Prosessor Arkitektur for Embedded Systems

En innebygd datasystem er en du vanligvis ikke ser. Den er dedikert til en enkelt oppgave, for eksempel styring av motor i en bil. Dette er i kontrast med generelle datamaskiner, som utfører mange oppgaver, blant annet tekstbehandling, surfing på nettet og spill. Prosessoren arkitektur, eller arrangement av dataelementer, er finjustert til oppgaven at det innebygde systemet fungerer.

mikroprosessor

Mikroprosessoren serverer en sentral rolle i både innebygde og generell datasystemer, utføre beregninger og flytte data mellom minnesteder. En mikroprosessor har et system av forbindelser som kalles busser som kommuniserer data med hukommelse og grensesnittkretser. Noen embedded systemer, slik som de kontrollerende leker og brødrister ovner, er enkel; andre, inkludert de som klarer fabrikker, er komplekse. Hvert nivå har prosessor design som passer til det: enklere systemer har åtte-bits mikroprosessorer, den mest komplekse har 64-bits prosessorer. Antallet av biter i en prosessor påvirke dens hastighet, kostnader og hvor mye data som den kan håndtere.

Hukommelse

Embedded systemer bruker i hovedsak to former for minne: RAM og ROM. ROM eller read-only memory, inneholder programmer og data permanent lagret på fabrikken. Mikroprosessoren bruker RAM eller Random Access Memory, som en midlertidig "kladde" som å holde prosessorens beregnings variabler og andre typer mellomliggende data. Fordi de utfører en enkelt oppgave, embedded systemer generelt har svært små mengder RAM - så lite som et par dusin byte data - og fra noen få kilobyte til flere megabyte ROM. Ettersom prisen på flashminne har gått ned, har ingeniørene brukt det i stedet for tradisjonell ROM. Flash kan oppdateres mange ganger, i motsetning til tradisjonelle ROM, som er skrevet kun en gang av produsenten. Fordi de allerede har alle programmer og data de trenger, innebygde datamaskiner sjelden bruker harddisker eller andre typer perifer datalagring.

Interface

Grensesnittet i et innebygd system fungerer som en bro mellom prosessoren og eksterne enheter. Et innebygd system for en gassovn, for eksempel, leser data fra en temperatursensor og stenger en gassventil når ovnen når en innstilt temperatur. Grensesnittet leser data fra sensoren og skriver data til ventilstilleren. En enkelt innebygd system kan ha dusinvis av u-linjer, passerer data fra kontroller, sensorer og tidtakere og kontrollerende skjermer, ventiler, motorer og releer. I tillegg kan prosessoren ha en vedlikeholdsgrensesnitt. En tekniker bruker dette for å teste den innebygde systemet og for å lese diagnosekoder fra prosessoren.

Strøm-Up Behavior

Mange innebygde systemer, i motsetning til generelle datamaskiner, ikke vent for brukerundersøkelser. Når du slår utstyret på, prosessoren "boots" inn i en diagnostisk selvtest, deretter umiddelbart driver sin innebygde programvaren. Prosessoren har et spesielt minne adressen der det forventer et program. Dens maskinvare forteller det til å gå til denne adressen når du slår på strømmen. Programmet, som er lagret i ROM eller flashminne, setter opp variabler og data som trengs for innebygd prosessor, sjekker for tilstedeværelsen av eksterne enheter og begynner å overvåke dem kontinuerlig til du slår av strømmen igjen.