Thiết kế hệ thống nhúng là gì?

Bạn có định nghĩa được chính xác “thiết kế hệ thống nhúng” là gì không? Đã bao lần, mọi người xung quanh hỏi về công việc của bạn, rằng họ tò mò “thiết kế hệ thống nhúng” là gì? Bạn đã bối rối thế nào khi cố gắng tìm những từ ngữ đơn giản nhất, để giải thích cho họ hệ thống nhúng là gì? Bài viết này xem xét các đặc điểm cơ bản của một công việc đang ngày càng nổi bật trong lĩnh vực kỹ thuật điện – Đó là “thiết kế hệ thống nhúng”.

Một định nghĩa chi tiết cụ thể, ngặt nghèo như sách giáo khoa sẽ khó hiểu, khó nhớ. Đôi khi tất cả chúng ta hiểu một từ nhưng không hề xác lập, diễn giải được nó. Trong những lần khác, khi nỗ lực xác lập nó, chúng tôi nhận ra rằng chúng tôi thực sự không biết ý nghĩa của nó. Tôi hoài nghi rằng thuật ngữ “ thiết kế nhúng ” sẽ khiến nhiều người trong tất cả chúng ta lặp lại trường hợp vừa kể .

Hệ thống nhúng là gì?

Định nghĩa sau đây về một hệ thống nhúng được dựa trên kinh nghiệm tay nghề của tôi và một chút ít tìm hiểu và khám phá trên mạng : Một hệ thống nhúng là một thiết bị điện tử :

• có một thành phần trung tâm thực hiện các tác vụ tính toán
• được thiết kế cho chức năng cụ thể và giới hạn
• được thực hiện như là một thành phần của một hệ thống điện hoặc cơ khí.

Có lẽ khía cạnh khó chịu nhất của định nghĩa này là xung đột giữa các thuật ngữ hệ thống nhúng , thiết bị điện tử và hệ thống điện hoặc cơ khí .

Đối với tôi, trong các cuộc thảo luận như thế này, từ “hệ thống” nên được dành riêng cho các bộ sưu tập vật lý cơ học và điện lớn hơn được tích hợp vào một đơn vị chức năng; ví dụ sẽ là một máy MRI, một hệ thống sưởi ấm, và một máy in laser. “Thiết bị” nên được sử dụng khi chúng ta nói về một bảng mạch điện tử hoặc mô-đun điện tử phục vụ như một thành phần của một hệ thống – ví dụ, mô-đun thời gian và điều khiển gradient trong máy MRI, bộ điều nhiệt có thể lập trình trong hệ thống sưởi, hoặc mô-đun xử lý dữ liệu trong máy in laser.

Bạn đang đọc: Thiết kế hệ thống nhúng là gì?

Tuy nhiên, thuật ngữ “ hệ thống nhúng ” là có ích vì nó nhắc nhở tất cả chúng ta rằng những thiết bị này thường bộc lộ đặc thù của một hệ thống, ngay cả khi nó là một hệ thống điện tử thuần túy và là một hệ thống khá nhỏ. Đó là một hệ thống ( được nhúng ) trong một hệ thống .

Theo dõi facebook của mình để nhận được ưu đãi khi mua sản phẩm từ Obit team và được cập nhật bài viết nhanh nhất: https://www.facebook.com/thinh.chutien

Trong phần còn lại của bài viết này, chúng tôi sẽ sử dụng định nghĩa “ hệ thống nhúng ” để mày mò những khái niệm và kỹ thuật cần có trong list những ưu tiên cao của bạn nếu bạn đang cố gắng nỗ lực khởi tạo hoặc củng cố nghề nghiệp trong thiết kế hệ thống nhúng .

Có gì trong một hệ thống nhúng? Một thành phần trung tâm cho các nhiệm vụ tính toán?

Một hệ thống nhúng, theo định nghĩa của tất cả chúng ta, sẽ có một thành phần TT triển khai những trách nhiệm thống kê giám sát. Trong hầu hết những trường hợp, đây sẽ là một vi điều khiển và tinh chỉnh, nhưng đôi lúc nó cũng hoàn toàn có thể là một bộ vi giải quyết và xử lý, một bộ giải quyết và xử lý tín hiệu số hoặc một FPGA .
Mỗi nhà thiết kế nhúng phải trọn vẹn quen thuộc với việc tăng trưởng firmware. ( Kỹ năng lập trình FPGA thường là tùy chọn. Theo nhìn nhận của tôi, có ít hơn 5 % của những hệ thống nhúng sử dụng một FPGA là thành phần TT. )

“ Phát triển ứng dụng cơ sở ” ( Firmware development ) gồm có những tác vụ sau :

