Tìm hiểu về hệ điều hành cho hệ nhúng
Tổng quan về hệ thống
nhúng
Bởi:
Khoa CNTT ĐHSP KT Hưng Yên
Tổng quan về hệ thống nhúng
Giới thiệu môn học
Module này cung cấp cho người học các kiến thức cơ bản về hệ thống nhúng, Nội dung
chính bao gồm: Giới thiệu chung về các hệ thống nhúng; Kiến trúc phần cứng hệ thống
nhúng; Hệ điều hành nhúng, phần mềm nhúng.
Sau khi hoàn thành module này, người học có khả năng:
• Giải thích được một số các khái niệm liên quan đến hệ thống nhúng, hệ điều
hành nhúng và phần mềm nhúng.
• Phân tích được các đặc điểm cấu trúc phần cứng, hệ điều hành và phần mềm
cho các hệ thống nhúng.
• Ứng dụng trong thiết kế và phát triển phần mềm cho hệ thống nhúng đơn giản.
• Rèn luyện khả năng tự nghiên cứu, khả năng làm việc theo nhóm.
Để học tốt môn học này mỗi người học phải tự xây dựng cho mình một phương pháp
học thích hợp. Nhưng phương pháp chung để học môn học này là người học phải hiểu
thật kỹ các phần lý thuyết cơ bản từ đó tìm hiểu các phần kiến thức mở rộng.
Hệ thống nhúng là gì?
Hệ thống nhúng (Embedded system) là một thuật ngữ để chỉ một hệ thống có khả năng
tự trị được nhúng vào trong một môi trường hay một hệ thống mẹ. Đó là các hệ thống
tích hợp cả phần cứng và phần phềm để thực hiện một hoặc một nhóm chức năng chuyên
biệt cụ thể .
Hệ thống nhúng (HTN) thường được thiết kế để thực hiện một chức năng chuyên biệt
nào đó. Khác với các máy tính đa chức năng, chẳng hạn như máy tính cá nhân, một hệ
thống nhúng chỉ thực hiện một hoặc một vài chức năng nhất định, thường đi kèm với
Tổng quan về hệ thống nhúng
1/3
những yêu cầu cụ thể và bao gồm một số thiết bị máy móc và phần cứng chuyên dụng
mà ta không tìm thấy trong một máy tính đa năng nói chung. Vì hệ thống chỉ được xây
dựng cho một số nhiệm vụ nhất định nên các nhà thiết kế có thể tối ưu hóa nó nhằm
giảm thiểu kích thước và chi phí sản xuất. Các hệ thống nhúng thường được sản xuất
hàng loạt với số lượng lớn. HTN rất đa dạng, phong phú về chủng loại. Đó có thể là
những thiết bị cầm tay nhỏ gọn như đồng hồ kĩ thuật số và máy chơi nhạc MP3, hoặc
những sản phẩm lớn như đèn giao thông, bộ kiểm soát trong nhà máy hoặc hệ thống
kiểm soát các máy năng lượng hạt nhân. Xét về độ phức tạp, hệ thống nhúng có thể rất
đơn giản với một vi điều khiển hoặc rất phức tạp với nhiều đơn vị, các thiết bị ngoại vi
và mạng lưới được nằm gọn trong một lớp vỏ máy lớn.
Các thiết bị PDA hoặc máy tính cầm tay cũng có một số đặc điểm tương tự với hệ thống
nhúng như các hệ điều hành hoặc vi xử lý điều khiển chúng nhưng các thiết bị này không
phải là hệ thống nhúng thật sự bởi chúng là các thiết bị đa năng, cho phép sử dụng nhiều
ứng dụng và kết nối đến nhiều thiết bị ngoại vi.
