Embedded:

è la categoria relativa all’elettronica embedded. Troverete articoli relativi ai sistemi embedded sia lato hardware che software con particolare riferimento appunto a tutti quei sistemi rivolti ad una specifica applicazione. Tratteremo anche Linux embedded ed altri sistemi operativi leggeri in grado di “girare” su schede embedded a microcontrollore.

Small Circuits Revival – Relè ad alta efficienza energetica (Parte 3)

In quest'ultima variazione dello "stairwell lamp circuit" cambieremo la tensione di rete. Ma attenzione: questo può essere letale! Se non hai ancora alcuna esperienza con ciò, allora sarebbe meglio consultare e/o chiedere aiuto a un tecnico elettronico o elettricista (o attendere un'altra settimana). Versione 3 Le tensioni AC non possono essere commutate utilizzando un "normale" switch a semiconduttore (transistor o MOSFET); per questo abbiamo bisogno o di un relè elettromeccanico o di uno speciale componente che si chiama triac. In sintesi: possiamo immaginare un triac come due tiristori collegati in antiparallelo. Nello stato di riposo con nessuna delle serie …

Generatori di CLOCK

Gli oscillatori sono impiegati per produrre segnali a frequenze audio o radio, per una grande varietà di applicazioni. Ad esempio, semplici oscillatori a frequenze audio sono usati nei moderni telefoni a tastiera per inviare alla centrale i segnali di selezione. Vengono, inoltre, molto utilizzati nell’ambito dell’elettronica digitale, specialmente nei sistemi a microprocessore. In questi, infatti, il circuito di temporizzazione è basato su un clock, che altro non è che un oscillatore al quarzo. Sempre nell’ambito dell’elettronica gli oscillatori vengono utilizzati come generatori di funzioni o come segnale di clock per circuiterie di test. Il generatore di clock è un …

Sistema di debug avanzato per Linux Embedded

Nuovo appuntamento con la rubrica Firmware Reload. Lauterbach consolida il sistema di sviluppo TRACE32 per Linux con la nuova versione PowerView per QT-Linux. L’esigenza di adottare architetture di CPU multi-core nasce dal tentativo di risolvere i problemi di consumo energetico e conseguente dissipazione di calore, che si presentano quando si aumenta la frequenza di lavoro di una CPU a singolo core. Inoltre, la tendenza tecnologica a ridurre la geometria di un chip aumenta sempre più i problemi di progetto, dovuti al manifestarsi di fenomeni parassiti (effetti capacitivi, correnti di dispersione, etc.). Una prima risposta a questi problemi consiste nel …

MPLAB®Harmony: il Framework targato Microchip

In questo testo affronteremo l’ambiente di sviluppo MPLAB di Microchip, soffermandoci soprattutto sul nuovo tool di sviluppo MPLAB® Harmony Frameworks. Questo ambiente di lavoro è il primo nel mercato firmware ad integrare la cessione di licenza per vendita e supporto hardware, driver e librerie per il sistema operativo real time. Ad ora Harmony integra frame di terze parti quali: FreeRTOS, wolfSSL o Express Logic, diminuendo le difficoltà di sviluppo e riducendo drasticamente i bug in fase di scrittura codice. Nelle attività di sviluppo odierne, dove l’elettronica programmabile ormai ha posto le proprie radici in quasi ogni settore, si ha …

La piattaforma ZYNQ-7000 AP SoC Intelligent Drives

I kit di sviluppo forniti da Xilinx rappresentano soluzioni di progetto in grado di ridurre significativamente i tempi e di sviluppo e di migliorare la produttività. Xilinx propone una serie di piattaforme “Targeted Design” che contengono schede hardware di valutazione contenenti i dispositivi programmabili delle famiglie più recenti, strumenti di sviluppo come la recente Suite Vivado®, IP core, progetti di esempio e supporto per schede di formato medio con a bordo FPGA (FMC), tali da poter iniziare rapidamente lo sviluppo di nuove applicazioni. PIATTAFORME E SOLUZIONI In questo articolo prendiamo in considerazione la piattaforma Zynq-7000 AP SoC Intelligent Drives, …

Una soluzione ZigBee a singolo chip

Questo articolo della rubrica Firmware Reload introduce la famiglia EM35x di Silicon Labs, ideata per realizzare soluzioni ZigBee a singolo chip. LA FAMIGLIA EM35X La famiglia EM35x di chip ZigBee prodotta da Silicon Labs è composta dai prodotti EM351 e EM357, entrambi sono SoC basati su core ARM Cortex-M3, con pochi rivali in termini di performance, consumo energetico e compattezza del codice di esecuzione. Questa famiglia combina un ricetrasmettitore radio IEEE 802.15.4 a 2.4 GHz con un microcontrollore a 32 bit dotato di memoria RAM e memoria flash integrata. Un ulteriore vantaggio su questi prodotti è la possibilità di …

