Et system er et arrangement af flere enheder, samlet til at fungere i henhold til de givne instruktioner. Et integreret system er en kombination af både hardware og software, der udfører en bestemt opgave inden for den angivne periode (hvilket betyder, at det kun skal udføre en bestemt opgave som en vaskemaskine). Den største fordel ved at bruge et integreret system i en applikation er, at det kan minimere størrelsen og omkostningerne og også forbedrer pålideligheden og effektiviteten af opgaven. Denne artikel giver en oversigt over integrerede softwaressprog, integreret system programmering og deres funktioner.

Komponenter i indlejrede systemer

Følgende er komponenterne i indlejrede systemer

Indbygget hardware: Micro-controller er hjertet i det integrerede system, hvor flere perifere enheder er grænseflade til integreret hardware til kommunikationsformål.
Indlejrede RTO'er: Et integreret operativsystem i realtid bruges til at udføre alle komplekse (ar-operationer.
Enhedsdrivere: Det fungerer som en bro mellem operativsystemer og perifere enheder.
Kommunikationsstakke: Det bruges til at kommunikere med eksterne enheder.
Integrerede applikationer: Den udfører den foruddefinerede funktion af den integrerede enhed.

Indlejrede systemkomponenter

Indbygget software

En integreret software eller integreret systemprogrammering er computersoftware, der bruges til at styre enheder ved at give et sæt instruktioner. Det er også navngivet som firmware, forskellige enheder med forskellige funktioner kan programmeres ved hjælp af integreret software ved at opretholde designbegrænsninger (som begrænsning af responstid, strenge deadlines og behandlede data) og lagre de endelige data i hukommelse (Ram / Rom).

Software styres eller initieres af en maskine-interface. Den integrerede software er indbygget i al elektronik som biler, telefoner, robotter, sikkerhedssystemer osv., som er let at køre på en 8-bit mikrokontroller ved hjælp af hukommelse op til et par KB. Det hjælper med at behandle komplekse operationer og bestemmer den nøjagtige beregningsramme.

Indbyggede systemprogrammeringssprog

Indbygget software bruger et operativsystem, som er et realtidsoperativsystem, der udfører flere opgaver ad gangen. De integrerede programmer programmeres ved hjælp af i C / C ++ , Phyton og Java Scriptsprog og behandles på operativsystemer som f.eks Linux OS , VxWorks , Fusion RTOS, Nucleus RTOS, micro C / OS, OSE osv. Valg af programmeringssprog spiller en vigtig rolle i udviklingen af integreret software, som er baseret på visse faktorer som vist nedenfor,

Størrelse : Mængden af hukommelse, der kræves af et program, spiller en vigtig rolle, da indlejrede processorer (mikrocontrollere) har en bestemt mængde ROM (Read Only Memory) baseret på dets anvendelse.
Hastighed : Programudførelsens hastighed skal være hurtig
Bærbarhed: Forskellige processorer kan kompileres ved hjælp af et program.
Implementering er vanskelig
Vedligeholdelse er vanskelig.

Programmering af et integreret system på samlingssprog

Programmering af et integreret system i forsamlingssprog (input) og konvertering til sprog på maskinniveau (output) ved hjælp af en samler kan forklares ved hjælp af følgende eksempel, hvor vi udfører tilføjelsen af to tal ved hjælp af to speratregistre og gemmer resultatet i et outputregister.

Indgang

HER: MOV R0, # 01H

MOV # 1, # 02H

MOV A, R0

TILFØJ A, R1

MOV P0, A

“trykknapkontakt kredsløbsdiagram ”

SIMP HER

Produktion

Adresse Opcode Operand

0000 78 01
0002 79 02
0004 E8 -
0005 29 -
0006 F5 80
0008 80 00

Samlingskode bruges til at udvikle effektiv kode med hensyn til størrelse og hastighed. Udvikling af større kode på samlesprog bliver vanskelig, hvilket kan føre til højere omkostninger til softwareudvikling, og kodeportabiliteten er fraværende. Derfor for at overvinde denne ulempe bruger vi sprog på højt niveau som f.eks indlejret C .

Om C, C ++, Java og Embedded C

C Programmering

C-sprog er et strukturorienteret sprog udviklet af Dennis Ritchie. Det giver mindre hukommelsesadgang ved hjælp af den enkle kompilator og leverer dataene effektivt i henhold til maskininstruktionerne. De kan anvendes i store intervaller fra indlejrede systemer til supercomputere.

Indlejret C

Embedded C er en udvidelse af C-sproget, som bruges til at udvikle et integreret system. Syntaksen svarer til C-sproget (som hovedfunktionen, funktionserklæringen, datatypedeklarationen, sløjfer osv.). Den største forskel mellem indlejret C og standard C-sprog er input-output adressering af hardware, fastpunktsoperationer og behandling af adresserum.

