Embedded system
একটি এমবেডেড সিস্টেম হল একটি কম্পিউটার সিস্টেম-একটি কম্পিউটার প্রসেসর, কম্পিউটার মেমরি এবং ইনপুট/আউটপুট পেরিফেরাল ডিভাইসের সংমিশ্রণ-যার একটি বৃহত্তর যান্ত্রিক বা বৈদ্যুতিন সিস্টেমের মধ্যে একটি নিবেদিত ফাংশন রয়েছে। এটি প্রায়শই বৈদ্যুতিক বা বৈদ্যুতিন হার্ডওয়্যার এবং যান্ত্রিক অংশ সহ একটি সম্পূর্ণ যন্ত্রের অংশ হিসাবে এম্বেড করা হয়। যেহেতু একটি এমবেডেড সিস্টেম সাধারণত মেশিনের শারীরিক ক্রিয়াকলাপ নিয়ন্ত্রণ করে যার মধ্যে এটি এমবেডেড থাকে, এর প্রায়শই রিয়েল-টাইম কম্পিউটিং সীমাবদ্ধতা থাকে। এমবেডেড সিস্টেমগুলি সাধারণ ব্যবহারে অনেক ডিভাইস নিয়ন্ত্রণ করে। এটি অনুমান করা হয়েছিল যে নির্মিত সমস্ত মাইক্রোপ্রসেসরের আটানব্বই শতাংশ এমবেডেড সিস্টেমে ব্যবহৃত হয়েছিল। আধুনিক এমবেডেড সিস্টেমগুলি প্রায়শই মাইক্রোকন্ট্রোলারগুলির উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়। সমন্বিত মেমরি এবং পেরিফেরাল ইন্টারফেস সহ মাইক্রোপ্রসেসর), তবে সাধারণ মাইক্রোপ্রসেসরগুলি (মেমরি এবং পেরিফেরাল ইন্টারফেস সার্কিটের জন্য বাহ্যিক চিপ ব্যবহার করে) সাধারণ, বিশেষত আরও জটিল সিস্টেমে। উভয় ক্ষেত্রেই, ব্যবহৃত প্রসেসর (গুলি) সাধারণ উদ্দেশ্য থেকে শুরু করে একটি নির্দিষ্ট শ্রেণীর গণনায় বিশেষায়িত বা এমনকি হাতে থাকা অ্যাপ্লিকেশনের জন্য কাস্টম ডিজাইন করা হতে পারে। ডেডিকেটেড প্রসেসরের একটি সাধারণ স্ট্যান্ডার্ড ক্লাস হল ডিজিটাল সিগন্যাল প্রসেসর (ডিএসপি)। যেহেতু এমবেডেড সিস্টেমটি নির্দিষ্ট কাজের জন্য নিবেদিত, তাই ডিজাইন ইঞ্জিনিয়াররা পণ্যের আকার এবং খরচ কমাতে এবং এর নির্ভরযোগ্যতা এবং কর্মক্ষমতা বাড়াতে এটিকে অনুকূল করতে পারেন। কিছু এমবেডেড সিস্টেম ব্যাপকভাবে উৎপাদিত হয়, যা স্কেলের অর্থনীতি থেকে উপকৃত হয়। এমবেডেড সিস্টেমগুলি পোর্টেবল ব্যক্তিগত ডিভাইস যেমন ডিজিটাল ঘড়ি এবং এমপি 3 প্লেয়ার থেকে শুরু করে বাড়ির সরঞ্জাম, শিল্প সমাবেশ লাইন, রোবট, পরিবহন যানবাহন, ট্র্যাফিক লাইট কন্ট্রোলার এবং মেডিকেল ইমেজিং সিস্টেমের মতো বড় মেশিন পর্যন্ত আকারে রয়েছে। প্রায়শই এগুলি বিমানের এভিওনিক্স এবং মহাকাশযানের অ্যাস্ট্রিওনিক্সের মতো অন্যান্য যন্ত্রের সাবসিস্টেম গঠন করে। কারখানা, পাইপলাইন এবং বৈদ্যুতিক গ্রিডের মতো বড় স্থাপনাগুলি একসঙ্গে একাধিক সংযুক্ত ব্যবস্থার উপর নির্ভর করে। সফ্টওয়্যার কাস্টমাইজেশনের মাধ্যমে সাধারণীকরণ, এমবেডেড সিস্টেম যেমন প্রোগ্রামেবল লজিক কন্ট্রোলারগুলি প্রায়শই তাদের কার্যকরী ইউনিটগুলি নিয়ে গঠিত। এমবেডেড সিস্টেমগুলি একটি একক মাইক্রোকন্ট্রোলার চিপ সহ কম জটিলতা থেকে শুরু করে একাধিক ইউনিট, পেরিফেরাল এবং নেটওয়ার্ক সহ খুব বেশি, যা সরঞ্জামের র্যাকগুলিতে বা দীর্ঘ দূরত্বের যোগাযোগ লাইনের মাধ্যমে সংযুক্ত বড় ভৌগলিক অঞ্চল জুড়ে থাকতে পারে। ইতিহাস পটভূমি মাইক্রোপ্রসেসর এবং মাইক্রোকন্ট্রোলারের উৎপত্তি এম. ও. এস ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট থেকে পাওয়া যায়, যা এম. ও. এস. এফ. ই. টি (মেটাল-অক্সাইড-সেমিকন্ডাক্টর ফিল্ড-এফেক্ট ট্রানজিস্টর) থেকে তৈরি একটি ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট চিপ এবং 1960-এর দশকের গোড়ার দিকে এটি তৈরি করা হয়েছিল। 1964 সালের মধ্যে, এম. ও. এস চিপগুলি বাইপোলার চিপগুলির তুলনায় উচ্চ ট্রানজিস্টর ঘনত্ব এবং কম উৎপাদন ব্যয়ে পৌঁছেছিল। এম. ও. এস চিপগুলি মুরের আইন দ্বারা পূর্বাভাসকৃত হারে জটিলতায় আরও বৃদ্ধি পায়, যার ফলে 1960-এর দশকের শেষের দিকে একক এম. ও. এস চিপে শত শত ট্রানজিস্টরের সাথে বড় আকারের সংহতকরণ (এল. এস. আই) ঘটে। কম্পিউটিংয়ে এম. ও. এস এল. এস. আই চিপের প্রয়োগ প্রথম মাইক্রোপ্রসেসরের ভিত্তি ছিল, কারণ প্রকৌশলীরা স্বীকার করতে শুরু করেছিলেন যে একটি সম্পূর্ণ কম্পিউটার প্রসেসর সিস্টেম বেশ কয়েকটি এম. ও. এস এল. এস. আই চিপে থাকতে পারে। প্রথম মাল্টি-চিপ মাইক্রোপ্রসেসর, 1969 সালে ফোর-ফেজ সিস্টেম এএল1 এবং 1970 সালে গ্যারেট এয়ারসার্চ এম. পি. 944 একাধিক এম. ও. এস এল. এস. আই চিপ দিয়ে তৈরি করা হয়েছিল। প্রথম একক-চিপ মাইক্রোপ্রসেসর ছিল ইন্টেল 4004, যা 1971 সালে মুক্তি পায়। ইন্টেল ইঞ্জিনিয়ার মার্সিয়ান হফ এবং স্ট্যান মাজোর এবং বুসিকম ইঞ্জিনিয়ার মাসাতোশি শিমা সহ তার সিলিকন-গেট এমওএস প্রযুক্তি ব্যবহার করে এটি তৈরি করেছিলেন ফেডেরিকো ফ্যাগিন। প্রথম স্বীকৃত আধুনিক এমবেডেড সিস্টেমগুলির মধ্যে একটি ছিল অ্যাপোলো গাইডেন্স কম্পিউটার, যা সিএ-তে বিকশিত হয়েছিল। 1965 সালে এম. আই. টি ইন্সট্রুমেন্টেশন ল্যাবরেটরিতে চার্লস স্টার্ক ড্রেপার। প্রকল্পের শুরুতে, অ্যাপোলো গাইডেন্স কম্পিউটারকে অ্যাপোলো প্রকল্পের সবচেয়ে ঝুঁকিপূর্ণ আইটেম হিসাবে বিবেচনা করা হয়েছিল কারণ এটি কম্পিউটারের আকার এবং ওজন কমাতে তখনকার সদ্য বিকশিত মনোলিথিক ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটগুলিকে নিযুক্ত করেছিল। 