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.

I prossimi trend saranno Blockchain ed Intelligenza artificiale

Blockchain, insieme all'intelligenza artificiale, all'apprendimento automatico, alla robotica e alla realtà virtuale e aumentata, ha il potenziale per fornire risultati dirompenti e rimodellare il business digitale nei prossimi anni. La tendenza principale nel breve periodo è l'adozione della blockchain - la tecnologia alla base di Bitcoin - e il suo immenso potenziale per trasformare il mondo del denaro, degli affari e della società usando una varietà di applicazioni. Gli analisi di mercato e gli esperti in tecnologia puntano sulla Blockchain come la promessa per lo sviluppo dell'IoT orientando il mondo degli affari e business verso una graduale e significativa …

I segreti del Bluetooth

Bluetooth è una specifica industriale per reti senza fili (WPAN: Wireless Personal Area Network). Fornisce un metodo standard, economico e sicuro per scambiare informazioni tra dispositivi diversi attraverso una frequenza radio sicura a corto raggio. Vediamolo in dettaglio. La tecnologia Bluetooth è stata originariamente messa a punto per Ericsson nel 1994. Nel febbraio 1998 un gruppo di interesse battezzato Bluetooth Special Interest Group (Bluetooth SIG), che riuniva più di 2000 compagnie fra cui Agere, Ericsson, IBM, Intel, Microsoft, Motorola, Nokia e Toshiba, è stato formato per produrre le specifiche Bluetooth 1.0, pubblicate nel luglio del 1999. La tecnologia Bluetooth è prevista principalmente per collegare fra loro delle periferiche (stampanti, telefoni cellulari, apparecchiature domestiche, auricolari senza fili, …

Driver VHDL per memorie NAND Flash

Le memorie flash di tipo NAND occupano un segmento di mercato sempre più rilevante nel settore embedded grazie al loro costo e all’offerta in termini di capacità di memoria. Le loro prestazioni, permettono inoltre di coprire soluzioni orientate all’elettronica di consumo. Le soluzioni orientate verso il mondo embedded, almeno fino a qualche anno fa, utilizzavano proposte basate su memorie flash di tipo NOR, ma da diversi anni le richieste si sono spostate verso tecnologie di tipo NAND per sfruttare la loro alta densità, il costo abbastanza contenuto insieme alle ottime prestazioni. La figura 1 pone in evidenza le possibili applicazioni delle memorie NAND per tre differenti segmenti di mercato, quali dispositivi USB, MP3 player e …

JTAG: non solo test

Il Joint Test Action Group (JTAG) ha sviluppato un sistema di test boundaryscan standardizzato poi nelle specifiche IEEE 1149.1 nato, in prima battuta, per effettuare test esaustivi da un punto di vista elettrico, ma ora sempre più utilizzato anche per condurre vere e proprie sessioni di collaudo del software. Le attività di debug del software per sistemi embedded presentano delle difficoltà aggiuntive rispetto alle normali attività previste per sistemi desktop; inoltre, di solito, un’applicazione di tipo embedded non è generalmente verificata utilizzando la stessa macchina, ma si ha sempre più spesso l’esigenza di strumenti che garantisco il controllo hardware dell’apparecchiatura sotto esame. Esistono differenti metodi e strumenti utilizzati per condurre il collaudo del software/hardware, a questo riguardo …

UART, SPI e PWM su FPGA

Nell’evoluzione dell’attuale progettazione, l’integrazione in minimi spazi e costi contenuti è sempre un argomento di grande interesse. L’articolo vuole evidenziare la possibilità di integrare periferiche aggiuntive, per un microprocessore di scheda, su un’economica e compatta FPGA. Frequentemente, durante lo sviluppo di un progetto, vengono a mancare alcune periferiche semplici, ma importanti, poiché quelle rese disponibili dal microprocessore scelto sono già utilizzate per altre funzioni. In tale situazione, anziché ricercare subito un modello di microprocessore fornito di periferiche aggiuntive (e spesso può capitare che non lo si trovi nella famiglia attualmente in uso, costringendoci a cambi non indolori), è utile valutare l’integrazione delle periferiche mancanti su FPGA, che per il loro costo competitivo, permettono di raggiungere l’obiettivo senza penalizzare …

