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.

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 …

Un convertitore USB per AVR

Tutto quello che serve per realizzare un convertitore utilizzando l’interfaccia seriale USB verso una porta parallela è un AVR e una manciata di componenti. Ciò che se ne ricava è un progetto estremamente semplice in grado di sfruttare ogni caratteristica di un processore di questo tipo. L’idea è semplice: realizzare un convertitore da un’interfaccia USB lowspeed protocol utilizzando un processore della famiglia Atmel sfruttando USBtiny, un’implementazione software in grado di rispondere a questa nostra particolare esigenza. La soluzione che ci apprestiamo a realizzare è anche in grado di lavorare con la serie ATmega sfruttando un AVR con una frequenza di lavoro di 12 MHz. La forma d’onda richiesta per un’implementazione di questo tipo è realizzata attraverso il software. Il …

Buildroot per AVR

Buildroot è un insieme di script utilizzati per costruire un root file system o un ambiente di lavoro per un determinato target e tra questi AVR non poteva certo mancare: come inserire una scheda custom in buildroot? Eccovi le risposte. Ogni sviluppatore ha la possibilità di definirsi il proprio ambiente di lavoro. Senza la possibilità di utilizzare sistemi di tipo automatico diventa estremamente difficile intervenire su ogni fase impostando in modo appropriato ogni opzione per ciascun tool di sviluppo. Buildroot è un ottimo strumento di lavoro che permette di definire la nostra applicazione in modo estremamente semplice e diretto senza per questo conoscere ogni dettaglio di ciascuna fase. Esiste anche da …

Introduzione allo standard DO-254

Nei sistemi safety critical, in particolare in ambito avionico, tutte le fasi di pianificazione, definizione e progettazione di un sistema embedded sono delineate e condotte al fine di ottenere la certificazione del prodotto secondo determinati standard. Quando si parla di applicazioni o sistemi safety-critical ci si riferisce a sistemi embedded che possono causare danni o perdite di vite umane nel momento in cui in essi si verificano errori o failure. In tale categoria rientrano i sistemi embedded aerotrasportati utilizzati negli aerei militari, come il Flight Control Computer o il Mission Computer,  i  quali sono sviluppati seguendo precise linee guida tali per cui il progetto è …

Ascesa, declino e rinascita dei sintetizzatori analogici

Nel momento in cui si vuole cercare di definire i suoni che hanno accompagnato gli anni '70 e '80, un singolo strumento balza prepotentemente alla ribalta: il sintetizzatore analogico. Jean-Michel Jarre, Herbie Hancock, Gary Numan, Kraftwerk, Depeche Mode, Rick Wakeman e molti altri hanno composto brani che sono entrati nella storia della musica utilizzando questo tipo di strumento. Introduzione Il compianto Keith Emerson ha suonato sui palchi di tutto il mondo con il suo colossale Moog Modulator, una vera e propria icona nel panorama della musica elettronica. Tutti coloro che sono cresciuti in quegli anni molto probabilmente ricordano i …

Sperimentiamo con i servizi IFTTT e la Lampadina WiFi

Continuiamo ad approfondire le conoscenze sulla lampada Wifi. In questo articolo allargheremo le possibilità di utilizzo della lampadina, connettendola ai servizi offerti da IFTTT. Con essi, elimineremo i limiti imposti dal normale utilizzo del dispositivo, permettendo l'attivazione della lampada con qualsiasi tipo di evento proveniente dalla Rete e non. La lampadina può essere acquistata su Amazon. Introduzione In uno dei nostri precedenti articoli abbiamo introdotto e portato a conoscenza la lampadina WiFi Smart della EMC. Con essa è possibile risolvere qualsiasi tipo di problematica legata all'illuminazione domestica e non. Con l'ausilio dell'applicazione "Smart Life" è possibile ottenere tantissime funzionalità …

