Zeitschrift für Elektrotechnik und Elektronik

Eingebettetes System

Ein eingebettetes System ist ein Computersystem mit einer dedizierten Funktion innerhalb eines größeren mechanischen oder elektrischen Systems, häufig mit Einschränkungen bei der Echtzeitberechnung. Es ist als Teil eines kompletten Geräts eingebettet, das häufig Hardware und mechanische Teile umfasst. Eingebettete Systeme steuern viele heute allgemein verwendete Geräte. 98 % aller hergestellten Mikroprozessoren werden in eingebetteten Systemen eingesetzt. Moderne eingebettete Systeme basieren häufig auf Mikrocontrollern (dh CPUs mit integriertem Speicher oder Peripherieschnittstellen), aber auch gewöhnliche Mikroprozessoren (die externe Chips für Speicher und Peripherieschnittstellenschaltungen verwenden) sind üblich, insbesondere in komplexeren Systemen. In beiden Fällen kann es sich bei den verwendeten Prozessoren um Prozessortypen handeln, die von Allzweckprozessoren bis hin zu Spezialprozessoren für bestimmte Berechnungsklassen reichen oder sogar speziell für die jeweilige Anwendung entwickelt wurden. Eine gängige Standardklasse dedizierter Prozessoren ist der digitale Signalprozessor (DSP). Das eingebettete System umfasst die Themen Mikroprozessor und Mikrocontroller, Echtzeitbetriebssysteme, Computerarchitektur und Parallelverarbeitung, VLSI (System on Chip Design, Analog and Mixed Mode VLSI Design, VLSI Signal Processing, VLSI for Wireless Communication). Da das eingebettete System bestimmten Aufgaben gewidmet ist, können Konstrukteure es optimieren, um die Größe und Kosten des Produkts zu reduzieren und die Zuverlässigkeit und Leistung zu erhöhen. Einige eingebettete Systeme werden in Massenproduktion hergestellt und profitieren von Skaleneffekten. Eingebettete Systeme reichen von tragbaren Geräten wie Digitaluhren und MP3-Playern bis hin zu großen stationären Anlagen wie Ampeln, Fabriksteuerungen und weitgehend komplexen Systemen wie Hybridfahrzeugen, MRT usw Avionik. Die Komplexität variiert von niedrig, wenn ein einzelner Mikrocontroller-Chip verwendet wird, bis sehr hoch, wenn mehrere Einheiten, Peripheriegeräte und Netzwerke in einem großen Gehäuse oder Gehäuse montiert sind.