La scheda sensoristica per PIC16F18446

La scheda sensore per PIC16F18446 utilizza la scheda di valutazione MPLAB Xpress  per PIC16F18446. La scheda sensore può essere utilizzata per testare le capacità di interfacciamento con i sensori del microcontrollore PIC16F18446. Il microcontrollore è dotato di un ADC con Computazione (ADC2) a 12-bit che consente il filtraggio e le operazioni di media in modo completamente indipendente dalla CPU per rapidi tempi di risposta e minimi consumi di potenza. In questa recensione prima di evidenziare le caratteristiche della scheda sensoristica effettueremo una panoramica sulla scheda di valutazione MPLAB Xpress e sul microcontrollore PIC16F18446, al fine di comprendere al meglio …

Tecniche di progettazione contro le ESD

Scopo di questo articolo è quello di illustrare le principali tecniche di progettazione adottate per contrastare, o quantomeno per ridurre al minimo, i danni provocati sui circuiti elettronici dalle cariche elettrostatiche e dalle sovratensioni da esse generate. Il controllo dell’elettricità statica (ElectroStatic Discahrge, o semplicemente ESD) gioca un ruolo importantissimo nei circuiti elettronici moderni, dove occorre ridurre al minimo la possibilità di danni e guasti da essa causati. L’ESD è infatti uno dei principali nemici delle apparecchiaure elettroniche. In figura 1 è mostrato un fulmine nel momento in cui sta scaricando sulla superficie terrestre tutta la sua carica, un’immagine che ben rappresenta la pericolosità dei fenomeni ESD …

Sistemi di sviluppo per ARM

Esistono diversi ambienti di sviluppo basati sul microcontrollore ARM, ognuno con proprie caratteristiche e specifici strumenti di lavoro, ma tutti condividono, le stesse funzionalità, magari svolte in modo diverso. IAR Embedded Workbench per ARM o mVision della Keil sono degli ambienti di sviluppo di tipo IDE realizzati per permettere a un progettista software lo sviluppo e il debug di applicazioni embedded per diverse architetture hardware tra cui il  microprocessore ARM. Questi sono due esempi di proposte commerciali, ma esistono anche soluzioni basate su architetture di tipo open-source a un prezzo decisamente inferiore o anche completamente libere da costi. Tutti questi pacchetti includono un compilatore C/C++ con la possibilità, intervenendo sulle opzioni di compilazione, di generare un codice …

Generatore toni + KeyPad con IGLOO-NANO-KIT

Dopo aver presentato  la scheda di sviluppo a basso costo per FPGA della famiglia IGLOO di ACTEL/Microsemi, sperimentiamo un primo progetto dove utilizziamo un controllo di tastiera per la generazione di toni. Per incominciare a sperimentare progetti utilizzando l’AGL-NANO-KIT, completo di sorgenti in linguaggio Verilog. Gli strumenti necessari al test, insieme al KIT, sono una tastiera a matrice e un semplice buzzer. La tastiera richiesta originariamente è una matrice sei righe per tre colonne, per un totale di diciotto tasti, in grado di gestire non solo i toni, ma anche altre funzioni. Per provare la sezione toni sarà comunque sufficiente anche una semplice e più facilmente reperibile …

Comparazione tra CAE/CAD

Una rassegna tra i pacchetti CAE/CAD più diffusi nel mercato al fine di scegliere quello più adatto alle proprie esigenze. Quando i computer non erano alla portata di tutti, i progettisti avevano l’arduo compito di progettare lo schema e il PCB a mano. All’inizio c’era la tecnica dei trasferibili e della penna indelebile. Con essi venivano approntati PCB di bassa o media complessità. Naturalmente i risultati erano poco soddisfacenti. Oggi, con l’avvento dei computer e soprattutto dei software del settore, anche questa operazione può essere condotta nel migliore dei modi, raggiungendo risultati assai professionali. Cos’è il CAE/CAD Con il termine di CAE si indica quella applicazione software (programma) che …

