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.
Nei tradizionali modelli blockchain, le transazioni vengono raggruppate in ciascun blocco dopo essere state verificate dai minatori. Quindi, con l'aumentare del numero di transazioni, aumenta anche il lavoro per i minatori. In IOTA, invece di una blockchain globale, abbiamo il cosiddetto grafo aciclico, chiamato Tangle. Questo grafo è il libro mastro per la memorizzazione della cronologia di tutte le transazioni. Il numero in aumento esponenziale di dispositivi connessi, insieme all'aumento previsto delle applicazioni IoT in tempo reale, metteranno a dura prova le prestazioni delle reti odierne. Al fine di fornire esperienze di alta qualità tra gli utenti IoT, è assolutamente necessaria …
La smart grid è l'integrazione della rete elettrica tradizionale con le telecomunicazioni e le tecnologie dell'informazione di più recente fabbricazione. Tale integrazione consente di ottimizzare l'utilizzo efficiente delle risorse energetiche. Introduzione I proprietari di case residenziali hanno iniziato a installare elettrodomestici intelligenti e risorse energetiche rinnovabili nei loro locali per ottimizzare in maniera efficiente i loro costi. Poiché negli ultimi anni i concetti legati alla smart grid sono emersi come argomento in rapida crescita, molti istituti di ricerca hanno fissato le basi per una migliore comprensione della tecnologia. I dispositivi della smart grid comunicano in direzioni bidirezionali utilizzando diversi protocolli di comunicazione …
Switchercad III è una realizzazione della linear technology (ora Analog Devices) che unisce alla potenza di s.p.i.c.e. la presenza di un efficace editor grafico per il progetto e la simulazione dei circuiti. I programmi di simulazione circuitale rispondono alla sempre più evidente necessità dei progettisti hardware di avere a disposizione strumenti per il disegno e il successivo testing dei circuiti, in particolar modo quelli integrati. Dalla prima release di S.P.I.C.E., risalente circa alla metà degli anni Settanta, si è avuta una continua evoluzione dei simulatori, vista la sempre maggiore necessità di prototipare i circuiti. SwitcherCad III si colloca all’interno della “famiglia” S.P.I.C.E. ed è una proposta della Linear Technology Corporation, volta …
Il continuo sviluppo di nuove tecnologie ha portato innovazioni in svariati settori, tra cui quello della domotica. La domotica è un particolare aspetto di questa evoluzione tecnologica: cambia l’interazione tra l’uomo e la casa, apportando migliorie in quella che è la vita quotidiana, sia essa racchiusa tra le mura domestiche o in ambienti lavorativi. La domotica spazia sia nel settore dell’automazione di grandi dimensioni come condomini e aziende (Building Automation) e sia dell’automazione di una singola casa (Home Automation). La Building Automation si pone come obiettivo quello di integrare tutti gli impianti (di sicurezza, di climatizzazione, di distribuzione) sotto un unico strumento di controllo, sfruttando tecnologie …
I prodotti elettronici di oggi sono ciò che sono grazie alla memoria. Questi dispositivi richiedono alta velocità e larghezza di banda elevata. La generazione delle memorie DDR SDRAM (Double data rate synchronous dynamic random-access memory) raggiunge una larghezza di banda maggiore rispetto alle generazioni precedenti, ed è comunemente utilizzata in varie applicazioni embedded come networking, elaborazione di immagini/video, laptop ecc. Introduzione L'evoluzione delle memorie ha portato ad architetture avanzate, velocità, densità e larghezza di banda più elevate, minori tensioni di alimentazione e consumo energetico ridotto. Questi significativi progressi si sono combinati per far avanzare la tecnologia microelettronica e offrire nuovi sistemi embedded performanti. La …
Lo standard IEC classifica i disturbi in tre categorie: IEC61000-4-2: Scariche elettrostatiche (ESD), IEC61000-4-4: Transitori elettrici veloci o a pacchetti (EFT) e IEC61000-4-5: Impulsi. Ecco in dettaglio in che modo questi disturbi sono standardizzati. ESD La scarica elettrostatica (ESD) avviene quando si accumula carica su un materiale non conduttivo e questa viene rilasciata in toto quando si avvicina un oggetto a potenziale più basso. Per avere un ordine di grandezza dell’entità di una scarica elettrostatica, basti pensare che una persona che cammina su un tappeto può caricarsi ad un potenziale che raggiunge i 15KV. L’ESD è un evento elettrico di modo comune (uguale su tutto il circuito) che va a scaricarsi …
