3,805 matches
-
prezentată în figura 2.23, este extrem de simplă, tip acumulator, și putea lucra cu date pe 8 biți și adrese pe 16 biți, Toate procesoarele Intel apărute ulterior au asigurat compatibilitate înapoi cu vechile procesoare pentru a putea rula tot softul deja dezvoltat pentru această familie de procesoare. Capitolul 2 Unitatea centrală de prelucrare a sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 45 Figura 2.23 Arhitectura internă a procesorului Intel 8080 Există la momentul de față un număr foarte mare
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
sistemelor embedded 68 2.5. Criterii de alegere a microcontrolerului pentru o anumită aplicație Există mai multe criterii pentru selecția tipului microcontrolerului pentru o aplicație industrială dată, mai importante putând fi considerate următoarele: prețul, performanța, informațiile existente pe Internet, uneltele soft folosite, uneltele hard folosite și existența la distribuitorii de componente electronice a produsului. S-au avut în vedere familii reprezentative de microcontrolere pe 8 biți - Intel 8051 și derivate, Motorola / Freescale 68HC 05/08/11, Atmel AVR, Texas Instruments MSP430
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
producerea unei cantități mari de informație referitoare la familia AVR. De asemenea, majoritatea cărților din domeniul microcontrolerelor se referă la microcontrolerele AVR sau PIC. Capitolul 2 Unitatea centrală de prelucrare a sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 69 • Uneltele soft vizează performanțele și costul asambloarelor, compilatoarelor, simulatoarelor și mediilor integrate de dezvoltare folosite în dezvoltarea aplicațiilor cu microcontrolere. Pentru reducerea timpului de dezvoltare este de dorit să se lucreze cu limbaje de nivel înalt (C, Pascal sau Basică și nu
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
sau numărarea unor impulsuri/evenimente externe într-un timp dat sau a duratei între două astfel de impulsuri succesive. Acest lucru se poate realiza cu circuite logice externe (porți, bistabile, numărătoare, dispozitive programabile de gen PAL, PLA, PLD, FPGAĂ, prin soft, cu ajutorul buclelor de întârziere (similar celor folosite în lucrarea anterioarăă sau cu module integrate în microcontroler de tip timer/counter dedicate acestui gen de aplicații. Datorită încetățenirii în vorbirea curentă a specialiștilor a termenului din limba engleză „timer” vom folosi
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
salveze în orice locație de memorie fără intervenția procesorului eșantioanele achiziționate. Parametrii principali ai modulului ADC10 sunt: • rată de eșantionare mai mare de 200kSps • conversie monotonă fără coduri lipsă • circuit de eșantionare și memorare cu timpi programabili • conversie inițiată prin soft sau de către modulul Timer A Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 106 • generator integrat de tensiune de referință selectabilă prin software (1.5 V sau 2.5 VĂ • referință internă sau externă de tensiune, selectate
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
este limitată doar la sistemele de comandă și control cu resurse hardware bogate - memorie suficientă, linii I/ O suficiente, putere de procesare mare. Avantajul acestei soluții rezidă în standardizarea sa ușurința accesului oferit și larga răspândire. Practic, nu este necesar soft special de comunicare cu sistemul de control, orice browser web (Internet Explorer, Netscape, Operaă putând fi folosit. În plus, accesul din Internet al unui asemenea sistem poate fi realizat simplu, utilizând tehnicile și procedurile standard de configurare a rețelelor de
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
stângaă și programator/depanator în circuit cu interfață JTAG pentru microcontrolere Texas Instruments MSP430 (dreaptaă Capitolul 4 Dispozitivele periferice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 126 Obiectivul emulatorului în circuit era de a înlocui dispozitivul Țintă în timpul dezvoltării softului cu un sistem special care, pe cât posibil, “emula” în mod transparent dispozitivul Emulatorul era conectat la placa aplicației cu ajutorul unui cablu prevăzut la capăt cu un soclu asociat capsulei dispozitivului emulat. Un alt cablu realiza legătura între emulator și PC
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
dispozitivului Țintă să se emuleze singur. Modulul de emulare un nucleu de logică de depanare de dimensiuni reduse este realizat în siliciul dispozitivului Țintă. Modulul permite dezvoltatorului de aplicații să vadă și să controleze capabilitățile interne ale dispozitivului comunicând cu softul de dezvoltare prin intermediul interfeței seriale. Majoritatea dispozitivele programabile performante din ziua de astăzi dispun de un port de programare și depanare compatibil cu standardul JTAG. Capitolul 6 Elemente constructive electromecanice ale sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 127 5
