Procesador Circuito electrónico integrado programable para
realizar una aplicación embebida Aplicación
embebida Una solución a un problema de control monitoreo
instrumentación que pueda ser implementada en un
procesador Clases de aplicaciones indebidas Un teléfono
celular Un modem Un GPS El control de un horno de microondas El
control de una lavadora El control de una nevera Una contestadora
automática Una grabadora digital Un reproductor mp3
Aplicaciones que requieran procesamiento de información y
visualización programación memoria registro control
monitoreo accionamiento son susceptibles a ser embebidas.
SISTEMA EMBEBIDO es un sistema de
computación diseñado para realizar una o
algunas pocas funciones dedicadas. Frecuentemente en un sistema
de computación en tiempo real. Al contrario de lo que
ocurre con los ordenadores de propósito general (como por
ejemplo una computadora personal o PC) que están
diseñados para cubrir un amplio rango de necesidades, los
sistemas embebidos se diseñan para cubrir necesidades
específicas. En un sistema embebido la mayoría de
los componentes se encuentran incluidos en la placa
base (la tarjeta de vídeo,
audio, módem, etc.) y muchas veces los dispositivos
resultantes no tienen el aspecto de lo que se suele asociar a una
computadora. Algunos ejemplos de sistemas embebidos
podrían ser dispositivos como un taxímetro, un
sistema de control de acceso, la electrónica que controla
una máquina expendedora o el sistema de control de una
fotocopiadora entre otras múltiples aplicaciones.
Se pueden programar directamente en el lenguaje
ensamblador del micro controlador o microprocesador
incorporado sobre el mismo, o también, utilizando los
compiladores específicos, pueden utilizarse lenguajes
como C++; en algunos casos, cuando el tiempo de respuesta de
la aplicación no es un factor crítico,
también pueden usarse lenguajes interpretados
como JAVA. Puesto que los sistemas embebidos se pueden
fabricar por decenas de millares o por millones de unidades, una
de las principales preocupaciones es reducir los costes. Los
sistemas embebidos suelen usar un procesador relativamente
pequeño y una memoria pequeña para ello. Los
primeros equipos embebidos que se desarrollaron fueron elaborados
por IBM en los años 1980. Los programas de
sistemas embebidos se enfrentan normalmente a tareas de
procesamiento en tiempo real
Los lugares donde se pueden encontrar los sistemas embebidos son
numerosos y de varias naturalezas. EJEMPLOS: En
una fábrica, para controlar un proceso de montaje o
producción. Una máquina que se encargue de una
determinada tarea hoy en día contiene numerosos circuitos
electrónicos y eléctricos para el control
de motores, hornos, etc. que deben ser gobernados por un
procesador, el cual ofrece un interfaz persona –
máquina para ser dirigido por un operario e informarle al
mismo de la marcha del proceso. PUNTOS DE SERVICIO O VENTA:
Integrando teclados numéricos, lectores de códigos
de barras mediante láser, lectores de tarjetas bancarias
de banda magnética o chip, pantalla alfanumérica de
cristal líquido, etc. Puntos de información al
ciudadano. En oficinas de turismo, grandes almacenes,
bibliotecas, etc. existen equipos con una pantalla táctil
donde se puede pulsar sobre la misma y elegir la consulta a
realizar, obteniendo una respuesta personalizada en un entorno
gráfico amigable.
Decodificadores y set-top boxes para la recepción
de televisión.
Sistemas radar de aviones. El procesado de la
señal recibida o reflejada del sistema radar embarcado en
un avión requiere alta potencia de cálculo
además de ocupar poco espacio, pesar poco y soportar
condiciones extremas de funcionamiento
(temperatura, presión atmosférica,
vibraciones, etc.). Equipos
de medicina en hospitales y
ambulancias UVI – móvil. Máquinas
de revelado automático de fotos. Cajeros
automáticos. Pasarelas (Gateways) Internet–LAN. Y un sin
fin de posibilidades aún por descubrir o en estado
embrionario como son las neveras inteligentes que controlen su
suministro vía Internet, PC de bolsillo, etc.
