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’acronimo PCI sta per Peripheral Component Interconnect e si occupa, così come dice il suo nome, di interconnettere diverse periferiche su un unico bus garantendo l’interoperabilità delle periferiche con un alto data rate al fine di rispondere ai moderni controllori grafici, dispositivi di massa o interfacce di rete. Il PCI è stato realizzato allo scopo di ottenere un alto data rate nei trasferimenti di I/O con la particolare attenzione di non legarsi alle caratteristiche del processore utilizzato, nel senso che il bus PCI ha un protocollo che risulta indipendente dal processore. Da un punto di vista implementativo questa particolarità è stata …
Il white paper di Bitcoin è stato l'innesco della tecnologia blockchain che ad oggi rappresenta uno degli sviluppi più interessanti a livello informatico. Le sue applicazioni sono innumerevoli e mentre nascono nuove blockchain e nuovi progetti è importante capire da dove tutto questo è partito e cosa si trova alla base. Il modo migliore per farlo è esplorare il white paper di Bitcoin, sviscerando tutti i passaggi che avvengono sulla rete (globale e decentralizzata), da un punto di vista algoritmico estremamente preciso che conta sulle tempistiche e sulla formazione dei blocchi per mantenere un altissimo livello di sicurezza e …
L'industria aerospaziale si sta avviando verso una completa adozione della produzione intelligente, se pur con le sue sfide e difficoltà, seguendo quindi la transizione verso quello che è diventato noto come Industria 4.0. Negli impianti di produzione di componenti, l'implementazione di Industry 4.0 offre un notevole potenziale, specialmente nella manutenzione predittiva. La digitalizzazione sta diventando più comune in quanto i produttori di componenti e sistemi sviluppano dei modi per rendere i loro prodotti più intelligenti. I potenziali benefici - maggiore efficienza e reattività in un ambiente di produzione - sono chiari, ma c'è ancora incertezza su come e quando …
Anche i circuiti integrati ed i microcontrollori sono fonte di disturbo elettromagnetico, per questo valgono le regole di compatibilità elettromagnetica anche se su scala ridotta. Ricordiamo brevemente che con ‘Compatibilità Elettromagnetica’ (EMC) intendiamo la capacità per un apparato di funzionare correttamente in presenza di interferenze elettromagnetiche senza subire malfunzionamenti o danni ed, a sua volta, non perturbare l’ambiente influenzando il normale svolgimento delle operazioni di altre apparecchiature. Un insieme di normative nazionali ed internazionali si preoccupa di quantificare i livelli massimi di emissione tollerati ed i livelli di suscettibilità per ogni campo applicativo, descrivendo in dettaglio anche le procedure di misura da impiegare. Superando i …
Con EVE è possibile descrivere un sistema e generare automaticamente il codice sorgente relativo all’applicazione. Ecco come usare questo utilissimo strumento. Un C.A.S.E. (Computer-Aided Software Engineering, ossia sviluppo del software assistito dal computer) è senza dubbio un mezzo importante per dominare i problemi più o meno complessi nel progetto di un sistema embedded. È attraverso uno strumento di questo tipo che diventa possibile la definizione e lo sviluppo di un modulo software, utilizzando le interfacce grafiche e le librerie di funzionalità messe a disposizione. Questi sistemi semplificano notevolmente la scrittura di linee di codice con relativi benefici anche alla conformità agli standard del software stesso. Esistono differenti C.A.S.E. in commercio che permettono …
Le piattaforme su moduli estende il concetto convenzionale di System On Module (SOM) focalizzando le caratteristiche sulle esigenze di specifici settori di mercato, riducendo in genere il time-to-market di almeno 12 mesi. Le piattaforme basate su processori ARM Cortex-A e Cortex-M vengono strategicamente progettate per il controllo industriale, networking e opportunità di gateway IoT. Introduzione Al giorno d’oggi vi è un aumento del numero di piattaforme hardware disponibili in commercio offerte ai progettisti embedded per lo sviluppo di dispositivi IoT più efficienti. Con i progressi nella progettazione dei chip, la disponibilità di processori avanzati ad alta efficienza non rappresenta …
I vascelli a guida autonoma sono in arrivo e si diffonderanno prima dei veicoli autonomi su strada. L'era dell'intelligenza artificiale, quindi, è arrivata anche nel settore navale. Come già in altri settori, anche queste flotte vengono gestite in maniera sempre più integrata e ad elevati livelli di automazione. L'hardware impiegato è standard, con sensori hi-res compreso il lidar, piccoli data center e anche FPGA. La digitalizzazione è destinata a rivoluzionare l'industria marittima a partire dalla progettazione per poi passare alle operazioni, alla gestione e agli stessi modelli aziendali della nave. Introduzione Immagina un futuro con navi che si spostano da …
