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.

Programmazione Multicore

La sempre più prepotente diffusione di sistemi multicore pone in evidenza il problema di una programmazione dedicata. La domanda è: sarà facile o difficile scrivere software per sistemi multicore? Proviamo a rispondere. Lo sviluppo crescente di piattaforme multicore rappresenta per l’industria del software un’opportunità e allo stesso tempo un problema. C’è chi ritiene che tutto il codice vada revisionato e riadattato, chi invece sostiene che il codice già scritto venga correttamente interpretato dai moderni sistemi operativi SMP (Symmetric Multi-Processing) e dalle librerie di threading. La promessa delle piattaforme multicore per i sistemi embedded è quella di portare una riduzione dei consumi di potenza; tuttavia ciò può …

Microprocessori ARM NXP

Vediamo le caratteristiche dei microprocessori ARM. In particolare ci soffermeremo su quelli della NXP Semiconductors. L'architettura ARM (precedentemente Advanced RISC Machine, prima ancora Acorn RISC Machine) indica una famiglia di microprocessori RISC a 32bit utilizzata in una moltitudine di sistemi embedded (figura 1). Grazie alle sue caratteristiche di basso consumo (rapportato alle prestazioni) l’architettura ARM domina il settore dei dispositivi mobili dove il risparmio energetico delle batterie è fondamentale. Attualmente la famiglia ARM copre il 75% del mercato mondiale dei processori a 32 bit per applicazioni embedded ed è una delle più diffuse architetture a 32 bit del mondo. I processori …

Traslatori di Livello digitali

Una rassegna d'interfacce digitali nella Babele delle tensioni di alimentazione dei moderni circuiti logici. C'erano una volta i Circuiti Logici TTL, realizzati completamente con transistor bipolari. All’epoca, parliamo degli anni ’60, dire “circuito logico” implicava avere a che fare con componenti a bassa e media integrazione, con consumi relativamente alti (visti con occhi moderni) e tensioni di alimentazioni nominali invariabilmente pari a 5.1V. Esisteva un’altra tecnologia con velocità e consumi maggiori, ancora basata su bipolari, chiamata ECL (Emitter Coupled Logic). In questo caso la tensione di alimentazione era negativa e pari a -5.2V. La ricerca di minori consumi condusse …

IAR Embedded Workbench

Embedded Workbench è l’IDE di IAR per lo sviluppo di applicazioni con microcontrollori di svariate case madri. Eccone una descrizione dettagliata con riferimento al microcontrollore Texas Instruments MSP430. IAR Embedded Workbench per ARM è un ambiente di sviluppo integrato (IDE) progettato per consentire lo sviluppo ed il debug di applicazioni embedded. Per ogni specifica famiglia di microcontrollori esiste una specifica versione del software che include generalmente un compilatore C/C++, un IDE espandibile che mette a disposizione dello sviluppatore un project manager in grado di gestire progetti gerarchici e la possibilità di integrazione con strumenti per il controllo di configurazione del codice sorgente. In questo articolo presentiamo un tutorial introduttivo sull’uso di Embedded Workbench con riferimento …

Corso C avanzato su Raspberry PI: Indentazione del codice

Quest'ultima puntata del corso avanzato sul linguaggio C su Raspberry Pi è dedicata alle tecniche per indentare un listato sorgente. Anche se, a volte, sembra un'operazione superflua, in realtà essa è una delle azioni di formattazione del codice più importanti. Grazie a essa, se eseguita correttamente, è possibile ottenere un codice altamente leggibile e ben organizzato, soprattutto se chi lo consulta sono terze persone. A cosa serve indentare il codice sorgente L'indentazione del codice non è una prerogativa solamente del linguaggio C. In pratica, i sorgenti in tutti i linguaggi di programmazione possono essere indentati. Il vecchio Cobol, ad …

LCD controllers su AT91SAM9

Una breve introduzione all’utilizzo del controller LCD a bordo dei micro AT91SAM9. I continui progressi tecnologici del settore rendono oggi possibile integrare display LCD a costi contenuti in tutte le applicazioni embedded. La maggior parte dei micro-controllori oggi disponibili integrano per questo controller dedicati. Di seguito è descritto in particolare come interfacciare un display LCD ai dispositivi della famiglia AT91SAM9 di Atmel. Tali microcontrollori si basano su processore ARM962EJ-S, in grado di garantire capacità di calcolo di oltre 300 MIPS. L’AT91SAM9M10, ad esempio, è un microcontrollore per applicazioni multimediali che integra decoder video hardware MPEG-4/H.264, acceleratore 2D, controller LCD, interfaccia per touch-screen resistivo e …

