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2016-02-19T10:46:26Z

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Um '''sistema embarcado''' (ou '''sistema embutido''', ou '''sistema embebido''') é um sistema [[microprocessador|microprocessado]] no qual o [[computador]] é completamente encapsulado ou dedicado ao dispositivo ou sistema que ele controla<ref>{{Citar web|url=http://embarcadosbasico.wordpress.com/2011/12/14/introducao/|título=Introdução « Embarcados Básico|publicado=embarcadosbasico.wordpress.com|acessodata=27 de abril de 2012}}</ref>. Diferentemente de computadores de propósito geral, como o [[computador pessoal]], um sistema embarcado realiza um conjunto de tarefas predefinidas, geralmente com requisitos específicos. Já que o sistema é dedicado a tarefas específicas, através de [[engenharia]] pode-se otimizar o projeto reduzindo tamanho, recursos computacionais e custo do produto.<ref>Steve Heath, '''Embedded Systems Design''' , Newnes, 2002 ISBN 0-080-47756-9 {{en}}</ref><ref>Shibu '''Intro To Embedded Systems 1E''' . Tata McGraw-Hill Education ISBN 0-070-14589-X {{en}}</ref>

Em geral tais sistemas não podem ter sua funcionalidade alterada durante o uso. Caso queira-se modificar o propósito é necessário reprogramar todo o sistema.

Sistemas como [[PDA]]s são geralmente considerados sistemas embarcados pela natureza de seu [[hardware]], apesar de serem muito mais flexíveis em termos de [[software]]. Fisicamente, os sistemas embarcados passam desde [[MP3 player]]s a [[semáforo]]s.

== História ==
Nos primeiros anos dos computadores digitais na [[década de 1940]], os computadores eram por vezes dedicados a uma única tarefa. Eram, entretanto, muito grandes para serem considerados embarcados. O conceito de controlador programável foi desenvolvido algum tempo depois.

O primeiro sistema embarcado reconhecido foi o [[Apollo Guidance Computer]], desenvolvido por [[Charles Stark Draper]] no [[MIT]]. O computador de guia, que operava em [[tempo real]], era considerado o item mais arriscado do [[projeto Apollo]]. O uso de [[circuito integrado|circuitos integrados]] monolíticos para reduzir o tamanho e peso do equipamento aumentou tal risco.

O primeiro sistema embarcado de [[produção em massa]] foi o computador guia do míssil nuclear [[LGM-30 Míssil Minuteman]], lançado em [[1961]]. Ele possuía um [[disco rígido]] para a memória principal. Quando a segunda versão do míssil entrou em produção em [[1966]], o computador guia foi substituído por um novo, que constituiu o primeiro uso em grande volume de circuitos integrados. A tecnologia desse projeto reduziu o preço de circuitos integrados como o [[NAND]] de mil para três [[USD|dólares americanos]] cada, permitindo seu uso em sistemas comerciais.

Desde suas primeiras aplicações na [[década de 1960]], os sistemas embarcados vêm reduzindo seu preço. Também tem havido um aumento no poder de processamento e funcionalidade. Em [[1978]] foi lançada pela ''[[National Engineering Manufacturers Association]]'' a norma para microcontroladores programáveis.

Em meados da [[década de 1980]], vários componentes externos foram integrados no mesmo [[chip]] do processador, o que resultou em circuitos integrados chamados [[microcontrolador]]es e na difusão dos sistemas embarcados.

Com o custo de microcontroladores menor que um dólar americano, tornou-se viável substituir componentes analógicos caros como [[potenciômetro]]s e [[capacitor]]es por eletrônica digital controlada por pequenos microcontroladores. No final da década de 1980, os sistemas embarcados já eram a norma ao invés da exceção em dispositivos eletrônicos.

