Conception et réalisation de la commande à distance d’une maison intelligente à base d’Arduino.

CHAPITRE 1 : GENERALITES SUR LES SYSTEMES EMBARQUES

Introduction

Les systèmes électroniques sont de plus en plus présents dans la vie courante. Les ordinateurs et micro-ordinateurs sont des systèmes électroniques bien connus. Mais l'électronique se trouve maintenant embarquée dans de très nombreux objets usuels : les téléphones, les agendas électroniques, les voitures. Ce sont ces systèmes électroniques enfouis dans les objets usuels qui sont appelés systèmes embarqués.

Un système embarqué est défini comme un système électronique et informatique autonome, souvent temps réel, spécialisé dans une tâche bien précise. Le terme désigne aussi bien le matériel informatique que le logiciel utilisé. C'est donc un système complexe qui intègre du logiciel et du matériel conçus ensemble afin de fournir des fonctionnalités spécifiques. Il contient généralement un ou plusieurs microprocesseurs destinés à exécuter un ensemble de programmes définis lors de la conception et stockés dans des mémoires.

Un système embarqué est autonome et ne possède pas des entrées/sorties standards tels qu'un clavier ou un écran d'ordinateur. Contrairement à un PC, l'interface homme-machine d'un système embarqué peut être aussi simple qu'une diode électroluminescente qui clignote ou aussi complexe qu'un système de vision de nuit en temps réel ; les afficheurs à cristaux liquides LCDde structure généralement simple sont couramment utilisés.

Afin d'optimiser les performances et la fiabilité de ces systèmes, des circuits numériques programmables FPGA, des circuits dédiés à des applications spécifiques ASIC ou des modules analogiques sont de plus en plus utilisés.

Le logiciel a une fonctionnalité fixe à exécuter qui est spécifique à une application. L'utilisateur n'a pas la possibilité de modifier les programmes. Bien souvent, il n'a pas conscience d'utiliser un système à base des microprocesseurs.

Les systèmes embarqués sont désormais utilisés dans des applications diverses tels que le transport (avionique, espace, automobile, ferroviaire, ...), dans les appareils électriques et électroniques (appareils photo, jouets, postes de télévision, électroménager, systèmes audio, téléphones portables, ...), dans la distribution d'énergie, dans l'automatisation, etc.

1.1. Historique

L'un des premiers systèmes modernes embarqués reconnaissables a été le Apollo Guidance Computeren 1967, le système de guidage de la mission lunaire Apollo, développé par Charles Stark Draper du Massachusetts Institute of Technology. Il s'agit de l'ordinateur de bord des vaisseaux spatiaux du programme Apollo, qui a amené Neil Alden Armstrongsur la lune. Cet ordinateur contrôlait en temps réel les paramètres de vol et adaptait la trajectoire.

L'Intel 4004 développé en 1971, le premier microprocesseur, était le premier circuit intégré incorporant tous les éléments d'un ordinateur dans un seul boîtier: unité de calcul, mémoire, contrôle des entrées / sorties.

Brève histoire des systèmes embarques :

· 1967 : Apollo Guidance Computer, premier système embarqué. Environ un millier de circuits intégrés identiques (porte NAND).

· 1960-1970 : Missile Minuteman, guidé par des circuits intégrés.

· 1971 : Intel produit le 4004, premier microprocesseur, à la demande de Busicom. Premier circuit générique, personnalisable par logiciel.

· 1972 : lancement de l'Intel 8008, premier microprocesseur 8 bits (48 instructions,800kHz).

· 1974 : lancement du 8080, premier microprocesseur largement diffusé. 8 bits (64KB d'espace adressable, 2MHz-3MHz).

· 1978 : création du Z80, processeur 8bits.

· 1979 : création du MC68000, processeur 16/32 bits. [3]