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
de electricitate a unui sistem embedded este soluția cea mai simplă și, în majoritatea cazurilor, și cea mai ieftină. Cerințele impuse sistemului embedded sunt mai laxe - consumul nu mai este o problemă critică, deci pot fi utilizate componente mai ieftine, softul poate fi simplificat prin menținerea permanentă a procesorului în stare activă și evitarea utilizării modurilor de consum redus, mai greu de implementat, testat și depanat. Există însă un dezavantaj al alimentării de la rețea, și anume lucrul cu tensiuni mari, ceea ce
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
ștergere electricăă și posibilități de reprogramare în circuit - exemplul clasic este microcontrolerul Microchip PIC16F84. Putem considera modern un microcontroler cu memorie de program reprogramabilă electric (Flashă ce poate fi programat în circuitul în care funcționează (ISP în System Programmingă. Dezvoltarea softului pentru microcontrolerele utilizate în aplicații de comandă și control a sistemelor industriale este un proces complex și de durată supus erorii umane; programele elaborate pot avea erori (bug-uriă ușoare sau severe ce se detectează la un moment ulterior lansării produsului
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
deplaseze la fiecare dispozitiv și să efectueze un set de proceduri ce compun procesul de firmware update. În cazul existenței pe teren a unui număr mare de dispozitive, costurile și timpii necesari operației devin prohibitive. Prima metodă de înlocuire a softului într-un sistem bazat pe microcontroler este de a înlocui complet modulul electronic ce conține microcontrolerul. Este o metodă universal valabilă, cu aplicare la orice tip de microcontroler, dar este și cea mai scumpă, datorită efortului logistic deosebit - operatorul trebuie
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
modulul electronic ce conține microcontrolerul. Este o metodă universal valabilă, cu aplicare la orice tip de microcontroler, dar este și cea mai scumpă, datorită efortului logistic deosebit - operatorul trebuie să dispună de un set de plăci cu noua versiune de soft și să colecteze plăcile cu vechea versiune. Capitolul 8 Aspecte practice în realizarea sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 195 Ulterior, plăcile cu vechea versiune pot fi procesate în laborator de personal calificat și aduse la zi cu versiunea
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
colecteze plăcile cu vechea versiune. Capitolul 8 Aspecte practice în realizarea sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 195 Ulterior, plăcile cu vechea versiune pot fi procesate în laborator de personal calificat și aduse la zi cu versiunea nouă de soft. În orice caz, apare problema stocării plăcilor cu versiunea veche de soft. Metoda prezintă totuși două avantaje suplimentare, nu necesită calificare deosebită din partea operatorului, acesta trebuind numai să înlocuiască plăcile, și, aspect caracteristic doar acestei metode, permite modificări și în
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 195 Ulterior, plăcile cu vechea versiune pot fi procesate în laborator de personal calificat și aduse la zi cu versiunea nouă de soft. În orice caz, apare problema stocării plăcilor cu versiunea veche de soft. Metoda prezintă totuși două avantaje suplimentare, nu necesită calificare deosebită din partea operatorului, acesta trebuind numai să înlocuiască plăcile, și, aspect caracteristic doar acestei metode, permite modificări și în partea hardware, noile plăci putând fi diferite de cele înlocuite. A doua
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
avantaje suplimentare, nu necesită calificare deosebită din partea operatorului, acesta trebuind numai să înlocuiască plăcile, și, aspect caracteristic doar acestei metode, permite modificări și în partea hardware, noile plăci putând fi diferite de cele înlocuite. A doua metodă de înlocuire a softului este derivată din prima și aplicabilă întrun număr mai restrâns de cazuri: acesta este conținut într un chip ROM inserat într-un soclu de pe placa microsistemului. Modificarea softului presupune doar extragerea chipului ROM și înlocuirea să cu un altul programat
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
putând fi diferite de cele înlocuite. A doua metodă de înlocuire a softului este derivată din prima și aplicabilă întrun număr mai restrâns de cazuri: acesta este conținut într un chip ROM inserat într-un soclu de pe placa microsistemului. Modificarea softului presupune doar extragerea chipului ROM și înlocuirea să cu un altul programat cu noua versiune a softului. Este de dorit să se folosească memorii nevolatile reprogramabile, de tip EPROM (cu ștergere prin expunere la radiații ultravioleteă sau EEPROM (ștergere electricăă
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
