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Tag Archive | "diseño analogico"

Miniaturiza un inversor de corriente y gana 1 mdd

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Google y la IEEE convocaron a la comunidad en general para inventar un inversor de corriente que sea 10 veces más pequeño que el más moderno disponible en el mercado. El premio será de un millón de dólares.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas).-

Este proyecto de desarrollo fue lanzado a la comunidad internacional a manera de concurso patrocinado por Google y el Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (IEEE) bajo el nombre de “The Little Box Challenge”, en el que planean miniaturizar a un grado casi portátil un inversor de corriente con la densidad más alta del mercado.

Miniaturiza un inversor de corriente y gana 1 mdd

En el sitio de Web de la propuesta aparece como introducción un anuncio flash en el que se muestran diversos videos cortos que aluden a la miniaturización y sus beneficios, y bajo este esquema se describe el objetivo de materializar a escala kilowatt un inversor ultra-potente.

Los inversores de corriente son módulos esenciales que toman energía de fuentes como la solar, a través de los paneles fotovoltáicos y que posteriormente la convierten en corriente alterna para uso doméstico, equipo industrial y actualmente vehículos eléctricos o híbridos mediante el almacenamiento en baterías recargables de Litio-Ion.

“El problema es que los inversores domésticos son muy grandes, aproximadamente del tamaño de un frigobar. Hacerlos más pequeños permitiría crear fuentes de suministro más económica para las casas, así como redes eléctricas distribuidas más eficientes, y podrían ayudar a llevar electricidad a las partes más remotas del planeta”, comenta el portal del concurso.

Una vez expuesto el conflicto que desean resolver con este concurso, la compañía de Internet y la IEEE buscan que el diseño final sea del tamaño de una laptop o menor, inclusive de una tableta electrónica, con una reducción de tamaño de > 10× del volumen convencional. “Y ayudar a revolucionar la electricidad para el siguiente siglo”.

Inversores de corriente

Para facilitar la construcción del dispositivo a los concursantes, la página aporta algunas fuentes de apoyo como datos de compañías que en los pasados años se han dedicado a abrir líneas de investigación para elevar la densidad de los inversores en módulos contraídos, y muchas de las firmas que recientemente han registrado avances importantes en materia de diseño de materiales de construcción para estos sistemas.

Los convocantes arrojan una pista y comparten que en la actualidad existe un conjunto de nuevas tecnologías prometedoras que podría permitir densidades más altas de potencia en módulos de almacenamiento, los cuales podrían ser utilizados para desarrollar sus propuestas, incluyendo semiconductores de banda prohibida ancha (WGB) tales como el Nitruro de Galio (GaN) y Carburo de Silicio (SiC).

Inversores miniatura
La idea es diseñar el inversor de corriente más pequeño pero con la mayor densidad para implementarlo en tecnologías emergentes, principalmente aquellas portátiles.

Incluso el sitio de Internet comparte algunos de los fabricantes que ofrecen tecnologías basadas en los anteriores elementos y hasta documentos técnicos para la aplicación de sus diferentes soluciones, por lo que los interesados en este concurso tienen lo que coloquialmente se consideraría como un millón de pesos en bandeja de plata.

La convocatoria está dirigida a emprendedores, pero en caso de que alguna institución educativa desee participar, la compañía aconseja visitar el sitio Research at Google, en donde podrán hallar áreas de vinculación con el corporativo y otros formatos de financiamiento para academia e investigación científica.

Futuras aplicaciones

Con la propuesta más ad-hoc a los requerimientos técnicos del concurso, se pretende ofrecer a la industria un elemento fiable para la fabricación de sistemas fotovoltáicos más económicos, fuentes de energía ininterrumpidas y más efectivas, microredes de energías limpias más asequibles para regiones remotas, e incluso para aplicación en industrias como automotriz, con módulos de respaldo energético alterno a las baterías recargables de coches eléctricos o híbridos.

Pero ¿cuál sería el beneficio para Google? Por supuesto nadie otorga dinero así por así; la idea del gigante de Internet es equipar sus enormes centros de datos compuestos por centenares de racks de servidores con tecnología que les provea energía a un bajo costo, siendo el costo de electricidad uno de los gastos corrientes más importantes y pesados para la compañía.

Google Datacenters
Google planea con este concurso beneficiarse al hallar suministros de energía eléctrica más baratos para sus enormes centros de datos compuestos por miles de servidores  que consumen cantidades millonarias de luz.

Entre las especificaciones que deberá presentar la propuesta de los participantes se encuentra innovación a nivel diseño y materiales. Tendrá que demostrar una eficiencia energética mayor al 95% y manejar cargas de 2 kVA. En el caso del diseño exterior, el módulo metálico no deberá sobrepasar las dimensiones de 655 centímetros cúbicos y alcanzar una operatividad constante mínimo de 100 horas bajo prueba de laboratorio.

Cabe señalar que esta tecnología también es perseguida por otras compañías como Tesla Motors, que destina fuertes cantidades de recursos para descubrir métodos que ayuden a reducir los costos de fabricación de las baterías de Litio-Ion, lo que en términos comerciales ayudaría a bajar precios de los flamantes modelos eléctricos que a la fecha se comienzan a lanzar al mercado por parte de esta firma.

Subumbrales MOSFET aumentan nanopotencia de ICs analógicos

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Existe un recurso desaprovechado por los ingenieros en el desarrollo de circuitos. Se trata de los subumbrales del MOSFET. En este artículo se indica la ventaja de explotar las fugas de corriente y convertirlas en energía utilizable.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

El ingeniero fundador de la empresa Advanced Linear Devices Inc., y maestro en ciencias eléctricas, Robert L. Chao, compartió un artículo en donde explica las ventajas de sacar todo el provecho de los sub-umbrales de MOSFET en el diseño de circuitos (ICs) analógicos.

En el sitio de noticias por Internet de la firma se vierte un artículo en el que se explica cómo es que al aplicar MOSFET (Transistores de Efecto Campo) se generan reacciones sub-umbrales de estos pequeños dispositivos que regularmente registran fugas de corriente, mismas que pueden ser controladas para su posterior utilización en los sistemas a manera de nanopotencia.

“Las características de los subumbrales de voltaje de los dispositivos MOSFET te permiten aprovechar este voltaje y usarlo en la región de nanopotencia”, indica Chao en su artículo. “Al trabajar con las regiones subumbrales es obligatorio desatorar los beneficios de la nano-potencia e innovar en recolección de energía así como en otros muchos campos”, dijo.

El especialista y empresario indica que una de las ventajas al operar en modo subumbral, es la habilidad de generar niveles bajos de corriente entre la fuente y el sistema drenador, de esta manera se crea una resistencia de alto valor.

