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.

Traslatori di livello: guida alla scelta

Le applicazioni elettroniche, siano esse analogiche o digitali, richiedono una continua analisi dei segnali in ingresso/uscita da un qualsiasi circuito. Le forme d’onda dovranno essere amplificate o attenuate, in base alla parte circuitale nella quale andranno ad interagire. In questo testo cercheremo di descrivere brevemente le varie tecniche di conversione, fornendo le indicazioni per un eventuale scelta razionale. I traslatori di livello, conosciuti anche come convertitori di segnale, sono molto importanti nei dispositivi mobili alimentati a batteria, dove il funzionamento dei circuiti integrati interni hanno la necessità di operare a tensioni differenti. Cellulari, computer portatili, lettori mp3, tutti questi prodotti impiegano tecnologie di conversione, operando a soglie generalmente più alte di quelle fornite dall’accumulatore. Una ragione che spesso impone l’adozione …

Un UPS per i dispositivi USB

In questo articolo si affronterà il problema di come creare continuità nell’alimentazione alla disconnessione del cavo USB per un prodotto a batteria. L’argomento è molto sentito soprattutto di recente con lo sviluppo di numerosi prodotti portatili ricaricabili attraverso la tensione del bus USB. Sul mercato si affacciano sempre più prodotti consumer alimentati a batteria, per molti di questi il modo più semplice per ricaricare le batterie è sfruttare la tensione a disposizione nelle interfacce di comunicazione verso il PC, prima su tutte l’USB. Nel momento in cui il prodotto viene scollegato dal cavo USB si rischia lo spegnimento se non si passa immediatamente all’alimentazione gestita dalla batteria. Nel seguito si realizzerà un circuito che permetta appunto questo rapido …

Le CLB nella FPGA XILINX SPARTAN-6

Una descrizione dettagliata della struttura interna dei blocchi logici configurabili delle nuove FPGA Spartan-6. Spartan-6 è la famiglia di FPGA a basso costo e ridotta dissipazione di potenza proposta tempo fa da Xilinx. Realizzati in una tecnologia a 45 nm con processo dual-oxide e 9 piani di metallizzazione, con una tensione di core di 1.2 V (1.0 V nella versione low-power), i dispositivi Spartan-6 rendono disponibili oltre 150.000 celle logiche, integrando CLB con LUT a 6 ingressi, slide DSP con moltiplicatori embedded 18x18, transceiver seriali low-power a 3.125 Gbps, end-point PCI Express e controller DRAM dedicato con capacità di trasferimento dati fino a 12.8 Gbps. Disponibili in packaging green …

Applicazione tipica della misura di inclinazione

In quest’articolo verrà illustrato come migliorare l’accuratezza della misura di inclinazione usando un accelerometro combinato con un giroscopio. Tanto sulle strade in pendenza quanto su quelle in pianura, per mantenere fermi i veicoli ad uso privato si utilizzano spesso i freni di parcheggio (EPB) elettrici. Il loro intervento si ottiene misurando l’inclinazione tramite un accelerometro a singolo o doppio asse. Tipicamente, un accelerometro x-, y-, o -z a basso-g viene collocato in un modulo dedicato EPB. Attualmente, sono sempre più numerosi i veicoli dotati della funzione di controllo elettronico della stabilità (ESC), ottenuta con un accelerometro a basso-g e …

La stazione saldante TOOLCRAFT ST-100 HF 50

Una grande tecnologia ad alta frequenza per poter effettuare ottime saldature, in tutte le condizioni. In aggiunta, la stazione permette saldature veloci e tempi di riscaldamento molto rapidi. Secondo premio del contest! Introduzione La stazione di saldatura digitale è utilizzata per la realizzazione di saldature in ambito elettrico ed elettronico con diversi stagni morbidi (saldatura piombo, senza piombo/argento). La temperatura di saldatura è regolabile, la punta è sostituibile. Un ampio display LCD mostra sia la temperatura impostata che quella attualmente misurata sulla punta di saldatura. L’elemento riscaldante ad alta frequenza utilizzato offre una rapida fase di riscaldamento e un …

