Système embarqué - Définition et Explications

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Domaines d'applications

Les domaines dans lesquels on trouve des systèmes embarqués sont de plus en plus nombreux :

  • transport : Automobile, Aéronautique (avionique), etc.
  • astronautique : fusée, satellite artificiel (Un satellite artificiel est un objet fabriqué par l'homme, envoyé dans l'espace à l'aide d'un lanceur et gravitant autour d'une...), sonde spatiale (Une sonde spatiale est un vaisseau spatial non habité envoyé par l'homme pour étudier à plus ou moins grande distance les corps célestes se...), etc.
  • militaire : missile (Un missile est un projectile autopropulsé et guidé, constitué de :)
  • télécommunication : Set-top box (Le terme anglais Set-top box (STB) pourrait se traduire en français par adjoint de poste de télévision (ou littéralement boîte de dessus de poste).), téléphonie (La téléphonie est un système de télécommunication qui a pour but la transmission de son et en particulier la transmission de la parole.), routeur (Un routeur est un élément intermédiaire dans un réseau informatique assurant le routage des paquets. Son rôle est de faire transiter des...), pare-feu, serveur de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.), téléphone (Le téléphone est un système de communication, initialement conçu pour transmettre la voix humaine.) portable, etc.
  • électroménager : télévision (La télévision est la transmission, par câble ou par ondes radioélectriques, d'images ou de scènes animées et généralement sonorisées qui sont reproduites sur un poste récepteur...), four (Un four est une enceinte maçonnée ou un appareil, muni d'un système de chauffage puissant, qui transforme, par la chaleur les produits et les objets. En cuisine, il permet de...) à micro-ondes
  • impression : imprimante multifonctions (Une MFP (Multi Fonction imPrimante/Périphérique), ou multifonction, tout-en-un, est une machine de bureau qui inclut différentes fonctionnalités au sein...), photocopieur (Un photocopieur (ou une photocopieuse) est un appareil permettant de reproduire un document rapidement et à faible coûts lorsque le nombre d'exemplaires à reproduire est relativement peu élevé.), etc.
  • informatique : disque dur (Un disque dur est une mémoire de masse magnétique utilisée principalement dans les ordinateurs, mais également dans des baladeurs...), Lecteur de disquette (Un lecteur de disquette est un périphérique informatique, inventé par une équipe d'IBM dirigée par David Noble, destiné à la lecture et l'écriture sur une disquette.), etc.
  • multimédia : console de jeux vidéo (La vidéo regroupe l'ensemble des techniques, technologie, permettant l'enregistrement ainsi que la restitution d'images animées, accompagnées ou non de...), assistant personnel (Un assistant numérique personnel est un appareil numérique portable, souvent appelé par son sigle anglais PDA pour Personal Digital Assistant.)
  • guichet automatique (L'automatique fait partie des sciences de l'ingénieur. Cette discipline traite de la modélisation, de l'analyse, de la commande et, de la régulation des systèmes dynamiques. Elle a pour...) bancaire (GAB)
  • équipement médical
  • automate programmable industriel (On nomme Automate Programmable Industriel (API) un dispositif électronique programmable destiné à la commande de processus industriels par un traitement séquentiel. Il envoie des ordres vers les préactionneurs (Partie Opérative ou...), contrôle-commande
  • jeux : consoles
  • métrologie (La métrologie est la science de la mesure au sens le plus large.)

Caractéristiques

  • Plutôt que des systèmes universels effectuant plusieurs tâches, les systèmes embarqués sont étudiés pour effectuer des tâches précises. Certains doivent répondre à des contraintes de temps réel pour des raisons de fiabilité (Un système est fiable lorsque la probabilité de remplir sa mission sur une durée donnée correspond à celle spécifiée dans le cahier des charges.) et de rentabilité. D'autres ayant peu de contraintes au niveau performances permettent de simplifier le système et de réduire les couts de fabrication.
  • Les systèmes embarqués ne sont pas toujours des modules indépendants. Le plus souvent ils sont intégrés dans le dispositif qu'ils contrôlent.
  • Le logiciel (En informatique, un logiciel est un ensemble d'informations relatives à des traitements effectués automatiquement par un appareil informatique. Y sont inclus les instructions de traitement, regroupées sous...) créé pour les systèmes embarqués est appelé firmware (En informatique, un micrologiciel (ou firmware en anglais) est un logiciel qui est intégré dans un composant matériel (en anglais hardware).). Il est stocké dans de la mémoire (D'une manière générale, la mémoire est le stockage de l'information. C'est aussi le souvenir d'une information.) en lecture seule ou de la mémoire flash (La mémoire flash est une mémoire de masse à semi-conducteurs ré-inscriptible, c'est-à-dire une mémoire possédant les caractéristiques d'une mémoire vive mais dont les données ne...) plutôt que dans un disque (Le mot disque est employé, aussi bien en géométrie que dans la vie courante, pour désigner une forme ronde et régulière, à l'image d'un palet — discus en latin.) dur. Il fonctionne le plus souvent avec des ressources matérielles limitées : un petit voire pas de clavier, un petit écran (Un moniteur est un périphérique de sortie usuel d'un ordinateur. C'est l'écran où s'affichent les informations saisies ou demandées par l'utilisateur et générées ou restituées par l'ordinateur, sous forme de texte...) et peu de mémoire.