Chao tiene a bien aclarar que la nanopotencia no es una “panacea” de algunos conflictos inherentes a los sistemas analógicos en términos de energía, ya que involucra menos corriente para funcionar y requiere de una sensibilidad precisa, y en este sentido se deben tomar en cuenta diversas maneras de fugas de energía en los circuitos electrónicos que tienden a ser inusuales.

A medida que las investigaciones maduran en la industria electrónica, específicamente para beneficio del segmento de sistemas de potencia, esta manera de pensar está cambiando en la mente de muchos ingenieros cómo reaccionan los sistemas analógicos ante el uso de los sub-umbrales de MOSFET y que su adecuada aplicación podría contribuir a innovar en el perfil energético de los sistemas finales.

De acuerdo a Chao, en caso de que los ingenieros diseñadores decidan utilizar esta propuesta (el aprovechar las fugas de energía y transformarlas en nanopotencia), las ventajas que hallarán serán varias y abrirán un abanico de posibilidades para la usabilidad y reproducción de circuitos analógicos.

En este segmento del diseño electrónico se ha descubierto un potencial en un fenómeno físico que pasó desapercibido por varios años. Se trata de la fuga de energía o corriente en los circuitos electrónicos, la cual puede ser aprovechada y re-administrada para fines específicos del sistema en construcción, o bien para elevar la eficiencia del sistema.

A manera de ejemplo, el documento expone la expansión aplicativa de los campos de radiofrecuencia (RF) en donde la recolección de energía (harvesting energy) del medio ambiente ha comenzado a ser identificado para alimentar pequeños circuitos de manera independiente, prolongando así la carga de la batería si se trata de dispositivos portátiles y beneficiando otras operaciones de nanopotencia en los circuitos internos.

“Los ingenieros tienen todavía que sacarle el potencial a esta tecnología”, no obstante, debido a ciertas limitaciones como administración, almacenamiento y distribución de esta micro energía.”, agrega el documento. “La habilidad para almacenar la energía con el mínimo de fugas es factor clave para continuar perfeccionando estas aplicaciones en esta área”.

El artículo expone que a menudo los ingenieros consideran que un dispositivo tiende a apagarse cuando la corriente se reduce por debajo del voltaje de la compuerta del umbral. El voltaje de la compuerta del umbral es definido el voltaje de una compuerta en donde una capa de inversión se forma en la interface entre la capa aislante de óxido y el sustrato del transistor.

“Por ejemplo, ellos (los ingenieros) podrían considerar inutilizable cualquier corriente menor a 1 V de la compuerta del umbral.”, refiere Chao. “Históricamente ha sido difícil controlar esta fuga de corriente debajo del voltaje del umbral, o bien la fuga de corriente del subumbral dentro de un cierto rango.”, subrayó.

Para entender las limitaciones de esta causa en los circuitos analógicos, el maestro en ciencias dispuso de un ejemplo claro aplicable al desarrollo de sistemas con nanopotencia, en donde un dispositivo MOSFET o cualquier otro sistema que registra caídas de voltaje por debajo del voltaje de su compuerta del umbral. Esta fase es importante pues cualquier voltaje restante menor al voltaje de la compuerta del umbral es conocido en el dispositivo como una región subumbral, no obstante la corriente disminuye exponencialmente cuando existe una caída relativamente mínima de 1 a 0.9 V.

Los diseñadores pueden referirse a esta caída de 100mV/Década para cada 0.1V, también caídas por 10 veces o magnitud de orden.

En vista del criterio del especialista, la corriente del subumbral como una función del voltaje del subumbral puede ser de aproximadamente 110 mV/década de corriente y desde 1 µA hasta 10 pA. Del mismo modo, para un voltaje de subumbral, VGSTH es de 0.5V, cuando el voltaje de compuerta- a-fuente (VGS) es 0.5V y la corriente drenadora (ID) es de 1 µA.

Para reforzar el entendimiento del comportamiento subumbral en los sistemas analógicos y sus caídas regionales, en la siguiente figura se muestra la variación registrada cuando el Vgs es de 0.4V, por lo que el ID se reduce de 1 µA to 150 nA. Por otro lado si el Vgs decrece por 10mV a 0.3 V, el ID continúa descendiendo por aproximadamente otro orden de magnitud: 20 nA.

Cuando el Vgs está vinculado al potencial de tierra ó 0V, el ID se define en alrededor de 0.03 nA y en base con el documento proporcionado por Linear Advanced, para muchas aplicaciones el potencial de tierra no representa la única referencia de voltaje, sino que además es precisa.

“Por consiguiente, un dispositivo MOSFET con un Vgs de exactamente 0.5 V tiene una fuente drenadora de corriente de 0.03 nA cuando si compuerta es aterrizada. Cuando el voltaje de la compuerta se baja hasta los 0V, la corriente ha decrecido cerca de 30,000 veces por debajo del umbral. Por eso resulta fácil imaginar porqué los ingenieros lo considerarían apagado”, indica textualmente Chao.

Cuando los ingenieros aplican esta habilidad técnica para operar esta clase de circuitos en condiciones de nanopotencia dentro de las regiones sub-umbrales, se puede conseguir la prolongación de la vida de la batería al preservar la energía almacenada en modo de inactividad o ‘ ‘sleep mode’ y esto a su vez deriva en el incremento de elementos de seguridad.

En el este esquemático se muestra un circuito acondicionado con un perfil de nanopotencia con pares MOSFET que se conectan como pares diferenciales. Los voltajes del umbral de dos dispositivos MOSFET emparentan de tal manera que se puede optar por el modo de sub-umbral y el ingeniero puede utilizar uno de esos dispositivos como material de referencia y el otro para propósitos de comparación.

El documento presentado por Robert L Chao, incorpora material relativo al diseño de los mismos circuitos analógicos utilizando la técnica de nanopotencia con regiones su-bumbrales.

Menciona que durante la etapa de diseño, si el mismo proyecto en desarrollo no requiere de una corriente su-bumbral, la corriente se convierte en una fuga de corriente parasitaria que disipa la energía para el circuito sin propósito alguno. Esta fuga parasitaria se combina con otras tipos de fuga de corriente como las de compuerta de óxido, fuga a nivel de la superficie de encapsulado y corrientes en la tarjeta de circuito impreso, lo que a la postre aumentan las limitaciones en la administración energética de los sistemas electrónicos.

En el peor de los casos, en muchas ocasiones, esas fugas de corriente son responsables de la contaminación de productos y la imperfección de materiales de fabricación durante la manufactura de los sistemas.

Algo que sin lugar a dudas se debe tomar en cuenta si como diseñadores de sistemas, objetamos como elemento en nuestro anteproyecto el aumento de la eficiencia energética de los sistemas y por supuesto la eliminación de recursos promotores de contaminación o desperfectos.

