miércoles, 28 de enero de 2015

¿ Qué es un Sistema Embebido ?

Es un sistema electrónico en el que confluyen hardware y software, específicamente diseñado para realizar tareas concretas. Normalmente en su hardware dispone de un microcontrolador como parte central.

 Además tiene unos periféricos para interconectarse con otros dispositivos.

 Puede ser que en el hardware en lugar de microcontrolador disponga de un DSP(Digital Signal Processor) o de FPGA (Field Programmable Gate Array).   

Los elementos del hardware ejecutan un programa llamado firmwareEl firmware es un bloque de instrucciones de máquina para propósitos específicos, grabado en una memoria, normalmente de lectura/escritura (EEPROM,Flash,etc), que establece la lógica de más bajo nivel que controla los circuitos electrónicos de un dispositivo de cualquier tipo. 
En resumen, un firmware es un software que maneja físicamente al hardware.
El programa BIOS de un computador es un firmware cuyo propósito es activar una máquina desde su encendido y preparar el entorno para cargar un sistema operativo en la memoria RAM.
El término  firmware   significa "software firma, fijo o sólido"

En el caso de una lavadora, esta se compone de un chasis, de motores eléctricos y bombas de agua, de un frontal con varias teclas para que el usuario pueda poner en marcha la lavadora, contiene temporizadores y válvulas eléctricas que controlan el flujo del agua, y más componentes. 
En este conjunto nos podemos fácilmene imaginar la necesidad un circuito electrónico que contenga los diferentes programas de lavado del que disponga el electrodoméstico. Y por razones obvias, esta electrónica no sería otra cosa que un microcomputador o microcontrolador, especialmente diseñado para dicho fin. Por lo tanto pdemos hablar de un sistema embebido o empotrado en el interior de la lavadora.

Desde 1996 la mayoría de los automóviles han empleado una computadora a bordo y varios sensores para detectar problemas mecánicos. Los vehículos modernos también emplean sistemas controlados por computador ABS y sistemas de control de transmisión operados por computadora. El conductor puede también recibir información "in-dash" mientras conduce de esta manera, como por ejemplo lecturas en tiempo real de la economía del combustible y de la presión del neumático. La mayoría del firmware del vehículo puede ser actualizado en un distribuidor local autorizado.


El sistema antibloqueo de ruedas o frenos antibloqueo,  Antiblockiersystem (ABS), es un dispositivo utilizado en vehículos  que hace variar la fuerza de frenado para evitar que los neumáticos pierdan la adherencia con el suelo.


El sistema fue desarrollado inicialmente para los aviones, los cuales acostumbran a tener que frenar fuertemente una vez han tomado tierra. En 1978 Bosch hizo historia cuando introdujo el primer sistema electrónico de frenos antibloqueo. Esta tecnología se ha convertido en la base para todos los sistemas electrónicos que utilizan de alguna forma el ABS, como por ejemplo los controles de tracción y de estabilidad.
El ABS funciona en conjunto con el sistema de frenado tradicional. 


Consiste en una bomba que se incorpora a los circuitos del líquido de freno y en unos detectores que controlan las revoluciones de las ruedas. Si en una frenada brusca una o varias ruedas reducen repentinamente sus revoluciones, el ABS lo detecta e interpreta que las ruedas están a punto de quedar bloqueadas sin que el vehículo se haya detenido. Esto quiere decir que el vehículo comenzará a deslizarse sobre el suelo sin control, sin reaccionar a los movimientos del volante. Para que esto no ocurra, los sensores envían una señal al Módulo de Control del sistema ABS, el cual reduce la presión realizada sobre los frenos, sin que intervenga en ello el conductor. Cuando la situación se ha normalizado y las ruedas giran de nuevo correctamente, el sistema permite que la presión sobre los frenos vuelva a actuar con toda la intensidad. El ABS controla nuevamente el giro de las ruedas y actúa otra vez si éstas están a punto de bloquearse por la fuerza del freno. En el caso de que este sistema intervenga, el procedimiento se repite de forma muy rápida, unas 50 a 100 veces por segundo, lo que se traduce en que el conductor percibe una vibración en el pedal del freno.
El ABS permite que el conductor siga teniendo el control sobre la trayectoria del vehículo, con la consiguiente posibilidad de poder esquivar posibles obstáculos mediante el giro del volante de dirección.

Arduino permite implementar sistemas embebidos de forma sencilla, debido al uso de las tarjetas de expansión o Shields  adicionadas a la tarjeta principal.


Así se permite que el desarrollador se concentre en la programación del firmware y en la funcionalidad del sistema sin preucuparse del hardware requerido.
El firmware es el código de los elementos programables ya sea el microcontrolador, DSP o FPGA.
Se escribe como texto en un determinado lenguaje, por ejemplo C, VHDL,etc. El código del firmware es compilado y convertido al código de máquina del elemento central del sistema embebido.


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