L'Internet of Things (IoT) è decisamente entrato nel mercato, con ancora altri passi da compiere ma con buoni risultati fin qui raggiunti. Aziende come Google e Amazon si stanno affrettando per diventare il fulcro di questo concetto rivoluzionario. Il concetto dietro l'Internet delle Cose è ormai abbastanza chiaro: tuti gli oggetti che prima erano visti come unità non collegabili, ora possono scambiare dati al fine di migliorare la nostra società. Il mercato ha visto una grande rivoluzione che continuerà nei prossimi anni con l'avvento di nuove tecnologie e protocolli di comunicazione. Ci sono state diverse previsioni nel corso degli …
Questo semplice tool offerto da fujitsu facilita la programmazione dei registri relativi ai controller CAN presenti nella propria gamma di microcontrollori a 16 e 32 bit. L’utility fornisce un comodo ausilio nella determinazione dei valori relativi agli id e soprattutto alla complessa temporizzazione dei bit del protocollo can. Il bus CAN Il protocollo CAN (Controller Area Network) è stato introdotto verso la fine degli anni ‘80 dalla Robert Bosch GmbH nel settore automotive, con lo scopo di consentire lo scambio di dati tra diverse centraline ed unità di controllo presenti sui veicoli. Le particolari caratteristiche del protocollo hanno poi fatto sì che si diffondesse anche nel campo dell’automazione industriale. Questi fattori hanno …
Intelligent i/o è una periferica integrata nei micro renesas della famiglia mc32/80 che rende disponibili moduli per eseguire misure di tempo, generare segnali di controllo temporizzati, gestire protocolli di comunicazione standard. Intelligent I/O è una periferica integrata nei microcontrollori della serie M32C/80 che rende disponibili funzionalità per misure di tempo, generazione di forme d’onda, gestione di interfacce di comunicazione standard. La periferica comprende nella configurazione più generale fino a 4 gruppi, ognuno dei quali include le seguenti due unità: Time Measurement Unit, Communication Unit. In funzione del tipo di microcontrollore selezionato e della configurazione hardware della periferica presente, tutte o soltanto alcuni dei gruppi e delle funzionalità supportate da questi sono implementati. La tabella …
In applicazioni basate su parti rotanti è spesso richiesta la conoscenza della velocità angolare e della direzione di rotazione. Tali informazioni sono prelevate da un dispositivo detto encoder incrementale, che dotato di diodi laser e fotorilevatori, fornisce in uscita particolari segnali. Gli encoder incrementali, detti anche ottici o quadrature encoder, sono molto utilizzati in applicazioni in cui è richiesta la misura della posizione angolare e/o della velocità di un elemento rotante. Essi forniscono in uscita un treno continuo di onde quadre, durante tutto il tempo di rotazione. A differenza degli encoder assoluti, in cui la posizione del rotore è nota a priori, negli encoder incrementali (figura 1) i segnali di uscita …
Poiché ci sono miliardi di nodi sensori IoT ancora da implementare, un problema critico che affligge molti sviluppatori è l'alimentazione. L'utilizzo di una powerline per questi sensori non è pratico a causa della loro posizione e, anche se fattibile, richiede tempo e costi. Inoltre, la manutenzione e la sostituzione delle batterie potrebbero ridurre drasticamente il business case. La relazione tra energia elettrica e processi in un progetto Internet of Things (IoT) è forse il il compromesso più importante che un team di progettazione deve fare. Introduzione Internet ha cambiato radicalmente il modo in cui progettiamo la maggior parte dei …
Ogni nuova generazione di smartphone, fitness band e smartwatch offre una gamma sempre crescente di funzionalità. Apple Watch Series 3 , ad esempio, include un accelerometro, giroscopio, sensore della frequenza cardiaca, microfono, altoparlante, altimetro barometrico, sensore di luce ambientale, Wi-Fi, Bluetooth, NFC, GPS e telefono LTE opzionale. Tante funzionalità che richiedono anche una gestione efficiente del consumo energetico. Introduzione Sottile, piccolo e leggero: questi sono i requisiti fisici dei dispositivi indossabili e il motivo per cui il vincolo principale nella relativa tecnologia di oggi è la durata della batteria. Le batterie convenzionali che si adattano alla tecnologia indossabile, come …
Il futuro dei pagamenti elettronici sta incidendo su tre fronti principali: sicurezza, personalizzazione e comodità. Una tecnologia che potrebbe coinvolgere nel miglior dei modi questi tre parametri è la Blockchain: il network alla base del bitcoin che può supportare diversi pagamenti elettronici. Le sue limitazioni non garatiscono in ogni caso un approccio IoT. Una valuta globale tracciabile completa di un'infrastruttura efficiente non solo si tradurrà in una massiccia riduzione dei costi per tutti i partecipanti al mercato, ma cambierà il sistema bancario globale. Bitcoin e simili faranno per i pagamenti ciò che l'e-mail ha fatto per la comunicazione. Blockchain può …