Soluzioni per applicazioni video

Soluzioni integrate per la trasmissione di immagini ad alta velocità su link seriali. La continua diffusione di applicazioni multimediali in molti ambiti di attività richiede la trasmissione di segnali video ad alta velocità da controller grafici a display LCD su distanze anche fino a 10 metri. In tali applicazioni gli aspetti più critici riguardano la massima capacità di trasmissione dati del link, la dissipazione di potenza del sistema e la compatibilità alle normative di interferenza ed immunità elettromagnetica. FPD-Link (Flat Panel Display - Link) è la serie di soluzioni proposte tempo fa nel settore. TECNOLOGIA FDP-LINK II Un sistema FPD-Link II (vedi figura …

Debouncing

La corretta acquisizione dello stato di un ingresso digitale pilotato da un contatto meccanico, può rivelarsi assai meno semplice di quanto si possa immaginare. Questa situazione è comune a pulsanti, interruttori, tastiere, contatti di relé. La chiusura o apertura di un contatto meccanico non è mai istantanea e decisa. Per quanto possa essere veloce, è sempre accompagnata da fenomeni di rimbalzo, brevi istanti in cui lo stato del contatto oscilla tra aperto e chiuso. La figura 1 di entrambe le Application Notes rif. 1 e 2, presenta oscillogrammi relativi alla manovra di contatti che rendono conto del loro comportamento meglio di molte …

CAN Primer: creare la propria Rete CAN

CAN è largamente usata per automobili e camion ma ha trovato applicazione dappertutto. Ci sono molti livelli di “applicazione” disponibili per CAN come ISO 15765 (automobili), J1939 (camion) e CANopen (automazione in fabbrica) ma è molto semplice sviluppare i propri protocolli che si adattino e semplifichino le vostre necessità. I moderni transceivers CAN forniscono un ambiente fisico CAN stabile ed affidabile senza la necessità di costosi cavi coassiali. La gran parte del mistero su CAN è stata dissipato con lo scorrere degli anni. Un controller CAN è una apparecchiatura sofisticata. Quasi tutte le ha caratteristiche del protocollo CAN descritte qui sotto vengono automaticamente attuate …

I sensori a ultrasuoni

Potremmo dire, senza nemmeno esagerare più di tanto, che la tecnologia a ultrasuoni è vecchia come il mondo. Delfini e pipistrelli la utilizzano da milioni di anni senza nemmeno sapere che cosa sia un’onda. Madre Natura, si sa, quando trova una soluzione che funziona, la usa quanto più spesso le riesce. E l’uomo, si sa anche questo, tutte le volte che può cerca di replicare ciò che vede attorno a sé. Unite insieme queste due cose, aggiungete un pizzico di elettronica, mescolate per bene e otterrete l’articolo di oggi: come realizzare un semplice sistema di eco-localizzazione basato sugli ultrasuoni. …

Reti CAN: strumenti di progettazione e diagnosi

Per far esperimenti con la rete CAN è utile provare un simulatore prima del vero hardware. Questo documento mostra come usare l’apparecchiatura di simulazione inclusa nel Microcontroller Development Kit (MDK-ARM) di Keil® per il microcontroller STM32 ARM® Cortex™ M3. CONTROLLER CAN STMICROELECTRONICS PER PROCESSORI CORTEX-M3. In figura 1 è mostrato un diagramma a blocchi del controller CAN. I punti più importanti di tutti controller CAN sono: Piedini di I/O: si connettono ai piedini R e D del chip transceiver CAN come già descritto. Convertitori Seriale-Parallelo: CAN è un bus seriale mentre il processore è parallelo. La conversione avviene qui. Mailbox Tx: i messaggi da trasmettere …

FPGA Stratix V di Altera: prestazioni high-end

I dispositivi logici programmabili FPGA, per le loro stesse caratteristiche, hanno da sempre rappresentato un interessante compromesso nel pieno soddisfacimento di questi requisiti. Tuttavia, per stare al passo con il mercato in continua evoluzione e mantenere così una posizione dominante rispetto ad altre tecnologie conquistata ormai in molti ambiti applicativi, le FPGA devono continuamente proporre nuove soluzioni ed innovazioni. Stratix V, in particolare, è una serie di dispositivi FPGA della famiglia Stratix sviluppati da Altera/Intel per applicazioni high-end. Realizzati nella tecnologia HKMG (High-K Metal Gate) a 28 nm di TMC (che unitamente all’adozione di nuove architetture per le celle …

