마이크로컴퓨터 (MCU) 는 부피가 작고 원가가 낮으며 성능이 안정되는 등 장점으로 산업제어, 스마트홈, 자동차전자 등 많은 분야에 널리 응용된다.단편기의 소프트웨어 구조는 그 소프트웨어 시스템의 전체 구조를 가리키는데 이것은 프로그램의 효율과 서비스 가능성에 직접적인 영향을 미친다.따라서 개발자는 적합한 단일 컴퓨터 소프트웨어 아키텍처를 이해하고 선택하는 것이 중요합니다.이 글은 개발자들이 더 잘 이해하고 응용할 수 있도록 돕기 위해 자주 사용하는 9가지 단편기 소프트웨어 구조를 상세히 소개할 것이다.

1. 반복 실행 아키텍처(Main Loop)

순환 실행 구조는 단편기 소프트웨어의 가장 기본적인 설계 모델이다.이 아키텍처에서 단일 컴퓨터는 하나의 주 루프를 실행하여 각 모듈에 처리 이벤트가 있는지 끊임없이 폴링합니다.이 아키텍처는 간단하고 직관적이며 간단한 데이터 수집 및 제어 시스템과 같은 덜 복잡한 응용 시나리오에 적용됩니다.그러나 기능이 증가함에 따라 주 루프의 폴링 코드는 점점 더 방대하고 복잡해져 유지 보수가 어려워집니다.

2. 브레이크 드라이브 아키텍처

중단 드라이버를 사용하면 외부 이벤트가 발생할 때 즉시 응답할 수 있습니다.이 아키텍처에서 단편기는 자원 활용도가 높고 응답 시간이 짧아 실시간 요구가 높은 장면에 적용된다.인터럽트 서비스 루틴(ISR)은 외부 이벤트를 처리하고 주 루프는 우선 순위가 낮은 작업을 수행합니다.그러나 너무 많은 중단은 시스템의 예측 가능성을 떨어뜨리고 시스템 설계의 복잡성을 증가시킬 수 있습니다.

3. 시간 트리거 아키텍처

시간 트리거 구조는 구조가 명확한 소프트웨어 모델로 엄격한 시간표에 따라 각 임무를 실행한다.이 아키텍처는 일반적으로 시간 스케줄을 관리하기 위해 실시간 운영 체제(RTOS)가 필요합니다.각 작업에는 시스템의 예측 가능성과 응답성을 보장하는 명확한 실행 시간과 주기가 있습니다.시간 요구 사항이 엄격한 실시간 제어 시스템에 적용됩니다.

4. 이벤트 구동 아키텍처

시간 트리거 아키텍처에 대응하는 것은 시간 대신 이벤트를 기반으로 작업을 스케줄링하는 이벤트 드라이브 아키텍처입니다.이러한 아키텍처에서 작업의 실행은 특정 이벤트의 발생에 의존하며, 이 모델은 시스템을 더욱 효율적으로 만들고, 필요할 때만 프로세서 자원을 차지하여 시스템의 에너지 소비량을 크게 낮춘다.

5. 상태기 기반 아키텍처

상태기는 이벤트 제어 시스템에 적합한 소프트웨어 모델로, 시스템의 동작을 일련의 상태와 이러한 상태 사이에서 전환하는 조건으로 구분한다.각 상태는 시스템의 특정 동작에 해당하며 시스템은 어느 순간에 한 상태만 있을 수 있습니다.이 아키텍처는 시스템 동작을 명확하고 쉽게 추적할 수 있도록 합니다.

6. 계층형 아키텍처

계층 구조는 소프트웨어를 서로 다른 차원으로 나누어 각 층마다 특정한 기능을 완성하고 상층부는 하층에서 제공하는 서비스를 호출하여 더욱 복잡한 기능을 실현한다.이러한 계층은 하드웨어 추상 계층, 구동 계층, 응용 계층과 같은 물리적 계층일 수 있습니다.또한 네트워크 프로토콜의 계층화와 같은 논리적일 수도 있습니다.이 아키텍처는 코드의 재사용 및 서비스 용이성을 향상시킵니다.

7. 구성 요소 아키텍처

구성 요소 아키텍처란 시스템을 재사용 가능한 구성 요소로 구분하여 각 구성 요소가 하나의 독립적인 기능을 수행하고 다른 구성 요소와 독립적으로 개발 및 테스트할 수 있도록 하는 것을 말한다.이러한 아키텍처의 장점은 모듈화 수준이 높고 관리와 교체가 용이하다는 것이며, 단점은 구성 요소 간의 상호 작용이 시스템 전체의 성능을 저하시킬 수 있다는 것이다.

8. 마이크로코어 아키텍처

마이크로커널 아키텍처는 시스템의 핵심 기능인 스레드 스케줄링, 메모리 관리 등을 하나의 작은 코어 마음속에 구분하고, 기타 서비스인 장치 구동, 파일 시스템 등은 독립된 모듈로 사용자 공간에서 실행한다.이러한 아키텍처의 장점은 유연성과 보안이 높고, 단점은 잦은 컨텍스트 전환이 필요하기 때문에 성능 오버헤드가 크다는 것입니다.

9. 모델-뷰-컨트롤러(MVC) 아키텍처

MVC 아키텍처는 원래 그래픽 사용자 인터페이스를 위해 설계되었지만 단일 컴퓨터 소프트웨어 설계에도 적용될 수 있습니다.VC 아키텍처에서 모델은 데이터와 논리를 관리하고 뷰는 디스플레이를 담당하며 컨트롤러는 입력을 처리합니다.이러한 분리는 프로그램의 논리를 더욱 명확하게 하고 디버깅과 유지보수에 편리하게 한다.

결론

적합한 단일 컴퓨터 소프트웨어 아키텍처를 선택하는 것은 프로젝트의 성공에 매우 중요합니다.개발자는 프로젝트의 실제 수요에 따라 시스템의 복잡도, 실시간성 요구, 자원 제한, 개발 주기 등 요소를 종합적으로 고려하여 가장 적합한 소프트웨어 구조를 선택해야 한다.부스트 테크놀로지는 전력 부품 분야를 깊이 파고들어 고객에게 IGBT, IPM 모듈, 단편기, 터치 칩 등 전력 부품을 제공하며 핵심 기술을 보유한 전자 부품 공급업체이자 솔루션 업체이다.