Sistem adalah susunan beberapa unit, dipasang bersama untuk berfungsi mengikut arahan yang diberikan. Sistem terbenam adalah gabungan dari kedua-dua perkakasan dan perisian, yang melakukan tugas tertentu dalam jangka waktu yang ditentukan (yang bermaksud ia hanya dapat menjalankan satu tugas tertentu seperti mesin basuh). Kelebihan utama menggunakan sistem tertanam dalam aplikasi adalah dapat meminimumkan ukuran dan biaya dan juga meningkatkan kebolehpercayaan dan kecekapan tugas. Artikel ini memberi gambaran umum mengenai bahasa perisian tertanam, sistem terbenam pengaturcaraan , dan fungsi mereka.
Komponen Sistem Terbenam
Berikut adalah komponen sistem terbenam
- Perkakasan Terbenam: Pengawal mikro adalah nadi sistem tertanam, di mana pelbagai periferal dihubungkan ke perkakasan tertanam untuk tujuan komunikasi.
- RTO terbenam: Sistem operasi masa nyata terbenam digunakan untuk melakukan semua operasi yang kompleks (ar.
- Pemacu Peranti: Ia berfungsi sebagai penghubung antara sistem operasi dan peranti periferal.
- Tumpukan komunikasi: Ia digunakan untuk berkomunikasi dengan peranti luaran.
- Aplikasi terbenam: Ia melakukan fungsi yang telah ditetapkan pada peranti tertanam.
Komponen Sistem Terbenam
Perisian Terbenam
Perisian tertanam atau pengaturcaraan sistem tertanam adalah perisian komputer, yang digunakan untuk mengendalikan perangkat dengan memberikan satu set petunjuk. Ia juga dinamakan sebagai firmware, pelbagai peranti dengan pelbagai fungsi dapat diprogramkan menggunakan perisian tertanam, dengan mengekalkan batasan reka bentuk (seperti batasan waktu respons, tarikh akhir yang ketat, dan data yang diproses) dan menyimpan data akhir di ingatan (Ram / Rom).
Perisian dikawal atau dimulakan oleh antara muka mesin. Perisian tertanam ada dalam semua elektronik seperti kereta, telefon, robot, sistem keselamatan , dll yang mudah dijalankan pada 8-bit mikrokontroler menggunakan memori hingga beberapa KB. Ini membantu dalam memproses operasi yang kompleks dan menentukan kerangka pengiraan yang tepat.
Bahasa Pengaturcaraan Sistem Tertanam
Perisian terbenam menggunakan sistem operasi, yang merupakan sistem operasi masa nyata yang melakukan banyak tugas dalam satu masa. Program terbenam diprogramkan menggunakan dalam C / C ++ , Bahasa Skrip Phyton, dan Java dan diproses pada sistem operasi seperti OS Linux , Kerja Vx , Fusion RTOS, Nucleus RTOS, micro C / OS, OSE, dll. Pemilihan bahasa pengaturcaraan memainkan peranan penting dalam mengembangkan perisian tertanam, yang berdasarkan pada faktor-faktor tertentu seperti yang ditunjukkan di bawah ini,
- Saiz : Jumlah memori yang diperlukan oleh program memainkan peranan penting, kerana pemproses tertanam (mikrokontroler) mempunyai jumlah ROM tertentu (Baca Hanya Memori) berdasarkan aplikasinya.
- Kepantasan : Kepantasan pelaksanaan program mesti cepat
- Kemudahalihan: Pemproses yang berbeza dapat disusun menggunakan satu program.
- Pelaksanaannya sukar
- Penyelenggaraannya sukar.
Pengaturcaraan Sistem Terbenam dalam Bahasa Perhimpunan
Pengaturcaraan sistem tertanam di bahasa perhimpunan (input) dan menukar menjadi bahasa tahap mesin (output) menggunakan assembler dapat dijelaskan menggunakan contoh berikut, di mana kita melakukan penambahan dua angka menggunakan dua register sperate dan menyimpan hasilnya dalam register output.
Masukan
DI SINI: MOV R0, # 01H
MOV # 1, # 02H
MOV A, R0
TAMBAHKAN A, R1
MOV P0, A
SIMPAN DI SINI
Pengeluaran
Alamat Opcode Operand
0000 78 01
0002 79 02
0004 E8 -
0005 29 -
0006 F5 80
0008 80 00
Kod pemasangan digunakan untuk mengembangkan kod yang cekap dari segi ukuran dan kelajuan. Membangunkan kod yang lebih besar dalam bahasa pemasangan menjadi sukar yang boleh menyebabkan kos pengembangan perisian lebih tinggi dan mudah alih kod tidak ada. Oleh itu untuk mengatasi keburukan ini kita menggunakan bahasa peringkat tinggi seperti tertanam C .
Mengenai C, C ++, Java dan Embedded C
Pengaturcaraan C
Bahasa C adalah bahasa berorientasikan struktur, yang dikembangkan oleh Dennis Ritchie. Ia memberikan akses memori yang lebih sedikit menggunakan penyusun ringkas dan menyampaikan data dengan cekap mengikut arahan mesin. Mereka berlaku dalam jarak yang luas dari sistem tertanam hingga superkomputer.
Terbenam C
Embedded C adalah lanjutan dari bahasa C, yang digunakan untuk mengembangkan sistem embedded. Sintaksnya serupa dengan bahasa C (seperti fungsi utama, deklarasi fungsi, deklarasi jenis data, gelung, dll). Perbezaan utama antara bahasa C tertanam dan bahasa C standard adalah pengalamatan input-output perkakasan, operasi titik tetap, dan ruang alamat pemprosesan.
