Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

Make your likes visible on Facebook?

Connect your Facebook account to Prezi and let your likes appear on your timeline.
You can change this under Settings & Account at any time.

No, thanks

ระบบสมองกลฝังตัว

No description
by

dia suchada

on 14 October 2013

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of ระบบสมองกลฝังตัว

อะไรคือระบบสมองกลฝังตัว ?
ระบบสมองกลฝังตัว หมายถึง :

ระบบคอมพิวเตอร์ขนาดจิ๋วที่ใช้อุปกรณ์ควบคุม ได้แก่ไมโครคอนโทรลเลอร์ และไมโครโพรเซสเซอร์
โดยนำไปฝังไว้ในอุปกรณ์เครื่องมือเครื่องใช้ไฟฟ้า และ เครื่องเล่นอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆ ทั้งนี้เพื่อเพิ่ม ความฉลาดและความสามารถต่างๆให้กับอุปกรณ์เหล่านั้น
ระบบสมองกลฝังตัวแม้ไม่ใช่เครื่องคอมพิวเตอร์ แต่ก็มีระบบคอมพิวเตอร์อยู่ภายในอาจจะเป็นเพียง
ไมโครโพรเซสเซอร์ (Microprocessor) หรือ ชิป (chip) ธรรมดา หรือ โพรเซสเซอร์ (Processor) ที่ประกอบด้วยชิป ที่มีวงจรซับซ้อน โดยจะมีหลักการทำงาน คือมีสัญญาณข้อมูลเข้า (Input)จากอุปกรณ์
เซ็นเซอร์ (Sensor) เข้าสู่ระบบ และ มีสัญญาณผลลัพธ์ (Output) ของระบบไปควบคุมบังคับ(Actuator) สวิตซ์ของเครื่องควบคุมต่างๆ เช่นสวิตซ์เครื่องจักร หรือ วาล์วควบคุมทิศทางการไหลของท่อต่างๆ












EMBEDDED SYSTEM

เทคโนโลยีระบบสมองกลฝังตัว

อาจารย์ที่ปรึกษา : ดร.ณัฐธิดา สุวรรณโณ

ผู้จัดทำ
นางสาวเลิศขวัญ ตันสกุล รหัสนักศึกษา 5310513061
นางสาวสุชาดา หมันล๊ะ รหัสนักศึกษา 5310513073
นางสาวสุนทรี ภิญโญธรรมโนทัย รหัสนักศึกษา 5310513075
สถาปัตยกรรมของระบบ
ไมโครคอนโทรลเลอร์


ไมโครคอนโทรลเลอร์ (MCU: Microcontroller Unit) คือ อุปกรณ์ที่สามารถ
สร้างระบบควบคุมได้ โดยอุปกรณ์นี้มีขนาดเล็ก และเป็นอุปกรณ์ประเภทสารกึ่งตัวนำที่มี การรวมเอาฟังก์ชันการทำงานต่างๆไว้ในตัวมันเอง มีลักษณะคล้ายกับคอมพิวเตอร์
ซึ่งในที่นี้หมายถึงอุปกรณ์ภายในที่ประกอบด้วยหน่วยประมวลผลกลาง ,พอร์ตใน
การเชื่อมต่อแบบต่างๆ

ส่วนประกอบของไมโครคอนโทรเลอร์ 5 ส่วน ดังนี้

1. หน่วยประมวลผลกลาง (Control Processing Unit)
2. หน่วยความจำ ซึ่งประกอบด้วย RAM (Random Access Memory)
และ EEPROM / EPROM / PROM / ROM (Eraseable Programable Read Only Memory)
3. หน่วยรับ และแสดงผลข้อมูล (Input / Output) ซึ่งมีพอร์ตขยายแบบขนาน (Parallel) และอนุกรม (Serial)
4. ตัวนับเวลา (Timer)
5. หน่วยควบคุมการอินเตอร์รับ (Interrupt Controller)

