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.
Il core M16C di Renesas è certamente una buona proposta per il settore embedded poiché permette di sopperire alle diverse funzioni che il progettista software e hardware richiede per le proprie necessità: una struttura versatile e soprattutto una buona gestione degli interrupt. In modo particolare approfondiremo le caratteristiche dei registri, la sua mappa di memoria, il trattamento dei dati e la gestione degli eventi asincroni. La figura 1 mostra la proposta Renesas della famiglia M16C, come vediamo offre soluzioni basate a 8 bit fino a proposte più complesse. In questo articolo analizzeremo in particolare la famiglia M16C/2x che copre le applicazioni fino a 16 bit. Il …
I progettisti di sistemi embedded oggi devono affrontare le richieste sempre più massicce di interfacciamento fra l’uomo e le macchine. Queste esigenze si riflettono nel sempre maggior impiego di sistemi quali LCD alfanumerici, custom e TFT. Ecco dunque come approcciare dal punto di vista tecnico queste tecnologie. La visualizzazione delle informazioni è praticamente una delle caratteristiche più richieste in tutti i settori delle applicazioni elettroniche, come industriale, consume9r, medicale, telecom. Molteplici sono le tipologie di interfaccia HID (Human Interface Devices) che consentono alle macchine di fornire all’esterno informazioni intellegibili dalle persone. A partire dai ben noti display a segmenti led, riportati in figura 1, attraverso i quali è possibile visualizzare le sole cifre numeriche ed eventualmente il punto per i decimali, si passa agli ormai …
In un sistema AMBA AHB-Lite il master è la periferica responsabile dell’inizio di una qualsiasi transazione, in lettura o scrittura; lo slave è invece oggetto di tale transazione. Il presente articolo descrive in dettaglio maggiore il funzionamento di queste periferiche presentandone modelli VHDL sintetizzabili in logiche programmabili. Lo standard definisce un protocollo parallelo sincrono caratterizzato da una struttura intrinsecamente pipelined; supporta trasferimenti singoli od a burst con possibilità di lock del possesso del bus. Prevede un meccanismo di hand-shake che consente l’inserzione di un numero di wait-state variabile negli accessi alle periferiche in funzione delle prestazioni di queste; definisce una semplice procedura per la segnalazione degli errori. La figura 1 evidenzia una generica periferica in …
Uclibc è una run-time library realizzata in c ed è adatta per sistemi embedded con un ridotto footprint. la libreria è liberamente utilizzabile per le nostre applicazioni commerciali. Questa libreria è un valido strumento per chi ha l’esigenza di scrivere applicazioni per soluzioni embedded, inoltre è proposta secondo la classica licenza GPL. mClibc nasce come una derivazione della più famosa gLibc per poi, nel tempo, assumere un’evoluzione diversa e diventare un’ottima scelta per il mondo embedded. Le differenze più importanti tra queste due proposte, fondamentalmente, sono da ricercarsi nei diversi segmenti di mercato cui sono rivolti: la gLibc è stata pensata per la realizzazione di desktops e …
Il bus CAMAC (Computer Automated Measurement And Control) e il bus VME (Versa Module Europe), due sistemi modulari di gestione dati utilizzati in molti laboratori di ricerca di fisica nucleare. Vediamo le loro differenze principali e come funzionano. Il bus CAMAC è uno standard internazionale definito dalla commissione ESONE (European Standard On Nuclear Electronics) del JCR, Ispra. Lo standard CAMAC IEEE comprende: ➤ 583 La base standard; ➤ 683 Block transfer specifications; ➤ 596 Paralle Branch HighWay systems; ➤ 595 Serial Highway system; ➤ 726 Real-time Basic per CAMAC; ➤ 675 Fortran subroutines. Il bus CAMAC è un tipo di standard chiamato Standard “da progetto”; ovvero sono dei bus (figura 1) tecnicamente validi che nascono …
L’articolo tratta la teoria dei sensori di immagine soffermandosi sui sensori CMOS, confrontandoli con i sensori CCD. Vengono descritti i principali parametri che determinano la scelta di un sensore per una determinata applicazione aiutando l’utilizzatore ad effettuare la scelta più indicata. Al giorno d’oggi applicazioni come la fotografia o il video digitale, la video sorveglianza, l’ispezione ottica del processo produttivo e svariate applicazioni nel settore automotive dedicate alla sicurezza e all’assistenza alla guida si stanno sempre più diffondendo. Il cuore di tutte queste applicazioni è il sensore d’immagine, che rappresenta il punto focale intorno al quale costruire il progetto. Il sensore d’immagine Per sensore d’immagine si intende il trasduttore che converte l’immagine ottica in una sua rappresentazione o codifica elettrica, …
Uno dei concetti più misteriosi e intriganti per la giovane matricola di ingegneria è quello di ALU. Sai che è qualcosa che sta dentro la CPU, non sai bene che cos’è né che cosa faccia, ma già perché sta dentro la CPU deve essere qualcosa di incredibile. Hai saputo? Quello si è progettato una ALU! Caspita! Ma in realtà una ALU non è niente di fantascientifico. La ALU è la manodopera della CPU, è il blocco di circuiti che fa tutto il lavoro, ma niente di più. Progettare una ALU significa mettere insieme un po’ di circuiteria in grado …
