embedded systém (vestavěný systém)

Vestavěný systém (zabudovaný systém, embedded system) je jednoúčelový počítač, ve kterém je řídicí systém zcela zabudován do zařízení, které ovládá. Na rozdíl od univerzálních počítačů, jako jsou osobní počítače, jsou zabudované systémy většinou specializované, určené pro předem definované činnosti. Vzhledem k tomu, že operační systém tohoto počítače je určen pro konkrétní účel, mohou ho tvůrci systém při návrhu zjednodušit a optimalizovat hlavní aplikaci, a tak snížit cenu výrobku. Vestavěné systémy jsou často vyráběny sériově ve velkém množství, takže úspora bývá znásobena velkým počtem vyrobených kusů. Další výraznou výhodou je rychlost a jednoduchost použití. Jako vestavěná zařízení byly také často označovány počítače do dlaně (PDA), mobilní digitální pomocníci (MDA) a inteligentní mobilní telefony (smartphone) vzhledem k vlastnostem hardware i přes to, že z hlediska software jsou rozšiřitelné a všeobecně použitelné podobně jako osobní počítače. Postupně se tato zařízení přibližují z hlediska své použitelnosti osobním počítačům.

Na rozdíl od všeobecně použitelného počítače (například osobního) jsou vestavěné systémy navrženy pro konkrétní činnosti. Některé také pracují v reálném čase, protože zpoždění činnosti nebo akce ovládané řídícím procesorem může mít fatální následky nebo poruchu činnosti včetně nebezpečných stavů (např. zastavení motoru letadla nebo naopak nezastavení motoru ve vlaku či automobilu). U systémů vyráběných ve velkých sériích, jako například MP3 přehrávačů nebo mobilních telefonů, je většinou jedním z primárních cílů ve fázi návrhu nízká cena. Tvůrci těchto zařízení často používají hardware, který je přesně dostačující pro implementaci požadovaných funkcí. Například digitální přijímač DVB-S pro příjem satelitní televize zpracovává každou sekundu obrovská množství dat, ale zpracování je provedeno v zákaznickém integrovaném obvodu, který provádí pouze tuto jedinou činnost. Hlavní procesor pouze nastaví a spustí tento proces, případně zobrazuje menu, animace a podobně, k čemuž mu stačí jeho menší výpočetní výkon. Při malých sériích nebo prototypech (emulátor) vestavěných systémů lze použít hardware osobního počítače a použít pouze konkrétní programy nebo nahradit původní operační systém operačním systémem pracujícím v reálném čase (RTOS). Software určený pro vestavěné systémy je často označován jako firmware a je uložen v čipech ROM nebo Flash na rozdíl od programů v osobním počítači, které jsou uloženy na pevném disku. Tento software často počítá s omezenými prostředky zařízení – malá nebo žádná klávesnice, omezený nebo žádný displej, malé množství paměti RWM-RAM a podobně. Řídicí systémy jsou vestavěny do zařízení, od nichž se očekává, že budou schopna pracovat léta bez chyb a v některých případech schopna zotavit se z poruchy. Proto bývají programy většinou vyvíjeny a testovány pečlivěji než programy pro osobní počítače a v návrhu se nepoužívají nespolehlivé mechanické součástky jako disky, přepínače, tlačítka. Zotavení z poruchy může využít například techniky watchdog timeru, který resetuje počítač, pokud program po jistou dobu neupozornil watchdog, že je v pořádku.

Inzerce