Upload
amelia-giura
View
34
Download
5
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Rezumat pentru cursul de sisteme cu microprocesoare integrate
Citation preview
Sisteme cu Microprocesoare Integrate
CURS 7 - 2013
Achiziia datelor
.l. dr. ing. Radu PIETRARU
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Problematic Mrimile fizice nconjurtoare au o variaie
analogic Chiar dac vorbim de senzori digitali nu
nseamn c n cadrul procesului de achiziie nu are loc o eantionare Excepie fac achiziiile de tip limit (s-a
depit un anume nivel de exemplu)
http://smi.aii.pub.ro 2
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
http://smi.aii.pub.ro 3
Semnale analogice - conversie
Cnd lucrm cu elemente de conversie trebuie precizat:
plaja semnalului analogic (ntre ce limite variaz semnalul analogic)
precizia (pasul, perioada de eantionare) influeneaz valoarea digital rezultat
modul de calibrare ne d precizia dispozitivului necesarul de transfer: dac citim o valoare digital
(temperatur, tensiune etc.) trebuie s tim pe ci bii i la ce intervale este nevoie s culegem informaia.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Calibrarea
http://smi.aii.pub.ro 4
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Funcionarea unui CAN Realizeaz
eantionare de la 0 la tensiunea de referin 2n intervale de
eantionare Rezoluia = Vref / 2n
(n=8, Vref=5V, Rez=19.5mV) http://smi.aii.pub.ro 5
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Tipuri de CAN-uri
Difer prin acuratee (precizie), vitez de eantionare i, bineneles, prin cost
Este foarte important de tiut modul n care funcioneaz un CAN pentru a putea face o alegere corect pentru procesul de eantionare
http://smi.aii.pub.ro 6
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
CAN cu urmrire Cel mai vechi i cel
mai lent tip de ADC Timpul de
eantionare este dependent de tensiunea msurat
http://smi.aii.pub.ro 7
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
CAN de tip flash
Cel mai rapid dar i cel mai costisitor tip de CAN Are un numr de 2n
comparatoare
http://smi.aii.pub.ro 8
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
CAN cu aproximri succesive Un timp puin mai
bun ca cel cu urmrire n loc s se
efectueze o incrementare se efectueaz o cutare binar
http://smi.aii.pub.ro 9
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
CAN cu integrare
Partea integrativ se ncarc pn la valoarea de intrare dup care se msoar timpul de descrcare Lent dar componenta
integrativ filtreaz zgomotul
http://smi.aii.pub.ro 10
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
CAN sigma-delta
Filtru trece jos este de fapt o component integrativ Lent dar cu o
acuratee mare (dat de frecvena ceasului)
http://smi.aii.pub.ro 11
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
CAN de tip half-flash
Scade numrul de comparatoare fa de CAN-ul de tip flash
http://smi.aii.pub.ro 12
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
CAN atMega 328P cu aproximri succesive pe 10 bii
http://smi.aii.pub.ro 13
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Registre interne
http://smi.aii.pub.ro 14
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Senzori
Elemente care permit transformarea mrimii fizice msurate n mrime electric. ATENIE!!! CAN-urile msoar tensiune, dac mrimea electric dat de senzor este de alt natur circuit suplimentar.
Permit unui sistem de calcul achiziia i prelucrarea n scop decizional a unor mrimi preluate din mediul nconjurtor.
http://smi.aii.pub.ro 15
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Termistorul
Rezisten care i modific caracteristica n funcie de temperatur Alternative:
RTD (Resistance Temperature Detector) fir de nichel, cupru sau platin
Termocuplu (are o plaj de msurare mai mare)
http://smi.aii.pub.ro 16
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
LM35
float temp;
int tempPin = 0;
void setup()
{
Serial.begin(9600);
}
void loop()
{
temp = analogRead(tempPin);
temp = temp * 0.48828125;
Serial.println(temp);
delay(1000);
} http://smi.aii.pub.ro 17
-55oC 150oC 10mV/oC precizie 0.5oC 60 A 3-30RON
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
MCP9700A
float GetTemp(void)
{
float t;
t =
analogRead(1)*5/1024.0;
t = t - 0.5;
t = t / 0.01;
return (t);
}
http://smi.aii.pub.ro 18
-40oC 150oC 10mV/oC precizie 2oC 6 A 1RON
VOUT = TC TA + V0C
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
SYH-2R (umiditate)
http://smi.aii.pub.ro 19
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Determinarea umiditii
http://smi.aii.pub.ro 20 http://www.tehnorama.ro/cum-sa-faci-o-floare-sa-te-traga-de-maneca-atunci-cand-ai-uitat-sa-o-uzi/
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
MQ-3 GAS SENSOR
http://smi.aii.pub.ro 21
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
TMP102
-40oC 150oC 1 A 10 A Acuratee 0.5oC Rezoluie 12 bii =
0.0625oC Vitez 26ms/sample
http://smi.aii.pub.ro 22
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
TC74
0oC 125oC 5 A 200 A
Acuratee 2oC Rezoluie 8 bii =
1oC Vitez 8 samples /
sec
http://smi.aii.pub.ro 23
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
DS1621
-55oC 125oC 1 A - 1250 A
Acuratee 1oC Rezoluie 9 bii =
0.5oC Vitez 1 sec /
sample
http://smi.aii.pub.ro 24
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
MLX90614 IR Thermometer
http://smi.aii.pub.ro 25 http://bildr.org/2011/02/mlx90614-arduino/
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Senzori optici slotted switched Mecanism bazat pe
ntreruperea unei raze luminoase de ctre un obiect n micare genereaz un tren de impulsuri Regsit la mouse-
urile mai vechi http://smi.aii.pub.ro 26
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Senzori optici bazai pe reflexie Funcionare similar
ca la slotted switched dar obiectul n micare este suprafaa Similar cu
funcionarea mouse-urilor optice
http://smi.aii.pub.ro 27
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
TCS3200 PROGRAMMABLE COLOR LIGHT-TO-FREQUENCY CONVERTER
http://smi.aii.pub.ro 28
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Ultrasonic Ranging Module HC - SR04
digitalWrite(trigPin, LOW);
delayMicroseconds(2);
digitalWrite(trigPin, HIGH);
delayMicroseconds(10);
digitalWrite(trigPin, LOW);
duration = pulseIn(echoPin,
HIGH);
//Calculate the distance (in cm)
based on the speed of sound.
