Microcntroladores

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Departamento Electrónica

DEPECA - UAH

SISTEMAS OPERATIVOS EN MICROCONTROLADORES
Seminario de Microrrobots
21 – 23 de Marzo 2006

Oscar González Martínez

Departamento Electrónica

Introducción



Queremos construir un robot complejo. ¿Cómo lo podemos hacer?
Motores Memoria Sensores Cámara FW Acceso a redes USB

Hombrecillo, pensativo: Programador

DepartamentoElectrónica

Introducción




Introducción
Gracias al aumento de las prestaciones de los Microcontroladores y Microprocesadores cada vez:


su uso se ha extendido a muchos campos.


Ordenadores, Teléfonos, Alarmas ... Robots

● ●

Su tamaño y consumo se reducen más Permite creación de aplicaciones más potentes y variadas. Ofrecen mayor velocidad y capacidad de cómputo

● Departamento Electrónica

Introducción


Todo esto viene acompañado de un incremento de la complejidad del dispositivo
Z80,8086 HC11,M68k ... Pentium M, HC12, AT91X

Antes


Ahora

Consecuencia:
DIFICULTAD

INCREMENTO de la dificultad en el diseño de las aplicaciones, programas

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Introducción



¿Cómo podemos implementar un sistema complejo (robot)donde...:


Existen diversos subsistemas que han de ser controlados?
● ● ●

Motores Sensores Control de Baterias...

MICROCONTROLADOR

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Introducción
– –

Deben funcionar de forma coordinada unos con otros?. Dos opciones:
● ●

1ª: Nos lo “curramos” nosotros. 2ª: Usamos un “programa” que nos ayude.

PLANIFICADOR

Departamento ElectrónicaIntroducción


Necesitamos tener seguridad de que:


Reaccione ante eventos en un tiempo máximo?


Restricciones temporales: Sistema de Tiempo Real Métodos para llevar al sistema a estados “estables” y conocidos cuando se produzca algún tipo de error. Mecanismos de “Traza inversa”.



Se pueda recuperar ante errores leves y/o graves?
– –



Sea móvil y autónomo (consumo y tamañoreducidos)?

Sistema EMPOTRADO

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Programación en uC




DISEÑO DEL SISTEMA:
Hasta ahora:


Para la atención ante eventos
Rutinas de atención a las Interrupciones

Evento Planificación de Temporicación

TAREA en EJECUCIÓN

Microcontrolador

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Programación en uC


El desarrollo del software del sistema consistía en:Programación de la aplicación EN SÍ
Planificación Planificación de la temporización a nivel de interrupción, estudiando su viabilidad junto a la tarea principal en ejecución.

TIEMPO DE DESARROLLO ALTO


Además de la dependencia directa con el microcontrolador COMPLICADO SI EL NÚMERO DE TAREAS AUMENTA

Programación



Departamento Electrónica

Programación en uC
Pero... ¿Y siutilizamos un “programa específico”, sobre el que ejecutamos nuestros programas, que conoce las capacidades de nuestro hardware y nos ayuda a manejarlo? Nos aporta funciones para “quitarnos” trabajo, entre otras cosas, en:
– –





La ejecución “a la vez” de multiples tareas. La planificación y temporización de las tareas.

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Programación en uC




Estemodelo de desarrollo aporta:
Disminuye la complejidad en la programación del sistema.


Se dedica más tiempo a la programación de la aplicación en sí. Se incrementa la portabilidad de los programas al no “hablar” estos directamente con el hardware.
PROGRAMAS SO HARDWARE



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Programación en uC
● ●

Se hace uso de funciones genéricas que ahorran trabajo.Aumenta la seguridad ante errores simples/graves del sistema.
int a; while(CONDICION_VERDADERA) { a++; } /* CONDICION_VERDADERA sucede que nunca es falsa */

– –

Posible error de desbordamiento de la variable “a”. Espera activa EL SISTEMA SE PUEDE “COLGAR”

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Solución:

MICROCONTROLADOR + SISTEMA OPERATIVO

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