Anvendelsen af C i det integrerede system på grund af følgende fordele

Det er lille og let at lære, forstå og fejlfinde programmet.
Alle C-compilere er kompatible med alle indlejrede enheder
Det er en processoruafhængig (dvs. det er ikke specifikt for en bestemt mikroprocessor eller mikrocontroller).
C-sprog bruger kombinationen af forsamlingssprog og funktioner på højniveausproget
Det er ret effektivt, mere pålideligt, mere fleksibelt, mere bærbart mellem forskellige platforme.
Programmerne, der er udviklet i C, er lettere at forstå, debugge og vedligeholde.

Sammenlignet med andre sprog på højt niveau giver C mere fleksibilitet, fordi det er relativt lille strukturorienteret sprog og understøtter lavt niveau bitvis databehandling .

C ++

Objektorienteret sprog som C ++ er ikke valgfrit til udvikling af et effektivt program i miljøer med forskningsbegrænsning som indlejrede enheder. Virtuelle funktioner og undtagelseshåndtering af C ++ er nogle specifikke funktioner, der ikke er effektive med hensyn til systemets plads og hastighed.

JAVA

Et indbygget system kan programmeres på JAVA-sprog ved hjælp af JAVA virtual machine (JVM), som har adgang til masser af ressourcer. Det finder primært anvendelse i avancerede applikationer (som mobiltelefoner) og tilbyder bærbarhed på tværs af systemer til behandling af applikationerne. Det foretrækkes ikke for mindre indlejrede enheder.

Indlejret C-programmeringsarkitektur og eksempel

Embedded C programmeringsarkitektur kan forstås med et eksempel på brug 8051 mikrokontroller , hvor dens funktion er at blinke LED-pæren, der er forbundet til PORT1 på controlleren, og den anvendte compiler er Keil C Compiler. Følgende er koden til LED blinke.

#include // direktiv fra pre-processor
Ugyldig forsinkelse (int) // erklæring om forsinkelsesfunktion
Ugyldig hoved (ugyldig) // Hovedfunktion
{
P1 = 0x00 // port1 er slukket, så LED er slukket og gemt i reg51.h
mens (1) // loop of infinity
{
P1 = OxFF //// port1 er tændt, så LED er tændt
forsinkelse (1000) // tildeler forsinkelse
P1 = 0X00 // port1 fra
forsinkelse (1000)
}
}
Ugyldig forsinkelse (int d) // tildeling af forsinkelsesfunktion
{
usigneret int i = 0 // variabler tildelt lokalt
for (d> 0 d-)
{
for (i = 250 i> 0i–)
for (i = 248 i> 0i–)
}
}

Fordele

Følgende er fordelene ved Embedded Software

Indlæsning af data er hurtigere
Omkostningerne er lave
Udnytter færre ressourcer.

Ulemper

Følgende er ulemperne ved Embedded Software

Opgradering er kompleks
Hver gang nulstilling er nødvendig, hvis der opstår problemer
Skalerbarhed for små værdier er vanskelig.

Ansøgninger

Følgende er anvendelserne af Embedded Software

Bankvirksomhed
Biler
Hvidevarer
Bil
Missiler osv.

Ofte stillede spørgsmål

1). Hvad er en integreret software?

En integreret software eller integreret systemprogrammering er computersoftware, der bruges til at styre enheder ved at give instruktioner.

2). Hvad er de programmer, der bruges i integreret systemsoftware?

De integrerede systemsoftwareprogrammer er programmeret i C- eller C ++-, Phyton- og Java-scripts.

3). Hvad er forskellen mellem indlejrede systemer og det normale system?

Et integreret system er en kombination af hardware og software, hvor det er designet til et bestemt formål. Processerne behandles sekventielt. Mens en normal processor er et RTO's realtids-OS, er det nødvendigt, hvor der er behov for parallel udførelse.

“hvad er en bilsensor ”

4). Hvad er de forskellige typer indlejrede systemer?

De integrerede systemer er klassificeret i to kategorier

Baseret på ydeevne og funktionelle krav klassificeres de yderligere som realtids, stand-alone, netværk, mobil.
Baseret på ydeevnen fra mikrokontrolleren klassificeres de yderligere som små, mellemstore og sofistikerede skalaer

5). Større anvendelser af integreret system

De vigtigste anvendelser af et integreret system er

Vaskemaskine
Digitale kameraer
Musikafspiller osv.

Et integreret system er en kombination af hardware og software. Hvor er indlejrede softwareprogrammer er programmeret i C- eller C ++-, Phyton- og Java-scripts. De kører på Linux OS, micro C / OS, QNX osv. C-sprog danner det grundlæggende sprog til skrivning af indlejrede softwarekoder. Dette er således en oversigt over en integreret software og dens arkitektur forklaret ved hjælp af et program.