1 Sistemi u realnom vremenu 2 Copyright: Lejla Banjanović- Mehmedović Aplikacije sistema realnog vremena Vanr.prof.dr. Lejla Banjanović- Mehmedović Sistemi realnog vremena_1 Copyright: Lejla Banjanović- Mehmedović 2 Sadržaj izlaganja: Ugrađeni (embedded sistemi) Cyber-fizički sistemi
17
Embed
SRV 2 Aplikacije sistema realnog vremena - lejla-bm.com.ba · PDF filemotorom, ABS sistem kočenja, itd.pa do kamiona, vozova, ... Ako embedded sistem koristi operativni sistem to
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
1
Sistemi u realnom vremenu 2
Copyright: Lejla Banjanović-Mehmedović
Aplikacije sistema realnog vremena
Vanr.prof.dr. Lejla Banjanović-Mehmedović
Sistemi realnog vremena_1
Copyright: Lejla Banjanović-Mehmedović 2
Sadržaj izlaganja:
� Ugrađeni (embedded sistemi)� Cyber-fizički sistemi
2
Sistemi u realnom vremenu 2
Copyright: Lejla Banjanović-Mehmedović
Izazov se zove ugrađeni sistemi...� Revolucija 20. vijeka - u domenu ugrađenih
(embedded) sistema
� Embedded digitalna tehnologija je inkorporirana u sve vrste opreme i sistema, � koji se koriste za uvećanje funkcionalnosti� unapređenje operativnosti po nižim cijenama.
Sistemi u realnom vremenu 2
Copyright: Lejla Banjanović-Mehmedović
Ugrađeni sistemi� Primjeri proizvoda koji
koriste ugrađene sisteme:
� mobilni telefoni, MP3 plejeri, kablovski modemi, digitalnekamere, itd.
� industrijski roboti, automobili
� Embedded sistemi sunajčešće masovniproizvodi!
3
Sistemi u realnom vremenu 2 Copyright: Lejla Banjanović-Mehmedović
� Svi uređaji kojima se upravlja daljinskimupravljačem
� upravljanje zagrijavanjem, kondiciniranjem zraka (HVAC sistemi)
� u proizvodnim jedinicama u robotici do sistema proizvodne automatizacije i kontrolnih sistema
4
Sistemi u realnom vremenu 2
Copyright: Lejla Banjanović-Mehmedović
Primjene Ugrađenih sistema� U medicini, djelimično u
dijagnostičkoj medicinskoj opremi,
� ... do inteligentnih uređaja koji se implementiraju u ljudsko tijelo
� Transport - moderni automobili imaju po barem jedan mikrokontroler, npr.mikrokontroleri upravljaju motorom, ABS sistemkočenja, itd. pa do kamiona, vozova, letjelica...
� Definicija 1: Embedded sistemi su računarski sistemi sa jako izraženom integracijom hardvera i softvera, prije svega namjenjeni da obavljaju specifične funkcije.
6
Sistemi u realnom vremenu 2
Copyright: Lejla Banjanović-Mehmedović
Ugrađeni sistemi (eng. Embedded systems)
� Definicija 2: Embedded sistemi su računarsko bazirani sistemi ugrađeni u okviru drugog sistema, za koga obezbedjuju bolju funkcionalnost i performanse.
Sistemi u realnom vremenu 2
Copyright: Lejla Banjanović-Mehmedović
Ugrađeni sistemi (eng. Embedded systems)
� Definicija 3: Embedded sistemi su sistemispecijalne namjene kod kojih je računar u potpunosti enkapsuliran od strane uredjajakoga on kontroliše.
� Nasuprot računaru opšte namjene, kakav je personalni računar (PC mašina), embedded sistem obavlja jedan ili veći broj unaprijeddefinisanih zadataka, obično sa veomaspecifičnim zahtjevima.
5. Ako embedded sistem koristi operativni sistem to obično mora biti RTOS (Real Time Operating System).
Sistemi u realnom vremenu 2
Copyright: Lejla Banjanović-Mehmedović
Razlike između embedded sistema i mašina opšte namjene
6. Implikacije softverskih grešaka su značajno ozbiljnije kod embedded sistema u odnosu na desktop sisteme.
7. Embedded sistemi se u velikom broju slučajeva izrađuju kao baterijsko napajani uređaji pa zbog toga je imperativ da se oni izvode kao sistemi sa minimalnom potrošnjom.
8. Embedded sistemi moraju da rade u ekstremnim ambijentnim uslovima.
9. Embedded sistemi imaju daleko manji broj ugrađenih sistemskih resursa u poređenju sa desktop sistemima.
10. Embedded sistemi čuvaju sav svoj objektni kod u ROM-u. 11. Embedded sistemi zahtjevaju korištenje specijalnih sredstava i
metoda za projektovanje. 12. Embedded mikroprocesori obično imaju implementirano
namjenska debugging kola (watchdog tajmeri, self-test kola, itd.).
9
Sistemi u realnom vremenu 2
Copyright: Lejla Banjanović-Mehmedović
Razvojna kros-platforma� Softver za embedded sistem se razvija na jednoj
platformi, a izvršava na drugoj. � Host sistem je sistem na kome se embedded
softver razvija. � Ciljni (target) sistem je embedded sistem koji se
razvija. U najvećem broju slučajeva, host i ciljni sistem nisu bazirani na istom procesoru.
� Glavno softversko razvojno sredstvo koje čini razvojnu kros-platformu mogućom predstavlja kros-kompajler. Kros-kompajler je kompajler koji se izvršava na jednom tipu procesorske arhitekture, a generiše objektni kod za drugi, različit tip procesorske arhitekture.
Cyber-fizički sistemi� Cyber-Physical Systems: interakcija cyber i fizičkih sistema� Primjeri: hirurgija srca, kooperacija vozila i okruženja, pametni
avioni� Zasjeniće IT revoluciju 20.vijeka� Terminologija CPS:
� 2006, Helen Gill, National Science Foundation USA� Korijeni: Kibernetika, Wiener 1948
Sistemi u realnom vremenu 2
Copyright: Lejla Banjanović-Mehmedović
10
Cyber Sistemi
� Cyber� više od software� više od umrežavanja� više od ugrađenog
� Dinamika kontinualnih sistema (diferencijalne jednačine)
� Dinamika diskretnih sistema (mašina konačnog stanja)
� Dinamika hibridnih sistema
Sistemi u realnom vremenu 2
Copyright: Lejla Banjanović-Mehmedović
Dizajn CPS-a
� Senzori i aktuatori� Arhitektura embedded procesora� Memorijska arhitektura� Ulazi i izlazi (digitalno/analogni interfejs)� Rad mikrokontrolera bez i sa RTOS sistemima� Bežične mreže
Sistemi u realnom vremenu 2
Copyright: Lejla Banjanović-Mehmedović
17
Dizajn CPS-a
� Embedded procesori – imaju specificiranu funkciju
� Dizajn bez specifikacije ne može biti tačan ili pogrešan, može biti iznenađujući...
Sistemi u realnom vremenu 2
Copyright: Lejla Banjanović-Mehmedović
Analiza
� Tehnike komparacije specifikacija� Odnosi modela, programerski jezici,