Presentacion del Curso

66.48 Seminario de Electrónica
29-04 Curso de posgrado
Sistemas Embebidos
Artículo publicado en Revista Mercado Electrónico – Julio 2010
Información general
Horario y aulas
Martes y jueves de 19 a 22 hs
Aula 237 o el Laboratorio de PCs de la EGRIET (3er piso)
Prerrequisitos
20 materias aprobadas (Labo de Micros + Señales y Sistemas)
Experiencia con microcontroladores y saber programar en C
Docentes y colaboradores
Julián Bruno • Alejandro Celery • Lucas Chiesa •
Juan Manuel Cruz • Joaquín De Andrés • Andrés Djordjalian •
Franco Ferrucci • Pablo Gómez • Jorge Graña • Sebastián García
Alan Kharsansky • Pedro Martos • Leonardo Rey Vega
Coordinación
Dr. Ing. Ariel Lutenberg
Página web de la materia
http://laboratorios.fi.uba.ar/lse/seminario/
¿Qué es un sistema embebido?
Se refiere a los equipos electrónicos que incluyen un
procesamiento de datos, pero que, a diferencia de una
computadora personal, están diseñados para satisfacer una
función específica.
Es un sistema electrónico que está contenido (“embebido”)
dentro de un equipo completo que incluye, por ejemplo,
partes mecánicas y electromecánicas.
El cerebro de un sistema embebido es típicamente un
microcontrolador, aunque también puede ser un DSP, una
FPGA, un microprocesador o un ASIC
El diseño del sistea está optimizado para reducir su tamaño y
su costo, aumentar su confiabilidad y mejorar su
desempeño.
Temario
Tecnologías y arquitecturas
Programación de microcontroladores en C
Elementos de Ing. del Software
Modelado
Sistemas Operativos de tiempo real (RTOS)
Linux embebido
DSP
Intro a FPGAs y softcores
Temas complementarios
Interfaces (USB, I2C, CAN, ZigBee, etc.)
Diseño de hardware
Diseño de PCBs
Conversores A/D y D/A
Organización
32 clases de 3hs c/u (96hs).
Clases teóricas y clases prácticas (4 TPs).
Examen parcial
Trabajo final:
Pueden usar las placas de la materia (LPCXpresso o Beagle)
O pueden proponer otro hardware para su proyecto
Es en grupo de 2 o 3 personas
Ejemplos:
o Holter cardíaco (ECG)
o Monitoreo remoto a través de la red GSM
o Interfaz GPS/GPRS para localización vehicular
o Control digital de un péndulo invertido
o Transmisión de voz a través de IP (VoIP)
o Ecualizador adoptivo de audio
Requisitos para aprobar:
Aprobar el parcial
Aprobar el trabajo final
Organización
Organización
¿Por qué usamos (principalmente) ARM?
El 95% de los equipos electrónicos portátiles (teléfonos
celulares, MP3 players, cámaras de fotos, etc.) son
fabricados con chips diseñados por ARM
El 25% de todos los productos electrónicos que se producen
a nivel mundial (equipos industriales y médicos, electrónica
del automóvil, routers, etc.) llevan sistemas o subsistemas
diseñados por ARM.
En la actualidad se han vendido más de quince mil millones
de chips diseñados total o parcialmente por ARM.
El iPod, el iPhone, el iPad, los celulares Nokia, Samsung y
Motorola, las calculadoras HP49 y HP50, el Game Boy, los
Nintendo, el BlackBerry y una cantidad innumerable de
equipos electrónicos están basados en cores de ARM.
Plataformas que usamos (I)
Microcontroladores de 32 bits
ARM Cortex-M3 (placas LPCXpresso, de NXP)
LPC1768 LPCXpresso Board
LPC1343 LPCXpresso Board
LPCXpresso Base Board
LPCXpresso Base Board
Common features
•
•
•
•
•
Socket for LPCXpresso and mbed module
50 pin expansion dual row pin list connector
50 pin expansion dual row header connector
Battery powering (small coin battery)
USB interface
Digital IO
•
•
•
•
•
RGB-LED (can be PWM controlled)
5-key joystick switch
2 pushbuttons, one for activating bootloader
Rotary switch with quadrature encoding (timer capture)
Temperature sensor with PWM output (timer capture)
Analog IO
•
•
•
•
Trimming potentiometer input (analog input)
PWM to analog LP-filtering (PWM output and analog input)
Speaker output (PWM output)
Oscilloscope probe inout stage
Serial bus – SPI
• Shift register driving 7-segment LED
• SD/MMC memory card interface
• Dataflash SPI-NOR flash
Serial bus - I2C
•
•
•
•
Serial bus - I2C/SPI
• SC16IS752 - I2C/SPI to 2xUART bridge; connected to RS232 full-modem interface
• 96x64 pixel white OLED (alternative I2C/SPI interface)
Serial bus – UART
• USB-to-serial bridge, with automatic ISP activation
• RS422/485 interface
• Interface socket for XBee RF-module
mbed support
• CAN bus interface (can be simulated with LPCXpresso)
• Ethernet RJ45 connector with integrated magnetic
PCA9532 port expander connected to 16 LEDs
8kbit E2PROM
MMA7455L accelerometer with I2C interface
Light sensor
LPC1768 Target Board
Processor
ARM Cortex-M3 core with speed up to 100 MHz
Flash
512 kB
RAM
64 kB
Ethernet interface
10/100 Ethernet MAC
USB interface
USB 2.0 Host /Device /OTG
Serial interfaces
2xCAN, 4xUART, 3xI2C, 2xSSP, 1xI2S
Timers
Four 32-bit counter/timers
One Watchdog timer
PWM/Motor controller
• PWM/timer block
• Motor control PWM with support for three-phase motor control
• Quadrature encoder interface
ADC/DAC
• 12-bit ADC with input multiplexing among 8 pins
• Single 10-bit DAC output
Other
•
•
•
•
Serial Wire Debug and Serial Wire Trace Port
Integrated PMU to minimize power consumption
Three reduced power modes: Sleep, Deep-sleep, and Deep power-down
Code Read Protection (CRP) with different security levels
Plataformas que usamos (II)
Beagle Board
Dual core ARM Cortex-A8 (MMU) + DSP TMS320C64x+
Repaso…
Horario
Martes y jueves de 19 a 22 hs
Aula 237 o el Laboratorio de PCs de la EGRIET (3er piso)
Prerrequisitos
20 materias aprobadas (Labo de Micros + Señales y Sistemas)
Experiencia con microcontroladores y saber programar en C
32 clases teóricas y prácticas de 3hs c/u (96hs).
Trabajo final:
LPCXpresso, Beagleboard, etc., en grupos de 2 o 3 personas.
Requisitos para aprobar:
Aprobar el parcial
Aprobar el trabajo final
Página de la materia:
http://laboratorios.fi.uba.ar/lse/seminario/