Computação e Sistemas Embarcados

Prévia do material em texto

Computação e Sistemas Embarcados constituem um campo de estudo e 
prática dentro da engenharia elétrica e da ciência da computação, focado no 
projeto e implementação de sistemas computacionais integrados em 
dispositivos eletrônicos. Esses sistemas são caracterizados por sua presença 
em equipamentos e ambientes diversos, desde dispositivos simples, como 
eletrodomésticos e brinquedos, até sistemas mais complexos, como veículos 
autônomos e equipamentos industriais. 
 
1. **Projeto de Sistemas Embarcados:** A engenharia de sistemas embarcados 
começa com o projeto dos dispositivos eletrônicos que irão hospedar o sistema 
computacional. Isso envolve a seleção de componentes eletrônicos, como 
microcontroladores, processadores, sensores e atuadores, de acordo com as 
especificações do sistema. O projeto também inclui a definição da arquitetura 
de hardware e software, considerando requisitos de desempenho, consumo de 
energia, custo e tamanho do dispositivo. 
 
2. **Programação de Microcontroladores:** Uma parte fundamental do 
desenvolvimento de sistemas embarcados é a programação dos 
microcontroladores ou microprocessadores que controlam o funcionamento do 
dispositivo. Isso geralmente é feito utilizando linguagens de programação de 
baixo nível, como C ou Assembly, e ferramentas de desenvolvimento 
específicas para o hardware em questão. A programação define como o 
sistema irá interagir com o ambiente externo, processar dados e executar 
tarefas específicas. 
 
3. **Implementação de Sistemas de Tempo Real:** Muitos sistemas 
embarcados são projetados para operar em tempo real, o que significa que 
precisam responder a eventos ou estímulos do ambiente em um intervalo de 
tempo definido. A implementação de sistemas de tempo real envolve a 
programação de algoritmos e controle que garantam que as tarefas críticas 
sejam executadas dentro dos prazos exigidos, minimizando a latência e 
maximizando a confiabilidade do sistema. 
 
4. **Integração de Sensores e Atuadores:** Muitos sistemas embarcados 
dependem da interação com o ambiente físico por meio de sensores e 
atuadores. Isso pode incluir sensores de temperatura, umidade, aceleração, 
GPS, entre outros, e atuadores como motores, solenoides, válvulas, etc. A 
integração desses dispositivos no sistema requer a programação de interfaces 
de comunicação e o desenvolvimento de algoritmos para processar os dados 
coletados e controlar os atuadores de acordo com as necessidades do sistema. 
 
5. **Conectividade e Internet das Coisas (IoT):** Com o avanço da Internet das 
Coisas, muitos sistemas embarcados são projetados para se comunicar e 
interagir com outros dispositivos e sistemas remotamente. Isso pode envolver o 
uso de tecnologias de comunicação sem fio, como Wi-Fi, Bluetooth, Zigbee ou 
LoRa, e a implementação de protocolos de comunicação adequados. A 
conectividade IoT permite monitorar e controlar sistemas embarcados 
remotamente, coletar dados para análise e tomar decisões em tempo real com 
base nessas informações. 
 
6. **Teste e Depuração:** Após o desenvolvimento do sistema embarcado, é 
necessário realizar testes extensivos para garantir que ele funcione conforme o 
esperado em uma variedade de condições. Isso inclui testes de unidade, 
integração e sistema, bem como testes de desempenho, estresse e segurança. 
A depuração é uma parte crucial do processo de teste, envolvendo a 
identificação e correção de erros e problemas de funcionamento do sistema. 
 
Em resumo, Computação e Sistemas Embarcados desempenham um papel 
fundamental na integração de computação em dispositivos eletrônicos, 
permitindo que eles realizem uma ampla gama de funções e interajam com o 
mundo físico de maneira inteligente e autônoma. O desenvolvimento desses 
sistemas requer uma combinação de habilidades em eletrônica, programação 
de baixo nível, algoritmos de controle e comunicação de dados, visando 
atender aos requisitos específicos de cada aplicação. 
 
Computação e Sistemas Embarcados 
Breno Magno Cordeiro