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.

Transceiver CAN

Il CAN-transceiver è un emettitore (transmitter) e un ricevitore (receiver). Esso converte i dati del CAN controller in segnali elettrici che successivamente trasmette per mezzo delle linee del bus dati. Nello stesso modo riceve i dati che converte per il CAN-controller. Il protocollo CAN-bus è spesso usato nel settore automotive, dove sono particolarmente apprezzate le sue qualità di affidabilità. Il Controller Area Network, noto anche come CAN-bus, è uno standard seriale per bus di campo (principalmente in ambiente automotive), di tipo multicast, introdotto negli anni ottanta dalla Robert Bosch GmbH, per collegare diverse unità di controllo elettronico (ECU). Il CAN è stato espressamente …

Firmware 2.0: La nuova rivista di Elettronica Open Source

Con l'inizio del 2020 e ascoltando tutti voi, Elettronica Open Source ha deciso di presentarvi la nuova rivista sul mondo dell'elettronica: Firmware 2.0! Firmware 2.0, la rivista digitale rilasciata su base mensile, si focalizza di mese in mese su un argomento differente: passando dall'industria 4.0 alle nuove piattaforme embedded, trattando l'IoT e al contempo tutto il mondo makers. Firmware 2.0, oltre a trattare un nuovo argomento ogni mese, propone la Makers Zone: una sezione della rivista legata al mondo makers dove potrai trovare progetti e guide spiegati passo-passo. Se lavori nel mondo dell'elettronica o sei un grande appassionato di …

Sistemi di sviluppo per LINUX

Questo articolo presenta una breve carrellata di sistemi di sviluppo esistenti per il sistema operativo Linux, in modo da mettere in condizione il programmatore a scegliere il prodotto più adatto alle sue esigenze. Un ambiente di sviluppo è uno strumento, oggi indispensabile, per progettare sistemi elettronici a microcontrollore. Essi, negli ultimi tempi, si sono molto evoluti, dando la possibilità di eseguire il debug e l’emulazione onchip, permettendo in tal modo una rapida produttività e una veloce prototipazione. Grandi passi sono stati fatti anche nelle dimensioni dei sistemi, tanto che oggi esistono sul mercato soluzioni che forniscono nel medesimo tempo la comodità delle ridotte dimensioni legate anche …

L’amplificatore operazionale nel design di circuiti elettronici

L’amplificatore operazionale è senza dubbio uno degli elementi chiave sia nell’elettronica analogica che digitale. È infatti in grado di realizzare il front-end analogico dedito al filtraggio dei segnali utili, avvalendosi di circuiti retroazionati, oppure possiamo utilizzarlo come semplice comparatore per ottenere un DAC. Tuttavia il suo comportamento reale si discosta da quello ideale a seconda del punto di lavoro e della tecnologia (MOS, BJT). Il comportamento varia sia in termini di larghezza di banda che di guadagno. In questo articolo illustreremo le varie non idealità che incontriamo dentro al nostro componente, cercando anche di trovare dei metodi per tenerne …

Clock Recovery

In questo articolo si proporrà una soluzione completamente digitale per estrarre il clock da un flusso di dati seriali codificati con un protocollo NRZ. Ovviamente, essendo completamente digitale potrà essere implementata agevolmente su FPGA. La maggior parte dei collegamenti seriali integrano il segnale di clock nella trasmissione dei dati. Fondamentalmente è compito del ricevitore estrarre e riprodurre il segnale di clock. Nel corso dell’articolo approfondiremo il discorso su una realizzazione digitale dell’algoritmo di recupero dei dati e del clock per un segnale NRZ ad 1.5 Mbps. Per realizzare l’estrazione del clock per la sincronizzazione del ricevitore, l’algoritmo viene implementato su FPGA, in particolare il dispositivo scelto è la Spartan XC3S200 (figura 5). La scelta del dispositivo non è stata fatta a …

I micro MAXQ di Maxim

Un’introduzione ai microcontrollori low-power con interfaccia IR di Maxim. Sempre più applicazioni, soprattutto nel settore embedded, richiedono l’adozione di microcontrollori a bassa dissipazione di potenza in grado di garantire comunque adeguata capacità di calcolo e connettività di vario tipo. MAXQ (figura 1) è la famiglia di microcontrollori proposta da Maxim per tale segmento di mercato. La CPU è di tipo RISC transport-triggered (vedi di seguito) con larghezza di parola a 16 bit e un insieme di sole 33 istruzioni, anch’esse a 16 bit (il che semplifica notevolmente la programmazione). Caratteristiche generali L’architettura (figura 2) è di tipo Harward con spazi d’indirizzamento separati per le memorie dati, programmi e …

