Alta Disponibilidad En Clusters Micrcontroladores De Microchip

FECHA
NOVIEMBRE 2011

INDICE
CAPITULO I
OBJETIVOS Y ANTECEDENTES………………3
CAPITULO II
INTRODUCCION………………………………….5
CAPITULO III
DESCRIPCION GENERAL DEL SISTEMA……11
CAPITULO IV
EL MICROCONTROLADOR PIC16F876………13
CAPITULO V
DESARROLLO DEL HARDWARE…………......18
CAPITULO VI
DESARROLLO DEL SOFTWARE……………...21
CAPITULO VII
CONCLUSIONES………………………………...59
CAPITOLO VII
APENDICE YBIBLIOGRAFIA…………………..61

REPORTE FINAL PROYECTO INTEGRAL DE INGENIERIA ELECTRONICA

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CAPITULO I
OBJETIVOS Y ANTECEDENTES

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OBJETIVO GENERAL
‐ Diseñar e implementar un clúster de alta disponibilidad con microcontroladores.

OBJETIVOS PARTICULARES
‐ Diseñar e implementar sistemas mínimos con microcontroladores del fabricanteMicrochip.
‐ Diseñar e implementar el software necesario para la comunicación entre
sistemas mínimos con microcontroladores para integrar un cluster.
‐ Implantar un sistema con un cluster de alta disponibilidad para controlar una
aplicación.

ANTECEDENTES
En la UAM Azcapotzalco se han hecho una infinidad de proyectos integrales con
microcontroladores, la mayoría del fabricante Microchip.
Entodos estos proyectos interviene un solo microcontrolador, cuya función
principal es el control de una aplicación. Si este microcontrolador por alguna razón
deja de operar el sistema también deja de funcionar.
En los últimos trimestres también se han hecho proyectos donde interviene el
modelo de maestro/esclavo con microcontroladores pero solo para la
comunicación entre ellos; a partir deesto surge este primer proyecto que se basa
en la teoría de cluster para de alta disponibilidad.

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CAPITULO II
INTRODUCCIÓN

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INTRODUCCIÓN
¿Qué es un Cluster?
El origen del término y del uso de este tipo de tecnología es desconocido pero se
puede considerar quecomenzó a finales de los años cincuenta y principios de los
sesenta.
El concepto de clúster fue inicialmente definido por Digital Equipment Corporation
(DEC).
Un clúster es un grupo de dispositivos que están interconectados y funcionan
como una sola unidad en un proceso. Un clúster funciona como un sistema único
o monolítico, es decir, para un usuario todos los nodos (o sistemas miembros)del
clúster son vistos como una sola unidad.
Las aplicaciones paralelas escalables requieren: buen rendimiento, baja latencia,
comunicaciones que dispongan de gran ancho de banda, redes escalables y
acceso rápido a archivos. Un clúster puede satisfacer estos requisitos usando los
recursos que tiene asociados a él.
Los clústeres ofrecen las siguientes características a un costo relativamentebajo:

 Alto rendimiento
 Alta disponibilidad
 Alta eficiencia
 Escalabilidad
La tecnología clúster permite a las organizaciones incrementar su capacidad de
procesamiento usando tecnología estándar, tanto en componentes de hardware
como de software que pueden adquirirse a un costo relativamente bajo. Esta es la
particularidad más representativa de un clúster.

Los clusters puedenclasificarse según sus características: clusters de alto
rendimiento (HPCC – High Performance Computing Clusters), clusters de alta
disponibilidad (HA – High Availability) o clusters de alta eficiencia (HT – High
Throughput).

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Alto rendimiento: Son clusters en los cuales se ejecutan tareas que requieren de
gran capacidadcomputacional, grandes cantidades de memoria, o ambos a la vez.
El llevar a cabo estas tareas puede comprometer los recursos del clúster por
largos periodos de tiempo. Por ejemplo:

Fig1. Ejemplo de cluster de alto Rendimiento



Procesamiento de imágenes: Rendering, Reconocimiento de Patrones.



Investigación: Física, Ciencia de Bio-Información (estudio de cadenas de
ADN por ejemplo),...