Porque estudiar procesadores en ingeniería de control
Tanto en ingeniería eléctrica como en
ingeniería de control desarrollamos proyectos apropiando
tecnología. La apropiación exige coordinar varias
tecnologías o sistemas Esa coordinación precisa de
sistemas intermedios llamados circuitos de interfaz Los
procesadores permiten crear de forma rápida y
económica eficiente circuitos de interfaz. Hay otros
campos de desempeño como la instrumentación y la
medición donde se requieren el desarrollo de nuevos
aparatos de medición sobre todo cuando es muy complejo
medir la variable. Ejemplo : Variables altamente no lineales.
espectrometría En el campo del monitoreo ha evolucionado
actualmente a la telemetría y la telemetría
simplemente es como su nombre nos da la idea medir una variable
de forma remota adicionalmente podemos requerir a ser un
accionamiento remoto Y en el campo del control uno de los grandes
retos del ingeniero de control en su labor de producir
tecnología consiste en diseñar nuevos equipos de
control para insertar en módulos y gabinetes a nivel de
planta que puedan ejecutar algoritmos modernos como controladores
predictivos, controladores no lineales y controladores
inteligentes
De que se componen la asignatura Programación
Simulación Implementación Aptitudes Lectura extra
clase Habilidades de programación Lectura de textos en
inglés Y dedicar tiempo a labores de simulación
Objetivo general Aprender a diseñar e implementar
aplicaciones embebidas simples. Objetivos específicos
Programar procesadores, seleccionar procesadores, diseñar
estructuras de Harvard simple, simular y poner a punto Sistemas
embebidos simples, optimizar hardware, incorporar Harvard externo
a un procesador para aumentar las prestaciones del sistema
embebido. Implementar prototipos de sistemas embebidos con miras
a ser fabricados de forma masiva si es posible.
Programación del curso . Completo ver webb Conceptos de
procesadores Conceptos de arquitectura Conceptos de
programación básica en bajo nivel Conceptos de
programación básica en alto nivel Sistemas de
desarrollo Ejemplos de programación en bajo nivel
Introducción a la simulación con proteus
Selección de un procesador El procesador genérico
Arquitectura del procesador genérico Periféricos
internos Periféricos externos programación y
configuración de los periféricos internos Algunos
periféricos externos Comunicaciones entre procesadores el
bus I2c El bus SPI El bus a un hilo El bus CAN
Conversores análogos digitales Conversión digital
análoga Puertos PWM Interface de trasmisión
síncrona asíncrona Aplicaciones Manejo de relojes
de tiempo real Manejo de conversores análogos digitales
externos Manejo de memorias I2c externas Manejo de módulos
de cristal líquido Comunicaciones infrarrojas IRDA.
Módulos de contacto Manejo de teclados
Incorporación de circuitos de comunicación
genérica a una aplicación micro procesada
Conexión a un GPS Conexión a un módem GSM
GPRS Nota: De las aplicaciones anteriores se desarrollarán
ejemplos en clase, tanto en programación como en
simulación
Recursos Material bibliográfico Compiladores en alto nivel
Simuladores Programadores Laboratorios Página web
http://www.unrobotica.com Clases por presentaciones en PowerPoint
Metodología Clase magistral Ejemplos de clase Tareas
individuales Desarrollo de un proyecto final
Evaluación Tareas eventuales: 25% Las tareas son
individuales y personales o personalizadas. (significa que el
reto es personal) Un primer parcial de conceptos. Al terminar la
parte teórica o técnica. Es Individual personal y
obligatorio. El objetivo de este parcial medir en usted su
preparación para abordar el reto que implica un trabajo
final. 35% Trabajo final: puede ser un trabajo práctico.
En ese caso implica montaje real de prototipo en circuito y
“funcionando” 40% Asistencia absolutamente
obligatoria y su puntualidad Oficina M8-211 Atención
estudiantes Martes 10 a 12