- função utilizada para converter escalas
- Registradores
- Arduino Atmel AVR
- Possui 32 registradores de 8 bits de uso geral(GPRs)
- O Bit 0 é menos significativo
- O Bit 7 é o mais significativo
- Arquitetura RISC Reduced Instruction Set Computer
- CPUs possuem diversos registradores para armazenar dados temporários
- GPRs(General Purpose Registers) Registradores de Uso Geral
- Registradores sem propósito específico na arquitetura
- LDI(load immediate)
- Carrega uma constante em somente nos registradores R16 a R31
- LDI [registrador], [valor]
- Ex: LDI R20,2
- ADD(Adição)
- Realiza a soma de elementos constantes e armazena no primeiro registrador
- ADD [registrador1], [registrador2]
- Ex: ADD R20, R22
- STS(Store direct to Data Space)
- Armazena um valor e um endereço da RAM
- STS [endereço], [registrador]
- Ex: STS 10, R20
- LDS(Load Direct from Data Space)
- Carrega um valor armazenado em um Registrador a partir de um endereço da RAM
- LDS [registrador], [endereço]
- Ex: LDS R20, 1
- SUB(Subtract without Carry)
- Realiza a subtração entre dois Registradores
- SUB [registrador1], [registrador2]
- Ex: SUB R20, R22
- SUBI(Subtract Immediate)
- Realiza a operação de subtração entre um registrador e uma constante
- SUBI [registrador], [endereço]
- Ex: SUBI R22, 1
- DEC(Decrement)
- Decrementa o valor de um registrador
- DEC [registrador]
- Ex: DEC R22
- INC(Increment)
- Incrementa o valor de um registrador
- INC [registrador]
- Ex: INC R22
- CP(Compare)
- Compara dois registradores afetando as flags
- CP [registrador1], [registrador2]
- Ex: CP R20, R22
- CPI(Compare)
- Compara um registradores com uma constante afetando as flags
- CPI [registrador1], [constante]
- Ex: CPI R20, 10
- CALL
- Salta para a label que indica uma subrotina
- RET
- Retorna para uma linha
- JPM
- O AVR possui registrados de estados (Flags Registers), que indicam uma condição aritmética:
- C – Carry Flag:
- Esse bit é afetado ao fazer uma operação de 8bits de adição ou subtração.
- Z – Zero Flag:
- Reflete o resultado de uma operação aritmética ou lógica. Se o resultado da operação for zero, então Z=1, senão Z=0
- N - Negative Flag:
- Indica se o bit 7 (mais significativo) deve ser usando para indicar se o número é negativo ou positivo.
- V – Overflow Flag:
- É a flag utilizada para indicar que o valor é muito grande, maior que 8 bits.
- Geralmente a flag Carry é utilizada para indicar erros em operação com números sem sinais, já a flag V é utilizada para indicar erros em operações com números com sinais.
- S – Sign Flag:
- É o resultado da operação OU-exclusivo (XOR) entre as flags N e V.
- XOR: só retorna verdadeira quando apenas uma condição for verdadeira
- H – Half carry Flag:
- Indica se ocorre uma carry entre os Bit 3 e Bit 4 durante a instrução ADD ou SUB
- C – Carry Flag:
- Nem todas as instruções afetam todas as flags.
- Algumas instruções não afetam nenhuma flags, como:
- As instruções de carregamento de valores (LDI e LDS, por exemplo).
- Temos diversas instruções que são utilizadas para realizar saltos na execução. Podendo ser utilizadas para executar uma rotina ou servir como uma condição (if), ou construir laços:
- As instruções de Branch:
- Podem ser utilizadas acompanhadas das instruções CP, que realizam comparações e afetam as flags.
- Utilizam as flags para tomar decisões.
