¿Cómo comienzo en la programación integrada y el diseño del sistema?

Puede comprar Arduino y comenzar a construir proyectos consultando su sitio web; detalla cómo programar con el diagrama del circuito. Sin embargo, si está interesado en ambos aspectos del sistema integrado, es decir, la programación y el diseño de circuitos, le sugiero algunos pasos y proyectos para su comprensión, con la idea de que es un principiante.

Nota: La respuesta es demasiado larga, solo un aviso.


Diseño de circuitos integrados

Antes de continuar para hacer un circuito maestro (lo explicaré a continuación) para su sistema integrado, debe saber cómo funcionan los componentes electrónicos básicos, como resistencias, condensadores, LED, diodos, transistores, relés, transformadores, etc. cómo podemos usarlos. Para empezar, juega con estos componentes básicos y haz pequeños circuitos en una placa de pruebas. Get Make: Electronics (Learning by Discovery): Charles Platt: 9780596153748: Amazon.com: Libro de libros; un libro lúcido para principiantes que explica todo lo que mencioné anteriormente.

Proyectos:

1. Cambio de LED mediante un interruptor manual; luego usando un transistor; luego usando
relé; por último, usando el interruptor manual para controlar el transistor y el relé de control
a través del transistor para encender un LED.

2. Haga una fuente de alimentación regulada utilizando un rectificador de onda completa. Consigue un centro
transformador roscado (9-0-9 o 12-0-12), 4 diodos (1N4007) y un condensador
(1000 uF). Construya un rectificador de onda completa como se muestra a continuación:

Para recordar la configuración de diodos en rectificador de onda completa, ver a continuación

– diodo conectado en polarización directa, la unión n da forma de onda positiva [como en (i)]
– diodo conectado en polarización inversa, la unión p da forma de onda negativa [como en (ii)]

Por lo tanto, en un rectificador de onda completa para obtener un voltaje positivo, conecte las uniones n de dos diodos juntos, y para el voltaje negativo, conecte las uniones p de otros dos diodos, las patas que queden se conectan con la salida de CA del transformador. El condensador está conectado en paralelo a la salida para disminuir los factores de ondulación y proporcionar una salida de CC adecuada (observe la forma de onda del rectificador); en términos simples, consume AC y descuida DC a través de él.

Entonces ahora tenemos una fuente de alimentación que proporciona un voltaje de salida de CC de √2Vin; si está usando un transformador 9-0-9, obtendrá aproximadamente 12.7 V (usando cables de 0 V y 9 V del transformador como entrada). Pero la mayoría del microcontrolador necesita un suministro regulado de 5 V; Si el suministro no está regulado, el controlador incorporado podría dañarse, por lo tanto, utilizará IC 7805 regulado por voltaje y conéctelo como se muestra a continuación:
Hay otros circuitos integrados de regulador que puede necesitar para su proyecto, como algunos que se enumeran a continuación
Ahora que tiene una salida regulada de 5 V, ahora puede encender el IC del microcontrolador, está cerca de hacer su propio circuito maestro. Si está obteniendo Arduino, entonces puede omitir la sección de la placa del Circuito Maestro, pero si, como dije, está interesado en reinventar la rueda, continúe.

3. Placa de circuito maestro para controlador integrado: para ejecutar cualquier controlador que
Necesidad de satisfacer necesidades específicas, principalmente tres necesidades:

  • Lógica de suministro
  • Lógica del reloj
  • Restablecer la lógica

Ya ha creado una lógica de suministro (regulada + 5V), todo lo que necesita es reloj y restablecer la lógica. La lógica del reloj es esencial para el microcontrolador al igual que lo es para cualquier CPU que se ejecute a una frecuencia dada (digamos 2.2 GHz) en su computadora; la rapidez con la que se deben ejecutar las instrucciones se alimenta mediante la frecuencia del reloj al controlador (Nota: la mayoría de los circuitos integrados del controlador vienen con lógica de reloj interna); puede comprar un cristal de 4 MHz y conectar sus dos patas al OSC1 (XTA1) y al OSC2 (XTA2) de los pines del microcontrolador, con condensadores de 22pf, una pata conectada a cada pata de cristal y otra conectada a tierra. La lógica de reinicio es simple: análogo al botón de reinicio en su PC, como cuando presiona un botón de reinicio, la PC se reinicia, se inicia desde el BIOS, realiza la autocomprobación de encendido, verifica las unidades para el cargador de arranque, lo carga en la memoria si encuentra uno y arranca un sistema operativo. De todos modos, estoy divagando. Del mismo modo, un botón de reinicio restablecerá y ejecutará el código, grabado en el controlador, desde el inicio; tome un par de interruptor y resistencia (puede incluir un capacitor para mantener las cosas suaves) y conéctelo al pin MCLR del controlador, utilizando la configuración de resistencia pull-up si hay una barra sobre MCLR, de lo contrario, la resistencia pull-down.