L’oscilloscopio VOLTCRAFT DSO-3204

In combinazione con un computer compatibile con Windows® con 2 porte USB, il dispositivo dispone di quattro canali per l'acquisizione di segnali fino a 200 MHz. La funzione di analisi FFT rende possibili analisi spettrali. Primo premio per il contest! Introduzione I progettisti, gli hobbisti, gli studenti e tutti gli amatori dell'elettronica non possono non avere nel proprio laboratorio questo strumento di misura. Si tratta di un'apparecchiatura che può arricchire, e di tanto, il valore tecnico del proprio laboratorio. Andiamo a conoscere, innanzitutto, le sue caratteristiche tecniche principali: quattro canali separati CH1 - CH4; sonda con rapporto di divisione …

USB Mass Storage class su PIC24

Dopo che nei PIC32 della serie PIC32MX4, Microchip ha incorporato un modulo USB host anche in alcuni microcontrollori della famiglia PIC24. Microchip fornisce una libreria per lo sviluppo di applicazioni USB sia device che host, che comprende diversi driver per alcune delle classi più diffuse di dispositivi USB. I MICROCONTROLLORI PIC24 I PIC24 sono una famiglia di microcontrollori Microchip a 16 bit. Il core dei PIC 24 è basato su una CPU a 16 bit con un’architettura Harvard modificata: come sappiamo ciò significa che memoria programma e dati utilizzano due bus differenti. Si definisce modificata in quanto è possibile scambiare dati tra le memorie …

Tecniche autodiagnostiche

In molte applicazioni critiche l’efficienza del funzionamento dell’applicazione deve essere garantita, per questo esistono alcune tecniche di diagnostica. Molte applicazioni di supervisione e controllo mantengono la CPU per lo più inoperosa, a passare il tempo in attesa di eventi esterni, al verificarsi dei quali il microcontrollore si attiva per espletare le funzioni proprie del sistema (la cosiddetta “missione”). Spesso queste applicazioni sono critiche dal punto di vista sicurezza operativa, essendo preposte a gestire situazioni di emergenza per cose o persone o comunque anomalie rispetto allo stato di riposo. È quindi auspicabile prendere tutte le precauzioni volte a garantire che l’apparecchiatura sia efficiente nella …

Il protocollo Ethereum per la creazione di smart contracts

Ethereum è una piattaforma decentralizzata che permette di implementare contratti intelligenti, chiamati anche Smart Contracts. Si tratta di contratti che si autoeseguono esattamente come se fossero programmati per funzionare con continuità, senza alcun rischio di frode o interferenza di terzi. Ethereum è quindi un sistema operativo open source, pensato e progettato per sfruttare al meglio la blockchain technology ed utilizzato per sviluppare app decentralizzate di diverso tipo ed ambito di applicazione. La blockchain è l'ambiente virtuale ideale per gli Smart Contracts e ne garantisce la validità una volta che il contratto è online nella rete blockchain.  INTRODUZIONE La piattaforma …

Corso C avanzato su Raspberry PI: Visibilità e vita delle variabili

L'undicesima lezione del corso avanzato sul linguaggio C per Raspberry Pi esplora gli ambiti di utilizzo delle variabili. Queste si possono creare per essere utilizzate solo in una funzione o, al contrario, possono avere una visibilità molto più ampia. Esploriamo le varie tecniche descrivendo, anche, alcuni metodi per la rapida conversione di tipo. Introduzione Negli esempi proposti nelle precedenti puntate abbiamo utilizzato molte variabili, di diversi tipi, ma non abbiamo mai focalizzato sul loro ciclo di vita. Allo scopo occorre distinguere i due seguenti concetti: life time: è, appunto, il tempo di vita di ogni variabile nel quale essa …

