jueves, 25 de febrero de 2016

Componentes de un sistema embebido.

Un sistema embebido en principio estaría formando por un microprocesador y un software que se ejecute sobre este. Sin embargo este software necesitara sin duda un lugar donde poder guardarse para luego ser ejecutado por el procesador. Esto podría tomar la forma de memoria RAM o ROM, Todo sistema embebido necesitara en alguna medida una cierta cantidad de memoria, la cual puede incluso encontrarse dentro del mismo chip del procesador. Además de esto normalmente un sistema embebido contara con una serie de salidas y entradas necesarias para comunicarse con el mundo exterior. Debido a que las tareas realizadas por sistemas embebidos son de relativa sencillez, los procesadores comunmente usados cuentan con registros de 8 o 16 bits. En su memoria solo reside el programa destinado a gobernar una aplicación determinada. Sus líneas de entrada/salida soportan el conexionado de los sensores y actuadores del dispositivo a controlar y todos los recursos complementarios disponibles tiene como única finalidad atender a sus requerimientos. Estas son las únicas características que tienen en común los sistemas embebidos, todo lo demás será totalmente diferente para cada sistema embebido en particular debido a la inmensa diversidad de aplicaciones disponibles. 


Arquitectura básica mas empleada 
Un PC embebido posee una arquitectura semejante a la de un PC. Brevemente éstos son los elementos básicos: 
Microprocesador 
Es el encargado de realizar las operaciones de cálculo principales del sistema. Ejecuta código para realizar una determinada tarea y dirige el funcionamiento de los demás elementos que le rodean, a modo de director de una orquesta. 

Memoria 
En ella se encuentra almacenado el código de los programas que el sistema puede ejecutar así como los datos. Su característica principal es que debe tener un acceso de lectura y escritura lo más rápido posible para que el microprocesador no pierda tiempo en tareas que no son meramente de cálculo. Al ser volátil el sistema requiere de un soporte donde se almacenen los datos incluso sin disponer de alimentación o energía. 

Caché Memoria 
más rápida que la principal en la que se almacenan los datos y el código accedido últimamente. Dado que el sistema realiza microtareas, muchas veces repetitivas, la caché hace ahorrar tiempo ya que no hará falta ir a memoria principal si el dato o la instrucción ya se encuentra en la caché. Dado su alto precio tiene un tamaño muy inferior (8 – 512 KB) con respecto a la principal (8 – 256 MB). 

Disco duro 
En él la información no es volátil y además puede conseguir capacidades muy elevadas. A diferencia de la memoria que es de estado sólido éste suele ser magnético. Pero su excesivo tamaño a veces lo hace inviable para PCs embebidos, con lo que se requieren soluciones como discos de estado sólido. Existen en el mercado varias soluciones de esta clase (DiskOnChip, CompactFlash, IDE Flash Drive, etc.) con capacidades suficientes para la mayoría de sistemas embebidos (desde 2 hasta mas de 1 GB). El controlador del disco duro de PCs estándar cumple con el estándar IDE y es un chip más de la placa madre. 

Disco flexible 
Su función es la de un disco duro pero con discos con capacidades mucho más pequeñas y la ventaja de su portabilidad. Siempre se encuentra en un PC estándar pero no así en un PC embebido. 

BIOS-ROM BIOS (Basic Input & Output System, sistema básico de entrada y salida) 
es código que es necesario para inicializar el ordenador y para poner en comunicación los distintos elementos de la placa madre. La ROM (Read Only Memory, memoria de sólo lectura no volátil) es un chip donde se encuentra el código BIOS. 

CMOS-RAM 
Es un chip de memoria de lectura y escritura alimentado con una pila donde se almacena el tipo y ubicación de los dispositivos conectados a la placa madre (disco duro, puertos de entrada y salida, etc.). Además contiene un reloj en permanente funcionamiento que ofrece al sistema la fecha y la hora. 

Chip Set Chip 
que se encarga de controlar las interrupciones dirigidas al microprocesador, el acceso directo a memoria (DMA) y al bus ISA, además de ofrecer temporizadores, etc. Es frecuente encontrar la CMOS-RAM y el reloj de tiempo real en el interior del Chip Set. 

Entradas y salidas al sistema

No hay comentarios:

Publicar un comentario