Bài giảng Thiết kế hệ thống nhúng - Giới thiệu hệ thống nhúng - Nguyễn Quốc Cường
Giới thiệu Hệ thống nhúng
Nguyễn Quốc Cường
Bộ môn Kỹ thuật đo và Tin học công nghiệp
Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Tài liệu tham khảo
• “Embedded Systems Architecture A
Comprehensive Guide for Engineers and
Programmers”, Tammy Noergaard
Khái niệm hệ thống nhúng
• Là hệ vi xử lý nhưng khác với PC:
– phần cứng và phần mềm hạn chế
– thực hiện một số chức năng chuyên dụng
Cấu trúc của một hệ thống nhúng
Đặc tính của ES
• Hệ thống có phản ứng lại (reactive system) với
môi trường
– Cảm biến + Cơ cấu chấp hành
– Đáp ứng phụ thuộc vào sự kiện bên ngoài, có chu
kỳ hoặc không chu kỳ
– Thời điểm đáp ứng cần chính xác theo yêu cầu
– Cần xem xét số lượng các sự kiện lớn nhất mà bên
ngoài yêu cầu để tính toán khả năng đáp ứng của
hệ thống (trường hợp xấu nhất)
– Hệ thống thường sử dụng RTOS
Đặc tính của ES
• Hệ thống phân tán: cần quan tâm đến vấn đề
truyền thông giữa các thiết bị trong hệ thống
• Kiến trúc không đồng nhất
– Kết hợp nhiều thành phần
– Linh hoạt trong thiết kế
Đặc tính của ES
• Môi trường khắc nghiệt
– Nhiệt độ, nước, rung động ,…
• An toàn và tin cậy
– Phần cứng: có thể sử dụng hệ thống dự phòng
– Phần mềm: sử dụng hệ điều hành
– Cần cân đối giá thành
• Kích thước, trọng lượng
– Nhiều hệ thống yêu cầu kích thước nhỏ
– Các ứng dụng di động thường yêu cầu hệ thống nhẹ
Đặc tính của ES
• Giá thành
• Quản lý năng lượng
– Di động: dùng pin sao cho thời gian hoạt động lâu
– Hạn chế tổn hao…
Yêu cầu thiết kế đối với ES
• Cần xem xét:
– Yêu cầu về chức năng
– Yêu cầu về thời gian
– Yêu cầu về độ tin cậy được
Yêu cầu chức năng
• Mô tả kiểu xử lý mà hệ thống cần thực hiện,
phụ thuộc vào ứng dụng
– Thu thập dữ liệu
– Chuẩn hóa tín hiệu
– Điều khiển báo động
– Điều khiển cơ cấu chấp hành
– Tương tác người – máy
– …
Yêu cầu thời gian
• Các tác vụ của hệ thông cần thực hiện trong
một khoảng thời gian
• Yêu cầu thời gian xác định deadline mà các tác
vụ cần phải thực hiện xong
– Cần chính xác (ví dụ các vòng điều khiển)
– Có thể không cần quá chính xác (ví dụ như thời
gian đáp ứng cho các giao diện người sử dụng)
Yêu cầu về độ tin cậy được(1)
• Bao gồm:
– Độ tin cậy: liên quan đến xác suất lỗi của các phần
tử trong hệ thống (phần cứng, phần mềm) , có
• Xác suất lỗi khi một tính năng được yêu cầu
• Tần suất xảy ra lỗi
• Thời gian trung bình xuất hiện các lỗi
– Độ an toàn: mô tả các chế độ lỗi quan trọng và
các kiểu tiểu chuẩn hệ thống cần phải đạt được
Yêu cầu về độ tin cậy được (2)
• Khả năng phục hồi: xác suất mà hệ thống có
thể khắc phục khi có sự cố trong một khoảng
thời gian
• Tính sẵn sàng: xác suất để hệ thống có thể sử
dụng được
• Độ bảo mật: mô tả đến khả năng bảo mật của
dữ liệu và truyền thông
Ứng dụng của ES
Ứng dụng của ES
Mô hình kiến trúc của hệ thống nhúng
8 trang
15740
Free
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Thiết kế hệ thống nhúng - Giới thiệu hệ thống nhúng - Nguyễn Quốc Cường", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_thiet_ke_he_thong_nhung_gioi_thieu_he_thong_nhung.pdf
