[스크랩] 임베디드 시스템.....2.

전기, 전자, 컴퓨터 기술들이 발달하면서 이들 기술을 이용한 다양한 기기들이 우리의 생활 곳곳으로 파고들기 시작하였다. PC를 제외하더라도 일상 생활에서 사용되고 있는 TV, 냉장고, 세탁기, 전자레인지 같은 가전제품뿐만 아니라 휴대폰, PDA, 그리고 사이버 아파트의 홈 관리 시스템, 홈 네트워크 게이트웨이 장치, 그밖의 교통 관리시스템, 주차 관리 시스템, 엘리베이터 시스템, 현금 지급기 ATM), 항공 관제 시스템, 우주선 제어 장치, 군사용 제어 장치 등 수없이 많은 기술들이 우리 생활과 밀접하게 관련되어 편안한 삶을 영위하는 데 도움을 주고 있다.

위에서 열거한 것들의 개발 환경을 생각해 보면 임베디드 시스템의 개념을 이해하는
데 상당히 도움이 될 것이다.

 

임베디드 시스템(embedded system)이란 미리 정해진 특정 기능을 수행하기 위해 컴퓨터의 하드웨어와 소프트웨어가 조합된 전자 제어 시스템을 말하며, 필요에 따라서는 일부 기계(mechanical parts)가 포함될 수도 있다.

즉, 우리 생활에서 쓰이는 각종 전자기기, 가전제품, 제어 장치는 단순히 회로로만 구성된 것이 아니라 마이크로프로세서가 내장되어 있고, 그 마이크로프로세서를 구동하여 특정한 기능을 수행하도록 프로그램이 내장되어 있는데, 이러한 시스템을 가리키는 것이다.

세탁기를 예로 들면 예전의 것은 세탁과 탈수 기능만 갖는 단순한 기기였지만, 요즘 나오는 세탁기는 옷감 종류부터 시작해서 세탁할 옷의 양, 물의 온도 등을 고려하여 세탁할 수 있도록 되어 있다. 이와 같이 이전의 시스템으로는 하기 힘든 것을 마이크로프로세서와 그에 따른 제어 프로그램이 내장된 임베디드 시스템이 수행하는 것이다.
우리는 일상 생활에서 많은 기계나 장비를 의식적이든, 무의식적이든 이용하거나 그 도움을 받아가면서 살아가고 있다. 이러한 기계나 장비 중에는 프로세서와 메모리를 포함하고 있어 메모리에 저장되어 있는 프로그램대로 실행되는 것들이 있는데, 이렇게 하나의 시스템에 포함되어 특정한 일을 하는 부분 시스템을 통칭하여 임베디드시스템이라 할 수 있다.

 

따라서 임베디드 시스템이란 프로세서들이 들어가서 동작하는 제어 시스템을 일컫는 것이 일반적이다. 보통 마이크로프로세서의 크기나 성능에관계없이 마이크로프로세서가 삽입된(embeded) 시스템을 총칭하긴 하지만, 일반적으로 32 bit 이하의 마이크로프로세서를 사용한 시스템으로 그 범위를 한정한다.

 

보통, 임베디드 시스템의 경우 전체 시스템 가격이나 소비 전력을 낮추기 위해 시스템에많은 제한을 가하는 특성이 있다. 그리고 범용 운영체제를 사용하기보다는 특화된 실시간 운영체제를 사용하거나 운영체제 없이 모니터 프로그램에 의해 로드되어 필요한기능만을 수행하는 단일 프로그램으로 소프트웨어가 구성된다.
일반적으로 임베디드 시스템은 대량으로 양산되는 가전제품류와 소량 제작되는 제어 보드군으로 크게 나눌 수 있다. 양산되는 시스템 프로그램은 제품 제작에 들어가기 전에 많은 테스트를 거치게 된다. 즉, 제품 출시 후에 문제가 발생하여 회수하는 일이 없도록 안정적인 동작에 중점을 둔다. 또한 많은 시스템이 복잡한 사용자 인터페이스보다는 간단하게 LED 몇 개와 액정 디스플레이로 상태를 표시한다. 이러한 것들은 주로 시스템이 컨트롤하는 것, 가령 통신 라인이나 제어 포트 등의 오동작시 처리 여부와 장시간 동작시 안정성을 보장하는 데 중점을 두고 개발한다.

