PDF de programación - Implementación de MAS en Sistemas Embebidos

Implementacióón de MAS en
n de MAS en
Implementaci

Sistemas Embebidos
Sistemas Embebidos

Francisco Sivianes Castillo

ÍÍndice
ndice











Definiendo algunos términos
Nuestro escenario de trabajo
Niveles de sistemas de procesamiento
Pruebas
Conclusiones



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Definiendo algunos téérminos
rminos
Definiendo algunos t





Microprocesador
– (RAE) 1. m. Fís. Circuito constituido por millares de



transistores integrados en un chip, que realiza alguna
determinada función de los computadores electrónicos
digitales.

– (María Moliner) m. Inform. Circuito Integrado que

constituye la unidad central de procesamiento de un
microordenador.
• Microordenador m. Inform. Ordenador de pequeño tamaño

que contiene un microprocesador.

Microcontrolador
– (RAE) No existe entrada para este término.
– (María Moliner) No existe entrada para este término.



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Definiendo algunos téérminos
rminos
Definiendo algunos t







Microprocesador
– El microprocesador está unido al concepto lógico de CPU. Una

CPU puede estar soportada por uno o varios microprocesadores, y
un microprocesador puede soportar una o varias CPU. Un núcleo
suele referirse a una porción del procesador que realiza todas las
actividades de una CPU real.

– El microprocesador está compuesto básicamente por: varios

registros; una Unidad de control, una Unidad aritmético-lógica; y
dependiendo del procesador, puede contener una unidad en coma
flotante.

Microcontrolador
– Un microcontrolador es un circuito integrado o chip que

incluye en su interior las tres unidades funcionales de una
computadora: CPU, Memoria y Unidades de E/S.



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Definiendo algunos téérminos
rminos
Definiendo algunos t

•Integrated DDR2 DRAM Controller
with AMD Memory Optimizer
Technology

• A high-bandwidth, low-latency
integrated DDR2 memory controller
•Supports PC2-8500 (DDR2-1066);
PC2-6400 (DDR2-800), PC2-5300
(DDR2-667), PC2-4200 (DDR2-533)
or PC2-3200 (DDR2-400) SDRAM
unbuffered DIMMs
•Support for 64-bit DDR2 SDRAM
memory
•Up to 17.1GB/s memory bandwidth

•Benefit: Quick access to
system memory for better
performance.

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Definiendo algunos téérminos
rminos
Definiendo algunos t



Embebido
– (RAE). No aparece ninguna entrada
– (María Moliner). Embutido en otra cosa.



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Definiendo algunos téérminos
rminos
Definiendo algunos t

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Definiendo algunos téérminos
rminos
Definiendo algunos t

Para Windows CE:

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Definiendo algunos téérminos
rminos
Definiendo algunos t



Sistema Hardware con recursos
limitados





Sistema Operativo empotrados



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Nuestro escenario de trabajo
Nuestro escenario de trabajo

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Implementacióón MAS
n MAS
Implementaci

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Microsoft Framework (Windows)
– Visual C#
– Visual Basic (Gambas – Linux)
Java (Multiplataforma)
– JADE



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Niveles de Sistemas de procesamiento
Niveles de Sistemas de procesamiento











Nivel 1.
– Sensores / Actuadores
Nivel 2.
– Equipos Embebidos móviles
Nivel 3.
– Equipos Embebidos fijos
Nivel 4.
– PC Control



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Niveles segúún recursos de computaci
Niveles seg
Nivel 1 (Sensores
Nivel 1 (

Sensores –– Actuadores)
Actuadores)

n recursos de computacióónn



Recursos de computación muy limitados:
– CPU


• 8bits/16bits

– MEMORIA

• Flash 128Kbytes
• EEPROM 4Kbytes
• SRAM 4KBytes

– Frecuencias

• 8 MHz / 16MHz / 24 MHz

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Niveles segúún recursos de computaci
Niveles seg
Nivel 1 (Sensores
Nivel 1 (

Sensores –– Actuadores)
Actuadores)

n recursos de computacióónn

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Niveles segúún recursos de computaci
Niveles seg
Nivel 1 (Entornos de Programacióón)n)
Nivel 1 (Entornos de Programaci

n recursos de computacióónn







AVR Studio 4 SDK
– Compiladores cruzados
AVR 32 Studio 2.2
– IDE para construir y



depurar código C/C++
– Está construido sobre

Eclipse .

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Niveles segúún recursos de computaci
Niveles seg
Nivel 1 (Sistemas Operativos)
Nivel 1 (Sistemas Operativos)

n recursos de computacióónn





Sistemas Operativos de Motas
– Bertha
– Nut/OS
– Contiki
– CORMOS
– eCos
– EYESOS
– MagnetOS
– MANTIS
– TinyOS
– t-Kernel
– LiteOS

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



n recursos de computacióónn

Niveles segúún recursos de computaci
Niveles seg
Nivel 1 (Lenguajes de Programacióón)n)
Nivel 1 (Lenguajes de Programaci
nesC: Network Embedded Systems C , y está directamente
relacionado con TinyOS.
Protothreads: específicamente diseñado para la programación
concurrente, provee hilos de dos bytes como base de funcionamiento.
SNACK: facilita el diseño de componentes para redes de sensores.
c@t: iniciales que indican computación en un punto del espacio en el
tiempo (Computation at a point in space (@) Time ).
DCL: Lenguaje de composición distribuido (Distributed Compositional
Language).
galsC: diseñado para ser usado en TinyGALS, es un lenguaje
programado mediante el modelo orientado a tarea, fácil de depurar,
permite concurrencia y es compatible con los módulos nesc de
TinyOS.
SQTL(Sensor Query and Tasking Language): como su nombre indica
es una interesante herramienta para realizar consultas sobre redes de

motas.