1961 সালে মুক্তিপ্রাপ্ত মিনিটম্যান ক্ষেপণাস্ত্রের জন্য অটোনেটিক্স ডি-17 গাইডেন্স কম্পিউটার ছিল একটি প্রাথমিক ভর-উত্পাদিত এমবেডেড সিস্টেম। 1966 সালে যখন মিনিটম্যান 2-এর উৎপাদন শুরু হয়, তখন ডি-17-কে একটি নতুন কম্পিউটার দিয়ে প্রতিস্থাপন করা হয় যা ইন্টিগ্রেটেড সার্কিটের প্রথম উচ্চ-ভলিউম ব্যবহারের প্রতিনিধিত্ব করে। 1960-এর দশকে এই প্রাথমিক প্রয়োগগুলির পর থেকে, এমবেডেড সিস্টেমগুলির দাম কমেছে এবং প্রক্রিয়াকরণ ক্ষমতা ও কার্যকারিতার ক্ষেত্রে নাটকীয় বৃদ্ধি ঘটেছে। একটি প্রাথমিক মাইক্রোপ্রসেসর, ইন্টেল 4004 (1971 সালে প্রকাশিত), ক্যালকুলেটর এবং অন্যান্য ছোট সিস্টেমের জন্য ডিজাইন করা হয়েছিল তবে এখনও বাহ্যিক মেমরি এবং সমর্থন চিপগুলির প্রয়োজন ছিল। 1980-এর দশকের গোড়ার দিকে, মেমরি, ইনপুট এবং আউটপুট সিস্টেমের উপাদানগুলি মাইক্রোকন্ট্রোলার গঠনকারী প্রসেসরের মতো একই চিপে সংহত করা হয়েছিল। মাইক্রোকন্ট্রোলাররা এমন অ্যাপ্লিকেশন খুঁজে পায় যেখানে একটি সাধারণ-উদ্দেশ্যমূলক কম্পিউটার খুব ব্যয়বহুল হবে। মাইক্রোপ্রসেসর এবং মাইক্রোকন্ট্রোলারগুলির দাম কমে যাওয়ার সাথে সাথে এমবেডেড সিস্টেমগুলির প্রচলন বৃদ্ধি পায়। একটি তুলনামূলকভাবে কম খরচের মাইক্রোকন্ট্রোলারকে বহু সংখ্যক পৃথক উপাদানের মতো একই ভূমিকা পালন করার জন্য প্রোগ্রাম করা যেতে পারে। মাইক্রোকন্ট্রোলারগুলির ক্ষেত্রে, এমনকি ভোক্তা পণ্যগুলিতেও, ব্যয়বহুল নোব-ভিত্তিক এনালগ উপাদান যেমন পোটেনশিওমিটার এবং আপ/ডাউন বোতাম সহ পরিবর্তনশীল ক্যাপাসিটার বা মাইক্রোপ্রসেসর দ্বারা পড়া নোবগুলি প্রতিস্থাপন করা সম্ভব হয়ে ওঠে। যদিও এই প্রসঙ্গে একটি এমবেডেড সিস্টেম সাধারণত একটি ঐতিহ্যবাহী সমাধানের চেয়ে বেশি জটিল, তবে বেশিরভাগ জটিলতা মাইক্রোকন্ট্রোলারের মধ্যেই থাকে। খুব কম অতিরিক্ত উপাদানের প্রয়োজন হতে পারে এবং বেশিরভাগ নকশার প্রচেষ্টা সফ্টওয়্যারে হয়। এমবেডেড প্রসেসর ব্যবহার না করে একটি নতুন সার্কিটের নকশা এবং নির্মাণের তুলনায় সফ্টওয়্যার প্রোটোটাইপ এবং পরীক্ষা দ্রুত হতে পারে। এমবেডেড সিস্টেমগুলি সাধারণত ভোক্তা, শিল্প, মোটরগাড়ি, গৃহ সরঞ্জাম, চিকিৎসা, টেলিযোগাযোগ, বাণিজ্যিক, মহাকাশ এবং সামরিক প্রয়োগগুলিতে পাওয়া যায়। টেলিযোগাযোগ ব্যবস্থা নেটওয়ার্কের জন্য টেলিফোন সুইচ থেকে শুরু করে শেষ ব্যবহারকারীর সেল ফোন পর্যন্ত অসংখ্য এমবেডেড সিস্টেম নিয়োগ করে। কম্পিউটার নেটওয়ার্কিং ডেটা রুট করার জন্য ডেডিকেটেড রাউটার এবং নেটওয়ার্ক ব্রিজ ব্যবহার করে। ভোক্তা ইলেকট্রনিক্সের মধ্যে রয়েছে এমপি3 প্লেয়ার, টেলিভিশন সেট, মোবাইল ফোন, ভিডিও গেম কনসোল, ডিজিটাল ক্যামেরা, জিপিএস রিসিভার এবং প্রিন্টার। মাইক্রোওয়েভ ওভেন, ওয়াশিং মেশিন এবং ডিশওয়াশারের মতো গৃহস্থালীর সরঞ্জামগুলিতে নমনীয়তা, দক্ষতা এবং বৈশিষ্ট্যগুলি সরবরাহ করার জন্য এমবেডেড সিস্টেম অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। উন্নত হিটিং, ভেন্টিলেশন এবং এয়ার কন্ডিশনার (এইচভিএসি) সিস্টেমগুলি আরও সঠিকভাবে এবং দক্ষতার সাথে তাপমাত্রা নিয়ন্ত্রণ করতে নেটওয়ার্কযুক্ত থার্মোস্ট্যাট ব্যবহার করে যা দিন এবং মরসুমের সময় পরিবর্তন করতে পারে। হোম অটোমেশন ওয়্যার্ড-এবং ওয়্যারলেস-নেটওয়ার্কিং ব্যবহার করে যা আলো, জলবায়ু, সুরক্ষা, অডিও/ভিজ্যুয়াল, নজরদারি ইত্যাদি নিয়ন্ত্রণ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, যার সবগুলিই সংবেদন এবং নিয়ন্ত্রণের জন্য এমবেডেড ডিভাইস ব্যবহার করে। ফ্লাইট থেকে অটোমোবাইল পর্যন্ত পরিবহন ব্যবস্থা ক্রমবর্ধমানভাবে এম্বেডেড সিস্টেম ব্যবহার করে। নতুন বিমানগুলিতে ইনার্শিয়াল গাইডেন্স সিস্টেম এবং জিপিএস রিসিভারের মতো উন্নত এভিওনিক্স রয়েছে যার সুরক্ষার প্রয়োজনীয়তাও যথেষ্ট। মহাকাশযান গতিপথ সংশোধনের জন্য জ্যোতির্বিদ্যা ব্যবস্থার উপর নির্ভর করে। বিভিন্ন বৈদ্যুতিক মোটর-ব্রাশহীন ডিসি মোটর, ইন্ডাকশন মোটর এবং ডিসি মোটর-বৈদ্যুতিন মোটর নিয়ন্ত্রক ব্যবহার করে। অটোমোবাইল, বৈদ্যুতিক যানবাহন এবং হাইব্রিড যানবাহনগুলি দক্ষতা সর্বাধিক করতে এবং দূষণ কমাতে ক্রমবর্ধমানভাবে এমবেডেড সিস্টেম ব্যবহার করে। এমবেডেড সিস্টেম ব্যবহার করে অন্যান্য স্বয়ংচালিত নিরাপত্তা ব্যবস্থার মধ্যে রয়েছে অ্যান্টি-লক ব্রেকিং সিস্টেম (এবিএস), বৈদ্যুতিন স্থিতিশীলতা নিয়ন্ত্রণ (ইএসসি/ইএসপি), ট্র্যাকশন নিয়ন্ত্রণ (টিসিএস) এবং স্বয়ংক্রিয় চার চাকা ড্রাইভ। চিকিৎসা সরঞ্জামগুলি পর্যবেক্ষণের জন্য এমবেডেড সিস্টেম এবং বিভিন্ন মেডিকেল ইমেজিং (পজিট্রন ইমিশন টমোগ্রাফি (পিইটি), একক-ফোটন ইমিশন কম্পিউটড টমোগ্রাফি (এসপিইসিটি), কম্পিউটড টমোগ্রাফি (সিটি) এবং অ-আক্রমণাত্মক অভ্যন্তরীণ পরিদর্শনের জন্য চৌম্বকীয় অনুরণন ইমেজিং (এমআরআই) ব্যবহার করে। চিকিৎসা সরঞ্জামের মধ্যে এম্বেড করা সিস্টেমগুলি প্রায়শই শিল্প কম্পিউটার দ্বারা চালিত হয়। অন্তর্নির্মিত সিস্টেমগুলি মহাকাশ এবং প্রতিরক্ষা শিল্পে নিরাপত্তা-সমালোচনামূলক সিস্টেমের জন্য ব্যবহৃত হয়। আইওটি পর্যবেক্ষণ এবং নিয়ন্ত্রণের উদ্দেশ্যে অন-চিপ 3জি সেলুলার বা অন্যান্য পদ্ধতির মাধ্যমে তারযুক্ত বা বেতার নেটওয়ার্কের সাথে সংযুক্ত না হলে, এই সিস্টেমগুলি হ্যাকিং থেকে বিচ্ছিন্ন করা যেতে পারে এবং এইভাবে আরও সুরক্ষিত হতে পারে। অগ্নিনিরাপত্তার জন্য, সিস্টেমগুলি উচ্চ তাপমাত্রা পরিচালনা করার এবং কাজ চালিয়ে যাওয়ার বৃহত্তর ক্ষমতা রাখার জন্য ডিজাইন করা যেতে পারে। সুরক্ষার ক্ষেত্রে, এমবেডেড সিস্টেমগুলি স্বয়ংসম্পূর্ণ হতে পারে এবং কাট বৈদ্যুতিক এবং যোগাযোগ ব্যবস্থা মোকাবেলা করতে সক্ষম হতে পারে। মটেজ নামক ক্ষুদ্রতর বেতার যন্ত্রগুলি হল নেটওয়ার্কযুক্ত বেতার সেন্সর। ওয়্যারলেস সেন্সর নেটওয়ার্কিং উন্নত ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (আই. সি) নকশা দ্বারা সম্পূর্ণ ওয়্যারলেস সাবসিস্টেমগুলিকে পরিশীলিত সেন্সরগুলিতে যুক্ত করার জন্য ক্ষুদ্রতরকরণ ব্যবহার করে, যা মানুষ এবং সংস্থাগুলিকে ভৌত বিশ্বের অগণিত জিনিস পরিমাপ করতে এবং পর্যবেক্ষণ ও নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থার মাধ্যমে এই তথ্যের উপর কাজ করতে সক্ষম করে। এই গতিপথগুলি সম্পূর্ণরূপে স্বয়ংসম্পূর্ণ এবং ব্যাটারিগুলি পরিবর্তন বা চার্জ করার আগে সাধারণত বছরের পর বছর ধরে ব্যাটারি উৎস থেকে চলে যায়। বৈশিষ্ট্য এম্বেডেড সিস্টেমগুলি একটি নির্দিষ্ট কাজ সম্পাদনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, একাধিক কাজের জন্য ডিজাইন করা সাধারণ-উদ্দেশ্য কম্পিউটারের বিপরীতে। কিছুতে রিয়েল-টাইম পারফরম্যান্সের সীমাবদ্ধতা রয়েছে যা নিরাপত্তা এবং ব্যবহারযোগ্যতার মতো কারণে অবশ্যই পূরণ করতে হবে; অন্যদের কম বা কোনও পারফরম্যান্সের প্রয়োজনীয়তা থাকতে পারে না, যা খরচ কমাতে সিস্টেম হার্ডওয়্যারকে সহজতর করার অনুমতি দেয়। এমবেডেড সিস্টেমগুলি সবসময় স্বতন্ত্র ডিভাইস নয়। অনেক এমবেডেড সিস্টেম একটি বৃহত্তর ডিভাইসের মধ্যে একটি ছোট অংশ যা আরও সাধারণ উদ্দেশ্যে কাজ করে। উদাহরণস্বরূপ, গিবসন রোবট গিটারে স্ট্রিং সুর করার জন্য একটি এমবেডেড সিস্টেম রয়েছে, তবে রোবট গিটারের সামগ্রিক উদ্দেশ্য হল সঙ্গীত বাজানো। একইভাবে, একটি অটোমোবাইলের একটি এমবেডেড সিস্টেম গাড়ির একটি সাবসিস্টেম হিসাবে একটি নির্দিষ্ট ফাংশন প্রদান করে। এমবেডেড সিস্টেমের জন্য লিখিত প্রোগ্রাম নির্দেশাবলী ফার্মওয়্যার হিসাবে উল্লেখ করা হয়, এবং শুধুমাত্র পঠনযোগ্য মেমরি বা ফ্ল্যাশ মেমরি চিপগুলিতে সংরক্ষণ করা হয়। এগুলি সীমিত কম্পিউটার হার্ডওয়্যার সংস্থানগুলির সাথে চলেঃ সামান্য মেমরি, ছোট বা অস্তিত্বহীন কীবোর্ড বা স্ক্রিন। ইউজার ইন্টারফেস এমবেডেড সিস্টেমগুলি কোনও ইউজার ইন্টারফেস থেকে শুরু করে, একটি কাজের জন্য নিবেদিত সিস্টেমে, জটিল গ্রাফিকাল ইউজার ইন্টারফেস যা আধুনিক কম্পিউটার ডেস্কটপ অপারেটিং সিস্টেমের অনুরূপ। সহজ এমবেডেড ডিভাইসগুলি একটি সহজ মেনু সিস্টেম সহ বোতাম, হালকা-নির্গমনকারী ডায়োড (এলইডি), গ্রাফিক বা চরিত্রের তরল-স্ফটিক প্রদর্শন (এলসিডি) ব্যবহার করে। টাচ সেন্সিং বা স্ক্রিন-এজ সফট কী সহ একটি গ্রাফিকাল স্ক্রিন ব্যবহার করে এমন আরও পরিশীলিত ডিভাইসগুলি ব্যবহৃত স্থান হ্রাস করার সময় নমনীয়তা প্রদান করেঃ বোতামগুলির অর্থ স্ক্রিনের সাথে পরিবর্তিত হতে পারে এবং নির্বাচনের সাথে যা পছন্দসই তা নির্দেশ করার প্রাকৃতিক আচরণ জড়িত। কিছু সিস্টেম একটি সিরিয়ালের সাহায্যে দূরবর্তী ব্যবহারকারী ইন্টারফেস প্রদান করে (যেমন। আরএস-232) বা নেটওয়ার্ক (যেমন। ইথারনেট) সংযোগ। এই পদ্ধতিটি এমবেডেড সিস্টেমের সক্ষমতা প্রসারিত করে, একটি ডিসপ্লের খরচ এড়ায়, বোর্ড সাপোর্ট প্যাকেজকে (বিএসপি) সহজতর করে এবং ডিজাইনারদের পিসিতে একটি সমৃদ্ধ ইউজার ইন্টারফেস তৈরি করার অনুমতি দেয়। এর একটি ভাল উদাহরণ হল একটি এমবেডেড ডিভাইসে চলমান একটি এমবেডেড এইচটিটিপি সার্ভারের সংমিশ্রণ (যেমন একটি আইপি ক্যামেরা বা একটি নেটওয়ার্ক রাউটার)। ইউজার ইন্টারফেসটি ডিভাইসের সাথে সংযুক্ত একটি পিসিতে একটি ওয়েব ব্রাউজারে প্রদর্শিত হয়। এমবেডেড সিস্টেমে প্রসেসর সাধারণ-উদ্দেশ্যের সমকক্ষগুলির তুলনায় সাধারণ এমবেডেড কম্পিউটারের বৈশিষ্ট্যগুলির উদাহরণ হল কম বিদ্যুৎ খরচ, ছোট আকার, রুক্ষ অপারেটিং রেঞ্জ এবং প্রতি ইউনিটে কম খরচ। এটি সীমিত প্রক্রিয়াকরণ সম্পদের ব্যয়ে আসে। এমবেডেড সিস্টেম ব্যবহারের জন্য অসংখ্য মাইক্রোকন্ট্রোলার