Встроенная система на подключаемой плате с процессором, памятью, источником питания и внешними интерфейсами
Встроенная система представляет собой компьютерную систему с выделенной функцией в более крупной механической или электрической системе, часто с вычислительнымиограничениями в реальном времени . [1] [2] Он встроен как часть полного устройства, часто включающего аппаратные и механические части. Встраиваемые системы сегодня управляют многими устройствами. [3] Девяносто восемь процентов всех микропроцессоров производятся как компоненты встроенных систем. [4]
Примерами свойств типичных встроенных компьютеров по сравнению с аналогами общего назначения являются низкое энергопотребление, малый размер, прочные рабочие диапазоны и низкая стоимость за единицу. Это связано с ценой ограниченных ресурсов обработки, что значительно затрудняет их программирование и взаимодействие. Однако, создавая интеллектуальные механизмы поверх аппаратного обеспечения, используя имеющиеся существующие датчики и существование сети встроенных модулей, можно как оптимально управлять доступными ресурсами на уровне устройства и сети, так и обеспечивать расширенные функции, значительно превышающие доступные. [5] Например, интеллектуальные методы могут быть разработаны для управления энергопотреблением встроенных систем. [6]
Современные встроенные системы часто основаны на микроконтроллерах (например, процессорах со встроенной памятью или периферийных интерфейсах) [7], но обычные микропроцессоры (с использованием внешних микросхем для памяти и периферийных интерфейсных схем) также распространены, особенно в более сложных системах. В любом случае используемый процессор (ы) могут быть типами от общего назначения до тех, которые специализируются в определенном классе вычислений или даже специально разработаны для приложения под рукой.Общим стандартным классом выделенных процессоров является процессор цифровых сигналов (DSP).
Поскольку встроенная система посвящена конкретным задачам, инженеры-разработчики могут оптимизировать ее, чтобы уменьшить размер и стоимость продукта и повысить надежность и производительность.Некоторые встроенные системы выпускаются массово, благодаря экономии за счет 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 основном сложные системы, такие как гибридные транспортные средства , МРТ и авионика . Сложность варьируется от низкого, с одним микроконтроллером , до очень высокого уровня с несколькими устройствами, периферийными устройствами и сетями, установленными внутри большого шасси или корпуса.