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INTRODUCCI ´ ON SISTEMA EMBEBIDO DISE ˜ NO E IMPLEMENTACI ´ ON DE UN S.E. INTRODUCCI ´ ON A LOS SISTEMAS EMBEBIDOS UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA (USB) September 09, 2010. ING. NELSON FELIPE ROSAS JIMENEZ MsC. UN. UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA (USB)
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Page 1: Embedded systems introduction

INTRODUCCIONSISTEMA EMBEBIDO

DISENO E IMPLEMENTACION DE UN S.E.

INTRODUCCION A LOS SISTEMASEMBEBIDOS

UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA (USB)

September 09, 2010.

ING. NELSON FELIPE ROSAS JIMENEZ MsC. UN. UNIVERSIDAD DE SAN BUENAVENTURA (USB)

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INTRODUCCIONSISTEMA EMBEBIDO

DISENO E IMPLEMENTACION DE UN S.E.

CONTENIDO

1 INTRODUCCION

2 SISTEMA EMBEBIDO

3 DISENO E IMPLEMENTACION DE UN S.E.

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SISTEMAS OPERATIVOS

Funciona como una iterfaz entre el HW y los programas utilizadospor los usuarios. Funciones: gestionar, coordinar las actividades yllevar a cabo el intercambio de los recursos.

http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_operativo

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INTRODUCCIONSISTEMA EMBEBIDO

DISENO E IMPLEMENTACION DE UN S.E.

SOFTWARE LIBRE (free software)

Definicion:

“El software libre se refiere a la libertad de los usuarios paraejecutar, copiar, distribuir, estudiar, modificar el software ydistribuirlo modificado.” Free Software Foundation (FSF).

http://www.fsf.org

http://es.wikipedia.org/wiki/Software_libre

Richard Stallman: Es el creador de los conceptos Free Software, yfundador de la FSF (1985).

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DISENO E IMPLEMENTACION DE UN S.E.

SOFTWARE LIBRE (free software)

Definicion:

“El software libre se refiere a la libertad de los usuarios paraejecutar, copiar, distribuir, estudiar, modificar el software ydistribuirlo modificado.” Free Software Foundation (FSF).

http://www.fsf.org

http://es.wikipedia.org/wiki/Software_libre

Richard Stallman: Es el creador de los conceptos Free Software, yfundador de la FSF (1985).

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Proyecto GNU

El proyecto GNU fue iniciado por Richard Stallman con el objetivode crear un sistema operativo completamente libre: el sistemaGNU.

http://www.gnu.org/

http://es.wikipedia.org/wiki/GNU

Programas desarollados en el proyecto GNU:

Bash: interprete de comandos.GIMP: programa de edicion fotografica.Glibc: biblioteca para lenguaje C.GCC: compilador optimizado para varios lenguajes,particularmente C.

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Nucleo Linux:

Es un sistema operativo libre similar a Unix, desarrollado en 1991por Linus Torvalds. Linux en sı no es parte de GNU.Las ultimas versiones del kernel son:

2.6.25, 16 de abril de 2008.

2.6.30, 10 de junio de 2009.

2.6.35, 1 de agosto de 2010.

http://www.linux.org/

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GNU/Linux

GNU/Linux

Refiere a la combinacion del nucleo o kernel Linux (similar a Unix)con las herramientas del sistema GNU. Se distribuye bajo losterminos de la licencia GPL (Licencia Publica General de GNU).

Distribuciones:

Variantes de GNU/Linux (Adision de diversos programas deaplicacion especificos o generales).

Ubuntu, Fedora, openSUSE

Debian y Gentoo...

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GNU/Linux

GNU/Linux

Refiere a la combinacion del nucleo o kernel Linux (similar a Unix)con las herramientas del sistema GNU. Se distribuye bajo losterminos de la licencia GPL (Licencia Publica General de GNU).

Distribuciones:

Variantes de GNU/Linux (Adision de diversos programas deaplicacion especificos o generales).

Ubuntu, Fedora, openSUSE

Debian y Gentoo...

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Ejemplos de Sw Libre:

Interfaces graficas de usuarios: GNome, KDE.