ส่วนสํา คัญหลักของระบบสมองกลฝังตัวคือฮาร์ดแวร์ในที่นี้คือวงจรอิเลคทรอนิกส์
ที่มีการพัฒนาจากอดีต ที่วงจรอิเลคทรอนิกส์ใช้อุปกรณ์หลักคือหลอดสุญญากาศ ( Vacuum Tube) ที่มีขนาดใหญ่และใช้พลังงานมาก ในเวลาต่อมามีการพัฒนาสารกึ่งตัวนํา (Semiconductor) ทํา ให้โลกเราได้มีอุปกรณ์ที่ชื่อว่า ทรานซีสเตอร์ (Transistor) ที่มีขนาดเล็กลงจากเดิมมาก ใช้พลังงานน้อยลง วงจรอิเลกทรอนิกส์ที่มี ทรานซีสเตอร์
เป็นอุปกรณ์หลัก ได้มีการวิจัยและพัฒนาเป็นผลิตภัณฑ์มากมาย จนถึงปัจจุบัน
เนื่องจากในระบบสมองกลฝังตัวจะมีอุปกรณ์หลักๆ ที่ควบคุมการทำงาน
ได้แก่ไมโครคอลโทรเลอร์และไมโครโปรเซสเซอร์ ดังนั้นประสิทธิภาพและหน้าที่
การทำงานจะขึ้นอยู่กับไมโครคอนโทรลเลอร์ และไมโครโพรเซสเซอร์นั้นๆ
ที่ใส่เข้าไปในระบบ
Hardware
ระบบสมองกลฝังตัว เป็นระบบที่เกิดขึ้นจากการพัฒนาของ
เทคโนโลยี สารกึ่งตัวนําาหรือวงจรอิเลคทรอนิกส์ไปสู่วงจรดิจิตอล
และมาเป็นวงจรไมโครโปรเซสเซอร์ ประกอบกับการพัฒนาการของ
ซอฟท์แวร์คอมพิวเตอร์ ทำให้มีการพัฒนาของ ระบบสมองกลฝังตัว
เป็นไปอย่างสะดวกและรวดเร็ว สถาปัตยกรรมหลักของระบบ สมองกลฝังตัวแบบหนึ่ง จะมีหน่วยหลักเป็นหน่วยประมวลผลกลาง
(Central Processing Unit)ซึ่งคือ ไมโครโปรเซสเซอร์นั้นเอง
ไมโครโปรเซสเซอร์

ไมโครโปรเซสเซอร์เป็นวงจรที่มีโครงสร้างตรรกะคล้ายกับหน่วยประมวลผล
กลางของดิจิตอลคอมพิวเตอร์ซึ่งโครงสร้างของมันจะประกอบด้วยไอซีแบบ LSI
ทำหน้าที่จัดการข้อมูลทำการคำนวณภายใต้การควบคุมของโปรแกรมเราอาจเรียก
ไมโครโปรเซสเซอร์อีกอย่างหนึ่งว่าเป็นการประมวลผลข้อมูล

ข้อดีของไมโครโปรเซสเซอร์

1.ไมโครโปรเซสเซอร์สามารถยืดหยุ่นได้
2.ราคาของไมโครโปรเซสเซอร์จะต่ำ

ข้อเสียของไมโครโปรเซสเซอร์

ความเร็ว
ในระบบที่ใช้วงจรลอจิกความเร็วในการทำงานจำกัดโดยค่าหน่วงเวลาของ
ลอจิกเกตตระกูลนั้นๆ ซึ่งค่าหน่วงเวลานี้มีค่าต่ำมาก

การประยุกต์ใช้งาน
ในปัจจุบันเครื่องมือทางไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ต่างๆได้นำเอาไมโคร
โปรเซสเซอร์เข้าไปมีส่วนร่วมในการทำงานอยู่ด้วยเป็นจำนวนมาก ตัวอย่างเช่น เครื่องมือทดสอบ และเครื่องมือวัด (Test and Instrumentation) ,ควบคุม
ระบบสื่อสาร (Communication Control)
Software

ระบบซอฟต์แวร์ มีความสํำคัญต่อระบบสมองกลฝังตัว หากขาด ซอฟต์แวร์ หรือ โปรแกรมไประบบสมองกลฝังตัวจะเป็นแค่วัสดุทางอิเลคทรอนิกส์เท่านั้นระบบซอฟต์แวร์จะ
เกี่ยวข้องของกับระบบสมองกลฝังตัวในหลายรูปแบบทั้งการเป็นเครื่องมือที่ใช้ในการพัฒนาระบบ(SystemDevelopment Software) เป็นระบบปฎิบัติการของระบบ ( Operating Systems) เป็นซอฟต์แวร์ตัวกลางของระบบ(Middleware)และเป็นซอฟต์แวร์ควบคุมหลัก
ของระบบ ( System Software)
ระบบปฏิบัติการ

ระบบปฏิบัติการแบบฝังตัว
(Embedded Operating System)

หมายถึง : ระบบปฏิบัติการที่ถูกออกแบบมาเพื่อนำไปใช้กับระบบฝังตัวพบเห็นได้
ในอุปกรณ์คอมพิวเตอร์ พกพาขนาดเล็ก เช่น PDA เป็นอุปกรณ์คอมพิวเตอร์พกพา
ขนาดเล็กที่ช่วยอำนวยความสะดวกในการจดบันทึก ,เก็บข้อมูล , เตือนเวลานัดหมาย หรือ จัดการงานต่างๆ ,Smart phoneบางรุ่น เพื่อช่วยในการทำงานของอุปกรณ์
เคลี่อนที่เหล่านี้
Middleware&Application
Software
ซอฟท์แวร์ตัวกลาง(Middleware)

