Встраиваемые системы

Встраиваемые системы — это специализированные системы управления, которые разработаны таким образом, что такие системы будут работать, будучи встроенными непосредственно в устройство, которым они управляют. В разделе публикуются статьи по встраиваемым системам и смежным темам а именно: по проектирование и применению в различных областях, ЦПУ для встраиваемых систем, обзоры рынка и новых продуктов.

Нужна ли ОСРВ, когда есть Windows?, (Компоненты и технологии №1'2012)

Если бы существовала универсальная операционная система, соответствующая требованиям абсолютно всех задач — офисных, встраиваемых, ответственных, реального времени и др., такая ситуация устроила бы всех. Поскольку, приобретя опыт работы с какой-то одной ОС в какой-то одной прикладной сфере, люди обычно ощущают вполне законное желание использовать этот опыт и саму эту ОС в других областях, включая и те, на которые она изначально не рассчитана. Одним из шагов по решению этой проблемы является расширение RTX (Real Time eXtension), добавляющее в стандартные офисные и встраиваемые ОС семейства Windows (кроме линии Windows CE) поддержку реального времени. Но появление RTX было бы невозможно без операционной системы Windows NT.

Процессоры Intel Sandy Bridge меняют облик сегмента высокопроизводительных встраиваемых вычислений, (Компоненты и технологии №1'2012)

Второе поколение процессоров Intel Core, известное также как Intel Sandy Bridge, прибыло на рынок Embedded строго по расписанию. Это событие не стало неожиданностью для профессионального мира: появление новых x86‑совместимых ЦП от Intel уже давно и жестко регламентируется принципом «тик-так», который некогда был сугубо маркетинговым явлением, а сегодня воспринимается в отрасли едва ли не как часть естественного хода вещей. В результате активное обсуждение процессоров Sandy Bridge началось еще года полтора тому назад. Продолжается оно и сегодня, поскольку интерес к процессорному семейству Sandy Bridge со стороны как участников рынка, так и специализированных СМИ за это время ничуть не ослабел.

Поскольку мы склонны считать появление процессоров Sandy Bridge рядовым эпизодом в истории эволюционного развития x86‑совместимых процессоров, все это выглядит немного странно. Последний раз подобный ажиотаж случался в отрасли разве что в связи с появлением первых многоядерных ЦП, но интегрированные контроллеры графики и памяти никак нельзя ставить на одну доску с таким серьезнейшим архитектурным изменением, как многоядерность. Ирония ситуации состоит в том, что главной причиной, побудившей нас написать эту статью, послужили даже не встроенная графика и не встроенный контроллер памяти, а такое сравнительно мелкое техническое изменение, как очередное обогащение системы команд x86 новыми инструкциями.

Быстрая разработка программ управления устройствами на основе GNU/Linux, (Компоненты и технологии №12'2011)

На примере простой программы управления LCD-дисплеем показаны возможности быстрой разработки устройств со встроенной ОС Linux.

Проектирование встраиваемых систем и портирование программного обеспечения упрощаются: платы Kontron на основе Intel Core 2 с кросс-платформенным промежуточным программным обеспечением, (Компоненты и технологии №10'2011)

Высокоинтегрированные процессоры Intel Core i3/i5/i7 второго поколения скоро будут использовать во всех встраиваемых форм-факторах, начиная от малогабаритных и заканчивая высокопроизводительными системами. Однако возникает вопрос: как сделать правильный выбор при покупке новой процессорной платы для разработки встраиваемой системы, если на рынке уже есть платы от разных поставщиков? Примером компании, обеспечивающей своим платам дополнительные преимущества, служит международный холдинг Kontron: он поставляет для всех своих новых плат межплатформенный EA PI-интерфейс, унифицирующий доступ к аппаратным функциям и наплатному вводу/выводу. Для разработчиков и OEM-производителей это означает существенное сокращение затрат при проектировании систем и переносе наработанного ПО на новые аппаратные платформы. Как нетрудно заметить, наличие именно таких программных инструментов, как Kontron EA PI, существенно влияет на решение при выборе оборудования того или иного поставщика.