Navegadores: Mozilla, Firefox.

Sintetizadores de voz: EFlite, Festival Lite, Festival, recite, etc.

Moodle(Ambiente Educativo Virtual), Octave (programa paracomputo numerico similar a MATLAB).

Distribuciones Especiales:

MythTV: orientada para equipos multimedia o grabadores devıdeo digital.

Musix: distribucion de Argentina destinada a los musicos.

64 Studio:distribucion basada en Debian disenada para laedicion multimedia.

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HARDWARE LIBRE

Dispositivos de hardware cuyas especificaciones, disenos, tamanosy diagramas esquematicos son de acceso publico (Pagando oGratuito.)En FPGAs se comparte el codigo HDL.

http://www.emqbit.com/

http://es.wikipedia.org/wiki/Hardware_libre

Comunidades

Open Collector, OpenCores y el Proyecto gEDA.

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Proyectos de Hardware Libre

Aurora 224 2 Channel Open Source DJ Mixer:

Es un mezclador DJ de 2 canales libre que ofrece 24potenciometros analogicos, tres deslizadores lineales, y 8 botonescon realimentacion por LED.

http://www.auroramixer.com/media.html

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Proyectos de Hardware Libre

Arduino

Plataforma de HW libre. Basada en los microcontroladoresAtmega168, Atmega328, Atmega1280, ATmega8 ...

http://arduino.cc/en/Main/Hardware

http://es.wikipedia.org/wiki/Arduino

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DISENO E IMPLEMENTACION DE UN S.E.

¿Que es un Sistema Embebido?

Definicion:

Son sistemas de proposito especıfico disenados para realizar una ovarias actividades definidas, a diferencia de los computadorespersonales.

Ventaja:

Facilita la optimizacion de su diseno con el objetivo de mejorar eldesempeno, eficiencia, confiabilidad, reducir el tamano y costo deproduccion.

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INTRODUCCIONSISTEMA EMBEBIDO

DISENO E IMPLEMENTACION DE UN S.E.

¿Que es un Sistema Embebido?

Definicion:

Son sistemas de proposito especıfico disenados para realizar una ovarias actividades definidas, a diferencia de los computadorespersonales.

Ventaja:

Facilita la optimizacion de su diseno con el objetivo de mejorar eldesempeno, eficiencia, confiabilidad, reducir el tamano y costo deproduccion.

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DISENO E IMPLEMENTACION DE UN S.E.

¿Cual es el campo de accion de los S.E.?

Se utilizan en gran parte de los desarrollos tecnologicos empleadosen la vida moderna.

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DISENO E IMPLEMENTACION DE UN S.E.

¿Cual es el campo de accion de los S.E.?

Los podemos encontrar en:

Sistemas de telecomunicaciones: celulares, routers,dispositivos de redes.

Equipos medicos monitores de signos vitales,electroestetoscopios, dispositivos para el procesamiento deimagenes.

Sistemas de entretenimientos: vıdeo consolas, reproductoresde audio.

Sistemas de control, transporte...

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Diferencias: S.E Vs. Computadores Personales

El costo de produccion es bajo.

Pueden ser implementados en diferentes arquitecturas deprocesadores.

Su desarrollo implica un diseno particular de hardware ysoftware.

Poseen recursos limitados de hardware, por ejemplo: encuanto a la memoria RAM, ROM y al manejo de losdispositivos de Entrada/Salida (E/S).

En los sistemas embebidos el consumo de potencia es unaspecto de vital importancia.

Generalmente, los sistema embebidos poseen restricciones detiempo, motivo por el cual, gran parte del estudio se enfoca aldesarrollo de Sistemas de Tiempo Real.

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Diferencias: S.E Vs. Computadores Personales

El costo de produccion es bajo.

Pueden ser implementados en diferentes arquitecturas deprocesadores.

Su desarrollo implica un diseno particular de hardware ysoftware.

Poseen recursos limitados de hardware, por ejemplo: encuanto a la memoria RAM, ROM y al manejo de losdispositivos de Entrada/Salida (E/S).

En los sistemas embebidos el consumo de potencia es unaspecto de vital importancia.

