Шта је програмирање уграђеног система и његови језици

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Систем је распоред више јединица, састављених заједно како би функционисао у складу са датим упутствима. Уграђени систем је комбинација хардвера и софтвера, који извршава одређени задатак у одређеном року (што значи да треба да обавља само један одређени задатак, попут машине за прање веша). Главна предност употребе уграђеног система у апликацији је та што може да умањи величину и трошкове, а такође побољшава поузданост и ефикасност задатка. Овај чланак даје преглед уграђених софтверских језика, уграђени систем програмирање , и њихове функције.

Компоненте уграђених система

Следе компоненте уграђених система




  • Уграђени хардвер: Микроконтролер је срце уграђеног система, где је више периферних уређаја повезано са уграђеним хардвером у сврху комуникације.
  • Уграђени РТО: Уграђени оперативни систем у реалном времену користи се за извођење свих сложених операција.
  • Управљачки програми: Делује као мост између оперативног система и периферних уређаја.
  • Комуникациони стогови: Користи се за комуникацију са спољним уређајима.
  • Уграђене апликације: Обавља унапред дефинисану функцију уграђеног уређаја.
Уграђене системске компоненте

Уграђене системске компоненте

Уграђени софтвер

Уграђени софтвер или уграђени системски програм је рачунарски софтвер који се користи за управљање уређајима пружањем скупа упутстава. Такође је именован као фирмваре, различити уређаји са различитим функционалностима могу се програмирати помоћу уграђеног софтвера, одржавајући ограничења у дизајну (попут ограничења времена одзива, строги рокови и обрађени подаци) и чувајући коначне податке у меморија (Рам / Ром).



Софтвером управља или покреће га интерфејс машине. Уграђени софтвер уграђен је у сву електронику попут аутомобила, телефона, робота, сигурносни системи , итд. што је једноставно за покретање на 8-битном микроконтролер користећи меморију до неколико КБ. Помаже у обради сложених операција и одређује тачан рачунски оквир.

Програмски језици за уграђени систем

Уграђени софтвер користи оперативни систем, који је оперативни систем у реалном времену који истовремено обавља више задатака. Уграђени програми се програмирају помоћу програма Ц / Ц ++ , Пхитон и Јава Сцриптс језици и обрађују се на оперативним системима попут Линук ОС , ВкВоркс , Фусион РТОС, Нуцлеус РТОС, мицро Ц / ОС, ОСЕ, итд. Избор програмског језика игра виталну улогу у развоју уграђеног софтвера, који се заснива на одређеним факторима као што је приказано у наставку,

  • Величина : Количина меморије која је потребна програму игра важну улогу, јер уграђени процесори (микроконтролери) имају одређену количину РОМ-а (меморија само за читање) на основу његове примене.
  • Брзина : Брзина извршавања програма мора бити брза
  • Преносивост: Помоћу једног програма могу се компајлирати различити процесори.
  • Примена је тешка
  • Одржавање је тешко.

Програмирање уграђеног система на скупштинском језику

Програмирање уграђеног система у скупштински језик (улаз) и претварање у језик на машинском нивоу (излаз) помоћу асемблера може се објаснити на следећем примеру, где изводимо сабирање две нумерике помоћу два сперата регистара и резултат чувамо у излазном регистру.


Улазни

ОВДЕ: МОВ Р0, # 01Х

МОВ # 1, # 02Х

МОВ А, Р0

ДОДАЈТЕ А, Р1

МОВ П0, А.

СИМП ОВДЕ

Оутпут

Адреса Опцоде Операнд

0000 78 01
0002 79 02
0004 Е8 -
0005 29 -
0006 Ф5 80
0008 80 00

Монтажни код се користи за развој ефикасног кода у погледу величине и брзине. Развој већег кода на асемблерском језику постаје тежак, што може довести до већих трошкова развоја софтвера и одсуство преносивости кода. Стога, да бисмо превазишли овај недостатак, користимо језик високог нивоа као што је уграђени Ц. .

О Ц, Ц ++, Јави и уграђеном Ц

Ц Програмирање

Ц језик је језик оријентисан на структуру, који је развио Деннис Ритцхие. Омогућава мање приступа меморији помоћу једноставног компајлера и ефикасно испоручује податке у складу са машинским упутствима. Применљиви су у широком опсегу, од уграђених система до суперрачунара.

Уграђени Ц.

Ембеддед Ц је проширење језика Ц, који се користи за развој уграђеног система. Синтакса је слична Ц језику (попут главне функције, декларације функција, декларације типова података, петље итд.). Главна разлика између уграђеног Ц и стандардног Ц језика су адресирање улаза-излаза хардвера, операције фиксне тачке и обрада адресних простора.

