Под встраиваемым программным обеспечением понимаются компьютерные программы, специально разработанные для работы во встраиваемых системах. Встраиваемые системы – это специализированные вычислительные устройства, являющиеся частью более крупной системы или изделия, выполняющие определенную цель или функцию. Такие системы обычно предназначены для выполнения конкретных задач и часто встречаются в повседневных устройствах, таких как бытовая техника, автомобильные системы, медицинские приборы, промышленные системы управления, бытовая электроника и т.д.

В отличие от компьютеров общего назначения, на которых выполняются различные приложения, встраиваемые системы работают с одним или ограниченным набором приложений. Программное обеспечение, встроенное в эти системы, как правило, адаптировано к аппаратным средствам и предназначено для оптимизации производительности, эффективности и надежности.

Характеристики встроенного программного обеспечения:

1. Работа в режиме реального времени: Многие встраиваемые системы требуют работы в реальном времени, т.е. они должны реагировать на события и выдавать выходные данные в течение определенного времени. Например, в автомобильных системах с подушками безопасности время отклика является критически важным для обеспечения безопасности пассажиров во время столкновения.
2. Ограничения по ресурсам: Встраиваемые системы часто имеют ограниченные ресурсы, такие как вычислительная мощность, память, накопители и энергия. Встраиваемое программное обеспечение должно быть оптимизировано для эффективной работы в рамках этих ограничений.
3. Однофункциональные или ограниченно функциональные: В отличие от компьютеров общего назначения, способных решать широкий круг задач, встраиваемые системы создаются для выполнения конкретных функций или ограниченного их набора. Программное обеспечение разрабатывается для выполнения этих специальных задач.
4. Надежность и устойчивость: Многие встраиваемые системы работают в критических условиях, где сбои могут иметь серьезные последствия. Для обеспечения непрерывной и безопасной работы программное обеспечение должно обладать высокой надежностью и прочностью.
5. Низкое энергопотребление: Поскольку многие встраиваемые системы работают от батарей или нуждаются в экономии энергии, программное обеспечение должно быть оптимизировано для низкого энергопотребления.
6. Отсутствие пользовательского интерфейса: В некоторых случаях встраиваемые системы могут иметь ограниченный пользовательский интерфейс или вообще не иметь его. Программное обеспечение работает в фоновом режиме, а пользователи могут взаимодействовать с системой через другие устройства или интерфейсы.

Распространенными языками программирования, используемыми для разработки встраиваемого ПО, являются C, C++ и язык ассемблера. Выбор языка часто зависит от таких факторов, как архитектура оборудования, требования к реальному времени, ограничения по объему памяти и потребности конкретного приложения.

Разработка встраиваемого ПО требует специальных знаний и навыков для работы с аппаратными интерфейсами, эффективного управления ресурсами и обеспечения надежной работы в ограниченных условиях. Инженеры, занимающиеся разработкой встраиваемого ПО, должны глубоко понимать как аппаратные, так и программные аспекты, чтобы разрабатывать эффективные решения для различных встраиваемых систем.

Спонсор статьи – компания Кедр solutiont, специализирующаяся на разработке встроенных систем. Компания разрабатывает встраиваемое программное обеспечение для различной электроники – потребительских устройств, IoT-систем, аудио- и видеооборудования, измерительных приборов, промышленного и медицинского оборудования и др. Работает с множеством микроконтроллеров и ПОЦС.