2,208 matches
-
de circuit (de exemplu lungimea porții unui tranzistor MOSĂ și scade de-a lungul timpului, pe măsură ce tehnologia de fabricație a circuitelor integrate evoluează. În tabelul următor se prezintă tehnologiile reprezentative de fabricare a circuitelor integrate, anul apariției lor și câteva procesoare reprezentative pentru respectivele tehnologii. Datorită largii răspândiri în tehnica de calcul, se prezintă Capitolul 8 Aspecte practice în realizarea sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 191 câte un procesor Intel pentru fiecare tehnologie. Tehnologie An apariție Procesoare reprezentative 10
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
de fabricare a circuitelor integrate, anul apariției lor și câteva procesoare reprezentative pentru respectivele tehnologii. Datorită largii răspândiri în tehnica de calcul, se prezintă Capitolul 8 Aspecte practice în realizarea sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 191 câte un procesor Intel pentru fiecare tehnologie. Tehnologie An apariție Procesoare reprezentative 10 µm 1971 Intel 4004, Intel 8008 3 µm 1975 Zilog Z80, Intel 8085, 8086, 80186 1.5 µm 1982 Intel 80286 1 µm 1985 Intel 80386 800 nm 1989 microSPARC
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
și câteva procesoare reprezentative pentru respectivele tehnologii. Datorită largii răspândiri în tehnica de calcul, se prezintă Capitolul 8 Aspecte practice în realizarea sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 191 câte un procesor Intel pentru fiecare tehnologie. Tehnologie An apariție Procesoare reprezentative 10 µm 1971 Intel 4004, Intel 8008 3 µm 1975 Zilog Z80, Intel 8085, 8086, 80186 1.5 µm 1982 Intel 80286 1 µm 1985 Intel 80386 800 nm 1989 microSPARC I, Intel 80486, Pentium 60MHz 600 nm 1994
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
cazul rețelelor locale, cât și pe distanțe mari, în asociație cu modemuri broadband de cablu sau ADSL sau routere wireless. O condiție necesară reprogramării la distanță este existența memoriei de program cu ștergere electrică și a posibilității rescrierii acesteia de către procesorul microsistemului. Microcontrolerele moderne din familiile Atmel MegaAVR și Texas Instruments MSP430 sunt capabile de acest lucru, în timp ce familia Intel 8051 și derivate ale sale, sau familia Microchip PIC16XX nu posedă, în general, această facilitate. Reprogramarea unei locații de memorie flash
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
de reprogramare și pentru microcontrolere cu resurse modeste de memorie RAM, cu prețul creșterii complexității respectivului algoritm. Cea mai delicată parte a procesului de rescriere a memoriei de program este ștergerea și rescrierea segmentului ce conține vectorii de întreruperi ale procesorului; o scriere defectuoasă a acestui segment conduce la blocarea sistemului și la necesitatea reprogramării locale a microcontrolerului prin una din metodele amintite anterior. În urma activităților de elaborare a softului pentru microcontrolere am conceput și realizat câteva modalități de implementare a
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
un singur modul. COTS Components Off The Shelf; Componente fabricate în serie mare și standardizate, ușor de găsit în oferta producătorilor din industria electronică sau IT. CPI Clocks Per Instruction; Parametru de evaluare a vitezei de execuție a instrucțiunilor unui procesor, semnifică numărul mediu de perioade de tact procesor necesare execuției unei instrucțiuni. CPU Central Processing Unit; Unitate centrală de prelucrare. În calculatoarele uzuale este un microprocesor. DAC Digital to Analog Converter; Convertor digital-analog. DMA Direct Memory Access; Proprietatea calculatoarelor moderne
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
Componente fabricate în serie mare și standardizate, ușor de găsit în oferta producătorilor din industria electronică sau IT. CPI Clocks Per Instruction; Parametru de evaluare a vitezei de execuție a instrucțiunilor unui procesor, semnifică numărul mediu de perioade de tact procesor necesare execuției unei instrucțiuni. CPU Central Processing Unit; Unitate centrală de prelucrare. În calculatoarele uzuale este un microprocesor. DAC Digital to Analog Converter; Convertor digital-analog. DMA Direct Memory Access; Proprietatea calculatoarelor moderne de a permite unor subsisteme sa aibă acces
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
