غالبًا ما تجعلنا الدوائر المتكاملة أو الدوائر المتكاملة نفكر في الأنظمة المضمنة ذات إمكانات المعالجة المتخصصة ، سواء من حيث المفهوم أو التنفيذ. أي جهاز ذكي يحاول التأثير على البيانات باستخدام برنامج متخصص ومطور هو نظام مضمن ، يمكن إجراؤه على المستوى الأساسي باستخدام VLSI أو عمليات التكامل واسعة النطاق جدًا. تضخم هذه المقالة ميزات واستخدامات كل من الأنظمة المضمنة و VLSI لمساعدتك على فهم الاختلافات بين كلا النوعين من العمليات المتكاملة.
النظام المضمن مقابل VLSI
يتمثل الاختلاف بين الأنظمة المضمنة و VLSI في أن بنية الأنظمة المضمنة تركز على تطوير التعليمات البرمجية التي يتم تنفيذها على قطعة مرنة من الأجهزة بينما تؤكد VLSI على تحويل أوامر البرمجة إلى إطار عمل لدائرة متكاملة أو IC.
يشار إلى أي استخدام للتكنولوجيا المستخدمة لإنجاز مهمة محدودة أو متخصصة على أنها نظام مضمن. على عكس الكمبيوتر العام ، الذي يمكنه تنفيذ مجموعة واسعة من الأنشطة وهو متطور للغاية ، فإن النظام المضمن بسيط إلى حد ما ويفتقر إلى المعدات غير الضرورية. يمكن العثور على الأنظمة المضمنة في البنوك وأجهزة المودم والآلات الحاسبة والهواتف الخلوية ، على سبيل المثال لا الحصر.
من ناحية أخرى ، فإن VLSI تعني "تكامل واسع النطاق للغاية ، وهي عبارة تُستخدم لتحديد مدى تعقيد وتعقيد الدائرة المتكاملة من خلال تقدير عدد البوابات والترانزستورات الموجودة. يشير VLSI إلى الدوائر المتكاملة التي تحتوي على آلاف الترانزستورات في حاوية واحدة ؛ يتم استخدام الاختصارات البديلة ، مثل MSI أو ULSI ، لتمثيل الدوائر المتكاملة بمكونات أقل أو أكثر.
جدول المقارنة بين النظام المضمن و VLSI
| معلمات المقارنة | نظام مضمن | VLSI |
| تعريف | يشار إلى أي نظام حوسبة يتم استخدامه لإنجاز مهمة محدودة أو متخصصة على أنه نظام مضمن. | ترمز VLSI إلى تكامل واسع النطاق جدًا ، والذي سيكون عبارة تستخدم لتحديد مدى تعقيد الدائرة المتكاملة من خلال تقدير عدد أشباه الموصلات المعروفة أيضًا باسم الترانزستورات الموجودة. |
| إستعمال | يتم استخدام الخدمات المضمنة على نطاق واسع في مجموعة متنوعة من التطبيقات ، بما في ذلك التطبيقات الصناعية والاقتصادية والعسكرية. | يسمح VLSI لمصممي الدوائر المتكاملة باستخدام مساحة أقل في تصميماتهم. في PCBA البسيط ، غالبًا ما تشتمل الدوائر الكهربائية على وحدة المعالجة المركزية وذاكرة الوصول العشوائي ونظام التشغيل والأجهزة الطرفية الأخرى. |
| يتعامل مع | الأنظمة المدمجة تتعامل مع مكونات الأجهزة. | تتعامل VLSI مع مكونات البرنامج. |
| لغات البرمجة المستخدمة | معرفة شبكات الأجهزة | C / C ++ ، Rust ، Python. |
| فرص عمل | أكثر بالمقارنة مع مهندسي VLSI. | أقل عند مقارنتها بمصممي الأنظمة المضمنة. |
ما هو النظام المضمن؟
يُعرف نظام برامج وأجهزة الكمبيوتر المستند إلى الرقائق الدقيقة المصمم لتلبية غرض معين بالنظام المضمن. يشار إلى أي نظام حوسبة يتم استخدامه لإنجاز مهمة محدودة أو متخصصة على أنه نظام مضمن. تتوفر الأنظمة المضمنة في الكازينوهات والبوابات وأجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة ، على سبيل المثال لا الحصر.
يمكن استخدام لغويات الكمبيوتر القياسية ذات الوحدات النمطية المحددة لبرمجة الأنظمة المضمنة التي ستعمل على متحكم دقيق أو وحدة المعالجة المركزية مع نظام تشغيل ، مثل Ubuntu أو Linux kernels بشكل أساسي. أمثلة على C / C ++ و Rust و Python والعديد من اللغات الأخرى.
