5-ma’ruza. O‘rnatilgan tizimlarga kirish. Reja

O‘rnatilgan tizim - to‘g‘ri tanlangan apparat va dasturiy komponentlardan tashkil topgan, ko‘pincha ma’lum bir dasturiy ta’minot uchun mo‘ljallangan kompyuter tizimi. O‘rnatilgan tizim o‘z vazifalarini bajarishi uchun javobgardir va foydalanuvchi bilan muloqot tarziga ta’sir qiladi.

1.2.-rasm. O‘rnatilgan tizim.
Boshqacha qilib aytadigan bo‘lsak, katta mexanik yoki elektr tizimida maxsus funktsiyalarni bajarishga mo‘ljallangan mikroprotsessor yoki mikrokontrollerga asoslangan apparat va dasturiy ta’minot tizimi.(1.3.-rasm)

1.3.-rasm. Razrabotka o‘rnatilgan tizim

Avtomatlashtirishda ham, axborot texnologiyalarida ham qo‘llaniladigan usul va vositalarning kombinatsiyasi butunlay yangi sifatga erishishga imkon berdi. Shubhasiz, asosiy manba mazmuni “Kompyuterni boshqarish tizimlari” atamasida mavjud. Ular ob’ektlar va jarayonlarni boshqarishni amalga oshirish nuqtai nazaridan kompyuter tizimlarini tahlil qilish va baholashni, shuningdek, ushbu tizimlar uchun zarur bo‘lgan dasturiy ta’minot talablarini o‘z ichiga oladi.
Kompyuter tizimlarining rivojlanishi va sifatini nazorat qilish talablarining ortishi ixtisoslashtirilgan boshqaruv yechimlarida ikki yo‘nalishning paydo bo‘lishiga olib keldi. Bular dasturlashtiriladigan mantiqiy boshqaruvchilari (PLC) va mikrokontrollerlar. Ushbu tendentsiyalar asosida ob’ektlar yoki jarayonlarni boshqarishning barcha funktsiyalarini bajaradigan va ular bilan chambarchas bog‘liq bo‘lgan maxsus tizimlar yaratilmoqda.

1.4.-rasm. O‘rnatilgan tizim sxemasi.

O‘rnatilgan tizim qat’iy belgilangan aniq talablarga javob berishi kerak. Shuning uchun uni oddiy ko‘p funktsiyali shaxsiy kompyuter deb atash mumkin emas. Har bir o‘rnatilgan tizim cheklangan miqdordagi vazifalarni bajarish uchun dasturlashtirilgan mikroprotsessorga (yoki mikrokontrollerga) asoslangan, hatto bitta vazifani bajaradi. Foydalanish maqsadiga qarab, u faqat ushbu qurilma uchun mo‘ljallangan dasturiy ta’minotni (proshivka) yoki maxsus dasturiy ta’minlangan operatsion tizimni o‘z ichiga olishi mumkin. Bu, odatda, o‘rnatilgan tizim taqdim etadigan ishonchlilik darajasi bilan belgilanadi. Umuman olganda, dasturiy ta’minot qanchalik murakkab va ixtisoslashgan bo‘lsa, tizim qanchalik ishonchli va muhim voqea-hodisalarga tezroq javob berishga imkon beradi. Tizimning ishonchliligi vazifalarni kichikroq quyi tizimlarga bo‘lish orqali, shuningdek, bir vazifa uchun ikkita bir xil qurilmadan foydalanish mumkin bo‘lgan rezervlash orqali amalga oshirilishi mumkin, ulardan biri muvaffaqiyatsizlikka uchragan taqdirda boshqasi vazifalarni bajaradi.

