Los sistemas integrados se definen como una forma de trabajar, realizar u organizar una o varias tareas de acuerdo con un conjunto fijo de reglas (o) una disposición en la que todas las unidades se ensamblan y trabajan juntas de acuerdo con el programa o plan.
Un sistema incrustado es un sistema que tiene software incrustado en el hardware de la computadora. Hace un sistema dedicado a una parte específica de una aplicación o producto de un sistema más grande. Dependiendo de la aplicación, el sistema integrado puede ser programable o no programable. Los ejemplos de sistemas embebidos incluyen varios productos, como lavadora, hornos microondas, cámaras, impresoras y automóviles. Utilizan microprocesadores y microcontroladores, así como procesadores especialmente diseñados, como los procesadores de señal digital (DSP).
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Conceptos básicos de sistemas integrados
Los conceptos básicos de los sistemas integrados incluyen los componentes del hardware del sistema integrado, los tipos de sistemas integrados y varias características. Un sistema integrado tiene tres componentes principales: hardware del sistema integrado, software del sistema integrado y sistema operativo.
Hardware del sistema integrado:
Al igual que con cualquier sistema electrónico, un sistema integrado requiere una plataforma de hardware en la que realiza la operación. El hardware del sistema integrado está construido con un microprocesador o microcontrolador. El hardware del sistema integrado tiene elementos como las interfaces de entrada y salida (E / S), la interfaz de usuario, la memoria y la pantalla. Por lo general, un sistema integrado consta de:
- Fuente de alimentación
- Procesador
- Memoria
- Temporizadores
- Puertos de comunicación serie
- Circuitos de salida / salida
- Circuitos específicos de la aplicación del sistema.
Software de sistema integrado:
El software del sistema integrado está escrito para realizar una función específica. Por lo general, se escribe en un formato de alto nivel y luego se compila para proporcionar código que puede alojarse dentro de una memoria no volátil dentro del hardware. Un software de sistema integrado está diseñado para tener en cuenta los tres límites:
- Disponibilidad de memoria del sistema
- Disponibilidad de velocidad del procesador
- Cuando el sistema se ejecuta continuamente, es necesario limitar la disipación de energía para eventos como detener, ejecutar y despertar.
Sistema operativo en tiempo real
Se dice que un sistema es en tiempo real, si es esencial para completar su trabajo y entregar su servicio a tiempo. El sistema operativo en tiempo real gestiona el software de la aplicación y ofrece un mecanismo para permitir que el procesador funcione. El sistema operativo en tiempo real es responsable de manejar los recursos de hardware de una computadora y las aplicaciones host que se ejecutan en la computadora.
Un RTOS está especialmente diseñado para ejecutar aplicaciones con tiempos muy precisos y una gran cantidad de confiabilidad. Especialmente, esto puede ser importante en los sistemas de medición y automatización industrial en los que el tiempo de inactividad es costoso o un retraso en el programa podría causar un riesgo de seguridad.
Memoria:
En un sistema embebido, hay diferentes tipos de recuerdos. Las diversas formas de recuerdos se presentan en la tabla a continuación.
Procesadores:
Los diferentes procesadores utilizados en los sistemas embebidos son microprocesador, procesador de señal digital (DSP), microcontrolador, procesador RISC, procesador ASIP, procesador Arm y procesador ASSP.
Incrustar un microprocesador
El microprocesador es un procesador de propósito general, que puede integrarse en un chip VLSI. Las diferentes corrientes de microprocesadores utilizados en sistemas embebidos se dan en la tabla.
Incrustar un microcontrolador:
Los diferentes flujos de microcontroladores utilizados en sistemas embebidos se encuentran generalmente entre los cinco flujos de familias que figuran en la tabla.
Incrustar un DSP:
Un procesador de señal digital es un procesador y es una unidad esencial de un sistema integrado. Las aplicaciones DSP son audio, video, multimedia, procesamiento de imágenes, módem DSP, HDTV y sistemas de procesamiento de telecomunicaciones. Estos procesadores también se utilizan en sistemas para reconocer la secuencia de ADN y el patrón de imagen. Los diferentes flujos de DSP utilizados en los sistemas integrados se dan en la tabla.
Clasificación de sistemas embebidos:
Los sistemas integrados se clasifican en tres:
- Sistemas integrados de pequeña escala
- Sistemas integrados de mediana escala
- Sistemas embebidos sofisticados
Sistemas integrados de pequeña escala
Los sistemas integrados a pequeña escala están diseñados con un único microcontrolador de 8 o 16 bits que incluso puede funcionar con una batería. Para desarrollar software embebido para este tipo de sistemas, las principales herramientas de programación son un editor, ensamblador, entorno de desarrollo integrado (IDE) y ensamblador cruzado.
Sistemas integrados de mediana escala:
Los sistemas integrados de escala media están diseñados con un único o pocos microcontroladores, DSP o RISC de 16 o 32 bits. Estos sistemas tienen complejidades de hardware y software. Al desarrollar software embebido para este tipo de sistemas, las siguientes herramientas de programación están disponibles.
Son C, C ++, Visual C ++, Java y RTOS, herramienta de ingeniería de código fuente, depurador, simulador y entorno de desarrollo integrado.
Sistemas embebidos sofisticados
Los sistemas integrados sofisticados tienen enormes complejidades de hardware y software y pueden necesitar PLA, IP, ASIP, procesadores escalables o procesadores configurables. Se utilizan para aplicaciones de vanguardia que necesitan codiseño y componentes de hardware y software que deben combinarse en el sistema final.
Aplicaciones de sistemas embebidos:
Los sistemas integrados tienen diferentes aplicaciones. Algunas aplicaciones selectas de sistemas integrados son tarjetas inteligentes, telecomunicaciones, satélites, misiles, electrónica de consumo digital, redes de computadoras, etc.
Sistemas Embebidos en Automóviles
- Sistema de control del motor
- Sistema de control de crucero
- Seguridad del motor o del cuerpo
- Robótica en línea de montaje
- Entretenimiento automovilístico
- Multimedia del coche
- Acceso móvil y E-Com
Sistemas embebidos en telecomunicaciones
- Informática móvil
- Redes
- Comunicaciones inalámbricas
Sistemas Embebidos en Tarjetas Inteligentes
- Bancario
- Teléfono
- Sistemas de seguridad
Sistemas Embebidos en Misiles y Satélites
- Defensa
- Aeroespacial
- Comunicación
Sistemas integrados en redes informáticas y periféricos
- Sistemas de redes
- Procesamiento de imágenes
- Impresoras
- Tarjetas de redes
- Monitores y pantallas
Sistemas Embebidos en Electrónica Digital de Consumo
- DVDs
- Set Top Boxes
- Televisores de alta definición
- Cámaras digitales
Se trata de conceptos básicos de sistemas integrados con sus aplicaciones. Todos sabemos que los sistemas embebidos son sistemas increíblemente fabulosos que juegan un papel esencial en muchos dispositivos, instrumentación industrial, equipos y electrodomésticos, independientemente de la complejidad del circuito.