Real PIC Simulator

Real Pic Simulator è un interessante simulatore di microcontrollori PIC di Microchip di fascia base e media prodotto da Digital Electro Soft che consente la simulazione visuale di applicazioni firmware precedentemente compilate. Il suo impiego consente, in alcuni casi, il test ed il debugging dell’applicazione praticamente a costo zero. Per questo motivo può essere, nel suo àmbito, un ottimo strumento sia di apprendimento sia di ausilio alla progettazione. In qualunque campo della progettazione elettronica, gli strumenti di simulazione contribuiscono allo sviluppo di applicazioni in maniera rapida, pratica, efficiente e flessibile. L’impiego di tali strumenti consente di evitare, almeno in una fase preliminare del …

Wake On Radio con CC430

Come realizzare un’applicazione ultra low-power con ricezione radio intermittente con il micro CC430 di Texas Instruments. CC430 è la famiglia di microcontrollori a 16-bit di Texas Instrument per il mercato delle applicazioni wireless low power in ambito, ad esempio, di sicurezza personale, building automation o metering. I dispositivi (figura 1) integrano CPU MPS430X con architettura RISC e, insieme, di istruzioni ortogonali, moltiplicatore hardware a 32-bit, controller flash/RAM, acceleratore AES, convertitore A/D SAR a 12-bit, controller LCD a 96 segmenti, porta di comunicazione compatibile con i protocolli UART/SPI/I2C e modulo radio RF1A. Di seguito è descritta, in particolare, la modalità Wake On Radio di tale periferica. Il modulo RF1A Il modulo radio RF1A è basato sul core …

Il debug di Linux con JTAG

Solo filosofia o necessità? In effetti, esistono differenti strumenti per seguire una sessione di test utilizzando l’ambiente di lavoro GNU con Linux: si parte da una banale comunicazione seriale fino ad arrivare ad una connessione di tipo JTAG e, grazie a questi accorgimenti, è pensabile condurre sessioni di debug sul kernel di Linux. Esistono, come molti sviluppatori software e hardware hanno posto in evidenza, differenti sistemi di test che rispondono a precise esigenze di tipo commerciale con prerogative legate all’aspetto tecnico. Non solo, l’offerta open source è notevolmente variegata e offre tutto il necessario per condurre un lavoro d’integrazione e di test, anche se poi le aziende, nella maggior parte dei casi, preferiscono utilizzare sistemi di tipo commerciale per via del …

Cronometro Segnatempo

L’articolo illustra la realizzazione di un cronometro, utilizzando il microcontrollore Pic. Pratica e didattica per lavorare al meglio con il compilatore mikroBASIC PRO. Quando i microcontrollori non erano così alla portata di mano, anche per via dei relativi costi elevati, la costruzione di un cronometro o di un orologio era un'impresa davvero complicata. Occorreva infatti l’adozione di contatori, clock, divisori, sommatori e altri dispositivi digitali, con cui si ottenevano prototipi molto grandi. Come se non bastasse, anche la precisione non era delle migliori, e si doveva agire su componenti discreti ed analogici per “ritoccare”. manualmente l’accuratezza delle misure. Oggi per fortuna non è così, e se da un lato ogni tanto la nostalgia delle vecchie realizzazioni si fa …

I giorni della Merla: Platinum 2.0 e Speciali EOS-Book a 29€!

Sono arrivati i giorni della Merla... il periodo più freddo dell'anno! Come è ormai tradizione noi di Elettronica Open Source siamo pronti a farti compagnia con i nostri articoli e la nostra rivista, riservandoti una promozione imperdibile sull'abbonamento Platinum 2.0. Le basse temperature di questo periodo offrono la scusa perfetta per starsene rintanati in casa a leggere e a dedicarsi ai propri hobby. C'è chi recupera letture arretrate, chi finalmente riesce a ritagliare un po' di tempo per quel progetto ancora incompleto che aspetta lì da settimane. Quale momento migliore per scegliere di abbonarsi alla rivista di elettronica numero 1 ed entrare …

Una scheda al giorno, una scheda per tutti

A partire da oggi e fino al 29 febbraio è in atto l'iniziativa "Una scheda al giorno, una scheda per tutti" con cui intendiamo premiare 38 dei nostri lettori (uno al giorno). Vuoi partecipare? Allora leggi i nostri articoli e lascia il tuo commento. Alla fine di febbraio selezioneremo i lettori che riterremo più meritevoli di aggiudicarsi gratis una scheda ESPertino. Nell'articolo troverai il regolamento del contest e tutte le informazioni necessarie per partecipare. Il Contest Ecco in arrivo un nuovo avvincente Contest per i lettori di Elettronica Open Source, che vi permetterà di ricevere un premio davvero molto interessante …

