitatud süsteemi programmeerimine on arvutitarkvara, mida kasutatakse seadmete juhtimiseks juhiste abil.
2). Milliseid programme kasutatakse manussüsteemi tarkvaras?
Manustatud süsteemi tarkvaraprogrammid on programmeeritud C- või C ++ -, Phytoni- ja Java-skriptidena.
3). Mis vahe on manustatud süsteemidel tavalisel süsteemil?
Manustatud süsteem on riistvara ja tarkvara kombinatsioon, kui see on mõeldud konkreetseks otstarbeks. Protsesse töödeldakse järjestikku. Kui tavaline protsessor on RTO reaalajas operatsioonisüsteem, on see vajalik paralleelse täitmise vajaduse korral.
4). Millised on manustatud süsteemide erinevad tüübid?
Manustatud süsteemid on jagatud kahte kategooriasse
- Toimivuse ja funktsionaalsete nõuete põhjal klassifitseeritakse need veel reaalajas, eraldiseisvana, võrku ühendatud, mobiilseks.
- Mikrokontrolleri jõudluse põhjal klassifitseeritakse need veel väikesemahuliseks, keskmise ja keerukaks skaalaks
5). Peamised manustatud süsteemi rakendused
Sisseehitatud süsteemi peamised rakendused on
- Pesumasin
- Digitaalkaamerad
- Pleier jne.
Manustatud süsteem on riistvara ja tarkvara kombinatsioon. Kus sisseehitatud tarkvaraprogrammid on programmeeritud C- või C ++ -, Phytoni- ja Java-skriptidena. Need töötavad Linuxi operatsioonisüsteemis, mikro-C / OS-is, QNX-is jne. C-keel moodustab manustatud tarkvara koodide kirjutamise põhikeele. Seega on see ülevaade manustatud tarkvarast ja selle arhitektuurist, mida programmi abil selgitatakse.