In questo articolo ci concentreremo sul Serial Wire Viewer uno strumento di tracing real-time proposto tempo fa da ARM per facilitare il debug di applicazioni sui microprocessori Cortex-M3. Come ormai succede da molti anni l’obiettivo di ARM è di fornire a progettisti e sviluppatori dei microcontrollori sempre più potenti con funzionalità avanzate, ma che a corredo abbiano anche degli strumenti di debug efficienti e adeguati. ARM ha esteso il modulo EmbeddedICE di debug presente nei core ARM7, ARM9 e ARM11 con la nuova tecnologia di debug e trace on-chip chiamata CoreSight. CoreSight è utilizzata principalmente nei processori Cortex ed in particolare nel Cortex-M3. Nel …
Da un centinaio d’anni a questa parte, sembra quasi che ci sia una rivoluzione scientifica al giorno. Un po’ per le scoperte in fisica, un po’ per le innovazioni tecnologiche, sembra letteralmente che si siano aperte le porte del Paese dei Balocchi della scienza. C’è però una differenza sostanziale tra i progressi di oggi e quelli, diciamo, di una cinquantina d’anni fa: oggi, i progetti più importanti, di ricerca o di sviluppo che siano, li portano avanti gruppi di persone, non più singoli. Il motivo è sicuramente che fisica e ingegneria sono molto più complicate di cinquant’anni fa, e …
L'esigenza di generare numeri casuali con un sistema embedded è spesso sentita dagli sviluppatori. Sebbene sembri che lo scopo principale di tale possibilità sia quello ludico e del gioco, la finalità va oltre tutte le immaginazioni. Gestire degli eventi random può trovare, infatti, la propria utilità in molte occasioni legate alla robotica, alla domotica e altre mille tipologie di applicazioni. Vediamo, in questa ottava puntata del corso, come generare facilmente i numeri aleatori col nostro amato Raspberry Pi. Introduzione Lo scopo della generazione di numeri casuali o di eventi casuali è sempre il medesimo: quello di simulare comportamenti imprevedibili …
Una rete neurale è un modello computazionale utilizzato per risolvere problemi ingegneristici di intelligenza artificiale; essenzialmente è una combinazione di software e hardware dedicato (DSP, Digital Signal Processing). A livello tecnico, una delle sfide più grandi è la quantità di tempo necessario per addestrare le reti, che può richiedere una notevole quantità di potenza di elaborazione per attività più complesse. La previsione accurata dei valori futuri dei dati è cruciale per le decisioni strategiche come la pianificazione del budget e l'allocazione efficiente delle risorse. Tuttavia, la previsione può essere molto impegnativa, specialmente quando vi sono elementi di incertezza, tra …
Una panoramica delle soluzioni di conversione A/D offerte da Analog Devices per la gestione di touch screen resistivi. Negli ultimi anni, la grande diffusione di smart phones e console di gioco portatili ha determinato una crescita esponenziale del mercato dei touch screen. In grado di operare in un più ampio intervallo di temperatura (da -15°C a +55°C) rispetto alle soluzioni capacitive ed in qualsiasi condizione di umidità, resistenti ad urti e elementi corrosivi come acqua e polveri ma non ad oggetti appuntiti, i touch screen resistivi assicurano ottima visibilità in ambienti chiusi, elevata sensibilità e precisione, costi ridotti; soffrono tuttavia di …
Negli ultimi anni i regolatori a basso drop-out sono stati usati per alimentare gli FPGA che richiedono basse tensioni ed alte correnti, con problemi di interferenze e limitazioni nella risposta ai transienti. Grazie alle recenti innovazioni del settore, i nuovi LDO non presentano più problemi di prestazioni. I circuiti integrati a corrente elevata e bassa tensione come i dispositivi a logica programmabile (PLD), tra cui FPGA, DSP, µP e ASIC, sono diffusi in quasi tutti i sistemi embedded destinati a vari settori, ad esempio industriale, comunicazione, telecomunicazioni, server, videogiochi, apparecchiature medicali, beni di consumo audio/video e automotive. Gli FPGA consentono di realizzare applicazioni molto innovative in questi segmenti di mercato. Gli istituti di …
I nuovi requisiti relativamente alle specifiche Military Standard numero 32139, delineano un nuovo mercato per i connettori Metal Nano-D. Le specifiche definiscono le caratteristiche delle interconnessioni ad alta densità di piccole dimensioni e molto robuste. Introduzione Il trend dei connettori è caratterizzato da sei diversi fattori di crescita, corrispondenti ai requisiti spesso identificati con l'acronimo 'FESTER' (Faster, EMI-shielded, Smaller, Tough, Tough, Easy to lock, e Rapid design and delivery). Attualmente, il design elettronico richiede soluzioni di connettività più veloce, robuste ma soprattutto opportunamente schermate dalle interferenze elettromagnetiche. Il connettore Nano-D risponde a molti requisiti relativamente a queste sfide progettuali, …