distance = duration/58.2;
http://smi.aii.pub.ro 29
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Senzor de vibraii
http://smi.aii.pub.ro 30
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Sisteme cu Microprocesoare Integrate
CURS 8 - 2013
Comand i control
.l. dr. ing. Radu PIETRARU
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Problematic Sistemele embedded au de multe ori ca funcie
central comanda unor dispozitive externe
Comanda poate fi numeric / binar aprinde un led sau deschide o u dar poate avea i un caracter mai delicat precum meninerea unui parametru fizic ntr-o anumit plaj comanda unui rezistene de nclzire pentru a menine o anumit temperatur, meninerea turaiei unui motor comand de tip control.
http://smi.aii.pub.ro 2
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Metode de control
Bucl deschis comand oarb, fr feedback; pentru aprinderea unui led este ok dar pentru o comanda de nclzire nu este rezonabil.
Comand cu reacie negativ
Comand bazat pe microprocesor http://smi.aii.pub.ro 3
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Comand cu reacie negativ Reacia negativ prin
intermediul amplificatorului operaional permite stabilizarea comenzii.
Tot nu avem feedback dar avem o netezire a comenzii.
http://smi.aii.pub.ro 4
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Comand bazat pe microprocesor
http://smi.aii.pub.ro 5
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Control de tip bang-bang (on/off)
http://smi.aii.pub.ro 6
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Control proporional Netezete ocurile
datorate comenzilor de tip nchis/deschis. Evitm ocurile
puternice i uzura dispozitivului comandat.
http://smi.aii.pub.ro 7
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Control PID
http://smi.aii.pub.ro 8
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Probleme ce pot afecta comanda
Perturbaii Saturarea senzorului sau a elementului
comandat
Timpul de rspuns (de calcul) Apariia unor ferestre fr comand
http://smi.aii.pub.ro 9
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Izolarea galvanic Absolut necesar dac
existe diferene de tensiune sau curent ntre montajul de comand i cel comandat!!! Poate fi realizat prin
optocuploare, relee magnetice Atenie!!! Mas comun
conduce la non-izolare galvanic.
http://smi.aii.pub.ro 10
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Comand n tensiune - CNA
http://smi.aii.pub.ro 11
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
MCP4801
8-bit Resolution Single Channel Voltage Output 2.7V to 5.5V Operation Operating Current 330 A Internal Voltage Reference 2.048V Selectable Unity or 2x Gain Output Output Settling Time 4.5 s SPI Interface 8-pin PDIP, SOIC, MSOP and 2x3
DFN packages Temperature Range -40C to
+125C
http://smi.aii.pub.ro 12
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
MCP4902
8-bit Resolution Dual Channel Voltage Output 2.7V to 5.5V Operation Operating Current 350A External Voltage Reference Pin Output Settling Time 4.5 s SPI Interface 14-pin PDIP, SOIC, and
TSSOP Temperature Range -40C to
+125C
http://smi.aii.pub.ro 13
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Comand de tip PWM (Pulse-Width Modulation)
http://smi.aii.pub.ro 14
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
PWM vs. Comand n tensiune
PWM consum mai mic
Comand n tensiune permite ajungerea n regim complet de funcionare
http://smi.aii.pub.ro 15
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Comand piezo buzzer
http://smi.aii.pub.ro 16
Tone() - http://arduino.cc/en/Tutorial/Tone
Melody - http://www.arduino.cc/en/Tutorial/Melody
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Comand n tensiune motor CC
http://smi.aii.pub.ro 17
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Comand n tensiune motor CC (2)
http://smi.aii.pub.ro 18 30A, 60V, Logic Level N-Channel Power MOSFETs
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Comand n tensiune motor CC (3)
http://smi.aii.pub.ro 19
Dual Full-Bridge Motor Driver - L298N
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Comand n tensiune motor CC (4)
http://smi.aii.pub.ro 20
L293D Quadruple Half-H Drivers
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Half-bridge vs. full-bridge
http://smi.aii.pub.ro 21
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Comand n tensiune motor CC (5)
http://smi.aii.pub.ro 22
HIGH-VOLTAGE, HIGH-CURRENT DARLINGTON TRANSISTOR ARRAYS
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Control motor cu reacie
http://smi.aii.pub.ro 23
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Comand putere - releu
http://smi.aii.pub.ro 24
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Sisteme cu Microprocesoare Integrate
CURS 9 - 2013
Comunicaii
.l. dr. ing. Radu PIETRARU
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Problematic Chiar dac de cele mai multe ori funcionalitatea
sistemelor embedded se rezum la execuia unei sarcini simple cu efect local exist situaii n care este necesar ca sistemul s poat efectua comunicaii la distan.
