Mis on sinu telefonis manussüsteem?

Teie telefon võib näida ühe väikese arvutina, kuid selle sees töötavad paljud väiksemad süsteemid, mis täidavad kindlaid ülesandeid. Neid nimetatakse sageli manussüsteemideks ning need aitavad juhtida selliseid funktsioone nagu andurid, kaamerad, energiahaldus ja traadita side.

Te ei pruugi neid igapäevase kasutamise ajal märgata, kuid manussüsteemid on tänapäevase nutitelefoni toimimise oluline osa. Mis on manussüsteem täpsemalt ja mida see teie telefonis teeb?

Mis on manussüsteem?

Manussüsteem on riistvara ja tarkvara kombinatsioon, mis on loodud suurema seadme sees kindla funktsiooni täitmiseks. Erinevalt arvutist, millega saab käivitada mitmesuguseid programme, on manussüsteemil tavaliselt kitsam ülesanne.

Nutitelefonide puhul on eriti olulised kolm omadust:

• Spetsiaalne funktsioon — See on loodud konkreetse ülesande täitmiseks, näiteks aku laetuse jälgimiseks, anduri näitude lugemiseks või kaameraandmete töötlemiseks.
• Riistvara ja tarkvara koos — Füüsilised komponendid ja neid juhtiv tarkvara töötavad selle ülesande täitmiseks ühe süsteemina.
• Kiire ja töökindel toimimine — See on loodud oma ülesandele järjepidevalt reageerima, sageli ilma kasutaja otsese sekkumiseta.

See ei tähenda, et manussüsteem oleks alati eraldi kiip või väike arvuti, mida saab telefonis füüsiliselt tuvastada. Tänapäevased nutitelefonid ühendavad palju funktsioone väikesesse riistvarasse ning mõned spetsiaalsed süsteemid on ehitatud otse suuremate kiipide sisse. Oluline on see, et telefoni konkreetne osa on loodud kindla ülesande täitmiseks.

Kus kasutatakse telefonis manussüsteeme?

Manussüsteemid osalevad paljudes funktsioonides, mida te iga päev kasutate, kuigi suhtlete nendega harva otse. Nutitelefonis kasutatakse neid tavaliselt konkreetsete riistvarafunktsioonide haldamiseks või toetamiseks, mitte üldiste ülesannete jaoks, nagu veebisirvimine või rakenduse käivitamine.

Kaamerad ja pilditöötlus

Kui pildistate, toimub peale valguse jäädvustamise kaameranduriga veel mitu protsessi. Spetsiaalne riistvara ja tarkvara võivad aidata kaamerat juhtida, jäädvustatud pilti töödelda ning täita selliseid ülesandeid nagu automaatne teravustamine ja pildi täiustamine. Need spetsiaalsed süsteemid võimaldavad kaamerafunktsioonidel tõhusalt töötada, koormamata iga ülesandega telefoni põhiprotsessorit.

Andurid

Telefonis olevad andurid tuvastavad näiteks liikumist, asendit, valgust ja lähedust. Spetsiaalsed andurid ja väikese energiatarbega töötlus võivad seda teavet koguda ja tõlgendada, võimaldades telefonil reageerida, kui pöörate ekraani, liigutate seadet või toote selle kõne ajal näo lähedale. Need funktsioonid võivad töötada edasi, ilma et põhiprotsessor peaks iga andurinäitu ise töötlema.

Aku ja energiahaldus

Energiahaldus on manustatud süsteemide jaoks veel üks oluline valdkond. Telefon peab jälgima akut, laadimisprotsessi, temperatuuri ja energiavarustust, et seade töötaks ohutult ja tõhusalt. Spetsiaalne energiahaldusriistvara saab neid ülesandeid pidevalt täita, kui telefon töötab, laeb või on suures osas jõude.

