Dom > Razstava > Vsebine

Vgrajeni sistem

Mar 08, 2019

Vgrajeni sistem je krmilnik, ki je programiran in nadzorovan z operacijskim sistemom v realnem času (RTOS) z namensko funkcijo znotraj večjega mehanskega ali električnega sistema, pogosto z omejitvami v realnem času. Vgrajen je kot del celotne naprave, ki pogosto vključuje strojno opremo in mehanske dele. Vgrajeni sistemi danes nadzorujejo številne naprave, ki so v splošni rabi. V vgrajenih sistemih se uporablja 98 odstotkov vseh izdelanih mikroprocesorjev.


Primeri lastnosti tipičnih vgrajenih računalnikov v primerjavi s primerki splošnega namena so nizka poraba energije, majhnost, robustni razponi delovanja in nizki stroški na enoto. To je posledica omejenih virov za obdelavo, zaradi katerih so programiranje in interakcija z njimi bistveno težje. Vendar pa z gradnjo inteligentnih mehanizmov na vrhu strojne opreme, izkoriščanjem možnih obstoječih senzorjev in obstojem mreže vgrajenih enot lahko optimalno upravljate razpoložljive vire na ravni enote in omrežja ter zagotavljate razširjene funkcije, ki presegajo razpoložljive. Na primer, inteligentne tehnike se lahko oblikujejo za upravljanje porabe energije vgrajenih sistemov.


Sodobni vgrajeni sistemi pogosto temeljijo na mikrokontrolerjih (tj. CPU z vgrajenim pomnilnikom ali perifernim vmesnikom), navadni mikroprocesorji (z uporabo zunanjih čipov za pomnilniške in periferne vmesniške kroge) pa so tudi pogosti, zlasti v bolj kompleksnih sistemih. V obeh primerih so lahko uporabljeni procesorji tipi, ki segajo od splošnega namena do tistih, ki so specializirani za določen razred izračunov, ali celo po meri izdelani za aplikacijo. Skupni standardni razred namenskih procesorjev je procesor digitalnih signalov (DSP).


Ker je vgrajeni sistem namenjen specifičnim nalogam, ga lahko projektanti optimizirajo, da zmanjšajo velikost in stroške izdelka ter povečajo zanesljivost in zmogljivost. Nekateri vgrajeni sistemi se množično proizvajajo in izkoriščajo ekonomijo obsega.


Vgrajeni sistemi segajo od prenosnih naprav, kot so digitalne ure in predvajalniki MP3, do velikih stacionarnih naprav, kot so semaforji, tovarniški krmilniki in pretežno kompleksni sistemi, kot so hibridna vozila, MRI in letalska elektronika. Kompleksnost se razlikuje od nizke, z enim mikrokontrolnim čipom, do zelo visokega števila enot, zunanjih naprav in omrežij, nameščenih znotraj velikega ohišja ali ohišja.