ระบบฝังตัว หรือ สมองกลฝังตัว
ระบบฝังตัว หรือ สมองกลฝังตัว
ระบบฝังตัว หรือ สมองกลฝังตัว (Embedded
system)
คือระบบประมวลผล
ที่ใช้ชิปหรือไมโครโพรเซสเซอร์ (cpu) เป็นเหมือนสมองมนุษย์ ที่ออกแบบมาโดยเฉพาะ เปรียบเสมือนคอมพิวเตอร์ขนาดจิ๋วที่ฝังไว้ในอุปกรณ์ต่าง ๆ เช่น เครื่องใช้ไฟฟ้า
และเครื่องมืออิเล็กทรอนิกส์ เป็นต้น เพื่อเพิ่มความฉลาด
ความสามารถให้กับอุปกรณ์เหล่านั้น โดยจะทำงานตามคำสั่ง คือ โปรแกรม
หรืออัลกอริทึมที่เขียนลงไว้ในชิปหรือไมโครโพรเซสเซอร์นั้นเช่นเวลาที่เราเขียนโปรแกรมเสร็จแล้วเราจะอัพข้อมูลที่เราเขียนลงไปในสมองกลตัวนี้
สมองกลตัวนี้ก็จะสั่งให้อุปกรณ์อื่น ๆ ทำงาน
จะเห็นได้ว่าสมองกลฝังตัวเป็นเหมือนสมองคนเราเลยที่จะสั่งให้อวัยวะต่าง ๆ
ทำงานตามที่สมองเราสั่ง
sensor คือ อุปกรณ์ตรวจจับสัญญาณหรือปริมาณทางฟิสิกส์ต่างๆ
เช่น อุณหภูมิ เสียง แสง การสัมผัส เป็นต้น ปัจจุบันมีการนำระบบ sensor มาใช้บนโทรศัพท์มือถือ ในหลายรูปแบบ เช่น G-sensor ระบบตรวจจับความเลื่อนไหว , Accelerometer Sensor ระบบหมุนภาพ อัตโนมัติ, Orientation Sensor เซ็นเซอร์ปรับมุมมองหน้าจอ, Sound Sensor เซ็นเซอร์ตรวจวัดระดับเสียง, Magnetic Sensor ตรวจวัดความเข้มสนามแม่เหล็ก, Light Sensor ตรวจจับแสงสว่างสำหรับการปรับแสงบนหน้าจออัตโนมัติ และ Proximity Sensor ระบบเปิด/ปิดหน้าจออัตโนมัติขณะสนทนาแนบหู เป็นต้น ซึ่งเรามักพบคุณสมบัติเหล่านี้ได้กับโทรศัพท์มือถือ แบบ smartphone ทั้งในระบบ ios และ Android OS
ระบบปฎิบัติการสำหรับสมองกลฝังตัว
ในการพัฒนาระบบสมองกลฝังตัวอาจจะมีการใช้ระบบปฏิบัติการเป็นแกนหลักในการพัฒนา
หรือไม่มีการใช้ในการพัฒนาก็ได้
ระบบปฏิบัติการสำหรับระบบสมองกลฝังตัวมีหลายประเภทมากตั้งแต่ RTOS , ucOS-II จนไปถึงระบบปฏิบัติการที่มีขนาดใหญ่ขึ้นมาเช่น
Linux, Windows CE จนถึงระบบปฏิบัติการสมัยใหม่ที่มีการพัฒนา
เช่น MeeGo Android และmac กับios
ภาษาที่ใช้ในการพัฒนาของระบบสมองกลฝังตัว
ในปัจจุบันมีภาษาโปรแกรมต่าง
ๆ มากมายที่ใช้ในการพัฒนาระบบสมองกลฝังตัวเช่นภาษา assembly ภาษา C ,C++ หรือภาษาระดับสูงที่ถูกนำมาใช้ในการพัฒนาระบบสมองกลฝังตัวที่มีระบบปฏิบัติการเช่น
C++JAVA หรือ Python โดยผู้ใช้สามารถเลือกใช้ภาษาในการพัฒนาระบบสมองกลฝังตัวได้ตามความเหมาะสมและความต้องการ
ลักษณะเฉพาะ
ระบบฝังตัวได้รับการออกแบบมาเพื่อทำงานบางอย่างแทนที่จะเป็นคอมพิวเตอร์ที่ใช้งานทั่วไปสำหรับงานหลาย
ๆ งาน บางคนยังมีข้อ จำกัด
ด้านประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์ที่ต้องปฏิบัติตามด้วยเหตุผลเช่นความปลอดภัยและการใช้งาน คนอื่น ๆ
