Hệ thống nhúng là gì? Bật mí những kiến thức quan trọng nhất

Khái niệm về hệ thống được gặp thường xuyên trong công việc và cuộc sống. Thuật ngữ này ám chỉ các sự việc được sắp xếp theo một trật tự nhất định. Chúng là phương pháp tổ chức và làm việc hoặc thực hiện các hoạt động theo một kế hoạch cụ thể trước đó. Bài viết này đưa bạn đến khái niệm hệ thống nhúng là gì, cấu tạo và ứng dụng của chúng ra sao…

Bạn biết gì về khái niệm của hệ thống nhúng?

Đây là thuật ngữ thể hiện sự kết hợp giữa phần mềm và phần cứng của máy tính. Chúng được lắp đặt cố định và đặc biệt có thể được lập trình. Hiện tại, hệ thống nhúng có thể chỉ là một phần của hệ thống hoặc được hoạt động một cách độc lập. 

Chúng được thiết kế để đảm bảo cho một chức năng cụ thể hoặc toàn hệ thống. Hệ thống nhúng có thể là một phần điều khiển của PC, IPC, PLC hoặc PAC… Chúng được nhúng vào trong một sản phẩm nhằm thực hiện các chức năng cụ thể xác định.

Tìm hiểu về lịch sử của hệ thống nhúng

Quá trình nghiên cứu, tìm tòi và phát triển của hệ thống này trải qua nhiều giai đoạn khác nhau. Trong đó, năm 1960 là dấu mốc đánh dấu sự phát triển của toàn bộ hệ thống. Tiếp đến, 1968 hệ thống này được ứng dụng trên chiếc xe đạp thịnh hành. Đến năm 19996, Windows của Microsoft được nhúng CE thành công. Và đặc biệt, các nhà nghiên cứu dự đoán năm 2030, thị trường của hệ thống này sẽ tiếp tục phát triển và đạt ngưỡng 40 tỷ đô la. 

Đặc điểm cơ bản của một hệ thống nhúng

Đây là hệ thống có những đặc điểm phổ biến, chúng bao gồm:

• Hệ thống mang đậm tính chất của hiệu suất thời gian thực cao.
• Chúng có tính khả dụng với độ tin tưởng và độ ổn định cao.
• Sản phẩm được thiết kế đảm bảo một nhiệm vụ cụ thể.
• Hệ thống nhúng có thể được kết nối với các thiết bị ngoại vi để đảm bảo kết nối đầu vào và đầu ra. 
• Tuy nhiên, hệ thống này có nhược điểm khi bộ nhớ khá hạn chế. Chính vì thế, chi phí sử dụng khá thấp và khả năng tiêu thụ điện năng không cao. 
• Đặc biệt, với hệ thống này, bạn không cần bất cứ một bộ nhớ phụ nào để sử dụng trong máy tính. 

Kiến trúc của hệ thống nhúng gồm những gì?

Tương tự như các cấu trúc khác, hệ thống nhúng gồm những phần cấu thành. Chúng tạo thành một thể thống nhất và hoàn chỉnh, dưới đây là các bộ phận cơ bản:

Sensor của hệ thống nhúng:

Đây là cảm biến nhằm thực hiện nhiệm vụ xác định đại lượng vật lý. Chúng giúp chuyển thành tín hiệu điện năng. Bên cạnh đó, chúng góp phần lưu trữ số lượng vào bộ nhớ. Hiện tại, tín hiệu này có thể được cung cấp bởi cá thiết bị khác nhau như bộ chuyển đổi A2D.

Bộ phận A – D Converter

Bộ phận này đảm nhiệm chức năng chuyển đổi tín hiệu tương tự nhận được từ cảm biến để chuyển thành tín hiệu số. 

Thành phần Memory

Đây là một dạng bộ nhớ có chức năng lưu trữ thông tin.

Bộ phận D – A Converter

Đây là bộ phận giúp chuyển đổi tín hiệu số thành tín hiệu tương tự. Chúng giúp khách hàng chuyển đổi dữ liệu được bộ xử lý cung cấp để chuyển thành tín hiệu dạng tương tự. 

Bộ phận Actuator

Chức năng chính của bộ phận này nằm ở khả năng giúp khách hàng so sánh đầu ra do DA đưa vào và đầu ra thực tế. 

Các ưu điểm của hệ thống nhúng

Hệ thống này có thể được sử dụng ở nhiều môi trường. Đặc biệt chúng rất ít có khả năng lỗi mã hóa sản phẩm. Sản phẩm giúp đơn giản hóa phần cứng và làm giảm chi phí tổng thể. Bạn có thể sử dụng chúng để ứng dụng trong việc sản xuất hàng loạt. Chúng giúp cải thiện chất lượng và tối ưu hóa hoạt động sản xuất cũng như tài nguyên hệ thống. 

Các nhược điểm của hệ thống nhúng

Để hoàn thiện, chúng ta cần nỗ lực trong một thời gian dài và nỗ lực nhiều hơn. Bên cạnh đó, chúng được thực hiện các nhiệm vụ riêng. Vì vậy, bạn khó có thể lập trình để tích hợp làm các công việc khác nhau. Ngoài ra, nhược điểm của sản phẩm nằm ở sự giới hạn trong tài nguyên bộ nhớ. Khách hàng sẽ gặp phải tình trạng khó lưu trữ các tệp dữ liệu. 

Ứng dụng của hệ thống nhúng là gì?

Là một trong những sản phẩm đem lại nhiều ứng dụng, hệ thống này được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau, đặc biệt là công nghệ và máy tính.

• Khoa học robot: Ứng dụng điều khiển phương tiện mặt đất, trên không, dưới nước và trong robot công nghiệp
• Ứng dụng trong Y tế với máy thẩm tích (máy lọc máu), bơm truyền dịch và hệ thống màn hình theo dõi nhịp tim,..
• Ứng dụng trong công nghệ ô tô: Hệ thống có thể điều khiển động cơ, điều khiển việc chiếu sáng, khóa cửa, túi khí và hệ hỗ trợ đỗ xe, báo động chống trộm… Chúng giúp đảm bảo an ninh và an toàn cho con người. 
• Ứng dụng trong thiết bị dân dụng với việc vận hành TV, thiết bị cảnh báo hoặc điều hòa… 

Bài viết này đã giúp khách hàng hiểu hệ thống nhúng là gì. Ngoài ra, bạn cũng được hiểu thêm các vấn đề liên quan đến lĩnh vực này như ứng dụng, đặc điểm, cấu tạo… Nếu khách hàng còn bất cứ câu hỏi hay thắc mắc khác, hãy liên hệ ngay đến Thietbikythuat.com.vn để được giải đáp và phân tích chi tiết nhanh nhất nhé!