Введение во встраиваемые системы. Краткое руководство для начинающих

Введение во встраиваемые системы:

Сколько раз вы слышали термин «Проектирование встроенных систем» в области электротехники? Однако не многие могут дать вам точное определение этого термина, даже если они могут знать, что делает встроенная система. Дизайн встроенной системы можно просто определить как «дизайн встроенной системы». Но что такое встроенная система? Здесь мы не только дадим определение встраиваемой системе, но также подробно познакомим вас с конструкциями встроенных систем и их растущим использованием в области электротехники.

Что такое встроенная система?

Встроенная система — это электронная запрограммированная и операционная система, которая выполняет специальную задачу в рамках более крупной электрической системы. Он действует как центральный компонент и специально разработан для ограниченной функциональности. Не будет ошибкой сказать, что это не полная система, а часть системы.

Из чего состоит встроенная система?

Мы определили встроенную систему как центральный компонент, выполняющий вычислительную задачу внутри системы. Этим компонентом может быть простой микроконтроллер, микропроцессор, цифровой сигнальный процессор или даже FPGA (программируемая пользователем вентильная матрица). Дизайнер встраиваемых систем должен быть знаком с разработкой прошивки. Разработка прошивки включает в себя следующие задачи:

1. Написание кода: Код обычно пишется на C. Вы должны иметь некоторое представление о языках программирования, так как они помогут вам понять, как работает ваш процессор.

2. Настройка периферийных устройств: Встроенная система взаимодействует с внешним миром через свои периферийные устройства. Существует много типов периферийных устройств, которые могут использоваться во встроенной системе, например, последовательные коммуникационные интерфейсы (SCI), USB, аналого-цифровые преобразователи, синхронные последовательные коммуникационные интерфейсы, такие как 12C и т. д. Как разработчик, вы должны знать, как эти периферийные устройства работы и как их внедрить в систему.

3. Тестирование кода: После того, как вы закончите дизайн и код, вам предстоит протестировать функциональность устройства в разных условиях эксплуатации. Это могут быть модульные тесты, высокоуровневые тесты и интеграционные тесты.

4. Уточнение кода: Вам нужно будет довести свой код до усовершенствованного и функционального состояния, определив все корректировки, которые вам, возможно, потребуется внести в ваш код, прежде чем он будет полностью готов.

5. Отладка кода: Отладка — это в основном исправление всех ошибок и ошибок в системе или, в данном случае, в коде. Система не может не показывать ошибки, поэтому вы должны тщательно отлаживать весь код. Правильные навыки отладки приходят только с опытом.

6. Проверка кода: Последний шаг — проверка кода. Другими словами, вы будете тестировать, чтобы увидеть, насколько хорошо он может работать или насколько хорошо он работает в конкретных случаях. Одним из типов теста является «тест на обезьяну», в котором вы непрерывно вводите данные в устройство случайным образом и проверяете, не работает ли оно со сбоями.

Что может встроенная система?

Встроенные системы, как указано выше, предназначены для конкретных и ограниченных функций. Поэтому вы должны точно определить, предназначена ли ваша система для этой функции или нет. Спроектируйте свою систему соответствующим образом. Вам нужно будет ознакомиться со всеми требованиями и определить все характеристики, на которых должна основываться конструкция, а затем соответствующим образом спроектировать устройство.

Как внедрить встроенную систему:

Встроенная система сама по себе работать не может. Он построен с концепцией работы в более крупной системе, а не как автономная единица. Поэтому вы должны знать, как правильно реализовать встроенную систему. Необходимо учитывать ряд ключевых факторов, таких как распределение питания, интерфейсы связи и взаимосвязь внутри системы.

Имейте в виду, что вы всегда должны документировать свой интерфейс простым способом после того, как закончите его разработку. Это связано с тем, что не все разработчики систем в вашем проекте хранят информацию о встроенных устройствах, которые будет использовать система; вместо этого они сосредотачиваются только на компонентах системы, которые им необходимо спроектировать. Поэтому вам следует создать документ управления интерфейсом для простоты использования. Это поможет легко внедрить ваше встроенное устройство в систему.

Существует множество способов, которыми встраиваемые конструкции связаны с другими различными областями, такими как разработка встроенного ПО, электрические и электронные системы, системы компоновки печатных плат, проектирование интерфейсов, системная интеграция и т. д. Он берет пользователей из всех этих областей, чтобы функционировать. Использование встроенных систем также растет день ото дня, поскольку они помогают продвигать разнообразие функционирования в рамках отдельных систем.

Умная система полива, которая может удаленно поливать шесть растений | Ардуино + Интернет вещей

Сопряжение датчика определения цвета TCS3200 с Arduino UNO

Сопряжение модуля датчика пламени с Arduino UNO | Проект «Сделай сам»