Aplicabilidade do sistema de informação no desenvolvimento de sistemas embarcados

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Este artigo procura abranger de uma forma simples o que é, e como funciona um Sistema Embarcado, a preocupação com a segurança no desenvolvimento desses sistemas, que podem ser utilizados em simples …

Este artigo procura abranger de uma forma simples o que é, e como funciona um Sistema Embarcado, a preocupação com a segurança no desenvolvimento desses sistemas, que podem ser utilizados em simples calculadoras, microprocessadores, chegando a satélites, automóveis, embarcações, armamentos de guerra, como mísseis, tanques, submarinos e uma gama de outros equipamentos inclusive, os utilizados no dia a dia das pessoas como telefones celulares, fornos de microondas, máquinas de lavar e etc.

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  • 1. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação 1 APLICABILIDADE DOS SISTEMAS DE INFORMAÇÃO NO DESENVOLVIMENTOS DE SISTEMAS EMBARCADOS Afrânio Pereira do Nascimento1, Elizabeth d’Arrochella Teixeira2 Brasília/DF - Junho/2011Resumo Este artigo procura abranger de uma forma simples o que é, e como funcionaum Sistema Embarcado, a preocupação com a segurança no desenvolvimentodesses sistemas, que podem ser utilizados em simples calculadoras,microprocessadores, chegando a satélites, automóveis, embarcações, armamentosde guerra, como mísseis, tanques, submarinos e uma gama de outrosequipamentos inclusive, os utilizados no dia a dia das pessoas como telefonescelulares, fornos de microondas, máquinas de lavar e etc.Palavras-chave: Sistemas Embarcados. Segurança. Desenvolvimento.1. Introdução1.1 Sistemas de Informação Segundo Laureano (2005), um sistema de informação pode ser definidotecnicamente como um conjunto de componentes interrelacionados que coleta (ourecupera), processa, armazena e distribui informações destinadas a apoiar atomada de decisões, a coordenação e o controle de uma organização. Além de darsuporte à tomada de decisões, à coordenação e ao controle, esses sistemastambém auxiliam os gerentes e trabalhadores a analisar problemas, visualizarassuntos complexos e criar novos produtos. Os sistemas de informação contêm informações sobre pessoas, locais ecoisas significativas para a organização ou para o ambiente que a cerca. Trêsatividades em um sistema de informação produzem as informações de que asorganizações necessitam para tomar decisões, controlar operações, analisarproblemas e criar novos produtos ou serviços. Essas atividades são a entrada, oprocessamento e a saída. A entrada captura ou coleta dados brutos de dentro da organização ou deseu ambiente externo. O processamento converte esses dados brutos em umaforma mais significativa. A saída transfere as informações processadas às pessoasque as utilizarão ou às atividades em que serão empregadas. Os sistemas deinformação também requerem um feedback, que é a entrada que volta adeterminados membros da organização para ajudá-los a avaliar ou corrigir o estágiode entrada. Ainda para Laureano (2005), os sistemas de informação são partes1 Aluno do curso de Bacharel em Sistemas de Informação da Faculdade Alvorada - DF, afranionascimento@ig.com.br2 Mestra em Gestão do Conhecimento e Tecnologia da Informação , Professora no curso de BSI da Faculdade Alvorada - DF, darrochella.alv@terra.com.br
  • 2. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação 2integrantes das organizações. Na verdade, para algumas empresas, como as quefazem avaliação de crédito, sem sistema de informação não haveria negócios. Osadministradores de hoje devem saber como estruturar e coordenar as diversastecnologias de informação e aplicações de sistemas empresariais para atender àsnecessidades de informação de cada nível da organização e às necessidades daorganização como um todo. Para Gouveia (1996), o objetivo de um sistema de informação é orientar atomada de decisão nos três níveis de responsabilidade descritos: Operacional,Tático e Estratégico. Além das qualidades necessárias (precisa, concisa, simples eoportuna), a informação tem que ser obtida mediante um custo razoável. Igualmente, o Sistema de Informação (S.I.) deve assegurar a segurança efutura disponibilidade da informação com os seguintes componentes: Sistema deProcessamento de Dados - Canais de Comunicação. Os dados constituem aentrada (input) do