Microcontrollori PIC, microcontrollori Atmel, microcontrollori ARM, Freescale, Texas Instruments, STM, Renesas, NXP etc. A 8bit, a 16bit ed a 32bit! In questa categoria troverete progetti sui microcontrollori, firmware per programmare microcontrollori e tutorial. Ci sono anche articoli su Arduino e DSC, i microcontrollori con a bordo funzioni DSP e molto altro!
Il microcontrollore di casa Fujitsu MB90340E, contiene anche un’interfaccia CAN bus. Vediamo in questo articolo quali sono le sue caratteristiche. Il Controller Area Network (CAN) è un protocollo utilizzato per la maggiore nelle applicazioni di tipo automotive. L’implementazione dello standard da parte di Fujitsu risulta conforme alle specifiche 2.0 parte A e B. La figura 1 mostra il diagramma a blocchi di questo CAN Controller. Dalla figura possiamo notare la varietà dei registri che il componente propone al programmatore. I nodi che rispondono alle specifiche 2.0A e 2.0B comunicano tra loro solo se non utilizzano la modalità estesa, ovvero Extended Frame. Qui di seguito vediamo alcune caratteristiche di questo componente: ➤ Il componente …
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 …
L’ EBM in un modulo definito standalone che rende disponibile al microcontrollore, su dei pin dedicati, una serie di I/O general purpose e un expansion bus per tutta la famiglia di questo fortunato microcontrollore. Il modulo supporta, poi, il multiplexing. Questo modulo permette, quando i canali di I/O non sono utilizzati, di interfacciare, attraverso il microcontrollore, memorie con taglio a 8 e 16 bit. Caratteristiche principali L’EBM, come abbiamo scritto, permette di fare il multiplexing dei segnali di I/O verso una periferica ed è in grado di interfacciare memorie con taglio a 8 e 16 bit. Permette, inoltre, di indirizzare periferiche fino a 30 bit di indirizzo con 8 …
Quali sono le informazioni che bisogna conoscere per gestire correttamente una ISR in un MPC555? Questo articolo fornirà elementi utili per gestire un'eccezione su MPC555. Il componente siglato come MPC555 appartiene alla famiglia Powerpc™ e contiene al suo interno timers e altre periferiche che, se opportunamente programmate, possono generare interrupts. L’architettura è definita in tre livelli che corrispondono a tre ambienti di programmazione. Questa stratificazione dell’architettura fornisce una maggiore flessibilità al sistema, consentendo un maggior grado di compatibilità software tra un’ampia gamma di implementazioni. I tre livelli sono definiti in questo modo: ➤ User Instruction Set Architecture (UISA): UISA definisce il livello di architettura a cui il software user-level deve essere conforme. UISA definisce così il set …
L’ingegnere sa essere una creatura paradossale. Ama le cose complicate, ma non complicarsi la vita. Più il progetto è complicato e più probabilmente lo troverà interessante, ma la soluzione che fornirà sarà quella che può ottenere con meno complicazioni. Progettare un set di istruzioni, in fin dei conti, porta ad un paradosso simile. Il progetto è complicato, ma è opportuno portarlo a termine nel modo più semplice possibile, altrimenti il progetto dell’hardware che seguirà sarà infernale. Ma del resto, un set di istruzioni poco complicato potrebbe rendere infernale la vita del programmatore (per quanto pochi progettisti hardware abbiano a …
La comunicazione UART è molto utilizzata in tutte le applicazioni basate su microcontrollori. Tra gli svantaggi di tale soluzione ci sono sicuramente le interferenze elettromagnetiche e la presenza di cavi di interconnessione. Ecco come superare questi limiti mediante una connessione di tipo wireless IrDA, mantenendo la stessa semplicità di gestione. La tendenza attuale nella trasmissione dati tra dispositivi elettronici è ormai diventata quella di eliminare i cavi di collegamento, sostituendoli con protocolli di tipo wireless. Negli ultimi anni si è assistito ad una proliferazione di standard wireless: dallo ZigBee al Wi-Fi. Spesso la difficoltà che si incontra è nell'implementazione di questi protocolli. Un altro metodo di comunicazione senza fili, che ha avuto molto successo negli anni passati, ma che continua ad essere utilizzato per le trasmissioni …