Odatda o‘rnatilgan tizim ancha katta tizimning bir qismini tashkil etadi yoki boshqariladigan ob’ektga bevosita o‘rnatiladi. Bu tizimlarning o‘lchami va murakkabligi juda katta oraliqda o‘zgaradi. O‘rnatiladigan tizimlar o‘z sohasini ustasi bo‘lmagan foydalanuvchilarga mo‘ljallangandir. Shu bilan bir qatorda ko‘pincha juda muhim vazifalarni bajaradilar.
O‘rnatiladigan hisoblash tizimlarini quyidagi belgilar bo‘yicha turlarga ajratish mumkin:
1. Funksionallik va foydalanish sohasi bo‘yicha:
Mustaqil o‘rnatilgan tizimlar. Faqatgina ishlaydigan, kamroq murakkab oddiy mustaqil tizim, u kompyuter kabi xost-tizimni talab qilmaydi, ya’ni raqamli soat, mp3 pleer, kalkulyator va boshqalar.
Mobil o‘rnatilgan tizimlar. Eng ko‘p ishlatiladigan o‘rnatilgan tizimlar, chunki ular ko‘chma o‘rnatilgan tizimlarda qo‘llanilishining keng doirasiga ega, ya’ni mobil telefonlar, simsiz kameralar va boshqalar.
Real vaqtda o‘rnatilgan tizimlar. Belgilangan vaqt oralig‘ida vazifani bajaradi. Real vaqtda o‘rnatilgan tizimlar ikkiga bo‘linadi:

1. 
   Yumshoq real vaqtda o‘rnatilgan tizimlar: Vazifani bajarish muddati har xil bo‘lishi mumkin. Ya’ni mikroto‘lqinli pech...
   
2. 
   Qattiq real vaqtda o‘rnatilgan tizimlar: Vazifaning belgilangan muddati bo‘lishi kerak. Ya’ni svetoforni boshqaruvchi...
   

Tarmoqqa o‘rnatilgan tizimlar: Bu tizimlar tarmoqqa ulangan tizim serveri bilan yoki tarmoq yordamida individual tugun bilan aloqa o‘rnatadigan tizimlar, ya’ni bankomat, IoT qurilmalari va boshqalar.
2. Ishlash prinsipi va arxitektura bo‘yicha:
Kichik o‘lchamli o‘rnatilgan tizim. 8 16 bitli protsessor tizimi, protsessor ROM, RAM va ishlov berish tezligi kabi juda cheklangan resurslarga ega, ya'ni CD disk, printer, avtomatik eshik qulfi
O‘rta o‘lchamli o‘rnatilgan tizim. Bu o‘rnatilgan tizim 16 32 bitli mikroprotsessorlardan iborat. Ular odatda “kichik o‘lchamli o‘rnatilgan tizimlar”ga qaraganda tezroq, chunki ular yuqori tezlikni ta’minlaydi.
Murakkab o‘rnatilgan tizimlar. Murakkab funktsiyalarni bajarish uchun murakkab o‘rnatilgan tizimlar yaratilgan. Tizimda murakkab apparat va dasturiy ta’minot mavjud bo‘lgan, ya’ni o‘rnatilgan veb -server va boshqalar.
Tayyor o‘rnatilgan tizimlar. Vazifaning murakkabligi va talablariga qarab, ishlab chiquvchilar tomonidan allaqachon ishlab chiqarilgan bandlardan foydalangan holda tizimlarni ishlab chiqishlari mumkin, bu ishlab chiqish vaqtini kamaytiradi va mahsuldorlikni oshiradi.
3. Insonning ishtirok etish darajasi bo‘yicha:
Avtomatik tizim – bu dastlabki sozlashni va ko‘rsatgichlarga tezkor tuzatish kiritishlarni hamda tizimning ish tartiblarini o‘rnatish vazifasini operator tomonidan bajariluvchi tizimdir. Axborotlarni yig‘ish, uzatish va boshqarish buyruqlarini bajarish, boshqarish buyruqlarini tezkor tanlash vazifalarini inson ishtirokisiz amalga oshiriladi;
Avtomatizatsiyalashtirilgan tizim–bu qisman yoki to‘liq xajimda axborotlarga tezkor ishlov berishni va bajaruvchi qurilmalarni boshqarish buyruqlarini operator tomonidan hosil qilish tizimidir(masalan, teleboshqaruv).
4. Axborot hisoblashlarni tashkillashtirilishi bo‘yicha (markazlashtirilgan tarqatilgan).
5. Tizimning jismoniy mantiqiy modullari o‘rtasida vazifalarni va masalalarni parallellashtirish darajasi bo‘yicha.
O‘rnatilgan tizimlarni ishlashining xususiyati bo‘lib real vaqt o‘lchamida ishlash zarurati bor yoki yo‘qligi hisoblanadi.
Hozirgi vaqtda yarim o‘tkazgichli komponentlarni ishlab chiqaruvchilardan Intel, Microchip, Hitachi, NEC, Atmel, Texas Instruments kabi kompaniyalar turli murakkablikdagi mikrokontrollerlar oilasini ishlab chiqarmoqdalar. Nisbatan sodda mikrokontrollerlar maishiy texnikada va o‘yinchoqlarda o‘z tatbiqini topmoqda. Ancha murakkab yuqori unumdorli mikrokontrollerlar samoletlarni boshqarish va harbiy texnikada qo‘llanilmoqda.
O‘rnatiladigan tizimlarning ishlatiladigan sohalari haqiqatda juda keng qamrovli. Ularga uy sharoitida ishlatiladigan taymerlardan boshlab to juda murakkab katta hududlarda joylashgan o‘ta muhim ob’ektni boshqaruvchi murakkab tarqatilgan shajarasimon tizimlargacha kiradi. 1.5-rasmda o‘rnatilgan tizimlarning asosiy tatbiq sohalari keltirilgan.
- Telekommunikatsion tizimlar, tarmoq qurilmalari (kommutatorlar, yo‘naltirgichlar, ADSL modemlari va boshqalar);
- Maishiy elektronika (uyali telefonlar, raqamli fotoapparatlar, raqamli kameralar, kir va idish yuvish mashinalari va boshqalar);
- Zamonaviy tibbiyot va sport qurilmalari;
- Transport avtomatikasi (avtomobildan aviatsiya tizimlarigacha, shahar yo‘l harakatini boshqarish tizimi vahokazo);
- Telemexanika tizimlari (tashqi yoritgichlarni boshqarish tizimi, elektr energiyasini va boshqa energoresurslarni hisobga olish va nazorati, energo ob’ektlarni monitoringi);
- Harbiylar va kosmik soxa uchun bort tizimlari, kuzatuv tizimlari;
- Sensor tarmoqlari texnologiyasi asosidagi “Aqlli uy” (“Intellektual bino”).

