Sistēma ir vairāku vienību izvietojums, kas samontēti kopā, lai darbotos saskaņā ar dotajiem norādījumiem. Iegultā sistēma ir gan aparatūras, gan programmatūras kombinācija, kas noteiktā laika posmā veic noteiktu uzdevumu (tas nozīmē, ka tai vajadzētu veikt tikai vienu noteiktu uzdevumu, piemēram, veļas mazgājamo mašīnu). Galvenā iegultās sistēmas izmantošanas priekšrocība lietojumprogrammā ir tā, ka tā var samazināt izmērus un izmaksas, kā arī uzlabo uzdevuma uzticamību un efektivitāti. Šajā rakstā ir sniegta pārskats par iegultās programmatūras valodām, iegulto sistēmu programmēšana , un to funkcijas.
Iegulto sistēmu komponenti
Šīs ir iegulto sistēmu sastāvdaļas
- Iegultā aparatūra: Mikrokontrolieris ir iegultās sistēmas sirds, kur sakaru nolūkos vairākas perifērijas ierīces ir saskarnē ar iegulto aparatūru.
- Iegultās RTO: Iegultā reāllaika operētājsistēma tiek izmantota visu sarežģīto (ar operāciju) veikšanai.
- Ierīču draiveri: Tas darbojas kā tilts starp operētājsistēmām un perifērijas ierīcēm.
- Sakaru kaudzes: To izmanto saziņai ar ārējām ierīcēm.
- Iegultās lietojumprogrammas: Tas veic iegultās ierīces iepriekš noteiktu funkciju.
Iegultās sistēmas komponenti
Iegultā programmatūra
Iegultā programmatūra vai iegultās sistēmas programmēšana ir datora programmatūra, ko izmanto ierīču kontrolei, nodrošinot instrukciju kopumu. To sauc arī par programmaparatūra, dažādas ierīces ar dažādām funkcijām var ieprogrammēt, izmantojot iegulto programmatūru, saglabājot dizaina ierobežojumus (piemēram, reakcijas laika ierobežojumus, stingrus termiņus un apstrādātus datus) un gala datus uzglabājot atmiņa (Ram / Rom).
Programmatūru kontrolē vai uzsāk ar mašīnas saskarni. Iegultā programmatūra ir iebūvēta visā elektronikā, piemēram, automašīnās, telefonos, robotos, drošības sistēmas , utt, kas ir vienkārši palaist ar 8 bitu mikrokontrolleris izmantojot atmiņu līdz dažiem KB. Tas palīdz sarežģītu darbību apstrādē un nosaka precīzu skaitļošanas sistēmu.
Iegultās sistēmas programmēšanas valodas
Iegultā programmatūra izmanto operētājsistēmu, kas ir reāllaika operētājsistēma, kas vienlaikus veic vairākus uzdevumus. Iegultās programmas tiek ieprogrammētas, izmantojot C / C ++ , Phyton un Java skriptu valodas un tiek apstrādāti tādās operētājsistēmās kā Linux OS , VxWorks , Fusion RTOS, Nucleus RTOS, micro C / OS, OSE utt. Programmēšanas valodas izvēlei ir būtiska loma iegultās programmatūras izstrādē, kuras pamatā ir daži faktori, kā parādīts zemāk,
- Izmērs : Svarīga loma ir programmas pieprasītajam atmiņas apjomam, jo iegultajiem procesoriem (mikrokontrolleriem) ir noteikts ROM apjoms (tikai lasāmatmiņa), pamatojoties uz tā lietojumu.
- Ātrums : Programmas izpildes ātrumam jābūt ātram
- Pārnesamība: Dažādus procesorus var apkopot, izmantojot vienu programmu.
- Īstenošana ir sarežģīta
- Apkope ir sarežģīta.
Iegultās sistēmas programmēšana montāžas valodā
Iegultās sistēmas programmēšana montāžas valoda (ievade) un pārveidošana par mašīnu līmeņa valoda (izvadi), izmantojot montētāju, var izskaidrot, izmantojot šādu piemēru, kur mēs veicam divu skaitļu pievienošanu, izmantojot divus atsevišķus reģistrus, un rezultātu glabājam izejas reģistrā.
Ievade
ŠEIT: MOV R0, # 01H
MOV # 1, # 02H
MOV A, R0
PIEVIENOT A, R1
MOV P0, A
VIENKĀRŠI ŠEIT
Rezultāts
Adrese Opcode operands
0000 78 01
0002 79 02
0004 E8 -
0005 29 -
0006 F5 80
0008 80 00
Montāžas kods tiek izmantots, lai izstrādātu efektīvu kodu lieluma un ātruma ziņā. Lielāka koda izveide montāžas valodā kļūst sarežģīta, kas var izraisīt augstākas programmatūras izstrādes izmaksas un koda pārnesamības nav. Tādēļ, lai pārvarētu šo trūkumu, mēs izmantojam augsta līmeņa valodu, piemēram, iegultais C .
Par C, C ++, Java un iegulto C
C Programmēšana
C valoda ir uz struktūru orientēta valoda, kuru izstrādājis Deniss Ričijs. Tas nodrošina mazāku piekļuvi atmiņai, izmantojot vienkāršo kompilatoru, un efektīvi piegādā datus atbilstoši mašīnas instrukcijām. Tie ir piemērojami plašā diapazonā, sākot no iegultām sistēmām līdz superdatoriem.
Iegultais C
Iegultā C ir C valodas paplašinājums, ko izmanto iegultās sistēmas izstrādei. Sintakse ir līdzīga C valodai (piemēram, galvenā funkcija, funkciju deklarācija, datu tipu deklarācija, cilpas utt.). Galvenā atšķirība starp iegulto C un standarta C valodu ir aparatūras ievades un izvades adresēšana, fiksēto punktu operācijas un adrešu telpu apstrāde.
