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Sistemas Embarcados - 22 06-2011

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  1. 1. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação APLICABILIDADE DOS SISTEMAS DE INFORMAÇÃO NO DESENVOLVIMENTOS DE SISTEMAS EMBARCADOS Afrânio Pereira do Nascimento1, Elizabeth d’Arrochella Teixeira2 Brasília/DF - Junho/2011 Resumo Este artigo procura abranger de uma forma simples o que é, e como funciona um Sistema Embarcado, a preocupação com a segurança no desenvolvimento desses sistemas, que podem ser utilizados em simples calculadoras, microprocessadores, chegando a satélites, automóveis, embarcações, armamentos de guerra, como mísseis, tanques, submarinos e uma gama de outros equipamentos inclusive, os utilizados no dia a dia das pessoas como telefones celulares, fornos de microondas, máquinas de lavar e etc. Palavras-chave: Sistemas Embarcados. Segurança. Desenvolvimento. 1. Introdução 1.1 Sistemas de Informação Segundo Laureano (2005) um sistema de informação pode ser definido tecnicamente como um conjunto de componentes interrelacionados que coleta (ou recupera), processa, armazena e distribui informações destinadas a apoiar a tomada de decisões, a coordenação e o controle de uma organização. Além de dar suporte à tomada de decisões, à coordenação e ao controle, esses sistemas também auxiliam os gerentes e trabalhadores a analisar problemas, visualizar assuntos complexos e criar novos produtos. Os sistemas de informação contêm informações sobre pessoas, locais e coisas significativas para a organização ou para o ambiente que a cerca. Três atividades em um sistema de informação produzem as informações de que as organizações necessitam para tomar decisões, controlar operações, analisar problemas e criar novos produtos ou serviços. Essas atividades são a entrada, o processamento e a saída. A entrada captura ou coleta dados brutos de dentro da organização ou de seu ambiente externo. O processamento converte esses dados brutos em uma forma mais significativa. A saída transfere as informações processadas às pessoas que as utilizarão ou às atividades em que serão empregadas. Os sistemas de informação também requerem um feedback, que é a entrada que volta a determinados membros da organização para ajudá-los a avaliar ou corrigir o estágio de entrada. Ainda para Laureano (2005) os sistemas de informação são partes integrantes das organizações. Na verdade, para algumas empresas, como as que fazem avaliação de crédito, sem sistema de informação não haveria negócios. Os 1 Aluno do curso de Bacharel em Sistemas de Informação, afranionascimento@ig.com.br 2 Mestra em Gestão do Conhecimento e Tecnologia da Informação , Professora no curso de BSI da Faculdade Alvorada, , darrochella.alv@terra.com.br
  2. 2. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação administradores de hoje devem saber como estruturar e coordenar as diversas tecnologias de informação e aplicações de sistemas empresariais para atender às necessidades de informação de cada nível da organização e às necessidades da organização como um todo. Para Gouveia, (1996) o objetivo de um sistema de informação é orientar a tomada de decisão nos três níveis de responsabilidade descritos: Operacional, Tático e Estratégico. Além das qualidades necessárias (precisa, concisa, simples e oportuna), a informação tem que ser obtida mediante um custo razoável. Igualmente, o Sistema de Informação (S.I) deve assegurar a segurança e futura disponibilidade da informação com os seguintes componentes: Sistema de Processamento de Dados - Canais de Comunicação. Os dados constituem a entrada (Input) do sistema e são compostos pelas ocorrências e movimentações detectadas no sistema. Alguns destes dados podem resultar do próprio funcionamento do sistema (realimentação, utilizada para controle). 