Tài liệu Hệ nhúng Đại Học Bách Khoa Hà Nội

1

Môn học

HỆ NHÚNG

GV: Phạm Văn Thuận

Bộ môn Kỹ thuật Máy tính

Viện CNTT&TT- ĐH BKHN

email: [email protected]

Hệ nhúng

2

Mục tiêu môn học

 Sau khi kết thúc môn học này, sinh viên có thể

• Trình bày kiến trúc tổng thể và hoạt động của một

hệ thống nhúng bất kỳ

• Trình bày được kiến trúc vi điều khiển

• Biết sử dụng các môi trường phát triển và lập

trình firmware cho hệ nhúng

• Biết lập trình ứng dụng ghép nối trên máy tính

• Nắm bắt một số công nghệ mới

Hệ nhúng

3

Tài liệu tham khảo

 Tài liệu tham khảo chính:

• Embedded C Micheal J.Pont (8051)

• Building Embedded Linux System, Karim

Yaghmour

• Linux Device Driver, Jonathan Corbet

• ARM System Developer Guide-Designing and

Optimizing System Software, Andrew N.Sloss

• Embedded Systems Architecture: A

Comprehensive Guide for Engineers and

Programmers, Tammy Noergaard

Hệ nhúng

4

Nội dung môn học

Chương 1: Tổng quan hệ thống nhúng

Chương 2: Quy trình phát triển hệ thống nhúng

Chương 3: Vi điều khiển và lập trình firmware

Chương 4: Hệ điều hành nhúng

Chương 5: Phần mềm điều khiển trên PC

Chương 6: Giới thiệu công nghệ mới

Hệ nhúng

5

Nội dung chương 1

Chương 1: Tổng quan hệ thống nhúng

1.1. Khái niệm hệ nhúng

1.2. Kiến trúc tổng thể hệ thống nhúng

Hệ nhúng

6

1.1. Khái niệm hệ nhúng

Máy tính nhúng (Embedded Computer)

 Được đặt trong thiết bị khác (bao gồm cả phần

cứng và các kết cấu cơ khí) để điều khiển thiết bị

đó làm việc

 Được thiết kế chuyên dụng

Ví dụ:

• Điện thoại di động

• Bộ điều khiển trong máy giặt, điều hòa nhiệt độ

• Một số thiết bị mạng: Switch, Router, …

 Giá thành: từ vài USD đến hàng trăm ngàn USD

Hệ nhúng

7

Khái niệm hệ nhúng

Hệ nhúng (Embedded System)

 Một máy tính nhúng

 Nhiều máy tính nhúng liên kết với nhau

Hệ nhúng

8

Ví dụ

Bàn chải đánh răng có

sử dụng vi điều khiển

8bit được lập trình cho

phép

- Thay đổi tốc độ, thời

gian, dùng pin sạc

Hệ nhúng

9

Ví dụ

Cấu tạo bên trong một con chuột máy tính

Chuột, bàn phím máy

tính được trang bị bộ vi

điều khiển 8bit

-Bắt chuyển động, bắt

phím

-Mã hóa, kết nối với

máy tính

Hệ nhúng

10

Ví dụ

Ổ cứng máy tính

-Vi điều khiển 32 bit

(ARM)

-Tích hợp bộ xử lý tín

hiệu số

Hệ nhúng

11

Ví dụ

Máy in, máy photocopy

-Vi điều khiển Intel,

Motorola, ARM…

-Kết nối máy tính

Hệ nhúng

12

Ví dụ

Máy bán hàng tự động

- Vi điều khiển: 16-bit

Hitachi H8/300H Processors

- Cơ cấu chấp hành (motor,

tay máy)

Hệ nhúng

13

Ví dụ

Máy ảnh kỹ thuật số

-Vi điều khiển DIGIC II

Image Processor

Hệ nhúng

14

Ví dụ

Sony Aibo ERS-7

Robotic Dog

- Vi điều khiển 64 bit MIPS

R7000

- Hệ điều hành Aperios

Sony’s Real Time OS

Hệ nhúng

15

Ví dụ

Point of Sales System

-Vi xử lý Intel X86

-OS: Windows XP

Embedded