KaeilOS Linux real-time targato Italia

Italia e mondo embedded, una coniugazione che, a prima vista, può sembrare difficile ma che, poi, nella realtà rappresenta una soluzione ottima: con KaeilOS il nostro Paese può certamente offrire un ottimo esempio di ciò che può fare l’industria con l’open source. Per prima cosa occorre chiarire: KaeilOS è un marchio registrato da Koan e identifica una distribuzione Linux embedded, GPL open source e "royalty free" per applicazioni industriali pensata e realizzata da Marco Cavallini, il proprietario della società italiana. Il sistema messo a punto da Cavallini comprende strumenti di sviluppo e di test appositamente realizzati per il delicato segmento embedded e real-time, oltre alla possibilità di utilizzare …

GLI ADC SAR controllano il mondo

Gli obiettivi di progetto degli attuali sistemi di controllo industriali prevedono che gli stessi siano più veloci, più precisi e più piccoli, ma consumino meno e siano più affidabili. I progettisti di questi sistemi devono scegliere componenti che garantiscano il raggiungimento di questi obiettivi. Uno dei componenti centrali di un sistema di controllo industriale è il convertitore analogico/digitale (ADC). I progettisti di sistemi possono scegliere tra vari tipi di ADC, tra cui architetture a pipeline, delta-sigma e SAR (Successive Approximation Register). Senza entrare nei dettagli del funzionamento di un ADC, esistono diverse caratteristiche di cui tenere conto quando se ne seleziona uno. Gli ADC a pipeline offrono tempi di conversione molto rapidi, …

Microchip semplifica la sicurezza IoT hardware-based con soluzioni di pre-provisioning

Con il proliferare del numero e dei tipi di dispositivi connessi, la frammentazione del mercato e le vulnerabilità in termini di sicurezza presenti nell'Internet of Things (IoT), si sono create sfide significative per gli sviluppatori. La sicurezza hardware-based è l'unico modo per proteggere le chiavi segrete dagli attacchi fisici e dall'estrazione remota, ma per configurare e predisporre ciascun dispositivo sono necessarie vaste competenze in sicurezza, oltre a tempi rilevanti di sviluppo e costi. Per rispondere a queste esigenza del mercato, soprattutto per distribuzioni di bassi volumi, Microchip Technology Inc. ha lanciato le prime soluzioni di pre-provisioning oggi disponibili per …

Convertitore DC/DC con TPS62204

La progettazione di un convertitore DC/DC da utilizzare in un dispositivo portatile richiede uno studio molto accurato per massimizzare l’efficienza e allungare cosi la vita delle batterie. La maggior parte dei dispositivi portatili attuali si sta sempre di più miniaturizzando e complicando, per questo ci si scontra con problemi di durata delle batterie, di dimensione delle schede elettroniche e di dissipazione di potenza. La soluzione ottimale per ovviare ai problemi descritti è quella di massimizzare l’efficienza dei convertitori DC/DC utilizzati in questi prodotti. Quando si realizza un convertitore DC/DC, molto spesso l’efficienza è l’obbiettivo principale della progettazione. Tipicamente, dalla tensione di batteria si cerca di ottenere …

Linear Amplifier Design con LT1991/95/96

Gli amplificatori integrati LT1991, LT1995 ed LT1996 di Analog Devices integrano, al loro interno, una serie di resistori che consentono di configurarne la topologia (differenziale, invertente o non invertente) ed il guadagno attraverso opportune connessioni stabilite tra i pin senza l’impiego di alcun componente esterno. Il tool “The Configurator 4.21” consente di definire automaticamente la configurazione necessaria. Normalmente, quando si deve utilizzare un operazionale per realizzare una amplificatore che presenti le richieste caratteristiche di amplificazione e di relazione ingresso-uscita (invertente, non invertente o differenziale), è necessario utilizzare apposite configurazioni circuitali impieganti un certo numero di resistori esterni opportunamente interconnessi e dimensionati. Ciò comporta la necessita di prevedere, sulla board che ospiterà il circuito, un adeguato spazio per la collocazione degli stessi resistori oltre a problematiche …

