Sistemas Embarcados Prof. Dr. Cesar da Costa

Apresentação em tema: "Sistemas Embarcados Prof. Dr. Cesar da Costa"— Transcrição da apresentação:

1 Sistemas Embarcados Prof. Dr. Cesar da Costa
3.a Aula: Processador FPGA (Field Programmable Gate Arrays) 1

2 Sistemas Embarcados 2

3 Sistemas Cyber-Physical
Industry 3.0 Sistema Supervisorio + CLP 3

4 Sistemas Embarcados Podem-se dividir os controladores digitais em:
Microcontroladores; Processadores DSP Principais Aplicações: Microcontroladores : CLPs Processadores DSP: CNCs, Robos. 4

5 Sistemas Embarcados Família 90-30 da GE Fanuc

6 Sistemas Embarcados Família ControlLogix

7 Família SLC

8 Família SIMATIC S7-300

9 Família S5

10 Família SIMATIC

11 CLP Schneider

12 CLP Schneider

13 CLP EATON Familia XC 100/ 200

14 INTERFACES DE ENTRADA E SAÍDA
Arquitetura Interna PROCESSADOR FONTE CPU MEMÓRIAS DADOS INTERFACES DE ENTRADA E SAÍDA DADOS DADOS CARTÕES DE ENTRADA CARTÕES DE SAÍDA

15 Sistemas Embarcados Podem-se dividir os controladores digitais em três tipos: Microcontroladores; Processadores DSP; FPGA (Field Programmable Gate Arrays)

16 FPGA (Field Programmable Gate Arrays)

17 FPGA (Field Programmable Gate Arrays)

18 FPGA (Field Programmable Gate Arrays)
O FPGA típico consiste em muitos pequenos blocos lógicos interconectados por recursos de roteamento programáveis.

19 FPGA (Field Programmable Gate Arrays)

20 FPGA (Field Programmable Gate Arrays)
Um FPGA não está restrito a nenhuma função de hardware predeterminada. Um FPGA permite que você programe recursos e funções do produto; Adapta-se a novos padrões e reconfigura o hardware para aplicações específicas, mesmo depois de o produto ter sido instalado no campo - daí o nome " programável no campo".

21 FPGA (Field Programmable Gate Arrays)
Hardware reconfiguravel por software

22 FPGA (Field Programmable Gate Arrays)
Ao contrário dos FPGAs de geração anterior que usam entrada e saída (I/O) com lógica programável e interconexões; Os FPGAs atuais consistem em várias mixagens de SRAM embarcada configurável, transceptores de alta velocidade, I /O de alta velocidade, blocos lógicos e roteamento.

23 FPGA (Field Programmable Gate Arrays)

24 FPGA (Field Programmable Gate Arrays)

25 FPGA (Field Programmable Gate Arrays)

26 FPGA (Field Programmable Gate Arrays)

27 FPGA (Field Programmable Gate Arrays)
Famílias de FPGAs fornecidos pela XILINX: Artix -7, Kintex-7, Virtex-7, Spartan-6 e Virtex-6. Visite o site:

28 FPGA (Field Programmable Gate Arrays)
Famílias de FPGAs fornecidos pela ALTERA: Stratix V, IV, III, II e I; Arria V, II e I; Cyclone V, IV, III, II e I Visite o site:

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30 Principais Fabricantes de FPGA
Webesiet Achronix Semiconductor Actel Corporation Altera Corporation Atmel Corporation Cypress Semiconductor Lattice Semiconductor Quicklogic Corporation Xilinx

31 Placas de Desenvolvimento
Altera DE3 Development System - FPGA Stratix III 31

32 Placas de Desenvolvimento
32

33 Placas de Desenvolvimento
Altera Cyclone III FPGA Development KIT 33 33 33

34 FPGA APLICAÇÕES DE FPGA. Radio Digital (Wireless).
Equipamentos em Medicina: Ultra Som, etc; Processamento de Som. Processamento de Imagem: Aplicações de Vídeo; Controle Industrial: Autônomos, Motion Control. DSP (Processamento Digital de Sinais).

35 FPGA (Field Programmable Gate Arrays)
APLICAÇÕES DE FPGA: CPS (Ciber Physical System

36 FPGA (Field Programmable Gate Arrays)
APLICAÇÕES DE FPGA: CPS (Ciber Physical System

37 FPGA (Field Programmable Gate Arrays)
APLICAÇÕES DE FPGA: CPS (Ciber Physical System

38 FPGA (Field Programmable Gate Arrays)
APLICAÇÕES DE FPGA: CPS (Ciber Physical System

39 FPGA (Field Programmable Gate Arrays)
APLICAÇÕES DE FPGA: CPS (Ciber Physical System

40 Ambiente de Software EDA (Electronic Design Automation
O processo de desenvolvimento com Dispositivos de Lógica Programável (CPLD, FPGA, etc) envolve várias etapas que geralmente são automatizadas. Atualmente, a utilização de ferramentas de software EDA tem simplificado e acelerado todo o ciclo de projeto.

41 Ambiente de Software EDA (Electronic Design Automation
Um sistema típico de desenvolvimento de projetos com ferramenta de software EDA, consiste de várias etapas interconectadas. Entrada do projeto; Síntese e mapeamento; Posicionamento e roteamento; Verificação e teste; Configuração do FPGA.

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43 Ambiente de Software EDA (Electronic Design Automation
Entrada de Projeto A entrada de projeto pode ser realizada de duas formas: Um diagrama lógico: desenvolvido a partir de um editor gráfico, no qual é possível utilizar portas lógicas (biblioteca do software) e macroinstruções gráficas (funções lógicas). Um editor de texto: desenvolvido a partir de linguagens de descrição de hardware como: VHDL, HDL e Verilog.

44 Ambiente de Software EDA (Electronic Design Automation
Exemplo de tela do editor gráfico

45 Ambiente de Software EDA (Electronic Design Automation
Exemplo de tela do editor de texto

46 Softwares EDA Disponíveis no Mercado