Microprocesadores y microcontroladores. - Sistemas Empotrados -

Transcripción

1 Universidad Autónoma de Baja California Facultad de Ingeniería Mexicali Microprocesadores y microcontroladores - Sistemas Empotrados - M.C. Jorge Eduardo Ibarra Esquer jorge.ibarra@uabc.edu.mx Semestre

2 Sistemas empotrados Un sistema de microcomputadora empotrado: Es un dispositivo que tiene una o más microcomputadoras en su interior. Es un sistema informático de uso específico contenido dentro de un dispositivo mayor. Incluye una microcomputadora conectada a dispositivos mecánicos, químicos y eléctricos, programada para un propósito dedicado y empacada como un sistema completo.

3 Sistemas empotrados Son sistemas de uso específico construidos dentro de sistemas más grandes. Incluye una computadora conectada a dispositivos mecánicos, químicos y eléctricos, programada para un propósito dedicado y empacada como un sistema completo.

4 Características de los sistemas empotrados Por lo general, el usuario no los percibe como una computadora. El software tiene una misión fija. Relación muy estrecha entre hardware y software. El sistema debe ser robusto. Bajo consumo de energía.

5 Características de los sistemas empotrados Requerimiento de dispositivos de E/S específicos a la aplicación. Funcionamiento autónomo. Funcionamiento en tiempo real.

6 Por qué utilizar estos sistemas? Aprovechar las capacidades de una computadora. Las computadoras se vuelven cada vez más pequeñas y económicas. Hacernos la vida más fácil.

7 Qué necesito para desarrollar un sistema empotrado? Microprocesadores Microcontroladores DSP ASIC FPGA Sensores Actuadores

8 Microprocesador Procesador implementado en un solo circuito integrado (registros, unidad de control, ALU, unidad de interfaz de bus) Se le conoce también como CPU. Microcontrolador Microprocesador, memoria y dispositivos de E/S incluidos en un solo circuito integrado. Por lo general se utiliza en sistemas empotrados.

9 Procesadores de señales digitales (DSP) Es un microprocesador especializado en el procesamiento de señales digitales. Funcionamiento en tiempo real. Aplicaciones comunes son el procesamiento de audio y video, así como las comunicaciones digitales.

10 Circuitos Integrados Específicos para Aplicación (ASIC) Son circuitos integrados personalizados para una aplicación en particular, como puede ser el control de un teléfono celular. Su funcionalidad se especifica utilizando algún lenguaje de descripción de hardware (HDL)

11 Arreglos de Compuertas de Campo Programables (FPGA) Son circuitos integrados que contienen componentes de lógica programables (bloques lógicos), así como interconexiones programables. Entre sus aplicaciones se encuentra el procesamiento de señales digitales, la emulación de periféricos de computadoras y la elaboración de prototipos para ASIC. Ejecución en paralelo.

12 Sensores Son dispositivos que responden ante algún estímulo físico. Luz (fototransistor, fotodiodo) Temperatura (termopar, termistor) Sonido (micrófono) Contacto, acidez, deformación, proximidad, etc. Proporcionan entradas de datos hacia los procesadores.

13 Actuadores Son elementos que pueden provocar un efecto sobre un proceso automatizado. Motores Bombas Abanicos Lámparas Resistencias Válvulas Compresores

14 Aplicaciones de los sistemas empotrados Electrodomésticos Lavadoras Equipo de ejercicio Controles remotos Juguetes Equipo de audio y video Sistemas de comunicación Teléfonos Faxes

15 Aplicaciones de los sistemas empotrados Sistemas automotrices Frenos automáticos Encendido electrónico Ventanas y asientos eléctricos Control de velocidad Sistemas militares Posicionamiento global Vigilancia

16 Aplicaciones de los sistemas empotrados Aplicaciones empresariales Cajas registradoras Cajeros automáticos Control de elevadores Robots Dispositivos médicos Monitores Prótesis Marcapasos

17 Cuándo fue la última vez que utilicé una computadora?

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19 Fabricantes de dispositivos para sistemas empotrados Freescale Altera Atmel Xilinx Microchip

20 Freescale Semiconductor Anteriormente Motorola Fabricantes de microcontroladores, ASIC, DSP, memorias, sensores, entre otros.

21 Freescale Semiconductor Aplicaciones orientadas al sector automotriz, electrónica de consumo, industria, redes, conectividad, control de motores y comunicaciones inalámbricas.

22 Freescale Semiconductor Motores de Fuel- Injection para la serie NASCAR Microcontroladores automotrices de 32 bits Qorivva. Colaboración con McLaren Electronics.

23 Freescale Semiconductor Industria de videojuegos Volante para Xbox 360 con retroalimentación de fuerza. Microcontroladores Kinetis K20.

24 Freescale Semiconductor Cargador inductivo para smartphones Controlador digital de señales MC56F

25 Altera Fabricantes de FPGA, ASIC y CPLD. Aplicaciones médicas, militares, inalámbricas, automotrices, entre otras.

26 Altera Sanyo Televisión de retroproyección de 45 y 55 LCD HDTV Procesadores NIOS II y FPGA Stratix Procesamiento de imagen inteligente. Reducción de ruido.

27 Altera Panasonic Cámara de video digital AG-DVX100A LCD HDTV FPGA Cyclone

28 Altera Leapfrog Plataforma de aprendizaje Leapster L-Max CPLD MAX II Convertir la información de la pantalla en señales para televisión.

29 Fabricantes de microcontroladores, ASIC, FPGA y memorias. Aplicaciones en comunicaciones, militares, aeroespaciales, industriales, etc. Atmel

30 Atmel AT8xC51SND1C Microcontrolador diseñado para reproductores MP3 de bajo costo. AT8xC51SND2C Manejo de ring tones MP3 para teléfonos celulares, lectura de tarjetas MMC-SD, reproducción MP3 e interfaz USB.

31 Xilinx Fabricantes de FPGA, CPLD y procesadores. Aplicaciones orientadas a diversos campos.

32 Xilinx Sistemas de asistencia al conductor. Sistemas de entretenimiento en los vehículos. Redes intravehiculares. Diagnósticos.

33 Xilinx Equipo médico. Imágenes: Ultrasonido, rayos X, MRI Salud en el hogar: Alcoholímetros, monitores de colesterol. Equipo de hospital: Endoscopías, fisioterapias, monitores para pacientes, incubadoras, etc.

34 Fabricantes de microcontroladores PIC, memorias y otros dispositivos. Aplicaciones orientadas a diversos campos. Microchip

35 Dónde obtener información?