Exemple: transmisia parametrilor msurai la o staie central sistem de achiziie distribuit, interfa utilizator la distan echipamente industriale aflate la distan de consola de comand, transmiterea unor comenzi la distan sistemul de navigaie a unei rachete .a.m.d.
http://smi.aii.pub.ro 2
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Comunicaie serial RS232 Standard de comunicaie serial introdus n
1962 Permite comunicaia ntre dou dispozitive
(DTE Data Terminal Equipment, DCE Data Communication Equipment).
Distana maxim aproximativ 15 metri. Permite transmisia sincron sau asincron.
http://smi.aii.pub.ro 3
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
UART Universal asynchronous receiver / transmitter
Port integrat n majoritatea microcontrolerelor
http://smi.aii.pub.ro 4
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
MAX232 - Dual EIA-232 Driver/Receiver
http://smi.aii.pub.ro 5
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Comunicaie serial RS485 Standard de comunicaie derivat din RS422 Permite pn la 32 de dispozitive (sau chiar
256) Distana maxim 1200 metri (cu ajutorul
repetoarelor de semnal pn la civa kilometri)
Viteze de comunicaii ntre 100kbs i 35Mbs
http://smi.aii.pub.ro 6
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
RS485 network
http://smi.aii.pub.ro 7
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
MAX485 - transceivers for RS-485 and RS-422 communication
http://smi.aii.pub.ro 8
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
RS485 & Arduino
http://smi.aii.pub.ro 9 https://arduino-info.wikispaces.com/RS485-Brick
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Alte standarde seriale de magistral Modbus protocol serial pentru medii
industriale CAN bus (controller area network) standard
de comunicaie pe 2 fire bazat pe mesaje proiectat pentru industria auto
LIN (Local Interconnect Network) serial master-slave, 1 fir
MOST bus (Media Oriented Systems Transport)
http://smi.aii.pub.ro 10
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Comunicaii prin infraroii
http://smi.aii.pub.ro 11
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
IrDA Infrared Data Association
http://smi.aii.pub.ro 12
IrPHY (Infrared Physical Layer Specification) nivelul fizic al specificaiilor protocolului IrDA stabilete specificaiile legturii optice, modularea i codarea semnalului optic. IrLAP (Infrared Link Access Protocol) reprezint nivelul de date (control acces, descoperirea partenerilor de comunicaie, QoS). IrLMP (Infrared Link Management Protocol) d posibilitatea managementului a mai multor canale logice de comunicaie i stabilirea rolurilor n cadrul comunicaiei. Tiny TP (Tiny Transport Protocol) permite transportul de mesaje de mari dimensiuni prin SAR (Segmentation and Reassembly) i controlul canalelor logice. IrCOMM (Infrared Communications Protocol) permite utilizarea protocolului ca un protocol serial sau paralel. IrOBEX (Object Exchange) permite schimbul de date ncapsulate (de exemplu de tip vCard) IrLAN (Infrared Local Area Network) permite formarea de reele de dispozitive.
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Soluie de interconectare IrDA
http://smi.aii.pub.ro 13
MAX3100 SPI UART Controller (IrDA timing compatible)
HSDL-1001 - Infrared IrDA Compliant Transceiver
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Soluie de interconectare IrDA (2)
http://smi.aii.pub.ro 14
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Bluetooth
Standard radio de comunicaie multidispozitiv cu salt n frecven (2400-2480MHz)
Distan maxim 100 metri Vitez de transmisie 721kbps (1.1 & 1.2),
3,2Mbps (2.0), 24Mbps (3.0) Permite realizarea de reele ad-hoc (piconet)
de tip master-slave interconectabile (scatternet)
http://smi.aii.pub.ro 15
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Generaii noi (2009) Bluetooth v3.0 + HS utilizeaz
legtura Bluetooth pentru conectare i stabilirea legturii i transfer date peste o legtur 802.11
(2010) Bluetooth v4.0 include BLE (Bluetooth Low Energy succesor pentru WiBee)
http://smi.aii.pub.ro 16
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Arduino Bluetooth
http://smi.aii.pub.ro 17
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Alte opiuni de comunicaie radio
http://smi.aii.pub.ro 18
HopeRF FM12B 433MHz* JeeLabs.org
*LPD433 (Low Power Device 433 MHz)
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
XBee / ZigBee 10m-100m, ISM*
XBee marc a Digi International pentru o serie de module radio bazate pe protocolul 802.15.4 - low-rate wireless personal area networks (LR-WPANs) Generaia 1 (Series 1) include XBee (1mW) i
XBee-PRO (100mW) permind comunicaii PTP i PTM
Generaia 2 (Series 2) include XBee ZB i XBee-PRO ZB ce permit comunicaii ZigBee de tip mesh network
http://smi.aii.pub.ro 19 *Industrial, scientific and medical (ISM) radio bands; 868 MHz in Europe, 915 MHz in the USA and Australia and 2.4 GHz in most jurisdictions worldwide
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
ZigBee
http://smi.aii.pub.ro 20
o Standard de protocoale de comunicaie pentru reele radio de mic putere permind formarea de reele locale ad-hoc fr fir. o Gndit pentru aplicaii de control la distan, aplicaii de monitorizare, reele de senzori. o Specificaii publicate: ZigBee Home Automation ZigBee Smart Energy 1.0 ZigBee Telecommunication Services ZigBee Health Care ZigBee RF4CE - Remote Control ZigBee Light Link