2 Tema e Justificativa Os sistemas embarcados são hoje, uma poderosa força que domina praticamente todos os setores da indústria eletroeletrônica. Ao longo do tempo, tem tornado possível que tarefas das mais diversas ordens, possam ser executadas de maneira simples. Projetos cada vez mais arrojados e contando com tecnologias avançadas, esses sistemas complementam a indústria automobilística, aeronáutica, bélica entre outras. Entender essa realidade que cerca o homem moderno é importante até mesmo na hora de efetuar uma simples compra de um aparelho eletroeletrônico como uma TV digital com conversor embutido, ou a mesma TV sem esse sistema. Os sistemas de informação por sua vez são de fundamental importância no desenvolvimento de sistemas embarcados, pois são estes que asseguram a fase inicial e final de um S.E, culminando com a sua disponibilização no mercado. 3. Objetivos Fazer uma explanação a respeito dos Sistemas de Informação (S.I), posteriormente na segunda parte, explicar de maneira sucinta o que são Sistemas Embarcados, conceito, história, sua arquitetura, engenharia, desenvolvimento, microprocessadores, microcontroladores, espaços e projetos, como projetar esses sistemas, sua segurança, alguns tipos e também a sua aplicação. As medidas de segurança integradas e utilizadas nesses sistemas e por último, a terceira parte que encerra o artigo com as considerações finais. 4. Sistemas Embarcados 4.1 Conceito Para Chase (2007) um sistema é classificado como embarcado quando este é dedicado a uma única tarefa e interage continuamente com o ambiente a sua volta por meio de sensores e atuadores. Por exigir uma interação contínua com o
  3. 3. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação ambiente, este tipo de sistema requer do projetista um conhecimento em programação, sistemas digitais, noções de controle de processos, sistemas de tempo real, tecnologias de aquisição de dados conversão analógico/digital e sensores e de atuadores conversão digital/analógico, acionamento eletromecânico e a Modulação por Largura de Pulso, (PWM) termo em inglês (Pulse-Width Modulation), e cuidados especiais na eficiência de estruturação do projeto e do código produzido. A denominação Sistemas Embarcados é proveniente do termo em inglês (Embedded Systems) vem do fato de que estes sistemas são projetados geralmente para serem independentes de uma fonte de energia fixa como uma tomada ou gerador. As principais características de classificação deste sistema são a sua capacidade computacional e a sua independência de operação. Outros aspectos relevantes dependem dos tipos de sistemas, modos de funcionamento e itens desejados em aplicações embarcadas. Todo sistema embarcado é composto por uma unidade de processamento, que é um circuito integrado, fixado a uma placa de circuito impresso. Possuem uma capacidade de processamento de informações vinda de um software que está sendo processado internamente nessa unidade, logo o software está embarcado na unidade de processamento. Todo software embarcado é classificado de firmware (conjunto de instruções operacionais programadas diretamente no hardware de um equipamento eletrônico). Código Fonte Unidade de Processamento Iphone Fig. 01- Lógica de um Sistema Embarcado - Fonte: Chase (2007) 4.2 História Afirma Chase (2007) que o termo Sistema Embarcado tem sua origem no fim da década de 1960. Nessa época o que existia era um pequeno programa de controle funcional de telefones. Logo este pequeno programa escrito em Assembler (programa de computador que efetua a montagem tradução de uma linguagem de montagem Assembly para código de máquina) estava sendo usado em outros dispositivos, entretanto de forma customizada, não específica para dado dispositivo, na realidade eram adaptados os sinais de entrada e saída definidos no programa, para as características do dispositivo, porém sem modificar qualquer linha de código do programa feito. Posteriormente com o advento de microprocessadores especialistas, foi possível desenvolver software específico para os variados tipos de processador. Os programas eram escritos em linguagem de máquina. Na década de 1970 começavam a surgir bibliotecas de códigos direcionados para sistemas embarcados específicos com processadores