== Características ==
Sistemas embarcados são desenvolvidos para uma tarefa específica. Por questões como segurança e [[usabilidade]], alguns inclusive possuem restrições para computação em [[tempo real]]. O [[software]] escrito para sistemas embarcados é muitas vezes chamado [[firmware]], e armazenado em uma [[memória ROM]] ou [[memória flash]] ao invés de um [[disco rígido]]. Por vezes o sistema também é executado com recursos computacionais limitados: sem [[teclado (computador)|teclado]], sem [[tela]] e com pouca [[memória (computador)|memória]].

=== Interfaces do utilizador ===
Sistemas embarcados podem possuir desde nenhuma [[interface do utilizador]] (dedicados somente a uma tarefa) a uma interface de utilizador completa, similar à dos sistemas operacionais ''desktop'' (em sistemas como [[PDA]]s). Sistemas mais simples utilizam botões, [[LED]]s ou telas bastante limitadas, geralmente mostrando somente números ou uma fila pequena de caracteres.

Sistemas mais complexos utilizam uma tela gráfica completa, usando tecnologias como [[ecrã táctil]] ou aquela em que o significado dos botões depende do contexto da tela. Computadores de mão também oferecem [[joystick]]s para apontar. O surgimento da [[World Wide Web]] forneceu aos desenvolvedores de sistemas embarcados a possibilidade de fornecer uma interface Web através de uma conexão por rede. Isso evita o custo de uma tela sofisticada, ainda que seja fornecida uma interface complexa e completa a ser acessada em outro [[computador]]. De modo geral, [[roteador]]es usam tal habilidade.

=== Processamento ===
Em geral os sistemas embarcados possuem uma capacidade de processamento reduzida em comparação com computadores desktops. Ao invés de utilizar [[microprocessador]]es, os desenvolvedores preferem utilizar [[microcontrolador]]es, pois estes já possuem diversos periféricos integrados no mesmo chip.

Outra diferença é a variedade de arquiteturas disponíveis tais como [[ARM architecture|ARM]], [[MIPS (arquitetura)|MIPS]], [[Coldfire]]/[[68k]], [[PowerPC]], [[x86]], [[PIC]], [[8051]], [[Atmel AVR]], [[Renesas H8]], [[SuperH|SH]], [[V850]], [[FR-V]], [[M32R]], [[Z80]] e [[Z8]]. Isso contrasta com o mercado de computadores pessoais, limitados à somente algumas arquiteturas.<ref>Bryon Moyer, '''Real World Multicore Embedded Systems''' , Newnes, 2013 ISBN 0123914612 {{en}}</ref>

=== Periféricos ===

Os sistemas embarcados comunicam-se com o meio externo através de periféricos. Estes periféricos podem ser combinados com o processador (como no caso dos sistemas microcontrolados) ou associados no sistema.

Entre os periféricos mais comum temos:
* Entrada de dados através de teclas (geralmente através de teclados feitos com varredura matricial)
* [[Led]]s
* Display's de [[LCD]] (sendo os mais comuns os alfanuméricos por exemplo o HD44780)
* [[Interface serial]] - (Por exemplo RS 232, I2C)
* [[Universal Serial Bus]] - (USB)
* [[TCP/IP]]

=== Disponibilidade ===

Sistemas embarcados residem em máquinas que, espera-se, possam trabalhar continuamente por anos ininterruptamente, e que possam por vezes recuperarem-se sozinhas após erros.<ref>Ver mais sobre recuperação de erros em [[tolerância a falhas]].</ref> Portanto, o software é geralmente desenvolvido e testado mais cuidadosamente de que em computadores pessoais. A recuperação de erros pode ser atingida com técnicas como o ''[[watchdog timer]]'', que reinicia o sistema a menos que o software notifique periodicamente que está funcionando corretamente.