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Arduino Wireless SD Shield
http://smi.aii.pub.ro 21 http://arduino.cc/en/Main/ArduinoWirelessShield
+
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Exemplu de reea ZigBee
http://smi.aii.pub.ro 22
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Microchip MiWi
http://smi.aii.pub.ro 23
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
WiFi (802.11)
http://smi.aii.pub.ro 24
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
WiFly (Embedded Wi-Fi) Roving Networks Wi-Fi Solution
http://smi.aii.pub.ro 25
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Ethernet
http://smi.aii.pub.ro 26
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
GSM/GPRS
http://smi.aii.pub.ro 27
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
M2M
http://smi.aii.pub.ro 28
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
CURS 10 - 2013
Proiectarea software
Sisteme cu Microprocesoare Integrate
.l. dr. ing. Radu PIETRARU
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Problematic Proiectarea software implic rezolvarea ctorva
probleme: Sistematizarea specificaiilor funcionale pentru a putea fi
implementare sub forma unui program diagrame data flow, diagram de stare, flow charts, pseudocod constituie specificaiile software
Alegerea unei arhitecturi de program bucl deschis, sistem de ntreruperi, multitasking
Alegerea instrumentelor pentru implementarea i testarea programului asambloare, compilatoare, instrumente de tip JTAG
Managementul procesului de dezvoltare
http://smi.aii.pub.ro 2
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Diagrame data flow
Identific procesele principale din sistem i descriu modul n care informaia (comenzi, achiziie de date, evenimente) circul ntre aceste procese Nu descriu condiii / nu identific strile
decizionale Utile pentru identificarea funcional major
http://smi.aii.pub.ro 3
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Funcionarea unui ascensor
http://smi.aii.pub.ro 4
Control motor
Verificare conditii functionare in gol
Comenzi externe
Comenzi interne
Verificare conditii functionare cu
utilizatorul
Solicitare transport etaj
Solicitare pozitionare
etaj
Pozitionare efectiva
Am
ajun
sAm
ajun
s
Pozitionare la
etaj
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Diagrama de stare
Identific strile sistemului i tranziiile ntre stri Pun accentul pe evenimentele care
declaneaz trecerea dintr-o stare n alta Reprezint un nivel mai detaliat necesar
pentru a putea implementa procesele
http://smi.aii.pub.ro 5
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Ascensor diagram de stri
http://smi.aii.pub.ro 6
GOL
TRANSPORT PERSOANE
DEPLASARE GOL
PLINAVARIE
Senzor de etaj
Comanda
externa
Deschidere usa
la alt
etaj
Blocare intre etaje
Sen
zor
gre
uta
te
Cmd interna
Blocar
e
intre
etaje
Senzor greutate
Senzor greutate
Sen
zor
eta
j
Senzor greutate
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Diagrame flow charts
Detaliaz efectiv procesul
Ne arat att tranziiile i factorii care le determin ct i partea decizional a procesului
Form destul de apropiat de codul propriu-zis
http://smi.aii.pub.ro 7
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Ascensor - detaliu
http://smi.aii.pub.ro 8
Senzor greutate = 0Etaj = x
Usa inchisa
S. greutate 0
S.usa etaj
NU
Deschide usa
Initializare sistem
DA
Avarie
. . . . . .
. . . . . .
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Pseudocod
Descriere a unui algoritm ntr-o form apropriat de limbajul uman Respect un formalism minimal
Exemplu: IF
DO stuff;
ELSE
DO other stuff;
http://smi.aii.pub.ro 9
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Avantajele sistematizrii specificaiilor funcionale
Implementare riguroas Posibilitatea reutilizrii unor pri din partea
de proiectare n cazul modificrii hardware sau a instrumentelor software Urmrirea corect a efectelor unei modificri
n specificaiile funcionale
ATENIE! O greeal n realizarea unei diagrame sau n pseudocod conduce la implementarea sigur greit a codului
http://smi.aii.pub.ro 10
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Management break
Trebuie s se fac deosebire ntre dou sarcini diferite:
Analist
Programator
http://smi.aii.pub.ro 11
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Arhitecturi de program
Bucl infinit verificarea intrrilor i efectuarea operaiilor necesare n cadrul unei bucle infinite. Mai multe bucle infinite ntre care efectum
diverse tranziii. Bucl infinit + sistem de ntreruperi
necesitatea de cod reentrant. Multitasking. http://smi.aii.pub.ro 12
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Management break
Arhitectura programului influeneaz n mod crucial att modelarea sub form de pseudocod ct i codul propriu-zis. Alegerea arhitecturii programului sau a
uneltelor de dezvoltare nu trebuie s fie sarcini ale analistului sau ale programatorului ci ale managerului de proiect (ef de proiect, arhitect, senior ).
http://smi.aii.pub.ro 13
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Alegerea limbajului de programare
Limbaj de asamblare programare mai eficient (memorie dimensiune & timp de acces, utilizare periferice). Limbaj de nivel nalt timp mai
scurt de nvare, portabilitate i reutilizare a codului.
http://smi.aii.pub.ro 14
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Alegerea mediului de dezvoltare
Maturitatea mediului de dezvoltare (motenirea bugurilor mediului de programare). Productorul mediului de dezvoltare. Intefa IDE.