USB embedded facile

Lo sviluppo di un sistema embedded con interfaccia USB viene sensibilmente agevolato grazie alla libreria software USB per i microcontroller da 16 e 32 bit di Fujitsu Semiconductor. Il bus seriale universale (USB) diventa sempre più l’interfaccia standard per sistemi embedded di qualsiasi tipo. Oltre ad offrire la possibilità di connettere supporti di archiviazione portatili (es. chiavette USB) o dispositivi di controllo (es. mouse o tastiera), uno degli usi più frequenti è la connessione al PC che viene usata per vari scopi, ad esempio aggiornare firmware, scambiare dati di vario tipo o semplicemente impostare parametri operativi e di controllo. L’USB può essere utilizzato anche come interfaccia di diagnostica per la manutenzione, e sta sostituendo mano …

Memorie non volatili dell’azienda MICROCHIP

Il fabbisogno di memorie non volatili è in gran parte legato al continuo sviluppo dei dispositivi mobili che utilizzano memorie di sempre maggiore capacità. Si tratta principalmente di telecamere, smartphone, tablet e fotocamere. Proprio le crescenti esigenze del mercato hanno spinto ad uno sviluppo continuo delle tecnologie di produzione delle memorie non volatili. La caratteristica essenziale delle memorie non volatili è la possibilità di archiviare i dati in assenza di alimentazione. La presenza di alimentazione invece è necessaria per le operazioni di scrittura e lettura dei dati. Sia l'azienda Microchip, che l'azienda Atmel acquisita dalla prima, vantano una vasta esperienza …

Termometro senza sonda con PIC

Questo articolo mostra un metodo per utilizzare il WDT (Watch Dog Timer) interno di un microcontrollore PIC per misurare la temperatura ambiente senza utilizzare nessuna sonda esterna. Per mostrare questa particolare tecnica di misura, si farà uso del PICkit 2 di Microchip (vedi figura 1) che comprende una scheda demo con un microcontrollore a 44 pin PIC16F887, il programmatore PICkit 2 con relativo cavo USB e 2 CDROM con software e manuali vari. La temperatura misurata viene visualizzata sugli 8 LED presenti nel circuito (figura 2), basta toccare il corpo dell’integrato per vedere la barra alzarsi oppure soffiarci sopra per vederla abbassarsi, come mostrato in figura 3 e in figura …

Il Lampone sempre più potente: il nuovo Raspberry Pi 4 è già sul mercato

Il Raspberry Pi è sempre più simile a un PC vero e proprio. Un aggiornamento tecnico ricco e completo che riguarda, praticamente, tutti gli elementi del sistema embedded. Le prestazioni operative diventano sempre più elevate, anche se l'interfaccia rispetta quella classica della linea Raspberry Pi. Si tratta di un importante upgrade rispetto alle versioni precedenti. Ovviamente è assicurata una compatibilità completa con le passate edizioni del prodotto. Caratteristiche di tutto rispetto Già da pochi giorni dal lancio del nuovo embedded da parte della Raspberry Pi Foundation, la Rete contiene già milioni di notizie, informazioni, forum e richiami al nuovo …

Soluzioni SoC

Un System-on-Chip è un particolare tipo di circuito integrato che in un singolo chip ingloba un intero sistema elettronico. Ecco quali sono le soluzioni che il mercato offre ai progettisti. Negli ultimi anni i processi di integrazione dei chip elettronici (attualmente giunti a soluzioni che arrivano a 45 nm) sono diventati sempre più efficienti e raffinati, fornendo di conseguenza la possibilità, alle case produttrici, di integrare un sempre maggiore numero di blocchi e componenti all’interno di un singolo die di silicio. E’ così che si sono venuti sempre più affermando negli ultimi anni i cosiddetti System-on-a-chip, in genere conosciuti con l’abbreviazione SoC. Un SoC è un particolare tipo di circuito integrato che in un singolo chip …

Progettazione automotive

Nella realizzazione di una applicazione per il settore automotive, è necessario attenersi a molti standard di progettazione tra cui quelli definiti dall’‘Automotive Electronic Committee. Le auto moderne hanno a bordo un notevole numero di centraline elettroniche ognuna responsabile di uno specifico compito o di una parte di esso sia che riguardi la mobilità del veicolo sia la sicurezza stessa dei passeggeri. La comunicazione tra loro è garantita da varie reti gobali o locali in base al sistema o sottosistema di cui la centralina fa parte. L’interoperabilità, ovvero la capacità di più centraline di comunicare e interagire tra loro, è quindi un concetto fondamentale data anche la sempre più modulare architettura del sistema “vettura”. Tuttavia in certi casi non è …