Generalmente, los sistema embebidos poseen restricciones detiempo, motivo por el cual, gran parte del estudio se enfoca aldesarrollo de Sistemas de Tiempo Real.

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Diferencias: S.E Vs. Computadores Personales

El costo de produccion es bajo.

Pueden ser implementados en diferentes arquitecturas deprocesadores.

Su desarrollo implica un diseno particular de hardware ysoftware.

Poseen recursos limitados de hardware, por ejemplo: encuanto a la memoria RAM, ROM y al manejo de losdispositivos de Entrada/Salida (E/S).

En los sistemas embebidos el consumo de potencia es unaspecto de vital importancia.

Generalmente, los sistema embebidos poseen restricciones detiempo, motivo por el cual, gran parte del estudio se enfoca aldesarrollo de Sistemas de Tiempo Real.

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Diferencias: S.E Vs. Computadores Personales

El costo de produccion es bajo.

Pueden ser implementados en diferentes arquitecturas deprocesadores.

Su desarrollo implica un diseno particular de hardware ysoftware.

Poseen recursos limitados de hardware, por ejemplo: encuanto a la memoria RAM, ROM y al manejo de losdispositivos de Entrada/Salida (E/S).

En los sistemas embebidos el consumo de potencia es unaspecto de vital importancia.

Generalmente, los sistema embebidos poseen restricciones detiempo, motivo por el cual, gran parte del estudio se enfoca aldesarrollo de Sistemas de Tiempo Real.

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Diferencias: S.E Vs. Computadores Personales

El costo de produccion es bajo.

Pueden ser implementados en diferentes arquitecturas deprocesadores.

Su desarrollo implica un diseno particular de hardware ysoftware.

Poseen recursos limitados de hardware, por ejemplo: encuanto a la memoria RAM, ROM y al manejo de losdispositivos de Entrada/Salida (E/S).

En los sistemas embebidos el consumo de potencia es unaspecto de vital importancia.

Generalmente, los sistema embebidos poseen restricciones detiempo, motivo por el cual, gran parte del estudio se enfoca aldesarrollo de Sistemas de Tiempo Real.

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Diferencias: S.E Vs. Computadores Personales

El costo de produccion es bajo.

Pueden ser implementados en diferentes arquitecturas deprocesadores.

Su desarrollo implica un diseno particular de hardware ysoftware.

Poseen recursos limitados de hardware, por ejemplo: encuanto a la memoria RAM, ROM y al manejo de losdispositivos de Entrada/Salida (E/S).

En los sistemas embebidos el consumo de potencia es unaspecto de vital importancia.

Generalmente, los sistema embebidos poseen restricciones detiempo, motivo por el cual, gran parte del estudio se enfoca aldesarrollo de Sistemas de Tiempo Real.

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Conclusion:

Los sistemas embebidos estan compuestos por hardware y software,que se integran e interactuan de una forma especifica con elobjetivo de cumplir las actividades para las que son disenados.

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ARQUITECTURA

Arquitectura tıpica de un sistema embebido.

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Hardware

Los tres principales componentes son:

Unidad de Procesamiento.

Dispositivos de Almacenamiento.

Perifericos.

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Unidad de Procesamiento

Interpreta las instrucciones contenidas en los programas y procesalos datos.

Los sistemas embebidos basan su implementacion en un ampliorango de arquitecturas de procesadores, los cuales pueden sermicroprocesadores o microcontroladores, entre las que seencuentran: ARM, AVR, x86, MIPS, Hitachi SuperH,IBM/Motorola PowerPC, Motorola 68000 y Blackfin.

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DISENO E IMPLEMENTACION DE UN S.E.

Unidad de Procesamiento

Interpreta las instrucciones contenidas en los programas y procesalos datos.

Los sistemas embebidos basan su implementacion en un ampliorango de arquitecturas de procesadores, los cuales pueden sermicroprocesadores o microcontroladores, entre las que seencuentran: ARM, AVR, x86, MIPS, Hitachi SuperH,IBM/Motorola PowerPC, Motorola 68000 y Blackfin.