Para descargar este artículo y conocer más acerca del maestro en ciencias Robert L Chao y sus actividades como ingeniero diseñador de circuitos analógicos con métodos de nanopotencia, puede ingresar al sitio de Internet de la compañía Advanced Linear Devices Inc:   Advanced Linear Devices.

Altera diseña prototipo óptico de FPGAs

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El fabricante de dispositivos semiconductores Altera presentó el prototipo del primer chip FPGA con interfaces ópticas en paralelo de 12 x 10 Gb que incrementan significativamente el rendimiento de los sistemas que los integran.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Una nueva tecnología desarrollada por la compañía Altera Corp., para dispositivos FPGAs (Field Programmable Gate Array) equipará a estos chips con interfaces ópticas en paralelo que prometen elevar el rendimiento de los sistemas integradores de manera significativa.

En el informe de prensa provisto por Altera se indica que las interfaces registran una capacidad de 12 x 10 Gb, en lo que es propiedad intelectual de la empresa Avago Technologies, firma con la cual suscribió convenio de colaboración Altera.

Entre las características sobresalientes de esta tecnología se encuentra la capacidad de incrementar el rango óptico a 100 m desde el chip transceptor. Tal y como un dispositivo, una vez que sea madurado su modelo de comercialización, la tecnología óptica del FPGA podrá ser usada para conectar sistemas electrónicos a alta velocidad sin la necesidad de utilizar costosos materiales basados en tarjetas de circuito impreso (PCB). Asimismo se ha identificado otro de los posibles sectores con gran potencial de aplicación como lo es el desarrollo de centros de datos y equipo de vinculación informática como switches Ethernet e incluso servidores.

“Esto resuelve un problema que está enfrentando la industria”, comentó Craig Davis, Gerente de Marketing de Producto en Altera. “Ya que son más necesarios los transceptores con niveles más grandes de velocidad, las pérdidas en los PCBs se vuelven más grandes.”, dijo.

Debido a que los FPGAs de Altera poseen transceptores eléctricos de alta velocidad, la implementación del estándar 10GBASE-KR para la placa posterior o blackplane supera las 40 pulgadas, mientras que con los transceptores de 28 GB/s, la distancia se reduce a unas cuántas pulgadas.

El prototipo de Altera combina la tecnología de la gama Stratix IV EP4S100G5 con dos sistemas ópticas de 10 GB/s. El FPGA 100G5 como tal alcanza cuenta con 28 transceptores x 11.3 Gb/s, de los cuales 12 están directamente conectados al MicroPods, un transmisor óptico sub ensamblado (TOSA) y también un receptor óptico su ensamblado (ROSA).

Acorde con las estimaciones de la firma para el segmento de los chips FPGAs, estos dispositivos juegan actualmente un papel importante en el desarrollo de sistemas de redes, computadoras, centros de datos y otros sistemas relativos a las comunicaciones, por tal motivo la adición de un perfil óptico sobre interfaces en los FPGAs, confieren un valor agregado a la solución comercial de Altera, y de alguna manera ponen de manifiesto los límites de las interconexiones a base de Cobre. La tecnología diseñada por Altera en colaboración con Avago sobresale debido al uso de un modelo vanguardista de láser y detección fotónica a nivel empaquetamiento del chip.

De manera específica, el funcionamiento de las interfaces ópticas de los nuevos FPGAs suministra a estos componentes mayor densidad, eficiencia energética, reducción de costos y ventajas considerables desde fábrica. Algunas de estas ventajas son una buena señalización eléctrica e interconexión, acompañados de otras capacidades óptico-eléctricas para la señalización discreta.

En la anterior imagen se muestra una proyección de la compañía CISCO para diferentes sectores en los que interfiere el uso de chips FPGAs. En las estimaciones se encuentran los segmentos de mayor necesidad de FPGAs los juegos en línea, video llamadas, VoIP, Web y datos, compartición de archivos, Internet-video a TV y televisión por Internet.

Debido a que las estimaciones abarcan los ciclos industriales hasta el 2014, Altera reconoció que los nuevos FPGAs con interfaces ópticas habrán de ofrecer un valor agregado a todos aquellos fabricantes de sistemas tecnológicos cuyos elementos estén basados en la ejecución de los FPGAs.

Reemplazo del Cobre por óptica en la interconexión

La decisión de Altera por sustituir las interconexiones de Cobre en los chips, radica en las limitaciones de este elemento para elevar más el desempeño de los dispositivos para el procesamiento de datos como los chips FPGAs.

En el mismo documento se explica que dichas limitaciones del Cobre para formar las interconexiones en las estructuras electrónicas al interior de los dispositivos, son el hecho de que los sistemas están obligados a reducir los costos de integración y consumo energético cada año, para lo cual los principales receptores de su tecnología son los fabricantes de sistemas, redes y operadores de centros de datos.

En la siguiente ilustración se muestra la gráfica presentada por el instituto de Proyección Internacional de Tecnología de Semiconductores (ITRS) elaborada en el 2009, y en el cual se vierten los fundamentos y principales características que toman en cuenta los diseñadores de chips al momento de elegir el modelo de interfaces para la interconexión de chip a chip, chipo a módulo, PCBs a placas posteriores, entre otros.

En su estudio, Altera agrega que la interconexión basada en Cobre como elemento primario, involucra un enorme reto, el cual tiene que ver con los niveles de datos debido a que la frecuencia es dependiente a la pérdida.

Para entender cómo es esto, el documento expone un ejemplo derivado del continuo incremento en la popularidad y aplicación del material FR-4 de Cobre en el cual la pérdida es ~ 0.5-1.5 dB/in a 5 GHz (Nyquist para niveles de 10 Gbps), mientras que el aumento de pérdidas es ~ 2.0-3.0 dB/in a 12.5 GHz (Nyquist para niveles de 25 Gbps).

Ventajas de las interfaces ópticas en FPGAs

El documento de Altera menciona que a diferencia de las interfaces basadas en Cobre, la fibra óptica virtualmente no registra pérdidas. Un Modo de Múltiples Fibras (MMF, por sus siglas) tiene una pérdida de ~3 dB/km and ~ 1 dB/km a 850-nm y 1300-nm longitud de ondas, respectivamente.

Por su parte, un Modelo de una Sola Fibra (SMF) tiene una pérdida de ~0.4 dB/km y 0.25 dB/km a 1300-nm y 1550-nm de longitud de ondas, respectivamente.

El MFF resulta más económico debido a su núcleo más grande (~50 micrones) y por su banda ancha ~ 2 GHz km, mientras que el SMF resulta más costoso debido a su núcleo más pequeño (~9 micrones) y un ancho de banda cercano a los 100 THz a la práctica.

