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¿Qué son los Acoplamientos Flexibles?

Los acoplamientos flexibles, también conocidos simplemente como acoplamientos, son dispositivos que conectan un eje motriz con un eje conducido para transmitir potencia. Existen dos tipos principales de acoplamientos: los “acoplamientos rígidos” y los “acoplamientos flexibles”.

Los acoplamientos flexibles son especialmente diseñados para absorber desalineaciones entre los ejes motriz y conducido. Esto resulta en la reducción de vibraciones y la disminución de la carga en los rodamientos, lo que a su vez previene el desgaste y los problemas asociados con la desalineación.

Por otro lado, los acoplamientos rígidos son altamente eficaces para la transmisión de potencia sin holgura, pero requieren que los ejes motriz y conducido estén alineados de manera precisa.

Aplicaciones de los Acoplamientos Flexibles

Los acoplamientos flexibles se utilizan generalmente como acoplamientos de ejes para máquinas sometidas a fuertes vibraciones y choques.

En particular, debido a su excelente absorción de vibraciones y desalineaciones, se utilizan como acoplamientos de ejes para servomotores cuando se requiere un posicionamiento de alta precisión, y para equipos muy cargados y máquinas con velocidades de rotación inconsistentes.

Los tipos Jaw y Oldham, con manguitos y espaciadores, se caracterizan por su gran facilidad de mantenimiento. Al retirar los espaciadores, los ejes motriz y conducido se pueden desmontar y volver a montar sin tener que moverlos. Por lo tanto, también se utilizan como acoplamientos de ejes en bombas, compresores y soplantes.

Principio de los Acoplamientos Flexibles

Las cuatro funciones importantes de un acoplamiento son:

• Transmisión de potencia del eje motriz al eje conducido
• Absorción de errores de montaje entre los ejes motriz y conducido
• Absorción de las vibraciones del eje motriz para que no se propaguen a los equipos circundantes
• No transferencia de calor del eje motriz al eje conducido.

Los acoplamientos flexibles, en particular, son acoplamientos que destacan en los puntos 2 y 3 anteriores y, para darles flexibilidad, se unen mediante discos, manguitos, separadores, caucho de alta amortiguación o insertándolos entre los dos ejes o cortándolos para añadir flexibilidad. Esto permite cierto grado de desalineación entre los ejes motriz y conducido (excentricidad, desalineación, desplazamiento axial, etc.), y la flexibilidad absorbe las vibraciones y los impactos para mantener una rotación estable.

La capacidad de tolerar la desalineación de los ejes motriz y conducido permite reducir hasta cierto punto la precisión de mecanizado de cada componente. Como resultado, se reducen los costes de producción y se facilita el montaje y ajuste de la máquina.

Además, cuando se utilizan acoplamientos flexibles para acoplar motores, los acoplamientos protegen en cierta medida el calor generado por el motor durante el funcionamiento.

Tipos de Acoplamientos Flexibles

Los acoplamientos flexibles tienen diferentes características y motores aplicables dependiendo de su tipo y construcción, los tipos típicos se enumeran en la tabla siguiente.

Tipo	Características	Características				Motores aplicables
		Desalineación admisible	Rigidez torsional	Juego cero	Absorción de vibraciones	Motores de inducción	Servomotores	Motores paso a paso
Tipo de disco	Absorción de desalineaciones por flexión de ballestas metálicas. Pequeño error de transmisión rotacional.	〇	〇	◎	–	–	〇	〇
Tipo ranura	Tamaño reducido Gran flexibilidad	△	〇	◎	–	–	〇	〇
Tipo pasador transversal	Absorbe la desalineación por deslizamiento del pasador y el casquillo. Pequeña fuerza de reacción excéntrica	–	–	–	△	〇	△	△
Tipo imán	Posibilidad de transmisión sin contacto. Rozamiento cero	–	–	–	〇	〇	–	–
Tipo mandíbula	Alta absorción de vibraciones Fácil de instalar	〇	△	△	〇	◎	〇	〇
Tipo Oldham	Alta tolerancia a la desalineación Bajas fuerzas de reacción excéntricas	◎	–	–	〇	◎	–	–
Tipo de caucho de alta capacidad de amortiguación	Alto rendimiento de amortiguación y supresión de vibraciones	–	–	◎	〇	–	◎	◎
Tipo fuelle	Tamaño reducido Alta velocidad constante Alta flexibilidad	–	–	–	〇	–	–	〇

Explicación de los símbolos ◎: más adecuado, ○: adecuado, △: adecuado en función de la aplicación.