C izmantošana iegultā sistēmā šādu priekšrocību dēļ
- Tas ir mazs un viegli iemācāms, saprotams un atkļūdots no programmas.
- Visi C kompilatori ir saderīgi ar visām iegultajām ierīcēm
- Tas ir neatkarīgs no procesora (tas ir, tas nav raksturīgs konkrētam mikroprocesoram vai mikrokontrollerim).
- C valodā tiek izmantota montāžas valodas un augsta līmeņa valodas funkciju kombinācija
- Tas ir diezgan efektīvs, uzticamāks, elastīgāks, pārvietojamāks starp dažādām platformām.
- Programmā C izstrādātās programmas ir vieglāk saprast, atkļūdot un uzturēt.
C salīdzinājumā ar citām augsta līmeņa valodām C piedāvā lielāku elastību, jo tā ir salīdzinoši maza uz struktūru orientēta valoda un atbalsta zema līmeņa bitu darbību datu manipulācijas .
C ++
Uz objektu orientēta valoda, piemēram, C ++, nav obligāta, lai izstrādātu efektīvu programmu pētniecības ierobežojumu vidēs, piemēram, iegultās ierīcēs. Virtuālās funkcijas un izņēmumu apstrāde ar C ++ ir dažas specifiskas funkcijas, kas nav efektīvas sistēmas telpas un ātruma ziņā.
JAVA
Iegulto sistēmu var ieprogrammēt JAVA valodā, izmantojot JAVA virtuālo mašīnu (JVM), kas piekļūst daudziem resursiem. Tas galvenokārt atrod lietojumu augstākās klases lietojumprogrammās (piemēram, mobilajos tālruņos) un piedāvā pārnesamību dažādās sistēmās, lai apstrādātu lietojumprogrammas. Tas nav vēlams mazākām iegultām ierīcēm.
Iegultās C programmēšanas arhitektūra un piemērs
Iegulto C programmēšanas arhitektūru var saprast ar izmantošanas piemēru 8051 mikrokontrolleri , kur tā funkcija ir mirgot LED spuldzē, kas savienota ar kontrollera PORT1, un izmantotais kompilators ir Keil C Compiler. Šis ir koda kods LED mirgot.
#include // priekšapstrādātāja direktīva
Void delay (int) // kavēšanās funkcijas deklarēšana
Void main (void) // Galvenā funkcija
{
P1 = 0x00 // ports1 ir izslēgts, tāpēc gaismas diode ir izslēgta un saglabāta regulā 51.h
while (1) // bezgalības cilpa
{
P1 = OxFF //// ports1 ir ieslēgts, tāpēc deg LED
kavēšanās (1000) // kavēšanās piešķiršana
P1 = 0X00 // ports1 izslēgts
kavēšanās (1000)
}
}
Void delay (int d) // kavēšanās funkcijas piešķiršana
{
neparakstīts int i = 0 // lokāli piešķirtie mainīgie
(d> 0 d-)
{
par (i = 250 i> 0i–)
par (i = 248 i> 0i–)
}
}
Priekšrocības
Šīs ir iegultās programmatūras priekšrocības
- Datu ielāde notiek ātrāk
- Izmaksas ir zemas
- Izmanto mazāk resursu.
Trūkumi
Šie ir iegultās programmatūras trūkumi
- Jaunināšana ir sarežģīta
- Ja rodas kādas problēmas, ir nepieciešams katru reizi atiestatīt
- Mērogojamība mazām vērtībām ir sarežģīta.
Pieteikumi
Šīs ir iegultās programmatūras lietojumprogrammas
- Banku darbība
- Vieglās automašīnas
- Sadzīves tehnika
- Automašīna
- Raķetes utt.
Bieži uzdotie jautājumi
1). Kas ir iegultā programmatūra?
Iegultā programmatūra vai iegulto sistēmu programmēšana ir datoru programmatūra, ko izmanto ierīču vadīšanai, sniedzot instrukcijas.
2). Kādas programmas tiek izmantotas iegultās sistēmas programmatūrā?
Iegultās sistēmas programmatūras programmas ir ieprogrammētas C vai C ++, Phyton un Java skriptos.
3). Kāda ir atšķirība starp iegultajām sistēmām un parasto sistēmu?
Iegultā sistēma ir aparatūras un programmatūras kombinācija, ja tā ir paredzēta konkrētam mērķim. Procesi tiek apstrādāti secīgi. Lai gan parasts procesors ir RTO reāllaika OS, tas ir nepieciešams, ja ir nepieciešama paralēla izpilde.
4). Kādi ir dažādi iegulto sistēmu veidi?
Iegultās sistēmas tiek klasificētas divās kategorijās
- Pamatojoties uz veiktspēju un funkcionālajām prasībām, tos tālāk klasificē kā reāllaika, atsevišķus, tīklotus, mobilus.
- Pamatojoties uz mikrokontrollera veiktspēju, tos tālāk klasificē kā maza mēroga, vidēja mēroga un sarežģītas skalas
5). Galvenie iegultās sistēmas pielietojumi
Iegultās sistēmas galvenās lietojumprogrammas ir
- Veļas mašīna
- Digitālās fotokameras
- Mūzikas atskaņotājs utt.
Iegultā sistēma ir aparatūras un programmatūras kombinācija. Kur iegultās programmatūras ir ieprogrammēti C vai C ++, Phyton un Java skriptos. Tie darbojas operētājsistēmās Linux OS, micro C / OS, QNX utt. C valoda ir pamatvaloda iegulto programmatūras kodu rakstīšanai. Tādējādi šis ir pārskats par iegulto programmatūru un tās arhitektūru, kas izskaidrota, izmantojot programmu.
