Thành phần hệ thống và giao tiếp

Thành

phầnhệ

thống

và

giao

tiếp
Topics
 Đọcthêmvề các thuậttoánchiaxẻ tài nguyên trong
cuốnsáchđã cho (Priority inheritance, Semaphore).
(mục 4.2.4, mục2.9)
 Đọcvềđặctả UML cho hệ nhúng (mục2.8)
 Chuyên môn hóa hệ thống
 Đặctả bộ lệnh
 Vi điềukhiển (Micro Controller)
 Xử lý tín hiệusố và VLIW
 Lậptrìnhphầncứng
 Hệ thống trong chip (SoC)
 Giao tiếp
 Giao tiếp Bluetooth
2
Vũ

Quang

Dũng
Sách

tham

khảo
 P. Marwedel: Embedded System Design
(paperback), Springer Verlag, December 2006,
ISBN: 0387292373.
 G.C. Buttazzo: Hard Real-Time Computing
Systems. Kluwer Academic Publishers, 1997.
 W. Wolf: Computers as Components –
Principles of Embedded System Design. Morgan
Kaufman Publishers, 2000.
 J. Teich: Digitale Hardware/Software Systeme,
Springer Verlag, 1997.
ThựcthiES
Chuyên

môn

hóa

hệ

thống
 Tính linh hoạt
 Chương trình chính được chuyên môn hóa phải bao
hàm đượchếtcáclớpcủachương trình.
 Tính linh hoạt trong thay đổi và debug
 Sự cầnthiết trong phân tích hệ thống
 Xác định các tính chấtcủachương trình trước

chuyên môn hóa
 Hiệuxuấtvề lượng trong ảnh hưởng tớihệ thống
Kiếntrúckỹ

thuật

chuyên

môn

hóa
Ví

dụ: Bộ

tổng
Ví

dụ: Thanh

ghi

hỗntạp
Ví

dụ: Thanh

ghi

địachỉ

Ví

dụ: module địachỉ

bộ

nhớ
Điềukhiển

chi phốihệ

thống
 Tác động trở lạicủahệ thống vớichếđộ
hướng sự kiện
 Hệ thống được đặctả thông qua FSM
(final state machine) hoặcmạng Petri
Vi điềukhiển
 Điềukhiển chi phốichương trình
 Hỗ trợ lậplịch tiến trình và đồng bộ
 Ưu tiên, ngắt, chuyển quyền điềukhiển
 Trạng thái trễ
 Tiêu hao ít năng lượng
 Tích hợpthiếtbị ngoạivi
 Hỗ trợ chương trình thời gian thực
Ví

dụ: Bộ

xử

lý

8051
Vi xử

lý

là

SoC
 Ví dụ trên chíp Phillips 83 C552 với8 bít
8051 vi xử lý
Dữ

liệu

chi phốihệ

thống
 Hệ thống hướng dữ liệuvớitrạng thái
tuần hoàn
 Đặctả dữ liệu vào theo flow graph
Xử

lý

tín

hiệusố
 Tối ưuluồng dữ liệuchương trình

 Phù hợpvớiluồng điềukhiển đơn
 Xử lý song song vớiVLIW
 Bộ lệnh chuyên môn hóa
 Khả năng truyềndữ liệucao
 Chuyên môn hóa bộ nhớ
 Xử lý trễ
 Xử lý thờigianthực
MAC (multiply & accumulate)
VLIW (very long instruction word)
 Hệ tính toán song song mã hóa trong một
từ, mỗilệnh điềukhiểnlàmột đơnvị hàm
Bộ

lệnh

tính

toán

song song

trong

chip
TMS320C62 trên

cơ

sở

ARM7
Cấutrúccơ

bảnFPGA
Phân

loạiFPGA
 Lập trình logic
 Gate, bộ nhớ, block điềukhiển (ALU, control,
dòng dữ liệu, bộ vi xử lý)
 Giao tiếpmạng
 Ngang hàng, mạng kế thừa, tree
 Tái cấuhình
 Tạithời điểmcốđịnh, mộtlầntạithời điểm
thiếtkế, động trong quá trình run-time
Ví

dụ

về

Virtex

II FPGA
Application Specific Circuits (ASICs)
 Mạch kiến trúc theo nhu cầu
 Tốc độ tớihạn
 Mục tiêu về năng lượng
 Số lượng thiếtkế
 Tránh tiếpcận

 Thờigianthiếtkế
 Thiếutínhmềmdẻo
 Giá thành cao
Giao

tiếp–yêucầu
 Trạng thái thời gian thực
 Thuậttiện, hiệuquả, kinh tế
 Băng thông và độ trễ
 Tín hiệutốtvàsaisố cho phép
 Khả năng duy trì
 Bảomật
 An toàn
Giao

tiếp

Bluetooth