599 matches
-
microcontroler, iar dispozitivul gateway este un calculator monoplacă ce rulează sistemul de operare Linux. Unitatea centrală de prelucrare a datelor dintr-un sistem embedded modern este realizată fizic sub forma unui microcontroler sau procesor. Acesta din urmă poate fi un microprocesor sau un sistem complex de tip SoC (system on chipă sau SoP (system on packageă ce integrează în aceeași capsulă partea de procesare a datelor, memorie și, eventual, anumite dispozitive de intrare ieșire. Apărute în anii 70 ai secolului trecut
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
sau un sistem complex de tip SoC (system on chipă sau SoP (system on packageă ce integrează în aceeași capsulă partea de procesare a datelor, memorie și, eventual, anumite dispozitive de intrare ieșire. Apărute în anii 70 ai secolului trecut, microprocesoarele au cunoscut o puternică evoluție, favorizată de dezvoltarea fără precedent a industriei electronice, a tehnologiei de realizare a dispozitivelor semiconductoare în general. Pornind de la arhitecturi pe 4 biți, ca a primului microprocesor, i4004, realizat de Intel în 1971, complexitatea și
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
ieșire. Apărute în anii 70 ai secolului trecut, microprocesoarele au cunoscut o puternică evoluție, favorizată de dezvoltarea fără precedent a industriei electronice, a tehnologiei de realizare a dispozitivelor semiconductoare în general. Pornind de la arhitecturi pe 4 biți, ca a primului microprocesor, i4004, realizat de Intel în 1971, complexitatea și performanțele microprocesoarelor au crescut spectaculos, ajungându-se în ziua de azi la microprocesoare pe 64 biți, cum ar fi Intel Core i7 sau AMD Opteron, ce realizează miliarde de operații pe secundă
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
cunoscut o puternică evoluție, favorizată de dezvoltarea fără precedent a industriei electronice, a tehnologiei de realizare a dispozitivelor semiconductoare în general. Pornind de la arhitecturi pe 4 biți, ca a primului microprocesor, i4004, realizat de Intel în 1971, complexitatea și performanțele microprocesoarelor au crescut spectaculos, ajungându-se în ziua de azi la microprocesoare pe 64 biți, cum ar fi Intel Core i7 sau AMD Opteron, ce realizează miliarde de operații pe secundă. În paralel, unități de procesare paralelă a datelor, cum sunt
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
electronice, a tehnologiei de realizare a dispozitivelor semiconductoare în general. Pornind de la arhitecturi pe 4 biți, ca a primului microprocesor, i4004, realizat de Intel în 1971, complexitatea și performanțele microprocesoarelor au crescut spectaculos, ajungându-se în ziua de azi la microprocesoare pe 64 biți, cum ar fi Intel Core i7 sau AMD Opteron, ce realizează miliarde de operații pe secundă. În paralel, unități de procesare paralelă a datelor, cum sunt procesoarele video GPU de ultimă generație de la firmele nVidia și AMD
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
creșterea performanțelor procesoarelor superscalare la creșterea numărului conductelor de instrucțiuni, limitări ce Țin de interdependențele din program: -dependențe de date; -dependențe procedurale; -conflicte de resurse; -dependențe de ieșire; Paralelismul la nivel de procesor O altă abordare în creșterea performanțelor unui microprocesor este utilizarea mai multor nuclee procesor în aceeași capsulă, fiecare cu memoria sa cache de nivel 1 și 2 și cu memorie cache nivel 3 și memorie principală DRAM comune. Un exemplu de microprocesor cu structură multicore este Intel Core
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
altă abordare în creșterea performanțelor unui microprocesor este utilizarea mai multor nuclee procesor în aceeași capsulă, fiecare cu memoria sa cache de nivel 1 și 2 și cu memorie cache nivel 3 și memorie principală DRAM comune. Un exemplu de microprocesor cu structură multicore este Intel Core i7. Un procesor similar, dar de la AMD, este Opteron X4 Barcelona. Structuri multiprocesor cu foarte multe unități de execuție sunt procesoarele grafice moderne. În figura 2.18 se prezintă procesorul grafic nVidia Fermi. Modul
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
au apărut procesoarele Atom de consum redus, care sunt competitive atât din punct de vedere al consumului cât și al performanțelor cu cele mai puternice procesoare ARM, din familia Cortex A15. Arhitectura ARM ARM este o familie de arhitecturi de microprocesoare de tip RISC dezvoltată de compania britanică ARM Holdings. Arhitectura RISC oferă, comparativ cu microprocesoarele bazate pe arhitecturi cu set complex de instrucțiuni, o structură cu un număr mai redus de tranzistoare și, prin urmare, costuri de fabricație și consum
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