তৈরি করা হয়েছে। সাধারণ-উদ্দেশ্যমূলক মাইক্রোপ্রসেসরগুলি এমবেডেড সিস্টেমেও ব্যবহৃত হয়, তবে সাধারণত মাইক্রোকন্ট্রোলারগুলির তুলনায় আরও বেশি সমর্থন সার্কিটির প্রয়োজন হয়। রেডিমেড কম্পিউটার বোর্ড পিসি/104 এবং পিসি/104 + ছোট, কম ভলিউম এমবেডেড এবং রুগাইজড সিস্টেমের জন্য রেডিমেড কম্পিউটার বোর্ডগুলির জন্য মানগুলির উদাহরণ। এগুলি বেশিরভাগই x86-ভিত্তিক এবং একটি স্ট্যান্ডার্ড পিসির তুলনায় প্রায়শই শারীরিকভাবে ছোট, যদিও বেশিরভাগ সহজ (8/16-বিট) এম্বেডেড সিস্টেমের তুলনায় এখনও বেশ বড়। তারা ডস, ফ্রিবিএসডি, লিনাক্স, নেটবিএসডি বা একটি এমবেডেড রিয়েল-টাইম অপারেটিং সিস্টেম (আরটিওএস) যেমন মাইক্রোসি/ওএস-2, কিউএনএক্স বা ভিএক্সওয়ার্কস ব্যবহার করতে পারে। কিছু অ্যাপ্লিকেশনে, যেখানে ছোট আকার বা শক্তি দক্ষতা প্রাথমিক উদ্বেগের বিষয় নয়, সেখানে ব্যবহৃত উপাদানগুলি সাধারণ-উদ্দেশ্য x86 ব্যক্তিগত কম্পিউটারে ব্যবহৃত উপাদানগুলির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হতে পারে। ভিআইএ ইপিআইএ পরিসরের মতো বোর্ডগুলি পিসি-সামঞ্জস্যপূর্ণ কিন্তু অত্যন্ত সমন্বিত, শারীরিকভাবে ছোট বা অন্যান্য বৈশিষ্ট্যগুলি এমবেডেড ইঞ্জিনিয়ারদের কাছে আকর্ষণীয় করে এই ব্যবধানটি পূরণ করতে সহায়তা করে। এই পদ্ধতির সুবিধা হল যে সাধারণ সফ্টওয়্যার বিকাশের জন্য ব্যবহৃত একই সফ্টওয়্যার বিকাশ সরঞ্জামগুলির সাথে কম দামের পণ্য উপাদানগুলি ব্যবহার করা যেতে পারে। এইভাবে নির্মিত সিস্টেমগুলি এখনও এমবেডেড হিসাবে বিবেচিত হয় কারণ এগুলি বৃহত্তর ডিভাইসে সংহত করা হয় এবং একটি একক ভূমিকা পালন করে। এই পদ্ধতি গ্রহণ করতে পারে এমন যন্ত্রগুলির উদাহরণ হল স্বয়ংক্রিয় টেলার মেশিন (এ. টি. এম) এবং আর্কেড মেশিন, যা অ্যাপ্লিকেশনের জন্য নির্দিষ্ট কোড ধারণ করে। তবে, বেশিরভাগ তৈরি এম্বেডেড সিস্টেম বোর্ডগুলি পিসি-কেন্দ্রিক নয় এবং আইএসএ বা পিসিআই বাস ব্যবহার করে না। যখন একটি সিস্টেম-অন-এ-চিপ প্রসেসর জড়িত থাকে, তখন পৃথক উপাদানগুলিকে সংযুক্ত করার জন্য একটি প্রমিত বাস থাকার খুব কম সুবিধা হতে পারে এবং হার্ডওয়্যার এবং সফ্টওয়্যার সরঞ্জাম উভয়ের পরিবেশই খুব আলাদা হতে পারে। একটি সাধারণ নকশা শৈলী একটি ছোট সিস্টেম মডিউল ব্যবহার করে, সম্ভবত একটি ব্যবসায়িক কার্ডের আকার, উচ্চ ঘনত্বের বিজিএ চিপ ধারণ করে যেমন একটি এআরএম-ভিত্তিক সিস্টেম-অন-এ-চিপ প্রসেসর এবং পেরিফেরালগুলি, সংরক্ষণের জন্য বাহ্যিক ফ্ল্যাশ মেমরি এবং রানটাইম মেমরির জন্য ডিআরএএম। মডিউল বিক্রেতা সাধারণত বুট সফ্টওয়্যার সরবরাহ করবে এবং নিশ্চিত করবে যে সাধারণত লিনাক্স এবং কিছু রিয়েল-টাইম পছন্দ সহ অপারেটিং সিস্টেমের একটি নির্বাচন রয়েছে। এই মডিউলগুলি তাদের বিশেষ পরীক্ষার সমস্যাগুলির সাথে পরিচিত সংস্থাগুলি দ্বারা উচ্চ পরিমাণে তৈরি করা যেতে পারে এবং অ্যাপ্লিকেশন-নির্দিষ্ট বাহ্যিক পেরিফেরালগুলির সাথে অনেক কম ভলিউম কাস্টম মেইনবোর্ডের সাথে মিলিত হতে পারে। এই পদ্ধতির বিশিষ্ট উদাহরণগুলির মধ্যে রয়েছে আরডুইনো এবং রাস্পবেরি পাই। এ. এস. আই. সি এবং এফ. পি. জি. এ এস. সি সলিউশন একটি চিপে একটি সিস্টেমে (এস. ও. সি) একটি সম্পূর্ণ সিস্টেম থাকে-যার মধ্যে একাধিক প্রসেসর, মাল্টিপ্লায়ার, ক্যাশে, এমনকি বিভিন্ন ধরনের মেমরি এবং সাধারণত একটি চিপে তারযুক্ত বা বেতার যোগাযোগের জন্য ইন্টারফেসের মতো বিভিন্ন পেরিফেরাল থাকে। প্রায়শই গ্রাফিক্স প্রসেসিং ইউনিট (জিপিইউ) এবং ডিএসপি এই ধরনের চিপ অন্তর্ভুক্ত করা হয়। এস. ও. সি-গুলি একটি অ্যাপ্লিকেশন-নির্দিষ্ট ইন্টিগ্রেটেড সার্কিট (এ. এস. আই. সি) হিসাবে বা একটি ফিল্ড-প্রোগ্রামেবল গেট অ্যারে (এফ. পি. জি. এ) ব্যবহার করে প্রয়োগ করা যেতে পারে যা সাধারণত পুনরায় কনফিগার করা যায়। এএসআইসি বাস্তবায়ন মোবাইল ফোন এবং স্মার্টফোনের মতো খুব উচ্চ-ভলিউম এমবেডেড সিস্টেমের জন্য সাধারণ। এ. এস. আই. সি বা এফ. পি. জি. এ-র বাস্তবায়নগুলি সিগন্যাল প্রসেসিং কর্মক্ষমতা, ইন্টারফেস এবং নির্ভরযোগ্যতার মতো বিশেষ প্রয়োজন সহ উচ্চ-ভলিউম এমবেডেড সিস্টেমের জন্য ব্যবহার করা যেতে পারে, যেমন এভিওনিক্স। পেরিফেরাল এমবেডেড সিস্টেমগুলি পেরিফেরালগুলির মাধ্যমে বাইরের বিশ্বের সাথে কথা বলে, যেমনঃ সিরিয়াল কমিউনিকেশন ইন্টারফেস (এসসিআই): আরএস-232, আরএস-422, আরএস-485 ইত্যাদি। সিঙ্ক্রোনাস সিরিয়াল ইন্টারফেসঃ আই2সি, এসপিআই, এসএসসি এবং ইএসএসআই (এনহ্যান্সড সিঙ্ক্রোনাস সিরিয়াল ইন্টারফেস) ইউনিভার্সাল সিরিয়াল বাস (ইউএসবি) মিডিয়া কার্ড (এসডি কার্ড, কমপ্যাক্টফ্ল্যাশ ইত্যাদি) নেটওয়ার্ক ইন্টারফেস নিয়ন্ত্রকঃ ইথারনেট, ওয়াইফাই ইত্যাদি। ফিল্ডবাসঃ ক্যান বাস, এল. আই. এন-বাস, প্রোফাইবাস ইত্যাদি। টাইমারঃ ফেজ-লকড লুপ, প্রোগ্রামেবল ইন্টারভাল টাইমার জেনারেল পারপাস