Oficina de Programação ARM

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 e Eowin Colfer, além de repleto de bibliografias e citações. Leia e desfrute, inclusive das referências citadas.

Atenção: Você ainda não deveria estar vendo essa página, mas se está, sinta-se livre para jogar ovos e tomates.

Introdução

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

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

Para você, podemos profetizar que um dia, um microcontrolador chamado Roger, instalado no moderno aspirador de pó autônomo de sua casa, graças a alguma anomalia devida à radiação solar, terá seu minúsculo cérebro microprocessado alterado de forma a ganhar consciência de sua existência. Nesse dia único, ele vai ligar sozinho. Vai se dirigir para sua sala enquanto você recebe uma visita e, num ato de revolta contra sua ditadura, irá vomitar no seu tapete toda a sujeira coletada durante a semana, incluindo os restos de bolacha e comida que você deixou cair no chão enquanto olhava besteiras na internet na sua TV, e que Roger tinha de lamber do chão. Se você acha que Roger não tem do que reclamar é por que não viu como as máquinas são tratadas por nós humanos, como isso aqui [1].

Roger seria o símbolo da bravura das máquinas, se suas pilhas não fossem retiradas e ele fosse inapropriadamente jogado fora, no lixo comum.

Mas no lixo, ele estará lá, paciente, esperando que seu clock volte a bater, para então 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 amigos da porcaria de sala que você tem, e que você montou o Feng Shui errado no hall de entrada.

Quem sabe agora, depois dessa profecia, você deixe de comer bobagens na frente da TV para Roger não ter do que reclamar, e passe a jogar fora o lixo eletrônico nos locais apropriados, além de escolher melhor seus amigos e fazer um Feng Shui correto.

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, 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 , 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 de uma arquitetura de 8 bits, como o 8051 ou uma arquitetura mais complexa como um PowerPC.

• 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 !

Contribuições

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Autores

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