Aplicaes de Sistemas Embarcados Adelmario Douglas adlcjcin Diogo
Aplicações de Sistemas Embarcados Adelmario Douglas <adlcj@cin> Diogo Maciel <drm@cin> 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados
Agenda Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte Aplicações no Entretenimento • Introdução – Aplicações de Sistemas Embarcados • Aplicações no Dia a Dia - Câmera Fotográfica • Aplicações na Saúde – Medidor de Glicose • Aplicações no Transporte – Engine Control Unit • Aplicações no Entretenimento – MP 3 Player – Game Boy – Microprocessador de áudio • Referências 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 2
Introdução Aplicações no Dia a Dia • Onde estão os Sistemas Embarcados? Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 – Em todos os lugares: na sala, na cozinha, no trabalho e em vários aparelhos simples que usamos no nosso dia a dia. – Mas não só nas coisas mais simples. . . Aplicações de Sistemas Embarcados 3
Introdução • Também são usados em sistemas complexos e críticos. 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 4
Introdução Aplicações no Dia a Dia • Onde geralmente se comunicam com mais de um elemento, agindo em cooperação com outros sistemas. Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 5
Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 • E de acordo com as necessidades eles podem diferenciar de várias maneiras: – DSP • Digital Signal Processor – Conversor. – Propósito Geral • Microprocessadores. – Propósito Especifico • Controlador LCD. – Tempo Real • Freio ABS. Aplicações de Sistemas Embarcados 6
Aplicações no Dia a Dia 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados
Aplicações no Dia a Dia Introdução • nikon coolpix 5700 Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte Aplicações no Entretenimento Baterias Lentes e Zoom Memória 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 8
29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 9
Aplicações no Dia a Dia • CPU Introdução – 8 -bit – Clock: Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte • 3 MHz (modo normal) • 3. 7 KHz (Low Power) • Responsável por: Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 – – Controle do LCD Controle do Clock Power ON/OFF Controle do armazenamento de dados – Saída de sinais para controle de lentes, zoom e foco Aplicações de Sistemas Embarcados 10
Aplicações no Dia a Dia Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte • Outras Aplicações no Dia a Dia – – – Condicionador de Ar Televisão Caixa Eletronico Máquinas de vendas Etc… Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 11
Aplicações na Saúde 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados
Aplicações na Saúde Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte • Medidores de Glicemia • Utilizado principalmente por pessoas com diabétes • Utiliza Bio-sensores para detectar a concentração de glicose no sangue. Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 13
Aplicações na Saúde Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte Aplicações no Entretenimento • g. Pod • Características: • Controlado por um microprocessador PIC 16 F 874 • Medição de glicose e circuitos de filtragem incluem dois LM 358 op amp e um TL 072 CP op amp. • Display LCD de 16 x 2 Caracteres • Comunicação através de porta serial 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 14
Aplicações na Saúde Introdução • Microprocessador: Aplicações no Dia a Dia • Responsável pela conversão A/D, controle do LCD, controle de som, interface com o usuário, e comunicação serial • Clock de 5 Mhz • Instruções de 14 bits • 7 portas de E/S bidirecionais (8 bit) que podem ser multiplexadas Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 15
Aplicações na Saúde Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte • Outros exemplos – – – Eletrocardiograma Aparelho de ressonância magnética Ultra-som Medidor de pressão digital Etc. . . Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 16
Aplicações no Transporte 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados
Aplicações no Transporte Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 • Ao se ligar um carro popular, hoje em dia, deve haver um controle para dizer quanto combustível deve ser injetado no cilindro para a combustão e enviar outras informações ao motorista. • O ECU (Engine Control Unit) é o responsável por essa tarefa. • Variações do ECU podem fornecer mais informações ao usuário como: temperatura do radiador e rotações por minuto do motor por exemplo. Aplicações de Sistemas Embarcados 18
Aplicações no Transporte 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 19
Aplicações no Transporte Introdução Aplicações no Dia a Dia • ECU - IAW 4 W 6 Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 20
Aplicações no Transporte 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 21
Aplicações no Transporte Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte • 27 C 256 EPROM • 256 KBit Memory • CMOS/NMOS microcontroller compatible. and microprocessor – Universal 28 or 32 pin memory site. • Low power consumption. • Noise immunity features. Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 22
Aplicações no Transporte • 68 HC 11 E 1 MPU 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 23