1.5-rasm. O‘rnatilgan tizimlarning tatbiq sohalari

Muhimi, bu o‘rnatiladigan hisoblash tizimlarini loyihalashtiruvchi tayyor yechimlar mavjudlik darajasi va yangilarini yaratish nisbati qanday bo‘lishidan qat’iy nazar, u har doim maxsuslashtirilgan hisoblash tizimini yaratadi. Uning tahlillash doirasiga tizimni tashkillashtirishning barcha bosqichlari kiradi. U quvvatli va qulay instrumental vositalar mavjudligida tayyor operatsion tizimga ilova yaratish masalasi bilan shug‘ullanmaydi, turli qirrali qattiq cheklangan sharoitda yangi maxsuslashtirilgan o‘rnatiladigan tizimni yaratish ustida ish olib boradi.

Shubhasiz, o‘rnatiladigan hisoblash tizimlarini (O‘XT) yaratish sohasidagi masalalarning bir qismini andozalardan foydalanish hisobiga hal qilinadi, ayniqsa agarda tayyor tizimlarni rivojlantirish yoki modifikatsiya qilish haqida gap ketganda. Lekin shu holatda ham sifatli hisoblash platformasini ishlatish, quvvatli maxsuslashtirilgan vositalardan foydalanish va mahsulotni testlash talab etiladi. O‘XT yaratish masalasi u yoki bu sababga ko‘ra andoza yechimlariga to‘g‘ri kelmasa, loyihalashtirishning usul va vositalarini doimiy ravishda rivojlantirib borish talab etiladi.