پنج حوزه، یک سیستم مهندسی

مهندسی الکترونیک پایه‌ای است که چهار فصل بعد روی آن ساخته می‌شوند. کار در این حوزه در سطح مدار انجام می‌شود: تعریف فنی، انتخاب و چیدمان اجزا، و ملاحظات تغذیه و رابط که تعیین می‌کنند سیستم اصلاً چه رفتاری می‌تواند داشته باشد.

بازبینی طراحی نیز بخشی از همین حوزه است. بسیاری از محدودیت‌هایی که بعداً به مسئله‌ی firmware یا ارتباط تبدیل می‌شوند، در این مرحله قابل دیدن و اصلاح‌اند.

سیستم نهفته، سخت‌افزار و نرم‌افزار را برای انجام یک هدف مشخص در کنار هم قرار می‌دهد. برخلاف یک نرم‌افزار عمومی، این سیستم روی یک پلتفرم مبتنی بر میکروکنترلر اجرا می‌شود و رفتار آن با منابع، جانبی‌ها و محدودیت‌های همان سخت‌افزار تعریف می‌شود.

به همین دلیل تصمیم‌های سخت‌افزاری و نرم‌افزاری در این حوزه جدا از هم گرفته نمی‌شوند؛ انتخاب یک رابط یا یک جانبی، مستقیماً شکل firmware و رفتار نهایی سیستم را تغییر می‌دهد.

Firmware لایه‌ای است که سخت‌افزار را به رفتار قابل استفاده تبدیل می‌کند: از دسترسی مستقیم به ثبات‌ها و جانبی‌ها تا منطق وضعیت و کنترلی که تصمیم می‌گیرد سیستم در هر لحظه چه کاری انجام دهد.

این لایه یک بخش جدا نیست؛ معماری آن از محدودیت‌های سخت‌افزار پیروی می‌کند و در عین حال تعیین می‌کند سیستم چگونه داده را منتقل کند و با بیرون ارتباط بگیرد.

اتوماسیون صنعتی، سیستم را به یک فرایند در حال اجرا وصل می‌کند. تفاوت اصلی آن با یک زنجیره‌ی خطی این است که نتیجه‌ی هر اقدام دوباره سنجیده می‌شود و به ورودی تصمیم بعدی تبدیل می‌گردد.

در این فضا، رابط‌ها و نقاط تعامل به اندازه‌ی خود منطق کنترل اهمیت دارند: اپراتور باید بتواند وضعیت را بخواند و سیستم باید در محیط واقعی و در کنار تجهیزات موجود یکپارچه شود.