La virtualizzazione di più sistemi operativi su una singola macchina è sicuramente uno degli argomenti piu ‘hot’ nel campo delle applicazioni per PC, ma è ancora fonte di discussione nel settore dei sistemi embedded. Le particolari esigenze in termini di determinismo e di bassa latenza nella risposta del sistema, rendono necessario adottare dei software studiati appositamente, e richiedono anche un’attenzione particolare nella configurazione dell’hardware della macchina. Nell’articolo saranno esposti i principi di funzionamento dei software per la virtualizzazione per sistemi embedded ed alcuni software commerciali che rispondono a queste esigenze. GLI OBIETTIVI DELLA VIRTUALIZZAZIONE Lo scopo della virtualizzazione, in generale, è quello …
Nonostante l’introduzione della nuova tecnologia DDR4, le memorie DDR3 rappresentano oggi un buon compromesso tra velocità, efficienza e costo, fattori che ne determinano il largo impiego soprattutto nei sistemi embedded di fascia alta. Introduzione Le memorie SDRAM (Synchronous Dynamic Random Access Memory) hanno subito una continua evoluzione nel corso degli anni, una necessità per rimanere al passo con le sempre crescenti esigenze dei computer e dei sistemi embedded. DDR3 SDRAM rappresenta la terza generazione della famiglia di memorie DDR SDRAM e offre miglioramenti in termini di maggiore frequenza, maggiore capacità e migliore qualità del segnale grazie all’adozione della tecnologia …
Il circuito integrato di gestione della potenza (PMIC) è un dispositivo che aiuta a gestire i requisiti di alimentazione del sistema host. Questo tipo di IC gestisce il flusso di alimentazione da varie fonti. Stanno diventando sempre meno costosi e più piccoli a causa dei progressi tecnologici. Le unità di controllo motore trovano impiego, invece, in molti campi industriali, quali quello automotive, e la sua efficienza di gestione è strettamente legata alla sua struttura. Introduzione I dispositivi dotati di circuiti integrati di gestione dell'alimentazione tendono ad essere più intelligenti e più efficienti, in quanto regolano il flusso di energia …
ArmExe è un RTOS estremamente ridotto, occupa, infatti, non più di 1.5 Kb di memoria flash, ed è pensato e realizzato esclusivamente per ARM Cortex-M3. Senza dubbio ArmExe è un kernel compatto dotato di caratteristiche di real-time in grado di sfruttare le diverse prerogative che offre la versione Cortex-M3 di ARM. ArmExe è stato realizzato specificatamente per Luminary Micro Stellaris ARM Cortex-M3. A questo riguardo, il kernel sfrutta diversi vantaggi architetturali del Cortex-M3, tra cui le nuove potenzialità del set di istruzioni di Thumb-2. ArmExe utilizza diversi accorgimenti per massimizzare l’efficienza di un sistema di questo tipo. Così, il kernel utilizza …
L’evoluzione delle applicazioni embedded in campo industriale spinge sempre di più gli sviluppatori verso l’impiego di piattaforme dotate di connettività ethernet. MCF51CN è una famiglia di controllori entry-level a 32-bit ColdFire di Freescale, con interfaccia ethernet 10/100, a basso costo, basso assorbimento ed alte prestazioni, supportata da kit di sviluppo e risorse software che consentono di realizzare, in tempi brevi, prototipazioni ed applicazioni efficienti ed affidabili. L'evoluzione delle applicazioni embedded in campo industriale e la loro complessità spinge sempre di più gli sviluppatori verso l’impiego di piattaforme hardware e software che consentono, in tempi rapidi, la realizzazione e la messa a punto di applicazioni ethernet. Molte MCU NXP/Freescale basate su core ColdFire integrano un FEC 10/100Mbps (Fast Ethernet Controller) …
In questo articolo verrà descritto il modulo per la gestione del clock presente nella famiglia di microcontrollori AVR XMEGA di Microchip/Atmel, contraddistinti da un ottimo compromesso tra prestazioni e potenza assorbita. XMEGA occupa un ruolo di primaria importanza all’interno della nota famiglia di microcontrollori AVR di Atmel, essendo caratterizzata da un ottimo compromesso tra assorbimento di corrente e livello di prestazioni offerte. I microcontrollori AVR XMEGA, a 8 e 16bit, si distinguono per le seguenti caratteristiche: # tecnologia di tipo picoPower in grado di assicurare basso assorbimento di potenza; # frequenza di clock fino a 32 MHz con alimentazione a 1,6 V; # controllore DMA …
