Hệ thống nhúng là gì? Ứng dụng của hệ thống nhúng phổ biến hiện nay

Hệ thống là sự sắp xếp các thành phần hoạt động theo một quy tắc xác định cụ thể. Vậy hệ thống nhúng là gì? Các bạn hãy cùng chúng tôi tìm hiểu thông qua bài viết dưới đây nhé!

Hệ thống nhúng là gì?

Hệ thống nhúng là gì? Đó là sự kết hợp chặt chẽ giữa phần mềm và phần cứng máy tính. Chúng được cố định về khả năng hoạt động hoặc lập trình được. Hệ thống nhúng có thể độc lập hoặc là 1 phần của hệ thống lớn. Hệ thống nhúng được thiết kế để dành riêng cho một chức năng cụ thể hoặc trong cả hệ thống lớn. Nói đơn giản thì thành phần điều khiển được nhúng vào một sản phẩm được gọi là hệ thống nhúng.

Đặc điểm của một hệ thống nhúng

• Hiệu suất thời gian thực tế.
• Có tính khả dụng và độ tin cậy, độ ổn định cao.
• Được phát triển dựa trên hệ điều hành thời gian thực.
• Được thiết kế cho một nhiệm vụ cụ thể.
• Cần được kết nối với các thiết bị ngoài để kết nối được với thiết bị đầu vào và đầu ra.
• Giao diện người dùng.
• Bộ nhớ hạn chế, chi phí thấp, tiêu thụ ít điện năng
• Không cần bất kỳ bộ nhớ phụ nào trong máy tính.

Kiến trúc của hệ thống nhúng

• Sensor: Chức năng để đo đại lượng vật lý để chuyển thành tín hiệu điện. Lưu trữ những số lượng đo được vào bộ nhớ. Tiến hiệu cảm biến có thể được cung cấp từ các thiết bị khác nhau.
• A-D Converter: Được biết đến là bộ chuyển đổi AD. Cho phép chuyển đổi tín hiệu từ cảm biến thành tín hiệu số.
• Memory: Bộ nhớ được sử dụng để lưu trữ thông tin.
• Processor & ASIC: Chịu trách nhiệm xử lý để đo kết quả đầu ra và lưu trữ vào bộ nhớ.
• D-A Converter: Bộ chuyển đổi DA, chuyển từ dữ liệu số thành dữ liệu tương tự.
• Actuator: Bộ truyền động cho phép bạn so sánh đầu ra do bộ chuyển đổi DA đưa ra với đầu ra thực tế và lưu trữ đầu ra đã được phê duyệt trong bộ nhớ.

Ưu điểm của hệ thống nhúng

• Sử dụng được trong nhiều môi trường khác nhau
• Ít xảy ra hiện tượng lỗi mã hoá
• Đơn giản hoá phần cứng để giảm thiểu chi phí tổng thể
• Cung cấp hiệu suất cao
• Ứng dụng nhiều trong việc sản xuất hàng loạt.
• Có độ tin cậy rất cao
• Rất ít kết nối
• Có kích thước nhỏ
• Hoạt động một cách nhanh chóng nhất
• Cải thiện tốt chất lượng sản phẩm
• Tối ưu hóa việc sử dụng tài nguyên hệ thống
• Hoạt động với mức năng lượng thấp

Nhược điểm của hệ thống nhúng

• Cần sự phát triển rất cao và khó, thời gian dài để có thể đưa được vào thị trường.
• Hệ thống nhúng rất khó để lập trình nhiều việc khác nhau. Bởi chúng thường thực hiện một việc cụ thể.
• Được cung cấp tài nguyên rất hạn chế.
• Không cung cấp bất kỳ một cải tiến công nghệ mới nào.
• Rất khó khăn trong việc sao lưu các tệp nhúng.

Ứng dụng của hệ thống nhúng

• Khoa học robot: Phát minh các phương tiện ở mặt đất, trên không, dưới nước…Phát minh robot công nghiệp.
• Y tế: Máy lọc máu, bơm truyền dịch, màn hình theo dõi nhịp tim…
• Công nghệ ô tô: Phát triển động cơ điều khiển, hệ thống đánh lửa, hệ thống phanh. Hệ thống chiếu sáng, túi khí, khoá cửa, hệ thống hỗ trợ đỗ xe, chống trộm…
• Công nghệ mạng: Router, hub, gateway, thiết bị điện tử.
• Thiết bị dân dụng: TV, thiết bị cảnh báo, điều hòa, đầu phát video DVD, máy ảnh.
• Công nghiệp: Hệ thống điều khiển, tên lửa, lò phản ứng hạt nhân, trạm không gian, xe đưa đón.

Bài viết cung cấp các kiến thức liên quan đến hệ thống nhúng một cách đầy đủ nhất. Hy vọng bài viết sẽ mang đến cho bạn những thông tin bổ ích nhất. Chúc các bạn thành công!