Conecte los pines de tierra del controlador a tierra y tenemos un modelo básico para el controlador integrado. Ahora podemos jugar con él y hacer algunos proyectos divertidos usando sus pines de E / S. Recuerde siempre consultar la hoja de datos del controlador para verificar las especificaciones y el diagrama de pines, ya que varía. Así que tenemos una base completa y podemos pasar a la programación del microcontrolador.


Programacion Embebida

Antes de comenzar a programar, averigüe qué controlador será preferible para su proyecto. Hay tantos controladores disponibles para comenzar que un principiante podría confundirse. Por lo tanto, utilizaré el microcontrolador PIC 16F72; es bueno para empezar: tiene ADC de 8 bits, 3 puertos [1 analógico / digital (Puerto A), 2 digitales (Puerto B, Puerto c)], 3 temporizadores, etc.
Puede usar el compilador que más le convenga, como PICBasic (código en BASIC), Mikro C (código en C), MPLab (código en C o ASM); Esto lo dejo a usted ya que crear lógica para el código es más importante que la sintaxis del compilador.

Proyecto: parpadear un LED cada 3 segundos con el pin de E / S del microcontrolador, por ejemplo
PORTB.7

Diagrama de circuito:

Algoritmo:

1. Indique al compilador qué dispositivo está utilizando: PIC 16F72
2. Indique al compilador cuánta frecuencia de cristal está utilizando: 4 MHz
3. Indique al compilador si usará el puerto como Salida / Entrada, qué pin de puerto
está conectado a un LED y le da un valor predeterminado a ese puerto: PORTB como
salida, PORTB.7 como LED, PORTB.7 bajo como valor predeterminado.
4. Encienda un LED
5. Espera 3 segundos
6. Apaga un LED
7. Espere 3 segundos.
8. Ir al paso 4

Código para PICBasic:

Dispositivo 16F72
Xtal 4

Salida PORTB.7
Bajo PORTB.7

Etiqueta:
Alto PORTB.7
DelayMS 3000
Bajo PORTB.7
DelayMS 3000
Etiqueta GoTo

Compile y grabe este código, utilizando un quemador como PicKit2, en el controlador PIC 16F72; Después de grabar el código, coloque el controlador en el circuito y ¡Voila! El LED parpadea. ¡Felicidades!

Juegue con el controlador usando pines de E / S, puede encontrar una variedad de proyectos en Internet o puede encontrar el suyo después de tocar el Sistema Embebido. Para empezar, algunos básicos son:

  • Conducción de pantalla LED de 7 segmentos
  • Comunicación con la PC a través del terminal a través del puerto RS-232
  • Controlador de temperatura del edificio
  • Construyendo un sistema basado en SCADA

En mi opinión, qué microcontrolador elegir o cuál aprender, juega un papel menor en el Sistema Embebido, ya que primero tiene que resolver la electrónica, luego averiguar qué necesita su circuito de un microcontrolador, luego seleccionar el controlador apropiado para su circuito, y ya estás listo para partir. ¡Todo lo que tiene que hacer ahora es codificar, experimentar y aprender!

Si desea aumentar su conocimiento en el dominio de la electrónica central, entonces debe aumentar su conocimiento en el sistema integrado. Ahora hablemos de los sistemas embebidos.

Para saber cómo funciona un sistema integrado, debe conocer ciertas cosas e ir paso a paso.

1) Aprenda la programación en C a fondo (Operador en bits / Llamada por valor / Llamada por referencia / Puntero / Matriz / Función / Estructura).

2) Aprenda electrónica (dispositivos electrónicos y teoría de circuitos) (PDF que puede encontrar en la web) y electrónica digital.

