Разработка встраиваемых систем

Встраиваемая система, или другими словами: микро, системное, встроенное или аппаратное программное обеспечение,  устанавливается в устройстве и служит для выполнения запрограммированных функций.

Обычно такое ПО работает без присмотра, поэтому не требует ввода данных и не управляется пользователем. Часто он даже не поставляется с графическим интерфейсом. Его основная цель состоит в том, чтобы обеспечить основные рабочие процедуры для устройства. Встроенная система запускается вместе с ПЗУ устройства без возможности вмешательства или, в случае более новой технологии, флэш-памяти или EEPROM, что позволяет ее обновление.

Встроенная система может работать независимо или как элемент, связанный с другой системой. Например, принтер, сопряженный с компьютером или даже сетевой картой, имеет собственную прошивку, которая, в отличие от контроллеров, не является ее частью, а активируется только внешним управлением

Прошивка управляется внутренним микропроцессором или микроконтроллером, но может взаимодействовать с другими устройствами, например, для восстановления работы, калибровки или диагностики. Встроенное программное обеспечение является неотъемлемым элементом автономного устройства.

Помимо устройств повседневного использования, встроенные системы используются для управления гораздо более сложными машинами. В более широком масштабе они присутствуют в медицине, промышленной робототехнике, авиации, автомобилестроении или военной промышленности.

Программное обеспечение так же сложно, как и устройство, которым оно управляет. Вряд ли можно ожидать, что по сложности 8-битный контроллер с несколькими килобайтами памяти в цифровых часах сможет конкурировать с алгоритмами в ракетах-искателях или АСУ ТП, например, в самолетах. Однако все встраиваемые системы имеют общие черты — надежность и предсказуемость. Чем сложнее устройство, тем более специализированным должно быть встроенное программное обеспечение. Это решение позволяет разделить задачи на более мелкие подсистемы. Надежность также можно повысить за счет резервирования, т.е. делегирование двух независимых устройств одной и той же задаче.

Процесс разработки встраиваемых систем

Поскольку встроенные системы тесно связаны с аппаратным обеспечением, выделенные блоки должны взаимодействовать столь же тесно. Часто это сложно, потому что методология работы инженеров далека от привычек программистов. В то время как первая группа сосредотачивается на организации и следовании схеме, другая гораздо более гибкая и предпочитает метод проб и ошибок. Перед началом работы по разработке встраиваемых систем важно очень точно указать требования и выбрать операционную систему, процессор, периферию, программную платформу, а также установить новые вехи производства, которые должны быть проверены на тестовом уровне. При разработке встроенных систем многие компании склоняются к каскадной модели или рассматривают последующие действия как отдельные «ступени», ведущие к финализации. К ним относятся:

1. системное планирование (входит в техническое задание);
2. дизайн;
3. построение кода;
4. тестирование;
5. производство;
6. поддержка продукта.