  4. 4. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação específicos. Atualmente os sistemas embarcados podem ser programados em linguagens de alto nível e possuem sistemas operacionais. Para Carro e Wagner (s.d), os sistemas embarcados estão presentes em todas as atividades humanas, e com baixos custos tecnológicos atuais tendem a aumentar a sua presença no cotidiano das pessoas, exemplos desses sistemas são os telefones celulares com máquina fotográfica e agenda, os sistemas de computadores de carros e ônibus, os computadores portáteis, Palm Tops (tipo de telefone celular com diversos recursos de um computador), fornos de microondas com controle de temperatura inteligente, máquinas de lavar e outros eletrodomésticos. Os projetos de sistemas eletrônicos embarcados enfrentam diversos e grandes desafios, pois o espaço de projeto arquitetural a ser explorado é muito vasto. A arquitetura de um sistema operacional embarcado pode conter um ou mais processadores, memórias, interfaces para periféricos e blocos dedicados. Os componentes são interligados por uma estrutura de comunicação que pode variar de um barramento a uma rede complexa, (NoC) termo em inglês, Network on Chip. Ainda, segundo Carro e Wagner, apud De Micheli e Benini (2009), “os processadores podem ser de tipos diversos. No caso de sistemas contendo componentes programáveis, o software de aplicação pode ser composto por múltiplos processos distribuídos entre diferentes processadores e comunicando-se através de mecanismos variados...”. Os projetos de sistemas embarcados oferecem serviços de comunicação, escalonamento de processos entre outros. Além do grande tempo que pode ser gasto com uma exploração sistemática deste espaço de projeto, deve-se considerar ainda o tempo necessário para o projeto e validação individual de todos os componentes dedicados do sistema – processadores, blocos de hardware, rotinas de software, Sistema Operacional de Tempo Real, sigla em inglês (RTOS) – assim como o tempo de validação de sua agregação dentro de um mesmo sistema. Fig. 02 - Roteador Cisco - Fonte: Chase(2007)
  5. 5. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação Carro e Wagner (s.d) dizem ainda, que por outro lado, a pressão num mercado mundial globalizado, somada à contínua evolução tecnológica, impõe às empresas a necessidade de projetarem novos sistemas dentro de janelas de tempo cada vez mais estreitas, de poucos meses. Além disso, novos produtos têm uma vida cada vez mais curta, de modo que o retorno financeiro de seu projeto deve ser obtido também em poucos meses. Por exemplo: uma tecnologia desenvolvida para um sistema de freios (ABS), termo em inglês, Anti-lock Braking System, desenvolvido para um automóvel hoje, deve estar ultrapassado em poucos anos, exigindo assim uma reestruturação em um novo sistema a ser desenvolvido e aplicado a novos modelos de automóveis. - Fig. 03 Automóvel com dispositivos de sistemas embarcados - Fonte: Sistema Embarcado Uma vez que esse tipo de sistema não pode sofrer alteração diretamente em (S.I), dado até mesmo ao custo elevado e as dificuldades em realizar. Já um terceiro problema diz respeito aos custos de Engenharia Não-Recorrentes, sigla em inglês (NRE). O projeto de um sistema embarcado de grande complexidade é bastante caro para uma empresa, envolvendo equipes multidisciplinares (hardware digital, hardware analógico, software, testes) e a utilização de ferramentas computacionais de elevado custo. São especialmente elevados os custos de fabricação de sistemas integrados numa pastilha (componente eletrônico que abriga um sistema), o que obriga as empresas desenvolver projetos de componentes que tenham garantidamente alto volume de produção, de forma a amortizar os custos de fabricação. Em muitas aplicações, é adequada à integração do sistema em apenas uma pastilha, neste caso, trata-se de um componente eletrônico que abriga um sistema, ou seja, um único componente denominado (SoC) termo em inglês, (System on a Chip), figura 04. Em situações onde requisitos de área, potência e desempenho sejam críticos, o projeto de (SoC) na forma de um Circuito Integrado (CI) para uma aplicação específica, pode ser mandatório, elevando bastante os custos de projeto e fabricação. Em muitas outras situações, no entanto, é mais indicada a implementação do sistema em alternativas de customização mais econômicas para