Clock Spread Spectrum

L’elettronica attuale è caratterizzata da un aumento costante della velocità e della complessità dei prodotti. Inevitabilmente questo determina anche un incremento delle emissioni elettromagnetiche irradiate. Con il recente proliferare di dispositivi portatili e wireless la possibilità di interferenze tra sistemi diventa un problema da considerare, mai come ora problematiche di EMI sono da studiare e valutare. Durante lo sviluppo di un sistema è difficile effettuare simulazioni relative all’integrità di segnale e a problematiche di EMI (ElectroMagnetic-Interference). Questo perché richiedono tempo, sono soggette a errori dovuti alla difficile predizione dei modelli e al non facile calcolo dei parametri coinvolti. La situazione non può che peggiorare se si considera quelli che sono i trend dell’attuale elettronica, ossia il costante aumento delle velocità di …

Algoritmi FFT per il calcolo della DFT

Un’introduzione ai concetti di base dei metodi Fast Fourier Transform per il calcolo della trasformata di Fourier discreta. Uno degli strumenti più importanti per quanti si occupano di elaborazioni di segnali è certamente la trasformata di Fourier discreta (Discrete Fourier Transform) che consente l’analisi delle proprietà dei sistemi nel dominio della frequenza. La DFT equivale infatti al campionamento su N punti equamente spaziati sul cerchio unitario nel piano z della trasformata di Fourier di una sequenza finita di campioni. L’espressione esplicita per il calcolo della DFT di una sequenza x[n] di lunghezza N è: [1a] In funzione dei coefficienti trasformati, la sequenza originaria può quindi essere ricostruita …

Igloo nano Starter kit FPGA alla portata di tutti

Questo articolo presenta nel dettaglio l’IGLOO nano STARTER KIT di ACTEL/Microsemi, dal costo contenuto, per FPGA, che potrà essere usato come banco prova per molte sperimentazioni di progetti disponibili gratuitamente. Questa scheda è stata presentata molti anni fa ed è interessante notare come le tecnologie embedded si sono evolute nel corso del tempo. Descrizione generale La scheda di sviluppo (figura 1) monta direttamente saldata una FPGA della famiglia IGLOO (la versione ultra low power della famiglia Proasic3) a cento pin VQFP. Per la maggior parte di coloro che non sono interessati specificatamente alle applicazioni a basso consumo, informiamo che la struttura di base della famiglia IGLOO è identica a quella della …

EOS si espande: istituito il Comitato Scientifico per EOS-Book e Firmware

Elettronica Open Source continua ad espandersi! Abbiamo istituito un comitato scientifico come ulteriore supporto editoriale per la discussione e la valutazione di aspetti tecnici in vari campi dell'elettronica, oltre a garantire ulteriormente qualità ed integrità dei contenuti. Un organo di supervisione anche per la promozione di concorsi di progettazione. E' nato il nostro comitato scientifico composto da persone con un'alta formazione accademica e tecnica. I membri avranno l'obiettivo di sondare il mercato dell'elettronica, proponendo temi da sviluppare e garantire un livello di qualità editoriale sempre maggiore. Il comitato si compone di ingegneri e tecnici con elevata esperienza in diversi …

La progettazione ADAS è più semplice con il convertitore switching a bassa emissione EMI/EMC di Analog Devices

ADAS è l'acronimo di “Advanced Driver Assistance System” (sistema avanzato di assistenza alla guida), che si può trovare comunemente in molte automobili e autocarri di recente costruzione. La guida sicura è facilitata dall'implementazione di tale tecnologia attraverso sensori e machine vision per il controllo dinamico e statico dell'ambiente circostante il veicolo. In particolare la rilevazione degli angoli ciechi, oppure il controllo della frenata. Introduzione Il crescente interesse dei consumatori per la sicurezza, la richiesta di comfort durante la guida e il continuo aumento delle normative sulla sicurezza emanate dai governi rappresentano, nell’ultimo quinquennio, i motivi principali di crescita dei …

