Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
NOTE DE L'ÉDITEUR
L'article H8000 a été complété par :
- H1090, Processeurs multithreads et multicœurs de Daniel Etiemble
- H1014, Processeurs à grand nombre de cœurs (manycores) de Daniel Etiemble
RÉSUMÉ
Cet article fait le point sur les systèmes enfouis, embarqués et mobiles, c'est-à-dire les ordinateurs invisibles qui sont intégrés dans de nombreux objets utilisés pour communiquer, dans les systèmes de transports ou dans les petites et grandes infrastructures. Il présente les spécificités de ces systèmes en termes de coût, taille, contraintes énergétiques et performances, en incluant les contraintes de fonctionnement temps réel qui existent pour plusieurs de ces systèmes. Il introduit les grandes caractéristiques des composantes matérielles, logicielles et systèmes d’exploitation de ces systèmes, ainsi que les problèmes essentiels de leur conception. Chacun des thèmes abordés dans cette introduction fait ou fera l’objet d’un ou plusieurs articles de la collection «Systèmes embarqués».
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Lire l’articleABSTRACT
This article is an introduction to embedded mobile systems, i.e. invisible computers that are embedded in a large number of objects used to communicate, in the major transport systems we use, and in small and large industrial infrastructures. It presents the main features of these systems in terms of cost, size, energy constraints, and performance, including the constraints of real-time operation that exist for many of these systems. It introduces the key features of their hardware, software and operating system components, and the key issues in designing such systems. Each of the major themes in this introduction is developed by one or more articles in the "Embedded Systems" collection.
Auteur(s)
-
Daniel ETIEMBLE : Ingénieur de l’INSA de Lyon - Professeur émérite à l’université Paris Sud
INTRODUCTION
Cet article est une introduction aux systèmes enfouis, embarqués et mobiles, c’est-à-dire aux ordinateurs invisibles qui sont intégrés dans un grand nombre d’objets utilisés pour communiquer (téléphones portables, PDA, télévision numérique, etc.), dans les systèmes de transports que nous utilisons (automobile, train, avion), dans les infrastructures grandes ou petites (contrôle des centrales nucléaires, automatismes industriels, etc.).
Il présente les spécificités de ces systèmes en termes de coût, de taille, de contraintes énergétiques, de performances, avec notamment les contraintes de fonctionnement temps réel qui existent pour un certain nombre de ces systèmes.
Il donne les grandes lignes des caractéristiques matérielles de ces systèmes : technologies d’intégration utilisées, types de processeurs utilisés, des microcontrôleurs aux multiprocesseurs sur puce. Il introduit les grandes caractéristiques des composantes logicielles et des systèmes d’exploitation de ces systèmes, ainsi que les problèmes essentiels de conception, en termes de modélisation, simulation et vérification.
Enfin, nous montrons que ces systèmes ne concernent pas uniquement des composants individuels ou des infrastructures localisées, mais également des composants ou systèmes distribués et communicants. Avec les réseaux de capteurs, ils sont partie prenante des nombreuses applications de l’informatique ubiquitaire. Chacun des grands thèmes abordés dans cette introduction fait ou fera l’objet de plusieurs articles de la collection « Systèmes embarqués ».
L'expertise technique et scientifique de référence
KEYWORDS
energy | control system | communication system | cost | size | real time systems
VERSIONS
- Version archivée 1 de août 2010 par Daniel ETIEMBLE
DOI (Digital Object Identifier)
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Réseaux de capteurs, systèmes cyber-physiques et Internet des objets
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6. Logiciels et systèmes d’exploitation pour systèmes embarqués
6.1 Spécificités des logiciels embarqués
Comme pour tout développement de logiciel, les concepteurs de systèmes embarqués utilisent des assembleurs, des compilateurs et des débogueurs pour développer les logiciels de ces systèmes. Les outils logiciels peuvent provenir des différentes sources :
-
des compagnies spécialisées dans les logiciels pour systèmes embarqués ;
-
de développements issus du projet GNU ;
-
d’outils de développement pour ordinateurs personnels, lorsque le processeur utilisé est proche d’un processeur utilisé dans les PC.
Peuvent s’y ajouter des outils plus spécifiques, comme :
-
des débogueurs de circuits ou des émulateurs pour le débogage des programmes, au niveau du processeur ou au niveau des périphériques ;
-
des suites logicielles comme MATLAB ou Mathematica pour des domaines applicatifs comme le traitement du signal, la simulation numérique, etc. ;
-
des bibliothèques qui fournissent les fonctions mathématiques ou de traitement du signal les plus courantes pour le ou les processeurs utilisés ;
-
des compilateurs et des éditeurs de lien optimisés pour le matériel utilisé ;
-
un système d’exploitation « embarqué », éventuellement temps réel (voir [H 8 200] sur les OS embarqués).
Les outils logiciels embarqués prennent en compte les spécificités visées pour les applications. Par exemple, alors qu’un compilateur pour ordinateur d’usage général met principalement l’accent sur la performance maximale, la compilation pour système embarqué met le plus souvent l’accent sur la taille du code généré, car diminuer l’empreinte mémoire nécessaire pour l’application conduit à diminuer le nombre de boîtiers mémoire et en conséquence l’encombrement et l’énergie consommée par ces mémoires. De même, bien que cet aspect soit plus encore au niveau recherche qu’au niveau...
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BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - WOLFE (W.) - Computers as components, principles of embedded system design. - Morgan Kaufmann (2001).
-
(2) - * - PC/104 Consortium http://pc104.org/
-
(3) - * - Intel NUC http://www.intel.fr/content/www/fr/fr/nuc/overview.html
-
(4) - * - SIMULINK http://fr.mathworks.com/products/simulink/ ?requestedDomain=fr.mathworks.com
-
(5) - CHRISTEN (E.), BAKALAR (K.) - VHDL-AMS-a hardware description language for analog and mixed-signal applications. - IEEE Transactions on Circuits and Systems II : Analog and Digital Signal Processing, vol. 46, issue 10, p. 1263-1272, oct. 1999,.
-
(6) - HAREL (D.) - Statecharts, a visual formalism for complex systems. - Science of Computer Programming 8, North Holland, p. 231-274 http://www.inf.ed.ac.uk/teaching/courses/seoc/2005_2006/resources/...
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