5G New Radio – Il Punto di Non Ritorno: come Standard e Test di Conformità danno Forma al Futuro del 5G

Lo sviluppo degli standard 5G e il loro lancio commerciale sembrano essere in dirittura d’arrivo. Gli operatori di telefonia mobile e i produttori di apparecchiature di rete hanno condotto test sul campo e i primi telefoni intelligenti dovrebbero uscire all'inizio di quest'anno. Secondo lo studio di mercato "The state of 5G", "quasi la metà delle aziende globali sta già implementando reti 5G o prevede di implementarle entro i prossimi 12 mesi". Introduzione Siamo al punto di non ritorno? Che cos'è esattamente? La definizione di Merriam-Webster afferma che è un punto di non ritorno quello dopo il quale avviene una …

Protezione del codice su LPC1700

La protezione del codice è uno strumento ampiamente utilizzato nei prodotti elettronici moderni, permette di tutelarsi non solo dalla copia del prodotto, ma anche da possibili modifiche del software non previste. Il microcontrollore LCP1700 mette a disposizione un meccanismo detto Code Read Protection in grado di abilitare differenti livelli di protezione per il sistema, salvaguardando sia il codice software che hardware. I livelli di sicurezza impostabili sono tre: CRP1, CRP2, e CRP3. Ognuno di questi incrementa via via la sicurezza del sistema, fino al CRP3 che impedisce ogni tipo di accesso al dispositivo. Di seguito esamineremo questi livelli di sicurezza e vedremo come possono essere implementati per incrementare …

Approfondiamo il power integrity

Nella prima parte abbiamo visto come le prestazioni del sistema di alimentazione di una moderna applicazione digitale (Power Distribution Network, PDN nel seguito) si siano fatte più stringenti che in passato. A questo concorrono principalmente le caratteristiche dei circuiti integrati moderni, con tensioni di alimentazione sempre più basse e frequenze operative sempre maggiori, ma anche esigenze di affidabilità e costo. Le conseguenze di eccessive fluttuazioni nelle tensioni di alimentazione locali ad un circuito integrato, particolarmente CMOS, sono molteplici. Assistiamo a generazione e propagazione di rumore elettrico nel sistema, violazioni delle temporizzazioni, incertezze nelle commutazioni (jitter), rischio di emissioni elettromagnetiche abbastanza elevate da fallire …

Implementazione del protocollo USB su AVR

In questo articolo si discuterà su come implementare dal punto di vista software una interfaccia USB per un microcontrollore della famiglia AVR. Se dal punto di vista dell’utente finale l’interfaccia USB sta diventando sempre più popolare grazie soprattutto alla sua semplicità, dal punto di vista degli sviluppatori, realizzare una interfaccia USB piuttosto che una comune interfaccia RS-232 risulta più complesso. Soprattutto perché interfacce classiche, come appunto l’RS-232 non necessitavano di driver ne di supporto software dal lato PC. Con l’USB le cose si complicano, infatti se non si riescono a sfruttare i driver già inclusi nei sistemi operativi è necessario un lavoro supplementare …

Commenta e vinci un favoloso oscilloscopio!

Finalmente un altro ricco ed emozionante Contest si avvicina, per tutti i nostri lettori. Non perdete i prossimi articoli, tanti favolosi premi, messi in palio anche dalla Conrad, saranno assegnati ai vincitori. Un contest... elettrizzante Un nuovo concorso è in arrivo per i lettori di Elettronica Open Source. Un contest diverso dal solito, anche per i premi e i regali messi questa volta in palio. Ma per vincere occorre, naturalmente, partecipare e "sudare" parecchio, per accaparrarsi gli ambìti premi. Vediamo, adesso, in cosa consiste il contest. I premi in palio, messi a disposizione dalla Conrad Electronic Italia sono di …

