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.
Due proposte per il settore embedded che rispecchiano due differenti soluzioni architetturali: da un lato ARM si basa su un core RISC e dall’altro, Renesas, con un core CISC. Renesas e ARM hanno un ruolo rilevante in un’infinità di applicazioni. Ad esempio, il Mindstorms NXT è composto di servomotori e sensori (di tipo luminoso, tattile, sonoro e a ultrasuoni) e da un dispositivo intelligente: un microprocessore a 32 bit di Atmel, siglato come AT91SAM7S256 (un dispositivo che appartiene alla classe ARM7) con la frequenza di funzionamento di 48 MHz e, come si rileva dalla sua sigla di identificazione, con 256k di memoria non volatile e 64k di RAM. Il core ARM, inoltre, …
In questo articolo saranno descritti in dettaglio i radiomodem ZigBee prodotti da Digi-Maxstream, moduli wireless che integrano sia le specifiche di basso livello IEEE 802.15.4, che le specifiche di alto livello proprie del protocollo ZigBee. Il protocollo ZigBee nasce ufficialmente il 14 dicembre 2004, giorno in cui la ZigBee alliance (consorzio di aziende che si occupa dello sviluppo e dell’aggiornamento dello standard e della promozione della tecnologia su di esso basata) rilascia le specifiche 1.0. Come era già avvenuto in passato per la definizione di altri standard, il lavoro relativo allo standard ZigBee è stato diviso in due tronconi. Al task group IEEE 802.15.4 (parte del work group IEEE 802.15) è stato …
Le deep neural network possono assumere diverse forme, ognuna delle quali adatta all'esecuzione di un particolare task. Nel precedente articolo, abbiamo già approfondito i concetti alla base delle Convolutional Neural Network (CNN), reti utilizzate per compiti come il riconoscimento degli oggetti o l'elaborazione del linguaggio naturale. E' però sempre utile avere un 'feedback pratico' della teoria, e toccare con mano, per quanto possibile, i risultati che è possibile ottenere sfruttando questi strumenti, magari adoperando delle librerie già pronte e (relativamente) semplici da utilizzare. In quest'ottica, in questo articolo parleremo di MatConvNet, uno strumento che si è imposto come standard de …
Ogni applicazione e ogni circuito che si va a realizzare non ha mai abbastanza segnali per poter controllare tutte le periferiche che si intende inserire. Attraverso questo articolo scopriamo come sia possibile controllare una periferica SPI attraverso il protocollo One-Wire composto da un solo segnale. Il protocollo One-Wire è stato sviluppato dalla Dallas Semiconductor diventata poi Maxim IC. Il protocollo consente la comunicazione di più dispositivi con un host utilizzando il minimo numero di segnali possibile. Il protocollo viene infatti chiamato One-Wire proprio perché utilizza un solo conduttore per il trasferimento dei dati. L’architettura One-wire utilizza delle resistenze di pull-up per mantenere la linea alla tensione …
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 …
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, …
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 …
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 …
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 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 …
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 …
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 …
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 …
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 …
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 …
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 …
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 …
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 …
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 …
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 …
