Master Spécialisé EEAII: Systèmes Embarqués S8
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Questions and Answers

Qu'est-ce qu'un système embarqué selon l'IEEE?

Les dispositifs utilisés pour contrôler, surveiller ou aider au fonctionnement des équipements, des machines ou des installations.

Quel est un élément clé d'un système embarqué?

  • SSD
  • GPU
  • RAM
  • Microprocesseur (correct)

    • Un système embarqué est toujours autonome.

    True

    Associez le type de fonction avec des exemples de systèmes embarqués:

    <p>Calcul général = Consoles de jeux vidéo Contrôle de systèmes en temps réel = Système de navigation aérien Traitement du signal = Compression/décompression de contenu multimédia Transmission d'information et communication = Téléphone</p> Signup and view all the answers

    Quels sont certains des aspects importants à considérer lors de la conception des systèmes embarqués?

    <p>Performances, coût de fabrication, consommation, autres caractéristiques du cahier des charges</p> Signup and view all the answers

    Quels sont les niveaux d'abstraction à considérer dans la méthodologie de conception des systèmes embarqués?

    <p>Composants</p> Signup and view all the answers

    Quelle est l'expression des besoins qui consiste en une description précise de ce que veut l'utilisateur et de ce qu'il espère obtenir?

    <p>modèle de fonctionnalités</p> Signup and view all the answers

    La spécification d'un système embarqué identifie une architecture spécifique.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Quelle opération consiste à ajouter 1 à un compteur en programmation Arduino?

    <p>L'incrémentation</p> Signup and view all the answers

    Quelle opération consiste à retirer 1 à un compteur en programmation Arduino?

    <p>La décrémentation</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce que les conditions en programmation Arduino permettent de tester?

    <p>Des variables</p> Signup and view all the answers

    Que faut-il utiliser en programmation Arduino pour impliquer un deuxième choix si la condition est fausse?

    <p>If...else</p> Signup and view all the answers

    La boucle 'do...while' teste la condition avant d'entrer dans la boucle.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Quels sont les types de cartes Arduino disponibles sur le marché?

    <p>Officielles</p> Signup and view all the answers

    Que signifie le terme 'un programme' lorsqu'on parle de la carte Arduino?

    <p>Une liste d'instructions exécutée par la carte pour effectuer des opérations spécifiques.</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce qu'un compilateur?

    <p>Un logiciel traduisant un langage informatique en langage machine.</p> Signup and view all the answers

    Quel type de langage un compilateur est-il capable de traduire en langage machine? Un langage ______________.

    <p>informatique</p> Signup and view all the answers

    Les cartes Arduino sont compatibles avec les systèmes d'exploitation Windows, Linux et Mac OS.

    <p>True</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'objectif de récupérer l'appui du bouton poussoir dans le programme Arduino?

    <p>Lorsque l’on appuie sur le bouton, la LED doit s’éteindre. Lorsque l’on relâche le bouton, la LED doit s’allumer.</p> Signup and view all the answers

    Quelles sont les étapes pour interagir avec les LEDs selon un barregraphe à LED?

    <p>Allumer une quantité de LED en fonction d'une valeur calculée</p> Signup and view all the answers

    Les broches numériques de l'Arduino peuvent-elles lire les valeurs d'un signal analogique?

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Quelle fonction Arduino est utilisée pour lire la valeur d'une entrée analogique?

    <p>analogRead</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce que permettent les sorties PWM sur Arduino?

    <p>Toutes les réponses ci-dessus</p> Signup and view all the answers

    Quelles sont les 2 broches utilisées pour l'I2C sur Arduino?

    <p>L'horloge et l'adresse/donnée</p> Signup and view all the answers

    Quelle fonction permet de numériser les tensions des entrées analogiques sur Arduino? analog_____(...)

    <p>analogRead</p> Signup and view all the answers

    Un bouton poussoir normalement fermé a deux positions stables.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    Associez les symboles aux composants électroniques correspondants:

    <p>Symbole d'une diode = A Symbole d'une LED = B</p> Signup and view all the answers

    Qu'est-ce qu'un afficheur 7 segments?