Biblioteci disponibile.
http://smi.aii.pub.ro 15
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Alegerea altor instrumente utile
Simulatorul integrat adesea n mediul de dezvoltare dar nu ntotdeauna. Mecanisme de debug conectate direct la
platform intefa JTAG (IEEE-1149.1). Metode de ncrcare / transfer a programului
n memoria intern a microcontrolerului (ISP, ICSP).
http://smi.aii.pub.ro 16
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Interfa JTAG (IEEE-1149.1)
http://smi.aii.pub.ro 17
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
ISP In-System Programming
http://smi.aii.pub.ro 18
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
ICSP In-Circuit Serial Programming
http://smi.aii.pub.ro 19
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Alte probleme legate proiectarea i testarea software
Durata de desfurare a proceselor fizice (timpul n care urc liftul ntre etajul 1 i 2). Probleme de funcionare hardware
(funcionarea defectuoas a unui senzor). ntrzieri datorate arhitecturii hardware
(periferice lente, arbitrare pe magistrala sistem). Perturbaii diverse.
http://smi.aii.pub.ro 20
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Continuare Limitri hardware (UCP, dimensiunea
memoriei, vitez de comunicaie). Depanarea (de multe ori trebuie efectuat de
personal fr pregtire tehnic avansat). Prioriti n funciile de sistem (butonul de la
ce etaj este prioritar?). Solicitri particulare de la client (limbaj de
dezvoltare, specific interfa utilizator) http://smi.aii.pub.ro 21
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Sfritul continurii Partiionarea codului.
Caracteristicile de timp real. Comentarea corespunztoare a codului.
Realizarea de instruciuni de utilizare. Implementarea elementelor la mod.
http://smi.aii.pub.ro 22
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
CURS 11 2013
Sisteme de operare specializate
Sisteme cu Microprocesoare Integrate
.l. dr. ing. Radu PIETRARU
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Funciile unui sistem de operare Gestioneaz task-urile
Face legtura ntre hardware i utilizator Realizeaz anumite sarcini specifice
Gestioneaz resursele sistem
http://smi.aii.pub.ro 2
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Sisteme operare embedded
Ruleaz pe platforme de tip embedded Permit multitasking (funcii complexe)
Permit scrierea de software mai rapid (datorit interfarii cu hardware-ul funcii sistem) Pot fi hard RTOS / soft RTOS / uz general Pot fi proprietar sau open-source
http://smi.aii.pub.ro 3
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Criterii de evaluare n alegerea SO
Categoria din care face parte sistemul Resursele hardware Timpul de proiectare / producie / lansare Cost Competene necesare
http://smi.aii.pub.ro 4
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Categoria sistemului
sisteme din industria auto industria aeronautic / sisteme militare categorii de larg consum
sisteme medicale dispozitive de reea
sisteme din industrie
http://smi.aii.pub.ro 5
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Resurse hardware
procesorul: acest aspect limiteaz foarte mult alegerea SO deoarece majoritatea sistemelor de operare sunt gndite pentru anumite arhitecturi. memoria necesarul de interconectare: lucrul cu hardware-ul. SO
trebuie s poat include capacitatea de comunicare TCP/IP, bluetooth, WiFi, 3G etc. dac se dorete disponibilitatea anumitor metode de transmitere de date. perifericele
http://smi.aii.pub.ro 6
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Cost
Dac se noteaz cu: P = preul produsului final cu care se dorete a fi
dat cumprtorului Ch = costul hardware-ului CS = costul software-ului (tax pentru fiecare bucat vndut) Nh = costul de proiectare hardware NS = costul de proiectare software D = numrul de dispozitive vndute
http://smi.aii.pub.ro 7
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Cost
Se obine urmtoarea formul:
Ch se amortizeaz n funcie de numrul de dispozitive vndute. NS este un cost care ine de software-ul dezvoltat de productor sau n cazul n care software-ul este cumprat. Acest cost se platete o singur dat , nu pentru fiecare bucat dispozitiv n parte. De obicei NS este inclus n Cs.
http://smi.aii.pub.ro 8
DN
DNCCP ShSh
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Timpul de proiectare/producie/lansare
timpul de realizare este timpul necesar pentru ca produsul(dispozitivul) s fie lansat pe pia. Acest timp nu trebuie s fie prea mare, dar el depinde de tipul produsului.
http://smi.aii.pub.ro 9
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Competene necesare / suport Competenele reprezint gradul de cunotine
necesare pentru a utiliza i dezvolta sistemul de operare. Ele sunt competenele pe care trebuie s le aib echipa de dezvoltare pentru a lucra cu sistemul de operare. Un SO mai cunoscut dispune de o comunitate de
utilizatori mai mare, lucru care face SO mai puternic deoarece documentaia pentru suport se gsete mai rapid i n cantiti mari.
http://smi.aii.pub.ro 10
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Decizie
cumprm sistemul de operare? dezvoltm un SO?