El láser que dirige la señal óptica sobre un MMF tradicionalmente está a cargo de un LED o un Láser con Cavidad de Superficie Vertical (VCSEL).

Regularmente el MMF es utilizado para trabajar en distancias de < 1 km, mientras que un SMF es usado para distancias > 1 km a pocos kilómetros. A 10 Gb/s la distancia para un MMF es ~300 m.

Cabe mencionar que la liga eléctrica de Cobre, el consumo de energía y penalidades dieléctricas de la liga óptica, es relativamente independiente en el alcance de longitudes.

Más aun, a diferencia de una señal eléctrica, una señal óptica es inmune a las interferencias electromagnéticas (EMI) y no registra amplitud a conversaciones cruzadas, proveyendo una mejor integridad de señal.

Con la multiplexación por división de longitud de onda (WDM), diversos canales pueden ser soportados con la misma fibra óptica, permitiendo ahorros en material adicional para soportar cada canal por su cuenta.

Estos y otros beneficios que encierra la interconexión óptica en dispositivos semiconductores de procesamiento de datos, fueron dilucidados por el equipo de ingeniería de Altera y divulgados para información abierta al público para expandir el conocimiento sobre la implementación de alternativas tecnológicas que eleven considerablemente el desempeño de los propios sistemas.

Subestimada la capacidad del PCI Express en otras áreas

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El PCI Express que ha dominado el sector de computadoras y servidores podría elevar niveles de innovación en otros proyectos embebidos; no obstante diversos factores industriales mantienen estancada su expansión.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

A pesar de ser un elemento característico del sector de computadoras y servidores informáticos, el PCI Express sólo se ha limitado a sus segmentos de origen, pero su aplicación en otros sectores podría elevar el desempeño de los sistemas embebidos, desafortunadamente existen obstáculos de carácter administrativo en la industria que simplemente lo han dejado en dilación.

Para el especialista de la industria William Wong, el hecho de que por muchos años el PCIe haya dominado el sector de computadoras, su adopción en otros campos no ha sido el mejor en términos de factibilidad y confianza, siendo la principal razón la falta de liberación o definición de estándares del PCI Express para evitar mayor complejidad en su adopción en otros sectores.

En un artículo elaborado por Wong, se indica que los embarque s comerciales para el PCIe como producto ha sido por demás lento debido a los obstáculos preservados por distintos factores en la industria como son una compatibilidad limitada a versiones anteriores de otros sistemas y una gran cantidad de tarjetas existentes.

El especialista menciona que PCI como tal, a menudo suministra ancho de banda para la mayoría de las aplicaciones, y aun así las versiones más avanzadas del PCI Express continúan siendo desairadas por muchos ingenieros en la industria, pero no tanto por encontrar en esta herramienta insatisfacción en términos de rendimiento, sino que al hecho de tener que tomar en cuenta los distintos estándares que involucra su uso.

Un ejemplo de cómo ha emergido a nivel comercial la inclusión de otros recursos con el uso del PCI hacia otras herramientas, es el CompactPCI, al cual ahora se le adhirieron variantes funcionales del PCI Express como CompactPCI Express y Compact PCI PlusIO.

La idea de integrar el CompactPCI Express es hacer uso del PCI Express para conectar las tarjetas de periféricos. En este aspecto el estándar dirigido a esta función es una configuración estrella con un sistema de ranura o slots para la tarjeta de procesamiento en el centro de la misma configuración.

El reporte menciona que el sistema de ranura regularmente se encuentra al final de la placa posterior y cada tarjeta de periféricos otorga conexiones para un link o vínculo x1 de PCI Express, así como una interface SATA, puerto Ethernet y un puerto USB.

En el caso de las placas posteriores o tarjetas madre suelen contar con dos ranuras periféricas con ligas para x8 PCI Express en lugar de una sola liga x1.

Para las tarjetas periféricas, es usual encontrar una interface x16 PCI Express o algo superior. En el caso de los sistemas de ranuras, éstos cuentan con una liga x16 de PCI Express, siete ligas x1 PCI Express, ocho puertos SATA/SAS y hasta mocho puertos Ethernet Gb.

Cabe mencionar que los puertos USB 2.0 y 3.0, ambos son parte de la interface también.

A la fecha la adición de otros recursos en las tarjetas madre para CompactPCI PlusIO ha permitido la inclusión de una variedad de slots o ranuras de las tarjetas de periféricos, además de slots para el SBC, aunque el mismo informe señala que regularmente el backplane no incluye switches para PCI Express.

Perfiles de los switches Express

La mayoría de los estándares que soportan el PCI Express, han sido acondicionados bajo la responsabilidad del Consorcio PC/104 y el Gripo de Interés en Dimensiones Pequeñas Especiales (SFF-SIG), dos organismos industriales que aunque soportan el perfil PCI Express, no son compatibles y cada uno de sus protocolos se enfoca a niveles distintos de desempeño.

El documento expone un ejemplo de cómo el PCI Express ha sido aplicado por diversas compañías como VersaLogic, que presentó una tarjeta de expansión multi I/O para productos SUMIT.

Esta tarjeta de nombre VL-EPMs-M1 multi I/O utiliza el estándar SFF SIGs SUMIT ISA.

Como se muestra en la imagen anterior, los accesos periféricos en la tarjeta son accedidos mediante PCI Express sobre conexiones SUMIT por sobre otras interfaces como el USB. En esta tarjeta se encuentran cuatro puertos, dos para interfaces SATA y un socket Mini Card PCI Express, el cual puede soportar también entradas flash mSATA.

El SUMIT utiliza links x1 y x4 PCI Express y se puede acoplar con conexiones ISA y PCI, aunque en base con el informe del especialista Wong, el ISA tiende a ser más común en términos industriales.

La integración de multi estándares por parte de diferentes organismos industriales para soportar PCI Express, ha sido a la fecha el eje principal de la impopularidad en otros sectores fuera del cómputo para el PCI Express.

El experto subraya que el PCI Express ha sido definido como una de las interfaces seriales de alta velocidad que soportan estándares como VITA VPX (VITA 46) o VXS (VITA 41).

“AdvancedTCA y MicroTCA son otra combinación donde PCI Express ha dominado siempre. Como VPX y VXS, PCI Express también contiende con otras interfaces seriales como el Serial RapidIO, Ethernet e InfiniBand.”, añade de manera textual el documento de Wong. “El PCI e incluso el ISA continuarán siendo soportados, pero la migración al PCI Express es inevitable (…)”, se agrega.