임베디드 시스템에 대한 적절한 정의는 기술의 발전과 이를 응용한 제품의 등장과 이용에 따라 조금씩 변천되어 왔다. 

 

초기 임베디드 시스템에 대한 적절한 정의는“일반적으로 보다 큰 시스템의 일부로서 특별한 업무를 수행하기 위한 하드웨어와 소프트웨어를 포함하는 특정한 응용 시스템”으로 내릴 수 있다. 이러한 임베디드 시스템을 구현하기 위해서는 범용 프로세서나 특수 목적의 프로세서, 그리고 에이직ASIC) 등 많은 요소들이 사용되었다.

 

또한 임베디드 시스템은 일반적으로“반응적 시스템(reactive systems)”에 속하는데, 인간이나 시스템이 속한 환경과 끊임없이 서로 반응을 주고받는 시스템이다.
이에 반해 우리가 일반적으로 사용하는 개인용 컴퓨터, 워크스테이션, 기업체 등에서 사용하는 대형 컴퓨터는 하드웨어와 소프트웨어를 포함하는 시스템이지만, 특별히 정해진 용도로만 사용되는 것이 아니라 메모리에 적재되어 실행되는 프로그램에 따라 여러 가지 용도로 사용될 수 있다. 따라서 이러한 시스템은 범용이라 일컬어지며, 시스템 제작자로서는 이 시스템이 어떤 용도로 사용될지 알 수가 없다. 이러한 정의를 따르면, 우리의 일상 생활에서 사용되기 시작한 PDA(Personal Digital Assistance)는 범용 시스템으로 분류하는 것이 타당할 것이다.

 

위의 개인용 컴퓨터 등과 PDA의 다른 점이 있다면, 개인용 컴퓨터 등은 물론 그 한계가 있지만, 시스템의 용량을 사용자가 쉽게 조절할 수 있는 반면, PDA는 비록 가능은 하지만, 시스템 용량을 변경하기가 쉽지 않다는 점이다. 또한 개인용 컴퓨터 등은 다양한 입/출력 시스템, 사용자 인터페이스 시스템을 포함하고 있지만, PDA는 상당히 제한된 입/출력 시스템, 사용자 인터페이스 시스템을 포함하고 있으며, 사용되는 전원도 개인용 컴퓨터 등은 고정된 곳에서의 사용을 전제로 배터리(노트북 컴퓨터는 예외임)를 사용하지 않으나, PDA는 이동하며 사용할 수 있도록 충전이 가능한 배터리를 포함하고 있는 것이 일반적이다.

그리고개인용 컴퓨터 등은 그 크기 때문에 이동성에 크게 제약을 받는 반면, PDA는 쉽게 이동하면서 사용할 수 있도록 그 크기가 상당히 작다는 점일 것이다.

위와 같은 차이점 때문에 여러 가지 용도로 사용될 수 있음에도 불구하고, PDA는 일반적으로 임베디드 시스템으로 분류되고 있다. 이러한 변화를 수용하기 위해서는 임베디드 시스템에 대한 새로운 정의가 필요하다.

“일반적으로 보다 큰 시스템의 일부이거나 독립된 시스템으로서 특별한 업무를 수행하거나 사용자가 임의로 정한 업무를 수행하기 위한 하드웨어와 소프트웨어를 포함하는 특정한응용 시스템으로서 하드웨어와 소프트웨어의 구성 변경이 매우 어려운 시스템을 임베디드시스템이라 한다.”

 

출처 : 블로그 > 논문자료실 | 글쓴이 : 블루모닝 [원문보기]