Voltage Monitor MAX8212

Analizziamo un semplice e versatile IC per il monitoraggio della tensione di alimentazione in circuiti con architettura a microprocessore e non solo. L’integrato che andiamo a presentarvi è un semplice dispositivo per il monitoraggio della tensione di alimentazione di un circuito. Quando si verifica un power-failure, ad esempio per un malfunzionamento dello stadio di alimentazione, oppure in caso di blackout, il cambiamento dell’uscita del dispositivo comunica questo evento ad un microprocessore (o ad un controller dedicato), cosicché la procedura, prevista per queste evenienze, possa essere attivata in tempo. Ecco allora che il microprocessore può decretare l’immediato backup dei dati …

ANDROID

Negli ultimi anni abbiamo assistito ad una vera e propria rivoluzione tecnologica incentrata principalmente sulla mobilità, che ha portato alla nascita e allo sviluppo di nuovi settori di mercato in fortissima crescita. Il settore alla testa di questa rivoluzione è sicuramente quello dei telefoni cellulari, ed in particolare quello dei dispositivi conosciuti come smartphone. La vera sfida innovativa nel campo della telefonia mobile non si gioca più solo sull’hardware dei telefoni, ormai giunti a livelli altissimi di prestazioni e funzionalità, ma sui sistemi operativi che li animano. L’attenzione dei principali produttori di tecnologie mobili, infatti, si è spostata prevalentemente …

Sistemi operativi real time: quale scegliere?

In questo articolo vedremo quali sono le ragioni che inducono alla scelta di un sistema real time ed i criteri di scelta del giusto prodotto. L’uso di un sistema operativo real-time in un sistema dedicato non sempre è giustificato. Una grossa fetta delle applicazioni commerciali non utilizzano un sistema operativo, ma si basano su un modello ciclico basato anche su evento. In questo articolo si vogliono dare indicazioni di massima sulle ragioni che possono decidere l’acquisto di un kernel real-time. Il firmware potrebbe essere semplicemente un ciclo software principale dove all’interno trovano posto diverse funzioni: il tempo di CPU …

Protezione dati nelle memorie flash

Analizziamo in questo articolo per la rubrica Firmware Reload alcuni semplici accorgimenti per evitare di perdere i propri dati memorizzati su dispositivi di memoria flash. La maggior parte dei sistemi embedded utilizza dispositivi flash di tipo NOR per la memorizzazione di dati, siano essi informazioni utente o codice eseguibile. La protezione dei dati, da cancellazione o sovrascrittura accidentali assume, quindi, come si può ben immaginare, estremo interesse, anche nelle applicazioni non critiche. Di seguito sono discussi alcuni semplici accorgimenti (suggeriti anche nell’Application Note di Sharp citata nei riferimenti [1]) che possono essere messi in atto per evitare problemi di …

Front-end analogico per sistemi Powerline

Analizziamo in questo articolo caratteristiche e prestazioni dell’AFE031 di TI. Powerline Communication (PLC) è una tecnologia recente per la trasmissione delle informazioni su una infrastruttura di rete per la distribuzione della potenza elettrica. I dati sono trasferiti modulando un opportuno segnale portante, di frequenza variabile a seconda dell’applicazione da decine di kHz fino a oltre 1 MHz; la capacità di trasmissione può arrivare fino a 500 Mbps negli standard più recenti. La tecnologia sta avendo rapida diffusione negli ambienti domestici, dove consente di connettere in rete dispositivi multimediali ad elevata risoluzione pur non disponendo di una rete LAN Ethernet, …

La migrazione verso LINUX EMBEDDED

In questo articolo si affronteranno gli step necessari per il passaggio da un qualsiasi sistema operativo verso Linux Embedded, una scelta importante che può avere un impatto notevole nel lungo periodo. Linux ha guadagnato fama e importanza anche nel mercato embedded. La domanda però rimane: è stato utilizzato solo per le nuove applicazioni o anche per i prodotti già esistenti? La sostituzione di un sistema operativo in un prodotto già definito non è cosa da poco. Lo sforzo e il rischio che si corre con una migrazione verso Linux Embedded, le difficoltà tecniche e soprattutto l’analisi e la pianificazione …

Small Circuits Revival – Relè ad alta efficienza energetica (Parte 2)

