2,439 matches
-
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 această ultimă categorie și routerele
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
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 pentru echipamente de telecomunicații ce
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
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 peste 1 miliard de
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
alege acel reprezentant al familiei de microcontrolere care se potrivește cel mai bine cu nevoile aplicației avute în vedere. Există o gamă variată de microcontrolere construite în jurul unor unități centrale de prelucrare de 4, 8, 16, 32 și 64 de biți. microcontrolere de 4 biți se utilizează încă la cuptoarele cu microunde; -microcontrolere de 8 biți sunt utilizate la unitățile de telecomandă a televizoarelor, tastaturi etc.; -microcontrolere de 16 biți sunt utilizate pentru comanda și controlul motoarelor cu ardere internă, controlere
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
familiei de microcontrolere care se potrivește cel mai bine cu nevoile aplicației avute în vedere. Există o gamă variată de microcontrolere construite în jurul unor unități centrale de prelucrare de 4, 8, 16, 32 și 64 de biți. microcontrolere de 4 biți se utilizează încă la cuptoarele cu microunde; -microcontrolere de 8 biți sunt utilizate la unitățile de telecomandă a televizoarelor, tastaturi etc.; -microcontrolere de 16 biți sunt utilizate pentru comanda și controlul motoarelor cu ardere internă, controlere de hard-disk etc.; -microcontrolere
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
aplicației avute în vedere. Există o gamă variată de microcontrolere construite în jurul unor unități centrale de prelucrare de 4, 8, 16, 32 și 64 de biți. microcontrolere de 4 biți se utilizează încă la cuptoarele cu microunde; -microcontrolere de 8 biți sunt utilizate la unitățile de telecomandă a televizoarelor, tastaturi etc.; -microcontrolere de 16 biți sunt utilizate pentru comanda și controlul motoarelor cu ardere internă, controlere de hard-disk etc.; -microcontrolere de 32 de biți sunt utilizate în special în domeniul comunicațiilor
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
centrale de prelucrare de 4, 8, 16, 32 și 64 de biți. microcontrolere de 4 biți se utilizează încă la cuptoarele cu microunde; -microcontrolere de 8 biți sunt utilizate la unitățile de telecomandă a televizoarelor, tastaturi etc.; -microcontrolere de 16 biți sunt utilizate pentru comanda și controlul motoarelor cu ardere internă, controlere de hard-disk etc.; -microcontrolere de 32 de biți sunt utilizate în special în domeniul comunicațiilor, la imprimante laser și cu jet de cerneală etc.; -microcontrolere de 64 de biți
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
la cuptoarele cu microunde; -microcontrolere de 8 biți sunt utilizate la unitățile de telecomandă a televizoarelor, tastaturi etc.; -microcontrolere de 16 biți sunt utilizate pentru comanda și controlul motoarelor cu ardere internă, controlere de hard-disk etc.; -microcontrolere de 32 de biți sunt utilizate în special în domeniul comunicațiilor, la imprimante laser și cu jet de cerneală etc.; -microcontrolere de 64 de biți sunt utilizate în special la console video. Piața microcontrolerelor este dominată la ora actuală de microcontrolerele de 8 biți
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
biți sunt utilizate pentru comanda și controlul motoarelor cu ardere internă, controlere de hard-disk etc.; -microcontrolere de 32 de biți sunt utilizate în special în domeniul comunicațiilor, la imprimante laser și cu jet de cerneală etc.; -microcontrolere de 64 de biți sunt utilizate în special la console video. Piața microcontrolerelor este dominată la ora actuală de microcontrolerele de 8 biți cu tendința clară de creștere a celor de 16, 32 respectiv de 64 de biți. Utilizarea unui microcontroler constituie o soluție
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
biți sunt utilizate în special în domeniul comunicațiilor, la imprimante laser și cu jet de cerneală etc.; -microcontrolere de 64 de biți sunt utilizate în special la console video. Piața microcontrolerelor este dominată la ora actuală de microcontrolerele de 8 biți cu tendința clară de creștere a celor de 16, 32 respectiv de 64 de biți. Utilizarea unui microcontroler constituie o soluție prin care se poate reduce dramatic numărul componentelor electronice precum și costul proiectării respectiv al dezvoltării unui produs. Dezvoltarea de
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
cerneală etc.; -microcontrolere de 64 de biți sunt utilizate în special la console video. Piața microcontrolerelor este dominată la ora actuală de microcontrolerele de 8 biți cu tendința clară de creștere a celor de 16, 32 respectiv de 64 de biți. Utilizarea unui microcontroler constituie o soluție prin care se poate reduce dramatic numărul componentelor electronice precum și costul proiectării respectiv al dezvoltării unui produs. Dezvoltarea de aplicații embedded presupune proiectare hardware, dezvoltare de software și testare intensivă. Erori minore de proiectare
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
unui sistem electrohidraulic controlat de un sistem embedded este cea prezentată în figura 1.4, și respectă, în mare, structura sistemului bazat pe blocuri funcționale implementate cu electronică analogică amplificatoare operaționale, comparatoare și componente discrete. Utilizarea microcontrolerelor pe 8 /16 biți pentru realizarea regulatorului PID și a generatorului de programe aduce un plus de flexibilitate configurare și parametrizare mai simplă, posibilități de comunicare cu sisteme de calcul uzuale (PC) în general folosind interfețe seriale pe lângă creșterea performanțelor și miniaturizare. Următorul pas
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
sistemelor destinate domeniului industrial, cât și exploziei de dispozitive handheld (PDA - Personal Digital Assistant de tip Palm sau PocketPC) 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) 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