Proprietatea calculatoarelor moderne de a permite unor subsisteme sa aibă acces direct către memorie, independent de CPU și la o viteză foarte mare de transfer al datelor. DRAM Dynamic Random-Access Memory. Memorie dinamică cu acces aleator. DSP Digital Signal Processor; Procesor de semnal digital. Anumite instrucțiuni des folosite în procesarea digitală de semnal (de genul MACĂ sunt accelerate hardware. EEPROM Electrically Erasable Programmable Read Only Memory; Memorie doar pentru citire, programabilă, cu posibilitatea de ștergere prin comandă electrică. EMC Electromagnetic Compatibility
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
de procesare pentru semnale video. Este, de obicei, cipul prinicipal al unei plăci video dintr-un calculator. HDMI High-Definition Multimedia Interface. Interfață multimedia de înaltă definiție. IPC Instructions Per Clock. Parametru de evaluare a vitezei de execuție a instrucțiunilor unui procesor, semnifică numărul mediu de instrucțiuni ce pot fi executate într-o perioadă de tact a procesorului. ISA Industry Standard Architecture; Magistrala standardizată a familiei de calculatoare IBM PC, XT, AT din 1983. ISA Instruction Set Architecture; Arhitectura setului de instrucțiuni
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
calculator. HDMI High-Definition Multimedia Interface. Interfață multimedia de înaltă definiție. IPC Instructions Per Clock. Parametru de evaluare a vitezei de execuție a instrucțiunilor unui procesor, semnifică numărul mediu de instrucțiuni ce pot fi executate într-o perioadă de tact a procesorului. ISA Industry Standard Architecture; Magistrala standardizată a familiei de calculatoare IBM PC, XT, AT din 1983. ISA Instruction Set Architecture; Arhitectura setului de instrucțiuni. LAN Local Area Network; Rețea locală de calculatoare. LDO Low Dropout Voltage Regulator; Stabilizator de tensiune
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
1; Port standard de testare și depanare conform arhitecturii Boundary-Scan MAC Medium Access Control; Controlul accesului la mediu. Nivel în stiva de protocoale TCP/IP MAC Multiply and Accumulate; Înmulțire și adunare - instrucțiune atomică prin care se realizează de către un procesor în aceeeași perioadă de tact o operație de înmulțire la al cărei rezultat se adună un termen suplimentar. NAND Not And Gate; Poartă logică de tip ȘI negat. NOR Not Or Gate; Poartă logică de tip SAU negat. NRE Non
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
Acest senzor constă într-o carcasă specială din material plastic, în care sunt încastrate 3 înfășurări independente, realizate din conductoare de foarte mic diametru (0,05 mm), ceea ce permite măsurarea simultană a câmpului magnetic pe toate cele trei direcții spațiale. Procesorul de semnal digital (DSP), inclus în schema aparatului furnizează, rezultatul final. Capitolul 6 AMPRENTA ELECTROMAGNETICĂ A CONTACTELOR ELECTRICE 6.1. Introducere Contactul electric este un element ce nu lipsește din nici o instalație, echipament sau sistem electric, electronic sau de orice
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
1. Introducere.................................... ............................................... . .... 7 1.2. Microcontrolere și calculatoare monoplacă (SBCĂ......................... 12 1.3. Exemple reprezentative de sisteme embedded ............................... 17 2. Unitatea centrală de prelucrare a sistemelor embedded ......................... 27 2.1. Scurt istoric........................................ ............................................. 27 2.2. Tehnologii de creștere a performanțelor procesoarelor .................. 28 CISC-RISC ............................................... ......................................... 28 Harvard-von Neumann ............................................... ....................... 29 Cache ............................................... ............................................... . .. 30 Paralelismul la nivel de instrucțiune................................... ............... 34 pipeline ............................................... ............................................... 34 Paralelismul la nivel de procesor ............................................... ........ 39 Reducerea consumului de energie ............................................... ...... 41 2.3. Arhitecturi reprezentative de procesoare moderne ......................... 44 Arhitectura Intel x86............................................ .............................. 44 Arhitectura
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
