سامانه های توکار - بخش ششم

سامانه های توکار (Embedded Systems)
بخش ششم: بردهای کامپیوتری آماده و ارتباط با بیرون
بردهای کامپیوتری آماده
PC/104 و PC/104+ نمونه هایی از بردهای کامپیوتری آماده هستند که برای سامانه های کوچک، کم ظرفیت و بادوام مناسب هستند، بیشتر آن ها مبتنی بر استاندارد x86 می باشند.  این سامانه ها اغلب از DOS، Linux، NetBSD و یا یک سیستم عامل توکار به هنگام از قبیل MicroC/OS-II، QNX یا VxWorks استفاده می کنند.
در کاربردهای معین که در آن ها اندازه کوچک یا قدرت کافی فاکتورهای اصلی به شمار نمی روند، ممکن است اجزای مورد استفاده با   استفاده های همان ها در کامیپوترهای شخصی چندمنظوره x86 سازگار باشند. بردهایی از قبیل بردهای قرارگرفته در رده  VIA EPIA با وجود کامپیوتر شخصی سازگار اما کامل به ایجاد پل در فضاهای خالی کمک می کنند.
اندازه فیزیکی کوچک تر یا دیگر ویژگی های این بردها، آن ها را برای مهندسان سامانه های توکار جذاب ساخته است.
مزیت این خط مشی این است که ممکن است اجزایی با قیمت مناسبتر همراه با سایر ابزارهای توسعه نرم افزاری استفاده شده برای توسعه نرم افزارهای جامع استفاده شوند. سیستم های ساخته شده از این راه از زمانی که در قطعات بزرگتر ساخته شده اند و یک نقش تنها را برعهده دارند، هنوز در سامانه های توکار به کار می روند. نمونه ای از این قطعات که ممکن است از این راه ساخته شوند، ATM ها هستند.
با این های بیشتر بردهای آماده سیستم توکار PC محور نیستند و از ISA یا باس های PCI استفاده نمی کنند، زمانی که یک سامانه در یک چیپ پردازنده به کار می رود ممکن است برای داشتن یک باس استاندارد از اتصالات مولفه های گسسته فایده کمی داشته باشد و ابزارهای سخت افزاری و نرم افزاری ممکن است در هر سامانه بسیار متفاوت باشند.
نمونه ای از این قطعات که ممکن است از این راه ساخته شوند، ATM ها هستند.
یک سبک طراحی برای این سامانه ها از ماژول و دستگاه کوچکی، شاید در اندازه یک کارت ویزیت و برای نگهداری اطلاعات با تراکم بالا روی تراشه های BGA (از قبیل یک ARM مبتنی بر سیستم روی یک تراشه)، و لوازم جانبی دیگر مانند حافظه فلش خارجی برای ذخیره سازی و یک DRAM برای حافظه زمان اجرا استفاده می کند.
معمولاً فروشنده ماژول باید نرم افزار بوت را ارائه نماید و کاربر اطمینان یابد که گزینه انتخاب سیستم عامل (معمولاً Linux و برخی دیگر از سیستم عامل های به هنگام) در آن وجود داشته باشد. این ماژول ها می توانند در ابعاد وسیع به تولید کارخانه ای برسند و به وسیله سازمان تخصصی سنجش کیفیت مورد ارزیابی و تست قرار گیرند، سپس با حجم بسار کوچکتر از مادربردهای سفارشی و به همراه لوازم خاص خارجی مورد درخواست ترکیب شوند.
خطوط تولید Gumstix نمونه ای با محوریت سیستم عامل Linux  از بردهای آماده هستند.


ارتباط با بیرون و لوازم
سامانه های توکار از طریق لوازم جانبی با دنیای خارج از سیستم در ارتباط اند:
•    واسط کاربری سریال (SCI): RS-232 و RS-422 و RS-485
•    واسط کاربری سریال همزمان : I2C و SPI و SSC و ESSI (رابط سریال پیشرفته همزمان)
•    USB (Universal Serial Bus)
•    کارت های Multimedia [چندرسانه ای]، (SD کارت ها ، حافظه های فلش و ...)
•    شبکه  ها (اترنت، شبکه محلی کنترل شده، Lonwork ها و ...)
•    Timer : PLL و واحد های پردازشگر زمانی، دریافت و مقایسه
•    IO گسسته: ورودی و خروجی چند منظوره (General Purpose Input/Output)
•    مبدل های آنالوگ به دیجیتال (ADC) و دیجیتال به آنالوگ (DAC)
•    اشکال زدایی: : JTAG, ISP, ICSP, BDM Port, BITP DP9 port و  ...

ادامه دارد...