Funkčnost mnoha elektronických výrobků, včetně počítačů, chytrých telefonů, domácích spotřebičů a dokonce i automobilů, závisí na jejich firmwaru. Ten hraje klíčovou roli ve funkčnosti zařízení tím, že funguje jako spojovací článek mezi hardwarem a softwarem. V tomto příspěvku se podíváme na to, jak firmware funguje, kde je uložen, jak komunikuje, jak je trvalý a jak spolupracuje s hardwarem.
Software, který je určen k integraci do hardwaru zařízení, se nazývá firmware. Firmware je často uložen v nevolatilní paměti, jako je paměť ROM (Read-Only Memory) nebo paměť flash, na rozdíl od běžného softwaru, který lze rychle aktualizovat nebo měnit. To znamená, že na něj nemá vliv vypnutí nebo restartování zařízení. Firmware, který řídí základní operace zařízení, je často předinstalován výrobcem během výrobního procesu.
Hlavní funkcí firmwaru je komunikace. Umožňuje zařízení komunikovat jak s uživatelem, tak s ostatními součástmi. Pro reakci na uživatelské vstupy, jako je stisknutí tlačítka, dotyková gesta nebo hlasové příkazy, může být navržen firmware. Kromě toho usnadňuje komunikaci různých hardwarových částí zařízení mezi sebou a zajišťuje, aby všechny společně správně fungovaly. Například v digitálním fotoaparátu firmware umožňuje snímači pořizovat snímky, procesoru je upravovat a displeji zobrazovat hotový produkt.
Přestože firmware nelze měnit tak snadno jako běžný software, změny nejsou vždy nevratné. Výrobci občas nabízejí aktualizace firmwaru, aby odstranili chyby, zavedli nové funkce nebo zlepšili funkčnost výrobku. V závislosti na zařízení a jeho nastavení může uživatel tyto aktualizace instalovat ručně nebo automaticky. Obvykle se k poskytování aktualizací firmwaru používají formální prostředky, jako jsou webové stránky výrobce nebo specializovaný software.
K propojení s hardwarem používá firmware soubor pravidel a protokolů. Tím, že převádí vysokoúrovňové příkazy softwaru na nízkoúrovňové instrukce, kterým hardware rozumí, slouží jako prostředník mezi nimi. Díky tomu může hardware provádět určité funkce a vytvářet požadované výsledky. Firmware může řídit vstupní/výstupní operace, řízení teploty, správu napájení, řízení motoru a další funkce související s hardwarem.
A konečně, firmware slouží jako most mezi hardwarem a softwarem a je nezbytný pro fungování elektronických zařízení. Umožňuje komunikaci mezi různými částmi zařízení a je uložen v nevolatilní paměti, jako je paměť ROM nebo flash. I když firmware není nutně trvalý, je vytvořen tak, aby byl spolehlivější a jeho změna byla méně pravděpodobná než u běžného softwaru. Tím, že firmware komunikuje s hardwarem prostřednictvím souboru pravidel a protokolů, zajišťuje hladký a efektivní chod zařízení.
Ne, pro fungování firmwaru není nutný funkční operační systém (OS). V elektronických zařízeních, jako je počítačový hardware, chytré telefony a další spotřební elektronika, je firmware druhem zabudovaného softwaru. Má na starosti správu základních funkcí a činností zařízení. Zatímco v zařízeních, jako jsou počítače a chytré telefony, je často přítomen operační systém, firmware komunikuje přímo s hardwarem na nižší úrovni. Kromě poskytování instrukcí potřebných pro správnou činnost hardwaru může provádět činnosti zahrnující spuštění zařízení, obsluhu vstupních/výstupních procesů a ovládání periferních zařízení. V důsledku toho jsou firmware a operační systém nezávislé věci s odlišnými účely.
Ano, ke spuštění firmwaru se používá CPU (centrální procesorová jednotka). Vestavěný software, jako je firmware, lze nalézt v hardwarových zařízeních, jako jsou počítače a chytré telefony. Má na starosti správu a řízení hardwaru zařízení a je uložen v nevolatilní paměti. Pokyny firmwaru jsou prováděny procesorem při zapnutí zařízení, což umožňuje, aby hardware fungoval podle svého určení.
Firmware často používá nevolatilní paměť, například paměť flash nebo elektricky vymazatelnou programovatelnou paměť pouze pro čtení (EEPROM). Tyto typy pamětí umožňují, aby byl firmware uložen a přístupný vždy, když je zařízení zapnuto, protože uchovávají data i po vypnutí napájení.