El documento presenta información sobre sistemas embebidos. Explica que los sistemas embebidos combinan hardware y software para realizar tareas específicas y se utilizan en automóviles, comunicaciones, equipos médicos y electrodomésticos. También describe las características de los sistemas embebidos como la confiabilidad, eficiencia y capacidad de tiempo real. Finalmente, destaca la importancia de los sistemas embebidos en sectores como la industria automotriz y de telefonía móvil.

1. Vladimir Bonilla
099926868
fbonilla@ute.edu.ec
www.mecatronicaecuador.com

2. Agend
a
 Sistemas Embebidos
 Funciones de los sistemas embebidos
 Características de los sistemas embebidos
 Herramientas de diseño de sistemas
embebidos
 Diseño de sistemas embebidos de control.
Caso práctico: Control de temperatura de
la ducha
 Importancia de los sistemas embebidos

3. Sistemas Embebidos
Software Hardware
Componentes
Mecanismos

4. Tareas Especificas
Automoviles •
Comunicaciones •
Equipo médico •
Entretenimiento •
Electrodomésticos •

5. Automóviles
 Procesadores Múltiples
 Hasta 100
 en red
 Funciones por procesamiento embebido:
 ABS: Anti-lock braking systems
 ESP: Electronic stability control
 Airbags
 Cajas de cambio automáticas eficientes
 Prevención de robos con llaves “inteligentes”
 Sistemas de alerta de ángulo ciego
 ... etc ...

6. Comunicacione
s
 Funciones por procesamiento embebido:
 Gestionar la comunicación móvil
 Gestionar y Procesar imágenes y video
 Controlar cámara, pantalla, giroscopios
 ..etc

7. Equipo médico
 Funciones por procesamiento embebido:
 Adquisición de signos vitales
 Procesamiento digital de señales
 Comunicación con centrales de monitorización
 Gestión de alarmas
 … ect.

8. Electrodoméstico
s
 Funciones por procesamiento embebido:
 Selección del tipo de detergente
 Selección de la cantidad de agua
 Selección del ciclo de lavado
 Gestión de alertas
 … ect.

9. Características de los sistemas
embebidos
•Deben ser confiables,
Confiabilidad, Reliability R(t) = Probabilidad que el sistema
trabaje correctamente dado que está funcionando en t=0
Mantenibilidad, Maintainability M(d) = probabilidad que el
sistema vuelva a trabajar correctamente d unidades de tiempo
después de una falla.
Disponibilidad, Availability A(t): probabilidad que el sistema
esté funcionando al tiempo t
Seguridad personal: no causa daño
Seguridad informática: comunicación confidencial y
autenticada.

10. Características de los sistemas
embebidos
 Deben ser eficientes
 Energía
 Tamaño de código
 Peso
 Costo

11. Características de los sistemas
embebidos
 Comunicación.
 Están Dedicados a ciertas aplicaciones
 Interfaces de usuario dedicadas
(no mouse, keyboard, pantalla, pantalla táctil)

12. Características de los sistemas
embebidos
 Muchos SE deben cumplir restricciones de
tiempo real
 Un sistema de tiempo real debe reaccionar a
estímulos del objeto controlado (u operador) dentro
de un intervalo definido por el ambiente.
 Respuestas correctas pero tardías son erradas.
 Una restricción de tiempo real se dice DURA
(hard) si su incumplimiento puede resultar en
catástrofe.
 Toda otra restricción de tiempo son blandas (soft).

13. Características de los sistemas
embebidos
 Son sinónimos Embedded y Real-Time
 La mayoría de los Embebidos
sistemas embebidos
son real-time Embebidos
Tiempo Real
 La mayoría de
los sistemas de Tiempo real
tiempo real
son embebidos

14. Características de los sistemas
embebidos
Están conectados a ambientes físicos a
través de sensores y actuadores

15. Características de los sistemas
embebidos
Son sistemas hibridos
(partes análogas + digitales).

16. Características de los sistemas
embebidos
• Típicamente son sistemas reactivos:
“Un sistema reactivo es uno que está en interacción
continua con su ambiente y su ejecución es a un
ritmo determinado por ese ambiente” [Bergé, 1995]

17. Herramientas de diseño de SE
de control (Software)
VHDL

18. Herramientas de diseño de SE
de control (Hardware)
AVR PLC - GSM
Multimedia Microchip
PIC32

19. Diseño de sistemas embebidos de
control
Problema
Conservar recursos

20. Diseño de sistemas embebidos de
control
Válvulas
Tubería
HW/SW Emebebido
Sensores Servomotores

21. Diseño de sistemas embebidos de
control Configure Model for UART 1 Config
dsPIC MASTER Compile for dsPIC
Compiler dsPIC Target Baud: 38400 (+1.73%)
30f4011 (double-click)
Configuration (double-click) Bytes / Step:
4.00 MIPS
Master Configuration Configure Model Generate Code UART Configuration
for dsPIC
Digital Output Interface
boolean D1 Tx-Matlab
WRITE
Pulse Led de Funcionamiento
Generator dbl-click to open
Graphical interface
D3 double
Digital Input
D4
Boton de encendido
Paro emergencia
Control de encendido
del dsPIC
temp numAngulo In1 Out1 In1
ADC AN_0 In1 Out1
Entrada Analoga
AngleSelector Control Servos
Filtrado de senal Control Periferico
Control Fuzzy de Temperatura
1
TX_Labview_MATLAB
2
Conexion RS232

22. Importancia de los sistemas embebidos

23. Importancia de los sistemas embebidos
La venta de celulares inteligentes en el mundo
alcanza 428 millones en el primer trimestre del 2011
[http://www.cnnexpansion.com]
Sector automotriz … asegura empleo de más de 4 M
de personas en Europa. Juntos, como 8 M de trabajos
dependen de las ganancias de la industria del
transporte y sectores relacionados [OMI bulletin]
La fabricación de vehículos en México alcanzó las
213,329 unidades en mayo de 2011 (aumento de 19.4%)
[http://www.cnnexpansion.com/economia]

24. Importancia de los sistemas embebidos
Curso de Metodología del diseño Mecatrónico
UTE
Webinario: Herramientas de diseño para Mecatrónica
National Instruments

25. Importancia de los sistemas embebidos
Requisitos para el curso de DSE
UTE
programming algorithms computer math electrical networks
organization education & digital circuits
LAB
embedded systems design
control DSP machine real-time project applications …
systems vision systems group
Resultados del curso de DSE
UTE

26. Importancia de los sistemas embebidos
Prótesis
Robots Manipuladores

27. Gracias