Các ông lớn về công nghệ luôn có mối quan tâm nhất định với các hệ thống nhúng cho những sản phẩm của mình. Hiện nay hệ thống nhúng có mặt rộng rãi trong nhiều ứng dụng. Vậy bạn hiểu hệ thống nhúng là gì, chúng có đặc điểm gì và ứng dụng ra sao? Hôm nay chúng ta sẽ cùng tìm hiểu nhé!
Thị trường hệ thống nhúng có tiềm năng phát triển vô cùng lớn. Theo các nhà thống kê trên thế giới thì số chip xử lý trong các máy PC và các server, các mạng LAN, WAN, Internet chỉ chiếm không đầy 1% tổng số chip vi xử lý có trên thế giới. Hơn 99% số vi xử lý còn lại nằm trong các hệ thống nhúng. Tại Châu Á, Nhật Bản đang dẫn đầu về thị trường nhúng và là một trong những thị trường phần mềm nhúng hàng đầu thế giới
Theo Wikipedia, hệ thống nhúng được định nghĩa như sau: Hệ thống nhúng [tiếng anh 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 mềm phục vụ các bài toán chuyên dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, tự động hoá điều khiển, quan trắc và truyền tin. Đặc điểm của các hệ thống nhúng là hoạt động ổn định và có tính năng tự động hoá cao.
Hệ thống nhúng thường được thiết kế để thực hiện một chức năng chuyên biệt nào đó. Một hệ thống nhúng chỉ thực hiện một hoặc một vài chức năng nhất định, thường đi kèm với 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
Đặc điểm
- Các hệ thống nhúng được thiết kế để thực hiện một số nhiệm vụ chuyên dụng chứ không phải đóng vai trò là các hệ thống máy tính đa chức năng. Một số hệ thống đòi hỏi ràng buộc về tính hoạt động thời gian thực để đảm bảo độ an toàn và tính ứng dụng; một số hệ thống không đòi hỏi hoặc ràng buộc chặt chẽ, cho phép đơn giản hóa hệ thống phần cứng để giảm thiểu chi phí sản xuất.
- Một hệ thống nhúng thường không phải là một khối riêng biệt mà là một hệ thống phức tạp nằm trong thiết bị mà nó điều khiển.
- Phần mềm được viết cho các hệ thống nhúng được gọi là firmware và được lưu trữ trong các chip bộ nhớ ROM hoặc bộ nhớ flash chứ không phải là trong một ổ đĩa.
- Có tài nguyên giới hạn: các hệ thống nhúng bị giới hạn nhiều hơn về phần cứng và chức năng phần mềm so với máy tính cá nhân
- Tương tác với thế giới thực: hệ thống nhúng tương tác với thế giới bên ngoài với nhiều cách: cảm nhận môi trường, tác động trở lại môi trường, tốc độ tương tác phải đáp ứng thời gian thực, có thể có hoặc không có giao diện giao tiếp với người dùng như máy tính cá nhân.
- Yêu cầu chất lượng ổn định và độ tin cậy cao: Nhiều loại thiết bị nhúng có những yêu cầu rất cao về chất lượng, tính ổn định và độ tin cậy. Lỗi của hệ thống nhúng có thể gây ra tai nạn khủng khiếp, lỗi trên hệ thống nhúng có thể không sửa được. Vì vậy việc phát triển hệ thống nhúng yêu cầu quy trình kiểm tra - kiểm thử rất cẩn thận
Ứng dụng
Hiện nay hệ thống nhúng có mặt trong rất nhiều các sản phẩm gần gũi với cuộc sống con người
- Các hệ thống dẫn đường trong không lưu, hệ thống định vị toàn cầu, vệ tinh.
- Các thiết bị gia dụng: tủ lạnh, lò vi sóng, lò nướng,…
- Các thiết bị kết nối mạng: router, hub, gateway,…
- Các thiết bị văn phòng: máy photocopy, máy fax, máy in, máy scan,…
- Các thiết bị y tế: máy thẩm thấu, máy điều hòa nhịp tim,…
- Các máy trả lời tự động
- Dây chuyền sản xuất tự động trong công nghiệp, robots.
Xem thêm:
Trên đây là một số những chia sẻ của BKAII đến các bạn về hệ thống nhúng. Hi vọng bài viết đã mang đến cho các bạn những thông tin thú vị và hữu ích. Có thắc mắc hay cần thêm thông tin gì các bạn liên hệ BKAII nhé!
"BKAII - Thiết bị truyền thông TỐT nhất với giá CẠNH TRANH nhất!"
Lập trình nhúng đang là ngành hot hiện nay. Chúng ta hãy cùng tìm hiểu xem cần những kiến thức để trở thành một lập trình trong nghề nhé!