Da Edge a Fog e a Cloud – IoT Computing con SMARC

L'Internet of Things Industriale (IIoT) è uno degli spazi applicativi più difficili da progettare, poiché vi sono pressioni sullo sviluppatore da parte dei clienti, dell'amministrazione e dal mercato su prezzi, prestazioni e funzionalità. Creare la prossima generazione di sistemi industriali intelligenti richiederà un elegante esercizio di giocoleria con tutti e tre. C'è una tendenza nell'IT a portare più funzionalità web fuori dalle centrali server e ad iniettarle nelle parti dell'infrastruttura e nei dispositivi che operano il più vicino possibile al livello dell'utente per ridurre le richieste di traffico di rete, tra le altre cose. La raccolta e l'archiviazione dei …

OLED Intelligenti

Le soluzioni integrate di 4D System per moduli OLED a basso costo. OLED (Organic Light Emitting Diode) è la tecnologia che promette di rivoluzionare nel prossimo futuro il mercato dei sistemi di visualizzazione. Le previsioni più recenti stimano un fatturato di 6 bilioni di dollari raggiungibile entro il 2015. I display OLED consistono (vedi figura 1) di un sottile film di composto organico (tipicamente polimeri o piccole molecole, come dendrimeri coniugati o chelati organometallici) racchiuso tra due elettrodi, di cui uno trasparente. Al passaggio di corrente nel film, si inducono fenomeni di eccitazione e decadimento nelle bande molecolari non occupate, più o meno allo …

Una nuova alba in fabbrica – standard Ethernet IEEE 802.1 ora con capacità in tempo reale

I bus di campo non svaniranno completamente dall'automazione industriale nel prossimo futuro, ma lo standard Ethernet Time Sensitive Networking (TSN) in congiunzione con lo standard di interoperabilità indipendente dalla piattaforma  OPC UA (Open Platform Communications Unified Architecture) offre già nuovi modi di procedere. Nel valutare i processi produttivi per le strategie di digitalizzazione (si pensi a Industria 4.0 e Industrial Internet of Things, IIoT), è diventato evidente che l'attuale distinzione tra IT (Information Technology) e OT (Operational Technology) dovrebbe essere gradualmente smantellata per garantire prestazioni, costi e gestibilità dell'infrastruttura futura. OPC UA e TSN conquistano l'officina TSN svolge un …

Le sfide dell’automation per l’Industry 4.0 – Intervista a Norbert Hauser, Vice Presidente Marketing @Kontron

Oggi parliamo con Norbert Hauser, Vice Presidente Marketing della prestigiosa azienda Kontron, che ci illustrerà le sfide future in ambito di automazione dei processi produttivi, ponendo particolare attenzione alle soluzioni di Kontron per il potenziamento della fabbrica intelligente, in linea con i principi dell'Industry 4.0. L'automazione dei processi produttivi si basa soprattutto sulla connessione dei dispositivi IoT e sulla possibilità di poter disporre di un'infrastruttura di rete. Uno dei requisiti fondamentali dell'industria digitale è l'interconnessione delle macchine attraverso comunicazioni sicure real time. Kontron è leader globale nella tecnologia di calcolo integrato (ECT). Come parte del gruppo tecnologico S&T, Kontron …

Tecnologie contact-less per sistemi a pagamento

I sistemi di pagamento contactless sono ormai utilizzati in oltre 30 paesi in tutto il mondo: la tecnologia Rfid si sta diffondendo a livello globale come standard di riferimento per le varie tipologie di pagamento elettronico. La tecnologia contacless è nata in Europa ed ha trovato le sue prime applicazioni nell’ambito della cosiddetta “bigliettazione elettronica”; molti consumatori avranno infatti avuto modo di interagire con le carte contactless soprattutto nel settore dei trasporti pubblici urbani dove la vidimazione del biglietto è stata sostituita con un semplice accostamento della carta al lettore. Da qualche anno sono iniziate le sperimentazioni per implementare questa tecnologia Rfid anche nelle carte di pagamento. In Italia, il recepimento della normativa …