ইনপুট/আউটপুট (জিপিআইও) অ্যানালগ-টু-ডিজিটাল এবং ডিজিটাল-টু-অ্যানালগ কনভার্টার ডিবাগিংঃ জেটিএজি, ইন-সিস্টেম প্রোগ্রামিং, ব্যাকগ্রাউন্ড ডিবাগ মোড ইন্টারফেস পোর্ট, বিআইটিপি এবং ডিবি9 পোর্ট। সরঞ্জাম অন্যান্য সফ্টওয়্যারের মতো, এমবেডেড সিস্টেম ডিজাইনাররা এমবেডেড সিস্টেম সফ্টওয়্যার বিকাশের জন্য কম্পাইলার, অ্যাসেম্বলার এবং ডিবাগার ব্যবহার করেন। যাইহোক, তারা আরও নির্দিষ্ট সরঞ্জাম ব্যবহার করতে পারেঃ সার্কিট ডিবাগার বা এমুলেটরগুলিতে (পরবর্তী বিভাগ দেখুন)। কোনও প্রোগ্রামে চেকসাম বা সি. আর. সি যোগ করার উপযোগিতা, যাতে এমবেডেড সিস্টেমটি প্রোগ্রামটি বৈধ কিনা তা পরীক্ষা করতে পারে। ডিজিটাল সিগন্যাল প্রসেসিং ব্যবহারকারী সিস্টেমগুলির জন্য, ডেভেলপাররা গণিত অনুকরণ করার জন্য একটি গণনামূলক নোটবুক ব্যবহার করতে পারে। সিস্টেম-স্তরের মডেলিং এবং সিমুলেশন সরঞ্জামগুলি ডিজাইনারদের প্রসেসর, মেমোরি, ডিএমএ, ইন্টারফেস, বাস এবং সফ্টওয়্যার আচরণ প্রবাহের মতো হার্ডওয়্যার উপাদানগুলির সাথে একটি সিস্টেমের সিমুলেশন মডেল তৈরি করতে সহায়তা করে যা কনফিগারযোগ্য লাইব্রেরি ব্লকগুলি ব্যবহার করে স্টেট ডায়াগ্রাম বা ফ্লো ডায়াগ্রাম হিসাবে থাকে। পাওয়ার বনাম পারফরম্যান্স ট্রেড-অফ, নির্ভরযোগ্যতা বিশ্লেষণ এবং বাধা বিশ্লেষণ করে সঠিক উপাদানগুলি নির্বাচন করার জন্য সিমুলেশন পরিচালিত হয়। স্থাপত্য সংক্রান্ত সিদ্ধান্ত গ্রহণে একজন ডিজাইনারকে সহায়তা করে এমন সাধারণ প্রতিবেদনের মধ্যে রয়েছে অ্যাপ্লিকেশন লেটেন্সি, ডিভাইস থ্রুপুট, ডিভাইস ব্যবহার, সম্পূর্ণ সিস্টেমের বিদ্যুৎ খরচ এবং ডিভাইস-স্তরের বিদ্যুৎ খরচ। একটি মডেল-ভিত্তিক ডেভেলপমেন্ট টুল ডিজিটাল ফিল্টার, মোটর কন্ট্রোলার, কমিউনিকেশন প্রোটোকল ডিকোডিং এবং মাল্টি-রেট কাজের মতো উপাদানগুলির গ্রাফিকাল ডেটা ফ্লো এবং ইউএমএল স্টেট চার্ট ডায়াগ্রাম তৈরি করে এবং অনুকরণ করে। বিশেষ হার্ডওয়্যার অপ্টিমাইজ করার জন্য কাস্টম কম্পাইলার এবং লিঙ্কার ব্যবহার করা যেতে পারে। একটি এমবেডেড সিস্টেমের নিজস্ব বিশেষ ভাষা বা নকশা সরঞ্জাম থাকতে পারে, অথবা ফর্থ বা বেসিকের মতো বিদ্যমান ভাষায় বর্ধিতকরণ যোগ করতে পারে। আরেকটি বিকল্প হ 'ল একটি আর. টি. ও. এস বা এমবেডেড অপারেটিং সিস্টেম মডেলিং এবং কোড জেনারেটিং সরঞ্জামগুলি প্রায়শই রাষ্ট্রীয় মেশিনের উপর ভিত্তি করে সফ্টওয়্যার সরঞ্জামগুলি বিভিন্ন উৎস থেকে আসতে পারেঃ সফ্টওয়্যার সংস্থাগুলি যা এমবেডেড বাজারে বিশেষজ্ঞ জি. এন. ইউ সফ্টওয়্যার ডেভেলপমেন্ট সরঞ্জামগুলি থেকে পোর্ট করা কখনও কখনও, একটি ব্যক্তিগত কম্পিউটারের জন্য ডেভেলপমেন্ট সরঞ্জামগুলি ব্যবহার করা যেতে পারে যদি এমবেডেড প্রসেসরটি একটি সাধারণ পিসি প্রসেসরের কাছাকাছি আপেক্ষিক হয় যেমন এমবেডেড সিস্টেমগুলির জটিলতা বৃদ্ধি পায়, উচ্চ-স্তরের সরঞ্জাম এবং অপারেটিং সিস্টেমগুলি যন্ত্রপাতিতে স্থানান্তরিত হয় যেখানে এটি বোধগম্য হয়। উদাহরণস্বরূপ, সেলফোন, ব্যক্তিগত ডিজিটাল সহকারী এবং অন্যান্য ভোক্তা কম্পিউটারগুলির প্রায়শই উল্লেখযোগ্য সফ্টওয়্যার প্রয়োজন যা ইলেকট্রনিক্সের প্রস্তুতকারক ব্যতীত অন্য কোনও ব্যক্তির দ্বারা কেনা বা সরবরাহ করা হয়। এই ব্যবস্থাগুলিতে, লিনাক্স, নেটবিএসডি, ফ্রিবিএসডি, ওএসজিআই বা এমবেডেড জাভার মতো একটি উন্মুক্ত প্রোগ্রামিং পরিবেশ প্রয়োজন যাতে তৃতীয় পক্ষের সফ্টওয়্যার সরবরাহকারী একটি বড় বাজারে বিক্রি করতে পারে। উপলব্ধ সুবিধার উপর নির্ভর করে অন্তর্নির্মিত ডিবাগিং বিভিন্ন স্তরে করা যেতে পারে। বিবেচনার মধ্যে রয়েছেঃ এটি কি মূল অ্যাপ্লিকেশনটিকে ধীর করে দেয়, ডিবাগ করা সিস্টেম বা অ্যাপ্লিকেশনটি প্রকৃত সিস্টেম বা অ্যাপ্লিকেশনটির কতটা কাছাকাছি, ডিবাগিংয়ের জন্য সেট করা ট্রিগারগুলি কতটা এক্সপ্রেসিভ (যেমন, কোনও নির্দিষ্ট প্রোগ্রামের পাল্টা মান পৌঁছলে মেমরি পরিদর্শন করা), এবং ডিবাগিং প্রক্রিয়ায় কী পরিদর্শন করা যেতে পারে (যেমন, শুধুমাত্র মেমরি, বা মেমরি এবং রেজিস্টার ইত্যাদি)। সহজ থেকে সবচেয়ে পরিশীলিত ডিবাগিং কৌশল এবং সিস্টেমগুলিকে মোটামুটিভাবে নিম্নলিখিত ক্ষেত্রগুলিতে গোষ্ঠীভুক্ত করা যেতে পারেঃ ইন্টারেক্টিভ রেসিডেন্ট ডিবাগিং, এমবেডেড অপারেটিং সিস্টেম দ্বারা প্রদত্ত সহজ শেল ব্যবহার করে (যেমন। চতুর্থ এবং মৌলিক) শুধুমাত্র সফ্টওয়্যার ডিবাগারগুলির সুবিধা হল যে তাদের কোনও হার্ডওয়্যার পরিবর্তনের প্রয়োজন নেই তবে সময় এবং সঞ্চয় স্থান সংরক্ষণের জন্য তাদের কী রেকর্ড করতে হবে তা যত্ন সহকারে নিয়ন্ত্রণ করতে হবে। ফ্ল্যাশে একটি মনিটর ব্যবহার করে বা রেমিডি ডিবাগারের মতো একটি ডিবাগ সার্ভার ব্যবহার করে অপারেশন ট্রেস করার জন্য লগিং বা সিরিয়াল পোর্ট আউটপুট ব্যবহার করে বাহ্যিক ডিবাগিং যা এমনকি ভিন্নধর্মী মাল্টিকোর সিস্টেমের জন্যও কাজ করে। একটি