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Niveles segúún recursos de computaci
Niveles seg
Nivel 1 (Nodo Sensor
Sensor))
Nivel 1 (Nodo

n recursos de computacióónn

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Niveles segúún recursos de computaci
Niveles seg
Nivel 1 (DispDisp. Ultima generaci
Nivel 1 (

n recursos de computacióónn
. Ultima generacióón)n)



SunSPOT
– Hardware


• Cada Sun SPOT tiene un core a 180MHz 32-

bit ARM920T con 512K RAM y 4M Flash.

– Software (Entorno de desarrollo)

• Squawk. Una implementación de Java ME,

que soporta CLDC 1.1 y MIDP 1.0, más
funcionalidad básica del SO. Todos los
drivers de dispositivos están también
escritas en Java.

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Niveles segúún recursos de computaci
n recursos de computacióónn
Niveles seg
Nivel 2 (Equipos Embebidos Móóviles)
viles)
Nivel 2 (Equipos Embebidos M



Recursos de computación “limitados”:
– CPU


• 32bits

– MEMORIA

• ROM 128/256/512MB
• RAM 256/512/1024MB
• Adaptadores para memoria flash

– Frecuencias

• 300 - 500 MHz

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Niveles segúún recursos de computaci
n recursos de computacióónn
Niveles seg
Nivel 2 (Equipos Embebidos Móóviles)
viles)
Nivel 2 (Equipos Embebidos M



HTC Magic
– Processor:



Qualcomm MSM7201, a 528 MHz

– Platform:

Android
– Memory:

ROM: 512 MB
RAM: 192 MB

– Display:

3.2-inch TFT-LCD flat touch-
sensitive screen with 320x480
HVGA resolution

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Niveles segúún recursos de computaci
Niveles seg
Nivel 2 (S.OS.O. . -- SDK)
SDK)
Nivel 2 (

n recursos de computacióónn











Microsoft
– Windows Mobile 6.5 (SDK)
Android
– Android 1.5 SDK, Release 2
Apple
– Iphone Developer program
Otros
– Blackberry



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Niveles segúún recursos de computaci
Niveles seg
Nivel 2 (Sistema de Desarrollo)
Nivel 2 (Sistema de Desarrollo)

n recursos de computacióónn





Android
– Android es una pila sotfware para dispositivos moviles

que incluye un sistema operativo, middleware y
aplicaciones patrones. Android SDK proporciona las
herramientas y APIs necesarios para comenzar a
realizar aplicaciones en las plataformas Android usando
Java como lenguaje de programación.

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Niveles segúún recursos de computaci
Niveles seg
Nivel 2 (Sistema de Desarrollo)
Nivel 2 (Sistema de Desarrollo)

n recursos de computacióónn

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Niveles segúún recursos de computaci
Niveles seg
Nivel 3 (Equipos Embebidos Fijos)
Nivel 3 (Equipos Embebidos Fijos)

n recursos de computacióónn



Recursos de computación medio:
– CPU


• 32bits

– MEMORIA
• ROM 512MB
• RAM 256/512/1024MB/2048MB
• Adaptadores para memoria flash

– Frecuencias

• 500 MHz – 1GHz

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Niveles segúún recursos de computaci
Niveles seg
Nivel 3 (Equipos Embebidos Fijos)
Nivel 3 (Equipos Embebidos Fijos)

n recursos de computacióónn









CPU:433 (LX700) ó 500
MHz (LX800) AMD
Geode LX CPU - cache =
64KB instruction + 64KB
data + 128KB L2.
DRAM:128 ó 256 MB
DDR SDRAM (333 or 400
MHz clock).
Sistema Operativo y
Aplicaciones
almacenadas en tarjetas
CompactFlash.



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Niveles segúún recursos de computaci
Niveles seg
Nivel 3 (Equipos Embebidos Fijos)
Nivel 3 (Equipos Embebidos Fijos)

n recursos de computacióónn

http://www.pcengines.ch/alix.htm

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Niveles segúún recursos de computaci
Niveles seg
Nivel 3 (Sistemas Operativos)
Nivel 3 (Sistemas Operativos)

n recursos de computacióónn

iMedia ALIX Linux - highly recommended for a quick start - fits nicely on a 512MB CF card.

Software: Sistemas Operativos
FreeBSD



FreeBSD

–
– Monowall (FreeBSD based)
pfSense (FreeBSD based)
–
STYX (FreeBSD based Secure Internet Appliances, in German)
–

Linux



fli4l one disk router (in German)
LEAF Linux Embedded Appliance Firewall

–
– DD-WRT
– OS 3 Gadgets
–
–
– Meshlium (wireless mesh system based on Voyage)
– OpenWRT (working with Kamikaze version)
–
–
–
NetBSD
– NetBSD (versions 4, 5)

Voyage Linux (slimmed down Debian)