phanloaiHTN

Màu nền
Font chữ
Font size
Chiều cao dòng

Phân loại HTN có thể theo nhiều tiêu chí khác nhau và có thể không hoàn toàn giống nhau (giống

như khi nêu định nghĩa về HTN). Tuy nhiên có thể nêu ra đây một số tiêu chí để phân loại HTN.

- HTN hoạt động ở đâu:

+Hoạt động độc lập: nhận đầu vào từ các tác nhân bị điều khiển, xử lý và cho đầu

ra. Thời gian có đầu ra (đáp ứng) phải trong một khung thời gian nhất định theo ý

đồ khi thiết kế.

+Hoạt động có liên kết với nhau giữa các HTN và các trung tâm kiểm soát khác.

Loại này gọi là HTN mạng. Ví dụ các HTN cục bộ tại các thiết bị chấp hành đầu

cuối của một qui trình công nghệ phức tạp liên kết qua mạng cục bộ của nhà máy

hay của một cổ máy phức tạp. Hệ thống mạng điện thoại di động là một ví dụ kiểu

HTN  mạng: máy người dùng  <−> các trạm BTS <−> tổng đài <−> tổng đài <−>

BTS <−> máy người dùng. Tên chung của HNT lại này là HTN di động.

-  Lĩnh vực ứng dụng:

+  Công cụ tính toán như các máy tính nhưng chỉ để chạy các bài toán nhất định.

+  Xử lý tín hiệu: các thiết bị video thời gian thực, DVD player, thiết bị y tế…

+  Truyền thông, mạng: thiết bị mạng như router, chuyển mạch (switch), firewall….

+  Hệ thống điều khiển và thu thập dữ liệu.       

-Kiến trúc và qui mô:

+  HTN qui mô nhỏ (Small Scale Embedded Systems) với các xác định như sau:

   _  Phần cứng ít phức tạp, thiết kế với CPU đơn, loại 4, 8 bits;

 _Phần mềm đơn giản, dùng một monitor để kiểm soát hoạt động; 

_Công cụ phát triển phần mềm: soạn thảo chương trình, hợp ngữ và hợp ngữ

chéo (asembler, cross asembler), môi trường phát triển hợp nhất (integrated

developememt enviroment) sử dụng với vi điều khiển hay CPU đã chọn. Ngôn

ngữ phát triển là C, mã C được dịch ra nhị phân tối ưu, định vị mã thực thi

trong bộ nhớ ROM, dung lượng bộ nhớ giới hạn.

_Tiêu thụ năng lượng rất ít.

Ví dụ : HTN đơn giản, chỉ có một vài phím bấm để đưa thông tin vào, một vài đèn

LED hiện đầu ra (trạng thái nào đó). Ví dụ: HTN máy điều hòa nhiệt độ, lò nhiệt

v.v.

+  HTN qui mô phức tạp:

-_ Phần cứng phức tạp: Thiết kế với CPU 8,16 hay32 bits, hay sử dụng vi điều

khiển;

-+  Hệ thống có cấu trúc với BUS mở rộng để ghép nối với các thiết bị ngoại vi;

- _ Phần mềm nhúng tinh vi, có hệ điều hành để thực hiện các nhiệm vụ, thao tác

đồng thời. Có thể là loại RTOS. 

-  _Công cụ lập trình: C/C++/Visual  C++/Java, RTOS, mã nguồn, công cụ ki

thuật: Simulator, Debugger. Môi trương phát triển hợp nhât (Integrated

Development Envirinment-IDE. Công cụ soft  đê xây dựng phần cứng phức

hợp.

Ví dụ: các HTN trên các máy gia công (kim loại, khuôn nhựa v.v).           

+HTN  tinh vi  (Sophisticated  Embedded Systems)

- _ Phần cứng và phần mềm rất đặc biệt;

-  _Nhiều CPU và có thể mở rộng, hay các CPU có thể cấu hình  được

(configurable CPUs), hay mảng logic lập trình được (programable logic array-

PLA);

-  _Phát triển cho các lớp ứng dụng mới nhất khi các ứng dụng  loại này cần phải

có quá trình thiết kế đồng thời giữa phần cứng và phần mềm, hợp nhất các linh

kiện ở hệ thống cuối cùng, sử dụng công nghệ ASIC để chế tạo CPU, vi mạch

đồng xử lý (còn gọi là ChipSet hay Co-processor).  

Ví dụ các hệ thống hàng không quân sự mới nhất trên các máy bay (military/civil

avionic ), các thiết bị mạng cao cấp…. Các HTN kiểu này bị chế ngự bởi tốc độ

xử lý của phần cứng (CPUs), Các chức năng phần mềm như các giải thuật mã

hóa/giải mã, giải thuật chuyển đổi tín hiệu số (Fourrier transformation), giao thức

TCP/IP stack, các hàm chức năng mạng nhúng trong phần cứng để tăng tốc xử lý;

Một số chức năng phần mềm  được cứng hóa ( như DSP).  Công cụ phát triển

thường không có sẳn vì đắt tiền, do đó phải phát triển riêng khi dự án được chấp

nhận.

+HTN phần cứng hay HTN phần mềm;

+  HTN theo An toàn sự cố (fail-safe), hay tự an toàn (fail-safe operational);

+  HTN đáp ứng được bảo đảm hay đáp ứng với nỗ lực tối đa;

+  HTN với nguồn tài nguyên đầy đủ hay nguồn tài nguyên hạn chế;

+  HTN phản ứng ngay với sự kiện hay phản ứng với sự kiện có thời hạn.

*  Tại sao các HTN lại có sự khác nhau ?

Có thể trả lời đơn giản đó là do các ứng dụng khác nhau và hệ thống phải hoạt động hiệu

quả. Ví dụ:

1.  HTN là dành để thực hiện các tác vụ riêng biệt. Các tác vụ riêng biệt ở đây phần lớn

liên quan tới các xử lý khác nhau chuyên biệt, các sự kiện, các trạng thái của một qui

trình công nghệ, ví dụ qui trình điều khiển máy công cụ, robot … Khi thay đổi qui

trình, thường dẫn tới thay đổi hay thiết kế lại cả hệ thống. Như vậy có thể thấy cần có

một loại bộ xử lý thích hợp cho lại tác  vụ đã nêu. Bộ xử lý như vậy gọi là bộ xử lý

chuyên biệt (dedicated microprocessor), nó không mạnh như bộ xử lý đa năng ta sử

dụng trong máy tính, như máy tính PC chẳng hạn. Ví dụ điển  hình là bộ xử lý tín hiệu

số DSP (Digital Signal Processor) dòng TMS320 (TMS320C6000™ Multicore DSPs,

TMS320DM6446 DaVinci™ Video Processor …) của Texas Instruments, hay các bộ

xử lý MP3 (xử lý dữ liệu âm thanh đã nén và giải mã đưa vào khuyếch đại âm thanh

rồi ra loa).

2.  Như điểm 1. nêu trên, về phần cứng, các HTN được thiết kế từ rất nhiều loại CPU

nhúng và các CPU nhúng bản thân chúng lại có kiến trúc khác nhau. Hiện trên thị

trường có thể liệt kê các kiểu CPU nhúng như: CPU vạn năng rút gọn phù hợp cho

ứng dụng nhúng, các vi điều khiển (microcontroller, PIC), các kiến trúc kiểu hệ thống

trên một vi mạch (PSoC-Programmable System on Chip)…

3.  Về phần mềm cở sở có thể từ đơn giản cho tới tinh xảo, hệ điều hành thời gian thực

(RTOS-Real Time Operating System).

Bạn đang đọc truyện trên: Truyen2U.Pro