ইন-সার্কিট ডিবাগার (আই. সি. ডি), একটি হার্ডওয়্যার ডিভাইস যা জে. টি. এ. জি বা নেক্সাস ইন্টারফেসের মাধ্যমে মাইক্রোপ্রসেসরের সাথে সংযুক্ত হয়। এটি মাইক্রোপ্রসেসরের ক্রিয়াকলাপকে বাহ্যিকভাবে নিয়ন্ত্রণ করার অনুমতি দেয়, তবে সাধারণত প্রসেসরের নির্দিষ্ট ডিবাগিং ক্ষমতার মধ্যে সীমাবদ্ধ থাকে। একটি ইন-সার্কিট এমুলেটর (আইসিই) মাইক্রোপ্রসেসরকে একটি সিমুলেটেড সমতুল্য দিয়ে প্রতিস্থাপন করে, যা মাইক্রোপ্রসেসরের সমস্ত দিকের উপর সম্পূর্ণ নিয়ন্ত্রণ প্রদান করে। একটি সম্পূর্ণ এমুলেটর হার্ডওয়্যারের সমস্ত দিকের একটি সিমুলেশন সরবরাহ করে, যার ফলে এটি সমস্ত নিয়ন্ত্রণ এবং সংশোধন করা যায় এবং একটি সাধারণ পিসিতে ডিবাগিংয়ের অনুমতি দেয়। নেতিবাচক দিকগুলি হল ব্যয় এবং ধীর অপারেশন, কিছু ক্ষেত্রে চূড়ান্ত ব্যবস্থার তুলনায় 100 গুণ পর্যন্ত ধীর। এস. ও. সি ডিজাইনের জন্য, সাধারণ পদ্ধতি হল একটি এফ. পি. জি. এ প্রোটোটাইপ বোর্ডে নকশাটি যাচাই করা এবং ডিবাগ করা। এফ. পি. জি. এ বাস্তবায়নে অনুসন্ধানগুলি ঢোকানোর জন্য সার্টাসের মতো সরঞ্জামগুলি ব্যবহার করা হয় যা পর্যবেক্ষণের জন্য সংকেত উপলব্ধ করে। এটি একটি লজিক বিশ্লেষকের মতো ক্ষমতা সহ বাস্তবায়নে একাধিক এফ. পি. জি. এ জুড়ে হার্ডওয়্যার, ফার্মওয়্যার এবং সফ্টওয়্যার মিথস্ক্রিয়া ডিবাগ করতে ব্যবহৃত হয়। বাহ্যিক ডিবাগিংয়ের মধ্যে সীমাবদ্ধ না থাকলে, প্রোগ্রামার সাধারণত সরঞ্জামগুলির মাধ্যমে সফ্টওয়্যার লোড এবং চালাতে পারেন, প্রসেসরে চলমান কোডটি দেখতে পারেন এবং এর কার্যকারিতা শুরু বা বন্ধ করতে পারেন। কোডের দৃষ্টিভঙ্গি উচ্চ-স্তরের প্রোগ্রামিং ভাষা, অ্যাসেম্বলি কোড বা উভয়ের মিশ্রণ হতে পারে। রিয়েল-টাইম অপারেটিং সিস্টেম ট্রেসিং প্রায়শই অপারেটিং সিস্টেমের ঘটনাগুলির ট্রেসিং সমর্থন করে। একটি গ্রাফিকাল ভিউ একটি হোস্ট পিসি টুল দ্বারা উপস্থাপিত হয়, যা সিস্টেমের আচরণের রেকর্ডিংয়ের উপর ভিত্তি করে। ট্রেস রেকর্ডিং সফ্টওয়্যারে, আর. টি. ও. এস দ্বারা বা বিশেষ ট্রেসিং হার্ডওয়্যার দ্বারা করা যেতে পারে। আর. টি. ও. এস ট্রেসিং ডেভেলপারদের সফ্টওয়্যার সিস্টেমের সময় এবং কার্য সম্পাদনের সমস্যাগুলি বোঝার অনুমতি দেয় এবং উচ্চ-স্তরের সিস্টেমের আচরণ সম্পর্কে ভাল ধারণা দেয়। এমবেডেড সিস্টেমে ট্রেস রেকর্ডিং হার্ডওয়্যার বা সফ্টওয়্যার সমাধান ব্যবহার করে অর্জন করা যেতে পারে। সফ্টওয়্যার-ভিত্তিক ট্রেস রেকর্ডিংয়ের জন্য বিশেষ ডিবাগিং হার্ডওয়্যারের প্রয়োজন হয় না এবং নিযুক্ত ডিভাইসে ট্রেস রেকর্ড করতে ব্যবহার করা যেতে পারে, তবে এটি সিপিইউ এবং র্যাম ব্যবহারের উপর প্রভাব ফেলতে পারে। আর. টি. ও. এস পরিবেশে ব্যবহৃত সফ্টওয়্যার-ভিত্তিক ট্রেসিং পদ্ধতির একটি উদাহরণ হল খালি ম্যাক্রো ব্যবহার যা অপারেটিং সিস্টেম দ্বারা কোডে কৌশলগত স্থানে আহ্বান করা হয় এবং হুক হিসাবে কাজ করার জন্য প্রয়োগ করা যেতে পারে। নির্ভরযোগ্যতা এমবেডেড সিস্টেমগুলি প্রায়শই এমন মেশিনে থাকে যা কোনও ত্রুটি ছাড়াই বছরের পর বছর ধরে অবিচ্ছিন্নভাবে চলতে পারে বলে আশা করা হয় এবং কিছু ক্ষেত্রে ত্রুটি দেখা দিলে নিজেরাই পুনরুদ্ধার করে। অতএব, সফ্টওয়্যারটি সাধারণত ব্যক্তিগত কম্পিউটারের তুলনায় আরও যত্ন সহকারে তৈরি এবং পরীক্ষা করা হয় এবং অবিশ্বস্ত যান্ত্রিক চলমান অংশ যেমন ডিস্ক ড্রাইভ, সুইচ বা বোতামগুলি এড়ানো হয়। নির্দিষ্ট নির্ভরযোগ্যতার সমস্যাগুলির মধ্যে অন্তর্ভুক্ত থাকতে পারেঃ মেরামতের জন্য সিস্টেমটি নিরাপদে বন্ধ করা যাবে না, অথবা এটি মেরামতের জন্য খুব অগম্য। উদাহরণস্বরূপ স্পেস সিস্টেম, আন্ডারসি কেবল, নেভিগেশনাল বীকন, বোর-হোল সিস্টেম এবং অটোমোবাইল। নিরাপত্তার কারণে এই ব্যবস্থা চালু রাখতে হবে। ব্যর্থতার ক্ষেত্রে কার্যকারিতা হ্রাস অসহনীয় হতে পারে। প্রায়শই ব্যাকআপগুলি একজন অপারেটর দ্বারা নির্বাচিত হয়। উদাহরণের মধ্যে রয়েছে বিমান চলাচল, চুল্লি নিয়ন্ত্রণ ব্যবস্থা, নিরাপত্তা-গুরুত্বপূর্ণ রাসায়নিক কারখানা নিয়ন্ত্রণ, ট্রেনের সংকেত। বন্ধ হয়ে গেলে সিস্টেমটি প্রচুর পরিমাণে অর্থ হারাবেঃ টেলিফোন সুইচ, কারখানা নিয়ন্ত্রণ, সেতু এবং লিফট নিয়ন্ত্রণ, তহবিল স্থানান্তর এবং বাজার তৈরি, স্বয়ংক্রিয় বিক্রয় এবং পরিষেবা। ত্রুটি থেকে পুনরুদ্ধারের জন্য বিভিন্ন কৌশল ব্যবহার করা হয়, কখনও কখনও সংমিশ্রণে-উভয় সফ্টওয়্যার বাগ যেমন মেমরি লিক এবং হার্ডওয়্যারে নরম ত্রুটিঃ নজরদারি টাইমার যা সিস্টেমটি পুনরায় সেট করে এবং পুনরায় চালু করে যদি না সফ্টওয়্যার পর্যায়ক্রমে নজরদারি সাবসিস্টেমগুলিকে অবহিত করে একটি বিশ্বস্ত কম্পিউটিং বেস (টিসিবি) আর্কিটেকচারের সাথে ডিজাইন করা একটি অত্যন্ত নিরাপদ এবং নির্ভরযোগ্য সিস্টেম পরিবেশ নিশ্চিত করে এমবেডেড সিস্টেমের জন্য ডিজাইন করা একটি হাইপারভাইজার