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Les systèmes embarqués sont des ordinateurs spécialisés conçus pour effectuer une tâche spécifique au sein d’un système plus vaste. Ce ne sont pas des ordinateurs à usage général comme les ordinateurs de bureau ou les ordinateurs portables ; leurs fonctionnalités sont étroitement liées à l'appareil dans lequel ils sont intégrés. Voici quelques exemples classés par domaine d'application :
Par candidature :
* Automobile : Unités de commande du moteur (ECU), systèmes de freinage antiblocage (ABS), airbags, systèmes d'infodivertissement, systèmes avancés d'aide à la conduite (ADAS). Ceux-ci contrôlent divers aspects du véhicule, depuis les performances du moteur jusqu’aux caractéristiques de sécurité.
* Aéronautique : Systèmes de contrôle de vol, systèmes de navigation, systèmes de communication, systèmes de contrôle environnemental. Ces systèmes nécessitent une fiabilité et une tolérance aux pannes élevées.
* Contrôle industriel : Contrôleurs logiques programmables (PLC), systèmes de contrôle de supervision et d'acquisition de données (SCADA), contrôleurs robotiques. Utilisé pour l'automatisation dans les usines, les centrales électriques et autres environnements industriels.
* Électronique grand public : Microcontrôleurs dans les machines à laver, les réfrigérateurs, les micro-ondes, les téléviseurs et autres appareils électroménagers. Ceux-ci contrôlent les fonctions de base et se connectent souvent aux réseaux.
* Appareils médicaux : Stimulateurs cardiaques, pompes à insuline, équipements d'imagerie, systèmes de surveillance des patients. Ceux-ci nécessitent une grande fiabilité et une conformité réglementaire souvent stricte.
* Télécommunications : Commutateurs réseau, routeurs, stations de base. Ceux-ci gèrent et acheminent le trafic de communication.
Par type de processeur (à titre indicatif, non exhaustif) :
* Microcontrôleurs (µC) : Il s'agit de petits ordinateurs de faible consommation, généralement basés sur un seul circuit intégré (CI) contenant un processeur, une mémoire et des périphériques. Ils sont répandus dans de nombreux systèmes embarqués en raison de leur faible coût et de leur faible consommation d'énergie. Les exemples incluent ceux basés sur les architectures ARM Cortex-M, AVR, PIC.
* Processeurs de signaux numériques (DSP) : Optimisé pour le traitement des signaux tels que les données audio, vidéo et des capteurs. Largement utilisé dans les applications nécessitant un traitement du signal en temps réel.
* Circuits intégrés spécifiques à une application (ASIC) : Puces conçues sur mesure pour une tâche très spécifique. Offrent des performances et une efficacité élevées mais sont coûteux à développer.
* Système sur puce (SoC) : Intégrez plusieurs composants tels que des processeurs, des GPU, des DSP et de la mémoire sur une seule puce. Commun dans les smartphones, tablettes et autres systèmes embarqués complexes.
* Field-Programmable Gate Arrays (FPGA) : Dispositifs logiques programmables pouvant être configurés pour effectuer diverses tâches. Offre de la flexibilité mais peut consommer plus d’énergie que les ASIC.
Il est important de noter que ces catégories se chevauchent souvent. Par exemple, un calculateur automobile moderne peut contenir plusieurs microcontrôleurs, un DSP et un SoC, travaillant tous ensemble pour contrôler différents aspects du véhicule. La nature « à usage spécial » réside dans la *fonction dédiée* au sein d'un système plus vaste, pas nécessairement d'un type spécifique de processeur.
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