Interface (Une interface est une zone, réelle ou virtuelle qui sépare deux éléments. L’interface désigne ainsi ce que chaque élément a besoin de connaître de l’autre pour pouvoir fonctionner...) utilisateur

Certains systèmes embarqués peuvent ne pas avoir d'interface utilisateur (ils sont alors dédiés à une seule tâche). Mais cette interface peut également être similaire à celle d'un système d'exploitation d'ordinateur (Un ordinateur est une machine dotée d'une unité de traitement lui permettant d'exécuter des programmes enregistrés. C'est un ensemble de circuits...) (par exemple un PDA).

  • Les systèmes les plus simples comportent uniquement des boutons, des LED.
  • Les systèmes les plus complexes peuvent avoir un écran tactile (Un écran tactile est un périphérique informatique qui rassemble les fonctionnalités d'affichage d'un écran (moniteur) et celle d'un dispositif de pointage, comme la souris ou un trackball.) ou encore un écran comportant des boutons de façon à minimiser l'espace. La signification des boutons change selon l'écran et la sélection se fait naturellement en pointant la fonction désirée.
  • Les ordinateurs de poche possèdent en général un bouton style "joystick" pour la navigation (La navigation est la science et l'ensemble des techniques qui permettent de :).
  • Avec l'explosion (Une explosion est la transformation rapide d'une matière en une autre matière ayant un volume plus grand, généralement sous forme de gaz. Plus...) du web, les fabricants de systèmes embarqués ont proposé une nouvelle option : une interface style page web (Une page Web est une ressource du World Wide Web conçue pour être consultée par des visiteurs à l'aide d'un navigateur Web. Elle a une adresse Web. Techniquement, une page Web est souvent constituée d'un...) sur une connexion au réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des informations. Par analogie avec un filet (un réseau est un « petit rets », c'est-à-dire un petit filet), on appelle nœud (node)...). Cela permet d'éviter le coût d'un système sophistiqué tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou l'univers.) en conservant une interface complète sur un autre ordinateur, quand cela est nécessaire. Interface couronné de succès pour les installations permanentes à distance, les routeurs en particulier.

Fiabilité

Les systèmes embarqués sont la plupart du temps dans des machines qui doivent fonctionner en continu pendant de nombreuses années, sans erreurs et, dans certains cas, réparer eux-mêmes les erreurs quand elles arrivent. C'est pourquoi les logiciels sont toujours développés et testés avec plus d'attention que ceux pour les PC. Les pièces mobiles non fiables (par exemple les lecteurs de disques, boutons ou commutateurs) sont proscrites.

La question de la fiabilité peut inclure :

  • Le système ne peut pas être éteint pour des réparations ou ce sont des réparations inaccessibles.

La solution peut être des pièces détachées supplémentaires ou un "mode mou" du logiciel qui fournit un fonctionnement partiel (Le mot partiel peut être employé comme :).

Par exemple : les câbles sous-marins, les balises de navigation, les puits de forage...

  • Le système doit rester en marche (La marche (le pléonasme marche à pied est également souvent utilisé) est un mode de locomotion naturel. Il consiste en un déplacement en appui alternatif sur les...) pour des raisons de sécurité. Souvent, les sauvegardes sont effectuées par un opérateur (Le mot opérateur est employé dans les domaines :).

Dans ce cas, le « mode mou » est toléré.

Par exemple : les systèmes de contrôle (Le mot contrôle peut avoir plusieurs sens. Il peut être employé comme synonyme d'examen, de vérification et de maîtrise.) des réacteurs, les usines chimiques, les signaux de train (Un train est un véhicule guidé circulant sur des rails. Un train est composé de plusieurs voitures (pour transporter des personnes) et/ou de plusieurs wagons (pour...)...

  • Un arrêt du système peut provoquer des pertes monétaires énormes s'il s'éteint.

Par exemple : les systèmes de ponts ou d'ascenseurs, les transferts de fond, les salles de bourse, les ventes ou services automatiques...

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