al consumului cât și al performanțelor cu cele mai puternice procesoare ARM, din familia Cortex A15. Arhitectura ARM ARM este o familie de arhitecturi de microprocesoare de tip RISC dezvoltată de compania britanică ARM Holdings. Arhitectura RISC oferă, comparativ cu microprocesoarele bazate pe arhitecturi cu set complex de instrucțiuni, o structură cu un număr mai redus de tranzistoare și, prin urmare, costuri de fabricație și consum de energie mai mici. Arhitectura ARM este mai simplă decât alte arhitecturi RISC, ceea ce a
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
cele portabile alimentate de la baterie, de genul tablete, telefoane inteligente, laptopuri ultraportabile sau diferite alte sisteme embedded și până la servere multiprocesor complexe, de genul Dell Copper. Ultimele versiuni de procesoare ARM integrează în același cip de siliciu mai multe nuclee microprocesor, controller de memorie și alte module ce accelerează anumite tipuri de aplicații (procesor grafic, decodoare audio-video, procesor de criptare decriptare etc., procesor pentru accelerarea execuției codului Java). Există versiuni de procesoare ARM ce integrează și memoria RAM/Flash a sistemului
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
memorie RAM pentru date maxim 32Kbytes ROM pentru program posibilitatea accesării memoriei externe (maxim 64KĂ 2 module timer temporizator/numărător 12 cicli de tact per instrucțiune 4 porturi pe 8 biți interfață serială full-duplex compatibilitate la nivel de instrucțiuni cu microprocesorul Intel 8085 în funcție de producător pot exista versiuni cu memorie flash Figura 2.44 Structura internă a microcontrolerului Intel 8051 Microcontrolerele 8051 permit extinderea memoriei de date și de program prin conectarea de memorii SRAM și EPROM externe la liniile de
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
întotdeauna parte a unui sistem mai larg. Buna înțelegere a funcționării și utilizării lor este o condiție absolut necesară pentru succesul dezvoltării produsului final. Există o varietate extrem de largă de dispozitive periferice, pornind de la dispozitive discrete asociate diferitelor familii de microprocesoare, periferice devenite standard (Intel 8250 - circuit de comunicație serială, Intel 8259 controler programabil de întreruperi, sau Z80CTC circuit de temporizare și numărareă și ajungând la perifericele integrate în microcontrolerele moderne. În această lucrare, pentru toate dispozitive periferice prezentate, am exemplificat
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
LED-uri. Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 118 Prețul acestor dispozitive este mai mare decât al celor simple cu segmente, dar prezintă un avantaj incontestabil pot fi conectate direct la orice tip de microprocesor sau microcontroler pe 4/8/16 biți. Flexibilitatea în alegerea microcontrolerului este sporită și de disponibilitatea unor biblioteci de funcții în limbajul C pentru controlul acestor afișoare. Afișoarele LCD grafice: se întâlnesc în orice telefon mobil modern, în configurație monocromă
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
embedded din autoturism contra impulsurilor tranzitorii pe linia de alimentare cu dispozitive TSD ([6]Ă Reducerea emisiilor de radiații electromagnetice la anumite frecvențe sau benzi de frecvență se poate face folosind tehnici de împrăștiere a spectrului semnalelor de tact ale microprocesoarelor și memoriilor. Microprocesoarele și microcontrolerele moderne dispun de generatoare de tact configurabile care permit variația frecvenței semnalului de tact într-o anumită bandă și conform unui anumit algoritm. De exemplu, în cazul microcontrolerelor din familia Texas Instruments MSP430 se poate
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
contra impulsurilor tranzitorii pe linia de alimentare cu dispozitive TSD ([6]Ă Reducerea emisiilor de radiații electromagnetice la anumite frecvențe sau benzi de frecvență se poate face folosind tehnici de împrăștiere a spectrului semnalelor de tact ale microprocesoarelor și memoriilor. Microprocesoarele și microcontrolerele moderne dispun de generatoare de tact configurabile care permit variația frecvenței semnalului de tact într-o anumită bandă și conform unui anumit algoritm. De exemplu, în cazul microcontrolerelor din familia Texas Instruments MSP430 se poate configura oscilatorul DCO
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
asociate, modalități de reprogramare și autoprogramare de la distanță a unui microcontroler și cîteva recomandări pentru dezvoltarea aplicațiilor cu sisteme embedded. 8.1. Aspecte ale fabricării dispozitivelor semiconductoare În figura 8.1 se prezintă succint fazele fabricării unui circuit integrat complex, microprocesor, microcontroler sau cip de memorie ([3]Ă. Figura 8.1 Etapele fabricării unui circuit integrat([3]Ă Se pornește de la un monocristal de siliciu pur de formă cilindrică și diametru mare - tehnologiile de vârf actuale utilizează dimensiunea de 12 inch
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