La progettazione di filtri digitali offre numerosi vantaggi rispetto agli equivalenti analogici. In particolare, possono essere implementati tramite microcontrollori o meglio DSP. In questo articolo sarà presentato lo strumento offerto da National Instruments, Digital Filter Design per la progettazione e simulazione dei filtri. L’ambiente di sviluppo grafico LabVIEW è dotato di una comoda utility per la progettazione di filtri digitali: Digital Filter Design. Nell’articolo si descriverà come progettare, analizzare e implementare tali applicazioni. Questo strumento è indirizzato non solo a chi si avvicina per la prima volta alla progettazione di filtri digitali, ma anche ai dei professionisti che con essi ci lavorano. Tra le caratteristiche principali offerte da questo strumento si ricordano: ■ 1-Strumenti interattivi che consento all’utente di …
Un insieme completo di messaggi e servizi per applicazioni industriali, una piattaforma unica per la connessione di diverse tecnologie, supporto da centinaia di produttori in tutto il mondo, riduzione dei costi di gestione: questo e molto altro promette lo standard CIP (Common Industrial Protocol) per la realizzazione di reti di connessioni in ambito industriale. Di seguito una breve descrizione delle caratteristiche principali e delle più diffuse implementazioni. L’elevata complessità ed il crescente livello di automazione dei sistemi industriali e di controllo di processo richiedono oggi l’utilizzo di protocolli di comunicazione specifici in grado di assicurare affidabilità e prestazioni anche in applicazioni critiche. Il settore dei bus per applicazioni industriali è per questo in continua evoluzione con nuove proposte presentate all'attenzione degli utilizzatori; di seguito, in particolare, sono elencate …
Scegliere un convertitore A/D non sempre è affare di poco conto. Una scelta errata in fase di progettazione potrebbe costare tempo e soldi prima che si sia in grado di soddisfare le specifiche dell’applicazione. Ecco una breve descrizione dei parametri che specificano le caratteristiche dinamiche di un convertitore A/D e la descrizione di un tool che aiuta nella valutazione di questi per la corretta selezione del componente. Dagli anni ’70 ad oggi sono stati compiuti notevoli sforzi per cercare di definire parametri univoci in base ai quali confrontare le prestazioni in regime AC di un convertitore analogico-digitale. La maggior parte dei produttori è oggi d’accordo nello specificare i propri dispositivi in base ai parametri di SINAD, SNR, ENOB, THD ed SFDR. Tali parametri caratterizzano quasi completamente la …
Ha alle spalle anni di esperienza nel mondo dell'elettronica e una grande passione per i sistemi embedded e la divulgazione tecnico-scientifica. E' Technical Writer per EOS-Book e Firmware Magazine e anche docente per il corso Embedded Firmware Design. Oggi vi parliamo di Stefano Lovati. Stefano Lovati ha conseguito la laurea in Ingegneria Elettronica presso il Politecnico di Milano, e poco dopo ha iniziato la sua carriera come sviluppatore firmware e software. Ha lavorato presso importanti contesti nazionali nel settore aerospaziale, telecomunicazioni e industriale. Ha sempre avuto passione per i sistemi embedded, lavorando molto sull'efficienza, le risorse e l'ottimizzazione del codice, al fine di soddisfare alti requisiti. Il …
Negli ultimi anni le agenzie delle forze armate, dell'intelligence e governative sono diventate consapevoli di una nuova minaccia in rapida evoluzione, guidata dai cambiamenti tecnologici, e che assume forme tali da risultare difficile da identificare e contrastare. Queste nuove tecnologie sono destinate a cambiare il volto della guerra moderna. Introduzione Forse la cosa più inquietante per i convenzionali strateghi militari è stata l'emergere di attacchi coordinati come mai era avvenuto in precedenza. Ad esempio, all'inizio di gennaio 2018, uno sciame di droni senza pilota ha lanciato un assalto contro una base militare russa in Siria. Le autorità russe hanno …
EOS-Academy nasce da un'idea, diventata realtà grazie alla collaborazione di professionisti del campo dell'elettronica che hanno scelto di condividere le loro competenze. Uno di questi è Giovanni Di Maria, di cui vi parleremo oggi. Giovanni Di Maria, già autore di molte pubblicazioni su EOS-Book e Firmware Magazine, redige articoli tecnici sull'elettronica, l'informatica, la programmazione e la matematica, ed è molto attivo nel campo della divulgazione, specialmente per i più piccoli. Ha scritto il libro Programmazione Basic per PIC. Guida alla programmazione embedded utilizzando Mikrobasic edito da Inware, ed ha fondato l'11/11/11 l'azienda ElektroSoft, specializzata nella produzione di software sia per PC che per microcontrollori. Oltre …