Tutti i segreti del Wi-Fi

Com’è stata pensata e sviluppata la tecnologia Wi-Fi? Quali sono le soluzioni tecnologiche che permettono la trasmissione a distanza di grandi flussi di dati in un etere sempre più sovraccarico di utilizzatori? Il termine Wi-Fi - l’abbreviazione di Wireless Fidelity che fa il verso all’audiofilo Hi-Fi- viene usato per riferirsi a dispositivi che possono collegarsi a reti senza fili basate sulla standardizzazione dell’IEEE conosciuta con il codice 802.11 (nella realtà, come vedremo dopo, il nome WiFi è associato formalmente alla specifica 802.11 b). La tecnologia Wi-Fi consiste di protocolli e soluzioni hardware che danno all’utente la possibilità di scambiare dati una elevata velocità, senza utilizzare alcun cavo di rete (wireless), mantenendo quindi una completa libertà di …

La tecnologia di carica wireless – Intervista a Tony Armstrong Direttore Marketing, Power Products @ Analog Devices Inc.

L'IoT e l'IIoT nascondono molte tecnologie, oltre ai sensori e microcontrollori, le tecniche di power management offrono diverse soluzioni per implementare una corretta gestione energetica. La ricarica wireless offre un modo veloce per i dispositivi portatili alimentati a batteria al fine di essere ricaricati in poco tempo. Analog Devices offre un ampio portafoglio di soluzioni IC power management per varie applicazioni nel campo IoT e IIoT. In questa intervista con Tony Armstrong Direttore Marketing, Power Products Analog Devices Inc., vogliamo analizzare in dettaglio alcuni aspetti tecnici riguardanti le possibili implementazioni per la gestione energetica, soffermandoci in particolare sulla ricarica …

L’arte di manipolare i bit

Gli operatori orientati ai bit sono sicuramente uno degli aspetti più rilevanti nei sistemi embedded; infatti, in questo modo è possibile accedere, direttamente, ai singoli bit dei dispositivi hardware. É universalmente riconosciuto, poi, che questi operatori non possono essere applicati a variabili di tipo float o double. Le informazioni, siano essi concetti astratti o meno, sono rappresentati all’interno di della macchina come una successione di bit, magari formattati secondo un preciso schema. Ad esempio, un tipo char è identificato come un insieme di otto bit, mentre gli altri tipi, ad esempio un intero, utilizzano una numero maggiore di bit. La figura 1 mostra una rappresentazione di alcuni tipi in relazione alla diversa rappresentazione numerica utilizzata, mentre la tabella 1 pone …

La gestione del Brown-out reset

Dopo aver introdotto il fenomeno del brown-out, l’articolo presenta una serie di circuiti con cui è possibile gestirlo e prevenire il malfunzionamento del sistema. Per i microcontrollori e le CPU in generale è importantissimo, per arrivare a decodificare ed eseguire correttamente le istruzioni, che la tensione di alimentazione non scenda al di sotto del minimo valore consentito in relazione anche alla frequenza operativa del processore. Nel caso questo fenomeno si verifichi gli effetti non sono facilmente prevedibili ne sui dati interni ne sulle linee di controllo che raggiungono le periferiche esterne. Le conseguenze più frequenti di tutto ciò sono la corruzione dei registi interni della CPU, delle periferiche e delle Cosa è …

High-End Timer nei micro TMS470

TMS470 è la famiglia di microcontrollori per applicazioni automotive sviluppata da Texas Instruments. Basati su processore RISC ARM7TDMI a 32 bit, disponibili nelle versioni con memoria ROM o flash, i dispositivi integrano una serie di periferiche intelligenti che includono un coprocessore timer, convertitori analogico/digitali a 10-bit, interfacce di comunicazione seriali, watchdog. La serie TMS470M, orientata ad applicazioni costsensitive, ad esempio, nel settore della sicurezza - come per la realizzazione  di ABS e air-bag - si basa su CPU Cortex M3 ed utilizza un insieme di istruzioni Thumb2 che permette di avere la stessa densità di codice di un sistema a 16-bit con le prestazioni …