La crescente capacità logica dei dispostivi programmabili consente oggi di realizzare complessi System-On-Chip che includono le principali funzionalità di sistema in un unico dispositivo. Tuttavia, unitamente alla complessità del sistema, crescono le problematiche legate alla fase di verifica del progetto che tendono ad incidere negativamente sul time-to-market del prodotto. Identify è un software per il debug in circuit di FPGA sviluppato tempo fa da Synplicity, leader nell’ambito dei tool EDA per logiche programmabili ed ASIC. Introduzione La figura 1a mostra il flusso di processo che viene tradizionalmente seguito nel progetto di sistemi complessi mediante logiche programmabili. Il codice sorgente viene verificato funzionalmente creando opportuni test-bench che cercano …
Si sente dire spesso che un processore è più stupido di un lombrico. Stando così le cose, uno sarebbe portato a pensare che, in fin dei conti, farsi obbedire da un processore non possa essere chissà quale problema. In realtà sì, ma anche no. Insomma: dipende. Dipende da quello che vogliamo che il processore faccia e, soprattutto, da come vogliamo che lo faccia. Più cose vogliamo fargli fare e più il set di istruzioni sarà complicato, ma fargli fare più cose e in tanti modi diversi ingarbuglia molto di più la situazione. Come scopriremo in quest’articolo, il primo passo …
L’articolo affronta il problema dell’implementazione di applicazioni cifrate secondo l’algoritmo DES su piattaforme AVR. Il DES è un algoritmo di crittazione adottato per la prima volta dal governo americano nel 1977: si tratta di un sistema di cifratura che trasforma blocchi di dati di 64 bits mediante una serie di sostituzioni e di scambi in cui intervengono una o più chiavi di 56 bits. Nonostante l’età esso è ancora ampiamente utilizzato in tutte quelle applicazioni che non richiedono margini di sicurezza troppo elevati, dal momento che hardware specializzato potrebbe violare il sistema in tempi dell’ordine di giorni o settimane (anche se un’evoluzione del DES originario, il 3DES, è virtualmente inattaccabile). Nel mondo dell’elettronica consumer la cifratura di dati e files è pratica diffusa soprattutto per la protezione di firmware dedicato …
SENSORSHLD1-EVK-101 è una piattaforma shield della ROHM Semiconductor che integra vari sensori (tra cui temperatura, accelerometro, di prossimità) su una singola scheda. La shield utilizza pin di interfaccia standard Arduino, rendendo possibile la connessione a qualsiasi kit di valutazione. Introduzione Sensor Shield (SENSORSHLD1-EVK-101) offre un'alternativa a basso costo che include vari sensori e i pin di interfaccia standard Arduino per il collegamento a qualsiasi kit di sviluppo. Ciò consente la verifica immediata del funzionamento del sensore e facilita la progettazione di dispositivi di sensing, alleggerendo significativamente il carico di sviluppo, promuovendo l'espansione del mercato dei sensori e nello stesso tempo offre …
I requisiti di un sistema di alimentazione per FPGA esaminati dal punto di vista del progettista di sistema in termini di linee di tensione di alimentazione e di livelli di corrente, sequenza di applicazione delle tensioni, e caratteristiche di start-up. La Xilinx Virtex™-5 e l’Altera Stratix® III sono famiglie di FPGA avanzate basate su un core da 65-nm che riunisce varie piattaforme ed è disponibile in varie tipologie di velocità, fattori che consentono di ottenere un elevato livello di prestazioni e di flessibilità. In questo articolo si discute dei requisiti di un sistema di alimentazione per FPGA esaminati dal punto di vista del progettista di sistema in termini di linee di tensione di alimentazione e di livelli di corrente, sequenza di applicazione delle tensioni, e caratteristiche di start-up. Di seguito …