    <p>Un afficheur 7 segments est un type d'afficheur très présent sur les calculatrices et les montres à affichage numérique, où les caractères s'écrivent en allumant ou en éteignant des segments au nombre de sept.</p> Signup and view all the answers

    Pourquoi doit-on toujours ajouter une résistance de limitation de courant lors du branchement d'un afficheur 7 segments?

    <p>On doit ajouter une résistance de limitation de courant entre la broche isolée et la broche de signal afin de protéger les LED de l'afficheur et de contrôler la luminosité de l'affichage.</p> Signup and view all the answers

    Quel est l'outil de simulation utilisé pour simuler des montages électroniques, y compris ceux avec des afficheurs 7 segments?

    <p>Proteus ISIS est l'outil de simulation utilisé pour simuler des montages électroniques, y compris ceux avec des afficheurs 7 segments. Il permet de simuler le comportement des circuits et des composants électroniques.</p> Signup and view all the answers

    Quelle fonction est utilisée pour mettre en pause un programme pendant un temps prédéterminé en millisecondes dans Arduino?

    <p>La fonction delay() est utilisée pour mettre en pause un programme pendant un temps prédéterminé en millisecondes dans Arduino.</p> Signup and view all the answers

    Quelle formule est utilisée pour calculer la tension sur l'entrée d'Arduino en fonction de la valeur lue?

    <p>Tension = (Valeur lue * intervalle d'entrée) / intervalle de sortie</p> Signup and view all the answers

    Comment convertir une valeur lue en utilisant la fonction map() d'Arduino?

    <p>La fonction map() permet de faire une conversion automatique à partir d'une valeur d'entrée, d'un intervalle de sortie et d'un intervalle d'entrée.</p> Signup and view all the answers

    Quel est le rôle principal du potentiomètre en électronique?

    <p>Le potentiomètre est utilisé comme une résistance variable pour modifier l'intensité du courant.</p> Signup and view all the answers

    La PWM (Modulation à Largeur d'Impulsion) est un signal analogique.

    <p>False</p> Signup and view all the answers

    La fréquence d'un signal périodique est mesurée en ________.

    <p>Hertz</p> Signup and view all the answers

    Study Notes

    Introduction aux systèmes embarqués

    • Un système embarqué est un système électronique et informatique autonome qui exécute une tâche spécifique.
    • Il n'a pas de raison d'être seul, mais est plutôt un composant d'un système plus large, parfois invisible.
    • Le matériel et l'application sont intimement liés.
    • Les systèmes embarqués sont partout, discrets, efficaces et dédiés à leur fonction.

    Définition selon l'IEEE

    • Un système embarqué est un dispositif utilisé pour contrôler, surveiller ou aider au fonctionnement d'équipements, de machines ou d'installations.

    Exemples d'applications

    • Systèmes de navigation aérien, contrôle de système en temps réel.
    • Traitement du signal, transmission d'information et communication.
    • Domaines d'application : grand public, industrielle, transport, défense, santé, information et communication.

    Caractéristiques

    • Contraintes de taille, poids et packaging.
    • Contraintes de consommation d'énergie.
    • Contraintes de fiabilité et de sécurité.
    • Contraintes de coût.
    • Contraintes de fonctionnement en temps réel.

    Règles de conception des systèmes embarqués

    • Faire simple.
    • Ne pas réinventer la roue : utiliser ce qui est déjà fait.
    • Utiliser de nouvelles méthodes de conception : co-design.
    • Utiliser des technologies éprouvées qui ont fait leur preuve.

    Méthodologie de conception des systèmes embarqués

    • Spécifications.
    • Modélisation.
    • Partitionnement.
    • Synthèse et optimisation.
    • Validation.
    • Intégration.
    • Test d'intégration.

    Challenges en conception des systèmes embarqués

    • De quoi avons-nous besoin en terme de hardware ?
    • Comment respecter les délais ?
    • Comment minimiser la consommation ?
    • Est-ce que cela fonctionne ?

    Systèmes embarqués à base d'Arduino

    • Présentation de la carte Arduino.
    • Programmation avec Arduino.
    • Gestion des entrées / sorties dans Arduino.
    • Grandeurs numériques et grandeurs analogiques.