Interfaccia 4-20 MA

L’uso della trasmissione di dati attraverso un loop di corrente 4-20 mA risale alle telescriventi dell’inizio degli anni ’60. Una corrente pari a 4 mA circolante in un circuito chiuso era associata ad un valore logico ed una corrente di 20 mA al suo complemento. Velocità fino a 19 kbaud erano assicurate su distanze di varie decine di metri.  La bassa impedenza della connessione e la conseguente elevata immunità ai disturbi elettrici, unita alla possibilità di trasportare l’alimentazione per il nodo remoto, promossero negli anni successivi una grande diffusione e popolarità dell’interfaccia 4-20 mA nella trasmissione dati tra sensori e apparecchiature di controllo nel campo dell’automazione e del controllo di processo. Alla corrente di 4 …

Misurare la temperatura con il Kinetis K53

Utilizzando il microcontrollore Kinetis K53 di NXP, un termostato, un termistore e un display LCD, è possibile predisporre un circuito in grado di eseguire misure accurate di temperatura. Scopriamo in questo articolo quali funzionalità del microcontrollore occorre abilitare e come implementare l'applicazione, sia a livello hardware che software. Introduzione Il Kinetis K53 integra diverse periferiche interessanti, tra cui amplificatori operazionali (OPAMP) e a transimpedenza (TRIAMP), un convertitore analogico-digitale (ADC) e un controller per display LCD. Utilizzando queste risorse, unitamente a una termocoppia o a un termistore, è possibile effettuare delle accurate misure di temperatura, visualizzabili su un comodo display LCD. In Figura 1 …

Personal robots e Automotive electronics

Robot in grado di operare a distanza di migliaia di chilometri, coadiuvando la mano del chirurgo, sono già una realtà. Applicazioni ancora più stupefacenti, capaci di portare possibilità diagnostiche, chirurgiche o farmaci all’interno del corpo umano, esattamente dove ce n’è bisogno, sono prossime, fondendo meccanica, scienza dei materiali, medicina, microelettronica, biologia, nanotecnologie. In questo articolo si vuole presentare qualche ragionamento circa macchine che possiamo immaginare più vicine alla nostra vita quotidiana ed il loro possibile rapporto con tecnologie esistenti. Coglieremo anche l’occasione per dare un’occhiata da vicino all’industria automotive (elettronica per auto in particolare) e familiarizzare con le sue …

Macchina a stati finiti e MSP430

Utilizzate molto spesso per la risoluzione di problematiche elettroniche complesse, le macchine a stati finiti non occupano importanti spazi nei libri di automazione. Genitrici dei moderni computer, e in grado di svolgere funzioni di qualsiasi tipo, oggi risentono dell’avvento delle moderne tecnologie. In quest’articolo apporteremo un’analisi a questo tipo di dispositivi, cercando di arrivare ad una spiegazione semplice ed esaustiva di un ambiente in evoluzione da più di sessant’anni. Molto differente da qualsiasi elaboratore, e impiegate nei settori in cui il calcolo regna sovrano, le macchine a stati finiti (MSF), o automi a stati finiti (ASF), sono sistemi sincroni in cui lo stato delle uscite sono frutto dell’interazione degli ingressi con un’opportuna funzione logica sequenziale. LA VISIONE GLOBALE Nell’introduzione si è parlato di automa a stati finiti, …

Free RTOS con PIC 32 Starter Kit

Un porting del noto sistema operativo per una particolare configurazione hardware del PIC32. Come adattarlo al PIC32 Starter Kit, la scheda di sviluppo dotata di programmatore e debugger JTAG. Nel novembre 2007 Microchip ha presentato il suo primo microcontrollore a 32 bit: il PIC32, una MCU il cui core è basato su MIPS 4K. La scelta di basare questo nuovo prodotto su un’architettura consolidata, anziché proporre una MCU con un’architettura proprietaria, dovrebbe facilitare lo sviluppo di nuove applicazioni. Con la potenza delle nuove MCU a 32 bit, si fa sempre più stringente la necessità di utilizzare un sistema operativo per utilizzare al meglio la possibilità di eseguire più task contemporaneamente in maniera …

Veicoli sempre più “intelligenti” grazie ai sensori miniaturizzati

Anche se un gran numero di dispositivi di rilevamento sono basati su silicio, vi sono alcuni compiti che possono essere eseguiti solo ricorrendo a componenti meccanici. In tempi recenti, le dimensioni di tali componenti sono andate sempre più riducendosi al fine di soddisfare le esigenze delle odierne applicazioni automotive. Introduzione Grazie all'utilizzo di tecnologie di microfabbricazione avanzate, è stato possibile aggiungere a un substrato di silicio comune una combinazione formata da componenti elettronici, dispositivi di rilevamento e dispositivi meccanici miniaturizzati. L'avvento di questi MEMS (Micro Electro-Mechanical System) ha aperto la strada a un gran numero di nuove opportunità per …

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 …