Sistemas embarcados

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O que são sistemas embarcados?
1. Introdução
Alguma vez você já se deu conta que o microondas de sua casa tem uma capacidade
computacional maior do que tinha o projeto Apolo, que levou o homem a lua? Uma
tendência que se observa é que cada vez mais inteligência será adicionada aos
equipamentos do dia-a-dia. E ao contrário do que alguns filmes de ficção científica previam,
como em “2001 –Uma odisséia no espaço” e seu supercomputador Hall, o controle, as
decisões e o gerenciamento não serão concentrados em um único computador central, mas
serão distribuídos entre todos os elementos de um ambiente. Embarcar inteligência em
equipamentos é a tendência futura. Vejamos então o que são os sistemas embarcados.

2. O que são os sistemas embarcados?
Colocar capacidade computacionaldentro de um circuito integrado, equipamento ou
sistema. Esta é uma definição para o que é um sistema embarcado. Note que um sistema
como este deve ser mais do que um simples computador. É um sistema completo e
independente, mas preparado para realizar apenas uma determinada tarefa.
O usuário final não terá acesso ao programa que foi embutido no dispositivo, mas poderá
interagir com oequipamento através de interfaces como teclados, displays, etc. desde que o
sistema tenha sido projetado para tanto.
Voltando ao exemplo do forno de microondas, ao pressionar uma tecla como PIPOCA, um
sistema interno deve saber ajustar a potência correta, selecionar e medir o tempo em que o
forno deve ficar acionado e emitir um sinal quando a tarefa for concluída.
Para executar esta simplesoperação, o “cérebro” do forno deve receber sinais de sensores
(como o da porta, para saber se a mesma foi realmente fechada), fazer acionamento do
equipamento de potência, calcular o tempo da operação, acionar o motor que fará a rotação
do prato, permitir que o usuário interrompa a operação a qualquer tempo, atualizar o display,
medir quanto tempo se passou desde o início da operação,etc. Ufa!Diferente dos computadores, que rodam sistemas operacionais como base para que outros
aplicativos diversos sejam instalados e utilizados (cada um para uma aplicação diferente), os
sistemas embarcados são construídos para executar apenas uma tarefa pré-determinada.
Muitas vezes não tem flexibilidade (de software e de hardware) que os permita fazer outra
tarefa qualquer que não sejam aquelas paraqual foram desenhados e desenvolvidos.

A única flexibilidade permitida e desejada é no caso de um upgrade de novas versões,
fazendo com que o sistema possa ser re-programado, geralmente com correções ou novas
funções que o tornam melhores. Mas isto sempre é feito pelos fabricantes e quase nunca
pelos usuários finais.
Há então a necessidade de um “cérebro” que gerencie todo o funcionamentodeste sistema.
Um microprocessador ou microcontrolador é a opção ideal para esta função, já que ambos
têm capacidade de fazer a leitura de sinais externos, executar programas com as tarefas a
serem feitas, processar os sinais e enviar para atuadores os resultados esperados.
Quem programa e desenvolve sistemas embarcados costuma pensar neles como entradas,
saídas, processamento, memórias,ambiente onde será utilizado, etc., como pode ser visto
na figura 01. Já o usuário final se preocupa apenas em como utilizar este sistema e o que
ele agrega de valor a um produto, em termos de redução de custos, aumento de
funcionalidade, aumento de desempenho, etc.

Figura 01 – Elementos básicos de um sistema embarcado.

3. Características de um sistema embarcado
Como principaiscaracterísticas de um sistema embarcado tem-se a sua capacidade
computacional e a sua independência de operação. Outros aspectos relevantes são
referentes aos tipos de sistemas, modos de funcionamento e itens desejados em aplicações
embarcadas.

3.1.

Tipos de aplicações de sistemas embarcados



Propósito geral: são as aplicações mais parecidas com os computadores de mesa,
mas em embalagens...
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