3) Aprenda el microcontrolador de la versión básica a la superior (AT89c51 / Arduino / ARM / STM32F427).

4) Aprenda el protocolo de comunicación (I2C / SPI / UART / CAN).

5) Obtenga experiencia práctica en herramientas (KEIL uVision, AVR Studio, Arduino, STm32 Cube, Proteus), donde sabrá cómo escribir, depurar y descargar un código en un microcontrolador.

6) Construya algunos kits de bricolaje (Sensor Shield / GSM shield / Ultrasonic Sensor). Por favor, eche un vistazo a esto.

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así, muchos más productos Build it yourself están ahí.

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Para el dominio VLSI:

Si quiere aumentar su conocimiento en VLSI (Very Large Scale – Integration), debe ir paso a paso:

1) VLSI es el proceso de crear un circuito integrado (IC) mediante la combinación de miles de transistores en un solo chip. VLSI comenzó en la década de 1970 cuando se desarrollaron tecnologías complejas de semiconductores y comunicación. El microprocesador es un dispositivo VLSI. Antes de la introducción de la tecnología VLSI, la mayoría de los circuitos integrados tenían un conjunto limitado de funciones que podían realizar. Un circuito electrónico puede consistir en una CPU, RAM, ROM y otra LÓGICA DE PEGAMENTO. VLSI permite a los diseñadores de IC agregar todo esto en un chip.

Desafíos:

  • Variación del proceso : a medida que las técnicas de fotolitografía se acercan a las leyes fundamentales de la óptica, lograr concentraciones de penetración de alta precisión y cables grabados se vuelve más difícil y propenso a errores debido a la variación. Los diseñadores ahora deben simular en múltiples esquinas del proceso de fabricación antes de que un chip esté certificado listo para la producción, o utilizar técnicas a nivel de sistema para lidiar con los efectos de la variación.
  • Reglas de diseño más estrictas : debido a los problemas de litografía y grabado con la escala, las reglas de diseño para el diseño se han vuelto cada vez más estrictas. Los diseñadores deben tener en cuenta cada vez más estas reglas al diseñar circuitos personalizados. La sobrecarga para el diseño personalizado ahora está llegando a un punto de inflexión, con muchas casas de diseño que optan por cambiar a herramientas de automatización de diseño electrónico (EDA) para automatizar su proceso de diseño.
  • Cierre de temporización / diseño: a medida que las frecuencias de reloj tienden a aumentar, los diseñadores encuentran cada vez más difícil distribuir y mantener un sesgo de reloj bajo entre estos relojes de alta frecuencia en todo el chip. Esto ha llevado a un creciente interés en arquitecturas multicolores y multiprocesador, ya que se puede obtener una aceleración general incluso con una frecuencia de reloj más baja utilizando la potencia de cálculo de todos los núcleos.
  • Éxito de primer paso : a medida que se reducen los tamaños de los troqueles (debido al escalado) y aumentan los tamaños de las obleas (debido a los menores costos de fabricación), aumenta el número de troqueles por oblea y la complejidad de hacer fotomascaras adecuadas aumenta rápidamente. Una máscara para una tecnología moderna puede costar varios millones de dólares. Este gasto no recurrente disuade la vieja filosofía iterativa que involucra varios “ciclos de centrifugado” para encontrar errores en el silicio, y fomenta el éxito del silicio de primer paso. Se han desarrollado varias filosofías de diseño para ayudar a este nuevo flujo de diseño, incluido el diseño para fabricación (DFM), el diseño para prueba (DFT) y el Diseño para X.

Cree algunos kits de bricolaje, que lo ayudarán a comprender cómo funciona y obtendrá una experiencia práctica práctica.

Espero que definitivamente ayude.

Si tiene alguna consulta, háganos saber

correo: [correo electrónico protegido]

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1. La guía definitiva de ARM cortex-M3 por Joseph Yiu

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3. Progra. y personalización del microcontrolador AVR por Dhananjay Gadre

/ * 4. Android integrado de Karim Yaghmour * /

5. Construyendo un sistema Linux embebido por Karim Yaghmour

6. Controladores de dispositivos Linux por Jonathan Corbet

7. Comunicación de datos y computadoras por William Stallings.

8. Sistemas operativos de Charles Crowley

9. Comenzando la programación de Linux por Neil Matthew

10.Programación con C por Byron Gottfried

11. Estructura de datos y análisis de algoritmos en C por Mark Allen Weiss.

¡Todo lo mejor!

