cours systèmes progammés enfouis

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Extrait

Systemes programmes enfouis
Bernard Boigelot
E-mail : [e-mail]
URL : http://www.montefiore.ulg.ac.be/~boigelot/gelot/cours/spe/
References :
An Embedded Software Primer , David E. Simon, Addison-Wesley, 1999.
MicroC OS II: The Real Time Kernel, Jean J. Labrosse, CMP Books, 2002.
Real-Time Systems, Jane W. S. Liu, Prentice Hall, 2000.
1Chapitre 1
Introduction
2Les systemes enfouis
De nition: Un systeme enfoui ( embedded system) est un systeme
informatique utilise comme composant d’un systeme plus complexe.
Applications typiques:
baladeurs audio, cha^ nes haute- delite, radios, televisions, telephones
mobiles, recepteurs GPS;
appareils photographiques, cameras;
montres, calculatrices, cartes a puce, badges RFID, telecommandes;
electromenager;
peripheriques d’ordinateurs;
appareils de mesure, capteurs;
guichets automatiques, distributeurs;
appareils medicaux, implants;
3 ascenseurs, centrales d’alarme, systemes domotiques;
centraux telephoniques, routeurs;
vehicules automobiles (ABS, ESP, contr^ oleurs d’injection, accessoires
divers, . . . );
aviation ( y by wire , glass cockpits, aides a la navigation, TCAS, . . . );
contr^ oleurs de processus industriels, robots;
satellites arti ciels, sondes spatiales;
. . .
4Avantages
E ectuer certaines operations logiciellement plut^ ot que materiellement
conduit a developper des circuits electroniques
{ plus simples,
{ moins co^ uteux,
{ plus performants.
Des fonctionnalites complexes peuvent ^etre implementees.
Les composants logiciels peuvent evoluer au cours de la vie du
produit, et ^etre reutilises d’un produit a un autre.
5Particularites des systemes informatiques enfouis
Ressources materielles limitees: Faible puissance de calcul, quantite de
memoire restreinte, . . .
Speci cite a une application particuliere.
Concurrence: Plusieurs t^aches doivent ^etre e ectuees simultanement.
Reactivite: Le systeme doit en permanence ^etre capable de reagir a
des sollicitations.
Contraintes temps-reel.
Exigences de qualite: La abilite, la robustesse et l’ecacite sont
critiques.
Interface restreinte.
Environnement de fonctionnement hostile.
Aspects energetiques a prendre en compte.
6Chapitre 2
Aspects materiels
7Les composants principaux d’un systeme enfoui
Un ou plusieurs processeur(s):
{ Microcontr^ oleurs: 8051 (Intel), PIC (Microchip), AVR (Atmel), . . .
{ Digital Signal Processors (DSP): TMS320 (Texas Instruments),
ADSP-21 (Analog Devices), DSP56 (Freescale), . . .
{ Microprocesseurs dedies aux applications enfouies: ARM, XScale
(Intel), OMAP (Texas Instruments), ColdFire (Freescale),
MIPS32&64, x86 (Intel), . . .
{ Processeurs generiques: PowerPC (IBM), G4 (Freescale), Pentium
M (Intel), . . .
{ Architectures particulieres: Java Card, processeurs multi-c ur,
processeurs recon gurables, . . .
8 De la memoire:
{ RAM (statique ou dynamique), ROM (EEPROM, FLASH, . . . ).
{ Peut ^etre integree au microcontr^ oleur, ou bien externe.
{ Interface parallele ou serie.
{ Possibilite d’adresser des peripheriques en memoire.
Des peripheriques (integres ou externes):
{ Temporisateurs,
{ Convertisseurs,
{ Gestionnaires de communication,
{ . . .
Des bus de communication.
9 Des interfaces vers l’environnement du circuit:
{ Point-a-point: RS-232, IrDA, . . .
2{ Bus: I C, CAN, SPI, . . .
{ Reseaux: Ethernet, WiFi, . . .
Des composants annexes:
{ Alimentation,
{ Horloge,
{ Gestionnaires de bus,
{ . . .
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