หมายถึง :ซอฟท์แวร์ตัวกลางระหว่างซอฟท์แวร์ประยุกต์(ApplicationSoftware)
ซึ่งจะสนับสนุนการทำงานของซอฟท์แวร์ประยุกต์ที่แตกต่างกันซอฟท์แวร์ตัวกลางในระบบ
สมองกลฝังตัวเป็นเหมือนตัวกลางที่สามารถทํำให้ระบบทำงานกับหลายการประยุกต์เพื่อที่
จะทําาให้เกิดความยืดหยุ่นในการทำงานความปลอดภัยการทำงานที่ต่างระบบกันการเชื่อมต่อ
สื่อสาร รวมทั้งเป็นกลไกสําำคัญของการจัดการกับการประยุกต์ใช้งานที่ต่างกัน
การประยุกต์ใช้ระบบสมองกลฝังตัว
ระบบสมองกลฝังตัวได้เข้ามามีบทบาทอย่างมากในการดําำรงชีวิตของคน
ในยุคปัจจุบัน และสามารถพบการใช้งานอุปกรณ์เครื่องใช้ที่มีระบบสมอง
กลฝังตัวได้ในชีวิตประจําวันอยู่แล้วเพียงแต่อาจไม่เคยทราบว่าการทํางาน
ดังกล่าวเป็นระบบสมองกลฝังตัว
ตัวอย่างเทคโนโลยีที่ใช้ระบบสมองกลฝังตัว
สมาร์ทโฟน (Smartphone)

เป็นโทรศัพท์เคลื่อนที่ที่มีความสามารถที่เพิ่มเติมนอกเหนือจากโทรศัพท์มือถือทั่วไป
สมาร์ทโฟนได้ถูกมองว่าเป็นคอมพิวเตอร์พกพา ที่ทํางานในลักษณะของโทรศัพท์เคลื่อนที่ โดยที่สามารถเชื่อมต่อความสามารถหลักของโทรศัพท์มือถือเข้าร่วมกับแอปพลิเคชันของ
โทรศัพท์เองสมาร์ทโฟนสามารถให้ผู้ใช้งานติดตั้งโปรแกรมเสริมสำหรับเพิ่มความสามารถ
ของตัวโทรศัพท์เองโดยรูปแบบนั้นขึ้นอยู่กับแพลตฟอร์มของโทรศัพท์และระบบปฏิบัติการ
สมาร์ทโฟนที่ใช้ในปัจจุบันมีการเพิ่มลูกเล่นการทํางานของเครื่องให้มีฟังก์ชั่นการทํางานที่
หลากหลายขึ้น

การที่สมาร์ทโฟนสามารถเชื่อมต่อเข้ากับระบบอินเทอร์เน็ตได้เพราะมีระบบอินเทอร์
เน็ตแบบฝังตัว (Embedded Internet)นั่นเองข้อดีของอินเทอร์เน็ตแบบฝังตัวคือสามารถ
ส่งข้อมูล ไปทําากรประมวลผลยังเครื่องคอมพิวเตอร์แม่ข่าย (Server) ได้ ทํำให้สามารถ
ประมวลผลได้เร็วขึ้น

ระบบกำหนดตำแหน่งบนโลก
Global Positioning System
ระบบกำหนดตำแหน่งบนโลก (Global Positioning System: GPS) คือ

ระบบบอกตำแหน่งบนพื้นผิวโลกโดยอาศัยการคํำนวณจากความถี่สัญญาณนาฬิกาที่ส่งมาจากดาวเทียมที่โคจรอยู่รอบโลก
ซึ่งทราบตำแหน่งที่ทำห้ระบบนี้สามารถบอกตำแหน่ง ณ จุดที่สามารถรับสัญญาณได้ทั่วโลกโดยเครื่องรับสัญญาณจีพีเอส
รุ่นใหม่ๆ จะสามารถคำนวณความเร็วและทิศทางนํำ้มาร่วมกับโปรแกรมแผนที่ เพื่อใช้ในการนําาทางได้

ระบบ GPS จะทํางานได้นั้น ต้องประกอบไปด้วย 3 ส่วนหลักๆคือ
1. สถานีฐาน มีหน้าที่ควบคุมการทํางาน รวมถึงวงโคจรของดาวเทียมและให้ค่าสัญญาณนาฬิกาที่ถูกต้องกับดาวเทียม GPS
2. ดาวเทียม GPS ส่วนของดาวเทียม GPS จะมีจากประเทศหลักๆ คือ
- NAVSTAR จากของประเทศอเมริกามีทั้งหมด 24 ดวง โคจรอบโลกที่ความเร็ว 12ชั่วโมงต่อ 1 รอบ
- Galileo ถูกพัฒนาโดยสหภาพยุโรป ร่วมกับประเทศจีน อิสราเอลอินเดียโมร็อกโก
ซาอุดิอาระเบียเกาหลีใต้และยูเครน รวมจํำนวน 27 ดวงมีกำหนดเปิดดำำเนินการในปี2553
- GLONASS (Global Navigation Satellite System) ที่พัฒนาโดยรัสเซีย
- Beidouเป็นดาวเทียม GPS ที่กำลังพัฒนาโดยประเทศจีน
3. เครื่องรับสัญญาณ GPS ผู้ใช้งานสามารถรับสัญญาณ GPSได้จากอุปกรณ์หลายๆอย่าง เช่นโทรศัพท์มือถือ
ที่รับสัญญาณGPS ได้, GPS Receiver หรือเครื่อง PNA (Personal Navigation Assistant) หรือเรียกง่ายๆว่า GPS Navigator, GPS ติดรถ หรือ Car GPS
Full transcript