Phần mềm nhúng là gì
Phần mềm nhúng hay còn gọi là phần mềm nhúng, là chương trình chuyên dụng trong thiết bị không phải PC, là một phần của vi mạch hoặc một phần của ứng dụng khác trên chip điều khiển các chức năng cụ thể của thiết bị. Không giống như phần mềm ứng dụng, có thể được cài đặt trên nhiều hệ thống máy tính và được sửa đổi để cung cấp các mức chức năng khác nhau, phần mềm nhúng có các yêu cầu và khả năng phần cứng cố định. Nó được thiết kế cho thiết bị cụ thể mà nó đang chạy trên đó và giới hạn bộ nhớ và xử lý có liên quan trực tiếp đến thông số kỹ thuật của thiết bị đó.
Sự khác biệt giữa chương trình cơ sở và phần mềm nhúng
Mặc dù các thuật ngữ đôi khi được sử dụng thay thế cho nhau, nhưng chương trình cơ sở thực sự là một loại phần mềm nhúng. Mặc dù phần mềm nhúng được sử dụng cho các chức năng cụ thể góp phần vào mục đích chung của thiết bị, phần sụn chỉ hoạt động như một hệ điều hành (os) tối thiểu, cung cấp hướng dẫn cho tất cả các chức năng điều khiển, giám sát thiết bị và thao tác dữ liệu. Để giúp bạn phân biệt hai loại này, hãy nhớ: tất cả phần sụn đều là phần mềm nhúng, nhưng không phải phần mềm nhúng nào cũng là phần sụn. Sự khác biệt chính là chu kỳ phát triển của cả hai. Thông thường, phần sụn được phát triển cùng với phần cứng (thiết kế chip) để tối ưu hóa mức tiêu thụ điện năng, tốc độ và bảo mật, trong khi phần mềm nhúng được phát triển để đáp ứng nhu cầu của toàn bộ sản phẩm hoặc hệ thống.
Phần mềm nhúng và hệ thống nhúng
Thành phần phần cứng trong thiết bị chạy phần mềm nhúng được gọi là hệ thống nhúng. Một số ví dụ về các thành phần phần cứng được sử dụng trong các hệ thống nhúng bao gồm mạch nguồn, bộ xử lý trung tâm, thiết bị bộ nhớ flash, bộ hẹn giờ và cổng nối tiếp. Trong giai đoạn thiết kế ban đầu của thiết bị, phần cứng tạo nên hệ thống nhúng và cấu hình của nó trong thiết bị được quyết định. Sau đó, phần mềm nhúng được thiết kế từ đầu để chỉ chạy trên phần cứng có cấu hình chính xác đó. Điều này làm cho thiết kế phần mềm nhúng trở thành một lĩnh vực rất chuyên biệt đòi hỏi kiến thức chuyên sâu về chức năng phần cứng và lập trình máy tính.
Ví dụ chức năng dựa trên ứng dụng phần mềm nhúng
Hầu như tất cả các thiết bị làm từ bảng mạch và chip máy tính đều có các bộ phận được sắp xếp thành hệ thống chạy phần mềm nhúng. Các hệ thống phần mềm nhúng phổ biến trong cuộc sống hàng ngày có thể được tìm thấy trong các công nghệ tiêu dùng, công nghiệp, ô tô, hàng không vũ trụ, y tế, thương mại, viễn thông và quân sự.
Các ví dụ phổ biến về chức năng dựa trên các ứng dụng phần mềm nhúng bao gồm:
Hệ thống chống bó cứng phanh trên ô tô
Hệ thống xử lý hình ảnh trong thiết bị hình ảnh y tế
Hệ thống điều khiển fly-by-wire trên máy bay
Hệ thống phát hiện chuyển động trong camera an ninh
Hệ thống điều khiển giao thông trong đèn giao thông
Hệ thống hẹn giờ và tự động hóa có trong thiết bị nhà thông minh
Các ví dụ phổ biến về chức năng dựa trên ứng dụng phần mềm ô tô bao gồm:
Các tính năng
adas (hệ thống hỗ trợ người lái nâng cao) như kiểm soát hành trình thích ứng, phanh khẩn cấp tự động, hỗ trợ giữ làn đường, hỗ trợ giao thông, cảnh báo chệch làn đường
Hệ thống quản lý pin
Bù mô-men xoắn