Upload
zamir
View
100
Download
0
Embed Size (px)
DESCRIPTION
y. سیستمهای توکار (تعبیه شده) Embedded Systems. محمد رضا حسینی. دانشگاه صنعتی اصفهان دانشکدهی برق و کامپیوتر اردیبهشت ماه 13۹۱. فهرست مطالب. معرفی سیستمهای توکار حوزههای کاربرد روند تکامل خصوصیات روند توسعه نرم افزار. ؟؟؟. Raspberry Pi. Linux 700 MHz ARM 256MB memory HDMI - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
سیس�تم ه�ای توکار )تعبیه شده(EMBEDDED SYSTEMS
رضا حسینی محمد
دانشگاه صنعتی اصفهان
دانشکده ی برق و کامپیوتر13۹۱اردیبهشت ماه
y
2سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
فهرست مطالب
معرفی سیستم های توکار•حوزه های کاربرد•روند تکامل•خصوصیات•روند توسعه•نرم افزار•
3سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
؟؟؟
4سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
Raspberry Pi
•Linux
•700 MHz ARM
•256MB memory
•HDMI
•USB
•25$ - 35$
5سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
سؤال؟
+ = ?
6سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
سیستم توکار
یک سیستم کامپیوتری•کاربرد خاص و ویژه•جزیی از سیستمی بزرگ تر•
7سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
سیستم کامپیوتری
سخت افزار•پردازنده–حافظه–
نرم افزار•سیستم عامل–
توسعه نرم افزار ساده تر از سخت افزار است.•
8سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
حوزه های کاربرد
وسایل دیجیتال •تلویزیون––Mp3 player
پزشکی•تجهیزات آزمایشگاهی–
رباتیک•
شبکه•صنعت•هوا فضا•نیروگاه های هسته ای•صنایع نظامی•
9سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
وسایل دیجیتال
10سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
تجهیزات شبکه
11سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
رباتیک
12سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
13سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
14سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
تاریخچه
•Apollo Guidance Computer
•۱۹۶۶نا مطمئن ترین •
قسمت آپولو!
15سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
تاریخچه - ادامه
ظهور میکروپروسسور و میکرو کنترلرها•کاهش قیمت ها و پیشرفت تکنولوژی•پردازنده های جدید••FPGA
•ARM
•Linux
16سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
خصوصیات
انجام یک عمل خاص•جزیی از یک سیستم بزرگ تر•(real timeبالدرنگ )•محدودیت در منابع•
17سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
مالحظات و محدودیت ها
قدرت پردازشی•حافظه•
حجم –تکنولوژی–
فضای ذخیره سازی )حافظه جانبی(•ابزار ذخیره سازی•
18سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
مالحظات و محدودیت ها - ادامه
تعامل با کاربر•پورت های ارتباطی–
فرایند بوت•بوت سریع–
19سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
پردازند ه ها
تنوع بسیار زیاد•–Von Neumann و Harvard
–RISC و CISC
خیلی ضعیف و خیلی قوی–
معماری های معمول:••x86، MIPS، PowerPC، Microblaze، ARM، Blackfin،
SPARC، Coldfire... ،
20سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
ارتباط با کاربر
بدون ارتباط••LED
دکمه•پورت سریال••LCD
صفحه لمسی•موس و کیبورد•
21سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
بورد های آماده
برای پیاده سازی یک سیستم توکار معموال از بورد های آماده •استفاده می شود.
ویژگی ها و امکانات متنوع•پردازنده + دستگا ه ها و ابزار های جانبی•
انواع پورت ها–صفحه نمایش––LED
امکانات توسعه–
22سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
بورد های آماده � ادامه
•Xilinx ML505
•Virtex5
•Serial
•USB
•SATA
•VGA
•Flash
•Ethernet
23سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
بورد های آماده � ادامه
•Inrevium
فقط پورت سریال!•
24سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
نرم افزار
بدون سیستم عامل•–Stand alone applications
–Interrupt controlled –…
با سیستم عامل•یک سیستم عامل –بقیه ی نرم افزارها روی سیستم عامل–انعطاف پذیری زیاد–
25سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
سیستم عامل های توکار
(RTOSبالدرنگ )•غیر بالدرنگ•معماری سخت افزار•قابلیت ها•هزینه•
– ، fرایگانO(10000$) ، O(100000$)
26سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
سیستم عامل های توکار - ادامه
لینوکس•–uClinux
–Windriver vxWorks
–Montavista Mobilinux
•Windows CE
•eCos
27سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
تخصص های مورد نیاز
الکترونیکطراحی بورد ، استفاده از بورد•
سخت افزارارتباط نرم افزار و سخت افزار•طراحی سیستم و کار با سخت افزار•
نرم افزارتوسعه نرم افزار•
28سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
مراحل کار
انتخاب بورد / طراحی بورد•انتخاب سیستم عامل•برقراری امکان استفاده از قابلیت ها و ابزارهای سخت •
افزارشناساندن سخت افزار به سیستم عامل –
پیاده سازی برنامه ها•ریختن نرم افزار روی سخت افزار!•
29سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
توسعه نرم افزار
در کامپیوتر های معمولی•توسعه نرم افزار روی همان محیطی که استفاده –
می شود.
در سیستم های توکار•( متفاوت با hostتوسعه نرم افزار روی محیطی )–
(.targetمحیطی که نرم افزار استفاده می شود )
30سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
Cross Compile
x86کامپیوتر میزبان •
ARMکامپیوتر هدف •
برای معماری x86نرم افزار، روی کامپیوتر •ARM.کامپایل می شود روی کامپیوترمیزبان قابل اجرا نیست–انتقال به کامپیوتر هدف–
31سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
DEBUG
•Instrumentation
اضافه کردن کد به منظور جمع آوری اطالعات–
•On-Chip Debugging
اجرای برنامه روی کامپیوتر هدف و دیباگ کردن –برنامه روی کامپیوتر میزبان
32سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
On-Chip Debugging
نیاز به ابزار مخصوص دارد•–JTAG
پورت سریال–دیباگر–
•gdb
سرور روی یک کامپیوتر–کالینت روی دیگری–انتقال اطالعات بین سرور و کالینت–
33سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
مالحظات نرم افزاری
پایداری نرم افزار•محدودیت منابع•بهینگی•بروزآوری•
34سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
بعضی مشکالت متداول
•Endianness
با سیستم های دیگرembeddedارتباط سیستم –
فایل سیستم های نامتداول•–JFFS2
محدودیت کتابخانه ها•–uclibc به جای glibc
–Linux Threads
35سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
جمع بندی
سیستم های کامپیوتری با کاربرد خاص•پیچیدگی توسعه•دانش فنی باال•بکر•
36سیستم های توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
?