Sistema
Um sistema é um arranjo no qual todas as suas unidades montadas trabalham em conjunto de acordo com um conjunto de regras. Pode também ser definido como uma forma de trabalhar, organizar ou realizar uma ou várias tarefas de acordo com um plano fixo. Por exemplo, um relógio é um sistema de exibição do tempo. Os seus componentes seguem um conjunto de regras para mostrar a hora. Se uma das suas partes falhar, o relógio deixará de funcionar. Assim podemos dizer, num sistema, todos os seus subcomponentes dependem uns dos outros.
Sistema Embutido
Como o seu nome sugere, Embutido significa algo que está ligado a outra coisa. Um sistema embutido pode ser pensado como um sistema de hardware de computador com software embutido. Um sistema incorporado pode ser um sistema independente ou pode fazer parte de um grande sistema. Um sistema incorporado é um sistema baseado em microcontrolador ou microprocessador que é concebido para executar uma tarefa específica. Por exemplo, um alarme de incêndio é um sistema incorporado; sentirá apenas fumo.
Um sistema incorporado tem três componentes –
- p> Tem hardware.
- p> Tem software de aplicação.
- p> Tem sistema operacional em tempo real (RTOS) que supervisiona o software de aplicação e fornece mecanismo para permitir que o processador execute um processo de acordo com a programação, seguindo um plano para controlar as latências. O RTOS define a forma como o sistema funciona. Estabelece as regras durante a execução do programa de aplicação. Um sistema incorporado em pequena escala pode não ter RTOS.
Assim, podemos definir um sistema incorporado como um sistema de controlo em tempo real baseado em Microcontrolador, conduzido por software, fiável.
Características de um Sistema Incorporado
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Funcionamento único – Um sistema incorporado geralmente executa uma operação especializada e faz o mesmo repetidamente. Por exemplo: Um pager funciona sempre como um pager.
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Muito limitado – Todos os sistemas informáticos têm restrições na métrica de concepção, mas os de um sistema incorporado podem ser especialmente apertados. A métrica de concepção é uma medida das características de uma implementação, tais como o seu custo, tamanho, potência e desempenho. Deve ter um tamanho para caber num único chip, deve ter um desempenho suficientemente rápido para processar dados em tempo real e consumir o mínimo de energia para prolongar a vida útil da bateria.
- p>Reactivo e em tempo real – Muitos sistemas incorporados devem reagir continuamente a mudanças no ambiente do sistema e devem calcular certos resultados em tempo real sem qualquer atraso. Considere um exemplo de um controlador de cruzeiro automóvel; este monitoriza e reage continuamente aos sensores de velocidade e de travagem. Deve calcular a aceleração ou desacelerações repetidamente dentro de um tempo limitado; um cálculo atrasado pode resultar em falha de controlo do carro.
- p> Baseado em microprocessadores – Deve ser baseado em microprocessador ou microcontrolador.
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Memória – Deve ter uma memória, uma vez que o seu software normalmente incorpora na ROM. Não precisa de quaisquer memórias secundárias no computador.
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Connected – Deve ter periféricos ligados para ligar dispositivos de entrada e saída.
- p> sistemas HW-SW – O software é utilizado para mais características e flexibilidade. O hardware é utilizado para desempenho e segurança.
Vantagens
- Fácilmente personalizável
- Baixo consumo de energia
- Baixo custo
- Rendimento melhorado
Desvantagens
- Elevado esforço de desenvolvimento
- Li>Tempo maior para comercializar
Estrutura básica de um Embedded System
A ilustração seguinte mostra a estrutura básica de um sistema incorporado –
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Conversor A-D – Um conversor analógico-digital converte o sinal analógico enviado pelo sensor num sinal digital.