Sistema embarcado: mudanças entre as edições

Edição atual tal como às 21h25min de 20 de maio de 2017

Conceito

Um sistema embarcado é um sistema de computador que possui uma função dedicada que geralmente opera dentro de outro sistema. Os sistemas embarcados são utilizados para aplicações, por isso atuam em muitas áreas se tornando muito populares e praticamente indispensáveis hoje em dia.

Características de um sistema embarcado

Sistemas embarcados são conhecidos por ter um custo baixo de produção, tamanho reduzido, operação dedicada e em alguns casos em tempo real já que possui um pequeno tempo de resposta, baixo custo energético, segurança e confiança e possuem hardware e software embutido (firmware), eles utilizam memória ROM e flash ao invés de disco rígido, além de ter recursos limitados, sem teclado, pouca memória etc.

Interface

As interfaces normalmente dos sistemas embarcados são bem simples apenas com botões, sons e LCDs, mas alguns programas tem uma interface mais complexa enquanto outros não tem interface.

Comunicação

Alguns sistemas embarcados utilizam protocolos de comunicação como USB, I2C, Ethernet, entre outros. Para comunicar com o mundo externo os sistemas embarcados utilizam de diversos tipos comuns como cartões SD, Ethernet, interfaces seriais, conversores ADC e DAC, XBee, Bluetooth, entre outros.

Sensores

Para receber a entrada de dados os sistemas embarcados utilizam de sensores que são dispositivos capazes de detectar eventos ou alterações em variáveis ambientais e gerar um saída na forma de sinais elétricos. Alguns exemplos de sensores: Sensor de velocidade, detector de som, pressão, temperatura, “acelerômetro”, giroscópio, gás, movimento, etc.

Acionadores

Acionador é um componente que envia o sinal de controle para acionar certas finalidades como apagar a luz, soar um alarme, etc.

Programação de Sistemas Embarcados

Para programar um sistema embarcado, normalmente são utilizadas linguagens de programação de uso geral como C, Assembly, C++, Python e em alguns casos até Java.

Processadores

Sistemas embarcados utilizam vários tipos de processadores, os mais comuns são DSPs (Processadores digitais de sinais), microcontroladores e microprocessadores, onde todos possuem uma variedade enorme de processadores. Os processadores tem a finalidade de executar instruções dentro da memória e seu resultado sirva para os dispositivos de saída, como soar um alarme ou apagar as luzes.

Microprocessadores são circuitos integrados responsáveis pelo processamento de dados, mais precisam receber ordens externas, já microcontroladores são resumidamente um chip que tem uma unidade de processamento, memória e entradas e saídas dentro do próprio chip, além de outras funções.

Tipos de aplicações de sistemas embarcado

Computação Geral: Palm top, Vídeo Games, Eletrodomésticos, entre outros.

Sistemas de Controle: Controle Veicular, Aéreo, entre outros.

Processamento de Sinais: Radar, Sonar, DVD, Analisadores, entre outros.

Comunicação e Rede: Celular, Roteador, entre outros.

Modos de funcionamento de sistemas embarcados

Existem duas maneiras mais comuns de um sistema embarcado funcionar:

Reativo

O modo reativo é quando o sistema é projetado para reagir a uma mudança do ambiente e fazer determinada ação, com o apoio de sensores como por exemplo detectores de fumaça que ao observar uma mudança no ambiente, nesse caso a presença de fumaça, faz determinada ação, soa um alarme e joga água.

Controle em tempo real

Por ter um tempo muito baixo de resposta muito baixo muitos sistemas embarcados são feitos pra serem controlados em tempo real como por exemplo projetores e telefones onde eles funcionam no momento em que é ordenado pelo usuário funcionar, via controle, comando de voz, timer, etc.