  6. 6. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação baixos volumes, ou através de sistemas baseados em famílias de microprocessadores, componentes que são fabricados em grandes volumes e integram milhões de transistores. Fig.04 - Chip Sigmatel STMP3510 - Fonte:GHDPress Para Magarshack (2002), apud Carro e Wagner, baseando-se na lei de Moore (Gordon Moore - Intel, 1970), tem-se à disposição o dobro de transistores a cada 18 meses, consequentemente, os sistemas dedicados com milhões de transistores devem ser projetados em pouco tempo. Segundo Keutzer (2000), apud Carro e Wagner (s.d), tem sido adotado o paradigma de projeto baseado em plataformas, onde afirmam Dutta (2001), Demmeler, Giusto (2001) e Paulin (1997), apud Carro e Wagner (s.d), que uma plataforma é uma arquitetura de hardware e software específica para um domínio de aplicação...”, mas altamente parametrizável (no número de componentes de cada tipo, na estrutura de comunicação, no tamanho da memória, nos tipos de dispositivos de (E/S) - Entrada e Saída, etc.). Para Keating e Bricaud (2002) apud Carro e Wagner (s.d), esta estratégia viabiliza o reuso de componentes ou núcleos. Carro e Wagner (s.d) prosseguem afirmando que, sendo altamente parametrizável no número de componentes de cada tipo, na estrutura de
  7. 7. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação comunicação, no tamanho da memória, nos tipos de dispositivos de E/S etc. Torna- se então, uma estratégia para viabilizar o reuso de componentes (ou núcleos) previamente desenvolvidos e testados, para reduzir o tempo de projeto. O reuso desses elementos pode ser ainda reforçado pela adoção de padrões na arquitetura e projeto dos sistemas. O projeto de um sistema embarcado requer tecnologia de ponta e elementos derivados da plataforma que atenda aos requisitos da aplicação, como desempenho e consumo de potência. Partindo-se de uma especificação de alto nível da aplicação, é feita uma exploração das soluções arquiteturais possíveis, estimando- se o impacto de diferentes particionamentos de funções entre hardware e software. Feita a configuração da arquitetura, é necessária a síntese da estrutura de comunicação que integrará os componentes de hardware. Neste estilo de projeto, cada vez mais a inovação de uma aplicação depende do software. Embora a plataforma de hardware de um celular possa ser similar à de um controle de freios, (ABS), definitivamente o software não é o mesmo. Com a automação do projeto de hardware encaminhada pelo reuso de plataformas e componentes, a automação do projeto do software se torna o principal objetivo a ser alcançado para a diminuição do tempo de projeto, sem sacrifício na qualidade da solução. Esta automação deve idealmente cobrir o software aplicativo, as interfaces entre os acionadores dos periféricos. 4.3 Engenharia - Desenvolvimento e Arquitetura Carro e Wagner (s.d) esclarecem que no projeto de arquitetura de um sistema embarcado são revisadas as arquiteturas clássicas de processadores e as tendências modernas, discutindo-se a adequação de cada estilo de projeto para um dado sistema alvo; discute-se também o impacto das memórias em sistemas embarcados, assim como as estruturas de comunicação hoje disponíveis, à luz de seu impacto, em futuros sistemas constituídos de milhões de componentes heterogêneos. 4.4 Segurança nos Sistemas Embarcados Especificamente falando da segurança em sistemas embarcados, segundo Silva, Carvalho e Torres (2003), a segurança dos Sistemas de Informação (S.I), engloba um número elevado de disciplinas que poderão estar sob a alçada de um ou vários indivíduos. A preservação da confidencialidade, integridade e disponibilidade da informação utilizada nos sistemas de informação requer medidas de segurança, que por vezes são também utilizadas como forma de garantir a autenticidade. Todas estas medidas, independentemente do seu objetivo, necessitam ser adotadas antes de o risco se concretizar, ou seja, antes do incidente ocorrer. As medidas de segurança são classificadas em função da maneira como abordam as ameaças em duas grandes categorias: - Prevenção – É o conjunto de medidas a serem adotadas com a finalidade de reduzir as probabilidades de concretização de ameaças existentes. Todo o planejamento e essas medidas serão ineficientes se uma ameaça ou outra se