sistema e são compostos pelas ocorrências e movimentaçõesdetectadas no sistema. Alguns destes dados podem resultar do própriofuncionamento do sistema (realimentação, utilizada para controle).2 Tema e Justificativa Os sistemas embarcados são hoje, uma poderosa força que dominapraticamente todos os setores da indústria eletroeletrônica. Ao longo do tempo, temtornado possível que tarefas das mais diversas ordens, possam ser executadas demaneira simples. Projetos cada vez mais arrojados e contando com tecnologiasavançadas, esses sistemas complementam a indústria automobilística, aeronáutica,bélica entre outras. Entender essa realidade que cerca o homem moderno éimportante até mesmo na hora de efetuar uma simples compra de um aparelhoeletroeletrônico como uma TV digital com conversor embutido, ou a mesma TV semesse sistema. Os sistemas de informação por sua vez são de fundamentalimportância no desenvolvimento de sistemas embarcados, pois são estes queasseguram a fase inicial e final de um S.E, culminando com a sua disponibilizaçãono mercado.3. Objetivos Fazer uma explanação a respeito dos Sistemas de Informação (S.I.),posteriormente na segunda parte, explicar de maneira sucinta o que são SistemasEmbarcados (conceito, história, arquitetura, engenharia, desenvolvimento,microprocessadores, microcontroladores, espaços e projetos, como projetar,segurança, alguns tipos, aplicação), e por último a terceira parte que encerra oartigo com as considerações finais.4. Sistemas Embarcados4.1 Conceito Para Chase (2007), um sistema é classificado como embarcado quando esteé dedicado a uma única tarefa e interage continuamente com o ambiente a suavolta por meio de sensores e atuadores. Por exigir uma interação contínua com o
  • 3. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação 3ambiente, este tipo de sistema requer do projetista um conhecimento emprogramação, sistemas digitais, noções de controle de processos, sistemas detempo real, tecnologias de aquisição de dados conversão analógico/digital esensores e de atuadores conversão digital/analógico, acionamento eletromecânicoe a Modulação por Largura de Pulso, (PWM) termo em inglês (Pulse-WidthModulation), e cuidados especiais na eficiência de estruturação do projeto e docódigo produzido. A denominação Sistemas Embarcados é proveniente do termoem inglês (Embedded Systems) vem do fato de que estes sistemas são projetadosgeralmente para serem independentes de uma fonte de energia fixa como umatomada ou gerador. As principais características de classificação deste sistema sãoa sua capacidade computacional e a sua independência de operação. Outrosaspectos relevantes dependem dos tipos de sistemas, modos de funcionamento eitens desejados em aplicações embarcadas. Todo sistema embarcado é compostopor uma unidade de processamento, que é um circuito integrado, fixado a umaplaca de circuito impresso. Possuem uma capacidade de processamento deinformações vinda de um software que está sendo processado internamente nessaunidade, logo o software está embarcado na unidade de processamento. Todosoftware embarcado é classificado de firmware (conjunto de instruçõesoperacionais programadas diretamente no hardware de um equipamentoeletrônico). Código Fonte Unidade de Processamento Iphone Fig. 01- Lógica de um Sistema Embarcado - Fonte: Chase (2007)4.2 História Afirma Chase (2007), que o termo Sistema Embarcado tem sua origem nofim da década de 1960. Nessa época o que existia era um pequeno programa decontrole funcional de telefones. Logo este pequeno programa escrito emAssembler (programa de computador que efetua a montagem tradução de umalinguagem de montagem Assembly para código de máquina) estava sendo usadoem outros dispositivos, entretanto de forma customizada, não específica para dadodispositivo, na realidade eram adaptados os sinais de entrada e saída definidos noprograma, para as características do dispositivo, porém sem modificar qualquerlinha de código do programa feito. Posteriormente com o advento demicroprocessadores especialistas, foi possível desenvolver software específico paraos variados tipos de processador. Os programas eram escritos em linguagem demáquina. Na década de 1970 começavam a surgir bibliotecas de códigos
