今天要來介紹的是嵌入式系統~
我猜大家或多或少都有聽過嵌入式系統,但可能對他的認識不多。
生活中其實蠻多地方都有嵌入式系統的存在,可能某些人的家裡就有了喔,如果家裡是使用智能冰箱,其中就有嵌入式系統。
嵌入式硬體通常是指會被拿來設計做特定功能的硬體系統,在設計並評估好後,通常會被嵌入到更大型的設備或產品中,且通常會與一些特定的軟體與應用結合。
那會使用嵌入式硬體來當作一個物件的元件,很大原因是因為嵌入是系統的特點啦~他主要的優點有:
- 專用性:嵌入式系統常常被設計做為特定的用途,並且針對該特定用途做優化。
- 整合性:他通常會集結多個功能在同一個系統內,常見的包括處理器、記憶體、I/O接口等。
- 實時性:許多嵌入式系統被要求在一定的時間內完成任務,目的是為了確保系統是否正確且可靠。
- 低功耗:由於嵌入式系統很常被用在方便攜帶的設備中,有時候也需要長時間的使用,所以單位時間內的消耗量不能太多,以延長設備的使用壽命。
- 高可靠性:在很多重要的工作以及任務中,很多時候會選擇使用嵌入式系統來完成,所以嵌入式系統需要高可靠性以及一定的穩定性。
他會有這些特性也是多虧內部元件的幫忙喔,他的組成元件有:
- 處理器:在嵌入式系統中,處理器可以是微控制器(MCU)、微處理器(MPU)或數位訊號處理器(DSP),是系統的核心,負責執行指令以及控制其他的元件。
- 記憶體:包括RAM及ROM,負責儲存執行的程式以及執行中產生的數據。
- 輸入輸出接口:嵌入式系統需要與外界有訊息間的傳遞,所以通常有多種的I/O接口。
- 電源管理:包括電源模塊和電源管理電路,確保系統穩定運行,並滿足低功耗需求。
我們可以用一個簡單的示意圖來看:
![https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240810/20168362uVrfTUIcJe.png](https://ithelp.ithome.com.tw/upload/images/20240810/20168362uVrfTUIcJe.png)
欸這張圖是我用小畫家大概畫一下的,有點隨便XD
其中USB為電源或數據傳遞的端口、POWER為板子供電的接口、PINS為引腳,可連接各種外部設備、MCU為主要處理器。
那最後再來看一下嵌入式系統在生活中的例子吧,剛剛有提到生活中有不少東西都有嵌入式系統的影子,這裡簡單舉幾個:
- 微控制器(Microcontroller):他集合了處理器、儲存器和I/O接口的單片機,常見的有Arduino。
- 單板計算機(Single-board Computer):體型小且具備完整功能的一種記算機。
- FPGA(Field Programmable Gate Array):可程式化的邏輯設備,常用在硬體的加速。
- 網路設備:路由器、交換機等設備包含了嵌入式系統,用來做網路資料的傳輸、處理等。
- 醫療設備:心電圖機、醫療影像設備中會使用到嵌入式系統。
- 電子產品:常見的智慧家電中,都存在嵌入式系統~如智能冰箱、空調。
今天的部分就先到這邊~