Download - Aplicações de Sistemas Embarcados
Aplicações de Sistemas EmbarcadosAdelmario Douglas <adlcj@cin>Diogo Maciel <drm@cin>
29/11/2006 Aplicações de Sistemas Embarcados 2
Agenda
• 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– MP3 Player– Game Boy– Microprocessador de áudio
• Referências
Introdução
Aplicações no Dia a Dia
Aplicações na Saúde
Aplicações no Transporte
Aplicações no Entretenimento
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Introdução
• Onde estão os Sistemas Embarcados?Introdução
Aplicações no Dia a Dia
Aplicações na Saúde
Aplicações no Transporte
Aplicações no Entretenimento
– 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...
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Introdução
• Também são usados em sistemas complexos e críticos.
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Introdução
• Onde geralmente se comunicam com mais de um elemento, agindo em cooperação com outros sistemas.
Introdução
Aplicações no Dia a Dia
Aplicações na Saúde
Aplicações no Transporte
Aplicações no Entretenimento
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Introdução
• 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.
Introdução
Aplicações no Dia a Dia
Aplicações na Saúde
Aplicações no Transporte
Aplicações no Entretenimento
Aplicações no Dia a Dia
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Aplicações no Dia a Dia
• nikon coolpix 5700Introdução
Aplicações no Dia a Dia
Aplicações na Saúde
Aplicações no Transporte
Aplicações no Entretenimento
Baterias
Lentes e Zoom
Memória
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Aplicações no Dia a Dia
Introdução
Aplicações no Dia a Dia
Aplicações na Saúde
Aplicações no Transporte
Aplicações no Entretenimento
• CPU– 8-bit– Clock:
• 3MHz (modo normal)• 3.7 KHz (Low Power)
• Responsável por:– Controle do LCD– Controle do Clock– Power ON/OFF– Controle do
armazenamento de dados
– Saída de sinais para controle de lentes, zoom e foco
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Aplicações no Dia a Dia
• Outras Aplicações no Dia a Dia– Condicionador de Ar– Televisão– Caixa Eletronico– Máquinas de vendas– Etc…
Introdução
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Aplicações na Saúde
Aplicações no Transporte
Aplicações no Entretenimento
Aplicações na Saúde
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Aplicações na Saúde
• Medidores de Glicemia
• Utilizado principalmente por pessoas com diabétes
• Utiliza Bio-sensores para detectar a concentração de glicose no sangue.
Introdução
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Aplicações na Saúde
• gPod• Características:
• Controlado por um microprocessador PIC16F874
• Medição de glicose e circuitos de filtragem incluem dois LM358 op amp e um TL072CP op amp.
• Display LCD de 16x2 Caracteres
• Comunicação através de porta serial
Introdução
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Aplicações na Saúde
• Microprocessador:• Responsável pela conversão A/D, controle do LCD,
controle de som, interface com o usuário, e comunicação serial
• Clock de 5Mhz• Instruções de 14 bits• 7 portas de E/S
bidirecionais (8 bit)que podem sermultiplexadas
Introdução
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Aplicações na Saúde
• Outros exemplos– Eletrocardiograma– Aparelho de ressonância magnética– Ultra-som– Medidor de pressão digital– Etc...
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Aplicações no Transporte
• 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.
Introdução
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Aplicações no Transporte
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Aplicações no Transporte
• ECU - IAW4W6Introdução
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Aplicações no Transporte
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Aplicações no Transporte
• 27C256 EPROM• 256KBit Memory• CMOS/NMOS microcontroller and microprocessor
controller compatible.– Universal 28 or 32 pin memory site.
• Low power consumption.• Noise immunity features.
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• 68HC11E1 MPU
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Aplicações no Transporte
• M68HC11 CPU
• • 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 MC68HC811E2• • Asynchronous non-return-to-zero (NRZ) serial
communications interface• (SCI)• • Additional baud rates available on MC68HC(7)11E20• • Synchronous serial peripheral interface (SPI)• • 8-channel, 8-bit analog-to-digital (A/D) converter
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Aplicações no Transporte
• 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:
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Aplicações no Transporte
• Outros exemplos:– GPS– Detector de colisão– Pedágio (RF ID)– Etc..
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Aplicações no Entretenimento
• Mp3 player, grava voz, rádio, agenda, relógio etc...
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Aplicações no Entretenimento
• [H] Nand Flash Memory (Samsung K9W8G08U1M)
• [I] Actions ATJ2085 [RAM][ROM][CPU]• ...• [K] Philips TEA5767 [FM RADIO IC]
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Aplicações no Entretenimento
• [H] Nand Flash memory (Samsung K9W8G08U1M)– Especificação:
• K9x1Gxxxxx = 1Gb (GigaBit) = 128MB (MegaByte) • K9x2Gxxxxx = 2Gb (GigaBit) = 256MB (MegaByte) • K9x4Gxxxxx = 4Gb (GigaBit) = 512MB (MegaByte) • K9x8Gxxxxx = 8Gb (GigaBit) = 1024MB (MegaByte)
– DataSheet
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Aplicações no Entretenimento
• [I] Actions ATJ2085[CPU][RAM][ROM]– SOC de audio.– Dentro temos:
• Um processador Z80• 29KB de ROM
e 116KB de SRAM.• Um “DSP de 24-bit
e arquitetura Harvard".
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Aplicações no Entretenimento
• [K] Philips TEA5767[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.
– DataSheet
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Aplicações no Entretenimento
• Game Boy
• CPU:– Sharp LR35902 de 8 bits
• RAM:– Principal: 8KB– Vídeo: 8KB
• Alimentação:– 6V CC e 0.7W de consumo
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Game Boy
• Sharp LR35902
• Similar, em sua arquitetura, ao 8080 da Intel.
• Set de intruções semelhante ao do Z80
• Barramento:– 8 bits para dados.– 16 bits para endereço
• (64Kb endereçáveis).
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Game Boy
• LCD• Resolução: 160x144 pixels (20x18 "tiles" de 8x8)
– Uma área da VRAM contém o número de "tiles" que devem ser mostrados.
• Taxa de atualização:– Horizontal: 9198 KHz – Vertical: 59.73 Hz
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Aplicações no Entretenimento
• Processador de Áudio para Celulares– µPD99910 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.
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Processador de Áudio para Celulares
• Processador– On-chip 32-bit RISC CPU
– On-chip dedicated audio DSP
– Input clock (on-chip PLL): 32 kHz 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 (I2S 2 channels, slave operation, transparency function)
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Processador de Áudio para Celulares
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Aplicações no Entretenimento
• Outras Aplicações– Vídeo Games– Karaokê– Caça Níquel– Etc...
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Referencias
• References• Gameboy Specifications, kOOPa, March 11,
1998 • gPod Project
– http://www.bme.uconn.edu/bme/sendes/Spring06/Team2/Manual.pdf
• Necel Eletronics– www.necel.com
• AllDataSheets.com• S1mp3.org, Informações sobre s1 mp3 players.
– http://www.s1mp3.org/pt/
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