1.임베디드 시스템

임베디드 시스템

하드웨어와 소프트웨어가 조합되어 특정한 목적을 수행하는 시스템

특정한 기능을 수행하도록 마이크로 프로세서와 입출력장치를 내장하며, 이를 제어하기 위한 프로그램이 내장되어 있는 우리의 일상생활에서 사용되는 각종 전자기기, 가전제품, 제어장치 등

특정한 기능을 수행하기 위한 시스템

 

임베디드 시스템 응용분야

1.정보 가전 : 세탁기, 오디오, 인터넷 냉장고, smart TV 등

 

2.제어분야 : 공장자동화, 가정자동화, 로봇 제어, 공정제어 등

3.정보 단말 : 핸드폰, PDA(windows 임베디드.. 알면 아..읍읍),네비게이션, MP3 등등

4. 네트워크 기기 : 교환기,  router, 공유기 등

5. 항공/군용 : 비행기, 우주선, 로켓, 야전 이동단말(GPS)

6. 물류 금융 : ATM, RFID, 물류단말, 영업단말

7. 차량/교통 : 자동차, 자율 주행 자동차

8.사무, 의료 : 전화기, 프린터, Heart pacer, 수술 로봇, 증강 현실 장비

 

임베디드 시스템의 특징

마이크로프로세서/컨트롤러를 비롯한 하드웨어와 소프트 웨어를 내장(embedded)하여 특정한 기능을 수행

수행하는 기능은 미리 정해 진다.

소형,경량, 저전력

가격에 민감하다.

안정성이 뛰어나야 한다.

Real-time 기능을 필요로 하는 시스템이 많다.

 

리얼타임 시스템

주어진 입력 조건을 주어진 시간 내에 처리하는 시스템

리어타임 시스템의 종류

 

하드 리얼타임 시스템

> 리얼 타임이 보장 되지 않으면 시스템에 치명적인 오류를 유발

> 대부분의 제어용 기기

> 예시) 공장 자동화 등

 

소프트 리얼 타임 시스템

> 주어진 시간 내에 결과를 출력하지 않아도 시스템 전반에 큰 영향이 없는 시스템

> 예시) 네트웍 장비

 

 

임베디드 시스템의 구성

하드웨어

> 프로세서(컨트롤러), 메모리 장치(ROM, RAM), 입출력 장치(네트워크 장치, 센서, 구동기 등)

 

소프트 웨어

> 운영체제(OS), 시스템 S/W, 응용 S/W

 

 

 

 

 

프로세서

프로세서 디지털의 핵심 부분 -> CPU(Central Processour Unit)라고도 한다.

프로그램을 메모리 장치에서 읽어 연산처리, 비교 처리, 데이터 전송, 편집, 변환, 테스트와 분기 등의 데이터 처리, 각종 입출력 장치 를 구동한다.

제어장치, 연산장치, 레지스터와 데이터 버스로 구성 된다.

 

프로세서의 구조

1. 레지스터 (Register)-> 프로세서 내부에서 데이터를 일시적으로 보관하는 기억 장치

> Flip-flop 와 Latch로 구성되어 있다.

>범용 레지스터 -> 프로그램 또는 데이터 처리에 필요한 작업을 수행하기 위해서 사용

>제어용 레지스터 -> 프로그램이나 프로세서를 제어, 프로그램 카운터(PC : Program Counter)등

>상태 레지스터 -> 프로세서의 상태를 나타낸다.

 

2. 산술 논리 연산장치 (ALU : Arithmetic Logic Unit)

> 산술 연산 -> + , -

>논리연산 -> AND, OR

>상태 레지스터 또는 flag 레지스터에 연산 결과 기록 -> Carry  발생, overflow 발생 등

3.제어장치 (CU : Control Unit) ->명령을 해석하고 실행 , 명령을 읽고 실행하기 위한 내부 데이터 흐름 제어

 

4.버스(BUS) -> 디지털 회로에서 시스템의 여러 장치들을 연결하는 경로

> 내부 버스 (Internal Bus) -> 프로세서 내부에서 레지스터와 ALU 사이의 신호를 교환하고, 그 결과를 다시 레지스터에 전달하는 경로

>외부 버스(external bus) -> 프로세서와 외부의 기억장치 사이, 그리고 프로세서와 IO 장치 사이에 존재하는 버스

>외부버스의 종류로는 

1. 데이터 버스(data bus) -> 데이터를 외부 장치에 전달하거나 외부 장치로부터 읽어오는 경로

2. 어드레스 버스(address bus)-> 프로세서에서 기억 장치 나 I/O 장치의 주소 정보 전송 경로

3. 제어 버스(control bus) -> 프로세서에서 기억장치나 I/O 장치에 입출력 동작을 지시하는 제어신호를 전송하는 경로