• Viết mã.  … thường là trong môi trường ngôn ngữ C. Kiến thức về ngôn ngữ ASM là điều cần thiết, theo ý kiến ​​của tôi, bởi vì ASM cho bạn biết làm thế nào một bộ xử lý thực sự hoạt động. Bạn không cần phải viết mã ASM, nhưng bạn cần phải hiểu nó.
• Cấu hình thiết bị ngoại vi . Có lẽ hầu hết, các hệ thống nhúng sẽ kết hợp việc sử dụng các thiết bị ngoại vi như bộ chuyển đổi analog-to-digital (ADC), mô-đun bộ đếm lập trình (Timer), giao diện UART, SPI, I2C, hoặc bộ điều khiển USB. Các nhà thiết kế nhúng cần phải hiểu thấu đáo các mô-đun phần cứng này: cách chúng hoạt động, cách chúng được triển khai thực hiện và cách dịch giữa chức năng mong muốn và các bit trong thanh ghi cấu hình.
• Mã thử nghiệm (code test). Điều này không có nghĩa là bật thiết bị và xem thiết bị chạy trong ba phút để xác nhận rằng thiết bị hoạt động. Bạn cần kiểm tra tất cả các chức năng của hệ thống trong nhiều điều kiện hoạt động khác nhau.
• Tinh chỉnh mã . Có code của bạn luôn hoạt động hoàn hảo lần đầu tiên, nhưng tôi thì không. Thử nghiệm ban đầu chủ yếu là phương tiện xác định các sửa chữa và điều chỉnh cần thiết để đưa mã vào trạng thái chức năng.
• Gỡ lỗi code (debug) . “Gỡ lỗi” là một thuật ngữ hơi mơ hồ; ở đây tôi đang sử dụng nó đặc biệt để mô tả quá trình tìm và sửa các lỗi tinh vi trong mã vốn đã có nhiều chức năng. Gỡ lỗi là một kỹ năng cần thiết khó học hỏi từ sách và bài báo; nó đến từ kinh nghiệm cá nhân sâu rộng và quan sát của các nhà thiết kế nhúng dày dạn kinh nghiệm.

Xác minh mã (Verifying code). Tại thời điểm này, bạn làm bất cứ điều gì bạn có thể để đảm bảo rằng mã thực hiện đúng các chức năng được yêu cầu và không bắt lửa khi có sự cố bất ngờ xảy ra ở nơi khác trong hệ thống hoặc trong môi trường xung quanh. Ví dụ là “kiểm tra khỉ” —bạn cung cấp mã nhập ngẫu nhiên liên tục (như thể khỉ đang chơi bằng bàn phím) và xác nhận rằng thiết bị không hoạt động sai.

Hệ thống nhúng có chức năng gì? Chức năng cụ thể và hạn chế

Thiết kế nhúng đòi hỏi chúng ta phải siêng năng trong việc thiết lập, hiểu và đáp ứng các yêu cầu . Có thể ai đó trong tổ chức muốn có tiếng ồn thấp hơn hoặc tốc độ lấy mẫu nhanh hơn hoặc thời lượng pin dài hơn hoặc giao diện truyền thông bổ sung. Câu trả lời của nhà thiết kế nhúng là, “À, thật tuyệt khi muốn.” (Lưu ý rằng đây thường là thứ bạn chỉ nên nghĩ , không nói, đặc biệt nếu “ai đó” là sếp của bạn.)

Một hệ thống nhúng được thiết kế cho những tiềm năng công dụng đơn cử, và đó là nghĩa vụ và trách nhiệm của một kỹ sư để xác lập những năng lực và đặc thù thực sự thiết yếu và sau đó thiết kế thiết bị cho tương thích .

Làm thế nào để bạn thực hiện một thiết kế hệ thống nhúng? Một thành phần của một hệ thống lớn hơn

Một thiết bị nhúng có thể được thử nghiệm như một đơn vị độc lập và thậm chí nó có thể có khả năng hoạt động như một đơn vị độc lập, nhưng nói chung, thiết kế nhúng, về cơ bản là ràng buộc với khái niệm tích hợp . Các nhà thiết kế hệ thống nhúng cần phải quen thuộc với phân phối nguồn, giao diện truyền thông và kỹ thuật kết nối vì đây là những công cụ mà chúng tôi sử dụng để tích hợp thành công thiết bị vào một hệ thống lớn hơn.

Điều quan trọng cần nhớ là những người làm việc trên các thành phần khác của hệ thống có thể biết hầu như không có gì về thiết bị nhúng mà bạn đang thiết kế. Hơn nữa, họ có thể không muốn biết nhiều hơn những điều cần thiết – họ có những dự án riêng của họ để lo lắng. Đây là nơi một tài liệu điều khiển giao diện đi vào cuộc chơi. Một khía cạnh quan trọng của thiết kế nhúng thành công là phát triển được các giao diện có tổ chức, đơn giản và sau đó cẩn thận ghi lại các giao diện này để thiết bị của bạn có thể được tích hợp hiệu quả vào hệ thống lớn hơn.

Phần kết luận

Thiết kế nhúng là một nghành mê hoặc vì nó phối hợp nhiều kỹ năng và kiến thức và trách nhiệm mê hoặc, gồm có thiết kế tựa như, tăng trưởng ứng dụng, bố cục tổng quan PCB, thiết kế giao diện và tích hợp hệ thống. Nếu bạn đã nghiên cứu và điều tra một cái gì đó mà bạn sẽ xem xét một hệ thống nhúng, cảm thấy tự do để miêu tả nó trong phần phản hồi, ​ ​ để toàn bộ tất cả chúng ta hoàn toàn có thể hình thành một ý tưởng sáng tạo hoàn hảo hơn về những loại thiết bị nằm trong thể loại này .

Theo dõi facebook của mình để nhận được ưu đãi khi mua sản phẩm từ Obit team và được cập nhật bài viết nhanh nhất: https://www.facebook.com/thinh.chutien

Nào giờ các bạn hãy cùng xem một video giải trí

Xem thêm: Tin tuyển sinh Đại học Kinh doanh và Công nghệ Hà Nội 2022

20.999119
105.864570

Hà Nội, Hoàn Kiếm, Hà Nội, Việt Nam

Share this:

• Facebook
• Twitter
• Thêm

• E-Mail

Thích bài này:

Thích

Xem thêm: Điểm chuẩn Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông cao nhất là 26,9

Đang tải …

Có liên quan

Source: https://vh2.com.vn
Category : Công Nghệ