Exemplo de aplicação do sistema embarcado

Há uma infinita variedade de lugares em que há sistemas embarcados e que podem ser utilizados em praticamente todo tipo de área de tecnologia. Alguns exemplos são:

Relógios digitais, microondas, televisores, Eletrônica de Aeronaves, Eletrônica Automotiva, Automação residencial, celulares, impressora, MP3, Robótica (desde carrinho de controle remoto à robôs em Marte), video games, controles de vôo, radares, sonares, roteadores, marca-passos, entre outros.

Referências

https://www.youtube.com/watch?v=1I3QKMzSXUM

http://www.bosontreinamentos.com.br/eletronica/eletronica-geral/introducao-aos-sistemas-embarcados/

https://www.gruponetcampos.com.br/2011/05/19/voce-sabe-o-que-sao-sistemas-embarcados/

https://www.embarcados.com.br/sistema-embarcado/

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-== '''Conceito:''' ==
+== '''Conceito''' ==
-Sistema embarcado basicamente é colocar uma capacidade computacional em um circuito integrado, equipamento ou sistema. É mais complexo que um computador padrão, é um sistema completo e independente, mas é destinado a fazer apenas uma unica tarefa.
+Um sistema embarcado é um sistema de computador que possui uma função dedicada que geralmente opera dentro de outro sistema. Os sistemas embarcados são utilizados para aplicações, por isso atuam em muitas áreas se tornando muito populares e praticamente indispensáveis hoje em dia.
-O programa embutido em tal sistema, não será acessível pelo cliente, mas o mesmo poderá interagir com o equipamento por meio de periféricos. Temos o exemplo de um microondas onde quando a tecla "Pipoca" for acionada, ele define a potência e o tempo adequado para tal ação. Para isso, o microondas necessita receber uma informação dos sensores, acionar o equipamento de potência, calcular o tempo da operação, acionar a rotação do prato, atualizar o display, medir o tempo decorrido desde que começou a ação e terá que permitir o usuário interromper a operação a qualquer momento.
+== '''Características de um sistema embarcado''' ==
+Sistemas embarcados são conhecidos por ter um custo baixo de produção, tamanho reduzido, operação dedicada e em alguns casos em tempo real já que possui um pequeno tempo de resposta, baixo custo energético, segurança e confiança e possuem hardware e software embutido (firmware), eles utilizam memória ROM e flash ao invés de disco rígido, além de ter recursos limitados, sem teclado, pouca memória etc.
-Os sistemas embarcados são distintos dos computadores, que conseguem executar várias ações juntamente com um sistema operacional, podendo ser instalados aplicativos para executar diversas ações. Os sistemas embarcados são construídos para executar uma única ação pré-determinada, sem flexibilidade para fazer alguma tarefa que não foi programada para ele fazer. O sistema só pode ser atualizado, permitindo assim, que ele seja re-programado para conseguir executar novas ações.
+===== '''Interface''' =====
+As interfaces normalmente dos sistemas embarcados são bem simples apenas com botões, sons e LCDs, mas alguns programas tem uma interface mais complexa enquanto outros não tem interface.
-Para fazer tal sistema funcionar, é necessário que exista um microprocessador ou um microcontrolador, pois há a capacidade de analisar sinais externos, programas serem executados com certas tarefas e processar os sinais e enviar os resultados para os atuadores.
+===== '''Comunicação''' =====
+Alguns sistemas embarcados utilizam protocolos de comunicação como USB, I2C, Ethernet, entre outros. Para comunicar com o mundo
+externo os sistemas embarcados utilizam de diversos tipos comuns como cartões SD, Ethernet, interfaces seriais, conversores ADC e DAC, XBee, Bluetooth, entre
+outros.
