1. Embedded System

ECU SW programming 개발 환경

• Hardware : MCU(Micro Control Unit)
• Software : Bare metal Programming, Embedded Operating System(Real Time OS), AUTOSAR Platform, Adaptive AUTOSAR Platform

What is an Embedded System?

• A computer system dedicated to a particular function within a larger mechanical or electrical system.
  -> 기계적인 혹은 전자적인 시스템 속에서 수행되는 어떤 특정 기능에 초점된 컴퓨터 시스템이다.
  • system : 하드웨어와 소프트웨어의 mix
  • particular function : not really/fully programmable, does 1 thing
• Information processing systems embedded into a larger product.
  -> 특정 제품에 들어가서 정보를 처리하는 시스템이다.
• embedded system은 독자적으로 돌아가는 것이 아니다.
  • external system : embedded system에 내장되어 있는 전체 시스템(ex. 자동차, 공장, 건물, 기차 등), 외부에서 동작하는 전기적인 시스템
  • human interface : 인간과 상호작용
  • sensor, actuators : 자기가 속해있는 external process와 연동할 수 있게한다.
    • Sensors : 외부로부터 데이터를 받아들이는 것(상태를 받아들이기 위한것)
    • Actuators : external process를 구성하고 있는 장치들을 동작시키기 위한 신호를 내보내기 위한 것

• Reactive system : perform "everlasting" interaction with the environment
• Real-Time systems : must react "instantaneously" with respect of a particular enviromnent
• Cyber-physical system(CPS) : emphasize the difference between the system(digital, discrete time) and its environment(physical, continuous time)
  • 규모가 크고 networking
• control engineering systems

Characteristics

1. Must be dependable -> Dependability
   믿고 의지할 수 있느냐
   • Reliability(신뢰성)
     일정 단위 시간동안 시스템이 정상적으로 동작하는 확률
   • Maintainability(유지보수)
     어떤 특정 시스템을 업그레이드 시키기 위해 걸리는 시간과 비용
   • Availability
     특정 시간에 프로그램이 정상적으로 동작할 수 있는 확률
   • Safety(안정성)
     시스템이 고장나서 생기는 데미지가 높으냐 안높으냐(ex.에어백, 브레이크)
   • Security(보안)
2. Must be efficient
   • Energy efficient
   • Memory efficient(especially for systems on a chip)
   • Processor efficient
   • Weight, spac efficient
   • Cost efficient
3. Many ES must meet real-time constraints
   반응시간이 보장되어야 한다.
4. Real-Time Programming Problems
5. Safety Problems
   • Criticity : faults may be irreparable(lives, environment), or just very expensive
   • 인증제도가 있다.
     • Railways : IEC 62279
     • Automotive : ISO 26262
     • Medial Devices : IEC 62304
6. Centralized or Distributed Systems?
   • centralized systems는 distributed systems보다 단순하다. 하지만 distribution이 요구된다.
   • Distributed real-time programming is very hard.
7. Main Difficulties for the Design of Embedded Systems
   • Real-time parallel and distributed programming
   • control enineering(제어공학, 제어기술)
   • HW, application SW, and OS or middleware 간에 복잡한 의존관계
   • Certification authorities(인증체계)
   • Several degrees of dynamicity
     ex. OTA(Over The Air)
8. Industrial Practice
   • "Hand-craft" : use general purpose tools and languages(JAVA/C++...)
   • Domain Specific Languages : real-time features(multi-tasks, timers, synchro), specific device operation(sensor/actuator libraries)
     ex. AUTOSAR
   • Model-based designe : more radical, continuity between high level design and implementation