Разработка бюджетного контроллера на базе технологии ISaGRAF 6, (Компоненты и технологии №8'2011)

В статье рассматриваются технические и экономические аспекты создания современных контроллеров (PLC) на базе новой версии системы программирования контроллеров ISaGRAF 6 с поддержкой международных стандартов IEC 61131-3 и IEC 61499. Описывается концепция единой платформы автоматизации (ACP) и новая эффективная бизнес-модель ISaGRAF 6, которая выгодна и производителям PLC, и конечным пользователям. Обращается внимание на одно из наиболее перспективных направлений применения ISaGRAF 6 — создание контроллеров для энергетики с поддержкой протокола IEC 61850 («Сети и системы связи на подстанциях»).

Оборудование MicroTCA для систем специального назначения, (Компоненты и технологии №5'2011)

Нынешний уровень развития стандартов для построения модульных решений с последовательными коммуникациями между платами позволяет констатировать, что эра параллельных системных интерфейсов де-факто близка к концу. Последовательные внутрикрейтовые соединения, поддерживаемые оборудованием AdvancedTCA/MicroTCA/AdvancedMC и VPX, уже сегодня позволяют строить высокопроизводительные системы нового поколения на базе совместимых компонентов от разных производителей. Стандарт MicroTCA охватывает при этом едва ли не наиболее широкий диапазон прикладных требований, поскольку с его помощью можно создавать недорогие конечные решения разных физических размеров и форм для гражданских и негражданских рынков.

«Нано» неттопы семейства fit-PC2 от компании CompuLab: опыт внедрения, (Компоненты и технологии №2'2011)

Целью этого краткого обзора является информирование отечественных разработчиков о перспективных направлениях использования семейства «самых маленьких ПК в мире» fit-PC2. Инженерам CompuLab (www.compulab.co.il, Израиль) удалось разместить в миниатюрных ПК довольно развитую начинку, которая привлекает разработчиков во всем мире при реализации проектов в различных сферах деятельности, начиная от построения домашних кинотеатров, роутеров, средств интернет-телефонии, POS-терминалов, автомобильных компьютеров, медиацентров, мини-кластеров, роботов, систем учета электроэнергии и кончая ответственными проектами в авионике и системах специального назначения. Применение fit-PC2 — реальная возможность для создания инновационных решений и внедрения на их основе проектов мирового уровня.

Швейцарское качество в формате PC/104, (Компоненты и технологии №11'2010)

Благодаря покупке швейцарской компании Digital-Logic, холдинг Kontron стал одним из крупнейших игроков рынка PC/104 и усилил свои позиции как ведущего поставщика изделий в стандартных форм-факторах для разработчиков высоконадежных малогабаритных систем.

Компьютер eBox-3300 — установка Windows Embedded CE 6.0, (Компоненты и технологии №10'2010)

В первой части статьи был представлен встраиваемый компьютер eBox-3300 как недорогая основа аппаратной части встраиваемой системы. В этой статье рассмотрена операционная система жесткого реального времени Windows Embedded CE 6.0, указаны ее характеристики и стоимость. Описан процесс установки Windows Embedded CE 6.0 на компьютер eBox-3300. А также показано, как установить необходимое программное обеспечение на станцию разработки, произведена сборка образа операционной системы, описан процесс загрузки образа в целевой компьютер. Освещены вопросы компоновки образа под задачу создания промышленного устройства, работающего без монитора.

Высоконадежные материнские платы холдинга Kontron: долговечность и увеличенный жизненный цикл, (Компоненты и технологии №9'2010)

Продукты, сочетающие в себе долговечность (longevity) и увеличенный жизненный цикл (lifetime), пользуются традиционно высоким спросом в сегменте систем безопасности и коммуникационной отрасли, а также в государственном, аэрокосмическом и промышленном секторах. Международный холдинг Kontron предлагает широкую линейку профессиональных материнских плат с указанными свойствами.

Одноплатные компьютеры и промышленные логические контроллеры компании SYSTEC, (Компоненты и технологии №7'2010)

При работе над новым проектом возникает вопрос, как с максимальной эффективностью и при разумных затратах обеспечить качество и скорость разработки. Решением является внедрение готовых модулей SYSTEC в качестве управляющего звена во встроенное приложение.