Le nuove soluzioni high-speed per la gestione dati nelle applicazioni aerospaziali

Le applicazioni satellitari richiedono sempre più flessibilità in termini di capacità e prestazioni. Allo stesso tempo, le costellazioni satellitari diventano sempre più complesse per soddisfare le esigenze di flessibilità e accuratezza dati. I sistemi satellitari dovrebbero essere in grado di interfacciarsi efficacemente e velocemente con array di antenne.  È quindi essenziale considerare diverse tecniche di ottimizzazione del circuito per garantire prestazioni elevate. Introduzione Il mercato dei semiconduttori è in forte crescita soprattutto quello del settore aerospace. Le risorse per le missioni spaziali necessitano di una forte gestione dati con elevata accuratezza. Nella sede di Teledyne E2V sono state presentate …

Corso C avanzato su Raspberry PI: Ordinamenti

In questa puntata del corso esaminiamo le tecniche per ordinare, numericamente o alfabeticamente, le informazioni. Esistono tanti metodi per raggiungere lo scopo ma in linea generale non esiste la migliore tecnica in assoluto ma il risultato dipende, in buona parte, da come sono presentate le informazioni all'inizio della procedura. Introduzione Ci sembra un'operazione scontata, quella di trovare già alfabeticamente ordinata una lista di amici (vedi la rubrica del telefono cellulare) o, numericamente, la classifica del campionato. Su un foglio elettronico è sufficiente selezionare le righe da ordinare e scegliere l'opportuna operazione di sorting, per vedere ordinati, in pochi istanti, …

Microchip nanoWatt XLP – applicazioni a basso consumo

Il continuo aumento dei sistemi portatili a batteria, impone ai progettisti una costante ricerca di componentistica con un architettura più sostenibile. Molti prodotti richiedono alta autonomia, ma poche aziende dispongono nei loro cataloghi di microprocessori o microcontrollori a bassissimo consumo. Microchip nanoWatt XLP™ si propone come una tecnologia pronta, e facile da usare, impiegata in alcune famiglie di PIC, in grado di soddisfare le sempre più insistenti richieste di portabilità del mercato embadded. Microchip Technology Inc., investe ingenti risorse per riuscire a mantenere uno dei primi posti della classifica dei produttori di microcontrollori, ma alte prestazioni non significano sicuramente “contenuto assorbimento energetico”. La maggior parte dei lettori …

Un Wireless Voice Transceiver Digitale

La particolarità principale di questo transceiver vocale consiste nel fatto che grazie all’uso di un transceiver RF digitale permette di realizzare un canale audio full-duplex tramite un canale radio half-duplex. Il transceiver può funzionare infatti alternativamente come ricevitore o come trasmettitore, generalmente su frequenze diverse. Inoltre, dato che il bit rate massimo supportato dal transceiver è inferiore a quello necessario per un canale voce full-duplex, sviene utilizzata una compressione software dell’audio tramite un algoritmo DPCM implementato dal microcontrollore. I COMPONENTI PRINCIPALI DEL TRANSCEIVER I componenti principali dell’apparato sono il microcontrollore C8051F330 prodotto da Silicon Laboratories e Il transceiver digitale CC1020 di Texas Instruments. …

Il controllo dei sistemi Real-Time

Un sistema embedded di tipo real-time deve essere progettato utilizzando un linguaggio che deve descrivere il flusso comportamentale del proprio ambiente, ma anche ricorrendo a tecnologie software che siano in grado di tracciare un suo modello descrittivo: l’uno non sostituisce l’altro. I sistemi embedded sono sempre più presenti nella vita di tutti i giorni tanto da stimolare studi e ricerche al fine di ottenere la migliore soluzione possibile. Un sistema embedded è stato dagli albori dell’era informatica realizzato utilizzando il linguaggio principe dei processori, in altre parole l’Assembly. Solo successivamente, per via dell’aumento della complessità, è stato preferito un linguaggio strutturato ad alto livello come il C. Da alcuni anni, però, l‘interesse …

