Oprogramowanie wbudowane to dedykowany rodzaj oprogramowania, kt\u00f3ry kontroluje, monitoruje i zarz\u0105dza funkcjonalno\u015bci\u0105 urz\u0105dze\u0144 i system\u00f3w sprz\u0119towych. W przeciwie\u0144stwie do oprogramowania komputerowego og\u00f3lnego przeznaczenia, kt\u00f3re dzia\u0142a na komputerach stacjonarnych i urz\u0105dzeniach mobilnych, oprogramowanie wbudowane dzia\u0142a w ograniczony i dedykowany spos\u00f3b i jest integraln\u0105 cz\u0119\u015bci\u0105 kontrolowanego przez siebie sprz\u0119tu.<\/p>\n
Koncepcja system\u00f3w wbudowanych i zwi\u0105zanego z nimi oprogramowania si\u0119ga lat 60. XX wieku. Za pierwszy system wbudowany uwa\u017ca si\u0119 komputer naprowadzaj\u0105cy Apollo, zaprojektowany przez Charlesa Starka Drapera z MIT i u\u017cywany w misjach Apollo na Ksi\u0119\u017cycu. Ogromny post\u0119p w zakresie oprogramowania wbudowanego nast\u0105pi\u0142 w 1971 r., kiedy in\u017cynier Intela Ted Hoff wyprodukowa\u0142 pierwszy mikroprocesor, Intel 4004, umo\u017cliwiaj\u0105c gwa\u0142towny wzrost liczby zastosowa\u0144 system\u00f3w wbudowanych. Pierwsza wzmianka o oprogramowaniu wbudowanym jako takim zacz\u0119\u0142a pojawia\u0107 si\u0119 w literaturze technicznej w po\u0142owie lat 80. XX wieku, zbiegaj\u0105c si\u0119 z rozwojem zastosowa\u0144 mikrokontroler\u00f3w.<\/p>\n
Wbudowane oprogramowanie jest integraln\u0105 cz\u0119\u015bci\u0105 szerokiej gamy system\u00f3w, pocz\u0105wszy od sprz\u0119tu gospodarstwa domowego, sprz\u0119tu medycznego, sterownik\u00f3w przemys\u0142owych, a\u017c po samochody i samoloty. Jest przeznaczony do wykonywania okre\u015blonego zadania lub zada\u0144 w wi\u0119kszym systemie, cz\u0119sto z ograniczeniami obliczeniowymi w czasie rzeczywistym. Poniewa\u017c jest \u201ewbudowany\u201d, ma rygorystyczne wymagania dotycz\u0105ce niezawodno\u015bci, wydajno\u015bci i zwarto\u015bci.<\/p>\n
W przeciwie\u0144stwie do tradycyjnych aplikacji komputerowych, kt\u00f3re umo\u017cliwiaj\u0105 uruchamianie r\u00f3\u017cnych aplikacji na komputerze PC, aplikacje wbudowane maj\u0105 zazwyczaj pojedyncz\u0105 funkcj\u0119. Uruchamiaj\u0105 si\u0119 w momencie w\u0142\u0105czenia urz\u0105dzenia i monopolizuj\u0105 jego wszystkie zasoby.<\/p>\n
Oprogramowanie jest cz\u0119sto pisane w j\u0119zykach wysokiego poziomu, takich jak C, C++ lub Python, chocia\u017c j\u0119zyk asemblera mo\u017ce by\u0107 nadal u\u017cywany w celu zapewnienia szybko\u015bci lub odpowiedzi w czasie rzeczywistym. Zazwyczaj oprogramowanie jest kompilowane krzy\u017cowo w innym systemie (ho\u015bcie) w celu uruchomienia na docelowym urz\u0105dzeniu wbudowanym.<\/p>\n
Oprogramowanie wbudowane dzia\u0142a w synergii z systemami wbudowanymi, mikroprocesorami lub mikrokontrolerami, a tak\u017ce urz\u0105dzeniami peryferyjnymi. Mikroprocesor lub mikrokontroler uruchamia oprogramowanie i wchodzi w interakcj\u0119 ze \u015bwiatem fizycznym za po\u015brednictwem urz\u0105dze\u0144 peryferyjnych, takich jak czujniki, si\u0142owniki i interfejsy komunikacyjne.<\/p>\n
Oprogramowanie realizuje z g\u00f3ry okre\u015blon\u0105 sekwencj\u0119 operacji zakodowan\u0105 podczas jego tworzenia. W zale\u017cno\u015bci od z\u0142o\u017cono\u015bci mo\u017ce korzysta\u0107 z systemu operacyjnego czasu rzeczywistego (RTOS) lub mo\u017ce dzia\u0142a\u0107 na platformie bare-metal bez systemu operacyjnego.<\/p>\n
Oprogramowanie wbudowane posiada kilka kluczowych cech odr\u00f3\u017cniaj\u0105cych je od innych typ\u00f3w oprogramowania:<\/p>\n
Operacja w czasie rzeczywistym<\/strong>: Wiele system\u00f3w wbudowanych ma wymagania dotycz\u0105ce czasu rzeczywistego. Oprogramowanie musi reagowa\u0107 na zdarzenia lub dane wej\u015bciowe w ustalonym czasie.<\/p>\n<\/li>\n Stabilno\u015b\u0107 i niezawodno\u015b\u0107<\/strong>: Poniewa\u017c cz\u0119sto pe\u0142ni\u0105 funkcje krytyczne, musz\u0105 dzia\u0142a\u0107 bezawaryjnie przez d\u0142u\u017cszy czas.<\/p>\n<\/li>\n Wydajno\u015b\u0107 pami\u0119ci<\/strong>: Systemy wbudowane cz\u0119sto maj\u0105 ograniczon\u0105 pami\u0119\u0107, co wymaga od oprogramowania oszcz\u0119dnego korzystania z zasob\u00f3w.<\/p>\n<\/li>\n Efektywno\u015b\u0107 energetyczna<\/strong>: Wiele system\u00f3w wbudowanych jest zasilanych bateryjnie, co wymaga efektywnego wykorzystania energii.<\/p>\n<\/li>\n Specyficzna funkcjonalno\u015b\u0107<\/strong>: Oprogramowanie wbudowane jest przeznaczone do wykonywania okre\u015blonych zada\u0144, w przeciwie\u0144stwie do oprogramowania og\u00f3lnego przeznaczenia.<\/p>\n<\/li>\n<\/ol>\n Oprogramowanie wbudowane mo\u017cna og\u00f3lnie klasyfikowa\u0107 na podstawie r\u00f3\u017cnych aspekt\u00f3w. Oto przedstawienie tabelaryczne:<\/p>\nRodzaje oprogramowania wbudowanego<\/h2>\n