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Arquitectura de Procesadores:

Arquitectura Enlace AnotacionMIPS http://www.mips.

com/products/

architectures/

Corresponde a una fami-lia de microprocesado-res de arquitectura RISCdesarrollados por MIPSTechnologies. Utilizadosen productos comunes:TV, Sony Play Station2...

Blackfin http://www.

analog.com/en/

embedded-processing-dsp/

blackfin/processors/

index.html

Es una familia de micro-procesadores que incor-pora las funciones de unDSP, es producido porAnalog Devices.

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Arquitectura de Procesadores:

ARM (Advanced RISC Machines http://www.arm.com/)

es una familia de procesadores RISC (Reduced Instruction SetComputer) disenado por Acorn Computers y desarrollado porAdvanced RISC Machines Ltd.

Esta arquitectura es una de las mas utilizadas actualmente,teniendose aplicaciones en celulares, discos duros, dispositivos dered, consolas de vıdeo juegos, PDAs, entre muchas otras.

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Arquitectura de Procesadores:

Familia Nucleos MIPS@MHz

ARM7TDMIARM7TDMI(-S) 15 MIPS @ 16.8 MHzARM710T 36 MIPS @ 40 MHzARM720T 60 MIPS @ 59.8 MHz

ARM9TDMIARM920T 200 MIPS @ 180 MHzARM922T, ARM940T

ARM9EARM926EJ-S 220 MIPS @ 200 MHzARM968E-S,ARM996HS

Cuadro: Algunas familias y nucleos de ARM.

(MIPS o “millones de instrucciones por segundo” y la velocidad del procesador, medida en MHz.)

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Dispositivos de Almacenamiento

Los S.E necesitan dispositivos que almacenen la informacionnecesaria para inicializar el sistema, ejecutar los programas yadministrar los recursos. Se clasifican como:

Memorias Volatiles

Memorias no Volatiles

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Dispositivos de Almacenamiento

Memorias Volatiles:

Son dispositivos que requieren estar constantementeenergizados para mantener la informacion almacenada.

Utilizadas como memorias de acceso aleatorio (RAM).

Se Caracterizan por su bajo tiempo de lectura/escritura.

Ejemplos:

SRAM o RAM estaticas, DRAM o RAM dinamica ySDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory), es unamemoria DRAM con interfaz sincronica y es la mas utilizada en lossistemas embebidos.

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Dispositivos de Almacenamiento

Memorias no Volatiles

Son dispositivos que almacenan informacion por largosperıodos de tiempo, ası no esten recibiendo constantementecorriente electrica.

Desventaja. el tiempo de escritura y borrado de la informacion.

Ejemplos:

DVD, Disco duro, memorias EPROM (Erasable ProgrammableRead-Only Memory), flash (Tipo NOR o NAND), NVRAM(Non-volatile random access memory) y ROM (Read OnlyMemory).

La memoria ROM: almacenar el firmware (programa de proposito especıfico ligado al hardware, funciona como unainterfaz para controlar la electronica del dispositivo.)

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Dispositivos de Almacenamiento

Memorias no Volatiles

Son dispositivos que almacenan informacion por largosperıodos de tiempo, ası no esten recibiendo constantementecorriente electrica.

Desventaja. el tiempo de escritura y borrado de la informacion.

Ejemplos:

DVD, Disco duro, memorias EPROM (Erasable ProgrammableRead-Only Memory), flash (Tipo NOR o NAND), NVRAM(Non-volatile random access memory) y ROM (Read OnlyMemory).

La memoria ROM: almacenar el firmware (programa de proposito especıfico ligado al hardware, funciona como unainterfaz para controlar la electronica del dispositivo.)

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Perifericos

Se emplean principalmente para adquirir, transmitir y almacenar lainformacion de los procesos realizados en el sistema.

Perifericos, Interfaces y buses:

Interfaces de comunicacion serial o SCI (Serial CommunicationInterfaces): RS-232 (desarrollo y depuracion entre el host y elsistema embebido), RS-422, RS-423, RS-485, etc.

Interfaces de comunicacion serial sincronicas: I2C (InterIntegrated Circuit), SPI (Serial Peripheral Interface Bus) yESSI (Enhanced Synchronous Serial Interface).