Molti di voi probabilmente si saranno chiesti come funziona un microprocessore. Alcuni probabilmente si saranno anche dati una risposta, frugando su internet, o magari su qualche libro. Ma quanti di voi si sono detti “cavolo, mi piacerebbe proprio progettarne uno e fare concorrenza alla Intel!” Bene, questo e i successivi articoli sono proprio per quelli di voi affetti da manie di grandezza e che pensano di poter fare meglio della Intel. Vi guideremo passo passo nella progettazione di un moderno processore e, se siete abili con il VHDL, potrete anche implementarvelo su scheda. Iniziamo con questo articolo presentando l’architettura …
Le applicazioni di controllo motore, di conversione e trasformazione dell’energia, di audio e video encoding e decoding, sfruttano oggi sempre più le periferiche di pulse width modulation presenti nei microcontrollori. Esistono tecniche e trucchi hardware e software volti alla riduzione del rumore generato da queste periferiche: eccoli svelati in questo articolo. Le moderne tecniche di controllo motore, nonché le specifiche e raffinate analisi di segnale per l’ottimizzazione di conversione dell’energia, costituiscono oggi uno dei più interessanti ed attuali punti di interesse nelle applicazioni elettroniche. I progettisti, per raggiungere livelli di efficienza e potenza sempre più elevati, fanno affidamento alle periferiche evolute dei microcontrollori, in particolare della periferica PWM. Ecco nel …
I microcontrollori della serie ST10 sono dotati di un coprocessore a 16 bit ottimizzato per le operazioni di elaborazione numerica e filtraggio dei segnali. L’elaborazione numerica dei segnali trova oggi ampio utilizzo in un vasto insieme di applicazioni, che vanno dall’acquisizione dati, al progetto di regolatori industriali, al trattamento di suoni e immagini. Di particolare importanza sono quelle applicazioni che richiedono l’esecuzione in tempo reale degli algoritmi di calcolo (applicazioni real-time), come quelle del settore automotive (centraline di controllo iniezione, ABS, sospensioni…). E’ comprensibile dunque lo sviluppo di algoritmi sempre più veloci (Fast Fourier Transform, convoluzioni, deconvoluzioni) in parallelo alla realizzazione hardware di unità di calcolo sempre più specializzate e performanti. I …
La MB2031-01 è una scheda di valutazione multifunzionale che, in parallelo con la scheda-figlia MB2031-20, permette il testing e lo sviluppo di applicazioni basate sui microcontrollori Fujitsu della serie MB90330A, a 16 bits e dotati di memoria Flash. Rivolgendosi a segmenti di mercato come quelli del settore automobilistico (automotive) e di controllo industriale, dispongono di una capacità di elaborazione aumentata sino a cinque volte, grazie anche ad un incremento sostanziale della bandwidth del bus interno. Il ricorso alla nuova tecnologia di processo CMOS a 0,18μm permette di raggiungere frequenze di clock fino a 56 Mhz, sfiorando le prestazioni dei processori a 32 bit. Il minor voltaggio interno della CPU, ridotto a 1.8 V e …
Lo sviluppo di periferiche sempre più specifiche e complete a bordo dei microcontrollori ha permesso l’integrazione sempre più spinta dei circuiti di controllo e la conseguente riduzione di spazio e potenza dissipata. Nell’articolo si illustrerà un caso tangibile di questa integrazione: il pilotaggio di un motore con la tecnica della modulazione della larghezza dell’impulso (pwm). Il micro H8/3687 di Renesas è dotato di un PWM a 14-bit che sarà utilizzato per generare la forma d’onda necessaria a far ruotare un tipico motore brushless. La figura 1 mostra la configurazione circuitale che sarà impiegata per il pilotaggio. E’ utilizzato l’interrupt esterno (IRQ1) per avviare il …
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 …
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 …
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, …