Arduino, AVR y Mango-Pie (realmente está copiado de la tarta de frambuesa) son realmente algunas buenas plataformas para trabajar. Una plataforma más que debo mencionar es la plataforma de lanzamiento MSP430 de Texas Instrument. Incluso puedes pedirlo gratis desde el sitio web oficial. Si compra una placa estándar, obtendrá suficiente material para aprender y probar programas también.
Con respecto al hardware, la fuente de alimentación es la unidad básica para cualquier sistema. Pero como no eres un novato completo, puedes saltarte esa parte. Comience a construir algunos hardware de configuración básica de microcontroladores básicos (por ejemplo, 8051) desde cero para completar el diseño de PCB. (Esto pondrá a prueba todos sus aspectos técnicos) e incluso soldarlo.

Embedded es un vasto dominio de estudio que tiene multitud de proyectos en marcha y más en los próximos tiempos. El autoestudio junto con la automotivación te mantendrían en el camino correcto. La práctica práctica del proyecto es muy importante para que le vaya bien en este dominio. Es posible que deba ir más allá de los proyectos de Arduino que utilizan principalmente comandos de biblioteca fáciles de usar. Explore más en las soluciones relacionadas con IoT creadas en torno a sistemas integrados. Internet de las cosas es la tecnología principal que se está extendiendo por el mundo tecnológico. Sigue aprendiendo y practicando. Y si se enfrenta a desafíos reales, es posible que le interese seguir un curso profesional en un entorno basado en IoT, en institutos como XINOE Systems – Soluciones de formación en Embedded / VLSI / CS / IT en gurgaon.

Elija un controlador que tenga ADC, SPI, UART, I2C, etc.

Comience con un simple programa de parpadeo de LED.

Luego intente que ADC funcione.

El siguiente paso es varias interfaces. Puede conectar varios sensores y LCD a su controlador.

Solo necesita comenzar con un controlador en particular que puede ser MSP430, AVR o PIC o cualquier otra cosa que encuentre buena.

Elegir una MCU para su proyecto no es tarea fácil. No solo hay una serie de características técnicas a tener en cuenta, sino también problemas de casos de negocios, como el presupuesto del proyecto y los tiempos de comercialización. Hay una gran cantidad de proveedores que ofrecen diferentes arquitecturas, periféricos, precios, consumo de energía, paquetes y demás. Este artículo le ayuda a tener una mejor idea de la situación actual y seleccionar la MCU adecuada para su proyecto

Identificar necesidades de memoria

Arquitectura

Soporte comunitario

http://www.firmcodes.com/select-

EMPOTRADO Y ROBÓTICA
Esto puede ayudarlo a construir lo básico, el resto depende de usted.
Puede unirse a un curso mensual realizado por http://www.hpesindia.com/ o cualquier otra organización de renombre.

Es simplemente fácil comenzar con los conocimientos básicos.

Lea este artículo sobre Introducción a la programación integrada.

El lenguaje de programación incorporado ampliamente utilizado es Embedded C. Aquí está el artículo que explica cómo comenzar con la programación de Embedded C

Suponiendo que su empresa realiza un diseño integrado y un trabajo de sistema, simplemente ayude tanto como pueda, tantos lugares diferentes como pueda. Comprende lo que estás haciendo y por qué lo estás haciendo. La experiencia es una maestra maravillosa. Así que presta atención.

Comience con lo básico, tenga paciencia mientras aprende, sea constante en dedicar tiempo todos los días, trabaje duro.

Embedded tiene que ver con el hardware y el software, por lo que debe tener una buena base en ambos, incluso si desea centrarse en un lado más en la parte posterior de su carrera. Por favor lea este artículo para más detalles.

La respuesta de Chandra Kanth P a ¿Cómo puedo sobresalir en sistemas embebidos por mi cuenta si soy un recién graduado de ingeniería electrónica?

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corto y dulce … tal vez los mejores tutoriales AVR para novatos … síguelo religiosamente y mi amigo tu confianza será altísima para cuando termines.

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