Lập trình nhúng là một thuật ngữ lập trình chỉ một hệ thống có khả năng tự trị, nó được nhúng vào trong một môi trường hay một hệ thống mẹ nào đó. Đó là các hệ thống tích hợp cả phần cứng và phần mềm.
Mục đích chủ yếu là để phục vụ các bài toán chuyên dụng trong nhiều lĩnh vực công nghiệp, tự động hóa điều khiển, truyền tin. Hệ thống nhúng thường được thiết kế để thực hiện một chức năng chuyên trách, riêng biệt nào đó.
Các thành phần cơ bản trong hệ thống nhúng
- ROM: Chứa chương trình, các dữ liệu được fix hoặc các constant data. Hiện nay, đa số các hệ thống đều sử dụng EEPROM hoặc FLASH để thay cho ROM bởi chúng có khả năng ghi xóa, update chương trình mới.
- RAM: Lưu chương trình thực thi và các biến tạm.
- MCU: Là bộ xử lý tính toán trung tâm.
Ngoài ra, còn có các ngoại vi như ADC, DAC, các khối giao tiếp UART, I2C…
Ứng dụng lập trình nhúng
- Được sử dụng rộng rãi trong các ngành máy tính, điện tử, viễn thông ngân hàng.
- Hệ thống nhúng được tích hợp cả phần mềm và phần cứng, tích hợp được 1 thiết bị lập trình như vi xử lý.
- Hệ thống nhúng và PC, thiết bị cầm tay PDA có sự khác biệt do sự thiết kế để chuyên biệt hóa chức năng cụ thể nhằm tăng chất lượng cho hệ thống giảm thiểu giá thành.
Học lập trình nhúng ra làm nghề gì?
Embedded software
Bạn sẽ là một developer [lập trình viên] đúng nghĩa, và có thể phát triển trở thành một lập trình viên giỏi, bạn sẽ cùng với đội nhóm của mình phát triển các sản phẩm phần mềm cho các sản phẩm nhúng, có thể là application [web, desktop hay mobile app], firmware, OS [hệ điều hành], driver.
Công việc chủ yếu là viết code, test code, viết requirement, document cho sản phẩm.
Embedded hardware
Là một người chuyên thiết kế board mạch hay còn gọi là thiết kế PCB, test board mạch. Công việc này đòi hỏi bạn phải rất giỏi về phần cứng và điện tử.
Mỗi project mà bạn tham gia trong công ty sẽ có một process nhất định mà buộc bạn phải làm quen trước khi nhận task và hoàn thành nó. Nhưng bạn hãy yên tâm, bạn chắc chắn sẽ làm được việc.
Những kiến thức cơ bản về lập trình nhúng
- Học lập trình C: bạn cần học C đến mức chuyên gia, đây là ngôn ngữ quan trọng bật nhất trong lập trình nhúng.
- Tiếng anh: ít nhất bạn phải đọc được tài liệu chuyên ngành kĩ thuật, nhất là datasheet.
- Kiến thức về điện tử: các kiến thức về logic, vi điều khiển, vi xử lý, ADC, TIMER, INTERRUPT.
- Các loại giao tiếp [protocol]: UART, I2C, SPI, RS232, JTAG… [nâng cao: SATA, PCIE, USB, CAN, MOST].
- Hệ điều hành: kiến trúc hệ điều hành, kiến trúc máy tính, nhất là hệ điều hành linux.
- Cấu trúc dữ liệu và giải thuật: là chuyên gia phần cứng, bạn cũng phải code, đã code thì phải có giải thuật.
- Memory: NOR, NAND, SRAM, DRAM.
- Hệ điều hành thời gian thực [Real time OS].
Kiến thức chuyên ngành
Embedded software
- Lập trình ứng dụng [application]: C++, Java.
- Lập trình device driver [dùng ngôn ngữ C].
- Lập trình Android, lập trình web [basic].
- Scrip: Perl, Python, đặc biệt là Shell script trên linux.
- Cấu trúc dữ liệu và giải thuật cực tốt.
- Xây dựng môi trường [build environments]: Makefile, Cmake.
Embedded hardware
- Thiết kế PCB: Allegro hay Antium.
- Design schematic: bạn cần có kiến thức điện tử thật tốt để làm việc này.
- Test board: sau khi đã thiết kế xong, bạn cần phải biết test board.
- Đánh giá và lựa chọn linh kiện cho dự án sao cho tối ưu.
- Sử dụng các loại dụng cụ máy đo.
- Kĩ năng hàn mạch, sửa mạch [nếu bạn là Freelancer].
lập trình nhúng là gì? lập trình nhúng.
Thành công và hạnh phúc nằm trong bạn. Quyết tâm hạnh phúc, và niềm vui sẽ đi cùng bạn để hình thành đạo quân bất khả chiến bại chống lại nghịch cảnh. Luôn rèn