Phần mềm nhúng là gì? Ứng dụng của phần mềm nhúng

Phần mềm nhúng là một trong những thuật ngữ được nhắc đến rất nhiều trong ngành công nghệ. Đây là một phần mềm không thể thiếu được trong các thiết bị số thông minh, được sử dụng ngày càng rộng rãi. Vậy phần mềm nhúng là gì, chúng được ứng dụng như thế nào? Hãy cùng Xuyên Việt Media đi tìm lời giải đáp dưới đây!

Khái niệm về phần mềm nhúng

Phần mềm nhúng là các chương trình được viết, thiết kế, lập trình chuyên biệt cho các thiết bị số và hoạt động song song với các thiết bị đó. Nó không giống với các phần mềm hệ thống hay phần mềm ứng dụng là phải cần sự tác động, giao tiếp của con người mới hoạt động. Phần mềm nhúng sẽ tự hoạt động song song với các thiết bị mà không cần con người kích hoạt.

Không những thế, phần mềm nhúng có thể được cài đặt trên nhiều thiết bị hệ thống, tuy nhiên nó sẽ được sửa đổi để phù hợp với thiết bị để đáp ứng các công việc, chức năng khác nhau. Để cài đặt được các phần mềm nhúng đòi hỏi các thiết bị phải có cấu hình, khả năng phần cứng cố định. Mỗi phần mềm nhúng sẽ được tạo riêng cho mỗi thiết bị nhất định, với các chức năng, thông số, bộ xử lý của thiết bị đó.

Hệ thống nhúng là gì?

Hệ thống nhúng có tên tiếng Anh là embedded system, đây là một thuật ngữ dùng để chỉ một hệ thống có khả năng tự trị được nhúng vào trong môi trường hay một hệ thống mẹ. Hệ thống này tích hợp giữa cả phần cứng và phần mềm để phục vụ cho các bài toán chuyên dụng trong các lĩnh vực về công nghiệp, tự động hóa, điều khiển, truyền tin, quan trắc,… Chúng có tính hoạt động ổn định và tính năng tự động hóa cao.

Một số đặc điểm của hệ thống phần mềm nhúng

Hệ thống nhúng được đánh giá có tính ổn định và tự động hóa cao bởi được thiết kế với một số đặc điểm như sau:

• Hệ thống nhúng có đặc điểm chỉ thực hiện một chức năng riêng biệt chứ không thực hiện hết các chức năng như các phần mềm ứng dụng, hệ thống khác. 
• Để có được một hệ thống nhúng, các thiết bị, phần cứng đòi hỏi phải có các thông số, kỹ thuật và yêu cầu nhất định. Một khi hệ thống nhúng xảy ra lỗi sẽ ảnh hưởng rất nặng. Do đó đòi hỏi nó phải có các yêu cầu sát sao.
• Khác với các hệ thống phần mềm thông thường sẽ được cài đặt vào máy tính khi cần thiết, còn hệ thống nhúng sẽ là một hệ thống phức tạp nằm sẵn trong thiết bị mà nó có nhiệm vụ điều khiển.
• Phần mềm chuyên dùng để viết các hệ thống nhúng là firmware, thường được lưu trữ trong bộ nhớ ROM, flash.
• Các phần mềm này sẽ không được vô tận mà sẽ bị giới hạn về phần cứng hay chức năng của phần mềm so với các phần mềm, hệ thống khác.
• Đặc điểm khác là hệ thống nhúng có thể tương tác với môi trường, thế giới bên ngoại. Thông thường sẽ qua các cảm nhận môi trường, tác động trở lại thế giới bên ngoài, nó có thể tương tác hoặc không tương tác với người dùng như máy tính cá nhân.
• Hệ thống nhúng có thể có hoặc không có giao diện để giao tiếp với người dùng. Với những hệ thống đơn giản, hệ thống sẽ giao tiếp với người dùng thông qua các nút bấm, đèn led. Còn đối với các hệ thống phức tạp hơn sẽ có các giao diện, màn hình đồ hoạ, cảm ứng,.. để có thể dễ dàng giao tiếp với người dùng.

Mối liên hệ giữa phần mềm nhúng và hệ thống nhúng

Các thành phần phần cứng trong một thiết bị đang chạy phần mềm nhúng được gọi là hệ thống nhúng (embedded system). Một số ví dụ về các thành phần phần cứng được sử dụng trong hệ thống nhúng là mạch cấp nguồn, bộ xử lý trung tâm, thiết bị bộ nhớ flash, bộ định thời và cổng giao tiếp nối tiếp. Trong giai đoạn thiết kế ban đầu của một thiết bị, phần cứng sẽ tạo nên hệ thống nhúng và cấu hình của nó trong thiết bị sẽ được quyết định. Sau đó, phần mềm nhúng được thiết kế từ đầu để chạy độc quyền trên phần cứng đó với cấu hình chính xác đó. Điều này làm cho thiết kế phần mềm nhúng trở thành một lĩnh vực rất chuyên biệt, đòi hỏi kiến thức sâu sắc về khả năng phần cứng và lập trình máy tính.

Hệ thống phần mềm nhúng dùng để làm gì?

Hiện nay, phần mềm nhúng được ứng dụng rất nhiều trong ngành công nghiệp, điện tử truyền thông. Cụ thể:

• Trong ngành công nghiệp ô tô: phần mềm nhúng được ứng dụng vào việc điều khiển động cơ, theo dõi hành trình, theo dõi bảo hành xe, bảo đảm an toàn cho xe và người, truy cập và kết nối với điện thoại di động, trình đa phương tiện trên ô tô,…
• Trong viễn thông: ứng dụng vào các mạng lưới viễn thông, điện toán di động và hệ thống truyền thông không dây,…
• Ứng dụng vào các thẻ thanh toán, thẻ ngân hàng, hệ thống điện thoại và bảo mật.
• Nó còn được ứng dụng điều khiển từ xa, giám sát, theo dõi các thiết bị vệ tinh của quốc phòng, truyền thông và hàng không vũ trụ.
• Ứng dụng trong các thiết bị điện tử như tivi độ phân giải cao, máy ảnh, đầu DVD
• Ứng dụng trong y tế: các máy theo dõi, đo nhịp tim cho người bệnh, máy bơm, lọc máu,…

Ngoài ra nó còn rất nhiều ứng dụng trong đời sống, hầu hết mọi người đã gặp phải nhưng không phải ai cũng nhận ra.

Lời kết

Phần mềm nhúng đã và đang ngày càng có xu hướng phát triển hơn nữa để đem lại những lợi ích thiết thực trong ngành công nghiệp. Hy vọng sau bài viết mà Xuyên Việt Media chia sẻ sẽ giúp bạn hiểu rõ hơn về phần mềm nhúng là gì và những ứng dụng của phần mềm nhúng.