Capes d'ordinadors encastats industrials

Els sistemes incrustats es divideixen en 4 capes: capa de maquinari, capa de controladors, capa de sistema operatiu i capa d'aplicació.
1. La capa de maquinari és la base de tot el sistema incrustat. Si esteu familiaritzat amb el microcontrolador i la interfície, i podeu programar en C i llenguatge ensamblador, és relativament fàcil començar des de la capa de maquinari del sistema incrustat. La capa de maquinari també és la base de la capa de controladors. Un excel·lent enginyer de controladors ha de ser capaç d'entendre el diagrama del circuit de maquinari i completar el disseny lògic de CPLD per si mateix. Al mateix temps, ha d'estar familiaritzat amb el nucli del sistema operatiu i la seva programació. Però la plataforma de maquinari és la base i el valor afegit depèn del programari.
La capa de maquinari és més adequada per a persones especialitzades en electrònica, comunicacions, automatització, mecatrònica i enginyeria de la informació. Els coneixements bàsics professionals que cal dominar inclouen els principis dels microcontroladors i la tecnologia de la interfície, els principis dels microordinadors i la tecnologia de la interfície i el llenguatge C.
2. Capa de controladors. Aquesta part és més difícil. Els enginyers de controladors no només han de ser capaços d'entendre els diagrames de circuits, sinó que també han de ser molt competents en el nucli del sistema operatiu, de manera que el controlador que escriuen no monopolitzi el període de temps del sistema operatiu quan el sistema cridi, fent que altres tasques no es puguin moure. No entenen l'arquitectura del nucli del sistema operatiu i la programació en temps real, i no tenen un bon estil d'escriptura del controlador. Segons la manera d'afegir conductors que s'esmenta a la majoria de llibres, moltes persones poden fer-ho, però potser ni tan sols assoleixen el nivell d'enginyer de conductor júnior. D'aquesta manera, el controlador escrit quan l'aplicació crida és com quan obrim un programa a Windows i l'executem, i després obrim un altre programa, o bé interrompem el programa anterior o esperem una estona abans d'executar el programa obert més tard. Si vols ser un bon conductor sense tres o quatre anys de fundació i uns quants estudis sobre el nucli del sistema operatiu, no és fàcil tenir èxit, però el seu sou és el més alt entre les quatre capes de sistemes encastats.
La capa de controladors és més adequada per a persones especialitzades en electrònica, comunicacions, automatització, mecatrònica, enginyeria de la informació, especialment en arquitectura informàtica. A més de les disciplines bàsiques de la capa de maquinari, també han de ser molt competents en estructures i algorismes de dades, principis del sistema operatiu i principis de compilació.
3. Capa del sistema operatiu. Actualment, només es pot dir que la capa del sistema operatiu és un simple trasplantament. Poca gent té sistemes operatius escrits, o han escrit sistemes operatius amb parts que falten. La major part d'aquest treball el fan enginyers de conductors. El sistema operatiu s'encarrega de depurar les tasques del sistema, gestionar discs i fitxers, i el rendiment en temps real dels sistemes incrustats és molt important. Es diu que Microsoft va necessitar 300 persones dos anys per completar el sistema operatiu XP, amb un total de 600 anys-home. S'estima que es van necessitar centenars d'anys-home per completar el sistema operatiu Nuwa Hopen de l'Institut de programari de l'Acadèmia de Ciències Xinesa. Per tant, aquesta part de l'obra és relativament sense sentit.
4. Capa d'aplicació. És relativament fàcil. Si sabeu com cridar a les funcions de la interfície de programació a Windows, l'entorn de compilació i desenvolupament només canviarà en conseqüència amb el sistema operatiu. El mateix passa si es tracta de programació Java. Els algorismes implicats en sistemes incrustats són manejats per persones professionals d'algoritmes, i no s'han d'atribuir a l'abast dels sistemes incrustats. Tanmateix, si es tracta de bases de dades incrustades sota sistemes incrustats, programació de xarxa basada en sistemes incrustats i desenvolupament d'aplicacions de protocol basat en determinats nivells d'aplicació (com ara basat en SIP, H.323, Astrisk), és més complicat i difícil.