Embedded سیستم چیست؟

اگر بخواهیم یک تعریف کلی از Embedded سیستم‌ها که به آنها سیستم‌های بلادرنگ نیز می‌گویند را ارائه نماییم می‌توانیم آنها را سیستم‌هایی توصیف کنیم که به طور خاص و برای انجام یک عمل خاص طراحی می‌شوند و نقطه مقابل سیستم‌های چندمنظوره میباشند. به عنوان مثال لپ تاپ یک سیستم چند منظوره میباشد که به وسیله آن می‌توانیم اعمال بسیار متفاوتی همچون کد نویسی، ادیت ویدیو، ضبط صوت و تصویر، پخش ویدیو و موزیک و... را به انجام برسانیم.

اما یک دستگاه ضبط صدا که منحصرا برای این عمل طراحی شده است یک سیستم Embedded است و عمل ضبط صوت را بسیار حرفه‌ای‌تر و با کیفیت بالاتری به انجام می‌رساند.

در واقع Embedded سیستم‌ها یک کامپیوتر تلقی نمی‌شوند، چرا که تنها ماشین‌ها یا وسایلی هستند که به وسیله‌ی یک پروسسور یا یک قطعه با قابلیت‌های کامپیوتری می‌توانند بهره‌وری بسیار بلایی داشته باشند.

 

 

اجزای embedded سیستم‌ها

همانند هر سیستم دیگری، سیستم‌های بلادرنگ از بخش‌های متفاوتی چون نرم افزار و سخت افزار تشکیل می‌شوند.

نکته‌ای که درباره‌ی طراحی سخت افزار و نرم‌افزار مربوط به این سیستم‌ها وجود دارند آن است که باید هر دو به صورت همزمان طراحی شوند چرا که فردی که وظیفه طراحی نرم‌افزار سیستم را دارد میبایست از نقشه سخت‌افزاری و معماری آن اطلاع داشته باشد و همچنین طراح سخت‌افزار باید از نحوه کار نرم افزار مطلع باشد.

نرم افزار Embedded سیستم‌ها

همانطور که گفته شد سیستم‌های بلادرنگ برای انجام تخصصی یک عملیات خاص طراحی می‌گردند در نتیجه نرم افزارهای تعبیه شده در آن‌ها نیز به همین صورت و برای انجام عملیات خاص بر روی داده‌های ورودی خاص هستند. این نرم‌افزارها برای کنترل دستگاه‌ها و ماشین‌هایی طراحی می‌شوند که کامپیوتر تلقی نمی‌شوند و شخصی که نرم افزارهای بلادرنگ(Embedded software) را طراحی میکند باید توانایی فهمیدن طرح شماتیک مدار و دیتا شیت‌های مربوط به سخت افزارهای سیستم را داشته باشد.

نرم افزارهای ذکر شده می‌توانند به صورت open source و یا closed source (با توجه به زبان برنامه نویسی آنها و سیستم عاملی که بر روی آن پیاده سازی می‌شوند) طراحی شوند. برخلاف کامپیوترهای عادی که برای اجرای برنامه‌ها به یک سیستم عامل مانند Windows، Mac-OS یا لینوکس احتیاج دارند Embedded سیستم‌ها می‌توانند بدون نیاز به هیچ سیستم عاملی کار کنند و اگر در برخی موارد از سیستم عامل استفاده کنند قادر به کار بر روی هر سیستم عاملی میباشند.

نکته مهم در رابطه با طراحی نرم افزارهای بلادرنگ آن است که حافظه و Ram تعبیه شده در سیستم در کارکرد نرم افزار تاثیر گذار است چرا که برنامه نویسی بردها با برخی از زبان‌های برنامه نویسی همچون C و Embedded C++ به فضای حافظه کمتری نسبت به زبان Basic احتیاج دارد.

 

 

 

Embedded سیستم‌ها در اینترنت اشیا

تقریبا می‌توان گفت که اکثر دستگاه‌های که اینترنت اشیا در آن‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند یک Embedded سیستم هستند. دستگاه‌هایی که ارتقاع داده می‌شوند تا در سیستم اینترنت اشیا مورد استفاده قرار گیرند از یک دستگاه معمولی با یک هدف خاص(مانند یخچال که مشخصا برای سرد نگه داشتن مواد غذایی طراحی شده است)، یک تراشه کامپیوتری سخت افزاری که عمل محاسبات کامپیوتری را انجام دهد و نرم افزار مربوط به نحوه کار یخچال بر روی آن نصب گردد و گاها تعدادی سنسور و عملگر تشکیل شده‌اند که در نتیجه طبق گفته‌های بالا همگی باید به صورت Embedded طراحی شوند تا هماهنگی لازم در سیستم را ایجاد نمایند.

در واقع این دستگاه‌ها از نظر تکنیکی کامپیوتر محسوب نمی‌شوند و تنها دستگاهی هستند که یک تراشه با قابلیت انجام محاسبات و عملیات کامپیوتری در آنها تعبیه شده است.