  • 4. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação 4direcionados para sistemas embarcados específicos com processadoresespecíficos. Atualmente os sistemas embarcados podem ser programados emlinguagens de alto nível e possuem sistemas operacionais. Para Carro e Wagner (s.d.), os sistemas embarcados estão presentes emtodas as atividades humanas, e com baixos custos tecnológicos atuais tendem aaumentar a sua presença no cotidiano das pessoas, exemplos desses sistemas sãoos telefones celulares com máquina fotográfica e agenda, os sistemas decomputadores de carros e ônibus, os computadores portáteis, Palm Tops (tipo detelefone celular com diversos recursos de um computador), fornos de microondascom controle de temperatura inteligente, máquinas de lavar e outroseletrodomésticos. Os projetos de sistemas eletrônicos embarcados enfrentamdiversos e grandes desafios, pois o espaço de projeto arquitetural a ser explorado émuito vasto. A arquitetura de um sistema operacional embarcado pode conter umou mais processadores, memórias, interfaces para periféricos e blocos dedicados. Os componentes são interligados por uma estrutura de comunicação quepode variar de um barramento a uma rede complexa, (NoC) termo em inglês,Network on Chip. Ainda, segundo Carro e Wagner, apud De Micheli e Benini (2009),“os processadores podem ser de tipos diversos. No caso de sistemas contendocomponentes programáveis, o software de aplicação pode ser composto pormúltiplos processos distribuídos entre diferentes processadores e comunicando-seatravés de mecanismos variados...”. Os projetos de sistemas embarcados oferecemserviços de comunicação, escalonamento de processos entre outros. Além dogrande tempo que pode ser gasto com uma exploração sistemática deste espaço deprojeto, deve-se considerar ainda o tempo necessário para o projeto e validaçãoindividual de todos os componentes dedicados do sistema – processadores, blocosde hardware, rotinas de software, Sistema Operacional de Tempo Real, sigla eminglês (RTOS) – assim como o tempo de validação de sua agregação dentro de ummesmo sistema. Fig. 02 - Roteador Cisco - Fonte: Chase(2007)
  • 5. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação 5 Carro e Wagner (s.d.) dizem ainda, que por outro lado, a pressão nummercado mundial globalizado, somada à contínua evolução tecnológica, impõe àsempresas a necessidade de projetarem novos sistemas dentro de janelas de tempocada vez mais estreitas, de poucos meses. Além disso, novos produtos têm umavida cada vez mais curta, de modo que o retorno financeiro de seu projeto deve serobtido também em poucos meses. Por exemplo: uma tecnologia desenvolvida paraum sistema de freios (ABS), termo em inglês, Anti-lock Braking System,desenvolvido para um automóvel hoje, deve estar ultrapassado em poucos anos,exigindo assim uma reestruturação em um novo sistema a ser desenvolvido eaplicado a novos modelos de automóveis. Fig. 03 Automóvel com dispositivos de sistemas embarcados - Fonte: Sistema Embarcado Uma vez que esse tipo de sistema não pode sofrer alteração diretamente em(S.I), dado até mesmo ao custo elevado e as dificuldades em realizar. Já umterceiro problema diz respeito aos custos de Engenharia Não-Recorrentes, sigla eminglês (NRE). O projeto de um sistema embarcado de grande complexidade é bastantecaro para uma empresa, envolvendo equipes multidisciplinares (hardware digital,hardware analógico, software, testes) e a utilização de ferramentas computacionaisde elevado custo. São especialmente elevados os custos de fabricação de sistemasintegrados numa pastilha (componente eletrônico que abriga um sistema), o queobriga as empresas desenvolver projetos de componentes que tenhamgarantidamente alto volume de produção, de forma a amortizar os custos defabricação. Em muitas aplicações, é adequada à integração do sistema em apenasuma pastilha, neste caso, trata-se de um componente eletrônico que abriga umsistema, ou seja, um único componente denominado (SoC) termo em inglês,(System on a Chip), figura 04. Em situações onde requisitos de área, potência e desempenho sejamcríticos, o projeto de (SoC) na forma de um Circuito Integrado (CI) para umaaplicação específica, pode ser mandatório, elevando bastante os custos de projetoe fabricação. Em muitas outras situações, no entanto, é mais indicada aimplementação do sistema em alternativas de customização mais econômicas para
  • 6. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação 6baixos volumes, ou através de sistemas baseados em famílias demicroprocessadores, componentes que são fabricados em grandes volumes eintegram milhões de transistores. Fig.04 - Chip Sigmatel STMP3510 - Fonte:GHDPress Para Magarshack (2002), apud Carro e Wagner, baseando-se na lei deMoore (Gordon Moore - Intel, 1970), tem-se à disposição o dobro de transistores acada 18 meses, consequentemente, os sistemas dedicados com milhões detransistores devem ser projetados em pouco tempo. Segundo Keutzer (2000), apud Carro e Wagner (s.d.), tem sido adotado oparadigma de projeto baseado em plataformas, onde afirmam Dutta (2001),Demmeler, Giusto (2001) e Paulin (1997), apud Carro e Wagner (s.d.), que umaplataforma é uma arquitetura de hardware e software específica para um domíniode aplicação...”, mas altamente parametrizável (no número de componentes decada tipo, na estrutura de comunicação, no tamanho da memória, nos tipos dedispositivos de (E/S) - Entrada e Saída, etc.). Para Keating e Bricaud (2002) apud Carro e Wagner (s.d.), esta estratégiaviabiliza o reuso de componentes ou núcleos. Carro e Wagner (s.d.) prosseguem afirmando que, sendo altamenteparametrizável no número de componentes de cada tipo, na estrutura de
  • 7. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação 7comunicação, no tamanho da memória, nos tipos de dispositivos de E/S etc. Torna-se então, uma estratégia para viabilizar o reuso de componentes (ou núcleos)previamente desenvolvidos e testados, para reduzir o tempo de projeto. O reusodesses elementos pode ser ainda reforçado pela adoção de padrões na arquiteturae projeto dos sistemas. O projeto de um sistema embarcado requer tecnologia de ponta e elementosderivados da plataforma que atenda aos requisitos da aplicação, como desempenhoe consumo de potência. Partindo-se de uma especificação de alto nível daaplicação, é feita uma exploração das soluções arquiteturais possíveis, estimando-se o impacto de diferentes particionamentos de funções entre hardware e software.Feita a configuração da arquitetura, é necessária a síntese da estrutura decomunicação que integrará os componentes de hardware. Neste estilo de projeto,cada vez mais a inovação de uma aplicação depende do software. Embora aplataforma de hardware de um celular possa ser similar à de um controle de freios,(ABS), definitivamente o software não é o mesmo. Com a automação do projeto de hardware encaminhada pelo reuso deplataformas e componentes, a automação do projeto do software se torna oprincipal objetivo a ser alcançado para a diminuição do tempo de projeto, semsacrifício na qualidade da solução. Esta automação deve idealmente cobrir osoftware aplicativo, as interfaces entre os acionadores dos periféricos.4.3 Engenharia - Desenvolvimento e Arquitetura Carro e Wagner (s.d.) esclarecem que no projeto de arquitetura de umsistema embarcado são revisadas as arquiteturas clássicas de processadores e astendências modernas, discutindo-se a adequação de cada estilo de projeto para umdado sistema alvo; discute-se também o impacto das memórias em sistemasembarcados, assim como as estruturas de comunicação hoje disponíveis, à luz deseu impacto, em futuros sistemas constituídos de milhões de componentesheterogêneos.4.4 Segurança nos Sistemas Embarcados Especificamente falando da segurança em sistemas embarcados, segundoSilva, Carvalho e Torres (2003), a segurança dos Sistemas de Informação (S.I.),engloba um número elevado de disciplinas que poderão estar sob a alçada de umou vários indivíduos. A preservação da confidencialidade, integridade edisponibilidade da informação utilizada nos sistemas de informação requer medidasde segurança, que por vezes são também utilizadas como forma de garantir aautenticidade. Todas estas medidas, independentemente do seu objetivo,necessitam ser adotadas antes de o risco se concretizar, ou seja, antes do incidenteocorrer. As medidas de segurança são classificadas em função da maneira comoabordam as ameaças em duas grandes categorias: - Prevenção – É o conjunto de medidas a serem adotadas com a finalidadede reduzir as probabilidades de concretização de ameaças existentes. Todo oplanejamento e essas medidas serão ineficientes se uma ameaça ou outra se
  • 8. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação 8transformarem em um acidente. A vigilância é fator primordial no que se diz respeitoà segurança de um sistema: - Proteção – É também um conjunto de medidas que visa dotar os sistemasde informação de capacidade de inspeção, detecção, reação e reflexo, limitandoassim, ou reduzindo o impacto de qualquer ameaça e/ou proporcionando tempohábil para a reação de uma proteção mais específica. Proteção contra a negaçãode serviço a usuários autorizados, assim como contra a intrusão, e a modificaçãodesautorizada de dados ou informações, armazenadas, em processamento ou emtrânsito, abrangendo, inclusive, a segurança dos recursos humanos, dadocumentação e do material, das áreas e instalações das comunicações ecomputacional, assim como as destinadas a prevenir, detectar, deter e documentareventuais ameaça a seu desenvolvimento. O desenvolvimento de dispositivos e/oumecanismos capazes de detectar falhas do equipamento (hardware) e, que de umamaneira geral, possam comprometer o funcionamento de um sistema, seja ele deinformação, segurança.4.5 Microprocessadores e seu Espaço de Projeto Para Carro e Wagner (s.d.) o projeto de sistemas embarcados toma semprecomo base um ou mais processadores. Embora esta solução pareça extremamenteconservadora do ponto de vista de inovação, ela traz enormes vantagens do pontode vista operacional. Primeiro, o fator de escala. Como os microprocessadores são encontradosem milhares de projetos, seu custo dilui-se entre muitos clientes, e às vezes atécompetidores entre (SI). Mais ainda, uma vez que uma plataforma baseada emprocessadores esteja disponível em uma empresa; novas versões de produtospodem ser feitas pela alteração do software dessa plataforma. A personalização dosistema dá-se através do software de aplicação, que toma atualmente a maior partedo tempo de projeto. Além destas vantagens competitivas, há ainda o fatortreinamento de engenheiros, já que estes geralmente se formam comconhecimentos de programação de microprocessadores. Os projetos usando microprocessadores não são vantajosos em todos osaspectos. A questão da potência e velocidade, cada vez mais valorizada nostempos atuais, é crítica. Como são projetados para executar qualquer programa,existem estruturas de hardware dentro dos processadores que consomem muitosrecursos, mas que são muitas vezes subutilizadas. Ainda nas afirmações de Carro e Wagner (s.d.), também para este tipo deaplicações, caches (rápidas), tornam-se extremamente ineficientes, já que os dadossão consumidos muito rapidamente, sem obedecer ao princípio da localidadeespacial ou temporal. Para uma aplicação extremamente específica, um projetousando lógica programável pode ter um desempenho muito melhor que usando umprocessador, ou mesmo uma potência mais baixa. O problema é que sistemas reaispossuem diversos comportamentos (modelos de computação) e o atendimentosimultâneo dos mesmos tende a diminuir o desempenho do hardware dedicado. Além disto, é preciso considerar que se encontram processadores, nas maisdiversas combinações de preço, desempenho e potência. Os processadorestambém contam com grupos de projeto imensos, que chegam às centenas de
  • 9. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação 9projetistas, e com tecnologias do estado da arte para sua fabricação. Tudo istotorna o uso de processadores extremamente interessante para o projeto desistemas embarcados. Há, contudo, uma série de questões a serem respondidas, mesmo que oprojetista decida usar um microprocessador. Por exemplo, se o projeto temlimitações de potência, famílias de processadores que trabalham com freqüênciasmais baixas podem não possuir desempenho suficiente. Segundo Zhang (2002) nestas situações, é preciso escolher processadorescom controle de potência embutido, onde partes do processador possam serdesligadas, ou utilizar técnicas como processadores e multiprocessadores demúltipla voltagem. Carro e Wagner (s.d.) afirmam ainda que uma alternativa mais interessante éescolher a arquitetura adequada para o projeto em questão, pois os ganhos empotência e desempenho podem ser maiores, conforme será discutido a seguir. Paraum projeto embarcado, não só a CPU termo em português, (Unidade Central deProcessamento) é importante. O quanto de memória estará à disposição impacta apotência do sistema. Memórias rápidas são grande fonte de consumo de energia e a suapossibilidade de reuso, já que pouca memória limita expansões, ainda obrigando acodificação em Assembler (linguagem de programação), sem muito espaço para ouso de compiladores (programa de computador que transforma linguagem escritahumana em linguagem de máquina), isto, por sua vez, aumenta o tempo de projeto.4.6 Microprocessadores e Microcontroladores Ainda baseado em Carro e Wagner (s.d.) os microprocessadores sãocomponentes dedicados ao processamento de informações com capacidade decálculos matemáticos e endereçamento de memória externa. Utilizam barramentosde dados, controle e endereços para fazer acesso aos periféricos de entrada esaída e dependem de circuitos integrados externos como memória paraarmazenamento de dados e execução do programa, conversor A/D(Analógico/Digital) para aquisição de dados analógicos e sensores e outro perifériconecessário conforme aplicação do sistema. A vantagem dos microprocessadores éque ainda possuem maior velocidade de processamento e são usados em soluçõesmais complexas, porém esta vantagem os microcontroladores estão prestes aadquirir com seus núcleos de 16 e 32 bits.4.7 Diferenças Entre Microprocessador e Microcontrolador - Número deCircuitos Integrados Os microcontroladores são pequenos sistemas computacionais bastantepoderosos que englobam em um único chip: interfaces de entrada/saída digitais eanalógicas, periféricos importantes como a memória (RAM), termo em inglês,(Random Access Memory), figura 05 - Memória FLASH, (memória de computadordo tipo EEPROM) termo em inglês, (Electrically-Erasable Programmable Read-Only
  • 10. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação 10Memory), figura 06, interfaces de comunicação serial, conversores (A/D)(Analógicos/Digitais) e temporizadores/contadores. Fig. 05 - Memória RAM - Fonte: Hyper Fig.06 – Memória Flash - Fonte: WikiFic Fig.07 – Microcontrolador- Fonte: WkiFic
  • 11. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação 11 A vantagem dos microcontroladores, figura 07, é que além de possuir osperiféricos integrados a um único chip, eles são responsáveis por executar earmazenar os programas escritos para eles (firmware), assim como a capacidadede absorver mais funções com o incremento de periféricos, através de CI´s(Circuitos Integrados) “driver´s”, (aqui, trata-se especificamente de uma porta decomunicação) como comunicação USB, (Universal Serial Bus), pilha do TCP/IP(protocolo de comunicação), comunicação RF (Rádio Frequência) e porta PS/2termo em inglês, (Personal System/2 ) - figura 09. Com o advento dos microcontroladores de 16 e 32 bits (atualmente o padrãoé de 8 bits) a capacidade de gerenciar soluções mais complexas e maior velocidadede processamento se iguala ao do microprocessador. O crescimento dos sistemasembarcados muito se deve a este componente. Fig.08 – Mircroprocessador Intel - Fonte: Intel Fig.09 – Porta PS/2 - Fonte: WikiFic
  • 12. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação 124.8 Como Projetar um Sistema Embarcado Segundo Chase (2007) o primeiro passo é escolher o núcleo do sistema, ouseja, a unidade de processamento do sistema embarcado que pode ser ummicrocontrolador também denominado (MCU), é um computador num chip,contendo um processador, memória e periféricos de entrada/saída, ou ummicroprocessador (popularmente chamado de processador, é um circuitointegrado que realiza as funções de cálculo e tomada de decisão de umcomputador). Fig. 10 - Projeto de Sistema Embarcado - Fonte: Sistema Embarcado Chase (2007) diz ainda que o sistema embarcado geralmente é uma soluçãoformada de microcontrolador também denominado (MCU), é um computador em umchip, contendo um processador, memória e periféricos de entrada/saída, software efirmware conjunto de instruções operacionais programadas diretamente nohardware de um equipamento eletrônico) dedicados e específicos paradesempenhar as funções operacionais de um equipamento/produto para o qual foiprojetado e desenvolvido. Outros fatores importantes que ajudam a classificar umsistema como embarcado são: - Dimensões Físicas: Desde a fase inicial do projeto é preciso haver atençãoao tamanho e peso do sistema em desenvolvimento que devem sempre ser osmenores possíveis. Com a crescente miniaturização dos equipamentoseletroeletrônicos, os fatores, tamanho e peso são decisivos na locomoção dosistema, assim como sua competitividade caso se torne um produto. - Consumo de Energia Elétrica: Quanto maior for a autonomia do sistema emenor for sua necessidade de recarga, troca de sistema de alimentação ou baixoconsumo elétrico, mais competitivo será o produto. Usar baterias, pilhas ou umaalimentação regular dentro de normas e legislações.
  • 13. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação 13 - Resistência e Durabilidade: Muitos sistemas embarcados são projetadospara trabalhar em ambientes com condições adversas (vibrações, calor, poeira,variações na tensão de alimentação, interferências eletromagnéticas, raios,umidade, corrosão, etc.) É necessário que o sistema resista ao máximo a todasestas interferências logo, para cada ambiente onde atuará o sistema embarcado,deve haver um estudo da forma de revestimento do circuito, existem fabricantesespecializados. Ainda para Chase (2007) na escolha do microcontrolador é importanteobservar se os recursos que ele oferece suportam o objetivo do projeto, porexemplo, se for usado um sensor de temperatura como o (LM35) O sensor LM35 éum sensor de precisão, fabricado pela National Semiconductor – figura 11, comsinal de saída analógica de 10mV por grau centígrado é necessário que omicrocontrolador seja dotado de um conversor Analógico/Digital, sigla emportuguês, (A/D) para a aquisição e tratamento destes sinais e, enviar o sinalconvertido e tratado para retornar o valor em graus Celsius, para um computadoratravés de porta serial, se o microcontrolador tiver o transmissor receptorassíncrono universal, popularmente chamado de registrador (UART), termo eminglês, (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), ou para uma Display deCristal Líquido, sigla em inglês, (LCD), ou sinalizar com Diodos Emissores de Luz,sigla em inglês, (LED’s) as faixas de temperatura definidas no programa. Existem várias versões do sensor de temperatura LM35: - LM35CZ & LM35CAZ (no caso a 92) ----- 40 ° C a 110 ° C - LM35DZ (no caso a 92) ----- 0 ~ 100 o C - LM35H & LM35AH (no caso a 46) ----- 55 ° C a 150 ° C Fig. 11 - Sensor LM35 - Fonte: WikiFic
  • 14. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação 14 Fig. 12 – Aplicação do Sensor LM35 - Fonte: WikiFic5. Conclusão Os sistemas embarcados são hoje, uma poderosa força que dominapraticamente todos os setores da indústria eletrônica. Ao longo do tempo, temtornado possível que tarefas das mais diversas ordens, possam ser executadas demaneira simples. Projetos cada vez mais arrojados e contando com tecnologiasavançadas, esses sistemas complementam a indústria automobilística, aeronáutica,bélica entre outras. Entender essa realidade que cerca o homem moderno é importante atémesmo na hora de efetuar uma simples compra de um aparelho eletroeletrônicocomo uma TV digital com conversor embutido, ou a mesma TV sem esse sistema.O desenvolvimento desses sistemas tem proporcionado ao homem moderno seintegrar totalmente ao mundo digital. A utilização de Métricas e a confecção dos artefatos de testes auxiliam noprocesso de aquisição de qualidade de software. A qualidade, hoje, é crítica para asobrevivência e sucesso de um software embarcado ou não, tendo em vista queseu desenvolvimento se dá de forma cada vez mais globalizada. Para que umaorganização se sobressaia neste tipo mercado deverá produzir softwares quesatisfaçam as expectativas dos clientes quanto à qualidade, confiabilidade esegurança dos produtos e serviços oferecidos.