Mobiilside ja traadita side

Telefonid kasutavad spetsiaalseid süsteeme ka mobiilsidevõrkude ja muude traadita tehnoloogiatega suhtlemiseks. Need süsteemid haldavad selliseid ülesandeid nagu raadiosignaalide saatmine ja vastuvõtmine ning sideandmete töötlemine. Kuna traadita sidega kaasnevad oma ajastus- ja tehnilised nõuded, käsitletakse seda spetsiaalse riistvara ja tarkvara abil, mitte nagu tavalist telefonis töötavat rakendust.

Sõrmejälg ja muud riistvaralised juhtseadised

Ka sõrmejäljeandurid, puutesisend ja muud riistvaralised juhtseadised sõltuvad spetsiaalsest töötlusest. Näiteks peab sõrmejäljesüsteem koguma andurilt teavet ja kindlaks tegema, kas see vastab registreeritud sõrmejäljele, enne kui telefon juurdepääsu lubab. Selliste täpselt piiritletud ülesannete töötlemine spetsiaalse riistvara ja manustatud tarkvara abil võib pakkuda tõhusamat ja kiiremini reageerivat kasutuskogemust.

Need näited näitavad koos, miks nutitelefon on midagi enamat kui üks operatsioonisüsteemi käitav protsessor. Telefoni peamise arvutusriistvara kõrval töötavad erinevad spetsialiseeritud süsteemid, millest igaüks tegeleb kindlate ülesannetega, aidates seadmel tervikuna toimida.

Kuidas manussüsteem nutitelefoni sees töötab?

Manussüsteem toimib, ühendades spetsiaalse riistvara kindla ülesande jaoks loodud tarkvaraga. Riistvara kogub teavet või juhib kindlat funktsiooni, tarkvara aga määrab, kuidas sellele reageerida. Seejärel saab süsteem saata teavet telefoni teistele osadele või neilt juhiseid vastu võtta. Nii saavad erinevad spetsialiseeritud süsteemid oma ülesannetega tegeleda, samal ajal kui telefoni põhiprotsessor keskendub operatsioonisüsteemi, rakenduste ja muude üldiste arvutusülesannete käitamisele.

Näiteks telefoni pööramisel tuvastavad liikumisandurid orientatsiooni muutuse ja edastavad selle teabe telefoni süsteemile. Spetsialiseeritud anduritöötlus saab seda teavet töödelda väga väikese energiakuluga ning põhisüsteem saab seejärel kasutada seda ekraani pööramiseks. Te ei pea seda protsessi käsitsi aktiveerima - eri osad suhtlevad taustal automaatselt.

Manussüsteemid vs. telefoni põhiprotsessor

On lihtne mõelda telefoni põhiprotsessorist kui seadme kõigi toimingute eest vastutavast osast. Tegelikult töötab see koos paljude spetsialiseeritud süsteemidega. Põhiprotsessor tegeleb üldiste arvutusülesannetega, samas kui manussüsteemid on loodud konkreetsemate funktsioonide täitmiseks.

Need kaks ei ole siiski konkurendid. Need töötavad koos, et telefon toimiks tõhusalt. Samuti ei ole tänapäevastes nutitelefonides iga manustatud funktsiooni jaoks alati eraldi füüsilist kiipi. Osa spetsiaalsest töötlusest on integreeritud telefoni suurematesse kiipidesse, sealhulgas peamisse SoC-sse. Teisisõnu saab manussüsteemi kõige paremini mõista selle järgi, milleks see on loodud, mitte lihtsalt selle järgi, kas see on eraldi riistvarakomponent.

Miks vajavad telefonid manussüsteeme?

Manussüsteemid võimaldavad telefonil täita paljusid spetsiaalseid ülesandeid, sõltumata sellest, et iga toimingu jaoks tuleks kasutada põhiprotsessorit. See võib muuta seadme igapäevakasutuses tõhusamaks, reageerivamaks ja töökindlamaks.

• Need võivad vähendada tarbetut energiatarbimist.
• Need võivad konkreetsetele ülesannetele kiiresti reageerida.
• Need võivad hoida olulised funktsioonid taustal töötavana.
• Need võivad vähendada põhiprotsessori töökoormust.
• Need võivad tagada spetsiaalse riistvara töökindla juhtimise.
• Need võivad aidata telefoni eri funktsioonidel iseseisvalt töötada.