يتم توفير أطر العمل والمترجمين المطلوبين لهذه اللغات بشكل عام من قبل الشركة المصنعة المعتمدة لديك ، مما يسمح لك بالتركيز على الأداء بدلاً من الترجمات الخاصة إلى رمز على مستوى الآلة.
عند الحديث عن المهنة في الأنظمة المدمجة ، فإن السيناريو ثري ويحظى بشعبية كبيرة حاليًا في الهند وكذلك في العالم نفسه. تعد الأنظمة المضمنة موضوعًا رائعًا لهندسة الكمبيوتر مع العديد من الآفاق الوظيفية الآن وفي المستقبل المنظور. تتمتع الأنظمة المدمجة بمزيد من فرص العمل في الهند وتوفر المهنة فرصًا رائعة للمهندسين الصاعدين. لغات الآلة المستخدمة للأنظمة المدمجة بسيطة وسهلة. ويشمل؛ python و Rust و C ++ وما إلى ذلك.
ما هو VLSI؟
تُعرف تقنية دمج أو دمج آلاف الترانزستورات على رقاقة سيليكون متبلورة واحدة باسم تكامل واسع النطاق جدًا (VLSI). نظرًا لأنه تم تطوير شرائح المعالجات الدقيقة متعددة النواة على مستوى الخبراء في أواخر السبعينيات ، تم اختراع تقنية VLSI.
VLSI هي تقنية مستخدمة على نطاق واسع لتطوير أجهزة الكمبيوتر ذات الرقائق الدقيقة والدوائر المتكاملة (ICs) والمكونات. تم إنشاؤه للحفاظ على مئات وآلاف من محطات الترانزستور على شريحة ميكروية نمت إلى مليارات بحلول عام 2012.
يمكن استخدام عمليات ولغات تصميم VLSI لإنشاء MCUs و FPGAs وغيرها من الأجهزة المنطقية القابلة للبرمجة التي تشغل البرامج المضمنة. غالبًا ما يركز تصميم الأنظمة المضمنة على جانب البرنامج ، مع رمز مكتوب للعمل على نظام أساسي موجود مسبقًا مثل MCU أو FPGA. تتطلب بنية VLSI اهتمامًا صارمًا بتخطيط الأرضية والتخطيط وحجم أشباه الموصلات والاتصال والساعة وتوزيع الطاقة ، بما في ذلك التوقيت نظرًا لأنه أقرب إلى تصميم الأجهزة.
أنظمة وصف الأجهزة هي لغات البرمجة النصية المستخدمة في VLSI لتصميم IC (HDLs). من بينها Verilog و VHDL و C ولغات البرمجة مثل Python و TCL. في VLSI ، يعد نهج تطوير الفريق ضروريًا تمامًا مثل HDL الذي يستخدمه لإنشاء منتج جديد.
الاختلافات الرئيسية بين النظام المضمن و VLSI
استنتاج
سيحتاج المهندس دائمًا إلى أدوات تخطيط ومحاكاة PCB مناسبة لإنشاء لوحات تقييم ، و SoMs ، و SBCs ، ومنتجات نهائية أخرى ما لم تكن تصمم لجهاز مضمن أو VLSI لبعض الدوائر المتكاملة الجديدة. ومع ذلك ، نظرًا لعمرها والتقدم التكنولوجي ، فقد أصبح مصطلح VLSI قديمًا تقريبًا. تشتمل المكونات الإلكترونية في معظم أنظمة الكمبيوتر ، سواء كانت مدمجة أو عالمية ، على الآلاف أو الملايين أو حتى المليارات من الترانزستورات في وحدة كاملة.
ومع ذلك ، فإن كلا من البنى والتصميمات فعالة وظيفيًا ولا تزال مستخدمة على نطاق واسع. على الرغم من حقيقة أن الأنظمة المدمجة أكثر شيوعًا نظرًا لسعرها وسهولة تصنيعها ، إلا أن VLSI لا تزال تقدم بنية جيدة ودعمًا للبرامج ، لذا من الجيد بالتأكيد الاستمرار لمدة عقد آخر على الأقل. نطاق عمل VLSI غني ويمكن مقارنته بمصممي النظام المضمن وكلتا اللوحتين تعتمدان على تكامل IC وسهولة الاستخدام.
مراجع
www.tutorialspoint.com/embedded_systems/es_overview.htm
