Introduction aux systèmes embarqués Un guide rapide pour les débutants

Une introduction aux systèmes embarqués :

Combien de fois avez-vous entendu le terme « conception de systèmes embarqués » dans le domaine de l'électrotechnique ? Cependant, peu de gens peuvent vous donner une définition exacte de ce terme, même s'ils savent peut-être ce que fait un système embarqué. Une conception de système embarqué peut être simplement définie comme "la conception d'un système embarqué". Mais qu'est-ce qu'un système embarqué lui-même ? Ici, nous ne définirons pas seulement un système embarqué, mais nous vous donnerons également une introduction détaillée aux conceptions de systèmes embarqués et à leur utilisation croissante dans le domaine électrique.

Qu'est-ce qu'un système embarqué ?

Un système embarqué est un système électronique programmé et opérationnel qui exécute une tâche dédiée au sein d'un système électrique plus vaste. Il agit comme un composant central et est spécifiquement conçu pour des fonctionnalités limitées. Il ne serait pas faux de dire qu'il ne s'agit pas d'un système complet mais d'une partie d'un système.

En quoi consiste un système embarqué ?

Nous avons défini un système embarqué comme un composant central qui effectue une tâche de calcul au sein d'un système. Ce composant peut être un simple microcontrôleur, un microprocesseur, un processeur de signal numérique ou même un FPGA (réseau de portes programmables par l'utilisateur). Pour un concepteur embarqué, vous devez être familiarisé avec le développement de micrologiciels. Le développement du micrologiciel comprend les tâches suivantes :

1 :Écrire le code : Le code est généralement écrit en C. Vous devriez avoir une idée des langages de programmation, car ceux-ci vous aideront à comprendre le fonctionnement de votre processeur.

2 :Configuration des périphériques : Le système embarqué communique avec le monde extérieur via ses périphériques. Il existe de nombreux types de périphériques qu'un système embarqué peut utiliser, par exemple, les interfaces de communication série (SCI), les USB, les convertisseurs analogique-numérique, les interfaces de communication série synchrone telles que 12C, etc. En tant que concepteur, vous devez savoir comment ces périphériques travail et comment les mettre en œuvre dans le système.

3 : Tester le code : Une fois la conception et le code terminés, vous devrez tester la fonctionnalité de l'appareil dans différentes conditions de fonctionnement. Cela peut inclure des tests unitaires, des tests de haut niveau et des tests d'intégration.

4 :Affiner votre code : Vous devrez amener votre code à un état raffiné et fonctionnel en identifiant tous les ajustements que vous devrez peut-être apporter à votre code avant qu'il ne soit complètement prêt.

5 :Débogage de votre code : Le débogage consiste essentiellement à corriger toutes les erreurs et fautes d'un système ou, dans ce cas, d'un code. Il est impossible qu'un système n'affiche pas d'erreurs, vous devez donc déboguer soigneusement l'intégralité du code. Les bonnes compétences en débogage ne viennent que de l'expérience.

6 :Vérification du code : La dernière étape consiste à vérifier votre code. En d'autres termes, vous testerez pour voir dans quelle mesure il peut fonctionner ou comment il fonctionne dans des cas spécifiques. Un type de test est le « test de singe », dans lequel vous donnerez une entrée continue aléatoire à l'appareil et verrez qu'il ne fonctionne pas mal.

Que peut faire un système embarqué ?

Les systèmes embarqués, comme indiqué précédemment, sont conçus pour des fonctionnalités spécifiques et limitées. Par conséquent, vous devez identifier avec précision si oui ou non votre système est conçu pour cette fonction ou non. Concevez votre système en conséquence. Vous devrez voir toutes les exigences et identifier toutes les caractéristiques sur lesquelles la conception doit reposer, puis concevoir votre appareil en conséquence.

Comment mettre en œuvre un système embarqué :

Un système embarqué seul ne peut pas fonctionner. Il est construit avec le concept de travailler dans un système plus grand plutôt que comme une unité autonome. Par conséquent, vous devez savoir comment implémenter correctement un système embarqué. Il y a un certain nombre de facteurs clés à garder à l'esprit, tels que la distribution de l'alimentation, les interfaces de communication et l'interconnexion au sein du système.

Gardez à l'esprit que vous devez toujours documenter votre interface de manière simple après l'avoir conçue. En effet, tous les concepteurs de système de votre projet ne conservent pas les informations sur les périphériques embarqués que le système utilisera ; au lieu de cela, ils se concentrent uniquement sur les composants du système qu'ils doivent concevoir. Par conséquent, vous devez créer un document de contrôle d'interface pour en faciliter l'utilisation. Cela vous aidera à implémenter facilement votre appareil intégré dans le système.

Il existe de nombreuses façons dont les conceptions embarquées sont affiliées à d'autres domaines divers tels que le développement de micrologiciels, les systèmes électriques et électroniques, les systèmes de disposition de circuits imprimés, la conception d'interfaces, l'intégration de systèmes, etc. Il faut des utilisateurs de tous ces domaines pour fonctionner. L'utilisation des systèmes embarqués augmente également de jour en jour car elle contribue à promouvoir la diversité de fonctionnement au sein de systèmes uniques.

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