Superposición de ordenadores integrados industriales

Los sistemas integrados se dividen en cuatro capas: capa de hardware, capa de controlador, capa de sistema operativo y capa de aplicación.
1. La capa de hardware es la base de todo el sistema integrado. Si está familiarizado con el microcontrolador y la interfaz, y puede programar en lenguaje C y ensamblador, es relativamente fácil comenzar desde la capa de hardware del sistema integrado. La capa de hardware también es la base de la capa de controlador. Un excelente ingeniero de controladores debe ser capaz de comprender el diagrama del circuito de hardware y completar el diseño lógico del CPLD por sí mismo. Al mismo tiempo, debe estar familiarizado con el núcleo del sistema operativo y su programación. Pero la plataforma de hardware es la base, y el valor agregado depende del software.
La capa de hardware es más adecuada para personas que se especializan en electrónica, comunicaciones, automatización, mecatrónica e ingeniería de la información. Los conocimientos básicos profesionales que se deben dominar incluyen principios de microcontroladores y tecnología de interfaz, principios de microcomputadoras y tecnología de interfaz, y lenguaje C.
2. Capa de controladores. Esta parte es más difícil. Los ingenieros de controladores no solo deben ser capaces de entender los diagramas de circuitos, sino que también deben ser muy competentes en el núcleo del sistema operativo, de modo que el controlador que escriban no monopolice la franja de tiempo del sistema operativo cuando el sistema llama, lo que hace que otras tareas no puedan moverse. No comprenden la arquitectura del núcleo del sistema operativo ni la programación en tiempo real, y no tienen un buen estilo de escritura de controladores. Según la forma de agregar controladores que se menciona en la mayoría de los libros, muchas personas pueden hacerlo, pero es posible que ni siquiera alcancen el nivel de un ingeniero de controladores junior. De esta manera, el controlador escrito cuando la aplicación llama es como cuando abrimos un programa en Windows y lo ejecutamos, y luego abrimos otro programa, ya sea interrumpiendo el programa anterior o esperando un tiempo antes de ejecutar el programa abierto más tarde. Si quieres ser un buen controlador sin tres o cuatro años de base y algunos estudios sobre el núcleo del sistema operativo, no es fácil tener éxito, pero su salario es el más alto entre las cuatro capas de sistemas integrados.
La capa de controladores es más adecuada para personas que se especializan en electrónica, comunicaciones, automatización, mecatrónica, ingeniería de la información, especialmente en arquitectura informática. Además de las disciplinas básicas de la capa de hardware, también deben ser muy competentes en estructuras de datos y algoritmos, principios de sistemas operativos y principios de compilación.
3. Capa del sistema operativo. Actualmente, sólo se puede decir que la capa del sistema operativo es un trasplante simple. Pocas personas han escrito sistemas operativos, o han escrito sistemas operativos con partes faltantes. La mayor parte de este trabajo lo realizan los ingenieros de controladores. El sistema operativo es responsable de depurar tareas del sistema, administrar discos y archivos, y el rendimiento en tiempo real de los sistemas integrados es muy importante. Se dice que Microsoft necesitó 300 personas durante dos años para completar el sistema operativo XP, con un total de 600 años-hombre. Se estima que se necesitaron cientos de años-hombre para completar el sistema operativo Nuwa Hopen del Instituto de Software de la Academia China de Ciencias. Por lo tanto, esta parte del trabajo es relativamente insignificante.
4. Capa de aplicación. Es relativamente fácil. Si sabes cómo llamar a las funciones de la interfaz de programación en Windows, el entorno de compilación y desarrollo solo cambiará en consecuencia en el sistema operativo. Lo mismo ocurre si se trata de programación en Java. Los algoritmos implicados en los sistemas integrados son manejados por profesionales de algoritmos y no tienen por qué atribuirse al ámbito de los sistemas integrados. Sin embargo, si se trata de bases de datos integradas en sistemas integrados, programación de redes basada en sistemas integrados y desarrollo de aplicaciones de protocolo basadas en ciertos niveles de aplicación (como SIP, H.323, Astrisk), es más complicado y difícil.