Aplicações no Transporte Introdução • M 68 HC 11 CPU Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 • • Power-saving stop and wait modes • • Low-voltage devices available (3. 0– 5. 5 Vdc) • • 0, 256, 512, or 768 bytes of on-chip RAM, data retained during standby • • 0, 12, or 20 Kbytes of on-chip ROM or EPROM • • 0, 512, or 2048 bytes of on-chip EEPROM with block protect for security • • 2048 bytes of EEPROM with selectable base address in the MC 68 HC 811 E 2 • • Asynchronous non-return-to-zero (NRZ) serial communications interface • (SCI) • • Additional baud rates available on MC 68 HC(7)11 E 20 • • Synchronous serial peripheral interface (SPI) • • 8 -channel, 8 -bit analog-to-digital (A/D) converter Aplicações de Sistemas Embarcados 24
Aplicações no Transporte Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 • • • 16 -bit timer system: – Three input capture (IC) channels – Four output compare (OC) channels – One additional channel, selectable as fourth IC or fifth OC • 8 -bit pulse accumulator • Real-time interrupt circuit • Computer operating properly (COP) watchdog system • 38 general-purpose input/output (I/O) pins: – 16 bidirectional I/O pins – 11 input-only pins – 11 output-only pins • Several packaging options: Aplicações de Sistemas Embarcados 25
Aplicações no Transporte Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde • Outros exemplos: – – GPS Detector de colisão Pedágio (RF ID) Etc. . Aplicações no Transporte Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 26
Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados
Aplicações no Entretenimento Introdução Aplicações no Dia a Dia • Mp 3 player, grava voz, rádio, agenda, relógio etc. . . Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 28
Aplicações no Entretenimento Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 • • [H] Nand Flash Memory (Samsung K 9 W 8 G 08 U 1 M) [I] Actions ATJ 2085 [RAM][ROM][CPU]. . . [K] Philips TEA 5767 [FM RADIO IC] Aplicações de Sistemas Embarcados 29
Aplicações no Entretenimento Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte • [H] Nand Flash memory (Samsung K 9 W 8 G 08 U 1 M) – Especificação: • • K 9 x 1 Gxxxxx K 9 x 2 Gxxxxx K 9 x 4 Gxxxxx K 9 x 8 Gxxxxx = = 1 Gb 2 Gb 4 Gb 8 Gb (Giga. Bit) = = 128 MB (Mega. Byte) 256 MB (Mega. Byte) 512 MB (Mega. Byte) 1024 MB (Mega. Byte) – Data. Sheet Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 30
Aplicações no Entretenimento Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte • [I] Actions ATJ 2085[CPU][RAM][ROM] – SOC de audio. – Dentro temos: • Um processador Z 80 • 29 KB de ROM e 116 KB de SRAM. • Um “DSP de 24 -bit e arquitetura Harvard". Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 31
Aplicações no Entretenimento Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte • [K] Philips TEA 5767[FM RADIO] – Um chip sintonizador de rádio FM estéreo com demodulador Radio Data System (RDS) e Radio Broadcast Data System (RBDS) e decodificador RDS/RBDS para aplicações portáveis. – O rádio pode sintonizar as bandas FM européias, americanas e japonesas. Tem baixo consumo de energia e pode operar em baixa voltagem. – Data. Sheet Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 32
Aplicações no Entretenimento Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte • Game Boy • CPU: – Sharp LR 35902 de 8 bits • RAM: – Principal: 8 KB – Vídeo: 8 KB Aplicações no Entretenimento • Alimentação: – 6 V CC e 0. 7 W de consumo 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 33
29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 34
Game Boy Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte • Sharp LR 35902 • Similar, em sua arquitetura, ao 8080 da Intel. • Set de intruções semelhante ao do Z 80 • Barramento: Aplicações no Entretenimento – 8 bits para dados. – 16 bits para endereço • (64 Kb endereçáveis). 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 35
Game Boy Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte • LCD • Resolução: 160 x 144 pixels (20 x 18 "tiles" de 8 x 8) – Uma área da VRAM contém o número de "tiles" que devem ser mostrados. • Taxa de atualização: – Horizontal: 9198 KHz – Vertical: 59. 73 Hz Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 36
Aplicações no Entretenimento Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte • Processador de Áudio para Celulares – µPD 99910 audio processor • Incorpora uma unidade de processamento (CPU) de som dedicada e processador de sinais digitais (DSP). • Projetada como um chip auxiliar a ser conectado ao processador de uma aplicação. Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 37
Processador de Áudio para Celulares Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 • Processador – – – On-chip 32 -bit RISC CPU On-chip dedicated audio DSP Input clock (on-chip PLL): 32 k. Hz supported Peripheral interface Host I/F (16 -bit SRAM I/F) SD card I/F (4 -bit SDCLK 40 MHz (Max. ), direct through function) – Audio I/F (I 2 S 2 channels, slave operation, transparency function) Aplicações de Sistemas Embarcados 38
Processador de Áudio para Celulares Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde Aplicações no Transporte Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 39
Aplicações no Entretenimento Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde • Outras Aplicações – – Vídeo Games Karaokê Caça Níquel Etc. . . Aplicações no Transporte Aplicações no Entretenimento 29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 40
Referencias Introdução Aplicações no Dia a Dia Aplicações na Saúde • References • Gameboy Specifications, k. OOPa, March 11, 1998 • g. Pod Project – http: //www. bme. uconn. edu/bme/sendes/Spring 06/Tea m 2/Manual. pdf Aplicações no Transporte • Necel Eletronics Aplicações no Entretenimento • All. Data. Sheets. com • S 1 mp 3. org, Informações sobre s 1 mp 3 players. – www. necel. com – 29/11/2006 http: //www. s 1 mp 3. org/pt/ Aplicações de Sistemas Embarcados 41
- Slides: 41