Il seguente articolo rappresenta il sequel di "Small Circuits Revival - Relè ad alta efficienza energetica", tratto dal magazine Elektor e pubblicato in Firmware 2.0 #09.  Versione 2 In questa versione (Figura 1), il relè elettromeccanico è stato sostituito da un MOSFET di tipo 2N7075 o 2N7085 come elemento di commutazione. Importante: a differenza della precedente versione, il tempo di "lights-on" può essere comodamente impostato utilizzando il preset o il potenziometro R3. In parole povere, 1 kΩ corrisponde a 1 secondo, quindi con il valore di 50 kΩ mostrato nel diagramma, si ottiene un intervallo di regolazione da 1 …

Il regolatore DC/DC µModule

Un regolatore a tre uscite in un package a montaggio superficiale da 15 mm × 15 mm × 2,8 mm sostituisce fino a 30 componenti discreti. Il regolatore DC/DC a uscite multiple è la soluzione più adatta per i sistemi multitensione in cui lo spazio e il tempo di progettazione sono limitati. Per i sistemi con limiti maggiori in termini di spazio e tempo, la soluzione migliore è un sistema DC/DC a uscite multiple, compatto, precostruito che comprende non solo i regolatori, ma anche i componenti di supporto, tra cui induttori, circuiti di compensazione, condensatori e resistori. DOPPI REGOLATORI VLDO DI COMMUTAZIONE …

La tecnologia Deeply Depleted Channel di SuVolta

Abbiamo incontrato a Milano Jeff Lewis, Senior VP Marketing & Business Development di SuVolta, dove ci ha presentato, in concomitanza con l’IEDM 2011, la tecnologia Deeply Depleted Channel, una nuova tecnologia avanzata per la riduzione dei consumi energetici e la scalabilità CMOS. All’IEDM 2011 (International Electron Devices Meeting), SuVolta ha reso noti alcuni dettagli sui transistor a basso consumo Deeply Depleted Channel (DDC). La tecnologia DDC di SuVolta, parte della piattaforma CMOS a basso consumo PowerShrink, fornisce dispositivi a basso consumo in grado di ridurre del 50% i consumi energetici, senza tuttavia pregiudicare la velocità operativa. In combinazione con tecniche avanzate di riduzione della tensione, tale percentuale può arrivare fino all’80% e oltre. …

File System in soluzione embedded: la proposta di Renesas

Renesas propone per le proprie soluzioni il suo Open Source FAT File System M3S-TFAT-Tiny SH-2A, anche meglio conosciuto come TFAT library, in grado di supportare le tre differenti tipologie di file system – ovvero FAT12, FAT16, FAT32 – ognuna con specifiche caratteristiche. Introduzione L’acronimo FAT sta per “File Allocation Table” e identifica le caratteristiche che deve possedere un file system; infatti, la FAT è una tabella posta in memoria che aiuta l’utilizzatore a identificare gli stati e tutti i dati dei cluster che sono presenti nel file system. Questa FAT può essere vista banalmente come una tabella di contenuti …

Micro Python: arriva la Python board per sistemi embedded

Pyboard e Micro Python, due termini che viaggiano insieme; infatti, non si può parlare della Pyboard se non introduciamo Micro Python. La Pyboard è una nuova scheda, tipo Raspberry Pi, dove il software residente è la versione embedded di Python: si controlla la scheda in modo diretto senza passare da nessun’altra interfaccia, in questo modo si gestiscono direttamente le risorse hardware della medesima con estrema semplicità e facilità. Introduzione Micro Python è un’implementazione del linguaggio di programmazione, vedi [1], realizzata in modo specifico per il mondo dei microcontrollori; infatti, la scheda Pyboard può rappresentare un piccolo esempio su come …

Firmware 2.0 #09 – Embedded Design/Makers Boards

Vi presentiamo oggi l'ultimo numero della rivista tecnica Firmware 2.0 per l'anno 2020. Il topic di questo mese è dedicato all'ambito Embedded Design/Makers Boards. In questo numero di Firmware 2.0 troverete articoli tecnici su: algoritmi SHA-3 nei sistemi embedded, MicroPython, microcontrollore ESP32-S2, progetti Arduino, articoli del prestigioso magazine Elektor, linguaggio D, OS Writing e molto altro. Il download della rivista è disponibile nei formati PDF, ePub e mobi. Embedded Systems: il cuore dell’industria elettronica Nel corso degli anni è aumentato esponenzialmente il livello di complessità dell’elettronica embedded, rendendo necessaria la messa a punto di nuovi paradigmi legati alla programmazione …

La scheda di sviluppo EasyPIC PRO v7

EasyPIC PRO v7 è una scheda di sviluppo per applicazioni embedded basate su microcontrollori PIC di Microchip della famiglia 18F. L’integrazione on-board di programmatore, debugger, risorse hardware a supporto della fase di test e del nuovissimo mikroBUS per la connessione di risorse add-on esterne, rendono la scheda completa, versatile e pronta all’uso per lo sviluppo di numerosissime tipologie di applicazioni. I kit di sviluppo come quelli della serie EasyPIC sono strumenti divenuti negli anni sempre più comuni nel lavoro di progettisti e sviluppatori di applicazioni firmware a microcontrollore. Qualunque famiglia di microcontrollori dispone oggi di kit di sviluppo sia …

