O documento discute sistemas embarcados, com foco nos casos de sucesso da empresa NXP Semiconductors. Apresenta detalhes sobre hardware comum em sistemas embarcados e linguagens de programação. Descreve aplicações da NXP em controle de motores e sensores para veículos.

1. Sistemas Embarcados
Natan Pedroso Cardoso/Tatiane Moreira Oliveira
natan.pedroso@gmail.com, thatiane.moreiraa@gmail.com
Análise e Desenvolvimento de Sistemas – Faculdade Senac Porto Alegre
Porto Alegre, Rio Grande do Sul, Brasil.
Abstract. Unlike PCs, which can run different programs and switch between
them, the embedded systems are independent systems tasked to perform only
one task, such as microwaves, refrigerators, etc.. In this article we will discuss
the main applications of embedded systems present in successful cases.
Resumo. Diferente dos PCs, onde podemos executar diferentes programas e
alternar entre eles, os sistemas embarcados são sistemas independentes
encarregados de executar apenas uma tarefa, como por exemplo, microondas,
geladeiras, etc. Neste presente artigo iremos abordar as principais aplicações
de sistemas embarcados presente em casos de sucesso.

2. Introdução
São considerados sistemas embarcados quando este é dedicado a uma única tarefa e
interage continuamente com tudo a sua volta por meio de sensores e atuadores.
Geralmente usados em aplicações que não exigem grandes capacidades computacionais,
portanto, estes sistemas tendem a ser mais simples do que um computador
convencional, e barato. Temos como base: ponto biométrico, MP4, microondas,
computador de bordo, etc. Estes aparelhos citados são gerenciados por sistemas
embarcados.
A denominação Sistemas Embarcados do termo em inglês (Embedded Systems)
vem do fato de que estes sejam projetados para serem independentes de uma
fonte elétrica como tomadas ou geradores.
Estes sistemas não podem ter sua funcionalidade alterada durante o uso. Caso
queira-se modificar o propósito é necessário reprogramar todo o sistema.
Hardware
O que da a vida ao sistema embarcado é seu microcontrolador, que é o processador, a
memória, e as interfaces de entrada e saída e isto se encontra dentro do mesmo chip.
Graças aos sistemas embarcados que o Z80 (em suas inúmeras variações) é até hoje o
processador mais produzido. Por ser um processador muito simples, de 8 bits, ele é
incrivelmente barato e possui um baixíssimo consumo elétrico. Não seria possível
incluir um Core Duo ou um Athlon X2 em um controle remoto, por exemplo, mas um
Z80 cumpre bem a função. Outro processador muito usado é o Motorola 68000, o
mesmo chip de 32 bits utilizado nos primeiros Macintoshs, não exatamente do mesmo
chip introduzido em 1979, mas sim de versões "modernizadas" dele, que conservam o
mesmo design básico, mas são produzidas usando tecnologia atual e operam a
freqüências mais altas.
Para dispositivos que exigem mais processamento, temos as diversas famílias
de processadores ARM, chips RISC de 32 bits, produzidos por diversos
fabricantes, que vão da Samsung à Intel. Embora possuam um design bastante
simples, se comparados aos processadores x86, os chips ARM conservam um
bom desempenho. Um Treo 650, por exemplo, é baseado num Intel Xscale de
312 MHz e consegue exibir vídeos em Divx com resolução de 320x240 sem
falhas, tarefa que mesmo um Pentium II 266 tem dificuldades para realizar.
Usando um processador ARM e pelo menos 4 MB de memória, seu sistema
embarcado pode rodar Linux, o que abre grandes possibilidades em termos de

3. softwares e ferramentas de desenvolvimento. Adicionando um pouco mais de
memória, é possível rodar o Windows Mobile ou o Symbian.
Microcontrolador Sigmatel STMP3510 que desempenha sozinho todas as
funções de um aparelho, incluindo controladores para as diversas funções
disponíveis e até mesmo uma pequena quantidade de memória RAM:
Figura 1. Microcontrolador Sigmatel STMP3510
Linguagens de programação
As linguagens de modelagem de alto nível ajudam a modelar sistemas complexos, bem
como, seus requisitos funcionais e não funcionais. Sistemas embarcados são complexos
e se diferem dos sistemas tradicionais principalmente por seus requisitos não funcionais,
tais como: consumo energético, potência dissipada, além dos aspectos temporais
exigidos em várias aplicações, etc.
· Linguagens de alto nível: Java, C#, Visual Basic, PHP, Python, Ruby, etc
· Linguagens de baixo nível: Assembly, C, C++

4. Casos de sucesso
NXP Semiconductors NV (NASDAQ: NXPI), empresa Holandesa atuando com os
mais diversos tipos de sistema embarcados como: Standard Products, Portable &
Computing, Automotive, Infrastructure & Industrial e Identification.
Controle de motor à gasolina
Figura 2. Blockdiagram do Controle de motor à gasolina
· Ampla gama de dispositivos MOSFET robustos com compactos e
termicamente maior perda de pacotes gratuitos (LFPAK) permitir estratégias de
controle de injeção de combustível precisos

