Metodología de Desarrollo y Clasificación de Sistemas Embebidos

Implementación de Corrimiento de LEDs (8-bits)

1. Requisitos del Programa

Realizar un programa que ejecute un corrimiento de LEDs de 8-bits. Si el interruptor se encuentra presionado, el corrimiento será hacia la izquierda; de lo contrario, será hacia la derecha.

2. Planeación y Definición de Puertos

Se definen los puertos de entrada y salida del sistema:

• Entrada: PORTA.0 (Interruptor/Botón)
• Salida: PORTB (LEDs)

Para poder visualizar el valor del contador en los LEDs, se requiere un retraso (delay) entre cada ciclo de lectura (polling) del interruptor. Dado que el requisito no especifica el tiempo, se establecerá en un segundo.

Es fundamental revisar el estado del botón en cada ciclo para determinar la dirección del corrimiento (derecha o izquierda).

Diseño y Conceptos Fundamentales de Sistemas Embebidos

¿Qué es un Sistema Embebido?

Un Sistema Embebido es un conjunto de dispositivos electromecánicos o electrónicos que interactúan bajo una estrategia de control previamente programada o incrustada en dichos dispositivos. Su objetivo es lograr una respuesta rápida, eficiente y local ante los cambios percibidos en el entorno.

Clasificación de Sistemas Embebidos (Norma IPC – 222IB -1.6.2)

La norma IPC clasifica los sistemas embebidos según su grado de satisfacción, desempeño y nivel de estrés al que pueden ser sometidos:

• Clase 1: Productos electrónicos de uso general.
• Clase 2: Productos electrónicos de servicio ininterrumpido.
• Clase 3: Productos electrónicos con alto grado de confiabilidad (misión crítica).

Software Embebido y Plataformas de Control

El software embebido (o empotrado) se utiliza para controlar productos electrónicos y reside típicamente en:

• Un microcontrolador.
• Un Procesador Digital de Señal (DSP).
• Una Compuerta Programable (FPGA).
• Un Controlador Lógico Programable (PLC).
• Ocasionalmente, un PC de propósitos generales adaptado para fines específicos.

Requisitos Operacionales Clave

• Trabajo en Tiempo Real: En muchas aplicaciones, los sistemas deben ser capaces de responder inmediatamente por razones de seguridad.
• Certificaciones: Se requieren certificaciones de seguridad y conformidad con determinados estándares industriales.
• Optimización de Recursos: Es crucial optimizar los recursos disponibles, ya que la capacidad de cálculo y los dispositivos externos suelen ser limitados.

3. Administración del Ciclo de Vida del Desarrollo (CDV)

Los procesos implicados en el desarrollo de un sistema embebido se estructuran en los siguientes macroprocesos:

Macroproceso I: Administración del Ciclo de Vida

Abarca el ciclo completo del producto, desde su inicio hasta su producción en serie.

Macroproceso II: Análisis y Diseño

En esta fase se analiza la viabilidad del producto y se definen los requerimientos funcionales y no funcionales del sistema.

Macroproceso III: Desarrollo del Hardware

Se enfoca en el desarrollo de la parte electrónica del Sistema Embebido.

Macroproceso IV: Desarrollo del Software

Implica la creación del código y la definición de las interfaces y protocolos necesarios para la correcta conexión e interacción entre el hardware y el software.