Журнал электротехники и электронных технологий

Встроенная система

Встроенная система — это компьютерная система со специальной функцией внутри более крупной механической или электрической системы, часто с ограничениями по вычислениям в реальном времени. Он встроен как часть целостного устройства, часто включая аппаратные и механические части. Встроенные системы управляют многими широко используемыми сегодня устройствами. 98% всех выпускаемых микропроцессоров используются во встраиваемых системах. Современные встроенные системы часто основаны на микроконтроллерах (т. е. процессорах со встроенной памятью или периферийными интерфейсами), но обычные микропроцессоры (использующие внешние микросхемы для памяти и схемы периферийных интерфейсов) также распространены, особенно в более сложных системах. В любом случае используемый процессор может быть любого типа: от общего назначения до процессоров, специализирующихся на определенных классах вычислений, или даже специально разработанных для конкретного приложения. Общим стандартным классом специализированных процессоров является процессор цифровых сигналов (DSP). Встроенная система охватывает такие темы, как микропроцессор и микроконтроллер, операционные системы реального времени, компьютерная архитектура и параллельная обработка, СБИС (проектирование систем на кристалле, проектирование СБИС в аналоговых и смешанных режимах, обработка сигналов СБИС, СБИС для беспроводной связи). Поскольку встроенная система предназначена для решения конкретных задач, инженеры-конструкторы могут оптимизировать ее, чтобы уменьшить размер и стоимость продукта, а также повысить надежность и производительность. Некоторые встроенные системы производятся серийно, что дает выгоду от эффекта масштаба. Встроенные системы варьируются от портативных устройств, таких как цифровые часы и MP3-плееры, до крупных стационарных установок, таких как светофоры, заводские контроллеры, и в значительной степени сложных систем, таких как гибридные автомобили, МРТ и авионика. Сложность варьируется от низкой (с одним микроконтроллером) до очень высокой (с несколькими устройствами, периферийными устройствами и сетями, установленными внутри большого шасси или корпуса).