- Instruções
- BREQ – Branch if Equal (pula se for igual)
- BRNE – Branch if not equal (pula se for não igual)
- Vérifica se a flag Z é 0 ou 1, enquanto for 1
- Exemplo: repetir enquanto o valor da ultimá operação não for 0(zero) / flag Z
- LDI R17, 3
- INICIO:
- DEC R17
- BRNE INICIO
- Exemplo: repetir enquanto o R17 não for igual a 5
- LDI R17, 0
- INICIO:
- INC R17
- CPI R17, 5
- BRNE INICIO
- BRGE – Branch if Greater or Equal (pula se for >=)
- BRLT – Branch if Lower (Unsigned) (pula se for <)
- BRSH - Branch if Same or Higher (Unsigned) (pula se for <=)
- Nomear uma linha, Ex:
- INICIO:
- ROTINA:
- Redes de comunicação para IoT:
- LoRa (Long Range):
- É uma tecnologia de rádio de longo alcance e baixa potência
- Utiliza frequências como: – 433 MHz – 868 MHz (Europa) – 915 MHz (Austrália e América do Norte) – 923 MHz (Ásia)
- O sinal pode alcançar entre 15km e 20km. – ZigBee:
- Tecnologia rádio de baixa potência e de baixo custo – Estabelecido pelo padrão IEEE 802.15.4 – Possui menor consumo de energia que os padrões Wi-Fi e Bluetooth – Pode alcançar até 100 metros e o protocolo suporte retransmissão de dispositivo para dispositivo – Bluetooth:
- Tecnologia rádio de baixa potência e de baixo custo – Estabelecido pelo padrão IEEE 802.15.1 – Atualmente na versão 5.2 – Amplamente adotado em smartfones – A partir da versão 5 foi possível a adoção mais ampla em dispositivos para IoTs
- é mais utilizado em redes do tipo PAN (Personal Area Network) – Wi-Fi HaLow:
- Geralmente o padrão Wi-Fi utiliza as frequências 2,4 GHz e 5GHz, mas o Wi-fi HaLow utiliza 900MHz – Possui maior alcance que o padrão bluetooth – Já pode vim embarcado no Roteador – Maior facilidade de penetração em obstáculos (paredes) – Velocidade de Transmissão – NFC (Near Field Communication):
- Criado para comunicação entre dispositivos com a distância de 4cm ou menos: – Atua na frequência de 13,56 MHz. – Velocidade entre 106 e 424 kbit/s. – Definido pelo padrão ISO/IEC 18000-3 (RFID)
- LoRa (Long Range):
- Sensor de Temperatura
- Potenciômetro
- Função Map: converte um valor de uma escala para outra
- int newVal = map(val, 0, 1023, 0, 255);
- Função Map: converte um valor de uma escala para outra
- Arquitetura - Sistemas Embarcados
- Processadores - arquitetura x86:
- Registradores mais utilizados em PCs são da arquitetura x86-64, com 16 registradores: rax, rcx, rdx, rbx, rsp, rbp, rsi, rdi, r8, r9, r10, r11, r12, r13, r14, r15
- Registradores são componentes no processador que armazenam os dados durante o processamento, funcionam como se fossem variáveis.
- Utiliza a filosófia CISC (Complex Instruction Set Computer, ou, em uma tradução literal, "Computador com um Conjunto Complexo de Instruções“).
- Uma característica do CISC é que cada instruções assembly, pode executar mais de uma operação, e possui um conjunto de instruções maior que o RISC
- Arduino - arquitetura Atmel AVR:
- Esta arquitetura possui 32 registradores (R0 - R31) de 8 bits cada e alguns registradores de flags.
- Segue a linha da arquitetura RISC (acrônimo de Reduced Instruction Set Computer; em português, "Computador com um conjunto reduzido de instruções")
- Uma característica do RISC é que cada instruções assembly executa apenas uma operação e possui um conjunto de instruções pequeno.
- Resgistradores:
- CPU possuem diversos registradores para armazenar dados temporários.
