Tìm hiểu về hệ thống nhúng là gì

Hệ thống nhúng là gì

Hệ thống nhúng là gì? Còn được gọi là embedded system, Hệ thống nhúng là một hệ thống tích hợp giữa phần cứng và phần mềm, được thiết kế để thực hiện một hoặc một số chức năng cố định trong một môi trường hoặc hệ thống mẹ. Đây là một loại hệ thống đặc biệt được ưa chuộng trong công nghiệp, tự động hóa, truyền thông và nhiều ứng dụng khác.

Ưu điểm của hệ thống nhúng bao gồm tính ổn định, khả năng tự động hóa cao, và khả năng tối ưu hóa kích thước và chi phí sản xuất. Mỗi hệ thống nhúng thường được thiết kế để thực hiện một số nhiệm vụ cụ thể và không thể hoạt động đa năng. Chúng được sản xuất hàng loạt và có số lượng lớn.

Các ví dụ phổ biến về hệ thống nhúng bao gồm đồng hồ kỹ thuật số, máy nghe nhạc MP3, đèn giao thông thông minh, hệ thống kiểm soát trong nhà máy, hệ thống kiểm soát năng lượng hạt nhân và nhiều ứng dụng khác. Hệ thống nhúng có thể đơn giản với một vi điều khiển hoặc phức tạp hơn với nhiều đơn vị và thiết bị ngoại vi tích hợp.

Đặc điểm của hệ thống nhúng

1. Chức năng đặc thù: Hệ thống nhúng thường được thiết kế để thực hiện một hoặc một số nhiệm vụ cụ thể và không có khả năng như máy tính đa chức năng. Chúng có tính cố định trong việc thực hiện các chức năng đó.

2. Tính hoạt động thời gian thực: Hệ thống nhúng đòi hỏi tính hoạt động theo thời gian thực, nghĩa là chúng phải thực hiện các hoạt động trong một khung thời gian cố định và đảm bảo tính chính xác của kết quả.

3. Tính ứng dụng: Hệ thống nhúng thường được sử dụng để điều khiển các thiết bị hoặc hệ thống khác, và chúng phải đảm bảo tính an toàn và đáng tin cậy trong quá trình hoạt động.

4. Tính đa dạng: Có các hệ thống nhúng không đòi hỏi tính ràng buộc, chặt chẽ, cho phép giảm thiểu phần cứng để tiết kiệm chi phí sản xuất. Tuy nhiên, cũng có các hệ thống nhúng đòi hỏi tính phức tạp ở các thiết bị mà chúng điều khiển.

5. Tích hợp trong thiết bị: Hệ thống nhúng thường không tồn tại như một khối riêng biệt mà thường nằm trong thiết bị mà nó điều khiển. Chúng được tích hợp và thực hiện các chức năng cụ thể tại đó.

6.  Phần mềm firmware: Các hệ thống nhúng thường được lập trình thông qua phần mềm firmware và được lưu trữ trên chip bộ nhớ ROM hoặc bộ nhớ flash. Chúng hoạt động với số lượng tài nguyên phần cứng hạn chế.

Ứng dụng hệ thống nhúng trong thực tế

Các hệ thống nhúng thông thường sẽ tiêu tốn rất ít điện năng, giá thành lại rẻ, không chiếm quá nhiều không gian. Chính vì thế ngày nay các hệ thống này đang dần được sử dụng phổ biến. Một trong số đó phải kể đến là:

Các máy móc thiết bị y tế: máy thẩm thấu, máy điều hòa nhịp tim,..
Các thiết bị trong dân dụng như: tủ lạnh, lò vi sóng, lò nướng, nồi chiên,…
Các thiết dùng trong văn phòng: máy fax, máy in, photo, scan, máy trả lời tự động,…

Các thiết bị kết nối internet: router, hub, gateway,…
Các thiết bị điện tử: đồng hồ kỹ thuật số, máy nghe nhạc mp3, điện thoại di động,…
Trong công nghiệp thì chúng được sử dụng cho hầu hết các dây chuyền sản xuất tự động và các robot,…
Các hệ thống dẫn đường trong không lưu, hệ thống định vị,…