centrală de prelucrare a sistemelor embedded ......................... 27 2.1. Scurt istoric........................................ ............................................. 27 2.2. Tehnologii de creștere a performanțelor procesoarelor .................. 28 CISC-RISC ............................................... ......................................... 28 Harvard-von Neumann ............................................... ....................... 29 Cache ............................................... ............................................... . .. 30 Paralelismul la nivel de instrucțiune................................... ............... 34 pipeline ............................................... ............................................... 34 Paralelismul la nivel de procesor ............................................... ........ 39 Reducerea consumului de energie ............................................... ...... 41 2.3. Arhitecturi reprezentative de procesoare moderne ......................... 44 Arhitectura Intel x86............................................ .............................. 44 Arhitectura ARM............................................ ................................... 48 2.4. Arhitecturi reprezentative de microcontrolere ................................ 59 Arhitectura Intel MCS-51 ............................................... ................... 59 Arhitectura Atmel AVR............................................ ......................... 62 Arhitectura Microchip PIC ............................................... ................. 63
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
2.2. Tehnologii de creștere a performanțelor procesoarelor .................. 28 CISC-RISC ............................................... ......................................... 28 Harvard-von Neumann ............................................... ....................... 29 Cache ............................................... ............................................... . .. 30 Paralelismul la nivel de instrucțiune................................... ............... 34 pipeline ............................................... ............................................... 34 Paralelismul la nivel de procesor ............................................... ........ 39 Reducerea consumului de energie ............................................... ...... 41 2.3. Arhitecturi reprezentative de procesoare moderne ......................... 44 Arhitectura Intel x86............................................ .............................. 44 Arhitectura ARM............................................ ................................... 48 2.4. Arhitecturi reprezentative de microcontrolere ................................ 59 Arhitectura Intel MCS-51 ............................................... ................... 59 Arhitectura Atmel AVR............................................ ......................... 62 Arhitectura Microchip PIC ............................................... ................. 63 Arhitectura Texas Instruments MSP430......................................... ... 66 2.5. Criterii de alegere a microcontrolerului
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
în mod obligatoriu că utilizează un sistem de calcul. La nivelul anului 2005 s-au vândut pe piața globală circa 10 milioane de servere, 200 de milioane de calculatoare desktop și peste 3 miliarde de sisteme embedded, majoritatea bazate pe procesoare pe 8 și 16 biți ([4]Ă. În tabelul alăturat se prezintă cele trei mari clase de sisteme de calcul și caracteristicile lor specifice. Se remarcă variația mare a prețului sistemului pentru servere și pentru sistemele embedded (dacă introducem în
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
semnalizări feroviare și aparatura electronică medicală (infuzoare, sisteme de monitorizare, aparate pentru imagistică medicală - ecograf, computer tomograf, echipament cu rezonanță magnetică nuclearăă. Sistemele embedded prezintă cea mai largă plajă de variație a puterii de procesare și a costului. Ele includ procesoare pe 8 și 16 biți cu preț sub 1$, microprocesoare pe 32 de biți ce execută peste 100 de milioane de instrucțiuni pe secundă și costă sub 5$ și procesoare performante pentru cele mai noi console de jocuri video sau
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
variație a puterii de procesare și a costului. Ele includ procesoare pe 8 și 16 biți cu preț sub 1$, microprocesoare pe 32 de biți ce execută peste 100 de milioane de instrucțiuni pe secundă și costă sub 5$ și procesoare performante pentru cele mai noi console de jocuri video sau pentru echipamente de telecomunicații ce costă peste 100$ și execută peste 1 miliard de instrucțiuni pe secundă. Deși gama puterii de procesare este foarte largă pe piața sistemelor embedded, prețul