Applicazioni video low power con le FPGA lgloo

Come usare le FPGA lgloo per l'acquisizione ed elaborazione di immagini e per il controllo di display LCD. I continui progressi tecnologici hanno determinato una rapida diffusione delle tecnologie video in molti àmbiti di applicazione, anche nel settore embedded. In questo caso la riduzione dei costi e della potenza dissipata sono requisiti fondamentali; da questo punto di vista le FPGA Igloo di Actel (rinominata in Microsemi SoC Products Group a seguito dell’acquisizione da parte dell’azienda californiana) rappresentano una delle soluzioni più interessanti oggi disponibili sul mercato. Di seguito sono presentate alcune interessanti applicazioni di esempio in àmbito video. I progetti …

Componenti per lo sviluppo di applicazioni USB

L’introduzione dell’interfaccia USB ha mutato non poco le nostre abitudini di lavoro, migliorando da un lato la velocità di comunicazione verso il PC e dall’altro semplificando il collegamento fisico tra il computer e il dispositivo di servizio. L’avvento dell’interfaccia USB negli anni Novanta fu accettato con molte riserve dagli utilizzatori perché essa risultò subito complessa per i non esperti, e ben presto finì per tagliare fuori i cosiddetti “smanettoni” dell’informatica che fino ad allora apparivano come maghi del computer. Questo standard infatti, pur introducendo una grossa semplificazione nel modo di connettersi al PC, presuppone un’ampia conoscenza specialistica per poter realizzare anche la più semplice delle applicazioni computerizzate. Dunque se da una parte l’utenza privata viene favorita dalla semplicità di connessione …

IoT è chi IoT lo fa: dall’idea al prototipo

Progettare è un’arte ed è davvero necessario essere un po' artisti per riuscire a farlo correttamente. Quando si crea un progetto, diventa indispensabile immaginare tutto, preventivare ogni singola funzione, ogni comportamento, sia esso dell'utente o del sistema, ed è fondamentale anche specificare ogni variabile di interesse per poter avere un pieno controllo dell'intero ciclo di vita del progetto. Per raggiungere questi obiettivi bisogna comprendere completamente le richieste del cliente, pianificare le risorse necessarie, organizzare in maniera precisa e puntuale i tempi di esecuzione e verificare ogni singola fase. In questo articolo inizieremo a vedere insieme alcuni casi di progettazione …

ARM CoreSight System Trace Macrocell

ARM CoreSight è la tecnologia sviluppata da ARM per eseguire il debug ed il trace non invasivi sui sistemi di tipo SoC (System-On-Chip). Una delle funzionalità aggiunte a questa tecnologia è rappresentata dal System Trace Macrocell, che scopriremo in questo articolo. La tecnologia ARM CoreSight fornisce una soluzione completa per il debug ed il trace rivolta alle applicazioni basate sui System-On-Chip (SoC), dai più semplici di tipo single-core fino a quelli più complessi di tipo multi-core. La tecnologia CoreSight è basata su un sistema di macrocelle, modulare e flessibile, costruito attorno all’Embedded Trace Macrocell (ETM), largamente diffusa e supportata dallo strumento di sviluppo per ARM RealView. I fattori chiave Coresight I …

Shellcode con ARM

Il processore della serie ARM rappresenta una delle piattaforme maggiormente utilizzate in moltissimi ambienti di lavoro anche grazie alla possibilità di sfruttare differenti sistemi operativi, inclusa la versione Windows embedded di Microsoft. L’architettura ARM è una delle soluzioni maggiormente collaudate tanto che, nella maggior parte dei casi, rappresenta la piattaforma più utilizzata in qualsiasi applicazione di tipo mobile. Purtroppo, però, per via della sua particolare diffusione, il processore è sottoposto a diverse minacce che hanno lo scopo di minare la safety del sistema: oggi è sempre più urgente salvaguardare i nostri ambienti di lavoro da potenziali rischi e/o violazioni dei dati. La protezione dagli attacchi informatici è ottenuta agendo su più …

Crypto Ticker con ESPertino: progetto completo

Grazie alle sue funzionalità avanzate, come la connettività e il supporto per numerosi tipi di interfacce, la scheda ESPertino si presta ad essere impiegata in applicazioni non solo utili ma anche insolite e divertenti. Il progetto presentato in questo articolo ha lo scopo di presentare su un display OLED le quotazioni in tempo reale di un certo numero di criptovalute, scelte a piacimento dall'utente. Introduzione Nonostante sia un sistema embedded di dimensioni molto compatte, ESPertino si dimostra un'ottima soluzione anche per sviluppare applicazioni nel campo delle criptovalute. In un precedente articolo, abbiamo visto come l'engine crittografico integrato nel modulo …

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