Streaming video con i.MX27

La crescente diffusione di applicazioni di gaming online e social networking nei sistemi embedded richiede la capacità di supportare streaming multimediale, in modalità live o on-demand. L’i.MX27 rappresenta una piattaforma low-power proposta tempo fa da Freescale/NXP in questo ambito. LA PIATTAFORMA I-MX27 Realizzati in tecnologia a 90 nm e basati su microprocessore ARM926EJ-S (in grado di raggiungere frequenze di clock di fino a 400 MHz), i chipset i.MX27 rappresentano una delle più interessanti soluzioni disponibili attualmente sul mercato per applicazioni multimediali. Oltre alle tipiche periferiche come controller Ethernet, SSI, SPI, I2C, UART e simili, integrano infatti un codec hardware (denominato genericamente VPU) con supporto …

L’alimentazione dei circuiti RF

Scegliere tra regolatori lineari e switching per l’alimentazione dei circuiti RF. Il progetto della sezione di alimentazione dei circuiti RF è sempre un aspetto delicato, in quanto intervengono considerazioni di diversa natura che vanno dalle dimensioni del circuito, che devono essere ridotte, agli aspetti di efficienza, soprattutto nelle applicazioni con alimentazione a batteria, fino ai problemi di compatibilità ed interferenza elettromagnetica. Di seguito sono riportate alcune considerazioni che possono aiutare a scegliere la soluzione che meglio si adatta alla particolare applicazione. REGOLATORI LINEARI: PICCOLI MA CON POCA EFFICIENZA Dal punto di vista della complessità del circuito e, quindi, del numero di componenti e dei costi …

Firewire: sicurezza e velocità

Nato per soddisfare criteri prestazionali elevati, curato nei dettagli e molto flessibile all’utilizzo, Firewire è una tecnologia di proprietà Apple datata a metà degli anni novanta. Un numero considerevole di dispositivi impiega questo standard, numerose specifiche son state rilasciate, ma la maggior parte dell’utenza ancora ignora pregi e difetti di questo sistema, ormai, largamente impiegato. Firewire, altresì noto anche come IEEE1394, è un sistema di collegamento seriale, ad alta velocità, per connessione di periferiche ad interfaccia digitale, quali: computer, telecamere, scanner, fotocamere. La peculiarità di Firewire, con velocità paragonabile e delle volte anche superiore a USB, è la possibilità di interconnessione di dispositivi senza che uno di essi venga dichiarato arbitro (Host). LA STORIA DI FIREWIRE Firewire …

Circuito di condizionamento di segnali digitali

Analizziamo in questo articolo un circuito di condizionamento per segnali digitali, usabile come stadio di ingresso per apparecchiature a microcontrollore destinate ad operare in ambienti elettricamente ostili. Il circuito, visibile in figura 1, assolve varie funzioni. Anzitutto si occupa dell’adattamento del livello di tensione in ingresso al livello richiesto dal microcontrollore. Nello schema sono indicati 5V, alimentazione ancora diffusa per molti microcontrollori. La tensione nominale di ingresso può facilmente essere adattata a tensioni continue di 12V, 24V, 48V o più, valori tipici per tensioni di alimentazione usate nel campo dell’automazione industriale e di processo. La somma dei resistori R1 ed R2 deve essere …

Il ruolo della blockchain nella trasformazione del settore automotive

In questo articolo esaminiamo come la blockchain technology può avere influenza sull'industria automotive, un ecosistema complesso formato da più parti coinvolte nelle fasi di progettazione, produzione, distribuzione, vendita e assistenza veicoli. La blockchain può essere integrata nell’industria automobilistica per creare soluzioni e applicativi innovativi e all’avanguardia. INTRODUZIONE L'industria automobilistica ha investito circa 1,7 miliardi in progetti blockchain negli ultimi tre anni. La blockchain è la tecnologia più adatta per l’innovazione del settore automotive grazie alle sue caratteristiche di immutabilità, trasparenza, alta velocità, sicurezza, archiviazione e gestione dei dati. Blockchain è una tecnologia distribuita che consente la creazione di un …