Thành phần hệ thống và giao tiếp

Chuyên môn hóa hệ thống„ Tính linh hoạt Chương trình chính được chuyên môn hóa phải bao hàm được hết các lớp của chương trình.. Tính linh hoạt trong thay đổi và debug „ Sự cần thiết tro

Thành phần hệ thống

và giao tiếp

„ Đọc thêm về các thuật toán chia xẻ tài nguyên trong

cuốn sách đã cho (Priority inheritance, Semaphore)

Sách tham khảo

„ P Marwedel: Embedded System Design

(paperback), Springer Verlag, December 2006, ISBN: 0387292373

„ G.C Buttazzo: Hard Real-Time Computing

Systems Kluwer Academic Publishers, 1997

„ W Wolf: Computers as Components –

Principles of Embedded System Design Morgan Kaufman Publishers, 2000

„ J Teich: Digitale Hardware/Software Systeme, Springer Verlag, 1997

Thực thi ES

Chuyên môn hóa hệ thống

„ Tính linh hoạt

… Chương trình chính được chuyên môn hóa phải bao hàm được hết các lớp của chương trình.

… Tính linh hoạt trong thay đổi và debug

„ Sự cần thiết trong phân tích hệ thống

… Xác định các tính chất của chương trình trước

chuyên môn hóa

… Hiệu xuất về lượng trong ảnh hưởng tới hệ thống

Kiến trúc kỹ thuật chuyên môn hóa

Ví dụ: Bộ tổng

Ví dụ: Thanh ghi hỗn tạp

Ví dụ: Thanh ghi địa chỉ

Ví dụ: module địa chỉ bộ nhớ

Điều khiển chi phối hệ thống

hướng sự kiện

(final state machine) hoặc mạng Petri

Ví dụ: Bộ xử lý 8051

Vi xử lý là SoC

8051 vi xử lý

Dữ liệu chi phối hệ thống

tuần hoàn

Xử lý tín hiệu số

„ Tối ưu luồng dữ liệu chương trình

„ Phù hợp với luồng điều khiển đơn

„ Xử lý song song với VLIW

„ Bộ lệnh chuyên môn hóa

„ Khả năng truyền dữ liệu cao

„ Chuyên môn hóa bộ nhớ

„ Xử lý trễ

„ Xử lý thời gian thực

MAC (multiply & accumulate)

VLIW (very long instruction word)

từ, mỗi lệnh điều khiển là một đơn vị hàm

Bộ lệnh tính toán song song trong chip

Cấu trúc cơ bản FPGA

Phân loại FPGA

…Tại thời điểm cố định, một lần tại thời điểm

thiết kế, động trong quá trình run-time

Ví dụ về Virtex II FPGA

Application Specific Circuits (ASICs)

Giao tiếp – yêu cầu

Giao tiếp Bluetooth

… Băng thông với mỗi kết nối 1Mbit/s

… Đồng bộ luồng truyền và không đồng bộ dữ liệu

Chuyển tần số

tới tần số khác với tỉ lệ nhất định

(1600hops/s) Thứ tự hay kênh tần số

được xác định bởi tần số bất kỳ trong

khoảng 2exp27 – 1

thời gian với độ dài 0.625ms Mỗi package truyền theo các tần số khác nhau

Ví dụ

Mạng Ad-hoc

tán) của các mạng nhỏ (piconet)

„ Mỗi piconet chứa 1 master và tối đa 7 slaves

„ Tất cả các node trong piconet sử dụng cùng tần

số chuyển, được xác định bởi

… Địa chỉ của thiết bị

… Pha được xác định bởi hệ thống đồng hồ của master

„ Kết nối một-một hoặc giữa master với tất cả cácslaves

„ Các kiểu kết nối có thể:

… 432kbit/s kép hoặc 721/56kbit/s không đối xứng

… 3 kênh âm thanh

… Hoặc kết hợp âm thanh và dữ liệu

Scatternet

„ Một số piconet với sự trùng hợp node

chuyên đổi giao tiếp

Trật tự protocol

và tính chất truyền và nhận

… tiếp

„ Host controller interface (HCI) – chuẩn giao tiếp giữa

host và node của bluetooth.

„ Lớp điều khiển kết nối và lớp thích nghi (L2CAP – link layer control and adaptation layer) – giao tiếp trừu tượng dành cho dữ liệu, phân đoạn packet (64kbyte) và nhóm chúng lại, cho phép đa kết nối (kết nối phức), và trao đổi thông tin QoS giữa 2 node

… tiếp

„ RFCOMM – cổng truyền đơn mô phỏng theo cổng nối tiếp RS232

„ Một số cổng khác như:

… TCS (telephony control protocol specification)

… SDP (service discovery protocol)

… OBEX (Object Exchange Protocol)

… TCP/IP

„ Chương trình ở phía lớp trên cùng

… tiếp

Địa chỉ

…48bit

…Địa chỉ duy nhất cho mỗi thiết bị

…3bit với tối đa 7 slaves trong piconet

…Địa chỉ “Null” dành cho tất cả slaves

…8bit dành cho vùng slaves

Dạng packet

Kiểu giao tiếp

„ Đồng bộ hướng giao tiếp (SCO – Synchronous Connection-Oriented)

… Phục vụ đồng bộ đối xứng

… Hạn chế số slot tham gia vào đường truyền packet trong một khoảng đều

„ Không đồng bộ mất giao tiếp (ACL –

asynchronous Connection less

… Phục vụ không đồng bộ

… Không hạn chế slot

… Không ép buộc đường truyền

Kiểu và trạng thái

„ Kiểu hoạt động

… Kết nối – giữa master và slaves

… Page – master cố gắng kết nối tới slave có địa chỉ BD_ADDR đã biết

… Inquiry – master xác định địa chỉ node láng giềng

„ Trạng thái kết nối

… Active – kết nối có hiệu lực

… Hold – không có tiến trình về packet dữ liệu

… Sniff – đánh thức trong khoảng thời gian cho trước

… Park – không kết nối, nhưng master vẫn được đồng bộ

Trạng thái kết nối