Eingebettete Systeme (Embedded Systems)#

Ein eingebettetes System ist ein Computer, der fest in ein technisches Gerät integriert ist und dort eine spezifische Steuerungs-, Regelungs- oder Überwachungsaufgabe übernimmt — im Gegensatz zu einem PC ist es nicht für allgemeine Anwendungen gedacht. Zusammen mit Sensoren und Aktoren bildet es ein cyber-physisches System, das die physische Welt misst und aktiv beeinflusst.

Grundbestandteile#

flowchart TD
    subgraph ES["Eingebettetes System"]
        CPU["CPU / Mikrocontroller\n(Verarbeitung)"]
        MEM["Speicher\n(Programm & Daten)"]
        IO["I/O-Schnittstellen"]
    end
    Sensor["Sensorik\n(z.B. Temperatur, Druck)"] -->|Messwert| IO
    IO --> CPU
    CPU --> MEM
    CPU -->|Steuersignal| IO
    IO --> Aktor["Aktorik\n(z.B. Motor, Ventil)"]
    Aktor -->|wirkt auf| Umwelt["Physische Umgebung"]
    Umwelt -->|beeinflusst| Sensor

Bestandteil	Aufgabe
CPU / Mikrocontroller	Führt die Steuerlogik/Software aus
Speicher	Speichert Programm (meist Flash) und Laufzeitdaten (RAM)
Sensorik	Erfasst physikalische Größen (Temperatur, Licht, Bewegung, Druck …)
Aktorik	Setzt Steuersignale in physische Wirkung um (Motor, Relais, Anzeige …)
I/O-Schnittstellen	Verbinden CPU mit Sensorik/Aktorik und ggf. anderen Systemen (Bus, Netzwerk)

Mikrocontroller vs. Mikroprozessor#

Der zentrale Unterschied liegt darin, wie viel Peripherie bereits auf dem Chip integriert ist: