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Introduccion a los Sistemas Embebidos
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Introduccion a los Sistemas Embebidos

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Introduccion a los Sistemas Embebidos - 4to Contreso de Electronica, Control y Telecomunicaciones - Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas - Facultad Tecnologica - Bogotá Colombia

Introduccion a los Sistemas Embebidos - 4to Contreso de Electronica, Control y Telecomunicaciones - Universidad Distrital Francisco Jose de Caldas - Facultad Tecnologica - Bogotá Colombia

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  • 1. Introducción a los Sistemas Embebidos 4 to Congreso de Electrónica, Control y Telecomunicaciones Universidad Distrital Francisco José de Caldas
  • 2. Grupo de Investigación ROMA
    • Líneas de investigación
    • Sistemas Embebidos
  • 3.
    • Sistemas Embebidos
        • Definición y Aplicaciones
        • Exigencias y Eficiencia
        • Arquitectura
        • Sistema Operativo
    • Game Boy Advance
        • Estructura y Hardware
        • Programación del GBA
    • ECB_AT91v2
        • Estructura y Hardware
        • Linux
  • 4.
    • Sistemas Embebidos
        • Definición y Aplicaciones
        • Exigencias y Eficiencia
        • Arquitectura
        • Sistema Operativo
    • Game Boy Advance
        • Estructura y Hardware
        • Programación del GBA
    • ECB_AT91v2
        • Estructura y Hardware
        • Linux
  • 5. Pistas…
  • 6. SSEE : DEFINICIÓN
    • “ Embedded Systems”
    • RAE : “Embeber”
  • 7. SSEE : APLICACIONES
  • 8. SSEE : APLICACIONES
  • 9. SSEE : APLICACIONES
  • 10. SSEE : APLICACIONES
  • 11. SSEE : APLICACIONES
  • 12. SSEE : APLICACIONES HOGAR TRANSPORTE MEDICINA ROBOTICA COMUNICACIONES DOMOTICA OTROS CONSUMO APLICACIONES
  • 13. SSEE : EXIGENCIAS CALIDAD FIABILIDAD MANTENIBILIDAD DISPONIBILIDAD SEGURIDAD CONFIDENCIALIDAD
  • 14. SSEE : EFICIENCIA COSTO ENERGIA EJECUCUION PESO CODIGO TAMAÑO
  • 15. SSEE : ARQUITECTURA
  • 16. SSEE : CARACTERISTICAS
    • Flexibilidad
    • Exigencias y eficiencia
    • Sistema mayor
    • No accesibles
  • 17.
    • Conocimientos previos
    • Software usado en SSEE
    • Ventajas de utilizar sistemas embebidos
    SSEE : SOFTWARE
  • 18. Conocimientos previos
    • El desarrollo de sistema embebidos parte de una plataforma externa llamada HOST computer = PC
    • (GNU/Linux)
    • El desarrollo trabaja sobre una plataforma llamada TARGET computer = HW SSEE
    • (GNU/Linux)
  • 19. Conocimientos previos
    • ¿Por qué desarrollar SSEE sobre GNU/Linux?
    • Código Abierto
    • Amplia comunidad dispuesta a colaborar (Mailing list)
    • Facilidad para la portabilidad de código con amplio soporte multiplataforma
  • 20. Conocimientos previos
    • El host permite cargar los archivos necesarios al target, así como dar las configuraciones iniciales del sistema
  • 21. Conocimientos previos
    • Configuraciones posibles del HOST
    • Maquina virtual (VM)
    • Emulador de GNU/Linux (Cygwin)
    • Instalación sobre Windows (Inside)
    • Sistema operativo base = GNU/Linux
    • Acceso a través de intranet
    • Otras
  • 22. SSEE : SOFTWARE Software en SSEE Sistema Operativo Herramientas GNU Host Target Host/Target
  • 23.
    • ¿Que son?
      • Utilitarios para desarrollo de SSEE
      • Ofrece soporte multiplataforma
      • Garantiza la portabilidad de código
    SSEE : GNU TOOLCHAIN
  • 24. SSEE : GNU TOOLCHAIN GCC: Compilador cruzado x86 – ARM x86 – MIPS BINUTILS: Manipulación de binarios. Conversión de archivos. LIBRERIAS: Segmentos reutilizables de código GDB: Depurador (Gráfico)
  • 25.
    • ¿Qué es un sistema operativo?
    • Un sistema operativo es un programa que facilita la interacción entre las aplicaciones a soportar y el hardware, administra los recursos (HW) y facilita la comunicación con el usuario.
    SSEE : SISTEMA OPERATIVO
  • 26.  
  • 27.
    • ¿Qué es un sistema operativo embebido?
    • Es un programa encargado de la gestión eficaz de los recursos, responsable de la comunicación hardware-software proporcionando un alto nivel de abstracción de hardware.
    SSEE : SO EMBEBIDO
  • 28.
    • Ejemplos de sistemas operativos en SSEE
    • Symbian O.S. (Celulares)
    • Windows C.E. (Pockets, Pda´s)
    • Palm O.S. (Palms…migró a GNU/Linux)
    • RTOS (Fabricantes de chips)
    • GNU/Linux (Debian)
    SSEE : SO EMBEBIDO
  • 29.
    • Kernel: Abstracción de hardware
    • Sistema de archivos: Soporte para usuarios
    • Módulos: Soporte para el S.O.
    • Aplicaciones: (Su idea aquí)
    • Bootloader
    SSEE : SO GNU/LINUX
  • 30. SSEE : KERNEL Comunicación entre aplicaciones - hardware. Base del sistema operativo Manejo de hardware a bajo nivel (firmware) y lo hace accesible al software
  • 31.
    • Módulos: Amplian las caracteristicas del kernel
    SSEE : MÓDULOS / APP
    • Drivers
    • Aplicaciones temporales
    Aplicaciones: Su idea aquí…
  • 32.
    • Encargado de inicializar el hardware
    • Cede el control al sistema operativo
    SSEE : BOOTLOADER
  • 33.
    • Portabilidad de código
    • Rápido tiempo de desarrollo (después de haber aprendido)
    • Libre, “como nos gusta”
    • Soporte
    SSEE : SO VENTAJAS
  • 34.
    • Sistemas Embebidos
        • Definición y Aplicaciones
        • Exigencias y Eficiencia
        • Arquitectura
        • Sistema Operativo
    • Game Boy Advance
        • Estructura y Hardware
        • Programación del GBA
    • ECB_AT91v2
        • Estructura y Hardware
        • Linux
  • 35. GBA : ESTRUCTURA
    • Game Boy Advance
  • 36.
    • ARM7TDMI de 32 bits @ 17MHz
    • LCD TFT de 240X160
    • teclado de 10 botones
    • Puerto serial UART
    • Baterías 15 horas
    • ROM 16K
    • VRAM 96K ; WRAM 32K + 256K (ext)
    GBA : ESTRUCTURA
  • 37.  
  • 38. GBA : ESTADO DEL ARTE
  • 39. GBA : APLICACION
    • Herramientas GNU para GBA - Compiladores
  • 40. GBA : APLICACION Herramientas GNU para GBA - Librerias
  • 41. Aplicación en el GBA
  • 42. GBA : LIMITACIONES
    • La aplicación creada funciona como un firmware. No hace uso de kernel
    • Problemas de licenciamiento de librería y compiladores
    • Usa WRAM (256KB)
    • Limitante en Hardware (Puertos,Xport)
    • Requiere EZFlash
    • Requiere nuevo mapa de booteo
  • 43. GBA : APLICACION
  • 44. Aplicación en el GBA: Kernel SIN MMU
  • 45.  
  • 46. Aplicación en el GBA
  • 47.
    • Sistemas Embebidos
        • Definición y Aplicaciones
        • Exigencias y Eficiencia
        • Arquitectura
        • Sistema Operativo
    • Game Boy Advance
        • Estructura y Hardware
        • Programación del GBA
    • ECB_AT91v2
        • Estructura y Hardware
        • Linux
  • 48. SSEE …
    • Ejecutar Linux Embebido
  • 49. LMS1585A
    • Output load current of 5A
    • dropout voltage (1.2V)
    • fast transient response
    • Current limiting and thermal protection
  • 50. CY8C29566
    • PSoC
    • Program System on Chip
    • Bloques programables análogos o digitales
  • 51. CY8C29566
    • Digital System
    • 16 digital PSoC blocks
    • Each block canbe used alone or combined
    • PWMs,Counters,Timers
    • UART, SPI, I2C, IrDA
  • 52. CY8C29566
    • Analog System
    • 12 configurable blocks
    • ADC 14 bit resolution
    • Filters up to 8 pole
    • Amplifiers gain to 48x
  • 53. TLV320AIC23B
    • Stereo audio codec
    • sigma-delta technology
    • 24 bits resolution
    • sample rates from 8 kHz to 96 kHz
    • MP3 players, FM tuners
  • 54. MAX3223
    • TIA/EIA-232-F ITU v.28 Std
    • Operates Up To 250 kbit/s
    • 2 line driver/receiver
    • ± 15KV ESD protection
  • 55. LXT972A
    • Fast Ethernet 10/100 Transceiver
    • Standard MMI
    • Half-duplex & Full-duplex
    • External 25 MHz clock source
  • 56. XC3S400
    • Spartan™-3 family FPGA
    • 400.000 Gates
    • 16 Dedicated Multipliers
    • 17 single-ended standards
    • ESD Protection
  • 57. MT48LC16M4A2
    • SDRAM 64Mb
    • 4 Meg x 4 x 4 banks
    • 4,096 rows by 1,024 columns by 4 bits
    • internal pipelined architecture
  • 58. HYB39S256160FE
    • SDRAM 256MBit
    • high speed data transfer rates
    • Auto Refresh
    • Multiple Burst Read
  • 59. AT45DB161D
    • DataFLASH
    • 16M (4096 pages x 528 bytes)
    • 66MHz
    • SPI
    • 28-TSOP
  • 60. AT91RM9200
  • 61.  
  • 62.  
  • 63.  
  • 64.
    • Linux Powered Devices Company
  • 65. ECB-AT91v2
  • 66. AT91RM9200 XC3S400 CY8C29566 TLV320AIC23B LXT972A MAX3223 LMS1585A
  • 67. HYB39S2561600FE MT48LC16M4A2 AT45DB161D LMS1585
  • 68. USB 2.0 47D/10A IOs JTAG I2C ETHERNET MAX3223 LCD SD/MMC
  • 69. Microcontrolador AT91RM9200
  • 70. www.linuxdevices.com/articles/AT7065740528.html
  • 71. Por qué ARM ?
    • Extensiones en la arquitectura
    • Variedad de Herramientas HW/SW
    • Bajo Consumo
    • Bajo Costo
    • Soporte
    • Productos …
    www.arm.com/markets/mobile_solutions/index.html#WhyARM
  • 72.  
  • 73.  
  • 74. Automóviles
  • 75. Robótica
  • 76. http://www.ohgizmo.com/2006/01/26/asahis-beer-pouring-robots/
  • 77. Procesador ARM920T
    • ARM9TDMI RISC integer CPU
    • 16-Kbyte instruction cache
    • 16-Kbyte data cache
    • MMU
    • AMBA bus interface
    • ETM interface
  • 78.  
  • 79. SSEE: Software ECB AT91_v2
    • Kernel versión 2.6.21.6
    • Parches de soporte para la plataforma y adiciones al kernel
    • Comunicación host – target (Minicom)
    • GNU Toolchane
  • 80. SSEE: Software ECB AT91_v2
    • Modificar el kernel
    • Instalar las GNU Toolchane
    • Instalar librerias para desarrollo en host
    • Configure el kernel
    • Compile
    • Suba la tarjeta
    • Suba el bootloader
  • 81. CON MMU
  • 82.  
  • 83. SSEE: CONCLUSIONES
    • Conceptos sistemas embebidos
    • Necesidad de usar sistemas operativos
    • Plataforma ECB AT91_v2
    • Creación de comunidad
    • CURSO semana tecnológica
  • 84. Training embedded Linux
    • Soporte GNU/Linux en el Host
    • Kernel y desarrollo de drivers
  • 85. GRACIAS POR SU ATENCION [email_address] [email_address]