    Note: Please let me know if this meets your requirements.### Système embarqué

    • Un système embarqué est un système électronique et informatique autonome, souvent en temps réel, spécialisé dans une tâche bien précise.
    • Il est composé d'un microcontrôleur qui réunit tous les éléments d'une structure à base de microprocesseur :
      • Unité CPU (central processing unit)
      • Mémoire RAM pour stocker les données et variables
      • Mémoire ROM pour stocker les programmes (EPROM, EEPROM, flash)
      • Ports d'entrées/sorties

    La carte Arduino

    • La carte Arduino est une carte électronique programmable à base de microcontrôleur.
    • Elle est composée de :
      • Un microcontrôleur (le cerveau de la carte) qui reçoit le programme et le stocke dans sa mémoire
      • Une alimentation qui peut être fournie en 5V par le port USB ou par une alimentation externe comprise entre 7V et 12V
      • Des éléments de visualisation (LED) pour tester le matériel et visualiser l'activité sur la voie série
      • Une connectique pour brancher des modules et des montages
      • Une LED verte qui témoigne de la bonne alimentation de la carte

    Les microcontrôleurs Arduino

    • Les microcontrôleurs les plus courants qui équipes les cartes Arduino sont l'ATMEGA328, l'ATMEGA168 et l'ATMEGA2560.
    • Chacun d'eux a des caractéristiques différentes en termes de mémoire et de nombre d'entrées/sorties.

    Pourquoi choisir Arduino ?

    • La carte électronique est programmable et le logiciel est gratuit.
    • Le prix est dérisoire étant donné l'étendue des applications possibles.
    • La communauté est très développée avec des milliers de forums d'entre-aide, de présentations de projets, de propositions de programmes et de bibliothèques.
    • La documentation est disponible en anglais et en français.
    • Les schémas des cartes électroniques sont en libre circulation sur internet.

    Les applications possibles

    • Contrôler des appareils domestiques.
    • Donner une "intelligence" à un robot.
    • Réaliser des jeux de lumières.
    • Permettre à un ordinateur de communiquer avec une carte électronique et différents capteurs.
    • Télécommander un appareil mobile.

    Le logiciel Arduino

    • L'interface du logiciel est divisée en plusieurs parties :
      • Les options de configuration du logiciel.
      • Les boutons pour compiler et téléverser le programme.
      • La zone de création du programme.
      • Le débogueur pour corriger les fautes.
    • Le menu File permet de gérer les fichiers, les exemples de programmes et les préférences.
    • Les boutons permettent de compiler et téléverser le programme, de créer un nouveau fichier, d'ouvrir un fichier et d'enregistrer le fichier.

    Programmation Arduino

    • Le programme est divisé en deux grosses parties :
      • La déclaration pour stocker les informations.
      • La fonction setup() pour initialiser les paramètres du programme.
      • La fonction loop() pour exécuter les actions du programme.
    • La syntaxe du langage est basée sur des règles d'écriture :
      • Les instructions sont des lignes de code qui permettent d'orchestrer le programme.
      • Les points virgules terminent les instructions.
      • Les accolades sont les "conteneurs" du code du programme.
      • Les commentaires sont des lignes de code qui seront ignorées par le programme.
    • Les variables sont des valeurs stockées dans la mémoire vive du microcontrôleur.
    • Les types de variables sont :
      • Les variables booléennes qui ne peuvent prendre que deux valeurs : vrai ou faux.
      • Les variables numériques qui peuvent prendre des valeurs entières ou décimales.
      • Les variables caractères qui peuvent prendre des valeurs alphanumériques.

    Les opérations de base

    • L'incrémentation qui consiste à ajouter 1 à un compteur.
    • La décrémentation qui consiste à retirer 1 au compteur.

    Les conditions

    • Les conditions permettent de tester des variables et d'exécuter des actions en conséquence.
    • Les types de conditions sont :
      • If...else pour tester une condition et exécuter une action si elle est vraie, ou une autre action si elle est fausse.
      • If...else if...else pour tester plusieurs conditions et exécuter des actions en conséquence.
      • Les opérateurs logiques pour tester plusieurs conditions combinées.

    Les boucles

    • Les boucles permettent de répéter un bout de code.
    • Les types de boucles sont :
      • La boucle while qui teste une condition et exécute les instructions tant que la condition est vraie.
      • La boucle do...while qui exécute les instructions tant que la condition est vraie.
      • La boucle for qui exécute les instructions un nombre de fois prédéterminé.

