Transcript clase 1 - unrobotica

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 o++; 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
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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
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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
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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
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Conversores análogos digitales
Conversión digital análoga
Puertos PWM
Interface de trasmisión síncrona asíncrona
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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
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Material bibliográfico
Compiladores en alto nivel
Simuladores
Programadores
Laboratorios
Página web http://www.unrobotica.com
Clases por presentaciones en PowerPoint
Metodología
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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