-Os programadores geralmente pensam nos sistemas como entradas, saídas, processamento, memórias, ambiente onde será utilizado, etc. Já o usuário dá atenção somente se ele agrega valor a um produto, se ele aumenta a funcionalidade ou desempenho de certo produto, etc. Na imagem abaixo podemos ver os elementos básicos de um sistema embarcado:
+====== '''Sensores''' ======
+Para receber a entrada de dados os sistemas embarcados utilizam de sensores que são dispositivos capazes de detectar eventos ou alterações em variáveis ambientais e gerar um saída na forma de sinais elétricos. Alguns exemplos de sensores: Sensor de velocidade, detector de som, pressão, temperatura, “acelerômetro”, giroscópio, gás, movimento, etc.
-'''(IMAGEM)'''
+====== '''Acionadores''' ======
-== Características de um sistema embarcado ==
+Acionador é um componente que envia o sinal de controle
-As principais características de um sistemas embarcado é a capacidade computacional e sua independência de operação. Outras características são relacionadas aos tipos de sistemas impostos no sistema embarcado.
+para acionar certas finalidades como apagar a luz, soar um alarme, etc.
-=== • Tipos de aplicações de sistemas embarcados: ===
+===== '''Programação de Sistemas Embarcados''' =====
-O propósito geral
+Para programar um sistema embarcado, normalmente são utilizadas linguagens de programação de uso geral como C, Assembly, C++, Python
+e em alguns casos até Java.
+===== '''Processadores''' =====
+                Sistemas embarcados utilizam vários tipos de processadores, os mais comuns são DSPs (Processadores digitais de sinais), microcontroladores e microprocessadores, onde todos possuem uma variedade enorme de processadores. Os processadores tem a finalidade de executar instruções dentro da memória e seu resultado sirva para os dispositivos de saída, como soar um alarme ou apagar as luzes.
+Microprocessadores são circuitos integrados responsáveis pelo processamento de dados, mais precisam receber ordens externas, já microcontroladores são resumidamente um chip que tem uma unidade de processamento, memória e entradas e saídas dentro do próprio chip, além de outras funções.
+=== '''Tipos de aplicações de sistemas embarcado''' ===
+Computação Geral: Palm top, Vídeo Games, Eletrodomésticos, entre outros.
+Sistemas de Controle: Controle Veicular, Aéreo, entre outros.
+Processamento de Sinais: Radar, Sonar, DVD, Analisadores, entre outros.
+Comunicação e Rede: Celular, Roteador, entre outros.
+=== '''Modos de funcionamento de sistemas embarcados''' ===
+Existem duas maneiras mais comuns de um sistema embarcado funcionar:
+==== '''Reativo''' ====
+O modo reativo é quando o sistema é projetado para reagir a uma mudança do ambiente e fazer determinada ação, com o apoio de sensores como por exemplo detectores de fumaça que ao observar uma mudança no ambiente, nesse caso a presença de fumaça, faz determinada ação, soa um alarme e joga água.
+==== '''Controle em tempo real''' ====
+Por ter um tempo muito baixo de resposta muito baixo muitos sistemas embarcados são feitos pra serem controlados em tempo real como por exemplo projetores e telefones onde eles funcionam no momento em que é ordenado pelo usuário funcionar, via controle, comando de voz, timer, etc.
+== '''Exemplo de aplicação do sistema embarcado''' ==
+Há uma infinita variedade de lugares em que há sistemas embarcados e que podem ser utilizados em praticamente todo tipo de área de tecnologia. Alguns exemplos são:
+Relógios digitais, microondas, televisores, Eletrônica de Aeronaves, Eletrônica Automotiva, Automação residencial, celulares, impressora, MP3, Robótica (desde carrinho de controle remoto à robôs em Marte), video games, controles de vôo, radares, sonares, roteadores, marca-passos, entre outros.
+== '''Referências''' ==
+https://www.youtube.com/watch?v=1I3QKMzSXUM
+http://www.bosontreinamentos.com.br/eletronica/eletronica-geral/introducao-aos-sistemas-embarcados/
+https://www.gruponetcampos.com.br/2011/05/19/voce-sabe-o-que-sao-sistemas-embarcados/
+https://www.embarcados.com.br/sistema-embarcado/