Por lo pronto el discernimiento de algunos ingenieros familiarizados en el uso de herramientas como el PCI Express para el desarrollo de sistemas seriales y más actualmente para el diseño de sistemas embebidos, tal y como lo expresa Wong en su análisis, es totalmente aceptable, pues existen herramientas como el ahora descrito en el presente artículo que al estar retroalimentados por distintos organismos industriales con distintos estándares, hace compleja su aplicación y no permiten su fácil utilización en otros sectores.

Cargadores y ruido de displays afectan touchscreen

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El experto diseñador de Cypress Semiconductor, John Carey compartió algunos métodos para eliminar los trastornos producidos por otros bloques electrónicos en los sistemas táctiles capacitivos.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Los sistemas touchscreen están siendo un recurso necesario para la mayoría de los dispositivos portátiles, especialmente para aquellos destinados al entretenimiento, tales como las tabletas y los smartphones.

Aunque no sólo en los dispositivos portátiles se ven integrados los sistemas touchscreen, también estos elementos ya son considerados para enriquecer las funciones tecnológicas de otros sistemas como estaciones de pago de servicios, banca, kioscos informativos u otros puntos de venta para atención al público.

No obstante, el contar con este recurso en los proyectos de desarrollo significa que el ingeniero a cargo debe poner en práctica toda su experiencia en diseño electrónico, a fin de que el dispositivo cuente con los bloques adicionales debidamente puestos en la tarjeta y que el conocimiento aplicable trabaje en conjunto para que las fuentes de alimentación eléctrica como los cargadores, o bien el ruido de los displays no afecten directamente a los sistemas capacitivos, estropeándolos en su funcionamiento.

John Carey, colaborador para la compañía Cypress Semiconductor

En este sentido, el experto desarrollador John Carey, colaborador para la compañía Cypress Semiconductor compartió un documento informativo técnicamente elaborado para la comunidad de ingenieros diseñadores, en el que presenta las herramientas y las técnicas sugeridas para evitar que los cargadores y el ruido de los displays afecten los sistemas de touchscreen.

Para su contribución, el experto hizo un compendio de ejemplos sobre las vulnerabilidades físico-electrónicas que aquejan hoy en día los sistemas capacitivos, siendo las peores el ruido que circunda de manera interna en los productos que se encuentran y los cargadores dieléctricos.

En base con la información de Carey, el ruido se origina a partir de los sub sistemas y convertidores DC/DC y de los controladores del display.

A pesar de los otros componentes electrónicos complementarios en el sistema tales como displays, cargadores, antenas y otras fuentes relativas, los circuitos capacitivos deben ejecutarse sin disminuir sus niveles óptimos de rendimiento.

“Hoy en día los consumidores esperan sistemas multitouch que lleven a cabo funciones precisas y que al mismo tiempo vayan de la mano con lo estándares medio-ambientalistas”, comenta Carey en su artículo intitulado: “Noise Wars: Projected Capacitance Strikes Back”. “Los diseñadores no han conseguido mucho en la obtención de tales requerimientos. Con cambios rápidos en los ambientes internos de los sistemas multitouch, la guerra por la dominación del touchscreen está afectando en la urgencia de nuevos campos de batalla.”, agrega Carey.

El especialista puso como ejemplo la tendencia industrial hallada en los nuevos y extra delgados smartphones, en donde, su misma esbeltez se acompaña de obstáculos para los ingenieros diseñadores.

En estos aparatos los sensores capacitivos comparten espacio muy de cerca con la laminación de los displays, y en muchas ocasiones los sensores son movidos al interior de los mismos displays, mientras que otras de las necesidades del sistema se ven resultas con la utilización de otros bloques compuestos por antenas y cargas de tierra.

En este punto, Carey enfatiza que ya es muy raro ver la continuidad de la tradicional técnica de bloquear el ruido con capas aisladoras sobre la estructura de los sensores capacitivos, pues se ha encontrado con que estos métodos son además de costosos no muy efectivos.

Además de los ajustes en las estructuras y dimensiones de los dispositivos portátiles como el celular anteriormente mencionado, existen otros elementos que de alguna manera impactan en el rendimiento de los sistemas capacitivos, como lo es la adición de conectores USB para la carga de energía, lo cual de alguna manera es ventaja para los fabricantes pues con este estándar también se aprovecha la carga y descarga de datos, lo cual lo hace más redituable por ahorrarse costos al momento de realizar la construcción de los sistemas.

Por lo anterior, el especialista expone fundamentalmente los criterios a tomar por parte del ingeniero desarrollador a fin de resolver ingeniosamente

Ruido de cargadores

El ruido en los sensores capacitivos se acompaña regularmente mediante la presencia de tacto a través de cargadores de batería. Su efecto puede derivar en imprecisión de lecturas y comportamiento errático en el sistema.

El rango promedio de los displays de electrodo común AC en términos de ruido es de 10 a 30 kHz y 500 mV a 3V p-p, en tanto que las pantallas DC y es menos problemático.

“Tú puedes medir el ruido desde un display de manera simple tan sólo conectando un osciloscopio a un bit de la capa de Cobre al frente del display, conectando a tierra al circuito del display, y corriendo el display para capturar las ondas”, menciona el documento.

Aunque los elementos entorno al análisis de John se dirigen principalmente a los cargadores y a los displays, en éste último aparecen a escena algunas soluciones factibles para mejorar el nivel de inmunidad de los sistemas capacitivos hacia el ruido.

Se trata de la tecnología AMOLED (Diodos Emisores de Luz Orgánica con Matriz Activa) que al decir de John Carey está ganando popularidad en la industria de dispositivos celulares, ya que permite una mayor flexibilidad de diseño y se acompaña de otros elementos importantes como numerosos ángulos, colores brillantes y contraste profundo.

Esta solución a base de LEDs orgánicos AMOLED equipa a los displays con mayores recursos que no menosprecian los clientes finales. Sus características técnicas son: picos de 30 mV p-p p-1% de nivel de ruido para un display AC que lo hace quieto, no obstante, se acompañan de un gran defecto: son sumamente costosos en comparación con los displays LCD convencionales.

En el documento se describen otras soluciones extremadamente a detalle sobre otras alternativas de integración tecnológica con las que cuentan los ingenieros dedicados en el diseño de sistemas touchscreen.

Para descargar el documento en formato PDF puede hacer clic aquí.

Circuito touchscreen reúne multi-elementos de detección

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La nueva gama de sensores Xtrinsic de Freescale Semiconductor reconoce gestos y cuenta con recursos para soportar pantallas resistivas y detección táctil para sistemas capacitivos en medicina, de consumo o aplicaciones automotrices.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Características de reconocimiento biométrico para gestos, perfil resistivo y detección táctil en un solo chip sensorial, son tres elementos con los que el fabricante Freescale Semiconductor intentará reforzar su participación comercial para los sectores médico, de consumo y automotriz.

