Sistemas Embarcados - unidade 1 - parte 1 - conceitos iniciais

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Sistemas Embarcados
Baseado nas aulas do Prof. CleonilsonProtásiode Souza
Felipe Denis M. de Oliveira
e-mail: fdenis_natal@yahoo.com.br
página: http://www.novastecnologias.net/se
Sistemas 
Embarcados
Aula 1 - Conceitos Iniciais
O que é um sistema 
embarcado?
O que é um
sistema
embarcado?
▪É um sistema
computacional que é parte 
de um sistema maior e que 
realiza alguns dos
requerimentos deste 
sistema.
▪ IEEE Standard Computer Dictionary, 1990.
O que é um
sistema
embarcado?
▪É qualquer sistema que
utiliza uma CPU de 
propósito geral, mas não é
um computador de
propósito geral.
▪ WOLF, Wayne and FREY, Ernest. Tutorial
on Embedded System Design, Design on
VLSI in Computer & Processors, 1992.
O que é um
sistema
embarcado?
▪É um sistema baseado em 
microprocessamento que 
é construído para controlar
a função, ou conjunto de 
funções, deste sistema,
mas não é programável
pelo usuário final na 
mesma forma que um PC 
é.
▪ HEATH, Steve. Embedded system
design. 2ed, 2003.
▪ Entretanto, não há uma definição
clara o suficiente do que seja um
sistema embarcado, no sentido de
definir:
▪ Qual o tamanho
▪ Sistema de controle de um navio
▪ Controle remoto de TV
▪ Qual a rapidez de processamento
▪ Um celular de última geração
▪ Um nó sensor com um microcontrolador de 8-
bits
▪ Onde é localizado
▪ Em uma indústria (fixo)
▪ Conectado à uma baleia (móvel)
O que é um
sistema
embarcado?
Sistema Embarcado: exemplos
Mercado Dispositivo embarcado
Controle 
industrial
Robôs
Sistemas de controle
Médico Bombas de infusão
Máquina de hemodiálise
Próteses eletroeletrônica
Monitores cardíacos
Rede Roteadores, Hubs, gateways
Escritório Fax
Fotocopiadoras
Impressoras
Monitores, escâneres
Sistema Embarcado: exemplos
Mercado Dispositivo embarcado
Automotivo Sistema de ignição
Controle do motor
Sistema de freio antitravamento
Eletrônica de 
consumo
Televisão analógica e digital
Set-Top Boxes (DVDs, VCRs, TV a cabo, etc.)
Personal Data Assistant (PDAs)
Aparelhos domésticos (refrigerador, tostadeira, 
forno de microondas, etc.)
Brinquedos, Jogos
Telefones, celulares, pagers, GPS
Câmeras
Sistema
Embarcado:
exemplos
Características
de Sistemas
Embarcados
▪ Todos os sistemas embarcados
apresentam as seguintes
características comuns:
▪ Hardware embarcado
▪ Software e Firmware embarcado
▪ Restrições (muitas restrições)
Características
de Sistemas
Embarcados
▪ Forte acoplamento entre HW
e SW.
▪ Requer um misto de
metodologias de projeto
em HW, SW e FW.
▪ Requer projetos distintos em 
HW, SW e FW.
Características
de Sistemas
Embarcados
▪ Conceitos básicos
▪ Hardware
▪ São os equipamentos físicos utilizados
para processamento, armazenamento
e/ou transmissão de programas ou
dados de computadores
▪ IEEE Standard Computer Dictionary
Características
de Sistemas
Embarcados
▪ Conceitos básicos
▪ Software
▪ Programa de computador e possível
documentação associada e os dados
pertinentes à operação de um sistema 
computadorizado.
▪ IEEE Standard Computer Dictionary
▪ São programas que operam em níveis
de abstração superior ao nível de HW.
Em geral, detalhes de HW são
abstraídos (WOLF, 1992).
▪ Por exemplo: através do sistema
operacional.
Características
de Sistemas
Embarcados
▪ Conceitos básicos
▪ Firmware
▪ São programas que manipulam
diretamente o HW sem qualquer nível de
abstração intermediário (WOLF, 1992).
▪ Frequentemente, são programas
residentes em ROM.
▪ É a combinação de um dispositivo (HW)
e as instruções e dados que residem
como SW somente de leitura neste
dispositivo
▪ IEEE Standard Computer Dictionary
Características
de Sistemas
Embarcados
▪ Vantagens do uso de Sistemas
Embarcados
▪ Como eram os sistemas de controles
antes do advento dos SE?
▪ Exemplo: calculadoras eletrônicas
▪ Antes de 1970, eram construídas com
centenas de chips discretos que
implementavam as funções lógicas 
necessárias.
▪ Após, com o uso de 
microprocessadores, as 
calculadoras ficaram baratas
e mais funcionais
Características
de Sistemas
Embarcados
▪ O uso de MCU facilita a
atualização (upgrade) do 
Sistema Embarcado
▪ Antes, era necessário modificar o
HW
▪ Após, faz-se necessário somente
modificar o SW
▪ Facilita a manutenção
▪ Pode até ser feita remotamente
▪ Sistema Embarcado tiver link de
comunicação
Características
de Sistemas
Embarcados
▪ O uso de sistemas 
embarcados promove 
controle mais preciso
▪ Com o uso de controladores
digitais, por exemplo, o motor de
um carro pode ter seu
desempenho melhorado pela
medição da temperatura, 
mistura
do combustível, posição do 
acelerador, etc.
Características
de Sistemas
Embarcados
▪ O uso de sistemas
embarcados promove 
proteção da propriedade 
intelectual
▪ Antes, com sistemas baseados
em chips e componentes de
prateleira era relativamente fácil 
fazer engenharia reversa.
▪ Após, existem proteção de 
conteúdo da memória interna de
µP sendo extremamente difícil
obter o FW e/ou SW de controle.