  • 15. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação 156. Referências BibligráficasCarro, Luigi - Wagner, Flávio Rech - Sistemas Computacionais Embarcados -EMICRO(2009) – Disponível em:(http://www.google.com.br/#hl=pt-BR&source=hp&q=Sistemas+Computacionais+Embarcados&oq=Sistemas+Computacionais+Embarcados&aq=f&aqi=&aql=&gs_sm=e&gs_upl=5047l5047l0l1l1l0l0l0l0l16l16l1&rlz=1R2GGLL_pt-BRBR384&bav=on.2,or.r_gc.r_pw.&fp=1510d720b95e0cc&biw=1259&bih=620)Acessado em: 16/05/2011e:UFRGS - Instituto de Informática – jan/2003(http://www.google.com.br/#hl=pt-BR&source=hp&q=Sistemas+Computacionais+Embarcados&oq=Sistemas+Computacionais+Embarcados&aq=f&aqi=&aql=&gs_sm=e&gs_upl=5047l5047l0l1l1l0l0l0l0l16l16l1&rlz=1R2GGLL_pt-BRBR384&bav=on.2,or.r_gc.r_pw.&fp=1510d720b95e0cc&biw=1259&bih=620)Acessado em: 16/05/2011Chase, Otávio André - Sistemas Embarcados (2007)Gouveia, Luis Manuel Borges - Sistemas de Informação Apontamentos (1993/2006)Laureano, Marcos Aurélio Pchek - Gestão de Segurança da Informação (2005):Disponível em: (www.mlaureano.org/aulas_material/gst/apostila_versao_20.pdf)Acessado em 17/05/2011Lopes, Salvador, Cunha - Qualidade no Desenvolvimento de Sistemas deSoftware Embarcados e de Tempo Real (s.d) Figuras:Figura. 01 - Sistema embarcado usando um microprocessador como unidade deprocessamento - (Chase 2007)Figura. 02 - Roteador Cisco - Circuito composto por vários Sistemas Embarcados -(Chase 2007).Figura.03 - Sistemas embarcados em um veículo - (Chase 2007).Figura.04 - Chip Sigmatel STMP3510 - Disponível em:(http://www.hardware.com.br/analises/micro-f610/abrindo-caixa-preta.html)Acessado em: 18/05/2011Figura. 05 - Memória RAM - Disponível em:(http://www.google.com.br/search?sourceid=navclient&hl=pt-BR&ie=UTF-8&rlz=1T4GGLL_pt-BRBR427BR428&q=mem%c3%b3ria+RAM)Acessado em 18/05/2011
  • 16. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação 16Figura. 06 - Memória Flash - Disponível em:(http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:USB_flash_drive.JPG )Acessado em 19/05/2011Figura. 07 - Microcontrolador - Disponível em:(http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:153056995_5ef8b01016_o.jpg )Acessado em: 21/0/2011Figura. 08 - Mircroprocessador Intel - Disponível em:(http://www.google.com.br/search?sourceid=navclient&hl=pt-BR&ie=UTF-8&rlz=1T4GGLL_pt-BRBR427BR428&q=microprocessador )Acessado em 21/05/2011Figura. 09 - Porta PS/2 - Disponível em:(http://www.google.com.br/search?sourceid=navclient&hl=pt-BR&ie=UTF-8&rlz=1T4GGLL_pt-BRBR427BR428&q=porta+PS%2f2)Acessado em: 22/05/2011Figura. 11 - Sensor LM35 - Disponível em:(http://www.escol.com.my/Projects/Project-03(Thermostat-1)/Proj-03.html)Acessado em: 22/05/2011Figura. 12 - Sensor LM35 - Exemplo Prático - Disponível em:(http://www.escol.com.my/Projects/Project-03(Thermostat-1)/Proj-03.html)Acessado em: 23/05/2011.