Utilizando la popularidad de su gama de dispositivos Xtrinsic, Freescale anunció la nueva familia de sensores capacitivos que combinan varias tecnologías inteligentes en un solo módulo.

En el comunicado de prensa la firma de semiconductores calificó su nueva oferta comercial como la primera solución en la industria que combina reconocimiento de gestos, tecnología de displays resistivos y detección táctil (touchsensing) en un solo circuito integrado.

El lanzamiento de la gama sensorial bajo de apellido comercial Xtrinsic ocurrió a principios del mes de enero del 2012 y de acuerdo a su fabricante, los nuevos sensores permitirán a los fabricantes de sistemas capacitivos, enriquecer proyectos como desarrollo de panales de control con touchsensing, Interfaces Humano-Máquina (HMI), reemplazo de teclados, aplicaciones automotrices, terminales de punto de venta, dispositivos de captura de firmas digitalizadas o incluso kioscos informativos.

Aunque la adición de elementos en un solo módulo parecieran manifestar justificadamente un costo elevado, la firma ha aclarado que el precio para los nuevos sensores Xtrinsic touch sensing, son totalmente viables en las proyecciones financieras para los diseños debido a su economía.

El reporte también señala que como ejemplo de un sistema receptor de la tecnología sensorial de los Xtrinsic son las pantallas resistivas táctiles, pues además de ser de bajo costo al momento de ser implementados, representan una excelente oportunidad para elevar las funciones y apariencia de los sistemas finales, siendo algo atractivo para los usuarios comerciales.

En el caso del elemento responsable del reconocimiento de gestos, esta función incluye a los displays integrados detectar desplazamiento de las personas, toque rotativo y toque con dos dedos para acercamiento y alejamiento.

Estos displays también ofrecen una excelente oportunidad para ser utilizados en campañas de monitoreo médico en donde el usuario que administra el sistema o la pantalla debe portar guantes como parte de ciertos protocolos de seguridad o ambientalistas.

“La Plataforma Xtrinsic de detección táctil, capacitiva y resistiva, es el primer dispositivo en integrar el reconocimiento de gestos sin la necesidad de hardware complejo o modificaciones de la pantalla,” comentó Geoff Lees, Vicepresidente de la unidad de negocios de Microcontroladores Industriales y Multi-Mercados para Freescale Semiconductor. “Ofrece una solución rápida y de bajo costo para los clientes que desarrollan interfaces de usuario avanzadas para mercados en los que no se habían incorporado con anterioridad las tecnologías de detección táctil, y deberá tener un fuerte impacto en aplicaciones móviles para el cuidado de la salud, automotrices, netbooks, y dispositivos inteligentes móviles.”, añadió Lees.

Entre los beneficios que han sido identificados por Freescale en la aplicación de su nueva gama de sensores, se encuentran la elevación de mayor funcionalidad, lo que para los ingenieros usuarios resulta atractivo pues con esto pueden agregar características tecnológicas a sus proyectos, reducir costos de desarrollo, simplificar círculos de diseño y permitir escalabilidad en aplicaciones y sistemas.

Cabe mencionar que otra de las cualidades mencionadas en la ficha técnica provista por FSL en su sitio de Internet, es el hecho de que la plataforma sensorial de detección táctil permite agregar hasta cuatro electrodos capacitivos al sistema, sugerentemente con dimensiones 5x5mm, 32 pines y en un encapsulado QFN.

El paquete incluye detección táctil como propiedad principal en pantalla resistiva estándar X-Y con calibración opcional y detección de presión en pantallas resistivas.

Además, el usuario puede hacer uso de la compatibilidad de la plataforma para hacer uso de protocolos de comunicación como el reconocido estándar automotriz I2C o el UART.

Para mayor información, visitar Xtrinsic Touch Sensing Platform.

Acerca de Freescale

Freescale es un fabricante de semiconductores embebidos para el los mercados automotriz, de consumo, industrial, médico y de redes. La compañía tiene su base en Austin, Texas, y tiene actividades de diseño electrónico, investigación y desarrollo, manufactura y operaciones de ventas diferentes países.  Freescale

PyME trae CAD 3D al mercado

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Una innovadora y joven empresa norteamericana dio a conocer finalmente su primer producto para el diseño tridimensional en formato CAD.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

En artículos pasados hemos comentado sobre una nueva tendencia basada en impresión tridimensional que parece reducir sustancialmente los costos de diseño y producción, así como el tiempo de lanzamiento al mercado de componentes electrónicos varios.

Se trata de los equipos de impresión 3D que permiten a los equipos de ingeniería en desarrollo crear rápidamente sus proyectos de una manera sencilla, pero también ha aparecido una nueva opción en software que reduciría los costos aun altos de tales equipos de impresión tridimensional.

Ambas opciones, tanto los equipos de impresión tridimensional como el reciente desarrollo en software con extensión CAD por parte de una pequeña empresa de Estados Unidos de nombre Infinitez, tienen la capacidad de otorgar una visualización prematura de la estructura del componente diseñado, sin embargo existen grandes diferencias entre una y otra.

De entrada la impresora 3D es a la fecha un equipo etiquetado con la exclusividad para entidades estrictamente desahogadas económicamente debido a su alto precio, sin embargo para quienes logran adquirir un equipo de éstos, compran a la par una póliza virtual de garantía para mejorar sus ciclos de producción, ahorro presupuestal de los proyectos y por supuesto ganar tiempo de lanzamiento al mercado. Los resultados de estos equipos son estructuras físicas en tercera dimensión como prototipos a escala que otorgan a los ingenieros diseñadores contar con una perspectiva general de lo que en realidad están creando.

En contraposición, software CAD como el Infinite Z es menos costoso y de más fácil acceso para las empresas e incluso para ingenieros emprendedores con cierto capital limitado.

Por tratarse de un software, éste puede ser implementado en cualquier equipo de cómputo con ciertas características de ejecución y los resultados se presentan como una maqueta tridimensionalmente virtual que puede ser manipulada en distintas ópticas por parte del ingeniero.

Características del zSpace de Infinite Z

De acuerdo a la reseña empresarial presentada por los directivos de la empresa Infinite, la idea principal en sentido comercial de los fundadores giró entorno al desarrollo de una herramienta que permitiera a los ingenieros diseñadores de componentes electrónicos e industriales varios, contar con un instrumento no-costoso para apoyarlos en el desarrollo de proyectos.

Desde 2007 sus fundadores iniciaron con el desarrollo de un software con extensión CAD apenas con un limitado presupuesto para realizarlo.

