BÀI GIẢNG môn học hệ NHÚNG CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN hệ THỐNG NHÚNG

BÀI GIẢNG MÔN HỌC HỆ NHÚNG
Chương 1: Tổng quan hệ thống nhúng
1.1. Khái niệm hệ nhúng
1.2. Kiến trúc tổng thể hệ thống nhúng

1

Hệ nhúng


1.1. Khái niệm hệ nhúng
Máy tính nhúng (Embedded Computer)
 Được đặt trong thiết bị khác (bao gồm cả phần
cứng và các kết cấu cơ khí) để điều khiển thiết
bị đó làm việc
 Được thiết kế chuyên dụng
Ví dụ:
• Điện thoại di động
• Bộ điều khiển trong máy giặt, điều hòa nhiệt độ
• Một số thiết bị mạng: Switch, Router, …

 Giá thành: từ vài USD đến hàng trăm ngàn USD
2

Hệ nhúng


Khái niệm hệ nhúng
Hệ nhúng (Embedded System)
 Một máy tính nhúng
 Nhiều máy tính nhúng liên kết với nhau

3

Hệ nhúng


Ví dụ
Bàn chải đánh răng có
sử dụng vi điều khiển
8bit được lập trình cho
phép
- Thay đổi tốc độ, thời
gian, dùng pin sạc

4

Hệ nhúng


Ví dụ

Chuột, bàn phím máy
tính được trang bị bộ vi
điều khiển 8bit
-Bắt chuyển động, bắt
phím
-Mã hóa, kết nối với
máy tính
Cấu tạo bên trong một con chuột máy tính
5

Hệ nhúng


Ví dụ

Ổ cứng máy tính
-Vi điều khiển 32 bit
(ARM)
-Tích hợp bộ xử lý tín
hiệu số

6

Hệ nhúng


Ví dụ

Máy in, máy photocopy
-Vi điều khiển Intel,
Motorola, ARM…
-Kết nối máy tính

7

Hệ nhúng


Ví dụ

Máy bán hàng tự động
- Vi điều khiển: 16-bit
Hitachi H8/300H Processors
- Cơ cấu chấp hành (motor,
tay máy)

8

Hệ nhúng


Ví dụ

Máy ảnh kỹ thuật số
-Vi điều khiển DIGIC II
Image Processor

9

Hệ nhúng


Ví dụ
Sony Aibo ERS-7
Robotic Dog
- Vi điều khiển 64 bit MIPS
R7000
- Hệ điều hành Aperios
Sony’s Real Time OS

10

Hệ nhúng


Ví dụ

Point of Sales System
-Vi xử lý Intel X86
-OS: Windows XP
Embedded

11

Hệ nhúng


Ví dụ
Systems DL2 Digital
Media Server: tạo hiệu
ứng ánh sáng trên sân
khấu
-Vi xử lý Intel X86
-OS: Windows XP
Embedded

12

Hệ nhúng

Ví dụ

Tektronix Logic
Analyser
-Vi xử lý Intel X86
-OS: Windows XP

13

Hệ nhúng


Ví dụ
Cánh tay robot
-Vi xử lý Intel X86
-OS: Windows XP
Embedded & others

14

Hệ nhúng


Ví dụ

iPhone SmartPhone
-Vi xử lý Apple A4
-OS: iOS 4

-Hỗ trợ màn hình chạm
đa điểm

15

Hệ nhúng


Việt Nam???
Bkav SmartHome
-Hạ tầng mạng không
dây chuẩn Zigbee
-Hệ thống điều khiển 3D
-Tiết kiệm điện năng
-Tự động hoàn toàn
theo các kịch bản được
thiết lập
16

Hệ nhúng


Việt Nam???
Robot đánh bóng bàn
ToSy
-Vi xử lý hiệu năng cao
-Trí tuệ nhân tạo
-Cơ khí chính xác

17

Hệ nhúng


Việt Nam???
Robot hàn tự động
-Vi xử lý hiệu năng cao
-Hệ điều hành nhúng
-Cơ khí chính xác

18

Hệ nhúng


1.2. Kiến trúc tổng thể hệ thống nhúng
 Kiến trúc hệ thống nhúng
• Kiến trúc tổng thể
• Kiến trúc vào ra hệ thống nhúng
• Mô hình lập trình hệ thống nhúng

 Đặc trưng hệ thống nhúng

19

Hệ nhúng


Kiến trúc tổng thể
•Hardware Layer (thành

phần bắt buộc): tất cả
các thành phần vật lý (vi
xử lý, bộ nhớ, hệ thống
vào ra, cơ cấu chấp
hành…)
•System Software Layer
(Phần mềm hệ thống):
hệ điều hành, device
driver…
•Application Software
Layer (Phần mềm ứng
dụng)

20

Hệ nhúng


Kiến trúc tổng thể

21

Hệ nhúng


Ví dụ - Hệ nhúng Mini2440

22

Hệ nhúng

KIT mini2440
 Hardware Layer

23

Hệ nhúng


KIT mini2440
 System Software Layer
• Hệ điều hành: Linux, Windows CE, Android
• Bootloader: Nboot, Uboot, Supervivi
• Driver:
LCD Driver
Ethernet Driver
USB Host/Slave driver
SD card driver
CMOS Camera Driver
Wifi driver
…
24

Hệ nhúng


KIT mini2440
 Application Software Layer
•

•
•
•

Phần mềm nghe nhạc
Phần mềm game
Phần mềm thu thập số liệu và điều khiển
…

25

Hệ nhúng