Процессоры Intel Core i3/i5/i7: что нового, (Компоненты и технологии №7'2010)

Новизна платформы Intel Core i3/i5/i7 в контексте встраиваемых приложений — тема настолько же интересная, насколько велико значение одноименных процессоров для рынка Embedded. Отличия этих ЦП от чипов предыдущих поколений обусловлены как особенностями примененных в них технологий, так и их эксплуатационными характеристиками. Данный комплекс свойств создает новое качество, позволяющее видеть в процессорах Intel Core i3/i5/i7 нечто большее, чем еще одну линейку многоядерных x86-совместимых ЦП с возросшей производительностью.

Процессоры Intel Core i3/i5/i7: что нового, (Компоненты и технологии №6'2010)

Новизна платформы Intel Core i3/i5/i7 в контексте встраиваемых приложений — тема настолько же интересная, насколько велико значение одноименных процессоров для рынка Embedded. Отличия этих ЦП от чипов предыдущих поколений обусловлены как особенностями примененных в них технологий, так и их эксплуатационными характеристиками. Данный комплекс свойств создает новое качество, позволяющее видеть в процессорах Intel Core i3/i5/i7 нечто большее, чем еще одну линейку многоядерных x86-совместимых ЦП с возросшей производительностью.

PowerScale с технологией ACM. Минимизация энергопотребления при разработке программного обеспечения, (Компоненты и технологии №5'2010)

Существует много причин для того, чтобы снижать энергопотребление: это и больший срок службы батарей, и меньший нагрев устройств при работе и т. д. Для встраиваемых систем обязательным условием является проектирование аппаратной части с низким энергопотреблением, однако программное обеспечение также может помочь при решении задачи снижения потребления. Для этого можно минимизировать рабочую частоту, задействовать периферию только тогда, когда это необходимо, использовать «спящий» режим, а также снижение напряжения.

Установка OpenSCADA на панельный компьютер Avalue, (Компоненты и технологии №5'2010)

Статья посвящена установке системы OpenSCADA на панельный компьютер с сенсорным экраном FPC-1701. Рассмотрены вопросы, касающиеся характеристик OpenSCADA и ее возможностей, описан панельный компьютер FPC-1701 и приведены некоторые его характеристики, а также показан сам процесс установки программного обеспечения.

Встраиваемые компьютеры PIP MPL AG, (Компоненты и технологии №4'2010)

Компания MPL, производитель компактных встраиваемых компьютеров, уже более 25 лет является одним из лидеров данного сегмента в мире. В статье приводится обзор наиболее популярных моделей встраиваемых компьютеров и их функциональных особенностей.

«Умный» узел PON, (Компоненты и технологии №3'2010)

Операторы фиксированной связи сталкиваются с различными проблемами при построении широкополосных сетей доступа для организаций, базовых станций сотовых операторов и жилых домов. Возникает задача создания сетей связи с большим охватом территории и как можно большим числом абонентов, при этом нужно использовать как можно меньше оптических волокон. Традиционные решения — это прокладка новых магистральных оптических кабелей, установка усилителей оптического сигнала, вынос активного оборудования и установка вблизи абонента в шкафы, использование специализированных оптических модулей. Продукт фирмы Teknovus — «умный» узел PON (IPN) обеспечивает полноценное, экономичное и мало потребляющее решение, которое позволяет решить проблемы с помощью доступных компонентов.

Компьютер eBox-3300 — бюджетное решение для встраиваемых систем, (Компоненты и технологии №3'2010)

Каждый разработчик встраиваемой системы, получив техническое задание, сталкивается с проблемой выбора аппаратной части. При этом перед ним стоит множество задач, например реализовать требуемую функциональность системы при минимальных материальных затратах. В статье рассмотрены требования, предъявляемые к аппаратной части встраиваемых систем. Вниманию читателей представлен недорогой (менее $200) встраиваемый компьютер eBox-3300 как пример ядра аппаратной части встраиваемой системы. Приведено сравнение eBox-3300 с конкурентами и даны его технические характеристики.