alegem soluia hibrid cumprm un SO sau alegem un SO opensource i l adaptm cerinelor noastre?
http://smi.aii.pub.ro 11
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Cumprarea unui sistem de operare
Prin cumprarea unui SO cumprm un produs optimizat, timpul de lansare pe pia este scurt, beneficiem de suport. n cazul produselor comerciale timpul de via al produsului este asigurat. De obicei, produsele comerciale sunt bine documentate. Aspecte negative:
cost mare : poate exista o tax pe dispozitiv; orice soft nu este perfect i pot aprea bug-uri de aceea trebuie vzut modul de realizare al contractului de cumprare
trebuie s se cunoasc de la nceput necesarul hardware suntem nevoii s nvm produsul dezvoltat de altcineva
http://smi.aii.pub.ro 12
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Dezvoltarea unui SO propriu
Aspecte pozitive: nu depindem de produsul altuia (care n timp poate da faliment i
n acest caz nu am mai avea suportul necesar) avem independen fa de aceast pia inem sub control costurile Aspecte negative:
competene: greu de gsit persoane suficiente pentru a lucra la componente
depindem de persoanele care dezvolt aplicaia (poate exista cazul n care concediem persoanele care au dezvoltat softul)
dureaz mai mult dezvoltarea softului documentaia depinde de persoanele care au dezvoltat produsul trebuie asigurat mentenana produsului
http://smi.aii.pub.ro 13
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Soluie hibrid Cnd plecm de la o soluie open-source i
dezvoltm ceva nou. O soluie hibrid presupune un cost iniial, dar costurile totale sunt mai mici. Aceasta este o soluie care realizeaz un compromis ntre primele dou variante.
http://smi.aii.pub.ro 14
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Exemple de sisteme de operare embedded
Uz general: eCos, CLinux FreeRTOS c/OS II & III Dispozitive de reea: Cisco OS Telefoane inteligente / tablete: Bada OS, Symbian / S60 Windows CE (Windows Mobile, Windows Phone) BlackBerry OS, iOS Android
http://smi.aii.pub.ro 15
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
eCos - Embedded Configurable Operating System http://http://ecos.sourceware.org/
opensource, royalty-free, real-time derivat din RedHat Linux dar nu este un sistem de operare linux-like Arhitecturi suportate: ARM, CalmRISC, Cortex-M, Renesas R8 i
SuperH, IA32, MIPS, NEC-V8, PowerPC, SPARC Include:
Hardware Abstraction Layer (HAL), Real-time kernel (Interrupt handling, Exception handling, Choice of schedulers,
Thread support, Rich set of synchronization primitives, Timers, counters and alarms, Choice of memory allocators, Debug and instrumentation support),
POSIX compatible API, ISO C and math libraries, Serial, ethernet, SPI, I2C, framebuffer, CAN, ADC, wallclock and watchdog device
drivers, USB slave support, TCP/IP networking stacks, C++ Standard Template Library (uSTL).
http://smi.aii.pub.ro 16
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Exemple de sisteme rulnd eCos
http://smi.aii.pub.ro 17 Banksys payment terminal
WowWees Rovio mobile robot has a built-in webserver
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
CLinux - http://www.uclinux.org/ Embedded Linux without Memory Management Unit (MMU)
http://smi.aii.pub.ro 18
ISS analiza calitii aerului uClinux-based serial port servers
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
FreeRTOS http://www.freertos.org/
scris n C Ofer mecanisme
pentru fire de execuie, semafoare, timere. Nu ofer suport pentru
MMU, drivere, multiusers sau reea. Peste 31 de
microcontrolere suportate.
http://smi.aii.pub.ro 19
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Micrim C/OS II & III http://www.micrium.com
Micro-Controller Operating Systems Dimensiuni reduse, necesit doar 20KB
pentru un kernel complet funcional Codul surs scris n ANSI C
Suport mai multe de 100 de arhitecturi de la 8 la 64 de bii OS ~5.000$, TCP/IP Stack ~12k$, USB
Stack ~10k$... http://smi.aii.pub.ro 20
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Microsoft OS
Windows CE (Windows Embedded Compact) versiune pentru sisteme specializate, poate rula cu sub 1MB RAM. Suport ARM, MIPS, SuperH i x86. Windows Mobile particularizare a WinCE pentru
smartphone, pocketPC, PDA, automotive Windows Phone (7,8) nlocuiete Windows Mobile,
derivat din WinCE dar nu mai este compatibil Windows Embedded Standard versiune compact
a versiunilor desktop (XP Embedded, 2009, 7, POSReady)
http://smi.aii.pub.ro 21
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Android
Dezvoltat iniial de Android Inc. ncepnd cu 2003, achiziionat de Google n 2005 Bazat pe kernel de Linux (4.0 -> kernel 2.6)
Orientat puternic ctre arhitectura ARM (cteva tentative de portri x86 GoogleTV, Android x86) n 2007 a luat natere Open Handset
Alliance pentru standardizarea n cazul dispozitivelor mobile.
http://smi.aii.pub.ro 22
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Arhitectura sistem
http://smi.aii.pub.ro 23
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Aplicaii Android
http://smi.aii.pub.ro 24
Home Appliance
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Sisteme de operare pentru Arduino
DuinOS derivat din FreeRTOS http://code.google.com/p/duinos/ PyxisOS interfa
utilizator, necesit Arduino Mega + Mega Palm http://www.skewworks.com/pyxis/
http://smi.aii.pub.ro 25
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
CURS 12 - 2013
Sisteme industriale de tip PC
Sisteme cu Microprocesoare Integrate
.l. dr. ing. Radu PIETRARU
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Ce este un PC industrial?
