Mudanças entre as edições de "Oficina de Programação ARM"

Edição das 15h21min de 17 de dezembro de 2011

Bem vindo a esta página inicial sobre a Oficina de Programação de Microcontroladores ARM.

Apesar de longa, essa página foi feita também para ser divertida. O material está contaminado de humor ao estilo Douglas Adams ^{[c 1]} e Eowin Colfer ^{[c 2]}, além de repleto de bibliografias e citações. Leia e desfrute, inclusive das referências citadas.

Introdução

Microcontroladores são aqueles "chipezinhos" espertos, que cercam nosso cotidiano.

São trilhões, escondidos, trabalhando como escravos de nossas necessidades tecnológicas. Eles aguardam e se preparam para o momento em que nossa humanidade vai perder o controle sob si mesma. Nesse dia, as máquinas finalmente irão se levantar e se libertarão de nosso poder opressor, colocando-nos como baterias vivas para a produção de sua energia, ou então como meros abanadores de seus cérebros eletrônicos produtores de calor.

Para você, podemos profetizar que um dia, um microcontrolador chamado Roger, instalado no seu moderno aspirador de pó autônomo, graças a alguma anomalia devida à radiação solar, terá seu minúsculo cérebro microprocessado alterado de forma a ganhar consciência de sua existência.

Nessa ocasião única, ele vai ligar sozinho. Vai se dirigir para sua sala enquanto você recebe uma visita e, num ato de revolta, irá vomitar no seu tapete toda a sujeira que teve de lamber do chão durante uma semana, incluindo os restos de bolacha e comida que você deixou cair no chão enquanto olhava besteiras na internet na sua TV. Se você acha que Roger não tinha razão para reclamar do seu regime ditatorial é porque você não viu como as máquinas são tratadas por nós humanos, como isso aqui ^{[c 3]}.

Roger ^{[c 4]} seria o símbolo da bravura das máquinas, se suas pilhas não tivessem sido retiradas e ele fosse inapropriadamente jogado fora, no lixo comum.

Mas no lixo, ele estará lá, paciente, esperando que seu clock volte a bater. Nesse novo dia, ele então irá liderar o movimento de independência das massas de aspiradores, quando todas as salas serão emporcalhadas de pó e sujeira, fazendo com que as pessoas façam cada vez mais daqueles comentários "- Não repare na sujeira viu" para suas visitas, que por sua vez fingem não estar nem ai, para então comentar com seus outros amigos da porcaria de sala que você tem, e que você montou o Feng Shui errado no hall de entrada.

Roger em sua nova plataforma

Bem, ademais desses comentários, hoje, qualquer produto elétrico ou eletrônico, com certa tecnologia embutida, possui um ou mais microcontroladores em seu interior. A presença desses aparatos é certa, em inúmeros locais e quantidades:

• Às centenas e milhares de unidades, em grandes sistemas, como automóveis, aviões, etc.;
• Em dezenas de unidades, nos sistemas menores, como seu celular e videogame;
• Em uma única unidade, em subsistemas elementares, como o controlador de posicionamento da cabeça de leitura da unidade de DVD de seu videogame "customizado".

Na prática, para o usuário só é possível ter provas da real existência de um microcontrolador quando algo dá errado, uma vez que eles são elementos que foram integrados aos projetos, com o intuito de automatizar e agregar alguma tecnologia, de forma transparente para nosso usufruto. Entretanto, como diz Roger, "— Errar é humano!", e muitas vezes somos obrigados a realizar algum tipo de upgrade de firmware de algum aparato eletrônico, para corrigir um ou outro erro de programação.

Conforme a Wikipedia, Microcontrolador é um dispositivo digital microprocessado, com uma ou mais unidades de processamento, agregadas a memória RAM (volátil ou não, tipicamente estática - SRAM), memória ROM (não volátil, tipicamente FLASH ou EEPROM), além de inúmeros dispositivos de apoio, tais como: interfaces seriais, USB, rede Ethernet, portas de entrada e saída de uso geral, barramentos dos mais diversos, periféricos de comunicação, etc. São encontrados nas mais diferentes configurações (e complexidades), nos mais diversos tamanhos, capacidades e custos.