যে কোনও সাবসিস্টেম উপাদানের জন্য সুরক্ষিত এনক্যাপসুলেশন সরবরাহ করতে সক্ষম হয় যাতে একটি আপোস করা সফ্টওয়্যার উপাদান অন্যান্য সাবসিস্টেম বা বিশেষায়িত-স্তরের সিস্টেম সফ্টওয়্যারের সাথে হস্তক্ষেপ করতে না পারে। এই ক্যাপসুলেশন ত্রুটিগুলিকে এক সাবসিস্টেম থেকে অন্য সাবসিস্টেম-এ ছড়িয়ে পড়া থেকে বিরত রাখে, যার ফলে নির্ভরযোগ্যতা উন্নত হয়। এটি কোনও সাবসিস্টেমকে স্বয়ংক্রিয়ভাবে বন্ধ করে দিতে এবং ত্রুটি সনাক্তকরণে পুনরায় চালু করার অনুমতি দিতে পারে। ইমিউনিটি-সচেতন প্রোগ্রামিং প্রকৌশলীদের আরও নির্ভরযোগ্য এমবেডেড সিস্টেম কোড তৈরি করতে সহায়তা করতে পারে। নির্দেশিকা এবং কোডিং নিয়ম যেমন এম. আই. এস. আর. এ সি/সি + +-এর লক্ষ্য হল ডেভেলপারদের বিভিন্ন উপায়ে নির্ভরযোগ্য, বহনযোগ্য ফার্মওয়্যার তৈরি করতে সহায়তা করাঃ সাধারণত কোডিং অনুশীলনের বিরুদ্ধে পরামর্শ দেওয়া বা বাধ্যতামূলক করা যা রান-টাইম ত্রুটির দিকে নিয়ে যেতে পারে (মেমরি লিক, অবৈধ পয়েন্টার ব্যবহার), রান-টাইম চেক এবং ব্যতিক্রম পরিচালনার ব্যবহার (পরিসীমা/স্যানিটি চেক, ডিভাইড-বাই-জিরো এবং বাফার সূচক বৈধতা চেক, লজিক চেকগুলিতে ডিফল্ট কেস), লুপ বাউন্ডিং, মানব-পঠনযোগ্য, ভাল মন্তব্য এবং ভাল কাঠামোগত কোডের উত্পাদন এবং ভাষার অস্পষ্টতা এড়ানো যা সংকলক-প্ররোচিত অসঙ্গতি বা পার্শ্ব প্রতিক্রিয়া (অভিব্যক্তি অর্ডার, পুনরাবৃত্তি, নির্দিষ্ট ধরণের ম্যাক্রো) হতে পারে। এই নিয়মগুলি প্রায়শই কার্যকরী যাচাইকরণের উদ্দেশ্যে কোড স্ট্যাটিক চেকার বা বাউন্ডেড মডেল চেকিংয়ের সাথে একত্রে ব্যবহার করা যেতে পারে এবং কোডের সময়কালের বৈশিষ্ট্য নির্ধারণেও সহায়তা করে। উচ্চ বনাম কম ভলিউম মোবাইল ফোনের মতো উচ্চ-ভলিউম সিস্টেমের জন্য, খরচ কমানো সাধারণত প্রাথমিক নকশা বিবেচনা। প্রকৌশলীরা সাধারণত এমন হার্ডওয়্যার নির্বাচন করেন যা প্রয়োজনীয় কার্যকারিতা বাস্তবায়নের জন্য যথেষ্ট। স্বল্প-ভলিউম বা প্রোটোটাইপ এমবেডেড সিস্টেমের জন্য, সাধারণ-উদ্দেশ্যমূলক কম্পিউটারগুলি প্রোগ্রামগুলিকে সীমাবদ্ধ করে বা অপারেটিং সিস্টেমটিকে একটি আর. টি. ও. এস দিয়ে প্রতিস্থাপন করে অভিযোজিত হতে পারে। 1978 সালে ন্যাশনাল ইলেকট্রিক্যাল ম্যানুফ্যাকচারার্স অ্যাসোসিয়েশন আইসিএস 3-1978 প্রকাশ করে, যা প্রায় যে কোনও কম্পিউটার-ভিত্তিক নিয়ন্ত্রক, যেমন একক-বোর্ড কম্পিউটার, সংখ্যাসূচক এবং ইভেন্ট-ভিত্তিক নিয়ন্ত্রক সহ প্রোগ্রামযোগ্য মাইক্রোকন্ট্রোলারগুলির জন্য একটি মান। সাধারণ ব্যবহারে বিভিন্ন ধরনের সফ্টওয়্যার স্থাপত্য রয়েছে। সহজ নিয়ন্ত্রণ লুপ এই নকশায়, সফ্টওয়্যারটিতে কেবল একটি লুপ থাকে যা ইনপুট ডিভাইসগুলি পর্যবেক্ষণ করে। লুপটি সাব-রুটিন কল করে, যার প্রতিটি হার্ডওয়্যার বা সফ্টওয়্যারের একটি অংশ পরিচালনা করে। তাই এটিকে সিম্পল কন্ট্রোল লুপ বা প্রোগ্রামড ইনপুট-আউটপুট বলা হয়। বিঘ্ন-নিয়ন্ত্রিত ব্যবস্থা কিছু অন্তর্নির্মিত ব্যবস্থা মূলত বিঘ্ন দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয়। এর মানে হল যে সিস্টেম দ্বারা সম্পাদিত কাজগুলি বিভিন্ন ধরনের ঘটনা দ্বারা ট্রিগার করা হয়; একটি বাধা তৈরি করা যেতে পারে, উদাহরণস্বরূপ, একটি পূর্বনির্ধারিত বিরতিতে একটি টাইমার দ্বারা, বা একটি সিরিয়াল পোর্ট নিয়ামক দ্বারা তথ্য গ্রহণ করে। এই স্থাপত্যটি ব্যবহার করা হয় যদি ইভেন্ট হ্যান্ডলারদের কম বিলম্বের প্রয়োজন হয় এবং ইভেন্ট হ্যান্ডলারগুলি সংক্ষিপ্ত এবং সহজ হয়। এই সিস্টেমগুলি একটি প্রধান লুপেও একটি সহজ কাজ চালায়, তবে এই কাজটি অপ্রত্যাশিত বিলম্বের প্রতি খুব সংবেদনশীল নয়। কখনও কখনও ইন্টারাপ্ট হ্যান্ডলার একটি সারি কাঠামোতে দীর্ঘতর কাজ যোগ করবে। পরে, ইন্টারাপ্ট হ্যান্ডলার শেষ হওয়ার পরে, এই কাজগুলি প্রধান লুপ দ্বারা সম্পাদিত হয়। এই পদ্ধতিটি সিস্টেমটিকে বিচ্ছিন্ন প্রক্রিয়া সহ একটি মাল্টিটাস্কিং কার্নেলের কাছাকাছি নিয়ে আসে। সমবায় মাল্টিটাস্কিং সমবায় মাল্টিটাস্কিং সহজ নিয়ন্ত্রণ লুপ স্কিমের সাথে খুব মিল, তবে লুপটি একটি এপিআইতে লুকানো থাকে। প্রোগ্রামার কাজগুলির একটি সিরিজ সংজ্ঞায়িত করে এবং প্রতিটি কাজ চালানোর জন্য তার নিজস্ব পরিবেশ পায়। যখন কোনও কাজ নিষ্ক্রিয় থাকে, তখন এটি একটি নিষ্ক্রিয় রুটিন বলে যা নিয়ন্ত্রণকে অন্য কাজে স্থানান্তরিত করে। সুবিধা এবং অসুবিধাগুলি নিয়ন্ত্রণ লুপের মতোই, কেবলমাত্র একটি নতুন কাজ লিখে বা সারিতে যোগ করে নতুন সফ্টওয়্যার যুক্ত করা সহজ। প্রি-এম্পটিভ মাল্টিটাস্কিং বা মাল্টি-থ্রেডিং এই ধরনের সিস্টেমে, একটি নিম্ন-স্তরের কোড একটি টাইমারের উপর ভিত্তি করে কাজ বা থ্রেডের মধ্যে পরিবর্তিত হয় যা একটি বাধা আহ্বান করে। এই স্তরেই সাধারণত সিস্টেমের একটি অপারেটিং সিস্টেম কার্নেল থাকে বলে মনে করা হয়। কতটা কার্যকারিতা