Sistemas embebidos

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Ingeniería Mind Map on Sistemas embebidos, created by Gerardo Enrique Pacheco on 23/08/2019.
Gerardo Enrique Pacheco
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Sistemas embebidos
  1. Son dispositivos usados para controlar equipos, operación de maquinarias o plantas industriales completas.
    1. Caracteristicas
      1. Deben ser confiables, Están dedicados a ciertas aplicaciones, la seguridad informática:consiste en disponer una comunicación confidencial y confiable
        1. Ventajas
          1. Al utilizar dichos sistemas operativos se pueden encontrar fácilmente herramientas de desarrollo software potentes así como numerosos programadores que las dominan, dada la extensión mundial de las aplicaciones para PC compatibles.
          2. Desventajas
            1. el software libre es abierto y muchas veces es gratis pero no esta garantizado
      2. Sistemas embebidos en tiempo real
        1. interacciona repetidamente con su entorno físico Responde a los estímulos que recibe del mismo dentro de un plazo de tiempo determinado
          1. En los Sistemas de Tiempo Real (STR), los aspectos temporales son considerados en la especificación de las aplicaciones a desarrollar. Estos STR han cubierto una amplia gama de aplicaciones de la vida cotidiana, desde pequeños sistemas embebidos implementados con microcontroladores en electrodomésticos, hasta grandes sistemas distribuidos de procesadores
            1. Tareas de tiempo real
              1. Las actividades de un sistema de tiempo real se llaman tareas Las mismas poseen diferentes tipos de requisitos Funcionales: qué hacen No funcionales: todos las demás Temporales: cuándo se ejecutan, cuánto tardan
            2. Un sistema embebido hace referencia a todo el circuito electrónico digital capaz de realizar operaciones de computación, generalmente en tempo real que sirven para cumplir una tarea especifica en un producto.
              1. Características
                1. Una de las caracteristicas actuales de todo sistema embebido, y muy importante, es el bajo consumo de energía. cada sistema embebido es diferente de otro ya que tiene diferente aplicación.
                  1. Ventajas
                    1. Facil de utilizar, practico a la hora de utilizarlo,Posibilidad de utilización de sistemas operativos potentes que ya realizan numerosas tareas: comunicaciones por redes de datos, soporte gráfico, concurrencia con lanzamiento de threads
                    2. Desventajas
                      1. Es dificil controlar en detalle todos los niveles del sistema, las herramientas de desarrollo no están unificadas.
                2. Hardware
                  1. *El hardware puede estar dentro de un chip, *también puede estar dentro de una tarjeta madre
                  2. Software
                    1. El software se guarda dentro de la memoria, El software no es accesible al usuario, Frecuentemente se le llama firmware.El software embebido puede ejecutar funciones específicas, como por ejemplo el control de las teclas de un horno de microondas, o suministrar una función significativas y con capacidad de control, funciones digitales en un automóvil, tales como el control de la gasolina sistema de frenado
                    2. Arquitectura Von Neumann
                      1. Ventajas
                        1. *Uso más eficiente de la memoria, *Mas simple arquitectónicamente.
                        2. Desventajas
                          1. *La limitación de la velocidad de operación a causa del bus único para datos e instrucciones que no deja acceder simultáneamente a unos y otros lo cual impide super poner ambos tiempos de acceso
                          2. Características
                            1. Transferencia de datos (mover un dato de una localización a otra). Aritméticas (suma, resta, multiplicación, división). Lógicas (AND, OR, XOR, NOT). Ruptura de secuencia (salto incondicional, salto condicional, etc.). La arquitectura Von Neumann se basa en tres propiedades: 1) Hay un único espacio de memoria de lectura y escritura, que contiene las instrucciones y los datos necesarios. 2) El contenido de la memoria es accesible por posición, independientemente de que se acceda a datos o a instrucciones. 3) La ejecución de las instrucciones se produce de manera secuencial: después de ejecutar una instrucción se ejecuta la instrucción siguiente que hay en la memoria principal, pero se puede romper la secuencia de ejecución utilizando instrucciones de ruptura de secuencia.
                          3. Arquitectura de Harvard
                            1. Ventajas
                              1. *Instrucciones y datos de distinto largo,*Memoria de distinto tamaño Bits de direccionamiento distintos. permite adecuar el tamaño de los buses a las características de cada tipo de memoria; además, el procesador puede acceder a cada una de ellas de forma simultánea, lo que se traduce en un aumento significativo de la velocidad de procesamiento.
                              2. Desventajas
                                1. *Cuando solo hay una memoria cache la divide en dos disminuyendo el rendimiento en caso de que las instrucciones o datos no tenga el mismo espacio.consume muchas líneas de E/S del procesador; por lo que en sistemas donde el procesador está ubicado en su propio encapsulado, solo se utiliza en supercomputadoras.
                                2. Características
                                  1. El procesador dispone de un sistema de conexión independiente para acceder a la memoria de instrucciones y a la memoria de datos. Cada memoria y cada conexión pueden tener características diferentes; por ejemplo, el tamaño de las palabras de memoria (el número de bits de una palabra), el tamaño de cada memoria y la tecnología utilizada para implementarlas. Debe haber un mapa de direcciones de instrucciones y un mapa de direcciones de datos separados.
                                3. Microcontroladores
                                  1. Un microcontrolador es un circuito integrado que en su interior contiene una unidad central de procesamiento (CPU), unidades de memoria (RAM y ROM), puertos de entrada y salida y periféricos. Estas partes están interconectadas dentro del microcontrolador, y en conjunto forman lo que se le conoce como microcomputadora. Se puede decir con toda propiedad que un microcontrolador es una microcomputadora completa encapsulada en un circuito integrado.
                                  2. FPGA
                                    1. Los FPGAs se utilizan en aplicaciones similares a los ASICs, sin embargo son más lentas y no pueden abarcar sistemas tan complejos como ellos.
                                    2. CPLD
                                      1. Los CPLD extienden el concepto de un PLD a un mayor nivel de integración ya que permite implementar sistemas más eficaces, ya que utilizan menor espacio, mejoran la fiabilidad del diseño, y reducen costos. Un CPLD se forma con múltiples bloques lógicos, cada uno similar a un PLD. Los bloques lógicos se comunican entre sí utilizando una matriz programable de interconexiones, lo cual hace más eficiente el uso del silicio, conduciendo a una mejor eficiencia a menor costo
                                      2. ASIC
                                        1. Un circuito Integrado para aplicaciones específicas (o ASIC, por sus siglas en inglés) es un circuito integrado hecho a la medida para un uso en particular, en vez de ser concebido para propósitos de uso general.
                                        2. Ejemplos de sistemas embebidos
                                          1. Televisor, celular, carro,computadora,refrigerador,lavadora,calculadora,ventilador,MP3, audífonos inalámbricos, marcador electrónico.
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