    Les fonctions

    • Les fonctions sont des bouts de programme qui permettent de réaliser une tâche bien précise.
    • Les fonctions reçoivent des paramètres, exécutent des instructions et renvoient un résultat.
    • Les fonctions peuvent être définies dans le langage Arduino ou créées par l'utilisateur.### Les Fonctions
    • Pour écrire une fonction en langage Arduino, il faut préciser le type de valeur renvoyée, donner un nom à la fonction, indiquer les paramètres à utiliser, et définir le code de la fonction.
    • Les fonctions peuvent être de type void, sans retour de valeur, ou "typées", avec un ou plusieurs paramètres.
    • Les deux fonctions de base obligatoires dans tout programme Arduino sont setup() et loop().

    Les Fonctions setup() et loop()

    • La fonction setup() est exécutée une seule fois au début du programme, pour les instructions d'initialisation et de configuration.
    • La fonction loop() est exécutée en boucle, pour les instructions à exécuter de façon répétée.
    • Si on souhaite exécuter un programme seulement une fois, on peut mettre toutes les instructions dans la fonction setup() ou utiliser l'instruction while(1) dans la fonction loop().

    Appeler une Fonction

    • Pour appeler une fonction, on écrit son nom, suivie de deux parenthèses vides et d'un point-virgule.

    Gestion des Entrées/Sorties dans Arduino

    • Les entrées-sorties numériques sont employées pour les broches numérotées de 0 à 13, et pour les broches analogiques A0 à A5.
    • Les sorties numériques sont employées pour les DEL, les transistors, les afficheurs LCD, etc.
    • Les entrées numériques permettent de connecter des interrupteurs, des boutons poussoirs, des capteurs de présence, etc.
    • La fonction digitalRead(...) permet de lire une tension sur une broche, et digitalwrite(...) permet d'écrire un chiffre binaire sur une broche.

    Sorties PWM

    • Les sorties PWM (Pulse Width Modulation) permettent de disposer de tensions intermédiaires, par exemple pour régler la luminosité d'une DEL ou la vitesse de rotation d'un moteur.

    Bus I2C

    • Le bus I2C est un bus de communication pour dialoguer avec d'autres circuits périphériques.
    • Les broches SCL et SDA sont employées pour l'horloge et l'adresse/donnée.

    Entrées Analogiques

    • Les entrées analogiques sont employées pour les broches étiquetées A, pour numériser les tensions présentes sur ces broches.
    • La fonction analogRead(...) permet de lire la valeur numérique d'une tension sur une broche analogique.

    Broches d'Alimentation

    • Les broches d'alimentation sont employées pour alimenter l'Arduino et les circuits externes.
    • Les broches IOREF, RESET, 3.3V, 5V, Vin, et GND sont employées pour l'alimentation et la réinitialisation.

    La Diode Électroluminescente (LED)

    • Une LED est un composant électronique qui crée de la lumière quand il est parcouru par un courant électrique.
    • Pour allumer une LED, il faut calculer la résistance à placer avant la LED, en fonction de la tension d'alimentation et de la tension aux bornes de la LED.

    Le Bouton Poussoir

    • Un bouton poussoir est un interrupteur électrique qui est activé ou non selon sa position.
    • Les boutons poussoirs normalement ouvert (NO) et normalement fermé (NF) ont deux positions : relâché et appuyé.
    • Un bouton poussoir agit comme une bascule, avec des états stables (ouvert ou fermé).

    Résistance de Pull-up

    • Une résistance de pull-up est placée en série avec le bouton pour contrer les perturbations générées par les lampes à proximité, les téléphones portables, etc.

    Filtre Anti-rebond

    • Un filtre anti-rebond est placé en parallèle avec le bouton pour atténuer les rebonds qui se produisent lors de l'appui ou du relâchement du bouton.

    Afficheur 7 Segments

    • Un afficheur 7 segments est un type d'afficheur qui écrit les caractères en allumant ou en éteignant des segments (une portion de l'afficheur).
    • Les interrupteurs a, b, c, d, e, f, g représentent les signaux qui pilotent chaque segment.

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    Quiz Team

    Description

    Ce quiz couvre les concepts de base des systèmes embarqués, y compris leur architecture, les règles de conception et la programmation avec Arduino.

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