Sistema incrustat: diferència entre les revisions

La mayor part dels components que trobem en un sistema encastat es trobemtroben inclosos a la [[placa mare]] i el seu aspecte acostuma a ser diferent del d'un [[ordinador]].

El primer sistema integrat modern reconeixible va ser l'ordinador d'orientació Apollo (AGC) desenvolupat per Charles Stark Draper de [[Massachusetts_Institute_of_Technology|l'Institut de Tecnologia de Massachusetts]] l’any 1967, en quequè va ser el sistema de guiat de la missió lunar [[Programa_Apollo|Apollo]]. Cada missió lunar tenia dos sistemes AGC, una càrrega de sistema de guiat inercial i un altre per al [[Mòdul_lunar_Apollo|mòdul lunar]]. En l'inici del projecte, el l'ordinador AGC va ser considerat el component menys fiable del projecte, ja que incorporava uns nous circuits integrats monolítics desenvolupats recentment per reduir mida i pes.

Un dels primers sistemes integrats produït en massa va ser el l'equip d’orientació Autonetics D-17 pel [[LGM-30_Minuteman|míssil Minuteman]], introduït l’any 1961. Des de d'aquestes primeres aplicacions en la dècada dels 60, els sistemes integrats han baixat de preu i hi han tingut un augment dramàtic en la capacitat de processament i funcionalitat.

En l'apartat de microprocessadors, entre ells, tenim [[Intel_4004|l'Intel 4004]] que va ser dissenyat per a les calculadores i altres sistemes petits però requeria memòria externa i xips de suport. Però a principis de la dècada dels 80, la memòria i els components d’entrada i sortida necessaris havien estat integrats en el mateix xip del processador formant un microcontrolador. Aquests, permeten trobar aplicacions en quequè un ordinador de propòsit general seria massa costós.

Els sistemes encastas no sempre són dispositius independents sinosi no que són una peça que forma part d'un sistema més gran i complex que duu a terme una tasca de propòsit general. Per exemple, un sistema incrustat que es trobi en un [[automòbil]] i proporcioni una funció especifica com captar informació delde l'exterior treballaria en conjunt amb altres sistemes encastats per tal d'aconseguir una resposta que afectaria a tot el sistema.

Així doncs, moltes parts d'un sistema encastat tindran sovint un rendiment de funcionament baix. La lentitud no és velocitat de rellotge. L'arquitectura sencera d'un sistema encastat sovint esse simplifica intencionadament per obtenir costos més baixos comparats al [[maquinari]] d'ús general. Per exemple, els sistemes encastats utilitzen sovint els perifèrics controlats per les interfícies síncrones sèrie, que són centenars de voltes més lents que els perifèrics utilitzats als [[Ordinador|ordinadors]].

Finalment cal dir que, el sistema encastat pot estar fora de l'abast d'éssers humans (baix d'una perforació d'un pou de petroli, llançat en l'espai exterior, etc.), de manera que el sistema ha de poder reconfigurar-se fins i tot si s'ha ocasionat una corrupció catastròfica de les dades. Això s'assoleix generalment amb un component electrònic, estàndard, anomenat [[watchdog]] que re-iniciareinicia el sistema amb la finalitat de retornar la funcional.

* Memòria: L’espai de memòria a contar esés d'uns pocs [[Gigabyte|gigabytes]] com a màxim (encara que la grandària actualment estaestà menys limitada gràcies a la miniaturització dels elements).

* L’autonomia: El consum d'energia ha de ser tan baixa com sigui possible causa de la utilització de [[Bateria_elèctrica|bateries]] i / o de [[Placa_solar|panells solars]] o fins i tot de [[Pila_de_combustible|cel·les de combustible]], tot depenent del tipus de projecte. Si disposa de d'alimentació permanent, llavors la qüestió seria optimitzar el consum energètic.

* Temps: Tant el temps d'execució com el temps d'expiració d'una tasca s’han de determinar (els terminis són coneguts i acotats a priori). Aquesta última restricció ess'aplica aplicada generalment en sistemes que tenen propietats en temps real.

* Seguretat: Aquests sistemes poden utilitzar informació confidencial delde l'usuari o usuaris, i per tant ha de ser mantinguda i protegida.

Tots els sistemes incrustats han de complir, amb mesmés o menys mesura i depenent de l’aplicació que se’l vulgui donar, les limitacions esmentades i el cost del projecte ha de ser el just i necessari, sempre tenint en compte els apartats de fiabilitat i seguretat, que poden encarir el cost del sistema però solen ser prioritàries.

La llista no acaba aquí, ja que avui en dia hi han sistemes encastats a molts àmbits.

Un sistema encastat consta d'una arquitectura semblant a la d'un ordinador. Aquests són alguns dels elements bàsics dels quequals pot estar format:

;[[Microprocessador]]: EsÉs l'encarregat de realitzar les operacions de l'[[algorisme]] principals del sistema. Executa [[sistema binari|codi binari]] per dur a terme una determinada tasca i orquesta el funcionament dels elements que l'envolten.

;[[Memòria d'ordinador|Memòria]]: En aquesta es troba guardat el codi dels programes que el sistema pot executar així com les dades. La seva característica principal esés que ha de tenir accés de lectura i escriptura el més ràpid posible per tal de que el processador sigui més eficient.

;[[Memòria cau|Memòria caché]]: Aquest tipus de memòria és molt més ràpida que la principal i esés en la qual s'emmagatzema el codi i les dades que s'han consultat ultimament. Com que el sistema realitza petits processos que sovint són repetits, la caché ajuda a estalviar temps, ja que no farà falta accedir a la memòria principal si la dada o la instrucció es troben a la caché. Normalment fa d'intermediaria entre la memòria RAM i el disc dur.

;[[Disc dur]]: En aquest la informació no esés volàtil i pot arribar fins a capacitats molt elevades. Normalmente acostuma a ser [[Disc dur|magnètic]] pero com el seu tamanymida és excessiu, pot no ser compatible amb alguns sistemes encastats. A més a més, alen contenir parts mòbils, els fa inviables a entorns on estiguin exposats a certes condicions de vibració.

;[[Chipset]]: [[Circuit integrat|Xip]] que s'encarrega de controlar les [[interrupció|interrupcions]] dirigides al microprocesador, el l'accés a memòria i al [[Bus (informàtica)|bus]] a més d'oferir temporitzadors, comptadors, rellotges, etc.