== Alguns exemplos de onde são usados sistemas embarcados ==

* [[Aviónica|Aviônicos]], como sistemas de controle inercial, controle de vôo e outros sistemas integrados nas [[aeronave]]s, como sistemas de orientação de mísseis
* [[telefone celular|Telefones celulares]] e [[PABX|centrais telefônicas]]
* Equipamentos de redes de computadores, como [[roteador]]es, [[Concentrador|hubs]], [[Switch (redes)|switch]]es e [[firewall]]s
* [[Impressora]]s
* Dispositivos de armazenamento ([[disco rígido|discos rígidos]] e [[disquete]]s)
* Controladores da [[Tracção (transportes)|tracção]], do motor e do antibloqueio em [[automóvel|automóveis]]: [[ABS (freio)|freios ABS]] e [[controle de tração]]
* [[Calculadora]]s
* [[Eletrodoméstico]]s, como fornos [[microondas]], [[máquina de lavar|máquinas de lavar]], [[televisão|aparelhos de TV]], DVD players
* Equipamentos médicos
* [[Videogame]]s
* [[PDA]]s
* Tratores e implementos agrícolas
* [[Urna eletrônica]]

== Ver também ==

{{div col}}
* [[Firmware]]
* [[Tempo real]]
* [[Controller Area Network]]
* [[Processamento de sinal]]
* [[Centralina electrónica]]
* [[Hipervisor]]
* [[Field-programmable gate array]]
* [[Microprocessador]]
* [[Microcontrolador]]
* [[Linguagem de programação]]
* [[Sistema operacional de tempo-real]]
* [[Engenharia de software]]
* [[System-on-a-chip]]
* [[Computação ubíqua]]
* [[ASIC]]
{{div col end}}

{{Referências}}

== Bibliografia ==

# Jack G. Ganssle, Michael Barr, '''Embedded Systems Dictionary''', Taylor & Francis, 2003, ISBN 1-578-20120-9 {{en}}
# Elecia White, '''Making Embedded Systems: Design Patterns for Great Software''' , "O'Reilly Media, Inc.", 2011 ISBN 1-449-30214-9 {{en}}
# Jack Ganssle, '''The Art of Programming Embedded Systems''' , Elsevier, 2012 ISBN 0-080-49942-2 {{en}}
# Michael Barr, Anthony Massa, '''Programming Embedded Systems: With C and GNU Development Tools''' , "O'Reilly Media, Inc.", 2006 ISBN 0-596-55328-5 {{en}}
# Jean J. Labrosse, Jack Ganssle, Robert Oshana, '''Embedded Software''' , Elsevier, 2009 ISBN 0-080-55202-1 {{en}}
# Mark Siegesmund, '''Embedded C Programming: Techniques and Applications of C and PIC MCUS''' , Newnes, 2014 ISBN 0-128-01470-9 {{en}}
# CEZAR TAURION, '''Software Embarcado - A nova onda da Informática''', Brasport ISBN 8-574-52228-7
# Túlio Luiz dos Santos, Universidade Federal de Santa Catarina. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, '''Desenvolvimento de um sistema embarcado para medição de corrente''', Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-graduação em Engenharia Elétrica, Florianópolis, 2010 {{OCLC|817160135}}
# Mathias José Kreutz Erdtmann, Universidade Federal de Santa Catarina. Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, '''Desenvolvimento de uma plataforma robótica móvel incluindo sistema embarcado de visão estéreo''' , Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Automação e Sistemas, Florianópolis, 2009 {{OCLC|817089299}}
# KARIM YAGHMOUR, JON MASTERS, PHILIPPE GERUM, GILAD BEN-YOSSEF, '''CONSTRUINDO SISTEMAS LINUX EMBARCADOS''' , ALTA BOOKS, ISBN 9-788-576-083-436 ISBN 8-576-08343-4
# Andreu González Casaled, Francesc Xavier Estopà Mulet, '''Sistema embarcado de verificación de coberturas''' , {{OCLC|804198983}} {{es}}

== Ligações externas ==
{{Commons|Sistema embarcado}}
{{Portal-eletrônica}}
* {{Link|pt|http://www.hardware.com.br/artigos/entendendo-sistemas-embarcados/|Entendendo os sistemas embarcados}}
{{Microcontroladores}}
{{Portal3|Eletrônica|Tecnologias de informação}}
{{esboço-eletrônica}}

{{DEFAULTSORT:Sistema Embarcado}}
[[Categoria:Sistemas embarcados| ]]

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