প্রয়োজন তার উপর নির্ভর করে, এটি সমান্তরালভাবে ধারণাগতভাবে চলমান একাধিক কাজ পরিচালনার কমবেশি জটিলতার পরিচয় দেয়। যেহেতু যে কোনও কোড সম্ভাব্যভাবে অন্য কাজের তথ্যের ক্ষতি করতে পারে (একটি মেমরি ম্যানেজমেন্ট ইউনিট ব্যবহার করে সিস্টেম ব্যতীত) প্রোগ্রামগুলি অবশ্যই যত্ন সহকারে ডিজাইন এবং পরীক্ষা করা উচিত এবং ভাগ করা ডেটাতে অ্যাক্সেস অবশ্যই কিছু সিঙ্ক্রোনাইজেশন কৌশল যেমন বার্তা সারি, সেমাফোর বা একটি অ-ব্লকিং সিঙ্ক্রোনাইজেশন স্কিম দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হতে হবে। এই জটিলতার কারণে, সংস্থাগুলির জন্য একটি অফ-দ্য-শেল্ফ আর. টি. ও. এস ব্যবহার করা সাধারণ বিষয়, যা অ্যাপ্লিকেশন প্রোগ্রামারদের অপারেটিং সিস্টেম পরিষেবাগুলির পরিবর্তে ডিভাইস কার্যকারিতার দিকে মনোনিবেশ করার অনুমতি দেয়। একটি আর. টি. ও. এস অন্তর্ভুক্ত করার পছন্দটি তার নিজস্ব সমস্যা নিয়ে আসে, তবে, অ্যাপ্লিকেশন বিকাশ প্রক্রিয়া শুরু করার আগে নির্বাচন করা আবশ্যক। এই সময়টি ডেভেলপারদের বর্তমান প্রয়োজনীয়তার উপর ভিত্তি করে তাদের ডিভাইসের জন্য এমবেডেড অপারেটিং সিস্টেম বেছে নিতে বাধ্য করে এবং তাই ভবিষ্যতের বিকল্পগুলিকে অনেকাংশে সীমাবদ্ধ করে। এমবেডেড সিস্টেমে জটিলতার মাত্রা ক্রমাগত বৃদ্ধি পাচ্ছে কারণ পেরিফেরাল এবং সিরিয়াল, ইউএসবি, টিসিপি/আইপি, ব্লুটুথ, ওয়্যারলেস ল্যান, ট্রাঙ্ক রেডিও, একাধিক চ্যানেল, ডেটা এবং ভয়েস, বর্ধিত গ্রাফিক্স, একাধিক অবস্থা, একাধিক থ্রেড, অসংখ্য অপেক্ষার অবস্থা ইত্যাদি পরিচালনা করার জন্য ডিভাইসগুলির প্রয়োজন হয়। এই প্রবণতাগুলি একটি আর. টি. ও. এস ছাড়াও এমবেডেড মিডলওয়্যার গ্রহণের দিকে পরিচালিত করছে। মাইক্রোকার্নেল এবং এক্সোকার্নেল একটি মাইক্রোকার্নেল মেমোরি বরাদ্দ করে এবং সিপিইউকে এক্সিকিউশনের বিভিন্ন থ্রেডে স্যুইচ করে। ব্যবহারকারী-মোড প্রক্রিয়াগুলি ফাইল সিস্টেম, নেটওয়ার্ক ইন্টারফেস ইত্যাদির মতো প্রধান ফাংশনগুলি প্রয়োগ করে। সাধারণ সাবরুটিন কলের মাধ্যমে এক্সোকার্নেলগুলি দক্ষতার সাথে যোগাযোগ করে। হার্ডওয়্যার এবং সিস্টেমের সমস্ত সফ্টওয়্যার অ্যাপ্লিকেশন প্রোগ্রামারদের কাছে উপলব্ধ এবং সম্প্রসারণযোগ্য। একশিলা কার্নেল হল একটি অপেক্ষাকৃত বড় কার্নেল যা একটি অন্তর্নির্মিত পরিবেশের সাথে খাপ খাইয়ে নেওয়ার জন্য পরিশীলিত ক্ষমতা সহ। এটি প্রোগ্রামারদের লিনাক্স বা মাইক্রোসফ্ট উইন্ডোজের মতো ডেস্কটপ অপারেটিং সিস্টেমের মতো একটি পরিবেশ দেয় এবং তাই উন্নয়নের জন্য খুব উত্পাদনশীল। নেতিবাচক দিক থেকে, এর জন্য যথেষ্ট বেশি হার্ডওয়্যার সংস্থান প্রয়োজন, প্রায়শই এটি বেশি ব্যয়বহুল এবং এই কার্নেলগুলির জটিলতার কারণে এটি কম অনুমানযোগ্য এবং নির্ভরযোগ্য হতে পারে। এমবেডেড মনোলিথিক কার্নেলের সাধারণ উদাহরণ হল এমবেডেড লিনাক্স, ভিএক্সওয়ার্কস এবং উইন্ডোজ সিই। হার্ডওয়্যারে ব্যয় বৃদ্ধি সত্ত্বেও, এই ধরনের এমবেডেড সিস্টেমের জনপ্রিয়তা বৃদ্ধি পাচ্ছে, বিশেষ করে বেতার রাউটার এবং জিপিএস নেভিগেশন সিস্টেমের মতো আরও শক্তিশালী এমবেডেড ডিভাইসে। সফ্টওয়্যারের অতিরিক্ত উপাদান মূল অপারেটিং সিস্টেম ছাড়াও, অনেক এমবেডেড সিস্টেমে অতিরিক্ত উপরের স্তরের সফ্টওয়্যার উপাদান থাকে। এই উপাদানগুলির মধ্যে রয়েছে ক্যান, টিসিপি/আইপি, এফটিপি, এইচটিটিপি এবং এইচটিটিপিএস-এর মতো নেটওয়ার্কিং প্রোটোকল স্ট্যাক এবং এফএটি এবং ফ্ল্যাশ মেমরি ম্যানেজমেন্ট সিস্টেমের মতো স্টোরেজ ক্ষমতা। যদি এমবেডেড ডিভাইসে অডিও এবং ভিডিও ক্ষমতা থাকে, তবে উপযুক্ত ড্রাইভার এবং কোডেক সিস্টেমে উপস্থিত থাকবে। একশিলা কার্নেলের ক্ষেত্রে, এই সফ্টওয়্যার স্তরগুলির অনেকগুলি কার্নেলে অন্তর্ভুক্ত করা যেতে পারে। আর. টি. ও. এস বিভাগে, অতিরিক্ত সফ্টওয়্যার উপাদানগুলির প্রাপ্যতা বাণিজ্যিক প্রস্তাবের উপর নির্ভর করে। স্বয়ংচালিত ক্ষেত্রে, অটোসার হল এমবেডেড সফ্টওয়্যারের জন্য একটি আদর্শ স্থাপত্য। আরও দেখুন কমিউনিকেশন সার্ভার সাইবার-ফিজিক্যাল সিস্টেম ইলেকট্রনিক কন্ট্রোল ইউনিট ইনফরমেশন অ্যাপ্লায়েন্স ইন্টিগ্রেটেড ডেভেলপমেন্ট এনভায়রনমেন্ট ফটোনিক্যালি অপ্টিমাইজড এমবেডেড মাইক্রোপ্রসেসর সিলিকন কম্পাইলার সফ্টওয়্যার ইঞ্জিনিয়ারিং সিস্টেম অন মডিউল ইউবিকুইটাস কম্পিউটিং নোটস রেফারেন্স আরও পড়া এমবেডেড ইউটিউবের সাথে বাহ্যিক লিঙ্ক এমবেডেড সিস্টেম কোর্স, 2015 থেকে চলছে সাইবার সিকিউরিটি এবং এমবেডেড সিস্টেমের প্রবণতা ড্যান গের, নভেম্বর 2013 আধুনিক এমবেডেড সিস্টেম প্রোগ্রামিং ভিডিও কোর্স ইউটিউব, 2013 থেকে চলছে এমবেডেড সিস্টেম সপ্তাহ (ইএসডাব্লুইইক) বার্ষিক ইভেন্ট সহ সম্মেলন, কর্মশালা এবং এমবেডেড সিস্টেম এবং সফ্টওয়্যারের সমস্ত দিক জুড়ে টিউটোরিয়াল, এমবেডেড সিস্টেমের শিক্ষামূলক দিকগুলি অন্তর্ভুক্ত করে কর্মশালা