Dispositivos de comunicacion: modems, tarjetas de red(Ethernet), tarjetas inalambricas.

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DISENO E IMPLEMENTACION DE UN S.E.

Perifericos

Se emplean principalmente para adquirir, transmitir y almacenar lainformacion de los procesos realizados en el sistema.

Perifericos, Interfaces y buses:

Interfaces de comunicacion serial o SCI (Serial CommunicationInterfaces): RS-232 (desarrollo y depuracion entre el host y elsistema embebido), RS-422, RS-423, RS-485, etc.

Interfaces de comunicacion serial sincronicas: I2C (InterIntegrated Circuit), SPI (Serial Peripheral Interface Bus) yESSI (Enhanced Synchronous Serial Interface).

Dispositivos de comunicacion: modems, tarjetas de red(Ethernet), tarjetas inalambricas.

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Perifericos

Se emplean principalmente para adquirir, transmitir y almacenar lainformacion de los procesos realizados en el sistema.

Perifericos, Interfaces y buses:

Interfaces de comunicacion serial o SCI (Serial CommunicationInterfaces): RS-232 (desarrollo y depuracion entre el host y elsistema embebido), RS-422, RS-423, RS-485, etc.

Interfaces de comunicacion serial sincronicas: I2C (InterIntegrated Circuit), SPI (Serial Peripheral Interface Bus) yESSI (Enhanced Synchronous Serial Interface).

Dispositivos de comunicacion: modems, tarjetas de red(Ethernet), tarjetas inalambricas.

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Perifericos.

Perifericos, Interfaces y buses:

Puertos: USB (Universal Serial Bus), paralelos, ISA (TheIndustry Standard Architecture), PCI (The PeripheralComponent Interconnect), PCMCIA (Personal ComputerMemory Card International Association), GPIO (GeneralPurpose Input/Output), IEEE1394 (FireWire).

Conversores Analogos/Digitales o Digitales/Analogos(ADC/DAC), monitor, pantalla tactil, teclado y raton..

Elementos de depuracion: soporte JTAG (Joint Test ActionGroup), ISP (In-system programming), ICSP (In Circuit SerialProgramming), interfaz BDM (Background Debug Mode).

Controladores para memorias: Compact Flash, NAND flash,DataFlash, SDRAM, SD/MMC.

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Perifericos.

Perifericos, Interfaces y buses:

Puertos: USB (Universal Serial Bus), paralelos, ISA (TheIndustry Standard Architecture), PCI (The PeripheralComponent Interconnect), PCMCIA (Personal ComputerMemory Card International Association), GPIO (GeneralPurpose Input/Output), IEEE1394 (FireWire).

Conversores Analogos/Digitales o Digitales/Analogos(ADC/DAC), monitor, pantalla tactil, teclado y raton..

Elementos de depuracion: soporte JTAG (Joint Test ActionGroup), ISP (In-system programming), ICSP (In Circuit SerialProgramming), interfaz BDM (Background Debug Mode).

Controladores para memorias: Compact Flash, NAND flash,DataFlash, SDRAM, SD/MMC.

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Perifericos.

Perifericos, Interfaces y buses:

Puertos: USB (Universal Serial Bus), paralelos, ISA (TheIndustry Standard Architecture), PCI (The PeripheralComponent Interconnect), PCMCIA (Personal ComputerMemory Card International Association), GPIO (GeneralPurpose Input/Output), IEEE1394 (FireWire).

Conversores Analogos/Digitales o Digitales/Analogos(ADC/DAC), monitor, pantalla tactil, teclado y raton..

Elementos de depuracion: soporte JTAG (Joint Test ActionGroup), ISP (In-system programming), ICSP (In Circuit SerialProgramming), interfaz BDM (Background Debug Mode).

Controladores para memorias: Compact Flash, NAND flash,DataFlash, SDRAM, SD/MMC.

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Perifericos.

Perifericos, Interfaces y buses:

Puertos: USB (Universal Serial Bus), paralelos, ISA (TheIndustry Standard Architecture), PCI (The PeripheralComponent Interconnect), PCMCIA (Personal ComputerMemory Card International Association), GPIO (GeneralPurpose Input/Output), IEEE1394 (FireWire).