Corso C avanzato su Raspberry PI: Funzioni matematiche

Il linguaggio C conosce poche operazioni aritmetiche. Per estendere la sua potenza, nel campo matematico, è necessario utilizzare le funzioni esterne. Grazie ad esse il programmatore può disporre di tante possibilità per arrivare a svolgere complessi calcoli in maniera molto semplice. Vediamo le più importanti e scopriamo come crearne da noi. Il linguaggio C base non conosce molto la matematica La modularità del linguaggio C lo rende estremamente potente, specialmente quando si deve creare dal nulla qualcosa che non c'è. Il C base mette a disposizione del programmatore pochissimi operatori aritmetici. A meno che il programma non abbia grosse …

Note applicative sulla progettazione di alimentatori switching

Gli alimentatori switching sono una classe particolare dei dispositivi chiamati DC-DC converter, che costituiscono la quasi totalità dei mezzi di alimentazione dei circuiti elettronici. Vediamo il loro funzionamento e alcune note pratiche di progettazione. In molti sistemi analogici e digitali è richiesto l’utilizzo di alimentatori stabilizzati in continua. Le caratteristiche tipicamente richieste sono: » Uscita controllata: la tensione di uscita deve mantenersi costante rispetto ad una variazione della tensione di ingresso e del carico di uscita. » Isolamento » Uscite multiple Gli alimentatori lineari, a differenza di quelli switching, presentano soluzioni circuitali semplici (raddrizzatore, controllo e amplificazione) e sono per lo più utilizzati per potenze nominali basse e costi molto ridotti. Inoltre, non producono interferenze …

È possibile fare mining di criptovalute con il Raspberry Pi?

Qualche lettore avrà probabilmente già storto il naso, consapevole del fatto che oggi l’attività di mining richiede molto tempo e risorse hardware di gran lunga superiori a quanto può offrire una SBC economica come il Raspberry Pi. Il titolo offre tuttavia un pretesto per cominciare a parlare di mining, staking e altri concetti applicabili al mondo delle criptovalute, mostrando come il Raspberry Pi, nel suo piccolo, possa comunque dire la sua. Introduzione Le criptovalute attualmente disponibili sono numerose e questo numero è destinato a crescere visto il sempre più diffuso interesse mostrato da organizzazioni, startup ed enti governativi verso …

Comparazione tra RTOS Linux

Esistono diverse versioni di Linux nel panorama commerciale ed è difficile stabilire quale presenta le migliori caratteristiche tecniche. Quali sono gli indicatori che permettono di stabilire quando un sistema operativo è migliore rispetto ad un altro? In questo articolo vi presenteremo due studi condotti in ambito universitario. Esistono diversi studi che si propongono di dare delle valutazioni prestazionali di sistemi operativi più diffusi nel panorama commerciale e, per i nostri scopi, vogliamo porre in risalto solo quelli in ambito Linux, o derivati, tralasciano quelli che non sono open-source, come per esempio VxWorks (VRTXsa è stato messo a confronto da uno studio condotto dalle prestazioni. Uno studio comparativo condotto da due studenti dell’università La Sapienza di Roma ha posto in evidenza …

Ethernet controllers a confronto

Scopo di questo articolo è quello di percorrere una panoramica nel variegato e ricco mondo dei controller Ethernet. Questo tipo di interfaccia è sempre più comune in molti dispositivi elettronici, consentendo l’espletamento di importanti funzionalità quali ad esempio il controllo ed il monitoraggio  remoto. La maggior parte degli apparati elettronici, anche quelli embedded, dispone oggi di un’interfaccia Ethernet, tramite la quale è possibile configurare, controllare e monitorare il funzionamento anche da remoto. L’interfaccia Ethernet, a livello di potocollo di comunicazione, si appoggia poi spesso sul protocollo TCP/IP, il cui stack è disponibile sulla maggiorparte dei microcontrollori di fascia medio-alta. Assegnando all’interfaccia Ethernet un indirizzo IP, è possibile inserire l’apparato all’interno …

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