ADC Converter nel AT91M55800A

Analizziamo il microcontrollore AT91M55800A in particolare soffermandoci sul convertitore A/D. AT91M55800A è un microcontrollore appartenente alla famiglia del Atmel AT91 16/32 bit basato su un processore ARM7DMI. Le CPU con architettura ARM sono utilizzate in milioni di dispositivi embedded, come microcontrollori, router, schede wifi, telefoni cellulari, smartphones, palmari, console portatili (GameBoy Advance, Nintendo DS), lettori DVD/DivX, lettori MP3/MP4 e tanti altri... I processori ARM si differenziano dai più noti x86 (nda. i classici processori per PC) per diverse caratteristiche. Innanzitutto, la grossa distinzione è data dal tipo di architettura interna: i processori ARM sono di tipo RISC, mentre i processori x86 sono di …

L’importanza di un buon power integrity

Avere una alimentazione stabile di elevata qualità, poco rumorosa e capace di erogare picchi di corrente quando richiesto, senza uscire dai limiti di specifica non è certo una nuova esigenza. Questo è da sempre il primo requisito di ogni progetto elettronico, si tratti di un circuito integrato, una board o un sistema. Le caratteristiche dei circuiti logici apparsi negli ultimi anni rendono però qualità e performance del sistema di alimentazione particolarmente critici e bisognosi di attenta progettazione. Le tensioni di alimentazione sono andate gradualmente riducendosi per limitare la potenza dissipata e rispettare le caratteristiche elettriche di strutture integrate sempre più piccole. Siamo quindi …

MPC8569 PowerQICC III

Questo microprocessore di NXP, basato sul core e500 realizzato in tecnologia Power Architecture, si evidenzia particolarmente per impieghi nel campo delle telecomunicazioni, del networking, e dei sistemi wireless. Il processore MPC8569 (visibile in figura 1) rappresenta un eccellente esempio di come si possa integrare il supporto per diversi tipi di protocolli ed interfacce su di uno stesso componente; esso comprende infatti una CPU ad elevate prestazioni con un’ampia memoria cache di livello 2, un controllore di memoria DDR2/DDR3 a 64-bit (oppure due controllori a 32-bit), interfacce di tipo PCI Express, SGMII, USB 2.0, e serial RapidIO. Tutte queste caratteristiche permettono di sostituire la gestione separata dei …

Massimizzare le più recenti tecnologie del processore ARM in ambienti embedded IoT ed Edge

Questi sono tempi entusiasmanti e impegnativi per gli sviluppatori embedded. Dopotutto, l'Internet of Things (IoT) e la sua controparte industriale, l'IIoT, sono spesso degli spazi applicativi eccezionalmente difficili da progettare. Gli sviluppatori devono gestire le richieste dei clienti, dell'amministrazione e del mercato, non solo sul prezzo, ma anche sulle prestazioni e sulla funzionalità. Allo stesso tempo, per garantire una bassa latenza e una maggiore funzionalità per l'utente, server e dispositivi devono essere sempre più vicini alla fabbrica o sul campo piuttosto che in server farm remote. Introduzione Fortunatamente, l'emergere di nuove generazioni di processori combinati con Computer-on-Modules (COMS) standardizzati …

Una libreria per thread

Utilizzare un kernel consente di sfruttare e gestire in modo estremamente flessibile il nostro design. Ma quale kernel utilizzare? Non sempre è consigliabile acquistare un RTOS commerciale o utilizzare un kernel open source. In effetti, una scelta di questo tipo può anche non essere conveniente perché magari ci offre delle caratteristiche tecniche troppo complesse poi da gestire. L’alternativa è quella di costruircelo o utilizzarne uno già disponibile, ma anche una libreria di Thread può fare a caso nostro. Una libreria di questo tipo offre un insieme di primitive definite a peso leggero. Esistono diverse proposte in questo senso: da DosThread a RT-Thread Kernel, ognuna con differenti specifiche. DosThread è stato concepito inizialmente come un’insieme di primitive …