Loading AI tools
من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة
الأنظمة المضمنة (المدمجة) في أنظمة الحواسيب هي أنظمة تدمج ما بين وحدة المعالجة المركزية وذاكرة الحاسوب، بالإضافة لوحدات الإدخال والإخراج الطرفية التي تملك وظيفة محددة بنظام ميكانيكي أو كهربائي أكبر.[1] ويكون النظام المدمج جزءاً من الجهاز الكامل الذي يتضمن عادةً أجهزة كهربائية أو إلكترونية وأجزاء ميكانيكية.
بسبب كون الأنظمة المدمجة عادة ما تتحكم بالعمليات الفيزيائية للآلة التي تكون مدمجةً به، وتكون غالبًا تعالج بالزمن الحقيقي، تتحكم الأنظمة المضمنة في العديد من الأجهزة الشائعة الاستخدام اليوم.[2]
هي أنظمة لمعالجة المعلومات وتكون مضمنة في منتج أكبر وهي عادة ما تكون غير مرئية مباشرة للمستخدم، ويكون الهدف الأساسي من شراء المنتج، ليس الأنظمة المدمجة بحد ذاتها، بل المنتج الذي يحوي تلك الأنظمة والوظائف التي تقوم بها، والأنظمة المدمجة هي معالجات ما بعد الحواسيب الشخصية، إذ أن معالجة المعطيات لم يعد مقتصرا على أجهزة الحاسوب ذات الوظائف العامة، بل أصبح جزء أساسي من طيف واسع من الأجهزة بحيث أصبحت تلك الأنظمة متخصصة بالقيام بوظيفة محددة، أمثلة على أنظمة المدمجة تشمل أنظمة معالجة المعلومات في أجهزة الاتصالات السلكية واللاسلكية، نظم النقل والمعدات في تصنيع الإلكترونيات الاستهلاكية.[3][4][5]
والأنظمة المدمجة مصممة لأغراض محددة، كالتحكم أو الاتصال أو التخاطب مع المستخدم من خلال واجهة تخاطبية، وغالبا ما تقوم بوظيفتها بالزمن الحقيقي، وهي غالبا ما تكون جزء من منظومة أكبر (قد تشمل عناصر ميكانيكية والكيان الصلب hardware)
تحتاج هذه المقالة إلى تنسيق لتتناسب مع دليل الأسلوب في ويكيبيديا. (يوليو 2019) |
يجتمع فيها الكيان الصلب HW مع العتاد البرمجي SW في بيئة واحدة ليحققوا التكامل المطلوب حيث يقود فيها العتاد البرمجي العتاد الصلب من أجل تنفيذ المهمة أو المهمات المطلوبة منه. وباختصار هي (أجهزة حاسوبية لأغراض خاصة أومحدوده بدقة عالية)، بخلاف الحواسيب التي هي أجهزة كمبيوتر لأغراض عامة.
وتعرف أيضا بـ الأنظمة المتضمنة أو الأنظمة المطمورة.
تحوي جميع الأنظمة المدمجة على نواة أو نوى تقوم بعملية المعالجة، قد تكون متحكم صغرى أو معالجات الإشارة الرقمية digital signal processors ويعتبر الجزء الأهم من المكونات الفيزيائية للأنظمة المدمجة
الأنظمة المدمجة هي أنظمة مصممة خصيصيا للقيام بمهمة أو مهمات محددة، لذلك فمن المتاح للمصممين أن يأمثلوا (optimize) الأنظمة المدمجة بجعلها أصغر ما يمكن، لا تستهلك الكثير من القدرة، وتقوم بوظيفتها بوثوقية عالية.
غالبا ما تكون الأنظمة المدمجة مرتبطة مع البيئة من خلال حساسات ومفعلات actuators تتلقى المعطيات من البيئة لتقوم بناء على نتائج معالجة تلك المعطيات بالقيام بوظيفة محددة.
تتسم الأنظمة المدمجة بسمات رئيسة:
غالباً ما تجد الأنظمة المدمجة في:
وهناك إجمالا طريقتان للتصميم:
وتتضمن تحديد الوظائف والمهام المطلوبة من النظام مع وصف واضح ودقيق لكل وظيفة بشكل بعيد عن الغموض، ولا ينبغي أن يفرض شيئا من حيث ألية تنفيذ تلك الوظائف أو المهام.كما يجب أن يتضمن التوصيف ذكرا لكل الشروط الوظيفية والغير الوظيفية المفروض توافرها في ذلك النظام.
هي عملية التصور والتخيل للنظام مع إعادة ترتيب للمرحلة الأولى وفيها يتم إنشاء نموذج الكيان الصلب ونموذج الكيان البرمجي
ولها أسلوبان
وفيها تُجَمَّع الوظائف مع بعضها البعض لِتُخْتَبَر في المرحلة اللاحقة كما يتم فيها عملية تحسين للتصميم بشكل عام
وفيها يُخْتَبَر التصميم عن طريق إحدى بيئات المحاكاة وذلك للتأكد من سلامة التصميم والتأكد من أن النظام يقوم بالوظائف المطلوبة منه كاملة.
وهي المرحلة الأخيرة من مراحل تصنيع الأنظمة المضمنة وفيها يُبْنَى النظام بشكله الأخير ثم يختبر بشكل عملي قبل طرحه في الأسواق
السؤال التالي ماذا يمكن أن تحتوي الأنظمة المضمنة؟
وتقسم وحدات المعالجة المركزية إلى ثلاثة أقسام
أولا: معالجات وحيدة الهدف:
وهي عبارة عن دارة رقمية مصممة لتنفيذ برنامج واحد محدد، خصائصها:
فوائدها:
ثانيا: معالجات التطبيقات الخاصة:
وهي عبارة عن معالجات قابلة للبرمجة صُمِّمَت وصُنِّعَت من أجل تنفيذ مجموعة محددة من التطبيقات في حالاتها العامة فهي مزيج بين نوعين من المعالجات النوع الأول الذي رأيناه والنوع الثالث الذي سنراه خصائصها:
فوائدها:
ثالثا: معالجات الأهداف العامة:
وهي عبارة عن معالجات قابلة للبرمجة تستخدم وتصنيعها من أجل تنفيذ تطبيقات مختلفة وتعرف بالمعالجات الصغرية خصائصها:
فوائدها:
وكمثال عليها معالجات البنتيوم من شركة انتل
وحدات التوقيت والعد:
وتشمل كافة أنواع العدادات والمؤقتين وتُسْتَخْدَمُ في الأنظمة المطمورة من أجل تحقيق التزامن في عمل معين
وحدات التحويل من الإشارات التشابهية إلى الإشارات الرقمية والرقمية إلى تشابهية:
وهي من أهم الوحدات التي تتواجد في الأنظمة المطمورة فيها تقوم بتحويل الإشارات التشابهية إلى رقمية وبالعكس وذلك حسب متطلبات الدارات الموضوعة في النظام الرقمي
وحدات الخرج والدخل:
وحدات الخرج لإظهار النتائج والرسائل وكذلك للإعلام بحالات النظام ومن أهم هذه الدارات شاشات الإظهار الكريستالية. لوحات السبع قطع. الليدات وحدات الدخل تستعمل لادخال المعطيات مثل لوحات المفاتيح والحساسات وغيرها
وحدات إرسال واستقبال المعلومات:
ازدادت أهمية هذه العناصر خاصة في الآونة الأخيرة حيث أصبح العالم بأكمله يتجه نحو التقنيات اللاسلكية ومن أهم هذه الدارات مرسلات ومستقبلات البلوتوث ومرسلات ومستقبلات الإشارات الراديوية
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.