  8. 8. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação transformarem em um acidente. A vigilância é fator primordial no que se diz respeito à segurança de um sistema: - Proteção – É também um conjunto de medidas que visa dotar os sistemas de informação de capacidade de inspeção, detecção, reação e reflexo, limitando assim, ou reduzindo o impacto de qualquer ameaça e/ou proporcionando tempo hábil para a reação de uma proteção mais específica. Proteção contra a negação de serviço a usuários autorizados, assim como contra a intrusão, e a modificação desautorizada de dados ou informações, armazenadas, em processamento ou em trânsito, abrangendo, inclusive, a segurança dos recursos humanos, da documentação e do material, das áreas e instalações das comunicações e computacional, assim como as destinadas a prevenir, detectar, deter e documentar eventuais ameaça a seu desenvolvimento. O desenvolvimento de dispositivos e/ou mecanismos capazes de detectar falhas do equipamento (hardware) e, que de uma maneira geral, possam comprometer o funcionamento de um sistema, seja ele de informação, segurança. 4.5 Microprocessadores e seu Espaço de Projeto Para Carro e Wagner (s.d) o projeto de sistemas embarcados toma sempre como base um ou mais processadores. Embora esta solução pareça extremamente conservadora do ponto de vista de inovação, ela traz enormes vantagens do ponto de vista operacional. Primeiro, o fator de escala. Como os microprocessadores são encontrados em milhares de projetos, seu custo dilui-se entre muitos clientes, e às vezes até competidores entre (SI). Mais ainda, uma vez que uma plataforma baseada em processadores esteja disponível em uma empresa; novas versões de produtos podem ser feitas pela alteração do software dessa plataforma. A personalização do sistema dá-se através do software de aplicação, que toma atualmente a maior parte do tempo de projeto. Além destas vantagens competitivas, há ainda o fator treinamento de engenheiros, já que estes geralmente se formam com conhecimentos de programação de microprocessadores. Os projetos usando microprocessadores não são vantajosos em todos os aspectos. A questão da potência e velocidade, cada vez mais valorizada nos tempos atuais, é crítica. Como são projetados para executar qualquer programa, existem estruturas de hardware dentro dos processadores que consomem muitos recursos, mas que são muitas vezes subutilizadas. Ainda nas afirmações de Carro e Wagner (s.d), também para este tipo de aplicações, caches (rápidas), tornam-se extremamente ineficientes, já que os dados são consumidos muito rapidamente, sem obedecer ao princípio da localidade espacial ou temporal. Para uma aplicação extremamente específica, um projeto usando lógica programável pode ter um desempenho muito melhor que usando um processador, ou mesmo uma potência mais baixa. O problema é que sistemas reais possuem diversos comportamentos (modelos de computação) e o atendimento simultâneo dos mesmos tende a diminuir o desempenho do hardware dedicado. Além disto, é preciso considerar que se encontram processadores, nas mais diversas combinações de preço, desempenho e potência. Os processadores também contam com grupos de projeto imensos, que chegam às centenas de
  9. 9. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação projetistas, e com tecnologias do estado da arte para sua fabricação. Tudo isto torna o uso de processadores extremamente interessante para o projeto de sistemas embarcados. Há, contudo, uma série de questões a serem respondidas, mesmo que o projetista decida usar um microprocessador. Por exemplo, se o projeto tem limitações de potência, famílias de processadores que trabalham com freqüências mais baixas podem não possuir desempenho suficiente. Segundo Zhang (2002) nestas situações, é preciso escolher processadores com controle de potência embutido, onde partes do processador possam ser desligadas, ou utilizar técnicas como processadores e multiprocessadores de múltipla voltagem. Carro e Wagner (s.d) afirmam ainda que uma alternativa mais interessante é escolher a arquitetura adequada para o projeto em questão, pois os ganhos em potência e desempenho podem ser maiores, conforme será discutido a seguir. Para um projeto embarcado, não só a CPU termo em português, (Unidade Central de Processamento) é importante. O quanto de memória estará à disposição impacta a potência do sistema. Memórias rápidas são grande fonte de consumo de energia e a sua possibilidade de reuso, já que pouca memória limita expansões, ainda obrigando a codificação em Assembler (linguagem de programação), sem muito espaço para o uso de compiladores (programa de computador que transforma linguagem escrita humana em linguagem de máquina), isto, por sua vez, aumenta o tempo de projeto. 