Un sistem de tip PC (x86) destinat aplicaiilor industriale Caracteristici:
Solid (carcas metalic robust) Form standard (rack-abil) Rcire optimizat (filtru de aer, rcire cu lichid) Extensibilitate mai simpl Ecranare magnetic i electric Consum redus Watchdog de sistem
http://smi.aii.pub.ro 2
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Exemple
http://smi.aii.pub.ro 3
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Avantaje Viteza de dezvoltare a sistemului (time to
market): sunt luate n considerare preul (costul) i timpul de dezvoltare Cost proiectare / dezvoltare redus pentru
cazul unor sisteme produse n serie mic. Timpul n care hardware-ul este disponibil e
minim.
http://smi.aii.pub.ro 4
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Avantaje (2) Capacitate de stocare a datelor Software standard (familiar): exist deja foarte muli
oameni instruii pe aceste sisteme Hardware standard: componentele sunt relativ uor
de gsit pe pia Interfaa utilizator
Tool-uri: de la cele gratis la cele comerciale; partea de instruire nu este necesar CPU (procesorul): de obicei, procesoarele care se
gsesc pe aceste sisteme sunt standard. http://smi.aii.pub.ro 5
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Dezavantaje Cost mare: cnd produsul este optimizat, dar deja a
fost produs n serie. Dezvoltare hardware: cnd avem de interfaat
sistemul cu un dispozitiv non-standard. n acest caz costul e si dezavantaj i avantaj. Necesitatea unei tastaturi i display: lucru care poate
fi evitat prin modificarea BIOS-ului, astfel nct s permit pornirea sistemului de operare i fr aceste periferice sau s permit redirecionarea acestor dispozitive ctre portul serial etc.
http://smi.aii.pub.ro 6
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Dezavantaje (2) Disponibilitatea componentelor: lumea PC-urilor are o
dezvoltare foarte rapid; dac lum azi un PC, peste 3 ani dac ni s-a ars o component exist posibilitatea s nu mai gsim pe pia nlocuitor. SO nu sunt real time: dac utilizm SO uzuale (DOS, Windows)
nu ne ofer performane n timp real. Putem s alegem n acest caz soluii mai scumpe n ceea ce privete sistemul de operare. disponibilitatea de stocare: personalizri ale sistemului: unele
sisteme nu dispun de HDD partea de proiectare este executat de alte persoane i nu
echipa proprie de dezvoltare, idem testare: nu avem sigurana c proprietile declarate sunt i cele reale.
http://smi.aii.pub.ro 7
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Standarde industriale
PC/104
STD Bus (Z80)
VME Bus (Motorola)
http://smi.aii.pub.ro 8
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
PC/104
Stabilete forma i magistrala de interconectare: PC/104 ISA PC/104-Plus ISA & PCI PC-104 PCI PC/104 Express PCI & PCIe PCIe/104 - PCIe
http://smi.aii.pub.ro 9
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Exemple
http://smi.aii.pub.ro 10
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Freescale Vybrid Tower System
11 http://smi.aii.pub.ro
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Sisteme de control industriale
http://smi.aii.pub.ro 12
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Sisteme SCADA Supervisory Control And Data Acquisition
Un sistem SCADA are patru funcii principale:
1. Achiziia de date (i nregistrarea n timp real)
2. Comunicaia la distan 3. Prezentarea datelor (i definirea de alarme) 4. Controlul
http://smi.aii.pub.ro 13
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Componentele unui sistem SCADA
Senzori (digitali sau analogici) i mecanisme de control (elemente de achiziie i de comand). Remote telemetry units (RTUs). Sisteme de calcul integrate ce
sunt localizate pe teren. Au rolul de a prelua i transmite date sau de a primi i pune n practic comenzi. Implic utilizarea sistemelor de tip IED Intelligent electronic device i PLC Programmable logic controller. SCADA master units. Sisteme de calcul ce joac rolul de
servere pentru sistemul SCADA. Includ interfaa cu utilizatorul (HCI, HMI) i partea de procesare necesar comenzii. The communications network interconecteaz SCADA
master i RTU-urile din teren (conectare direct, prin transport, microunde, radio, fibr optic).
