Встраиваемая система

Матеріал з Київський університет імені Бориса Грінченки
Перейти до: навігація, пошук

UKflag.JPG Ukraine.gif

Встра́иваемая систе́ма  — специализированная микропроцессорная система управления, концепция разработки которой заключается в том, что такая система будет работать, будучи встроенной непосредственно в устройство, которым она управляет.

То есть устройство строится на базе встроенного компьютера, который в то же время не воспринимается пользователем устройства как компьютер (так как не имеет обычного монитора и клавиатуры, не отображает привычной ОС и другого ПО).

Особенности

Встраиваемая система

В связи с тем, что система управления будет размещаться внутри более сложного устройства, при её разработке ключевую роль играют следующие факторы:

  • минимальное собственное энергопотребление (возможно автономное питание);
  • минимальные собственные габариты и вес;
  • собственная защита (корпус) минимальна и обеспечивается прочностью и жёсткостью конструкции и применёнными элементами;
  • функции отвода тепла (охлаждения) обеспечивают минимум требований тепловых режимов. Если плотность теплового потока (тепловой поток, проходящий через единицу поверхности) не превышает 0,5 мВт/см², перегрев поверхности устройства относительно окружающей среды не превысит 0,5 °C, такая аппаратура считается нетеплонагруженной и не требует специальных схем охлаждения.
  • Микропроцессор и системная логика, а также ключевые микросхемы по возможности совмещены на одном кристалле
  • Специальные военно-космические требования по радиационной и электромагнитной стойкости, работоспособность в вакууме, гарантированное время наработки, срок доступности решения на рынке и т. д.

Основой построения простых встроенных систем часто служат одноплатные (однокристальные) ЭВМ (см.: микроконтроллер), специализированные или универсальные микропроцессоры, ПЛИС. Для построения некоторых видов встроенных систем широко используют микропроцессоры архитектуры ARM.

Широко распространено непосредственное использование или обеспечение значительной степени совместимости с морально устаревшими за долгое время выпуска (десятки лет) устройствами и интерфейсами (например, процессорами семейств Intel 8086, i386, i486, Pentium и их аналогами; шиной ISA и т. п.) из-за низкой стоимости разработки конкретного решения.

Область применения

Областью применения встроенных систем являются:

  • Средства автоматического регулирования и управления техпроцессами, например авионика, контроль доступа.
  • станки с ЧПУ.
  • банкоматы, платёжные терминалы.
  • телекоммуникационное оборудование.