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# Introdução aos sistemas embarcados

O conteúdo apresentado nesta página foi publicado, inicialmente, no portal embarcados: https\://www\.embarcados.com.br/sistemas-embarcados-e-microcontroladores/

## Contextualização

Atualmente, bilhões de sistemas computacionais são produzidos anualmente e aplicados em produtos dos mais variados segmentos \[1]. Considerados como computadores dedicados, ou embutidos, tais sistemas são muitas vezes chamados de computadores pervasivos ou ubíquos \[2], no sentido que os usuários muitas vezes não os veem \[3]. 

Alguns segmentos de aplicação são apresentados a seguir \[1, 4]:

* Eletrodomésticos: ar condicionado, cafeteira elétrica, microondas, geladeira, máquina de lavar;
* Aparelhos de comunicação: Equipamentos de rede como switch e roteador; telefones.
* Periféricos de computadores;
* Equipamentos de Entretenimento: TVs e players de mídia, console de games;
* Aparelhos de reprodução de imagens e som; 
* Equipamentos médicos: sistemas de suporte à vida;
* Sistemas de armamentos militares: sistemas bélicos;
* Dispositivos de vendas/atendimento: biometria, leitor de código de barras, caixa de autoatendimento ATM;
* Brinquedos;
* Automotivo: Computadores de bordo automotivos, freio ABS, interface de vídeo e voz;
* Industrial: Sistemas de controle, robótica.

### Definição

Computadores embutidos, às vezes chamados de microcontroladores \[4] ou computadores em um único chip \[1], podem ser considerados – essencialmente – dispositivos compostos por um processador dedicado com finalidade de executar uma aplicação específica, diferentemente de computadores de propósito geral \[1, 6]. Para tal, esses dispositivos apresentam, em menor quantidade, os mesmos elementos de um computador reunidos um único chip.

São utilizados em projetos de sistemas eletrônicos, tendo como principal função a execução de uma aplicação, ou conjunto de aplicações, relacionadas como um único sistema \[3]. Isto é, existe um programa que é embutido no microcontrolador de modo que a aplicação interage com o meio externo. Considerando isso, tais sistemas são chamados de sistemas eletrônicos embarcados. A seguir são destacadas outras definições:

1. Refere-se a um produto que envolve uso de eletrônica e software \[1];
2. Combinação entre hardware e software desenvolvida para desempenhar uma tarefa específica. \[5].

Para uma discussão ampliada do termo, acesse [Just What Is an Embedded System?](https://www.eetimes.com/author.asp?section_id=216\&doc_id=1322671)

### Características e Organização

Sistemas embarcados também são caracterizados como sistemas reativos. Pois, como destacado, a aplicação executada é dependente do ambiente \[1]. Portanto, o microcontrolador pode ser visto como uma caixa preta, em que as entradas são fornecidas ao sistema, processadas, e por fim geram uma ação, representada pelas saídas. Nesse cenário, entradas e saídas representam elementos como: sensores, atuadores, dispositivos de comunicação, dispositivos de interface gráfica, entre outros.

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Em alguns casos, os sistemas embarcados estão relacionados ao ambiente de operação de tal maneira que surgem algumas restrições \[1,4], por exemplo:

* Limitações físicas – espaço físico limitado, peso;
* Limitações elétricas – consumo de energia elétrica;
* Limitações mecânicas;
* Recursos computacionais – capacidade de memória, velocidade de processamento;
* Restrições temporais – tempo de processamento, resposta à estímulos.

## **Referências**

\[1] STALLINGS, W. **Arquitetura e organização de computadores**. Pearson Prentice-Hall, 10ª ed., São Paulo. 2017.

\[2] Li, Q. **Real-time Concepts for Embedded Systems**. 2003.

\[3] PATTERSON, D. A.; HENNESSY, J. L. **Computer Organization and Design: The Hardware/Software Interface 5th Edition**. Morgan Kaufmann-Elsevier. 2013.

\[4] TANENBAUM, A. **Organização Estruturada de Computadores.** 6ª Edição, 2013.

\[5] BARR, M.; MASSA, A. **Programming Embedded Systems**. O'REILLY. 2006.