Conversores Analogos/Digitales o Digitales/Analogos(ADC/DAC), monitor, pantalla tactil, teclado y raton..

Elementos de depuracion: soporte JTAG (Joint Test ActionGroup), ISP (In-system programming), ICSP (In Circuit SerialProgramming), interfaz BDM (Background Debug Mode).

Controladores para memorias: Compact Flash, NAND flash,DataFlash, SDRAM, SD/MMC.

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Software

Sistema Operativo Embebido:

Disenado para ser compacto y eficiente, capaz de administrar losrecursos y permitir la comunicacion hardware/software con el finde realizar las tareas especıficas para las que esta disenado.

Principales S.O. Embebidos:

Symbian OS (disenado para dispositivos moviles y celulares),Windows CE (Pocket PC y Windows Mobile son dos variaciones deeste sistema), Palm OS (Usado en las PDAs) y Linux embebido.

http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_operating_systems

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Linux Embebido

Utilizacion del S.O. Linux en el S.E.

Ventajas:

Gran cantidad de informacion, software y soporte en linea.

Libre su codigo fuente.

Independencia del Vendedor.

Estable y pequeno(2MB).

Portabilidad de codigo y soporte de HW.

Distribuciones:

Angstrom distribution, Openembedded, Embedded Debian,OpenZaurus, BlueCat, SlugOS, MontaVista, RTLinux, Maemo(basado en Debian), Openmoko Linux y Android.

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Linux Embebido

Utilizacion del S.O. Linux en el S.E.

Ventajas:

Gran cantidad de informacion, software y soporte en linea.

Libre su codigo fuente.

Independencia del Vendedor.

Estable y pequeno(2MB).

Portabilidad de codigo y soporte de HW.

Distribuciones:

Angstrom distribution, Openembedded, Embedded Debian,OpenZaurus, BlueCat, SlugOS, MontaVista, RTLinux, Maemo(basado en Debian), Openmoko Linux y Android.

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DISENO E IMPLEMENTACION DE UN S.E.

Linux Embebido

Arquitectura:

HARDWARE

Kernel

APLICACION

LIBRERIAS

Abstraccion de Alto Nivel

Interfaz de Bajo Nivel

Sistema deArchivos

Protocolosde Red

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DISENO E IMPLEMENTACION DE UN S.E.

Tipos de Sistemas de Linux Embebido

Tamano:

Tamano fısico.Velocidad de la CPU.Tamano de la RAMTamano del dispositivo de almacenamiento permanente.

Constantes de Tiempo:

Riguroso.Leves.

Conectividad.

Interaccion con el usuario: Ejemplo: Visualizacion del sistema(LCD, HDMI, LED).

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INTRODUCCIONSISTEMA EMBEBIDO

DISENO E IMPLEMENTACION DE UN S.E.

Herramientas de desarrollo

Plataforma Cruzada de Desarrollo:

Acondicionada para la creacion, compilacion y prueba de losprogramas o componentes de software.

Contienen: compiladores, sistemas de enlace (Linkers), interpretes,ambientes de desarrollo integrados, etc.

Ejemplo: Openembedded (es un sistema de software para creardistribuciones de Linux destinadas principalmente a los sistemaembebidos) y BitBake (es una herramienta para la ejecucion detareas y administrador de metadatos, similar a Make de GNU).

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INTRODUCCIONSISTEMA EMBEBIDO

DISENO E IMPLEMENTACION DE UN S.E.

Herramientas de desarrollo

Compilacion Cruzada:

Para realizar la compilacion cruzada es necesario instalar, laslibrerıas (ejemplo: glibc), el compilador (ejemplo: gcc) y los binutils(coleccion de herramientas de programacion)

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INTRODUCCIONSISTEMA EMBEBIDO

DISENO E IMPLEMENTACION DE UN S.E.

S.E., Implementacion y Diseno

Hay cuatro pasos para disenar:

Determinar los componentes del Sistema.

Configurar y construir el kernel

Construir el Root Filesystem

Arrancar el SW y configurarlo.

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Analisis

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DISENO E IMPLEMENTACION DE UN S.E.