Oggi la programmazione in assembler non ha più quel fascino di una volta. Il linguaggio più diffuso è senza dubbio ormai il C. Utilizzare un linguaggio d’alto livello come il C fornisce dei vantaggi, per esempio in termini di portabilità. Può capitare, a volte, di dover scrivere porzioni di codice in assembler per interfacciare la propria applicazione verso dispositivi fisici o, anche, per aumentare le prestazioni del nostro sistema in termini di velocità e occupazione di memoria. Oltre a dare un’introduzione all’assembler daremo ampi stralci al suo modello di programmazione. Introduzione La specifica architetturale del PowerPc è stata rilasciata nel 1993 a 64-bit con un subset a 32-bit. La maggior parte dei PowerPC …
I sistemi basati su fpga beneficiano delle soluzioni complete cc/cc in un formato da circuito integrato.I miglioramenti nelle geometrie dei processi delle FPGA e configurazioni di progetto più flessibili, oltre all’evoluzione dei sistemi che li incorporano, hanno permesso ai produttori di FPGA di penetrare mercati un tempo monopolizzati dai fornitori di microprocessori e ASIC. Sebbene la natura versatile e configurabile di questi dispositivi sia considerata interessante dai progettisti dei sistemi, la complessità delle regole di progettazione che governano il funzionamento interno di questi componenti e i protocolli delle loro interfacce esterne richiedono una preparazione profonda, la valutazione delle schede di riferimento e varie simulazioni e verifiche del progetto. Di conseguenza, …
Dopo aver concluso la stesura di un programma e terminata la fase di debug quello che otteniamo non risulta essere direttamente commerciabile. Infatti, il frutto del nostro lavoro può essere un’applicazione, per esempio un driver per ambiente windows, o un’insieme di files che risultano di difficile utilizzo per un utente finale alle prese, per esempio, con un’eventuale installazione sul proprio computer. Introduzione Per dare un'impronta commerciale al nostro progetto dobbiamo confezionarlo, cioè impacchettarlo in maniera professionale per distribuirlo. In questo senso Inno Setup fa proprio a caso nostro: Inno Setup è infatti uno strumento che permette di rendere il …
Una delle parole chiave, quando si parla dell’elettronica di oggi, è “portatile”. Gli sviluppi tecnologici hanno messo a disposizione, tanto di chi progetta per hobby quanto di chi lo fa per professione, tanta potenza nel palmo di una mano. Questo significa che, qualsiasi cosa ci venga in mente di fare, è facile che riusciamo a farla portatile, magari abbastanza da infilarla nella tasca di una giacca o in un borsello. Ma se tante volte “portatile” è una caratteristica sufficiente, in certi casi diventa una caratteristica necessaria. Il biomedicale è uno di questi ambiti. In questo articolo vi faremo vedere …
Lo standard che ha raggiunto una discreta diffusione per collegamenti, con canale parallelo, di sistemi programmabili autonomi è il IEEE-488 conosciuto anche come GPIB (General Purpose Interface Bus) o HP-IB (dal nome della ditta, l’Hewlett Packard, che lo ha brevettato). Lo standard IEEE-488 ha posto le basi necessarie per superare lo scoglio dell’incompatibilità tra prodotti di case diverse. Inoltre esso ha rivelato doti di versatilità e completezza che ne hanno suggerito l’uso come generico bus di collegamento tra computer e periferiche, o anche per trasferimento di segnali tra personal computer. La molla che già nella seconda metà degli anni ‘70 ha portato lo IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) …
Nelle precedenti lezioni abbiamo visto come il VHDL mette a disposizione alcuni costrutti per realizzare i circuiti sequenziali. In generale un circuito sequenziale, se ben definito, può essere modellato tramite le macchine a stati finiti. Le FSM sono un concetto molto fondamentale e forte nello sviluppo dei componenti e in questo articolo cercheremo di fornire tutti gli strumenti base per utilizzare tale modellazione con il codice VHDL e quindi come progettare ed implementare una FSM su FPGA. Al termine della parte teorica, vi proporrò un esempio di FSM abbastanza semplice e intuitiva, di cui proveremo a sviluppare la parte …
Realizzare una libreria per la gestione dei timers sotfware. L'articolo inizia con la descrizione della procedura di basic timer e dei timer software sincroni per poi descrivere i timers asincroni e le procedure di gestione. In ogni applicazione embedded ci sono delle funzioni che devono essere eseguite periodicamente. Ad esempio: l’acquisizione dello stato di una tastiera, l’aggiornamento del display o la lettura di una periferica analogica. Di regola un timer hardware del microcontrollore viene dedicato alla sincronizzazione di questi eventi periodici. Normalmente questo timer è configurato per generare un interrupt con frequenza compresa tra 1ms e 10ms. Al vettore di interrupt si associa una procedura, denominata basic timer, che richiama tutte le …
