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