420 likes | 791 Views
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
E N D
y سیستمهای توکار (تعبیه شده)Embedded Systems محمدرضا حسینی • دانشگاه صنعتی اصفهان • دانشکدهی برق و کامپیوتر • اردیبهشت ماه 13۹۱
فهرست مطالب سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ معرفی سیستمهای توکار حوزههای کاربرد روند تکامل خصوصیات روند توسعه نرم افزار
؟؟؟ سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
Raspberry Pi سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ Linux 700 MHz ARM 256MB memory HDMI USB 25$ - 35$
سؤال؟ = ? + سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
سیستم توکار سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ یک سیستم کامپیوتری کاربرد خاص و ویژه جزیی از سیستمی بزرگتر
سیستم کامپیوتری سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ • سخت افزار • پردازنده • حافظه • نرم افزار • سیستم عامل • توسعه نرمافزار سادهتر از سخت افزار است.
حوزههای کاربرد سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ • وسایل دیجیتال • تلویزیون • Mp3 player • پزشکی • تجهیزات آزمایشگاهی • رباتیک • شبکه • صنعت • هوا فضا • نیروگاههای هستهای • صنایع نظامی
وسایل دیجیتال سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
تجهیزات شبکه سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
رباتیک سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
تاریخچه سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ Apollo Guidance Computer ۱۹۶۶ نا مطمئنترین قسمت آپولو!
تاریخچه - ادامه سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ ظهور میکروپروسسور و میکرو کنترلرها کاهش قیمتها و پیشرفت تکنولوژی پردازندههای جدید FPGA ARM Linux
خصوصیات سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ انجام یک عمل خاص جزیی از یک سیستم بزرگتر بلادرنگ (real time) محدودیت در منابع
ملاحظات و محدودیتها سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ • قدرت پردازشی • حافظه • حجم • تکنولوژی • فضای ذخیره سازی (حافظه جانبی) • ابزار ذخیره سازی
ملاحظات و محدودیتها - ادامه سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ • تعامل با کاربر • پورتهای ارتباطی • فرایند بوت • بوت سریع
پردازنده ها سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ • تنوع بسیار زیاد • Von Neumann و Harvard • RISC و CISC • خیلی ضعیف و خیلی قوی • معماریهای معمول: • x86، MIPS، PowerPC، Microblaze، ARM، Blackfin، SPARC، Coldfire، ...
ارتباط با کاربر سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ بدون ارتباط LED دکمه پورت سریال LCD صفحه لمسی موس و کیبورد
بوردهای آماده سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ • برای پیاده سازی یک سیستم توکار معمولا از بوردهای آماده استفاده میشود. • ویژگیها و امکانات متنوع • پردازنده + دستگاهها و ابزارهای جانبی • انواع پورتها • صفحه نمایش • LED • امکانات توسعه
بوردهای آماده ـ ادامه سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ Xilinx ML505 Virtex5 Serial USB SATA VGA Flash Ethernet
بوردهای آماده ـ ادامه سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ Inrevium فقط پورت سریال!
نرم افزار سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ • بدون سیستم عامل • Stand alone applications • Interrupt controlled • … • با سیستم عامل • یک سیستم عامل • بقیهی نرمافزارها روی سیستم عامل • انعطاف پذیری زیاد
سیستمعاملهای توکار سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ • بلادرنگ (RTOS) • غیر بلادرنگ • معماری سختافزار • قابلیتها • هزینه • رایگان ،O(10000$) ، O(100000$)
سیستمعاملهای توکار - ادامه سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ • لینوکس • uClinux • WindrivervxWorks • MontavistaMobilinux • Windows CE • eCos
تخصصهای مورد نیاز سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱
مراحل کار سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ • انتخاب بورد / طراحی بورد • انتخاب سیستم عامل • برقراری امکان استفاده از قابلیتها و ابزارهای سخت افزار • شناساندن سخت افزار به سیستم عامل • پیاده سازی برنامهها • ریختن نرم افزار روی سخت افزار!
توسعه نرم افزار سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ • در کامپیوترهای معمولی • توسعه نرم افزار روی همان محیطی که استفاده میشود. • در سیستم های توکار • توسعه نرم افزار روی محیطی (host) متفاوت با محیطی که نرم افزار استفاده میشود (target).
Cross Compile سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ • کامپیوتر میزبان x86 • کامپیوتر هدف ARM • نرم افزار، روی کامپیوتر x86 برای معماری ARM کامپایل میشود. • روی کامپیوترمیزبان قابل اجرا نیست • انتقال به کامپیوتر هدف
DEBUG سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ • Instrumentation • اضافه کردن کد به منظور جمع آوری اطلاعات • On-Chip Debugging • اجرای برنامه روی کامپیوتر هدف و دیباگ کردن برنامه روی کامپیوتر میزبان
On-Chip Debugging سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ • نیاز به ابزار مخصوص دارد • JTAG • پورت سریال • دیباگر • gdb • سرور روی یک کامپیوتر • کلاینت روی دیگری • انتقال اطلاعات بین سرور و کلاینت
ملاحظات نرم افزاری سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ پایداری نرم افزار محدودیت منابع بهینگی بروزآوری
بعضی مشکلات متداول سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ • Endianness • ارتباط سیستم embedded با سیستم های دیگر • فایل سیستمهای نامتداول • JFFS2 • محدودیت کتابخانهها • uclibc به جای glibc • Linux Threads
جمع بندی سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱ سیستمهای کامپیوتری با کاربرد خاص پیچیدگی توسعه دانش فنی بالا بکر
? سیستمهای توکار - اردیبهشت ۱۳۹۱