Употреба Ц у уграђеном систему због следећих предности

  • Мали је и лак за учење, разумевање и отклањање грешака у програму.
  • Сви Ц компајлери су компатибилни са свим уграђеним уређајима
  • То је процесор неовисан (односно није специфичан за одређени микропроцесор или микроконтролер).
  • Језик Ц користи комбинацију асемблерског језика и особине језика високог нивоа
  • Прилично је ефикасан, поузданији, флексибилнији, преносивији између различитих платформи.
  • Програми развијени на језику Ц једноставнији су за разумевање, отклањање грешака и одржавање.

У поређењу са другим језицима високог нивоа, Ц нуди већу флексибилност јер је релативно мали језик оријентисан на структуру и подржава битни ниво на ниском нивоу манипулације подацима .

Ц ++

Објектно оријентисани језик попут Ц ++ није необавезан за развијање ефикасног програма у окружењима са ограничењима у истраживању, попут уграђених уређаја. Виртуелне функције и руковање изузецима Ц ++ су неке специфичне карактеристике које нису ефикасне у погледу простора и брзине система.

ЈАВА

Уграђени систем може се програмирати на ЈАВА језику, користећи ЈАВА виртуелну машину (ЈВМ) која приступа великом броју ресурса. Првенствено проналази употребу у врхунским апликацијама (попут мобилних телефона) и нуди преносивост на свим системима за обраду апликација. Није пожељно за мање уграђене уређаје.

Архитектура и примери уграђеног Ц програмирања

Уграђена Ц архитектура програмирања може се разумети на примеру примене 8051 микроконтролери , где је његова функција трептање ЛЕД жаруље која је повезана на ПОРТ1 контролера, а коришћени компајлер је Кеил Ц Цомпилер. Следи код за ЛЕД трептати.

#инцлуде // директива претпроцесора
Воид делаи (инт) // декларација функције одлагања
Воид маин (воид) // Главна функција
{
П1 = 0к00 // порт1 је искључен, па је ЛЕД искључен и сачуван у рег51.х
вхиле (1) // петља бесконачности
{
П1 = ОкФФ //// порт1 је укључен па ЛЕД светли
кашњење (1000) // додељивање кашњења
П1 = 0Кс00 // порт1 искључен
кашњење (1000)
}
}
Воид делаи (инт д) // додељивање функције одлагања
{
унсигнед инт и = 0 // променљиве додељене локално
за (д> 0 д-)
{
за (и = 250 и> 0и–)
за (и = 248 и> 0и–)
}
}

Предности

Следе предности предности уграђеног софтвера

  • Учитавање података је брже
  • Трошак је низак
  • Користи мање ресурса.

Мане

Следе недостаци уграђеног софтвера

  • Надоградња је сложена
  • Свако ресетовање је неопходно ако се појаве проблеми
  • Скалабилност за мале вредности је тешка.

Апликације

Следе апликације уграђеног софтвера

  • Банкарство
  • Аутомобили
  • Кућни апарати
  • Цар
  • Ракете итд.

ФАК

1). Шта је уграђени софтвер?

Уграђени софтвер или уграђени системски програм је рачунарски софтвер који се користи за управљање уређајима давањем упутстава.

2). Који се програми користе у уграђеном системском софтверу?

Програми уграђеног системског софтвера програмирани су у Ц или Ц ++, Пхитон и Јава Сцриптс.

3). Која је разлика између уграђених система и нормалног система?

Уграђени систем је комбинација хардвера и софтвера где је дизајниран за одређену намену. Процеси се обрађују секвенцијално. Док је уобичајени процесор РТО-ов ОС у стварном времену, потребан је тамо где постоји потреба за паралелним извршавањем.

4). Који су различити типови уграђених система?

Уграђени системи су класификовани у две категорије

  • На основу перформанси и функционалних захтева, даље су класификовани као самостални, умрежени, мобилни у реалном времену.
  • На основу перформанси микроконтролера, они су даље класификовани као мали, средњи и софистицирани

5). Главне примене уграђеног система

Главне примене уграђеног система су

  • Машина за прање веша
  • Дигитални фотоапарати
  • Музички центар итд.

Уграђени систем је комбинација хардвера и софтвера. Где уграђени софтверски програми програмирани су на Ц или Ц ++, Пхитон и Јава Сцриптс. Раде на Линук ОС-у, микро Ц / ОС-у, КНКС-у итд. Ц језик чини основни језик за писање уграђених софтверских кодова. Стога је ово преглед уграђеног софтвера и његове архитектуре објашњене помоћу програма.