Implementazione degli algoritmi SHA-3 nei sistemi embedded

SHA-3, la versione più recente del Secure Hash Algorithm le cui specifiche sono state ufficialmente rilasciate nel 2015, si differenzia in modo significativo rispetto alle precedenti versioni di algoritmi della stessa famiglia (SHA-1 e SHA-2). Scopriamo in questo articolo quali sono i concetti basilari dello standard SHA-3 (e della famiglia di algoritmi Keccak da cui discende), analizzando alcune implementazioni a livello hardware dell’algoritmo. Introduzione Il 2 ottobre 2012 l’ente governativo americano NIST (National Institute of Standards and Technology) selezionò (al termine di una competizione ufficiale durata anni) l'algoritmo Keccak come migliore implementazione del nuovo e futuro standard per la …

Le soluzioni Arduino per il settore educational di TME Electronic Components

La progettazione embedded è da sempre un processo complesso e articolato, che richiede competenze elettroniche trasversali, legate alla codifica, ai linguaggi di programmazione e all'hardware. I sistemi embedded si basano su microcontrollore e utilizzano sensori per l'acquisizione e la raccolta di dati, offrendo anche un buon livello di integrazione tra microelettronica e protocolli di comunicazione per la realizzazione di progetti in una vasta gamma di campi applicativi. La scelta della giusta scheda o del kit di sviluppo che rispecchierà le specifiche dell'applicazione scelta, è un tema di grande interesse sia tra i designer ed i professionisti embedded, sia tra …

Sistemi multicontrollori Master/Slave

La crescente domanda di prestazioni funzionali spinge i costruttori di apparecchiature elettroniche all’impiego di architetture multicontrollore. La gestione delle operazioni viene demandata a due o più microprocessori, rendendo possibile la multifunzionalità a un costo accessibile. Introduzione Alcuni termini come multimedialità, multitasking, coprocessing sono ormai entrati a far parte del nostro lessico quotidiano e nessuno si meraviglia più nell’osservare il realismo delle immagini 3D elaborate da una Playstation oppure nell’osservare la velocità e la definizione con cui filmati e pagine web vengono servite sul nostro PC o tablet. E quando le cose non avvengono alla massima velocità e perfezione siamo …

Small Circuits Revival – Relè ad alta efficienza energetica

I circuiti relè discussi in questo articolo possono essere collegati in serie con un carico (lampada) e una serie di pulsanti normalmente chiusi. Quando uno di questi interruttori viene premuto, la spia si accende per un certo periodo di tempo. Trascorso questo tempo, la lampada si spegnerà automaticamente. Questo somiglia un pò al familiare circuito delle luci delle scale, in cui è possibile accendere l'illuminazione in una tromba delle scale o in un corridoio con la semplice pressione di un pulsante e spegnerla di nuovo con la semplice pressione di un altro pulsante. Tuttavia, i circuiti qui descritti si …

Uno sguardo alle tecnologie del domani: il GPGPU e CUDA

Negli ultimi anni, il paradigma noto come GPGPU (General Purpose computing on Graphics Processing Units) ha rivoluzionato l'approccio ai problemi di High-Performance Computing (HPC), in cui sono richieste elevate capacità di calcolo, per le quali anche le moderne CPU, ormai, non sono più adatte. L'idea è semplice: sfruttare un tipo di hardware, inizialmente progettato per asservire ad un determinato scopo, per eseguire elaborazioni generiche. L'implementazione, però, è più complessa, e richiede numerosi accorgimenti, la cui comprensione è essenziale per sfruttare al meglio le potenzialità offerte dalle GPU. Approfondiamo, quindi, in questo articolo il funzionamento dell'architettura per il GPGPU più …

Fast Fourier Transformation: riconosciamo un DTMF

FFT è l’acronimo di Fast Fourier Transform, ovvero trasformata di Fourier veloce. Chiunque si sia mai cimentato nel signal processing conosce bene l'importanza di questo strumento, inoltre, per la sua potenza risolutiva ed il basso costo computazionale si presta bene per il calcolo di alcune equazioni differenziali e nel caso di operazioni con numeri di grandi dimensioni. In questo articolo vedremo in dettaglio questo strumento per poi concludere con una sua applicazione nel campo dei DTMF, ovvero Dual-Tone Multi-Frequency. Introduzione La trasformata di Fourier fu sviluppata dall’omonimo matematico nel 1822, il suo scopo è quello di convertire una funzione …

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