Arquitectura del procesador para sistemas embebidos

Un sistema informático integrado es uno que normalmente no ve. Se dedica a una sola tarea, como el control del motor en un coche. Esto está en contraste con las computadoras de propósito general, que realizan muchas tareas, incluyendo el procesamiento de textos, navegación web y juegos. La arquitectura del procesador, o la disposición de los elementos informáticos, se afinaron a la tarea que el sistema integrado sirve.

Microprocesador

El microprocesador sirve un papel central en ambos sistemas de propósito general informáticos incorporados y, realizar cálculos y datos entre las posiciones de memoria en movimiento. Un microprocesador tiene un sistema de conexiones llamados buses que se comunican los datos con la memoria y circuitos de interfaz. Algunos sistemas embebidos, tales como los que controlan los juguetes y hornos tostadores, son simples; otros, entre ellos los que manejan las fábricas, son complejas. Cada nivel cuenta con diseños de procesadores aptas para ello: los sistemas más simples tienen microprocesadores de ocho bits, los más complejos tienen procesadores de 64 bits. El número de bits en un procesador de afectar a su velocidad, el coste y la cantidad de datos que puede manejar.

Memoria

Los sistemas embebidos utilizan principalmente dos tipos de memoria: la memoria RAM y ROM. ROM, o memoria de sólo lectura, contiene programas y datos almacenados de forma permanente en la fábrica. El microprocesador utiliza la memoria RAM, o memoria de acceso aleatorio, como un "bloc de notas" temporal en el que se mantenga variables de cálculo del procesador y otros tipos de datos intermedios. Porque realizan una sola tarea, los sistemas integrados tienen generalmente muy pequeñas cantidades de RAM - tan poco como unas pocas docenas de bytes de datos - y de unos pocos kilobytes a varios megabytes de ROM. A medida que el precio de la memoria flash ha disminuido, los ingenieros han utilizado en lugar del tradicional ROM. Flash puede ser actualizado muchas veces, a diferencia de la ROM tradicional, que se escribe una sola vez por el fabricante. Debido a que ya tienen todos los programas y datos que necesitan, ordenadores integrados raramente es necesario utilizar discos duros u otros tipos de almacenamiento de datos periférica.

Interfaz

La interfaz en una las funciones del sistema embebidos como un puente entre el procesador y los dispositivos externos. Un sistema embebido para un horno de gas, por ejemplo, lee datos de un sensor de temperatura y se cierra una válvula de gas cuando el horno alcanza una temperatura de ajuste. La interfaz lee los datos del sensor y escribe datos en el controlador de la válvula. Un sistema integrado único puede tener docenas de líneas de entrada-salida, pasando datos de controles, sensores y temporizadores que controlan y displays, válvulas, motores y relés. Además, el procesador puede tener una interfaz de mantenimiento. Un técnico utiliza esto para probar el sistema embebido y para leer los códigos de diagnóstico del procesador.

Comportamiento Power-Up

Muchos sistemas embebidos, a diferencia de las computadoras de propósito general, no esperan a la entrada del usuario. Cuando se enciende el equipo, en las "botas" en un procesador de diagnóstico automático, a continuación, se ejecuta inmediatamente su software incorporado. El procesador tiene una dirección de memoria especial en la que se espera de un programa. Su hardware dice que tenga que ir a esta dirección cuando se enciende la alimentación. El programa, almacenado en la memoria ROM o memoria flash, configura las variables y los datos necesarios para el procesador embebido, cheques por la presencia de dispositivos externos y comienza a supervisarlos continuamente hasta que se desconecte la alimentación de nuevo.