Z technicznego punktu widzenia oprogramowanie sprzętowe to tylko podzbiór oprogramowania, ponieważ ten ostatni termin obejmuje każdy użyteczny fragment kodu. W praktyce jednak termin oprogramowanie odnosi się do zupełnie innej klasy programów.
Ogólnie rzecz biorąc, oprogramowanie sprzętowe to nazwa kodu niskiego poziomu, który bezpośrednio łączy się ze sprzętem. Wszelkie programy działające na tej warstwie składają się na oprogramowanie. Zdezorientowany? Oto głębsze spojrzenie.
Wiele typów oprogramowania
Problem z terminem „oprogramowanie” polega na tym, że jest on zbyt szeroki. Dowolny zestaw instrukcji umożliwiający sterowanie komputerem – lub jakimkolwiek innym urządzeniem elektronicznym – można uznać za oprogramowanie.
Nie stanowiło to problemu na początku informatyki, kiedy wszystkie programy pisano w asemblerze i bezpośrednio łączono ze sprzętem, aby wykonać dowolne zadanie. Jednak obecnie urządzenie komputerowe działa warstwami kodu, a użytkownik ma dostęp tylko do programów znajdujących się na górze.
Ta kategoria przyjaznych dla użytkownika programów, zwana oprogramowaniem aplikacyjnym, obejmuje wszystkie aplikacje i narzędzia używane na komputerze, takie jak przeglądarka internetowa lub edytor tekstu. Poniżej znajduje się System operacyjny, zajmujący się szczegółami niskiego poziomu, takimi jak renderowanie elementów wizualnych na ekranie i obsługa danych wejściowych.
Większość ludzi myśli, że na tym się to kończy, ale system operacyjny rzadko komunikuje się bezpośrednio ze sprzętem. Pod systemem operacyjnym znajduje się kolejna warstwa, która zapewnia oprogramowaniu systemowemu łatwy dostęp do funkcji sprzętowych. I to jest oprogramowanie sprzętowe.
Oprogramowanie sprzętowe: podstawowa warstwa oprogramowania
W większości języków programowania wysokiego poziomu wykonywanie takich czynności, jak wyświetlanie obrazu na ekranie, to proste polecenie. Jednak gdzieś w komputerze znajduje się fragment kodu odpowiedzialny za tłumaczenie tego polecenia na rzeczywiste instrukcje procesora.
Oprogramowanie sprzętoweto połączenie między sprzętem i oprogramowaniem, umożliwiające programistom korzystanie z możliwości urządzenia za pośrednictwem uproszczonego interfejsu programowania zamiast instrukcji specyficznych dla procesora. W przypadku komputera to oprogramowanie jest dobrze znane Podstawowy system wejścia/wyjścia (BIOS) i jest dostępne nawet bez systemu operacyjnego.
W prostszych urządzeniach elektronicznych, takich jak pilot do telewizora czy router, oprogramowanie sprzętowe pełni także funkcję systemu operacyjnego. Takie maszyny nie są przeznaczone do instalowania aplikacji innych firm, takich jak komputery PC, i polegają na oprogramowaniu sprzętowym do wykonywania wszystkich niezbędnych zadań..
Jak instaluje się oprogramowanie sprzętowe na urządzeniu?
Żadne urządzenie elektroniczne nie będzie działać bez oprogramowania sprzętowego. Dlatego wszystkie komponenty elektroniczne mają fabrycznie zainstalowane oprogramowanie sprzętowe.
Nawet na komputerach ten program jest przechowywany w wyspecjalizowanym chipie flash na płycie głównej, a nie na dysku twardym. Umożliwia to uruchomienie komputera i skonfigurowanie ustawień sprzętowych bez zainstalowanego systemu operacyjnego.
Aktualizacja oprogramowania sprzętowego nie jest ani łatwa, ani konieczna w przypadku większości urządzeń. Jako podstawowy kod sterujący maszyną, zepsucie go może sprawić, że sprzęt będzie bezużyteczny. Komputery stanowią wyjątek, zezwalając użytkownikowi na Należy zainstalować aktualizacje systemu BIOS poprzez flashowanie chipa.
Oprogramowanie sprzętowe a oprogramowanie: w skrócie
| Oprogramowanie sprzętowe | Oprogramowanie |
| Podstawowy kod bezpośrednio sterujący komponentami sprzętowymi. | Opcjonalne programy wykorzystujące oprogramowanie sprzętowe do wykonywania złożonych zadań . |
| Przechowywane na dedykowanym chipie w urządzeniu. | Instalowane w pamięci dysku twardego. |
| Jest fabrycznie zainstalowany przez producenta. | Może być instalowany i konfigurowany przez użytkownika. |
| Najniższa warstwa kodu obsługująca systemy operacyjne i inne oprogramowanie. | Kod wyższego poziomu, który opiera się na oprogramowaniu sprzętowym znajdującym się pod nim w celu abstrakcji sprzętu. |
| Często jedyny program sterujący w prostych urządzeniach elektronicznych. | Nie można działać bez oprogramowania sprzętowego. |
| Specyficzne dla sprzętu. Oprogramowanie sprzętowe różni się dla różnych architektur procesorów i nie można go zamieniać. | Niezależne od sprzętu. System operacyjny działa tak samo na różnych rodzinach procesorów, chociaż oprogramowanie aplikacji jest zwykle specyficzne dla systemu operacyjnego. |
| Aktualizowane bardzo rzadko, jeśli w ogóle. Nie można odinstalować. | Łatwa aktualizacja i usunięcie. |
Czym oprogramowanie sprzętowe różni się od oprogramowania?
Sprzęt i oprogramowanie są powszechnie nazywane dwoma elementami urządzenia elektronicznego, ale nie jest to pełny obraz. Systemy operacyjne i aplikacje nie mogą komunikować się bezpośrednio ze sprzętem, co wymaga warstwy specjalistycznego kodu w celu wypełnienia luki..
Tym elementem łączącym jest oprogramowanie sprzętowe. Składa się z instrukcji specyficznych dla architektury, które bezpośrednio kontrolują sprzęt, a w prostej elektronice działają również jako podstawowy system operacyjny. W innych urządzeniach oprogramowanie sprzętowe zapewnia zamiast tego abstrakcyjny interfejs oprogramowania, umożliwiając systemowi operacyjnemu korzystanie ze sprzętu bez dbania o podstawową architekturę.
Ze względu na swój zasadniczy charakter oprogramowanie sprzętowe jest wstępnie ładowane w chipie flash na samej płycie głównej, niezależnie od oprogramowania zapisanego na dysku. Może to być tylko aktualizowane (tj. „flashowane”) za pomocą wyspecjalizowanych procesów, w przeciwieństwie do prostej instalacji pakietów oprogramowania.
Wszystkie urządzenia elektroniczne i komponenty peryferyjne mają własne oprogramowanie sprzętowe. Aparaty cyfrowe, smartfony, dyski SSD, a nawet dyski USB – jeśli ma sprzęt wymagający kontroli, na pokładzie znajduje się oprogramowanie sprzętowe, które nim zarządza.
.