Sistema embarcado

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.

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.

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.

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.

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:

(IMAGEM)

Características de um sistema embarcado

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.

• Tipos de aplicações de sistemas embarcados:

O propósito geral são as aplicações mais parecidas com desktops convencionais, mas em embalagens embarcadas. Nelas geralmente apresentam muita interação entre o sistema e o usuário, por meio de periféricos como terminais de vídeo ou TVs.

O sistemas de controle são baseados em controle de malha fechada com realimentação em tempo real. Eles contém vários sensores de entrada e saída e placas dedicadas. Muitas vezes fornecem pouca interação com o usuário, mostrando sinalizações por LED, como nos motores de automóveis, controle de vôo, etc.

Os processamentos de sinais são onde envolve um grande volume de informação a ser passado em pouco tempo. Os sinais são digitalizados através de ADs, são processados e convertidos em sinais analógicos por DAs. Um exemplo disso é o caso de tratamento de áudio, filtros, modens, compressão de vídeo, radares, sonares, etc.

As comunicações e redes são baseadas em chaveamento e distribuição de informações. Exemplo disso são os sistemas de telefonia, telecomunicações e internet.

• Modos de funcionamento de sistemas embarcados

- Reativo:

O funcionamento é para conseguir dar respostas a eventos externos, sejam eles periódicos ou não. Com isso, há ma necessidade de ocorre uma entrada dos dados para que sejam executadas as ações de funcionamento. Na maioria das vezes não existe um limite de tempo para que os sinais que entraram sejam acionados, porque dependem da interação com o usuário ou com o processo ao qual é destinado. Mas, a saída, função do sinal de entrada, tem que ser executada logo após os sinais de entrada começarem a atuar.

- Controle em tempo real:

O controle em tempo real existe limite de tempo para executar cada tarefa. Por esse motivo, nem sempre tempo real é o modo mais adequado de executar uma tarefa. Estes modos de operação, por serem cíclicos, não necessitam de entrada de sinais parar executar certas atividades, tornando assim, capazes de tomar decisões referentes a ausência do mesmo.

Exemplo de aplicação do sistema embarcado

Nos dias de hoje vem se tornando mais comum o surgimento de chips que são um sistema inteiro compactado em uma única pastilha, conhecida como SoC (Systems on Chip). É o caso de microcontroladores que obtém sensores embutidos, transmissores, interfaces gráficas para displays, etc.

Referências

http://files.comunidades.net/mutcom/ARTIGO_SIST_EMB.pdf