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
necesară programului și cea de a minimiza consumul sistemului. În multe aplicații embedded, memoria reprezintă o parte semnificativă a costului sistemului și astfel devine importantă optimizarea mărimii memoriei. Uneori aplicația software trebuie să încapă în întregime în memoria internă a procesorului sau microcontrolerului, în alte situații trebuie să încapă într-un cip extern de memorie de mici dimensiuni. Importanța mărimii memoriei se traduce astfel în accent sporit pe mărimea codului și complică semnificativ dezvoltarea softului pentru acel sistem embedded, soft care
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
soft specializat, elemente de ieșire - actuatoare (pentru controlul unor fenomene fiziceă. Un microcalculator reprezintă un ansamblu ce include unitatea de calcul, memorii (de date / programă și dispozitive de intrare/ieșire sau dispozitive periferice. Unitatea de calcul centrală (CPUĂ, denumită uneori procesor, este o componentă dintr-un microcalculator care interpretează programul de instrucțiuni si procesează datele (efectuează operații aritmetice și logiceă. Microprocesorul de uz general este un circuit care incorporează toate funcțiile unei unități centrale de prelucrare (CPUĂ pe un singur circuit
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
industrial Categoria sistemelor Single Board Computer a cunoscut o dezvoltare susținută datorată atât sistemelor destinate domeniului industrial, cât și exploziei de dispozitive handheld (PDA - Personal Digital Assistant de tip Palm sau PocketPCĂ și a telefoanelor mobile inteligente de ultima generație. Procesorul unui sistem Single Board Computer de performanțe medii este pe 32 de biți și dispune de unitate de management a memoriei (MMU - Memory Management Unit Ă permițând astfel rularea de sisteme de operare performanțe cu suport pentru memorie virtuală. Exemple
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
Computer de performanțe medii este pe 32 de biți și dispune de unitate de management a memoriei (MMU - Memory Management Unit Ă permițând astfel rularea de sisteme de operare performanțe cu suport pentru memorie virtuală. Exemple tipice de astfel de procesoare sunt versiunile embedded ale procesoarelor pe 32 de biți Intel (386, 486, Pentium...Ă sau AMD (familia Elană, procesoarele IBM/Motorola PowerPC 850, 860, sau procesoarele bazate pe arhitecturi ARM (StrongARM, X-Scale, Cortexă. Toate aceste procesoare dispun de funcții de
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
pe 32 de biți și dispune de unitate de management a memoriei (MMU - Memory Management Unit Ă permițând astfel rularea de sisteme de operare performanțe cu suport pentru memorie virtuală. Exemple tipice de astfel de procesoare sunt versiunile embedded ale procesoarelor pe 32 de biți Intel (386, 486, Pentium...Ă sau AMD (familia Elană, procesoarele IBM/Motorola PowerPC 850, 860, sau procesoarele bazate pe arhitecturi ARM (StrongARM, X-Scale, Cortexă. Toate aceste procesoare dispun de funcții de management al consumului de energie
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
Management Unit Ă permițând astfel rularea de sisteme de operare performanțe cu suport pentru memorie virtuală. Exemple tipice de astfel de procesoare sunt versiunile embedded ale procesoarelor pe 32 de biți Intel (386, 486, Pentium...Ă sau AMD (familia Elană, procesoarele IBM/Motorola PowerPC 850, 860, sau procesoarele bazate pe arhitecturi ARM (StrongARM, X-Scale, Cortexă. Toate aceste procesoare dispun de funcții de management al consumului de energie, reducând frecvența de funcționare în perioadele de inactivitate sau de activitate scăzută. Frecvențele de
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
sisteme de operare performanțe cu suport pentru memorie virtuală. Exemple tipice de astfel de procesoare sunt versiunile embedded ale procesoarelor pe 32 de biți Intel (386, 486, Pentium...Ă sau AMD (familia Elană, procesoarele IBM/Motorola PowerPC 850, 860, sau procesoarele bazate pe arhitecturi ARM (StrongARM, X-Scale, Cortexă. Toate aceste procesoare dispun de funcții de management al consumului de energie, reducând frecvența de funcționare în perioadele de inactivitate sau de activitate scăzută. Frecvențele de lucru sunt de ordinul zecilor sau sutelor
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]