Como la mayoría de las PyMEs, sus fondos fluctuaron hasta que finalmente lograron terminar su prototipo con excelentes resultados: un software CAD bajo el nombre de zSpace para actividades ingenieriles de diseño con capacidad de generación virtual de imágenes 3D pre-producción.

En base con las declaraciones de la compañía, los objetos del zSpace aparecen de una manera virtualmente sólida en espacio abierto, es decir una imagen tridimensional que puede ser enteramente manipulable. La plataforma zSpace se compone además de una personalizada pantalla estereoscópica y un nuevo tipo de interacción directa.

De acuerdo a Infinite Z, los objetos virtualmente holográficos que aparecen a todo color y en alta resolución se aproximan a en gran porcentaje a lo esperado por los propios grupos de ingeniería de las empresas desarrolladoras.

El modo de interacción directa de la plataforma permite que los usuarios puedan navegar, rebanar, separar porciones del diseño, hacer modificar el tamaño a conveniencia mediante el modo zoom y explorar otros modelos tridimensionales de tradición que no serían posibles utilizando dispositivos convencionales de entrada para tales efectos.

Para entender un poco más claro de qué se trata el software desarrollado por Infinite Z, el lector de este artículo es invitado a observar el video de demostración preparado por la misma empresa y en el que además se exponen otros atributos de esta novedosa herramienta para el diseño.

La compañía aclara que el zSpace no se trata de una tableta electrónica o una pantalla tridimensional sino que se trata de un entorno totalmente diferente dirigido especialmente para servir como un único método de interacción para el desarrollo de tecnología más vanguardista en los sectores como imagenología médica, sistemas basados en CAD, GIS y multimedia.

Debido a que el zSpace emplea objetos holográficos que sirven como piezas de ensamble, el diseño tiende a tomar una forma como si flotara frente a la vista del usuario quien se sirve de una pluma láser modeladora para manipular el diseño, realizar operaciones como rotación de elementos del diseño o del diseño en general.

Las expectativas comerciales de Infinite Z para su plataforma zSpace pretenden armar un entorno industrial en donde los fabricantes de herramientas de desarrollo y diseño logren participar con esta plataforma y de esta manera crear una herramienta multifuncional y estandarizada.

De entrada la primera iteración del zSpace serpa lanzada a mediados del presente año 2012 a un precio aproximado de 6 mil dólares y ya se planea soporte software de animaciones como el Autodesk Maya 3D y otros programas de codificación de archivos gráficos.

Crean el circuito más pequeño del mundo

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Con tan sólo 15 nanómetros de tamaño para la capa que lo separa, científicos canadienses dieron a conocer uno de los circuitos más diminutos del mundo.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Científicos de la Universidad McGill de Montreal, Canadá, anunciaron el exitoso desarrollo del primer circuito electrónico más pequeño del mundo.

La noticia fue presentada por autoridades académicas de la institución a través de un comunicado de prensa vertido en su sitio de Internet.

De acuerdo al informe este circuito con dimensiones nanométricas habrá de fincar la apertura de nuevas rutas evolucionistas hacia el sector de la computación para la fabricación de equipos más rápidos y eficientes.

Tales declaraciones corrieron a cargo del equipo de científicos liderados por Guillaume Gervais, investigador del Departamento de Física de la Universidad de McGill y Mike Lilly, profesor del Sandia National Laboratories.

El circuito está conformado por dos pequeños hilos o cables separados por una capa de 15 nanómetros (nm) o lo que sería equivalente en anchura a unos 150 átomos. Este avance que valió para ser evaluado como artículo científico y posteriormente publicado en el journal Nature Nanotechnology, promete además otorgar las bases a los desarrolladores de hardware para el diseño de mejores circuitos integrados más pequeños y eficientes para las futuras generaciones de teléfonos inteligentes o computadoras de escritorio, televisiones y sistemas de localización GPS.

“Esta es la primera vez que alguien a estudiado cómo los cables en un circuito electrónico interactúan el uno con el otro cuando se encapsulan o empaquetan tan estrechamente”, indica textualmente el informe de prensa.

Bajo este formato de descubrimiento científico, los investigadores hallaron que el efecto de uno de los cables sobre el otro podía ser tanto positivo como negativo, lo que significó en su momento que, en términos físico-electrónicos la corriente en uno de los cables era capaz de producir una corriente en el otro en la misma dirección o en la opuesta.

Cabe mencionar que para realizar este trabajo, el grupo de científicos aplicó conocimiento exclusivo de la Física Cuántica y sus principios que demuestran ser eficaces y aun inhóspitos para muchos ingenieros diseñadores en la realización de circuitos electrónicos así como su comportamiento a nivel nanoescala.

“Con este nuevo conocimiento en mano, ahora podría ser posible diseñar circuitos integrados en los cuales la energía perdida como sobrecalentamiento en uno de los cables podría ser utilizada por otro de los cables cercanos a éste”, añade el reporte.

Está claro que con este modelo de diseño electrónico las posibilidades de crear componentes industriales más eficientes y prácticos no sólo son altamente factibles, sino que a la par de reutilizar la energía desaprovechada en el sobrecalentamiento del sistema, la disipación calorífica es un elemento activo en esta propuesta que de entrada permitiría mantener los equipos más frescos y por consiguiente más eficientes.

Proponen a ARM rediseñar sus módulos

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Diversos fabricantes de sistemas embebidos coincidieron en la importancia en que ARM rediseñe sus módulos con nuevas interfaces y estándares.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Una modernización que incluya el rediseño estructural tanto externo como interno es lo que necesitan los módulos de ARM, coincidieron diversas compañías desarrolladoras de sistemas embebidos.

Lo anterior fue publicado el pasado mes de diciembre por un portal de noticias especializado de Estados Unidos, en el cual se citó como fuente de información a un representante de la empresa proveedora Kontron.

Dirk Finstel, directivo de esta empresa británica para el sector de sistemas embebidos declaró para dicho medio explicando que “los actuales estándares COM no están dirigidos en su totalidad a cubrir las necesidades específicas de diseños ARM/RISC”, y de acuerdo al artículo, el especialista propuso un estándar computadora en módulo (COM, por sus siglas en inglés) que sea un elemento optimizador para los diseños tecnológicos basados en ARM.

“En el actual mercado COMs, no vemos que ARM sea persuadido hacia la optimización de diseños basados en x86 carentes de pines de salida, o no vemos ningún diseño específico de ARM que sean rústicamente pobres tecnológicamente debido a su falta de modernas interfaces para sus pines de salida”, citó el artículo señalando a Finstel como referencia. “Esta limitación en los estándares existentes de los COM nos llevan a pensar que hay una necesidad de un nuevo formato o `form-factor´”, añade el reporte.