4.6 Microprocessadores e Microcontroladores Ainda baseado em Carro e Wagner (s.d) os microprocessadores são componentes dedicados ao processamento de informações com capacidade de cálculos matemáticos e endereçamento de memória externa. Utilizam barramentos de dados, controle e endereços para fazer acesso aos periféricos de entrada e saída e dependem de circuitos integrados externos como memória para armazenamento de dados e execução do programa, conversor A/D (Analógico/Digital) para aquisição de dados analógicos e sensores e outro periférico necessário conforme aplicação do sistema. A vantagem dos microprocessadores é que ainda possuem maior velocidade de processamento e são usados em soluções mais complexas, porém esta vantagem os microcontroladores estão prestes a adquirir com seus núcleos de 16 e 32 bits. 4.7 Diferenças Entre Microprocessador e Microcontrolador - Número de Circuitos Integrados Os microcontroladores são pequenos sistemas computacionais bastante poderosos que englobam em um único chip: interfaces de entrada/saída digitais e analógicas, periféricos importantes como a memória (RAM), termo em inglês, (Random Access Memory), figura 05 - Memória FLASH, (memória de computador do tipo EEPROM) termo em inglês, (Electrically-Erasable Programmable Read-Only
  10. 10. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação Memory), figura 06, interfaces de comunicação serial, conversores (A/D) (Analógicos/Digitais) e temporizadores/contadores. A vantagem dos microcontroladores, figura 07, é que além de possuir os periféricos integrados a um único chip, eles são responsáveis por executar e armazenar os programas escritos para eles (firmware), assim como a capacidade de absorver mais funções com o incremento de periféricos, através de CI´s (Circuitos Integrados) “driver´s”, (aqui, trata-se especificamente de uma porta de comunicação) como comunicação USB, (Universal Serial Bus), pilha do TCP/IP (protocolo de comunicação), comunicação RF (Rádio Frequência) e porta PS/2 termo em inglês, (Personal System/2 ) - figura 09. Com o advento dos microcontroladores de 16 e 32 bits (atualmente o padrão é de 8 bits) a capacidade de gerenciar soluções mais complexas e maior velocidade de processamento se iguala ao do microprocessador. O crescimento dos sistemas embarcados muito se deve a este componente. Fig. 05 - Memória RAM - Fonte: Hyper Fig.06 – Memória Flash - Fonte: WikiFic
  11. 11. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação Fig.07 – Microcontrolador- Fonte: WkiFic Fig.08 – Mircroprocessador Intel - Fonte: Intel Fig.09 – Porta PS/2 - Fonte: WikiFic
  12. 12. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação 4.8 Como Projetar um Sistemas Embarcados Segundo Chase (2007) o primeiro passo é escolher o núcleo do sistema, ou seja, a unidade de processamento do sistema embarcado que pode ser um microcontrolador também denominado (MCU), é um computador num chip, contendo um processador, memória e periféricos de entrada/saída, ou um microprocessador (popularmente chamado de processador, é um circuito integrado que realiza as funções de cálculo e tomada de decisão de um computador). Fig. 10 - Projeto de Sistema Embarcado - Fonte: Sistema Embarcado Chase (2007) diz ainda que o sistema embarcado geralmente é uma solução formada de microcontrolador também denominado (MCU), é um computador em um chip, contendo um processador, memória e periféricos de entrada/saída, software e firmware conjunto de instruções operacionais programadas diretamente no hardware de um equipamento eletrônico) dedicados e específicos para desempenhar as funções operacionais de um equipamento/produto para o qual foi projetado e desenvolvido. Outros fatores importantes que ajudam a classificar um sistema como embarcado são: - Dimensões Físicas: Desde a fase inicial do projeto é preciso haver atenção ao tamanho e peso do sistema em desenvolvimento que devem sempre ser os menores possíveis. Com a crescente miniaturização dos equipamentos eletroeletrônicos, os fatores, tamanho e peso são decisivos na locomoção do sistema, assim como sua competitividade caso se torne um produto.
