Eingebettete Software- und Hardwarekomponenten von Mikrocontrollern sind wichtige Konzepte in der Automatisierung und im Internet der Dinge.
Eingebettete Systeme sind Computersysteme, die für die Ausführung spezifischer Funktionen konzipiert und in der Regel in ein Gerät integriert sind. Ein Mikrocontroller ist ein Ein-Chip-Computer mit integriertem Prozessor, Speicher und Eingabe-/Ausgabeschnittstellen, der in der Regel in eingebetteten Systemen verwendet wird. Hardware-Komponenten beziehen sich auf die zentrale Verarbeitungseinheit (CPU), den Speicher und die Ein-/Ausgabeschnittstellen. Heute wollen wir über den Unterschied zwischen Software- und Hardwarekomponenten von Embedded- und Mikrocontrollern sprechen.
Der Unterschied zwischen den beiden
●Software- und Hardwarekomponenten: MCUs beinhalten meist einige einfache Peripheriegeräte, wie serielle Schnittstellen, I2C, ADC, LCD (kleiner Bildschirm und Auflösung)
Eingebettete Systeme umfassen komplexere Peripheriegeräte wie Netzwerke (kabelgebundene Netzwerkkarten, WLAN, Bluetooth usw.), USB, Audio- und Videocodecs usw.
Berufliche Entwicklung
Der Lernweg bei Mikrocontrollern ist kurz, die Karriere ist flach, und die Gehaltsentwicklung erreicht sehr früh einen Engpass. Das allgemeine Engpassgehalt liegt bei 6~8k
Der Lernweg im Embedded-Bereich ist lang, die Karriere ist lang, und das Gehalt erreicht den Engpass erst nach vielen Jahren der Entwicklung. Das allgemeine Engpassgehalt liegt bei 12-15k.
Der Unterschied zwischen Embedded und Mikrocontroller
1. Der Unterschied in der Systemstruktur zwischen Ein-Chip-Mikrocomputer und eingebettetem System (1) Grundstruktur des Ein-Chip-Mikrocomputers. Ein-Chip-Mikrocomputer besteht aus Recheneinheit, Controller, Speicher sowie Ein- und Ausgabegeräten.
(2) Eingebettete Systemkomponenten:
Eingebettete Systeme bestehen im Allgemeinen aus eingebetteten Mikroprozessoren, peripheren Hardwaregeräten, eingebetteten Betriebssystemen und spezifischen Anwendungen.
Der erste Schritt bei der Planung eingebetteter Systeme besteht darin, die Anforderungen des Systems in Bezug auf Kosten, Leistung, Skalierbarkeit, Entwicklungszyklus und andere Aspekte auf der Grundlage spezifischer Anwendungen umfassend zu berücksichtigen, das Hauptsteuergerät des Systems zu bestimmen und darauf basierend die Systemhardware zu entwickeln.
2. Der Unterschied in der Hardware-Zusammensetzung zwischen Ein-Chip-Mikrocomputern und eingebetteten Mikrocontrollern. Ein-Chip-Mikrocomputer enthält einen Mikrocontroller-Schaltkreis und einige allgemeine Eingangs- und Ausgangsschnittstelle Ausrüstung in einem integrierten Schaltkreis-Chip. Aus der Perspektive der Methode der Konstruktion des eingebetteten Systems, nach dem Entwicklungsstand der modernen elektronischen Technologie, kann das eingebettete System mit einem Single-Chip-Mikrocomputer oder anderen programmierbaren elektronischen Geräten abgeschlossen werden. Die weitere Hardware-Ausstattung hängt von den Anforderungen des Zielanwendungssystems ab.
3. Unterschiede in der Softwarezusammensetzung zwischen Mikrocontrollern und eingebetteten Mikrocontrollern. Der vom Hersteller gelieferte Allzweck-Mikrocontroller enthält kein Anwendungsprogramm, so dass er nicht direkt ausgeführt werden kann. Nach dem Hinzufügen des Anwendungsprogramms kann der Mikrocontroller unabhängig arbeiten. Das eingebettete System muss über eine Steuerungssoftware verfügen. Die Steuerlogik kann vollständig über Hardware-Schaltungen oder Software-Programme realisiert werden.
4.1 Unterschiede in der primären und sekundären Beziehung zwischen Mikrocontrollern und eingebetteten Mikrocontrollern. Mikrocontroller werden heute als elektronische Allzweckgeräte betrachtet, deren Hauptbestandteil der Mikrocontroller selbst ist. Das eingebettete System ist von der physikalischen Struktur her untergeordnet, und das eingebettete System ist in das Zielanwendungssystem eingebettet und installiert.
4.2 Das eingebettete System ist in der Kontrollbeziehung dominant und ist das logische Verarbeitungssystem, das den Betrieb des Zielanwendungssystems steuert. Obwohl eingebettete Systeme auf unterschiedliche Weise konstruiert werden können, ist das eingebettete System, sobald es konstruiert ist, ein dediziertes System. In einem dedizierten System kann die Software des programmierbaren Geräts während des Systemkonstruktionsprozesses implantiert oder direkt während des Geräteherstellungsprozesses generiert werden, um die Herstellungskosten zu senken. Monolithische Maschinen mit komplexer Steuerlogik benötigen Softwareunterstützung durch das Betriebssystem; eingebettete Systeme mit einfacher Steuerlogik benötigen möglicherweise keine Softwareunterstützung durch das Betriebssystem.
Die Beziehung zwischen eingebettetem System und Mikrocontroller
Nach der IEEE-Definition ist ein eingebettetes System ein Gerät, das zur Steuerung oder Überwachung großer Systeme wie Maschinen, Anlagen oder Fabriken verwendet wird. Aus der Definition geht hervor, dass die bisherigen Steuergeräte und Ein-Chip-Mikrocomputersysteme ebenfalls zum Bereich der eingebetteten Systeme gehören sollten.
Auf diese Weise können wir verstehen, dass eingebettete Systeme eine Hauptkategorie und Mikrocontroller eine wichtige Unterkategorie sind. Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei einem eingebetteten System um ein System, das in andere Systeme eingebettet ist. So kann z. B. die Einbettung eines Haltungskontrollsystems in ein Autosystem das Autofahren sicherer und effizienter machen; die Einführung eines automatischen Kontrollsystems in ein Stromversorgungssystem kann die Stabilität der Stromversorgung erhöhen. Das Haltungskontrollsystem und das automatische Stromversorgungskontrollsystem sind hier eingebettete Systeme.
Systeme, die aus Mikrocontrollern bestehen, werden im Allgemeinen für Automatisierungs- und industrielle Steuerungsfunktionen verwendet. Diese Funktionen werden in der Regel nicht unabhängig genutzt, sondern müssen mit anderen Systemen zusammenarbeiten. Daher ist die Anwendung von Mikrocontrollern im weitesten Sinne ein Teilbereich der eingebetteten Systeme. Aufgrund der weiten Verbreitung von eingebetteten Systemen gibt es heutzutage auch eingebettete Systeme, die keine Mikrocontroller sind, wie z. B. Mobiltelefone.
Anwendungsprozessoren werden zu den Grundfunktionen von Mobiltelefonen (Anrufe, Textnachrichten) hinzugefügt, um deren Funktionen leistungsfähiger zu machen. Das Problem ist jedoch, dass High-End-Mobiltelefone aufgrund des Herstellungsprozesses noch nicht vollständig integriert werden können (das integrierte Telefon ist ein Nachahmermodell), aber es ist auch ein Zweig des eingebetteten Systems.