Need eelised koos võimaldavad nutitelefonil korraga paljude asjadega tegeleda, jättes samal ajal peamise arvutusvõimsuse kättesaadavaks nõudlikumate ülesannete jaoks.

Kas vastupidavad telefonid kasutavad manussüsteeme teistmoodi?

Pilt: 8849 Tank 5 Pro vastupidav telefon

Vastupidavad telefonid kasutavad manussüsteeme paljudel samadel põhjustel nagu tavalised nutitelefonid, kuid neil võib olla ka rohkem spetsiaalset riistvara, mida juhtida. Sellised funktsioonid nagu termopildistamine, öönägemine, keskkonnaandurid ja suure võimsusega valgustid võivad tugineda spetsiaalsele töötlusele ja manustarkvarale, et koguda teavet, juhtida riistvara või töödelda andmeid. See võimaldab neil funktsioonidel töötada koos telefoni peamise arvutussüsteemiga, ilma et see peaks iga üksikasjaga iseseisvalt tegelema.

Sisseehitatud projektor töötab sarnasel viisil. Projektor ise on spetsiaalne riistvarasüsteem, mis peab vastu võtma pildiandmeid, juhtima projektsiooniriistvara ja haldama oma tööd. Selle protsessi osana võib see tugineda manussüsteemi kontrolleritele või spetsiaalsele töötlusele, samal ajal kui telefoni põhiprotsessor haldab projitseeritavaid rakendusi ja sisu. Seega ei kasuta vastupidavad telefonid tingimata täiesti teistsugust tüüpi manussüsteemi; neil võib lihtsalt olla rohkem spetsiaalseid funktsioone nende toetamiseks loodud riistvara jaoks.

Kokkuvõte

Manussüsteemid on tänapäevaste nutitelefonide varjatud, kuid oluline osa. Need tegelevad taustal paljude erifunktsioonidega, töötades koos telefoni põhiprotsessoriga, et kõik toimiks tõhusalt. See kehtib ka vastupidavate telefonide, näiteks 8849 seadmetes, kus eriomadused võivad vajada täiendavat riistvara ja spetsiaalset töötlust, et toetada selliseid funktsioone nagu termopildistamine, öönägemine ja projitseerimine.

KKK

Kas manussüsteemides kasutatakse C-d või C++-i?

Nii C-d kui ka C++-i kasutatakse manussüsteemides laialdaselt, kuid need ei ole ainsad kasutatavad programmeerimiskeeled. C on eriti levinud, sest see pakub madalatasemelist juhtimist ja töötab tõhusalt piiratud ressurssidega riistvaral. C++-i kasutatakse samuti laialdaselt, kui arendajad vajavad selliseid funktsioone nagu objektorienteeritud programmeerimine. Valik sõltub riistvarast, tarkvaranõuetest ja arenduskeskkonnast.

Kas manussüsteemid on IT-töö?

Manussüsteeme võib pidada laiema tehnoloogiatööstuse osaks, kuid manussüsteemide arendus on tavaliselt lähemal arvutiinseneeriale, elektriinseneeriale ja tarkvarainseneeriale kui traditsioonilisele IT-toele. Manussüsteemide insenerid võivad tegeleda riistvara, püsivara, programmeerimise, silumise ning füüsiliste komponentide ja tarkvara vahelise ühendusega.

Kumb on parem, kas VLSI või manussüsteemid?

Kumbki ei ole universaalselt parem, sest need keskenduvad eri valdkondadele. VLSI keskendub rohkem integraallülituste projekteerimisele ja arendamisele, samas kui manussüsteemid keskenduvad kindlaid funktsioone täitvate tarkvara- ja riistvarasüsteemide ehitamisele seadmetes. Parem valik sõltub sellest, kas sind huvitavad rohkem kiibidisain ja pooljuhttehnoloogia või programmeerimine ning riistvaraga suhtlevate süsteemide arendamine.