Lịch sử phát triển của hệ thống nhúng
Hệ thống nhúng đầu tiên là Apollo Guidance Computer(Máy tính dẫn đường Apollo)
được phát triển bởi Charles Stark Draper tại phòng thí nghiệm của trường đại học
MITnăm 1960. Hệ thống nhúng được sản xuất hàng loạt đầu tiên là máy hướng dẫn cho
tên lửa quân sự vào năm 1961. Nó là máy hướng dẫn Autonetics D-17, được xây dựng
sử dụng những bóng bán dẫn và một đĩa cứng để duy trì bộ nhớ. Khi Minuteman II được
đưa vào sản xuất năm 1996, AutoneticsD-17 đã được thay thế với một máy tính mới sử
dụng mạch tích hợp. Tính năng thiết kế chủ yếu của máy tính Minuteman II là nó đưa ra
thuật toán có thể lập trình lại sau đó để làm cho tên lửa chính xác hơn, và máy tính có
thể kiểm tra tên lửa, giảm trọng lượng của cáp điện và đầu nối điện.
Từ những ứng dụng đầu tiên vào những năm 1960, các hệ thống nhúng phát triển mạnh
mẽ về khả năng xử lý. Bộ vi xử lý đầu tiên hướng đến người tiêu dùng là Intel 4004,
được phát minh phục vụ máy tính điện tử và những hệ thống nhỏ khác. Tuy nhiên nó
vẫn cần các chip nhớ ngoài và những hỗ trợ khác. Vào những năm cuối 1970, những bộ
xử lý 8 bit đã được sản xuất, nhưng nhìn chung chúng vẫn cần đến những chip nhớ bên
ngoài.
Vào giữa thập niên 80, kỹ thuật mạch tích hợp đã đạt trình độ cao dẫn đến nhiều thành
phần có thể đưa vào một chip xử lý. Các bộ vi xử lý được gọi là các vi điều khiển và
được chấp nhận rộng rãi. Với giá cả thấp, các vi điều khiển đã trở nên rất hấp dẫn để xây
dựng các hệ thống chuyên dụng. Đã có một sự bùng nổ về số lượng các hệ thống nhúng
trong tất cả các lĩnh vực thị trường và số các nhà đầu tư sản xuất theo hướng này. Ví
dụ, rất nhiều chip xử lý đặc biệt xuất hiện với nhiều giao diện lập trình hơn là kiểu song
song truyền thống để kết nối các vi xử lý. Vào cuối những năm 80, các hệ thống nhúng
Tổng quan về hệ thống nhúng
2/3
đã trở nên phổ biến trong hầu hết các thiết bị điện tử và khuynh hướng này vẫn còn tiếp
tục cho đến nay.
Tổng quan về hệ thống nhúng
3/3
có thể bạn quan tâm
Những hệ điều hành thú vị có thể bạn chưa biết
9
776
163
Tài liệu CNTT khác
9
(New)
Tìm hiểu về hệ điều hành
0
642
284
Tài liệu CNTT khác
(New)
Tìm hiểu về hệ điều hành Unix
43
616
274
Cơ sở dữ liệu
43
(New)
Tìm hiểu về các hệ điều hành phổ biến
3
596
265
Cơ sở dữ liệu
3
(New)
Tổng hợp những chế độ khởi động trong hệ điều hành macOS
13
1.144
310
Cơ sở dữ liệu
13
(New)
Tìm hiểu về animations trong hệ điều hành Android
20
934
267
Lập trình
20
(New)
Tìm hiểu hệ thống tập tin và thư mục trên hệ điều hành Linux
17
762
288
Cơ sở dữ liệu
17
(New)
Những tính năng hữu ích trên hệ điều hành macOS có thể bạn chưa biết
19
978
241
Tài liệu CNTT khác
19
(New)
thông tin tài liệu
Tài liệu cung cấp cái nhìn tổng quan về hệ điều hành cho hệ nhúng
Mở rộng để xem thêm
từ khóa liên quan
tài liệu mới trong mục này
tài liệu hot trong mục này
tài liệu giúp tôi
Nếu bạn không tìm thấy tài liệu mình cần có thể gửi yêu cầu ở đây để chúng tôi tìm giúp bạn!
×