- Os registradores de uso geral (General purpose registers – GPRs) – esses registradores não possuem propósito específico na arquitetura
- A arquitetura AVR possui 32 registradores de uso geral (R0-R31):
- Os registradores da arquitetura AVR possuem 8 bits.
- O Bit 0 é o menos significativo, e o Bit 7 é o mais significativo.
- Processadores - arquitetura x86:
- Instruções Assembly AVR 328
- Industria 4.0
- Também é conhecida como a quarta revolução industrial
- Surgiu na Alemanha para aumentar a sua competitividade global e se tornar líder na área de tecnologia
- Em Abril de 2013, na feira de Hannover, foi lançado o projeto da industria 4.0
- Segundo Kagermaan et al. (2013)
Uma realidade em que as redes globais são estabelecidas pelas empresas sob a forma de Sistemas Físico-Cibernéticos (CPS – Cyber-Physical Systems) que incorporam máquinas, sistemas de armazenagem e instalações de produção que são capazes de trocar informação e cooperar de forma autônoma através da Internet das Coisas (IoT - Internet of Things) desencadeando ações e controlando uns aos outros de forma independente
- Industria 4.0 Tecnologias Habilitadoras
- IoT Internet of Things
- O termo surgiu em 1999 quando Kevin Ashton fez uma apresentação na Procter & Gamble para falar sobre o uso de RFID na cadeia de suprimentos (Ashton, 2009)
- O conceito é ter “coisas” como sensores e dispositivos que podem se comunicar entre si.
- O Brasil está incentivando diversas pesquisas nesta área
- Pode ser utilizado em diversas industrias:
- Manufatura / Industrial
- Cidades Inteligentes
- Setor de transportes
- Utilização no comercio de varejo
- Saúde
- Realidade Aumentada
- Tem o objetivo que mudar a interação do homem com a máquina;
- Realidade Aumentada (RA) X Realidade Virtual (RV):
- RV: Cria um ambiente completamente imersivo e sintético, sem interação com o mundo real ao seu redor;
- RA: Permite interagir com o mundo real mas com objetos virtuais sobrepostos
- A RA pode ser aplicada em diversas atividades da industria.
- Ajuda em:
- Atividades com procedimentos;
- Manutenção
- Assistência Remota
- Treinamento de colaboradores;
- Robôs Autônomos
- Chamados de robôs inteligentes ou colaborativos;
- Segundo Bekey (2005), robôs são máquinas que sentem, pensam e agem, e a autonomia refere-se a sistemas capazes de operar no ambiente do mundo real sem qualquer tipo de controle externo por longos períodos de tempo
- Simulação
- Banks (1998) a define como a imitação da operação de um processo ou sistema da vida real ao longo do tempo envolvendo a geração de uma história artificial do sistema onde, a partir da observação dessa história, possa extrair inferências sobre as características operacionais do sistema real que está sendo representado.
- Digital Twins (Gemeos Digitais): Uma réplica de uma entidade física
- Manufatura Aditiva
- Conversão direta de dados CAD 3D em objetos físicos usando uma variedade de abordagens.
- Impressão 3D
- A Audi em conjunto com a NASA:
- Impressão 3D com areia da própria Lua
- New Balance imprime a sola de seus novos tênis.
- Industria alimentícia imprime chocolates e doces utilizando filamentos de açucares, e avança para novos ramos, como a sintetização de alimentos.
- Conversão direta de dados CAD 3D em objetos físicos usando uma variedade de abordagens.
- Big Data
- Tamás & Illés (2016) descreveram a essência de Big Data como a "determinação de probabilidades com métodos e procedimentos matemáticos" baseada em enormes quantidades de dados, o que permitirá que as decisões sejam tomadas sem conhecer os efeitos de causa.
- A Nuvem
- Segundo Zeng et al. (2009), o armazenamento em nuvem provê recursos e serviços de armazenamento baseados em servidores remotos que utilizam os princípios da computação em nuvem.
- Cybersecurity
- É necessário o implementação de segurança digital nas industrias em larga escala.
- IoT Internet of Things