  13. 13. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação - Consumo de Energia Elétrica: Quanto maior for a autonomia do sistema e menor for sua necessidade de recarga, troca de sistema de alimentação ou baixo consumo elétrico, mais competitivo será o produto. Usar baterias, pilhas ou uma alimentação regular dentro de normas e legislações. - Resistência e Durabilidade: Muitos sistemas embarcados são projetados para trabalhar em ambientes com condições adversas (vibrações, calor, poeira, variações na tensão de alimentação, interferências eletromagnéticas, raios, umidade, corrosão, etc.) É necessário que o sistema resista ao máximo a todas estas interferências logo, para cada ambiente onde atuará o sistema embarcado, deve haver um estudo da forma de revestimento do circuito, existem fabricantes especializados. Ainda para Chase (2007) na escolha do microcontrolador é importante observar se os recursos que ele oferece suportam o objetivo do projeto, por exemplo, se for usado um sensor de temperatura como o (LM35) O sensor LM35 é um sensor de precisão, fabricado pela National Semiconductor – figura 11, com sinal de saída analógica de 10mV por grau centígrado é necessário que o microcontrolador seja dotado de um conversor Analógico/Digital, sigla em português, (A/D) para a aquisição e tratamento destes sinais e, enviar o sinal convertido e tratado para retornar o valor em graus Celsius, para um computador através de porta serial, se o microcontrolador tiver o transmissor receptor assíncrono universal, popularmente chamado de registrador (UART), termo em inglês, (Universal Asynchronous Receiver/Transmitter), ou para uma Display de Cristal Líquido, sigla em inglês, (LCD), ou sinalizar com Diodos Emissores de Luz, sigla em inglês, (LED’s) as faixas de temperatura definidas no programa. Existem várias versões do sensor de temperatura LM35: - LM35CZ & LM35CAZ (no caso a 92) ----- 40 ° C a 110 ° C - LM35DZ (no caso a 92) ----- 0 ~ 100 o C - LM35H & LM35AH (no caso a 46) ----- 55 ° C a 150 ° C Fig. 11 - Sensor LM35 - Fonte: WikiFic
  14. 14. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação Fig. 12 – Aplicação do Sensor LM35 - Fonte: WikiFic 5. Conclusão Os sistemas embarcados são hoje, uma poderosa força que domina praticamente todos os setores da indústria eletrônica. Ao longo do tempo, tem tornado possível que tarefas das mais diversas ordens, possam ser executadas de maneira simples. Projetos cada vez mais arrojados e contando com tecnologias avançadas, esses sistemas complementam a indústria automobilística, aeronáutica, bélica entre outras. Entender essa realidade que cerca o homem moderno é importante até mesmo na hora de efetuar uma simples compra de um aparelho eletroeletrônico como uma TV digital com conversor embutido, ou a mesma TV sem esse sistema. O desenvolvimento desses sistemas tem proporcionado ao homem moderno se integrar totalmente ao mundo digital. A utilização de Métricas e a confecção dos artefatos de testes auxiliam no processo de aquisição de qualidade de software. A qualidade, hoje, é crítica para a sobrevivência e sucesso de um software embarcado ou não, tendo em vista que seu desenvolvimento se dá de forma cada vez mais globalizada. Para que uma organização se sobressaia neste tipo mercado deverá produzir softwares que