Уникальный модуль COM на компонентах для температурного диапазона —40...+85 °C и другие изделия формата microETXexpress, (Компоненты и технологии №3'2010)

На рынке появляется все больше изделий в малогабаритном форм-факторе microETXexpress, совместимом со стандартом COM Express. Благодаря усилиям международного холдинга Kontron, сегодня в этом конструктиве доступны модули низкой, средней и высокой производительности. Кроме того, недавно линейка Kontron microETXexpress пополнилась продуктом microETXexpress-XL, который поддерживает температурный диапазон –40…+85 °C на уровне компонентной базы. На текущий момент данный модуль не имеет аналогов ни на рынке x86-совместимых процессорных плат, ни в индустрии COM.

Высокопроизводительные многоядерные процессоры для встраиваемых систем, (Компоненты и технологии №2'2010)

В статье рассмотрены структуры и параметры многоядерных процессоров, предназначенных для широкого спектра встраиваемых приложений — от мобильных устройств до компактных серверных и суперкомпьютерных систем. Представлены как известные процессоры, так и экспериментальные разработки, с количеством ядер от нескольких десятков до сотен. Сделано сравнение многоядерных процессоров по параметрам: общая производительность, энергопотребление, производительность отдельного ядра, скорость обмена с внешними устройствами или соседними процессорами.

Многоядерные вычисления во встраиваемых системах, (Компоненты и технологии №1'2010)

В 1965 г. был провозглашен закон Мура, согласно которому производительность интегральных схем будет удваиваться каждые 18 месяцев. Из-за многочисленных препятствий на этом пути прогресс оказался не столь гладким, но инженерная смекалка всегда подсказывала решение, обеспечивавшее дальнейший рост производительности. Изменения в технологическом процессе литографии, внедрение новых подзатворных диэлектриков и использование медных соединителей — вот всего несколько примеров производственно-технологического характера, обеспечивших долговечность закона Мура. Однако давно было признано, что у технологии производства есть свой предел возможностей.

Философия COMsistent: с технологией COM Express — в будущее!, (Компоненты и технологии №1'2010)

Благодаря своим впечатляющим успехам и отличным перспективам стандарт COM Express стал для рынка встраиваемых модулей эталоном и продолжит оставаться таковым еще достаточно длительное время.

Ультрамобильные процессоры в магистрально-модульных системах, (Компоненты и технологии №12'2009)

Став одной из ключевых нанотехнологий для индустрии встраиваемых приложений, микроархитектура Intel Atom начала расширять ареал своего обитания за пределы ультрамобильных приложений. Сегодня процессоры Intel Atom уже можно увидеть не только на модулях малогабаритных и сверхмалогабаритных форматов, но и на платах в классических конструктивах для магистрально-модульных систем. Настоящая статья посвящена продукту Kontron CP305, чьи необычные потребительские свойства ломают устоявшиеся стереотипы на рынке оборудования CompactPCI.

Обзор новых решений компании Hartmann Elektronik для электронного и телекоммуникационного оборудования, (Компоненты и технологии №11'2009)

Компания Hartmann Elektronik — надежный поставщик базовой электроники для создания встраиваемых систем обширного назначения. Основу серийной продукции Hartmann Elektronik составляют различные объединительные платы, которые охватывают такие области, как CPCI Express, VME и VME64x, VXS (VITA41), VPX (VITA46), VXI (VITA31), PXI, ATCA. На данный момент компания имеет более дюжины стандартных, законченных, собранных и прошедших тестирование систем и системообразующих платформ.

Внутрисхемные отладчики компании Lauterbach: технологическое лидерство, функциональность и производительность, (Компоненты и технологии №4'2009)

Не секрет, что среди основных факторов, влияющих на успешность разработки собственной конкурентоспособной встраиваемой системы, в кризисных условиях сегодняшнего времени такой немаловажный фактор, как наличие в руках разработчика надежного, эффективного, удобного и функционального инструментария, занимает одно из первых мест. Именно поэтому данная статья посвящена анализу возможностей аппаратных и программных средств компании Lauterbach Datentechnik — мирового лидера в области инструментов отладки, трассировки, эмуляции и анализа встраиваемых систем.

Роль и проблемы высокоуровневого этапа проектирования встраиваемых вычислительных систем, (Компоненты и технологии №4'2009)

Условия и характер проектирования встраиваемых систем требуют сегодня серьезного пересмотра методик и технологий их создания. Одним из путей решения проблемы может стать использование системы архитектурных абстракций, в которой объединяются традиционные аппаратная и программная составляющие вычислительной системы.