อาจมีข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพต่ำหรือไม่มีเลยทำให้ฮาร์ดแวร์ของระบบสามารถลดต้นทุนได้ง่ายขึ้นเพื่อลดต้นทุน
ระบบฝังตัวไม่ใช่อุปกรณ์แบบสแตนด์อโลนเสมอไป ระบบฝังตัวจำนวนมากประกอบด้วยชิ้นส่วนขนาดเล็กภายในอุปกรณ์ที่มีขนาดใหญ่ขึ้นซึ่งมีวัตถุประสงค์ทั่วไปมากกว่า ตัวอย่างเช่น Gibson Robot Guintrมีระบบฝังตัวสำหรับปรับแต่งสาย แต่วัตถุประสงค์โดยรวมของ Robot Guitar คือการเล่นดนตรี ในทำนองเดียวกันระบบฝังตัวในรถยนต์ให้ฟังก์ชันเฉพาะเป็นระบบย่อยของตัวรถ
 |
| ระบบ e-con eSOM270 & eSOM300 คอมพิวเตอร์บนโมดูล คำแนะนำของโปรแกรมที่เขียนขึ้นสำหรับระบบฝังตัวเรียกว่าเฟิร์มแวร์และจัดเก็บไว้ในหน่วยความจำแบบอ่านอย่างเดียวหรือชิปหน่วยความจำแฟลช พวกเขาทำงานด้วยทรัพยากรฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์ที่ จำกัด : หน่วยความจำน้อยแป้นพิมพ์หรือหน้าจอขนาดเล็กหรือไม่มีอยู่จริง |
โซลูชัน ASIC และ FPGA
อาร์เรย์ทั่วไปสำหรับระบบฝังตัวที่มีปริมาณมากคือระบบบนชิป (SoC) ที่มีระบบที่สมบูรณ์ซึ่งประกอบด้วยตัวประมวลผลหลายตัวตัวคูณแคชและอินเทอร์เฟซบนชิปตัวเดียว SoC สามารถนำไปใช้เป็นวงจรเฉพาะแอปพลิเคชัน (ASIC) หรือใช้เกตอาเรย์ที่ตั้งโปรแกรมได้ (FPGA)
| ภาพระยะใกล้ของชิป SMSC LAN91C110 |
(SMSC 91x) เป็น ชิปอีเธอร์เน็ตในตัวระบบฝังตัวพูดคุยโลกภายนอกผ่านอุปกรณ์ต่อพ่วง เช่น
- อินเทอร์เฟซการสื่อสารแบบอนุกรม (SCI): RS-232 , RS-422 , RS-485เป็นต้น
- อินเทอร์เฟซการสื่อสารแบบอนุกรมซิงโครนัส: I2C , SPI , SSC และ ESSI (Enhanced Synchronous Serial Interface)
- บัสอนุกรมสากล (USB)
- การ์ดมัลติมีเดีย
(การ์ด SD, แฟลชขนาดกะทัดรัด ฯลฯ )
- เครือข่าย:Ethernet , LonWorks ฯลฯ
- Fieldbuses : CAN-Bus , LIN-Bus , PROFIBUSฯลฯ
- ตัวจับเวลา: PLL , จับภาพ / เปรียบเทียบและหน่วยประมวลผลเวลา
แหล่งอ้างอิง
https://microbrain.io/wp/index.php/courses/obec-614181009/lessons/1-1-%E0%B8%AA%E0%B8%A1%E0%B8%AD%E0%B8%87%E0%B8%81%E0%B8%A5%E0%B8%9D%E0%B8%B1%E0%B8%87%E0%B8%95%E0%B8%B1%E0%B8%A7%E0%B8%84%E0%B8%B7%E0%B8%AD%E0%B8%AD%E0%B8%B0%E0%B9%84%E0%B8%A3/
https://microbrain.io/wp/index.php/courses/obec-614181009/lessons/1-1-%E0%B8%AA%E0%B8%A1%E0%B8%AD%E0%B8%87%E0%B8%81%E0%B8%A5%E0%B8%9D%E0%B8%B1%E0%B8%87%E0%B8%95%E0%B8%B1%E0%B8%A7%E0%B8%84%E0%B8%B7%E0%B8%AD%E0%B8%AD%E0%B8%B0%E0%B9%84%E0%B8%A3/
https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%A3%E0%B8%B0%E0%B8%9A%E0%B8%9A%E0%B8%9D%E0%B8%B1%E0%B8%87%E0%B8%95%E0%B8%B1%E0%B8%A7
ความคิดเห็น
แสดงความคิดเห็น