  15. 15. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação satisfaçam as expectativas dos clientes quanto à qualidade, confiabilidade e segurança dos produtos e serviços oferecidos. 6. Referências Bibligráficas Carro Luigi - Wagner Flávio Rech - Livro Sistemas Computacionais Embarcados - EMICRO (2009) - Disponível em: (www.inf.pucrs.br/.../6%20Carro_basico_C_sistemas_embarcados.pdf) Acessado em: 16/05/2011 Chase, Otávio André – PDF/Sistemas Embarcados (2007) Disponível em: (www.sbajovem.org) Acessado em: 16/05/2011 Gouveia, Luis Manuel Borges – Livro - Sistemas de Informação Apontamentos (1993/2006) Laureano, Marcos Aurélio Pchek – PDF/Gestão de Segurança da Informação (2005): Disponível em: (www.mlaureano.org/aulas_material/gst/apostila_versao_20.pdf) Acessado em 17/05/2011 Lopes, Salvador, Cunha – Livro Qualidade no Desenvolvimento de Sistemas de Software Embarcados e de Tempo Real (s.d) Laureano, Marcos Aurélio Pchek – Apostila/Gestão de Segurança da Informação (2005) Lista de Figuras Figura. 01 - Sistema embarcado usando um microprocessador como unidade de processamento - (Chase 2007) Figura. 02 - Roteador Cisco - Circuito composto por vários Sistemas Embarcados - (Chase 2007). Figura.03 - Sistemas embarcados em um veículo - (Chase 2007). Figura.04 - Chip Sigmatel STMP3510 - Disponível em: (http://www.hardware.com.br/analises/micro-f610/abrindo-caixa-preta.html) Acessado em: 18/05/2011
  16. 16. Curso de Bacharelado em Sistemas de Informação Figura. 05 - Memória RAM - Disponível em: (http://www.google.com.br/search?sourceid=navclient&hl=pt-BR&ie=UTF- 8&rlz=1T4GGLL_pt-BRBR427BR428&q=mem%c3%b3ria+RAM) Acessado em 18/05/2011 Figura. 06 - Memória Flash - Disponível em: (http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:USB_flash_drive.JPG ) Acessado em 19/05/2011 Figura. 07 - Microcontrolador - Disponível em: (http://pt.wikipedia.org/wiki/Ficheiro:153056995_5ef8b01016_o.jpg ) Acessado em: 21/0/2011 Figura. 08 - Mircroprocessador Intel - Disponível em: (http://www.google.com.br/search?sourceid=navclient&hl=pt-BR&ie=UTF- 8&rlz=1T4GGLL_pt-BRBR427BR428&q=microprocessador ) Acessado em 21/05/2011 Figura. 09 - Porta PS/2 - Disponível em: (http://www.google.com.br/search?sourceid=navclient&hl=pt-BR&ie=UTF- 8&rlz=1T4GGLL_pt-BRBR427BR428&q=porta+PS%2f2) Acessado em: 22/05/2011 Figura. 11 - Sensor LM35 - Disponível em: (http://www.escol.com.my/Projects/Project-03(Thermostat-1)/Proj-03.html) Acessado em: 22/05/2011 Figura. 12 - Sensor LM35 - Exemplo Prático - Disponível em: (http://www.escol.com.my/Projects/Project-03(Thermostat-1)/Proj-03.html) Acessado em: 23/05/2011.

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