Alimentation dans les systèmes embarqués

Représentation graphique des composants d'un système embarqué, en illustrant leurs interactions.

Un plan détaillé des connexions physiques entre les composants d'un système embarqué.

La source d'énergie qui alimente le système embarqué.

Une source d'énergie autonome et portable, offrant une flexibilité mais avec une durée de vie finie.

Une source d'énergie fiable et stable, dépendant d'une connexion à un réseau électrique.

Une source d'énergie renouvelable, idéale pour les applications d'extérieur, mais dépendante des conditions climatiques.

Un signal utilisé pour synchroniser les opérations du processeur, contrôlant la vitesse d'exécution des instructions.

Un circuit dédié à la fourniture d'une tension stable et constante à un système embarqué.

Une méthode de transmission de données où chaque unité de données est encadrée par des bits de synchronisation (de début et de fin).

Une méthode de transmission de données où tous les nœuds partagent une horloge commune servant à synchroniser les données.

Plus efficace pour les transferts de grande quantité de données car il n'y a pas de bits supplémentaires pour la synchronisation.

Moins efficace due à la présence des bits de synchronisation (start, stop, parité) qui augmentent la taille des données.

Nécessite une gestion précise de l'horloge pour synchroniser les données.

Plus simple à mettre en œuvre car aucun signal d'horloge partagé n'est nécessaire.

Plus adapté pour les transferts de données fréquents nécessitant un débit élevé et une faible latence (temps réel).

Idéal pour les communications simples et peu fréquentes. Utilisé pour les transferts de données entre un microcontrôleur et un périphérique.

La mémoire ROM (Read-Only Memory) est une mémoire permanente et en lecture seule. Elle est utilisée pour stocker des informations qui ne doivent pas être modifiées, telles que le code de démarrage et d'initialisation du système.

La mémoire RAM (Random Access Memory) est une mémoire volatile utilisée comme mémoire de travail. Elle est utilisée pour stocker temporairement les données et les instructions utilisées par le processeur, telles que les données d'entrée/sortie pour le traitement de son ou d'images.

La mémoire EEPROM (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) est une mémoire permanente, mais dont le contenu peut être modifié en flashant la mémoire à l'aide d'un procédé électrique. Elle est utilisée pour stocker des données qui peuvent être modifiées, mais pas aussi fréquemment que la RAM.

Une transmission par bus série est un système de communication où les données sont envoyées bit par bit, l'un après l'autre, sur une seule ligne ou un groupe limité de lignes. Elle est utilisée pour la communication sur de longues distances, car elle nécessite moins de connexions physiques.

Une transmission par bus parallèle est un système de communication où plusieurs bits de données sont envoyés simultanément sur plusieurs lignes de transmission. Elle permet de transférer des données plus rapidement que la transmission série, car elle traite plusieurs bits à la fois.

Une transmission synchrone est un type de transmission de données où l'envoi et la réception des informations se font en suivant un même rythme ou une même horloge partagée entre l'émetteur et le récepteur. Cela signifie que les deux parties communiquent en utilisant un signal d'horloge commun pour synchroniser le début et la fin de chaque unité de données.

Une transmission asynchrone est un mode de communication où les données sont envoyées sans utiliser un signal d'horloge partagé entre l'émetteur et le récepteur. Cela signifie que les deux parties ne se synchronisent pas sur un rythme commun.

Le PWM est utilisé pour contrôler la puissance fournie aux résistances chauffantes en alternant entre des états "ON" et "OFF".

Un convertisseur analogique-numérique (ADC) transforme un signal analogique (continu) en un signal numérique (discret) que les microcontrôleurs peuvent comprendre.

Le polling consiste à interroger régulièrement un registre pour vérifier si des données sont disponibles. C'est comme regarder régulièrement une boîte aux lettres pour voir si le facteur est passé.

Les interruptions permettent à un périphérique de signaler un événement au processeur, interrompant son programme principal. Cela permet une meilleure réactivité et efficience.

SWD (Serial Wire Debug) et JTAG (Joint Test Action Group) sont des interfaces de débogage pour les microcontrôleurs, utilisées pour programmer, déboguer et tester les circuits.

JTAG est un standard de débogage pour les microcontrôleurs, utilisé pour programmer, déboguer et tester les circuits. Il est pris en charge par un large éventail de puces, y compris les ARM et les MSP430.

SWD est une interface de débogage serial (série) conçue pour les microcontrôleurs ARM. Elle est plus efficace que JTAG, mais moins largement supportée.

Un système d'exploitation (OS) optimisé pour les appareils embarqués, notamment dans les domaines de l'IoT, du médical et de l'électronique. Il offre des performances élevées et est intégré dans des millions de dispositifs.

Un OS robuste et certifié, utilisé dans l'automobile, le médical et le ferroviaire. Il est réputé pour sa fiabilité et sa sécurité dans les systèmes critiques.

Un OS léger et optimisé pour les réseaux de capteurs IoT à faible puissance. Il est idéal pour les applications où la consommation d'énergie est une priorité.

Un OS conçu pour les réseaux de capteurs sans fil, utilisés dans les domaines de l'IoT, du médical et des dispositifs portables. Il est connu pour sa faible consommation d'énergie.

Un OS dédié aux microcontrôleurs ARM, optimisé pour l'Internet des objets (IoT) et les appareils comme les wearables et la domotique.

SWD (Serial Wire Debug) est une interface de débogage utilisée dans les systèmes embarqués. C'est une alternative au standard JTAG (Joint Test Action Group). Elle est conçue pour simplifier le débogage, se concentrant sur les fonctionnalités essentielles avec une utilisation réduite des broches.

JTAG (Joint Test Action Group) est un standard industriel pour tester et déboguer des circuits intégrés. Il fournit une interface pour accéder aux registres internes et aux fonctionnalités du circuit. Il est largement utilisé pour les systèmes embarqués.

FreeRTOS est un système d'exploitation temps réel développé par Real Time Engineers Ltd. Il est largement utilisé dans les microcontrôleurs et les applications IoT en raison de sa taille réduite et de ses performances. Il est conçu pour les systèmes à ressources limitées.

Linux embarqué, une variante du système d'exploitation Linux adapté aux systèmes embarqués. Il est connu pour sa flexibilité, ses fonctionnalités de réseautage et son large support matériel. Il est souvent utilisé dans les systèmes à ressources limitées.

RTEMS (Real-Time Executive for Multiprocessor Systems) est un système d'exploitation temps réel conçu pour les systèmes critiques. Il est connu pour sa fiabilité et sa prise en charge du multi-traitement. Il est utilisé dans les domaines aéronautique et des technologies militaires.

VxWorks est un système d'exploitation temps réel propriétaire développé par Wind River Systems. Il est largement utilisé dans des domaines tels que l'automobile, l'aérospatiale et la médecine. Il est conçu pour des performances élevées et une fiabilité accrue.

Zephyr est un système d'exploitation temps réel conçu pour les appareils connectés et l'IoT. Il est connu pour sa faible empreinte mémoire et son développement axé sur la communauté. Il est souvent utilisé dans les systèmes IoT.

Les OS les plus utilisés pour les systèmes embarqués comprennent FreeRTOS, Linux embarqué, RTEMS, VxWorks et Zephyr. Le choix d'un OS dépend de facteurs comme les exigences de performance, la taille de la mémoire, les applications et le type de système.