Penggunaan C dalam sistem embedded kerana kelebihan berikut
- Ia kecil dan mudah dipelajari, difahami dan disebat program.
- Semua penyusun C serasi dengan semua peranti tertanam
- Ia adalah pemproses yang bebas (iaitu, ia tidak khusus untuk mikropemproses atau mikrokontroler tertentu).
- Bahasa C menggunakan gabungan bahasa perhimpunan dan ciri bahasa aras tinggi
- Ia cukup cekap, lebih dipercayai, lebih fleksibel, lebih mudah alih antara pelbagai platform.
- Program yang dikembangkan di C lebih mudah difahami, debug dan dikendalikan.
Bandingkan dengan bahasa tahap tinggi yang lain C menawarkan lebih banyak fleksibiliti kerana bahasa itu berorientasikan struktur yang agak kecil dan menyokong tahap rendah sedikit demi sedikit manipulasi data .
C ++
Bahasa berorientasi objek seperti C ++ bukan pilihan untuk mengembangkan program yang cekap dalam persekitaran kekangan penyelidikan seperti peranti tertanam. Fungsi maya dan pengendalian pengecualian C ++ adalah beberapa ciri khusus yang tidak cekap dari segi ruang dan kelajuan sistem.
JAWA
Sistem terbenam dapat diprogram dalam bahasa JAVA, menggunakan mesin maya JAVA (JVM) yang mengakses banyak sumber. Ia terutamanya menggunakan penggunaan dalam aplikasi kelas atas (seperti telefon bimbit) dan menawarkan mudah alih di seluruh sistem untuk memproses aplikasi tersebut. Ia tidak disukai untuk peranti tertanam yang lebih kecil.
Senibina dan Contoh Pengaturcaraan Embedded C
Senibina pengaturcaraan C tertanam dapat difahami dengan contoh penggunaan 8051 pengawal mikro , di mana fungsinya adalah untuk mengedipkan lampu LED yang disambungkan ke PORT1 pengawal dan penyusun yang digunakan adalah Keil C Compiler. Berikut adalah kod untuk LED sekelip mata.
#sertakan // arahan pra-pemproses
Kekosongan kelewatan (int) // pengisytiharan fungsi kelewatan
Kekosongan utama (kekosongan) // Fungsi utama
{
P1 = 0x00 // port1 mati jadi LED mati dan disimpan dalam reg51.h
sementara (1) // gelung tak terhingga
{
P1 = OxFF //// port1 dihidupkan sehingga LED menyala
kelewatan (1000) // menetapkan kelewatan
P1 = 0X00 // port1 mati
kelewatan (1000)
}
}
Void delay (int d) // menetapkan fungsi delay
{
int tidak bertanda = 0 // pemboleh ubah ditugaskan secara tempatan
untuk (d> 0 d-)
{
untuk (i = 250 i> 0i–)
untuk (i = 248 i> 0i–)
}
}
Kelebihan
Berikut adalah kelebihan Perisian Tertanam
- Pemuatan data lebih pantas
- Kosnya rendah
- Menggunakan sumber yang kurang.
Kekurangan
Berikut adalah kelemahan Perisian Tertanam
- Peningkatan adalah kompleks
- Setiap kali menetapkan semula diperlukan sekiranya ada masalah
- Skalabiliti untuk nilai kecil sukar.
Permohonan
Berikut adalah aplikasi Perisian Terbenam
- Perbankan
- Kereta
- Peralatan rumah
- Kereta
- Peluru berpandu, dll.
Soalan Lazim
1). Apa itu Perisian Terbenam?
Perisian tertanam atau pengaturcaraan sistem tertanam adalah perisian komputer, yang digunakan untuk mengendalikan perangkat dengan memberikan petunjuk.
2). Apakah program yang digunakan dalam perisian sistem Embedded?
Program perisian sistem tertanam diprogram dalam Skrip C atau C ++, Phyton, dan Java.
3). Apakah perbezaan antara sistem embedded dan sistem normal?
Sistem terbenam adalah gabungan perkakasan dan perisian di mana ia dirancang untuk tujuan tertentu. Proses diproses secara berurutan. Walaupun pemproses biasa adalah OS real-time RTO, ia diperlukan jika ada keperluan untuk pelaksanaan yang selari.
4). Apakah jenis sistem Embedded yang berbeza?
Sistem Embedded dikelaskan kepada dua kategori
- Berdasarkan prestasi dan keperluan fungsional, mereka diklasifikasikan sebagai Real-time, stand-alone, networked, mobile.
- Berdasarkan prestasi mikrokontroler, mereka dikelaskan lagi sebagai skala kecil, skala sederhana, dan skala canggih
5). Aplikasi utama sistem terbenam
Aplikasi utama sistem terbenam adalah
- Mesin basuh
- Kamera digital
- Pemain muzik, dll.
Sistem terbenam adalah gabungan perkakasan dan perisian. Dimanakah program perisian terbenam diprogram dalam Skrip C atau C ++, Phyton, dan Java. Mereka berjalan pada Linux OS, micro C / OS, QNX, dll. Bahasa C membentuk bahasa asas untuk menulis kod perisian tertanam. Oleh itu, ini adalah gambaran keseluruhan Perisian Terbenam dan senibina yang dijelaskan menggunakan program.
