Lập trình nhúng là gì?
Định nghĩa lập trình nhúng
Ví dụ về hệ thống nhúng
Thành phần cơ bản của lập trình nhúng
Đặc điểm của lập trình nhúng
Những kỹ năng để thành công cho lập trình viên nhúng
Lập trình nhúng Python hay C/C++
Lời kết
C/C++ đã lâu đã trở thành ngôn ngữ chủ đạo trong lập trình nhúng, chiếm tỷ lệ sử dụng hơn 95%. Trong khi đó, lập trình nhúng python đang phát triển nhanh chóng và có số lượng người dùng cao nhất. Bài viết này sẽ so sánh ưu và nhược điểm của lập trình nhúng Python và C/C++.
Lập trình nhúng là một thuật ngữ chỉ hệ thống được tích hợp trong một môi trường nhất định. Thuật ngữ này xuất hiện từ những năm 1960 và đã trở thành một ngành lớn trong lĩnh vực công nghệ thông tin, được áp dụng rộng rãi trong đời sống và sản xuất công nghiệp.
Hệ thống nhúng gồm cả phần cứng và phần mềm, chỉ thực hiện một số chức năng cụ thể và phải hoạt động theo thời gian thực. Có những hệ thống nhúng yêu cầu thời gian rất nhanh và chính xác như hệ thống phanh xe hơi hoặc điều khiển thiết bị, trong khi có những hệ thống chấp nhận độ trễ tương đối như điện thoại di động hoặc điều hòa nhiệt độ.
Mỗi chức năng của điện thoại di động như máy ảnh, nghe nhạc, wifi... đều là một hệ thống nhúng được tích hợp trong thiết bị đó. Khi đưa vào sản xuất, nhà sản xuất cần tối ưu hóa để giảm kích thước và tiết kiệm chi phí - đây là điểm khác biệt cơ bản của lập trình nhúng so với các phần mềm thông thường.
Lập trình nhúng bao gồm các thành phần cơ bản như ROM (chứa chương trình, dữ liệu hoặc dữ liệu hằng số), RAM (lưu trữ biến tạm thời và chương trình thực thi), MCU (bộ xử lý trung tâm) và một số thiết bị ngoại vi khác như ADC, I2C, UART.
Hệ thống nhúng là một hệ thống chuyên dụng với khả năng tự hành và thực hiện một nhiệm vụ cụ thể, được tích hợp vào một hệ thống lớn hơn. Hệ thống nhúng không hoạt động như một máy tính đa chức năng. Hệ thống nhúng thường yêu cầu hoạt động theo thời gian thực và đảm bảo hiệu suất và an toàn của ứng dụng. Hơn nữa, hệ thống nhúng thường được sản xuất với số lượng lớn, vì vậy cần tối ưu kích thước và chi phí.
Để trở thành một lập trình viên nhúng thành công, bạn cần có kiến thức và kỹ năng lập trình ứng dụng như C, C++, Python, Java. Bạn cũng cần khả năng đọc tài liệu tiếng Anh chuyên ngành kỹ thuật, đặc biệt là datasheet. Kiến thức về điện tử và hệ điều hành cũng là những yếu tố quan trọng.
Lập trình nhúng Python và C/C++ đều có ưu điểm riêng. C/C++ là ngôn ngữ lập trình chủ đạo trong lập trình nhúng với hiệu suất tối ưu. Tuy nhiên, Python đang trở thành ngôn ngữ phổ biến nhất trong lĩnh vực máy tính và được sử dụng rộng rãi trong cộng đồng sinh viên mới tốt nghiệp. Đối với lập trình nhúng, Python đang phát triển nhanh chóng và có số lượng người dùng cao nhất.
C/C++ được sử dụng rộng rãi trong lập trình nhúng vì tốc độ thực thi nhanh, giúp tối ưu mã nguồn. Tuy nhiên, Python có ưu điểm trong quá trình phát triển với khả năng dễ đọc, giảm lỗi và hỗ trợ làm việc nhóm. Python cũng có các thư viện mã nguồn mở và tài liệu phong phú, giúp lập trình viên sử dụng các hàm có sẵn trong mã nguồn của riêng mình.
Để lập trình nhúng Python nhưng vẫn đạt được tốc độ chạy cao, bạn có thể sử dụng trình biên dịch Just-In-Time. Tuy nhiên, giải pháp này chỉ nên được áp dụng khi hệ thống đủ dung lượng.
Tóm lại, việc lựa chọn lập trình nhúng Python hay C/C++ tùy thuộc vào yêu cầu cụ thể của dự án. Hy vọng bài viết này đã mang lại cho bạn đọc những kiến thức bổ ích về lập trình nhúng và so sánh giữa Python và C/C++.