S.E. Disenado

-�

-�-

-SISTEMA

EMBEBIDOSpO2

PA

ECG

Tarjetas

Informacion

Dispositivo deComunicacion

Figura: Esquema general para el diseno del sistema embebido.

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Caracteristicas del S.E

Procesador ARM920T de 180 MHz (SoC AT91RM9200 deATMEL)

Dimensiones: 11cm x 10cm, altura maxima de 2cm.

Alimentacion: 5V ± 10 %.

Memoria serial Flash de 2 MB.

Memoria SDRAM de 32MB (Soporta8MB/16MB/32MB/64MB).

PCB (Printed Circuit Board) de dos capas.

Una Ranura para memoria SD/MMC (Soporta memoriasFlash hasta de 8GB).

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INTRODUCCIONSISTEMA EMBEBIDO

DISENO E IMPLEMENTACION DE UN S.E.

Caracteristicas del S.E

Interfaz Ethernet 10/100.

Interfaz high speed USB 2.0.

Puerto I2C.

6 puertos seriales (RS232).

4 puertos USB.

Soporte JTAG.

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Identificacion de los componentes HW

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Identificacion de los componentes HW

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INTRODUCCIONSISTEMA EMBEBIDO

DISENO E IMPLEMENTACION DE UN S.E.

Identificacion de los componentes HW

Componentes electronicos:

Unidad de Procesamiento: Se utiliza el SoC (System on Chip)AT91RM9200, fabricado por Atmel. Algunas de lascaracterısticas del SoC AT91RM9200 son:

Integra el procesador ARM920T de 200 MIPS a 180 MHz.Posee Memory Management Unit (MMU).Tiene soporte para memorias: SDRAM, NAND flash,DataFlash, SD/MMC y CompactFlash.Posee puertos: USB 2.0 host, I2C, SPI, serial RS232 yEthernet.Tiene soporte para las Interfaces: high speed USB 2.0,Ethernet 10/100 Base T y interfaz de bus externo (EBI).Ofrece soporte para el estandar IEEE 1149.1 JTAG.Tiene una memoria interna SRAM de 16 KB y una memoriaROM de 128KB.

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Identificacion de los componentes HW

Componentes electronicos:

Dispositivos de Almacenamiento: el almacenamiento de losdatos se realiza utilizando los siguientes componentes:

MT48LC: es una memoria dinamica de acceso aleatorio conuna interfaz sincronica o SDRAM de 32MB.AT45DB161: es una memoria Flash de interfaz serialreprogramable por software de tipo NOR fabricada porATMEL. Permite realizar la lectura de los datos hasta unavelocidad de 66 MHz.

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Identificacion de los componentes HW

Componentes electronicos:

Perifericos: para implementar los dos principales perifericos seutilizo:

MAX3223 : proporciona una interfaz electrica entre elcontrolador de comunicacion asincronica y el conector depuerto serie. Funciona hasta velocidades de senalizacion dedatos de 250 kbps y es fabricado por Texas Instruments.KS8721 : es un producto de la lınea de Ethernet. Ofrece unainterfaz de la subcapa MAC y la capa fısica con el procesadorARM. Opera a 2.5V, con velocidades de10BaseT/100BaseTX/FX.

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Identificacion de los componentes SW

Componentes electronicos:

Host

* PlataformaCruzada deDesarrollo

* RootFilesystem

Board (S.E.)

* Darrell’s loader

* Kernel* u-boot

? ?

-

microSD

Openembedded

Figura: Arquitectura de los componentes de software del sistemaembebido y la herramienta de desarrollo en el Host.

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BEAGLEBOARD

Block diagram

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BEAGLEBOARD

Fisical components

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ECB-AT91 V1

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Bibliography

The information is based on:

Karim Yaghmour. Building Embedded Linux Systems.O’Reilly& Associates, Inc.,2003.

Karim Yaghmour, JonJason Brittain, Ian F. Darwin Masters,Gilad Ben Yossef, and Philippe Gerum. Building EmbeddedLinux Systems. O’Reilly Media, Inc., second edition, 2008.

emQbit. emqbit linux powered devices company.http://www.emqbit.com/

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