L'obiettivo di IIoT (Industrial Internet of Things) è promuovere l'inizio di una nuova era per l'industria "intelligente". Basato sui concetti di apertura e interoperabilità, facile scalabilità e "Big Data", esso può aiutare le imprese a ottenere significativi miglioramenti operativi nei vari processi produttivi e aziendali. Introduzione Le tecnologie IIoT si rivolgono ad ambiti applicativi che già sfruttano i vantaggi della comunicazione M2M (Machine-to-Machine), dell'accesso remoto e dell'acquisizione e la raccolta di dati per supportare il controllo statistico di processo, la gestione della produzione e numerose altre iniziative finalizzate all'apporto di miglioramenti su base continuativa. In effetti, i flussi di …
Chi legge EOS-Book e Firmware Magazine avrà sicuramente letto i suoi articoli, per chi non lo conoscesse vi presentiamo il Direttore Responsabile dei nostri magazine, nonchè Technical Writer e autore del corso Electronic System Engineering: Maurizio Di Paolo Emilio. Maurizio Di Paolo Emilio, oltre ad essere un Ingegnere delle Telecomunicazioni e un giornalista pubblicista, ha conseguito un Dottorato di ricerca in Fisica. Per la sua tesi di dottorato ha lavorato su esperimenti per la ricerca di onde gravitazionali con lo sviluppo di sistemi feedback control di compensazione termica. Inoltre ha scritto diversi libri (editi da Springer e LAP Lambert) …
Il DS1232 di Maxim è un versatile ed efficace supervisore per microprocessori e microcontrollori. Nonostante il minuto package esso svolge tre funzioni estremamente utili e critiche quali controllo della tensione di alimentazione, debounce per il reset manuale e watchdog programmabile. L’istante di accensione di qualsiasi sistema digitale rappresenta sicuramente un momento particolarmente critico. Nei primi millisecondi di funzionamento infatti si hanno forti assorbimenti di corrente da parte dell’intera scheda ed in particolare di alcuni suoi componenti. A causa delle capacità distribuite sulla scheda, delle cadute di tensione sui collegamenti e della resistenza equivalente del generatore, la tensione di alimentazione dei componenti cresce in maniera relativamente lenta (rispetto alle tipiche velocità di funzionamento), e spesso con velocità differente …
Interfacce, canali e porte sono i metodi in SystemC per la connessione dei moduli. Nella precedente puntata abbiamo presentato una introduzione a questi concetti. In questo numero approfondiremo i canali primitivi di tipo evaluate-update e vedremo come creare canali gerarchici. Uno degli aspetti più complessi della modellizzazione hardware è la descrizione della concorrenza degli eventi. L’esempio più classico è la descrizione di un registro a scorrimento. Ogni elemento del registro può essere descritto con un processo; tuttavia il kernel di simulazione SystemC, operando in maniera sequenziale, non assicura l’ordine temporale con cui questi vengono eseguiti. Quindi se il processo associato ad un registro n viene eseguito prima di quello associato al registro n+1, questo assume il valore errato. …
I convertitori capacitance-to-digital consentono di convertire la variazione del valore di una capacità in un valore digitale elaborabile da un microcontrollore. Ecco come implementarli sia dal punto di vista digitale che analogico con i dispositivi della Analog Devices. I chip AD7141 e AD7143 della Analog Devices integrano al loro interno dei convertitori Capacitance-to-Digital (CDC), ossia dispositivi che consento di leggere le variazioni del valore di una o più capacità. Questo è molto fruttato in tutti gli apparati elettronici, come palmari o computer portatili, che integrano al loro interno pulsanti, cursori o touchpad. Il principio di funzionamento è ben riassunto nella figura 1. Molti avranno sperimentato, lavorando con circuiti ad alta frequenza, l’effetto di …
PSoC 4 Pioneer Kit è una piattaforma di sviluppo facile da usare e poco costosa, che consente di creare design per una vasta gamma di applicazioni embedded sfruttando la flessibilità di PSoC 4. Grazie alla famiglia di dispositivi PSoC 4200, questo kit offre la potenza di un ARM Cortex-M0 combinato con le capacità I/O analogiche e digitali completamente personalizzabili. Introduzione Il kit PSoC 4 include tutta una serie di opzioni per una facile implementazione con shield Arduino compatibili e moduli Digilent Pmod, permettendo così l'utilizzo di una vasta gamma di schede di terze parti per ampliare le proprie applicazioni. La scheda dispone …
Il team EOS è lieto di poter annunciare ufficialmente il lancio di una nuova piattaforma: EOS-Academy! Da un'idea di Emanuele Bonanni, e con il contributo degli autori del blog, che hanno messo a disposizione le loro competenze in materia di programmazione e progettazione elettronica. EOS-Academy è la nuova piattaforma online di Elettronica Open Source per la pubblicazione di corsi riguardanti le professioni dell'elettronica. Nasce con l'obiettivo di porsi come un supporto didattico per chi è alla ricerca di un impiego, fornendo le conoscenze base per accedere al mondo del lavoro. I corsi sono pianificati e realizzati da professionisti del settore …