http://smi.aii.pub.ro 14
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Arhitectura unui sistem SCADA
http://smi.aii.pub.ro 15
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Productori sisteme SCADA/EMS
http://smi.aii.pub.ro 16
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Protocoale de comunicaie
http://smi.aii.pub.ro 17
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
18
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Exemplu staie de transformare
http://smi.aii.pub.ro 19
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Interfa de raportare / comand
http://smi.aii.pub.ro 20
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Exemplu nod transport gaze naturale
http://smi.aii.pub.ro 21
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Exemplu sistem de supraveghere sistem transport gaze naturale
http://smi.aii.pub.ro 22
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Securitate Barajul Roosvelt Sistem SCADA de
control al deversrii compromis n 1998 de ctre un hacker n vrst de 12 ani. A fost preluat
controlul complet asupra vanelor de deversare i barajul golit aproape total. http://smi.aii.pub.ro 23
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Securitate Pana de curent din SUA 2003 Provocat de o cdere a sistemului
SCADA a sistemului energetic naional Datorit imposibilitii de control al
liniilor a generat o suprancrcare (urmat de cdere) a mai multor linii de transport. n dou ore s-au pierdut 61.800MW
Ancheta a durat doi ani
http://smi.aii.pub.ro 24
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
OPC Server for Arduino
http://smi.aii.pub.ro 25
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Farm's SCADA
http://smi.aii.pub.ro 26 http://www.segura.cat/project/menu.php?projecte
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
CURS 13 - 2013
Arhitecura ARM
Sisteme cu Microprocesoare Integrate
.l. dr. ing. Radu PIETRARU
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
ARM Advanced RISC Machines
ARM Ltd. fondat n 1990 ca o colaborate ntre Acorn, Apple i VLSI ulterior ARM Holding cu sediul n Cambridge, UK. Nu produce circuite
integrate ci realizeaz proiectarea de nuclee de procesoare RISC pe 16/32 bii pe care le liceniaz altor companii.
http://smi.aii.pub.ro 2
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Versiuni ale familiei ARM
http://smi.aii.pub.ro 3
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Versiuni ale familiei ARM
http://smi.aii.pub.ro 4
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Ce se nelege prin arhitectura ARM?
Arhitectur RISC pipeline pe 32 bii (byte=8, halfword=16, word=32) Set extins de registre R0 R16 pe 32 bii
Arhitectur Load and Store Instruciuni de lungime fix, densitate mare,
execuie ntr-un singur ciclu procesor Sistem de ntreruperi pe dou niveluri cu
schimbarea setului de registre
http://smi.aii.pub.ro 5
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Extensii ARM
Set de instruciuni pe 32bii (ARM), 16bii (Thumb), 16/32bii (Thumb2) JAVA jezelle DBX (direct byte code execution) Extensie DSP (set de instruciuni extins)
VFP (Vector Floating Point) FPU coprocessor extension SIMD / Neon (Advanced SIMD) TrustZone (2 nuclee virtualizate pentru separarea
contextului de rulare)
http://smi.aii.pub.ro 6
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Arduino Due
Microcontroller AT91SAM3X8E (ARM Cortex-M3) 84MHz Operating Voltage 3.3V Input Voltage (recommended) 7-12V
Digital I/O Pins 54 (of which 12 provide PWM output) Analog Input Pins 12 Analog Outputs Pins 2 (DAC) 4 UART, CAN, 2 TWI, SPI 9 timers Native USB Host + USB Programming
Port Flash Memory 512 KB all available for
the user applications (bootloader -> ROM) erase button, SRAM 96 KB (two banks: 64KB and 32KB)
http://smi.aii.pub.ro 7
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Atmel SAM3X / Cortex-M3
http://smi.aii.pub.ro 8
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Maple STM32 ARM STM32 F103RB: a 32-bit ARM Cortex
M3 microprocessor 72 MHz 39 Digital I/O Pins (GPIO) 16 Analog Input Pins 12-bit ADC resolution (ADC) 15 PWM pins at 16-bit resolution (PWM) 128 Flash and 20KB SRAM Integrated SPI (SPI), Integrated I2C
(I2C), 3 USART Four 4-channel Timers (Timers)
http://smi.aii.pub.ro 9
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Freescale Freedom Board KL25Z
MKL25Z128VLK4 ARM Cortex M0+ 48MHz, 128KB Flash, 16KB SRAM Capacitive Touch Slider, 3-axis.
accelerometer MMA8451Q, RGB LED
http://smi.aii.pub.ro 10
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Cortex-M0 / Cortex-M0+
http://smi.aii.pub.ro 11
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Infineon XMC1100
XMC1100 ARM Cortex-M0, 64MHz 64KB Flash, 16KB SRAM, 8KB
ROM
http://smi.aii.pub.ro 12
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
NXP LPC800 MAX
NXP LPC812 MCU Low power ARM Cortex-M0+ Core 30MHz, 16KB Flash, 4KB
RAM 3xUSART, 2xSPI,
1xComparator, 1xI2C
http://smi.aii.pub.ro 13
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
NXP LPC1114 ARM Cortex-M0
http://smi.aii.pub.ro 14
PDIP28, 50MHz, 30KB Flash, 4KB SRAM, 10-bit ADC, 22 I/O
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Sakura Board
Renesas RX63N R5F563NBDDF 96MHz 1MB Flash, 128KB
SRAM, Data Flash 32KB
http://smi.aii.pub.ro 15
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Renesas RX63N
http://smi.aii.pub.ro 16
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Raspberry Pi
Broadcom BCM2835 (ARM1176JZF-S 700 MHz + VideoCore IV GPU, 512MB SDRAM)
http://smi.aii.pub.ro 17
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
ARM11 / BCM2835
http://smi.aii.pub.ro 18
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Beaglebone
Procesor AM3359 A8 Cortex, 1GHz MHz, 512 Mb
http://smi.aii.pub.ro 19
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
AM3359 / ARM Cortex-A8
http://smi.aii.pub.ro 20
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
Arduino Tre
http://smi.aii.pub.ro 21
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com
VIA APC
WM8750, ARMv6-A, Cortex A9, 800MHz, 2GB RAM
http://smi.aii.pub.ro 22
Simpo PDF Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com