Qu son los Sistemas Embebidos de Tiempo Real

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Qué son los Sistemas Embebidos de Tiempo Real

• Pontificia Universidad Católica de Chile
• Departamento de Ciencia de la Computación
• IIC3552 Sistemas Embebidos de Tiempo Real
• Gerardo León Pablo Straub

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Cuántos computadores hay en tu casa?

• Horno microondas
• Televisor
• Grabadora de video
• Equipo de música
• Controles remotos surtidos
• Teléfono celular
• Cámara fotográfica
• Cámara de video
• Calculadora

• Pesa electrónica del baño
• Juego de video
• Tarjetas telefónicas
• Agenda electrónica
• Computador de escritorio
• Módem del computador
• Controlador de disco del computador
• Mouse
• Impresora

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Cuántos computadores tiene el auto?

• Inyección electrónica
• Radio
• Panel de instrumentos
• Freno antibloqueo (ABS)
• Bolsa de aire
• Control de crucero
• Climatizador, control de asientos, alza vidrios,
  ...
• El nuevo Volvo S90 tiene más de 40

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Más ejemplos

• Máquina de ecografía, rayos X, dosificador de
  suero, muchos otros instrumentos médicos
• Osciloscopio, analizador de espectro, voltímetro
• Fax, fotocopiadora, teléfonos multilíneas
• Cajero automático, máquina registradora,
  validador de tarjeta de crédito y de débito
• Sistemas de control de aeronaves, telescopios,
  misiles, ...

Los sistemas embebidos van desde el juego Tetris
a dos lucas pa lo regalone hasta grandes
aparatos
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Sistemas embebidos

• Son los computadores que están dentro de otro
  aparato
• También llamados
• Sistemas incrustados
• Sistemas inmersos
• Sistemas integrados
• Sistemas incorporados
• La mayoría de los sistemas embebidos deben
  responder dentro de un intervalo de tiempo breve
  son sistemas de tiempo real

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Sistemas de tiempo real

• Sistema para el que el tiempo en que se produce
  su salida es importante
• Usualmente es un sistema cuya entrada proviene de
  un cambio en el mundo físico y su salida debe
  relacionarse a ese cambio.
• El retardo entre la entrada y la salida debe ser
  lo bastante pequeño para ser aceptable.
• Traducido de The Oxford Dictionary of Computing
• El significado de bastante pequeño varía mucho
  dependiendo de la aplicación

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Tipos de sistemas de tiempo real

• Sistema de tiempo real estricto (hard real-time)
• Un atraso en una respuesta es considerado falla
  total del sistema
• La corrección del sistema está ligada a los
  tiempos
• Sólo interesan los tiempos de respuesta máximos
• Sistema de tiempo real permisivo (soft real-time)
• El cumplimiento de los tiempos es importante,
  pero no condiciona absolutamente el sistema
• Se puede hablar de tiempos de respuesta promedio

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Ejemplos de sistemas de tiempo real

• Casi la totalidad de los sistemas embebidos
• Son de tiempo real estricto aquellos en donde un
  atraso tiene consecuencias serias
• Pérdida de vida humana
• Pérdida significativa de propiedad (ej.,
  máquinas)
• Qué pasa con los sistemas de información o los
  servidores HTTP? Son de tiempo real?

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Una clasificación distinta de tiempo real

• El modelo de acumulación de beneficios define un
  continuo de sistemas de tiempo real, donde los
  sistemas de tiempo real estricto están en un
  extremo del espectro
• La puntualidad del sistema está asociada a una
  función de beneficio
• Esta función se usa como objetivo al optimizar la
  asignación dinámica de prioridades a las tareas
• E. Jensen, Eliminating the Hard/Soft
  Dichotomy, Embedded Systems Programming

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Problemas de implementación

• Es muy difícil implementar sistemas de tiempo
  real estricto
• Es necesario garantizar el tiempo de respuesta a
  todo evento
• Normalmente se usa un microcontrolador que no
  está muy sobrado de cariño por razones de costo
  o factibilidad técnica

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Microcontroladores

• Los microcontroladores son microprocesadores
  diseñados para controlar hardware
• Incluyen unidad central de proceso, memorias RAM
  y ROM, controladores de entrada/salida, circuitos
  diversos (DAC, ADC, aplicaciones específicas)
• Casi todos los sistemas embebidos se hacen con
  microcontroladores
• La alternativa a los microcontroladores son los
  llamados PC embebidos, que consisten en pequeñas
  tarjetas madre con procesador, memoria, reloj,
  conectores diversos