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
biți și dispune de unitate de management a memoriei (MMU - Memory Management Unit) 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...) sau AMD (familia Elană, procesoarele IBM/Motorola PowerPC 850, 860, sau procesoarele bazate pe arhitecturi ARM (StrongARM, X-Scale, Cortex). Toate aceste procesoare dispun de funcții de management al consumului de energie, reducând frecvența de funcționare în
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
blade lamă) introduse într-un cabinet de dimensiuni standardizate. Aceste module sunt calculatoare monoplacă. În figura 1.13 este prezentat un modul inteligent integrat în aparatura hidraulică dezvoltat de autor. Acest sistem embedded este construit în jurul unui microcontroler pe 16 biți ce dispune de un set bogat de periferice integrate. Puterea sa de procesare permite efectuarea rapidă a calculelor cerute de algoritmii de control uzuali necesari sistemelor electrohidraulice. aă bă Figura 1.13 Modul electronic integrat în dispozitive hidraulice: aă Structura
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
următoarele caracteristici: -Procesor RISC tip SPARC V8 cu memorii cache separate pentru date (8kBytesă și instrucțiuni (8kBytes); -Coprocesor calcule în virgulă mobilă conform standardului IEEE754; -Controller de memorie externă PROM și SRAM cu magistrală de date pe 8/16/32 biți; -Controller de memorie externă SRAM; -Port de intrare ieșire de uz general pe 16 biți; -Unitate timer/watchdog; -Controller de întreruperi; -Interfață de testare, programare și depanare JTAG; -4 conexiuni SpaceWire; -2 controllere CAN; -Conexiune Ethernet; Interesant este faptul că
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
instrucțiuni (8kBytes); -Coprocesor calcule în virgulă mobilă conform standardului IEEE754; -Controller de memorie externă PROM și SRAM cu magistrală de date pe 8/16/32 biți; -Controller de memorie externă SRAM; -Port de intrare ieșire de uz general pe 16 biți; -Unitate timer/watchdog; -Controller de întreruperi; -Interfață de testare, programare și depanare JTAG; -4 conexiuni SpaceWire; -2 controllere CAN; -Conexiune Ethernet; Interesant este faptul că arhitectura LEON are un mod dual de licențiere: o licență de tip free, LGPL/GPL
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
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 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
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
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, realizează deja viteze
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
acces la memorie T1 = timpul de acces la memoria cache T2 = timpul de acces la memoria principală H = hit ratio, procentul de accesări în care data se găsește în memoria cache În mod similar putem estima un cost mediu per bit al memoriei Unde CS = costul mediu per bit pentru sistemul combinat de memorie C1 = costul mediu per bit al memoriei cache C2 = costul mediu per bit al memoriei principale S1 = mărimea memoriei cache S2 = mărimea memoriei principale Pentru a se
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
memoria cache T2 = timpul de acces la memoria principală H = hit ratio, procentul de accesări în care data se găsește în memoria cache În mod similar putem estima un cost mediu per bit al memoriei Unde CS = costul mediu per bit pentru sistemul combinat de memorie C1 = costul mediu per bit al memoriei cache C2 = costul mediu per bit al memoriei principale S1 = mărimea memoriei cache S2 = mărimea memoriei principale Pentru a se obține un sistem ieftin, este de dorit să
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
hit ratio, procentul de accesări în care data se găsește în memoria cache În mod similar putem estima un cost mediu per bit al memoriei Unde CS = costul mediu per bit pentru sistemul combinat de memorie C1 = costul mediu per bit al memoriei cache C2 = costul mediu per bit al memoriei principale S1 = mărimea memoriei cache S2 = mărimea memoriei principale Pentru a se obține un sistem ieftin, este de dorit să avem CS ≈ C2 . Cum avem relația C1 >> C2, rezultă că
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
se găsește în memoria cache În mod similar putem estima un cost mediu per bit al memoriei Unde CS = costul mediu per bit pentru sistemul combinat de memorie C1 = costul mediu per bit al memoriei cache C2 = costul mediu per bit al memoriei principale S1 = mărimea memoriei cache S2 = mărimea memoriei principale Pentru a se obține un sistem ieftin, este de dorit să avem CS ≈ C2 . Cum avem relația C1 >> C2, rezultă că trebuie să fie îndeplinită relația S1 << S2 Raționamentul
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
în figura alăturată. Modurile de funcționare prezentate Țin seama de următoarele necesități: Consum cât mai mic; Viteză de procesare și transferuri de date cât mai rapide; Minimizarea consumului modulelor periferice individuale. Modurile de consum redus LPM0 ... LPM4 se configurează cu ajutorul biților CPUOFF, OSCOFF, SCG0, și SCG1 din registrul de stare al procesorului. Avantajul de a avea acești biți în registrul de stare este că modul de lucru actual este salvat automat în stivă la apariția unei întreruperi și intrarea în rutina
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]
-
de procesare și transferuri de date cât mai rapide; Minimizarea consumului modulelor periferice individuale. Modurile de consum redus LPM0 ... LPM4 se configurează cu ajutorul biților CPUOFF, OSCOFF, SCG0, și SCG1 din registrul de stare al procesorului. Avantajul de a avea acești biți în registrul de stare este că modul de lucru actual este salvat automat în stivă la apariția unei întreruperi și intrarea în rutina de deservire a întreruperii. În jargonul programatorilor care lucrează cu moduri de consum redus s-a încetățenit
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1090]