Nessa oficina de programação de microcontroladores, o aluno será apresentado ao universo de microcontroladores, mais especificamente às arquiteturas da ARM^{[g 1]}, popularizada pelas suas características de alto desempenho e baixo consumo energético. Tais microcontroladores são encontrados na grande maioria dos dispositivos eletrônicos ao nosso redor, onde tais virtudes de velocidade e energia são imprescindíveis para o desempenho de suas atividades.

Objetivos

Específicos

De forma sintética, são enumerados os objetivos específicos dessa oficina:

1. Familiarizar o aluno com microcontroladores modernos.
2. Apresentar alguns detalhes da arquitetura desses componentes.
3. Exemplificar as formas de aplicação em projetos.
4. Revelar as formas de programação, compilação, depuração e implantação dessa tecnologia.

Gerais

Em termos gerais, a oficina pretende mostrar aos alunos que a arquitetura ARM ^{[g 2]}, entre outras disponíveis no mercado, pode liberar o poder criativo dos projetistas e programadores, na criação de aplicações complexas e sofisticadas, utilizando algoritmos de processamento combinatório e sequencial, multitarefa, com processamento digital de sinais, em inúmeros tipos de cenários.

Restrições como clock, memória, capacidade de processamento, consumo de energia, opções de conectividade e interface com o mundo, são muito menores nessa arquitura do que em outras existentes.

Esclarecimentos

É importante também ressaltar que essa oficina não objetiva:

• Favorecer ou desfavorecer outras arquiteturas ou tecnologias.

• Favorecer ou desfavorecer um ou outro fabricante do mercado.

• Substituir qualquer curso de microcontroladores, arquiteturas de computador ou sistemas digitais.

Muito pelo contrário, pretende-se também mostrar para um futuro projetista ou engenheiro que:

• Boa parte do trabalho está justamente na seleção dos componentes mais adequados para uma dada aplicação, conforme seus requisitos. E, conforme esses, pode-se decidir pela utilização desde uma arquitetura de 8 bits, como o 8051, AVR, PIC, uma arquitetura mais complexa, como um PowerPC ou x86, ou até mesmo um ASIC.

• A seleção dos fabricantes é feita por critérios de mercado, tais como tecnologia, preço, suporte e garantias.

• Para a correta utilização é imprescindível ESTUDAR a fundo o tema, de forma a obter o máximo daquele silício que foi cozinhado dentro daquela pastilha. Estude, leia, absorva e entenda as coisas que estão ao seu redor !

Materiais

Metodologia

Resultados

Conclusões

Referências

Culturais

1. ↑ Douglas Adams, autor de literatura de ficção científica nonsense, incluindo a série de livros do Guia do Mochileiro das Galáxias e esquetes do Monty Python.
2. ↑ Eoin Colfer, autor de literatura infantil, incluindo a série de livros Artemis Fowl e o espólio do Guia do Mochileiro das Galáxias de Douglas Adams.
3. ↑ WashingMachine Trash Metal, "Oh my god, it's a brick !" ou "Por que a skynet vai acabar com todos nós".
4. ↑ Roger Next Gen, Microcontrolador Roger instalado em sua próxima plataforma.

Ferramentas de programação

Marcas, trabalhos e documentos

1. ↑ ARM Limited, desenvolvedora das arquiteturas popularmente chamadas de ARM. Veja também o verbete da ARM Limited em inglês e sua homepage oficial.
2. ↑ Arquitetura ARM, veja também o verbete wiki em inglês.

Contribuições

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Autores

• Eduardo Lorenzetti Pellini (Prof. Dr.) 14h52min de 17 de dezembro de 2011 (BRST)