Phân loại hệ thống nhúng
Tìm hiểu cách phân loại hệ thống nhúng dựa trên yêu cầu về hiệu năng và chức năng.
Hệ thống nhúng được phân loại dựa trên hai yếu tố:
- Yêu cầu về hiệu suất và vận hành.
- Hiệu năng của bộ vi điều khiển
Dựa trên yêu cầu về hiệu năng và vận hành, chúng được chia thành 4 loại như sau:
1. Hệ thống nhúng thời gian thực: Hệ thống nhúng thời gian thực hoạt động theo thời gian cụ thể, nghĩa là chúng cung cấp đầu ra trong một khung thời gian cụ thể/đã được lên lịch. Loại hệ thống nhúng này cung cấp khả năng phản hồi nhanh chóng trong các tình huống khẩn cấp, nơi việc thực hiện nhiệm vụ và tạo ra kết quả kịp thời là tối quan trọng. Đó là lý do tại sao hệ thống nhúng thời gian thực được sử dụng trong lĩnh vực quốc phòng, y tế và chăm sóc sức khỏe, và các ứng dụng công nghiệp khác, nơi năng suất kịp thời ngày càng trở nên quan trọng. Hơn nữa, hệ thống nhúng thời gian thực được chia thành hai loại:
- Hệ thống nhúng mềm, thời gian thực – Trong loại hệ thống nhúng này, thời gian/lịch trình không được tuân thủ nghiêm ngặt. Nếu lịch trình của một tác vụ bị trễ (nghĩa là hệ thống không tạo ra kết quả trong thời gian quy định), nó vẫn sẽ chấp nhận kết quả hoặc đầu ra đó.
- Khó khăn với hệ thống nhúng thời gian thực – Trong loại hệ thống nhúng này, các tác vụ phải tuân thủ nghiêm ngặt khung thời gian/lịch trình. Các tác vụ phải được hoàn thành trong khung thời gian đã định; nếu không, kết quả/đầu ra có thể không được chấp nhận.
ví dụ :
- Hệ thống điều khiển giao thông
- Sử dụng trong lĩnh vực quốc phòng.
- Sử dụng trong lĩnh vực y tế.
2. Hệ thống nhúng độc lập: Hệ thống nhúng độc lập là một hệ thống có thể hoạt động độc lập mà không cần phụ thuộc vào hệ thống chủ. Nó sử dụng đầu vào kỹ thuật số hoặc tương tự và cung cấp đầu ra. Ví dụ:
- Máy nghe nhạc MP3
- lò vi sóng
- máy tính
3. Hệ thống mạng nhúng: Hệ thống mạng nhúng kết nối với mạng, có thể là mạng có dây hoặc không dây, để cung cấp dữ liệu đầu ra cho các thiết bị được kết nối. Chúng giao tiếp với các máy chủ web nhúng qua mạng. Ví dụ:
- Hệ thống an ninh nhà ở
- ATM
- Đầu đọc thẻ
4. Hệ thống nhúng di động: Hệ thống nhúng di động nhỏ gọn, dễ sử dụng và tiêu thụ ít tài nguyên. Chúng là loại hệ thống nhúng được ưa chuộng nhất. Từ góc độ tính di động, hệ thống nhúng di động cũng là tốt nhất. Ví dụ:
- Máy nghe nhạc MP3
- điện thoại di động
- Máy ảnh kỹ thuật số
Tùy thuộc vào hiệu năng và vi điều khiển, chúng được chia thành 3 loại như sau:
- Hệ thống nhúng nhỏ: Hệ thống nhúng nhỏ được thiết kế sử dụng vi điều khiển 8-bit hoặc 16-bit. Chúng có thể được cấp nguồn bằng pin. Bộ xử lý sử dụng rất ít/tài nguyên bộ nhớ hạn chế và tốc độ xử lý chậm. Hầu hết các hệ thống này không hoạt động như các hệ thống độc lập mà là các thành phần của một hệ thống máy tính, không thực hiện các phép tính hoặc dành riêng cho các nhiệm vụ cụ thể.
- Hệ thống nhúng tầm trung: Hệ thống nhúng tầm trung được thiết kế sử dụng vi điều khiển 16-bit hoặc 32-bit. Các hệ thống này nhanh hơn các hệ thống nhúng nhỏ. Việc tích hợp phần cứng và phần mềm trong các hệ thống này khá phức tạp. Java, C và C++ được sử dụng làm ngôn ngữ lập trình để phát triển hệ thống nhúng tầm trung. Nhiều công cụ phần mềm khác nhau như trình biên dịch, trình gỡ lỗi, trình mô phỏng, v.v., được sử dụng trong quá trình phát triển loại hệ thống này.
- Hệ thống nhúng phức tạp hoặc tinh vi: Hệ thống nhúng phức tạp hoặc tinh vi được thiết kế bằng cách sử dụng nhiều vi điều khiển 32-bit hoặc 64-bit. Các hệ thống này được phát triển để thực hiện các chức năng lớn, phức tạp. Chúng có mức độ phức tạp cao về phần cứng và phần mềm. Chúng tôi sử dụng cả các thành phần phần cứng và phần mềm trong thiết kế hệ thống hoặc sản phẩm phần cứng cuối cùng.
