การวางชั้นของคอมพิวเตอร์ฝังตัวในอุตสาหกรรม

ระบบฝังตัวแบ่งออกเป็น 4 ชั้น: ชั้นฮาร์ดแวร์ ชั้นไดรเวอร์ ชั้นระบบปฏิบัติการ และชั้นแอปพลิเคชัน
1. ชั้นฮาร์ดแวร์เป็นรากฐานของระบบฝังตัวทั้งหมด หากคุณคุ้นเคยกับไมโครคอนโทรลเลอร์และอินเทอร์เฟซ และสามารถเขียนโปรแกรมด้วยภาษา C และภาษาแอสเซมบลีได้ การเริ่มต้นจากชั้นฮาร์ดแวร์ของระบบฝังตัวก็ค่อนข้างง่าย ชั้นฮาร์ดแวร์ยังเป็นรากฐานของชั้นไดรเวอร์ วิศวกรไดรเวอร์ที่ยอดเยี่ยมจะต้องสามารถเข้าใจไดอะแกรมวงจรฮาร์ดแวร์และออกแบบตรรกะ CPLD ได้ด้วยตัวเอง ในเวลาเดียวกัน เขาจะต้องคุ้นเคยกับเคอร์เนลระบบปฏิบัติการและการกำหนดตารางเวลาของมัน แต่แพลตฟอร์มฮาร์ดแวร์เป็นรากฐาน และมูลค่าเพิ่มขึ้นอยู่กับซอฟต์แวร์
ชั้นฮาร์ดแวร์เหมาะสำหรับผู้ที่เรียนสาขาอิเล็กทรอนิกส์ การสื่อสาร ระบบอัตโนมัติ เมคคาทรอนิกส์ และวิศวกรรมสารสนเทศ ความรู้พื้นฐานระดับมืออาชีพที่จำเป็นต้องเชี่ยวชาญ ได้แก่ หลักการไมโครคอนโทรลเลอร์และเทคโนโลยีอินเทอร์เฟซ หลักการไมโครคอมพิวเตอร์และเทคโนโลยีอินเทอร์เฟซ และภาษา C
2. ชั้นไดรเวอร์ ส่วนนี้ยากกว่า วิศวกรไดรเวอร์ต้องไม่เพียงแต่สามารถเข้าใจไดอะแกรมวงจรเท่านั้น แต่ยังต้องเชี่ยวชาญในเคอร์เนลระบบปฏิบัติการด้วย เพื่อที่ไดรเวอร์ที่พวกเขาเขียนจะไม่ผูกขาดไทม์สไลซ์ของระบบปฏิบัติการเมื่อระบบเรียกใช้ ทำให้ไม่สามารถย้ายงานอื่นได้ พวกเขาไม่เข้าใจสถาปัตยกรรมเคอร์เนลระบบปฏิบัติการและการกำหนดตารางเวลาแบบเรียลไทม์ และไม่มีสไตล์การเขียนไดรเวอร์ที่ดี ตามวิธีการเพิ่มไดรเวอร์ที่กล่าวถึงในหนังสือส่วนใหญ่ หลายคนสามารถทำได้ แต่พวกเขาอาจไม่ถึงระดับวิศวกรไดรเวอร์ระดับจูเนียร์ด้วยซ้ำ ด้วยวิธีนี้ ไดรเวอร์ที่เขียนเมื่อเรียกใช้แอปพลิเคชันจะเหมือนกับเมื่อเราเปิดโปรแกรมใน Windows แล้วเรียกใช้ จากนั้นเปิดโปรแกรมอื่น ขัดจังหวะโปรแกรมก่อนหน้าหรือรอสักครู่ก่อนเรียกใช้โปรแกรมที่เปิดขึ้นในภายหลัง หากคุณต้องการเป็นไดรเวอร์ที่ดีโดยไม่ต้องมีพื้นฐานสามหรือสี่ปีและศึกษาเคอร์เนลระบบปฏิบัติการสักสองสามอย่าง ก็ไม่ใช่เรื่องง่ายที่จะประสบความสำเร็จ แต่เงินเดือนนั้นสูงที่สุดในสี่ชั้นของระบบฝังตัว
ชั้นไดรเวอร์เหมาะสำหรับผู้ที่เรียนเอกด้านอิเล็กทรอนิกส์ การสื่อสาร ระบบอัตโนมัติ เมคคาทรอนิกส์ วิศวกรรมสารสนเทศ โดยเฉพาะสาขาสถาปัตยกรรมคอมพิวเตอร์ นอกเหนือจากพื้นฐานด้านฮาร์ดแวร์แล้ว พวกเขายังต้องเชี่ยวชาญด้านโครงสร้างข้อมูลและอัลกอริทึม หลักการของระบบปฏิบัติการ และหลักการคอมไพล์ด้วย
3. ชั้นระบบปฏิบัติการ ปัจจุบันกล่าวได้ว่าชั้นระบบปฏิบัติการเป็นเพียงการปลูกถ่ายแบบธรรมดา มีคนเพียงไม่กี่คนที่เขียนระบบปฏิบัติการหรือเขียนระบบปฏิบัติการที่มีส่วนที่ขาดหายไป งานส่วนใหญ่นี้ทำโดยวิศวกรไดรเวอร์ ระบบปฏิบัติการมีหน้าที่รับผิดชอบในการดีบักงานระบบ จัดการดิสก์และไฟล์ และประสิทธิภาพแบบเรียลไทม์ของระบบฝังตัวมีความสำคัญมาก กล่าวกันว่า Microsoft ใช้เวลา 300 คนเป็นเวลาสองปีในการสร้างระบบปฏิบัติการ XP สำเร็จ โดยใช้เวลาทั้งหมด 600 คน-ปี คาดว่าใช้เวลาหลายร้อยคนในการสร้างระบบปฏิบัติการ Nuwa Hopen ของสถาบันซอฟต์แวร์แห่งสถาบันวิทยาศาสตร์จีนให้สำเร็จ ดังนั้น ส่วนนี้ของงานจึงไม่มีความหมายมากนัก
4. ชั้นแอปพลิเคชัน ค่อนข้างง่าย หากคุณทราบวิธีเรียกใช้ฟังก์ชันอินเทอร์เฟซการเขียนโปรแกรมใน Windows สภาพแวดล้อมการคอมไพล์และการพัฒนาจะเปลี่ยนแปลงตามนั้นในระบบปฏิบัติการเท่านั้น เช่นเดียวกันหากเกี่ยวข้องกับการเขียนโปรแกรม Java อัลกอริทึมที่เกี่ยวข้องในระบบฝังตัวได้รับการจัดการโดยผู้เชี่ยวชาญด้านอัลกอริทึม และไม่จำเป็นต้องนำมาประกอบกับขอบเขตของระบบฝังตัว อย่างไรก็ตาม หากเกี่ยวข้องกับฐานข้อมูลฝังตัวภายใต้ระบบฝังตัว การเขียนโปรแกรมเครือข่ายตามระบบฝังตัว และการพัฒนาแอปพลิเคชันโปรโตคอลตามระดับแอปพลิเคชันบางระดับ (เช่น ตาม SIP, H.323, Astrisk) ก็จะซับซ้อนและยากขึ้น