Qu'est-ce qu'un logiciel embarqué ?

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Nous vivons dans un monde entouré d’appareils et de systèmes électroniques, de nos smartphones personnels et de nos automobiles aux machines d’usine complexes. Si vous regardez de plus près ces « objets » électroniques, il existe de nombreux composants électroniques qui travaillent ensemble pour contrôler et fournir les fonctionnalités qui donnent vie à ces choses !

Mais le matériel resterait là et ne ferait rien, s'il n'y avait pas le cerveau de l'équipe ; le "Logiciel intégré"

Découvrez comment le logiciel embarqué contrôle vos machines et appareils quotidiens ?

Au sommaire :

• Qu'est-ce qu'un logiciel embarqué ?
• Comment fonctionne le logiciel embarqué
• Le système logiciel embarqué
• Exemples de logiciels embarqués

Les logiciels et micrologiciels intégrés sont du code qui est développé, compilé et flashé dans le matériel pour permettre aux dispositifs d’exécuter leurs fonctions spécifiques. En fait, l’ordinateur même   avec lequel vous lisez ceci est construit avec un micrologiciel à l’intérieur, tel que le BIOS qui contrôle la carte mère de votre PC, qui est responsable de   démarrer le système d'exploitation et contrôler les périphériques sur la carte mère — pour n'en nommer que quelques-unes des nombreuses fonctions qu’il offre. Cela dit, le logiciel d'application sur votre PC n'est pas considéré comme un logiciel intégré, car l’utilisateur peut sélectionner les programmes à télécharger, charger et exécuter sur le PC.   

Quelle est la différence entre un « logiciel embarqué » et un « logiciel » que vous utilisez au quotidien sur votre PC ? Les logiciels que vous connaissez si bien, tels qu'Office 365 ou Photoshop, sont des applications qui s'exécutent sur un système d'exploitation (système d’exploitation) au sein d'un ordinateur, tel que Windows 10, tandis que les logiciels intégrés s’exécutent généralement sur des appareils intégrés (avec ou sans interface utilisateur) et fonctionnent avec ou sans système d’exploitation.

Les logiciels intégrés sont généralement préinstallés sur un appareil et ne sont ni chargés ni exécutés par les utilisateurs. Au démarrage, l'appareil charge son environnement d'exploitation, puis exécute son application logicielle intégrée pour contrôler l'appareil. Cela inclut les appareils qui prennent en charge la capacité de communiquer avec le monde extérieur. Pour ce faire, ils ont besoin du matériel, des logiciels embarqués et du micrologiciel leur permettant de prendre en charge des protocoles de communication et de réseau spécifiques.

Le logiciel embarqué ne doit pas être confondu avec le « firmware ». " Le firmware d’un appareil est la partie fixe du logiciel de bas niveau de l’appareil qui ne peut pas être modifié ou exécuté par un utilisateur et qui est " flashé », ce qui signifie qu'il est gravé (programmé) sur une puce FLASH qui stocke l'image exécutable du firmware. La fonction principale du micrologiciel est de démarrer un appareil et de contrôler ses périphériques matériels, tandis qu'en revanche, la fonction du logiciel embarqué est le fonctionnement global et le contrôle de l’appareil pour exécuter sa fonction spécifique. 

Chaque appareil aura son logiciel intégré développé à l'aide d'un langage de programmation spécifique, qui est généralement "C" ou "C++". Les appareils de niveau supérieur peuvent également prendre en charge Python, JavaScript et d’autres langages.  Le logiciel embarqué peut inclure son environnement d'exploitation et son logiciel d’application. Des appareils plus complexes fonctionneront à l'aide de systèmes d'exploitation disponibles dans le commerce tels que FreeRTOS, uC /OS, ThreadX, VxWor ks et de nombreuses autres variantes. 

Le logiciel embarqué est développé à l'aide d'outils spécifiques comme indiqué ci-dessous, chacun remplissant un rôle différent pour aider à créer et à construire le logiciel.  

• Application :  le logiciel de niveau application qui contrôle la fonction spécifique de l'appareil. 
• Interface système : l'interface avec le système d'exploitation et le matériel fournie par les bibliothèques système utilisées par l'application.  RTOS : 
• RTOS (Abréviation de « Real Time Operating System ») est l’environnement d’exploitation dans lequel le  logiciel d'application  s'exécute . Sur certains systèmes, appelés « Baremetal », il n'y a pas de système d'exploitation, et l'application s'exécute au-dessus du matériel.  Interface matérielle : micrologiciel de bas niveau   et logiciel pilote requis pour démarrer l’appareil et contrôler les périphériques matériels. 
• Matériel : Le microprocesseur et la puce périphérique sont sur une carte de circuit imprimé avec la mémoire FLASH qui contient le logiciel et le micrologiciel intégrés et la RAM qui est utilisée pendant l'exécution de l’appareil

Nous avons défini ce qu'est un logiciel embarqué et qu'il varie considérablement en fonction de l'appareil qu'il contrôle. Voici quelques exemples supplémentaires d'utilisation et de fonctionnalités de logiciels embarqués :