5. · Detecção precisa e sem contato com um amplo portfólio de sensores
magneto (MR) com desempenho jitter best-in-class tolerar grandes ar-lacunas e
permitem o controle otimizado
· Portfólio completo de dispositivos de rede e SBC em veículos permitir a
comunicação rápida e confiável entre o motor, rodas e caixa de velocidades e
que cobrem todos os principais padrões de rede automotiva
· Extenso portfólio de componentes discretos com pacotes inovadores e
maior eficiência de energia
· Soluções lógicas de baixa potência em pequenos pacotes para aplicações
automotivas
Os sistemas modernos de gestão de processar o motor possuíram vários
parâmetros de entrada fornecidos pelos sensores precisos e confiáveis e controlar
uma variedade de diferentes atuadores por meio de dispositivos de energia como
a entrada de ar e injeção de combustível para cada combustão curso para atender
aos requisitos de eficiência e regulamentos de emissão rigorosos. NXPs
tecnologia e os avanços de produtos estão aumentando a eficiência total do
veículo e ajudando a reduzir o consumo de combustível, emissões de CO2 e
custos.
Condução diversas cargas
As correntes de carga necessária em um sistema de controle do motor passa de vários
mA para a condução de LEDs exibe o status e modo de operação no painel de
instrumentos até mais de 20 A para a condução de injetores para sistemas de injeção
direta.
Comunicação no veículo
Transceptores independentes para todos os protocolos de rede para sistemas de
gerenciamento de motor, como pode e FlexRay com funcionalidades avançadas, tais
como a gestão de falhas e economia de energia, produtos altamente integrados no
veículo de redes como chip de base do sistema (SBC) famílias. Os SBCs combinar um
ou vários transceptores de ônibus, reguladores de tensão, pinos de I / O ea opção de um
cão de guarda em um único IC. A combinação dessas funções integradas oferece
controle avançado modo de baixo consumo de energia e comportamento fail-safe
inteligente.
Os sensores magneto e Temperatura

6. Sistemas de sensores magnetoresistivos NXP (MR) angulares da família KMA,
ideais para uma variedade de aplicações de controlo do motor para medir a posição do
acelerador, EGR e várias abas do ar de admissão e de escape. Além disso, os sensores de
velocidade de rotação baseados MR são amplamente utilizados para medir a velocidade
da roda e soluções personalizadas. Estes dispositivos MR fornecer um sinal de saída
praticamente independente das tolerâncias ímã, coeficientes de temperatura ímã, a
distância do sensor ímã e tolerâncias de posicionamento, garantindo confiabilidade e
simplificar o seu processo de fabricação.
I / O de proteção
Dispositivos de proteção contra descargas eletromagnéticas fora da família
PESD, projetado especificamente para proteger as redes automotivas. De série MMBZ,
única linha bidirecional ou dual-linha unidirecional proteção contra sobtensão
transitória em um pacote pequeno SOT23. Proteção contra surtos de até 600W é
assegurada pelo supressor (TVS) família de produtos de voltagem. Baixa ôhmica
dispositivos MOSFET em tecnologia avançada TrenchMOS permitir soluções de
proteção de polaridade reversa robustos.
Referências
[1] NXP Semiconductors N.V. (NASDAQ: NXPI) - http://www.nxp.com
[2] Hardware, o Guia Definitivo - http://www.hardware.com.br
[3] www.embarcados.com.br
[4] selivre.wordpress.com

7. Sistemas de sensores magnetoresistivos NXP (MR) angulares da família KMA,
ideais para uma variedade de aplicações de controlo do motor para medir a posição do
acelerador, EGR e várias abas do ar de admissão e de escape. Além disso, os sensores de
velocidade de rotação baseados MR são amplamente utilizados para medir a velocidade
da roda e soluções personalizadas. Estes dispositivos MR fornecer um sinal de saída
praticamente independente das tolerâncias ímã, coeficientes de temperatura ímã, a
distância do sensor ímã e tolerâncias de posicionamento, garantindo confiabilidade e
simplificar o seu processo de fabricação.
I / O de proteção
Dispositivos de proteção contra descargas eletromagnéticas fora da família
PESD, projetado especificamente para proteger as redes automotivas. De série MMBZ,
única linha bidirecional ou dual-linha unidirecional proteção contra sobtensão
transitória em um pacote pequeno SOT23. Proteção contra surtos de até 600W é
assegurada pelo supressor (TVS) família de produtos de voltagem. Baixa ôhmica
dispositivos MOSFET em tecnologia avançada TrenchMOS permitir soluções de
proteção de polaridade reversa robustos.
Referências
[1] NXP Semiconductors N.V. (NASDAQ: NXPI) - http://www.nxp.com
[2] Hardware, o Guia Definitivo - http://www.hardware.com.br
[3] www.embarcados.com.br
[4] selivre.wordpress.com