El reporte menciona que en el caso específico del COM diseñado por Kontorn está basado en un conector MXM 3.0 de 314 pines que permite ser encapsulado con una altura menor a los 5 milímetros tanto para el módulo como el sistema transportador.

El informe explica que para este componente son dos los tamaños especificados: un módulo compacto y `corto´ de 82 mm x 50 mm y uno de tamaño completo que mida 82mm x 80mm.

El modelo de pines considerado por la empresa desarrolladora comprendió la necesidad de que su diseño fuera capaz de soportar tanto las características tradicionales de 24 bits – RGB y cualidades para compatibilizar con los estándares LVDS, HDMI y DisplayPort. Con este perfil tecnológico, Kontorn logró imprimir una eficiencia energética en el orden de 3 W de consumo para sus dispositivos ARM/RISC.

El informe refiere que la iniciativa de Kontorn y de otras compañías que al igual que ésta han decidido optimizar los diseños tecnológicos basados en ARM mediante la implementación de nuevos estándares, ha desatado una reacción positiva entre los desarrolladores de sistemas de embebidos para crear nuevos modelos de optimización.

Otra empresa que ha anunciado una extensión en sus diseños para soportar el nuevo estándar COM para proyectos embebidos basados en ARM es Adlink Technology.

“La tecnología embebida siempre ha impulsado partes que han sido desplegadas a gran escala en el campo comercial”, comenta el reporte citando a Henk van Bremen, Director de Producto para Computación Embebida en Adlink Technology.

“Por primera vez, los clientes de sistemas embebidos tendrán amplias opciones en sistemas operativos sobre ARM y x86, permitiendo implementaciones eficientes de aplicaciones embebidas nuevas y complementarias basadas en dispositivos de ultra bajo consumo de energía que habrían sido posibles sobre la plataforma x86”, añade Bremen.

El reporte subraya que en sentido comercial los módulos diseñados por Kontron serán lanzados al mercado a principios del 2012, mientras Adlink Technology ha puesto de manifiesto su interés por estandarizar los productos COTS basados en arquitectura ARM.

De esta manera los desarrolladores de sistemas embebidos concordaron en que al paso del tiempo, la necesidad de modernizar las arquitecturas base de desarrollo electrónico es una realidad infalible para las compañías propietarias de estas arquitecturas.

Añade TI punto-flotante a MCUs

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El procesamiento en Punto-Flotante ahora es un elemento activo en la gama de microcontroladores Stellaris de Texas Instruments, con lo que estos dispositivos se vuelven más poderosos y útiles para maniobras de cálculo y algoritmia de control.

(ElectronicosOnline.com Magazine / Oswaldo Barajas)

Entre más rápidos sean los dispositivos de procesamiento de datos su utilidad industrial y demanda comercial serán rasgos particulares que reportarán sus fabricantes a la alza.

Ahora el fabricante de semiconductores Texas Instruments ha ha anunciado la incorporación de una Unidad de Punto Flotante (UFP) en su gama de microcontroladores Stellaris Cortex-M4F con lo que sectores como el de control industrial o instrumentación diversa podrán verse beneficiados, pues con la adición de esta unidad los micros incrementan su funcionalidad y eficacia para tareas de cálculo de navegación, algoritmia de control y otras actividades científicas que requieren de altos niveles de procesamiento.

En su informe de prensa, Texas Instruments señala que sus nuevos micros Stellaris Cortex-M4F con Unidad de Punto Flotante serán ofrecidos en 32 bits y al mismo tiempo refirió que el software que los acompaña es compatible con el licenciamiento está asociado a la suite StellarisWare, que es una serie de elementos adherentes a los circuitos integrados de procesamiento de datos que permiten sustancialmente reducir el tiempo de lanzamiento de productos al mercado.

La gran mayoría de las APIs de la suite StellarisWare está integrada en ROM, mientras que todo el software está escrito en lenguaje de programación C, un valor agregado que permite a los ingenieros trabajar sus aplicaciones con las herramientas de desarrollo de su preferencia.

Cabe mencionar que algunos años atrás, diversas entidades dedicadas a al desarrollo tecnológico como centros de investigación, laboratorios universitarios, compañías y profesionales independientes interesados en expandir las capacidades de sus equipos de cómputo, estaban obligados a adquirir dispositivos externos o bien software de Punto Flotante para incorporarlos en sus pequeñas estaciones base para actividades de investigación.

Lo anterior conllevaba por supuesto a un grave problema, el consumo adicional de memoria que alentaba el sistema severamente y consumía mayor cantidad de energía por estar como un circuito electrónico y software por separado.

Ahora este conflicto se ha solucionado al hacer uso del estándar IEEE754 para la implementación de Unidades de Punto Flotante en hardware.

De manera adicional al estándar IEEE que se sirve de 32 bits con aproximadamente 23 bits de precisión, el estándar también especifica una doble representación de 64 bits, que en suma otorgan a los ingenieros programadores unos no-menospreciables 52 bits de precisión.

En el caso específico de los TI Stellaris Cortex-M también equipan un sistema en chip (SoC) flexible de señales mixtas con capacidades de procesamiento multitareas como las que aplicaciones como redes inteligentes de energía (smartgrids) control en movimiento, interfaces humano-máquina, HVAC, controles de construcción, monitoreo y conversión de energía, switches para sistemas de red, automatización de fábricas, máquinas de punto de ventas, equipo de medición y pruebas, control de señalización LED y equipo de entretenimiento, por mencionar algunos.

Librería gráfica

La Librería Gráfica de los micros Stellaris es un set con elementos dedicados para la creación de Interfaces de Usuario Gráficas precisamente para sacar provecho de los displays.

De esta manera, la Librería se conforma de tres capas de construcción de elementos funcionales: la capa de direccionamiento de display en uso, la capa de gráficos para dibujo de puntos, líneas, rectángulos, círculos, tipos de letra, imágenes con extensión bitmap y textos; finalmente la capa que suministra la caja de chequeo, botones de presión, botones de radio, deslizadores, cajas de listado y encapsulación de uno o más elementos a fin de dibujar los recursos de la interface de usuario en el display, contando así con la habilidad de suministrar aplicaciones definidas de respuesta para la interacción.

La Librería Gráfica también incluye soporte API para la implementación de tipos de fuentes internacionales con eficiencia de memoria. Esto es de gran ventaja ya que los usuarios de esta gama de microcontroladores pueden desarrollar sus propios sistemas HMI con el lenguaje de su preferencia, y al mismo tiempo pueden conservar capacidad de memoria Flash.

Texas Instruments ha dispuesto una guía constructiva sobre la composición, uso y aplicación de la gama Stellaris Cortex-M y su Librería Gráfica, para descargar el documento técnico titulado The Stellaris® Graphics Library Makes Short Order of Assembling a Dynamic HMI.

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