la memoria externăă 8.3. Recomandări pentru dezvoltarea de aplicații embedded 1. Pentru aplicații de serie foarte mică sau unicat se pot folosi module de evaluare și plăci de dezvoltare în locul dezvoltării complete a unui modul electronic ce conține microcontrolerul/microprocesorul respectiv. Acest lucru este cu atât mai important pentru module radio sau cu dispozitive ce lucrează la frecvențe de tact de sute de MHz, pentru că proiectarea structurii de interconectare pentru astfel de dispozitive este complexă. 2. Alegerea în aplicație a
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
Capitolul 8 Aspecte practice în realizarea sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 200 reprogramate în circuit, și implementarea mecanismelor de reprogramare la distanță (remote firmware updateă dacă sistemul embedded are opțiuni de comunicație la distanță. 4. Programarea microcontrolerelor și microprocesoarelor trebuie să se facă într-un limbaj de nivel înalt cu un grad de portabilitate cât mai ridicat, limbajul C fiind cel mai indicat. În acest caz, trecerea la o altă familie de microcontroler/microprocesor se face mai ușor, anumite
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
distanță. 4. Programarea microcontrolerelor și microprocesoarelor trebuie să se facă într-un limbaj de nivel înalt cu un grad de portabilitate cât mai ridicat, limbajul C fiind cel mai indicat. În acest caz, trecerea la o altă familie de microcontroler/microprocesor se face mai ușor, anumite porțiuni din softul dezvoltat putând fi portate cu ușurință pentru noul microcontroler. 5. La dezvoltarea aplicațiilor embedded de serie foarte mare (sute de mii, milioane de bucățiĂ în care costul de fabricație este un criteriu
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
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 direct către memorie, independent de CPU și la o viteză foarte mare de transfer al datelor. DRAM Dynamic
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
de control și monitorizare; * experiențe de operare. Vizând și soluționarea unor probleme de CEM, chiar GT 13 (Aparate de comutație) a avut prevăzute, pentru sesiunea din anul 2000, teme ca: * limitarea curentului și dispozitive hibride de comutație; * dispozitive bazate pe microprocesoare pentru comanda întrerupătoarelor. Potrivit noii structuri a CIGRE, unul din subiectele preferențiale ale sesiunii din anul 2004 a fost intitulat Restricțiile de mediu și piața de energie, care a acoperit următoarea problematică: * efectele benefice asupra mediului sub impactul tehnologiei GIS
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
de reglaj, destinate controlului instalațiilor de putere. Coexistența în instalații a curenților ,,tari” și ,,slabi” a condus la adoptarea unor mijloace de compatibilizare, dintre care se citează antiparazitajul, conectarea la pământ, decuplarea galvanică, ecranarea. Apariția microelectronicii (tranzistorul-1948, tehnologia planară-1960, TTL-1965, microprocesorul 1971) a permis miniaturizarea celulelor de procesare a semnalelor care, astfel, au devenit însă mai sensibile, atât la semnalele utile, cât și, în mod nedorit, la cele perturbatoare. Mai mult, energia cerută pentru distrugerea unui astfel de dispozitiv a scăzut
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
frecvență (zeci sau sute de MHz); * la medie sau înaltă tensiune, deschiderea și închiderea întrerupătoarelor produc supratensiuni de comutație cu o foarte mare viteză de creștere ce pot influența în mod negativ funcționarea sistemelor numerice, în special cele bazate pe microprocesoare; * undele radio emise de sistemele de control și comandă la distanță, comunicațiile radio și TV, stațiile de emisie-recepție, telefonia mobilă etc. sunt, pentru unele echipamente și sisteme, surse de perturbații de ordinul a câtorva volți pe metru, dar care trebuie
COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICĂ SURSE DE PERTURBAŢII ELECTROMAGNETICE by Adrian BARABOI, Maricel ADAM, Sorin POPA, Cătălin PANCU () [Corola-publishinghouse/Science/733_a_1332]
-
introducem în această ultimă categorie și routerele de rețea și aparatura imagistică medicalăă. Capitolul 1 Noțiuni introductive Construcția și tehnologia sistemelor embedded 8 Caracteristici Desktop Server Embedded Prețul sistemului $500-$5000 $5000-$5,000,000 $10-$100,000 Prețul modulului microprocesor $50-$500 (per procesoră $200-$10,000 (per procesoră $10- $100,000 (per procesoră Parametri critici ai sistemului Raportul prețperformanță, performanța grafică Disponibilitate, scalabilitate, rata de transfer a datelor Preț, consum de energie, performață specifică aplicației Sistemele embedded reprezintă partea
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
aparate pentru imagistică medicală - ecograf, computer tomograf, echipament cu rezonanță magnetică nuclearăă. Sistemele embedded prezintă cea mai largă plajă de variație a puterii de procesare și a costului. Ele includ procesoare pe 8 și 16 biți cu preț sub 1$, 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 pentru echipamente de telecomunicații ce costă peste 100$ și execută
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]