și aplicabilă întrun număr mai restrâns de cazuri: acesta este conținut într un chip ROM inserat într-un soclu de pe placa microsistemului. Modificarea softului presupune doar extragerea chipului ROM și înlocuirea să cu un altul programat cu noua versiune a softului. Este de dorit să se folosească memorii nevolatile reprogramabile, de tip EPROM (cu ștergere prin expunere la radiații ultravioleteă sau EEPROM (ștergere electricăă pentru a putea refolosi chipurile cu versiuni vechi de soft. Etichetarea tuturor chipurilor folosite este obligatorie pentru
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
un altul programat cu noua versiune a softului. Este de dorit să se folosească memorii nevolatile reprogramabile, de tip EPROM (cu ștergere prin expunere la radiații ultravioleteă sau EEPROM (ștergere electricăă pentru a putea refolosi chipurile cu versiuni vechi de soft. Etichetarea tuturor chipurilor folosite este obligatorie pentru o eficientă gestiune a versiunilor de software. Metoda prezintă avantajul că operatorul nu necesită o calificare foarte înaltă, dar totuși trebuie să aibă noțiuni elementare de electronică (pentru a nu distruge modulul supus
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
și microcontrolere cu memorie ROM de tip OTP (One Time Programableă sau EPROM. Metoda a fost intens folosită în anii 80 și 90 până la răspândirea microcontrolerelor și a memoriilor reprogramabile electric (Flash sau EEPROMĂ. A treia metodă de înlocuire a softului este aplicabilă în cazul microcontrolerelor moderne cu memorie program de tip Flash și capabilități de programare în sistem (În System Programable ISPĂ. În acest caz operatorul uman realizează o conexiune între calculatorul său (laptopă și modulul supus modificării și rescrie
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
cu memorie program de tip Flash și capabilități de programare în sistem (În System Programable ISPĂ. În acest caz operatorul uman realizează o conexiune între calculatorul său (laptopă și modulul supus modificării și rescrie memoria microcontrolerului cu noua versiune de soft utilizând sistemul de programare oferit de producătorul microcontrolerului. Metoda are avantajul că nu se efectuează nici un fel de modificare hardware, nu este necesar nici un stoc de cipuri, dar necesită personal cu înaltă calificare capabil a lucra cu un mediu de
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
necesar nici un stoc de cipuri, dar necesită personal cu înaltă calificare capabil a lucra cu un mediu de dezvoltare și programare. Capitolul 8 Aspecte practice în realizarea sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 196 Metode moderne de înlocuire a softului microsistemelor integrate Aceste metode sunt considerate moderne pentru că nu necesită prezența operatorului uman la locul modulului supus modificării, operația de rescriere a softului făcându-se de la distanță. În acest fel se pot reduce costurile de service și mentenanță ale produselor
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
Aspecte practice în realizarea sistemelor embedded Construcția și tehnologia sistemelor embedded 196 Metode moderne de înlocuire a softului microsistemelor integrate Aceste metode sunt considerate moderne pentru că nu necesită prezența operatorului uman la locul modulului supus modificării, operația de rescriere a softului făcându-se de la distanță. În acest fel se pot reduce costurile de service și mentenanță ale produselor respective, cu condiția păstrării în timp la parametrii normali a liniei de comunicație. În cazul instalării unei versiuni software cu erori majore în
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
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 reprogramării la distanță([65]Ă: O primă soluție, extrem de eficientă, se poate aplica în cazul în care la microcontroler este cuplată o memorie externă de capacitate mai mare decât
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
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 cheie, se recomandă înlocuirea dispozitivelor reprogramabile cu dispozitive
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]
-
hardware-software interface”, 4th ed., Morgan Kaufmann, Waltham, USA, 2012. [4] John Hennessy, David Paterson, ”Computer Architecture. A Quantitative Approach”, 4th edition, Morgan Kaufmann, San Francisco, USA, 2007. [5] Nobuyasu Kanekawa et al, “Dependability in electronic systems mitigation of hardware failures, soft errors, and electromagnetic disturbances”, Springer Science+Business Media LLC, New York, 2011. [6] Tom Wiliamson, ”Designing microcontroller systems for noisy environments”, INTEL AP-125 Application Note, Intel Corporation, 1993. [7] Andrew Tanenbaum, Todd Austin, “Structured Computer Organization”, 6th edition, Pearson Education, New
CONSTRUCŢIA ŞI TEHNOLOGIA SISTEMELOR EMBEDDED by Andrei DRUMEA () [Corola-publishinghouse/Science/674_a_1069]