임베디드 시스템이란?

< 정 의 >

 

• Embedded System : 내장형 시스템을 일컫는 말
• 기계 혹은 기타 '제어를 필요로 하는 시스템'에 대해서 제어를 위해 사전에 설정된 기능을 수행하는 컴퓨터 시스템으로 장치 내부에 존재하는 전자 시스템이다.
• 쉽게 말해, 전자 장치가 특정 기능을 수행하게 해주는 두뇌 역할을 하는 "목적을 가진 시스템"이라고 할 수 있다.

 

 

< 동작 및 동작에 필요한 정보 >

 

• 일반적인 동작 방법은 아래와 같다.
  1. 목적을 설정
  2. 목적에 맞는 프로그램 코드 작성
  3. 메모리에 기록
  4. 기록된 메모리 읽어오기
  5. 프로그램에 맞게 동작

 

 

< 임베디드 시스템의 구성 >

 

• 임베디드 시스템은 하나 이상의 주 처리 코어로 제어되며 "마이크로컨트롤러(MCU)"혹은 "DSP(Digital Signal Processor)"등의 프로세서 코어가 장착된다.
• 마이크로 컨트롤러(MCU)란?
  • 규목 작은 시스템에서 사용
  • 운영체제를 포함하지 않는 경향이 있음

 

(임베디드 시스템과 일반적인 범용 컴퓨터 시스템의 차이점)

	임베디드 시스템	범용 컴퓨터 시스템(Desktop)
CPU	저전력, 저사양	고성능
메모리	저용량	대용량
보조기억장치	플래시 메모리(Flash memory)	HDD, SDD 등
주변 장치	제한	다양하게 존재
운영체제(OS)	Linux, RTOS	Windows, MacOS, Linux
개발환경	교차개발	PC환경

 

 

임베디드 시스템은 크게 세 가지 요소로 구성된다.

 

• 하드웨어
  • 마이크로프로세서(MPU)와 마이크로컨트롤러(MCU)를 기반으로 다룸

 

• 소프트웨어(펌웨어)
  • 임베디드 시스템에서 구현되는 소프트웨어를 펌웨어(Firmware)라고 함
  • 펌웨어란?
    • 하드웨어의 구동을 담당하는 기본 코드의 전체를 의미
    • 보호된 메모리에 저장되며 '읽기 전용'인 경우가 많아 잦은 변경을 염두에 두고 구현되지 않음
  • 산업용, IoT시스템 등 일반적으로 메모리가 거의 필요하지 않은 경우라면 매우 간단한 소프트웨어를 실행한다.

 

• 실시간 운영체제(RTOS : Real-time Operating System)
  • RTOS란?
    • CPU, MPU 혹은 DSP의 시간을 가능한 효율적으로 관리하는 소프트웨어를 의미
  • 프로그램 실행 중에 소프트웨어를 감독하고 규칙을 설정하여 시스템이 작동하는 방식을 정의
  • 시스템에 항상 포함되지는 않음(필요에 따라 운영)
  • Windows나 Unix와 같은 OS와 달리 외부 이벤트에 대해 빠르고 매우 결정적인 반응을 제공

 

 

< 임베디드 시스템 개발의 일반적인 단계 >

 

1. 기획 & 분석
   • 장치에 필요한 SW에 대한 계획, 개발 환경, 방법 등을 결정
   • 마감기간, 비용 등을 고려하는 단계

 

1. 설계
   • HW간의 통신을 위한 드라이버, 모듈 등을 구체화
   • 장치들의 호환성, 유지보수의 기능 등을 판별

 

1. 개발
   • HW와 운영체제를 시작으로 장치들을 사용할 수 있는 모듈 개발
   • Device Driver개발, Data 통신체계 구축
   • 장치들 간의 데이터에 쓰레기값 존재 여부, 성능 등을 검증하며 개발 마무리

 

1. 유지보수
   • 장치 간의 오류 해결, 성능 향상을 위한 유지보수 진행

 

 

 

( 참 고 )

https://ittrue.tistory.com/26

임베디드 시스템이란 무엇인가? (about Embedded System)

https://velog.io/@qkrguswhd9361/%EC%9E%84%EB%B2%A0%EB%94%94%EB%93%9C-%EA%B0%9C%EB%B0%9C%EC%9E%90

임베디드 시스템이란?