Más Información sobre los Acoplamientos Flexibles

El proceso de selección de acoplamientos en función de las condiciones de instalación y funcionamiento es el siguiente:

• Comprobación del par de transmisión necesario　
• Comprobación de las condiciones de instalación
• Consideración de si es necesario absorber errores angulares y desplazamientos axiales
• Consideración del tipo de acoplamiento (selección del material del manguito y construcción flexible)
• Consideración de garantizar un factor de servicio (factor de seguridad SF) dependiendo de si se requiere rotación hacia delante o hacia atrás
• Comprobación de la precisión de posicionamiento a partir de los elementos mecánicos de la transmisión de potencia, por ejemplo, valores de catálogo.

¿Qué es un Medidor de Amoníaco?

Los medidores de amoníaco son aparatos utilizados para medir la concentración de gas amoníaco.

El amoníaco es un gas incoloro y tóxico que se utiliza en diversos sectores, como la agricultura, la industria y la tecnología de refrigeración. Los medidores de amoníaco ayudan a monitorizar y, si es necesario, controlar la concentración de gas amoníaco en entornos y procesos específicos.

Los tipos más comunes incluyen sensores químicos, sensores de electrificación, cromatografía de gases y espectroscopia de absorción de infrarrojos. Estos dispositivos se utilizan para controlar las concentraciones de amoníaco en tiempo real con el fin de mantener la seguridad y eficacia adecuadas.

También se utiliza habitualmente para la gestión sanitaria del ganado en la industria ganadera y como refrigerante en sistemas de refrigeración como frigoríficos y congeladores. Desempeñan un papel importante en los procesos industriales y la protección del medio ambiente, ya que ayudan a evitar fugas y la liberación excesiva de gas amoníaco.

Los medidores de amoníaco están equipados con electrodos para detectar iones de amonio. El instrumento debe limpiarse después de su uso, ya que la contaminación de los electrodos puede provocar fluctuaciones en las lecturas. Los electrodos para iones de amonio y el electrodo de comparación son consumibles y deben sustituirse periódicamente.

Usos de Medidores de Amoníaco

Utilizados para el análisis de amoníaco en aguas residuales y aguas fluviales. Dado que el amoníaco es un compuesto cuyo vertido al medio ambiente está restringido, los amoniómetros se utilizan para controlar la cantidad de amoníaco en efluentes industriales, así como para análisis medioambientales en ríos, lagos y agua de mar.

Gracias a su tamaño compacto, los medidores de amoníaco también pueden utilizarse para recoger muestras de aguas residuales in situ para realizar análisis sencillos in situ.

Se utilizan en depuradoras y plantas de tratamiento de aguas residuales donde el amoníaco se descompone y se trata. El amoniómetro mide la cantidad de amoníaco en las aguas residuales antes y después del tratamiento biológico, para controlar la cantidad de amoníaco y diseñar el proceso óptimo.

Características de los Medidores de Amoníaco

El medidor de amoníaco está equipado con una membrana y un electrodo. La cantidad de iones de amonio se calcula a partir de la diferencia de potencial entre el electrodo que contiene la membrana, que transmite selectivamente los iones de amonio, y un electrodo de comparación.

El electrodo de iones amonio también está provisto de un electrodo de iones potasio para la compensación en los amoniómetros, ya que el mismo catión, el ion potasio, actúa como sustancia perturbadora.

Por otra parte, las muestras que se van a medir con el medidor de amoníaco son soluciones acuosas que contienen una mezcla de diversas sustancias, como agua de río, efluentes de fábricas y aguas residuales. Por lo tanto, si el medidor de amoníaco se sumerge en la muestra durante un largo periodo de tiempo, la suciedad se acumula en la superficie del electrodo.

La acumulación de suciedad provoca fluctuaciones en el valor medido de la diferencia de potencial, por lo que es necesario comprobar si la superficie del electrodo está sucia y sustituirla periódicamente. Algunos dispositivos incorporan un transductor ultrasónico que puede eliminar la suciedad y las incrustaciones de la superficie del electrodo.

Dado que algunas aplicaciones requieren la monitorización de los niveles de amoníaco a lo largo del tiempo, también existen medidores de amoníaco que sumergen constantemente el electrodo en una solución de muestra y continúan emitiendo datos sobre los niveles de amoníaco.

Cómo elegir un Medidor de Amoníaco

1. Selección del Tipo de Sensor Adecuado para cada Aplicación

El primer factor importante a la hora de seleccionar un medidor de amoníaco es el uso previsto. Considere el tipo de entorno o proceso en el que se utilizará el amoniacómetro y seleccione el tipo de sensor adecuado. Existen diferentes tipos de sensores, por ejemplo, sensores químicos, sensores electroquímicos y cromatografía de gases. Debe seleccionarse el sensor más adecuado en función de la finalidad.

2. Compruebe el Rango de Medición

El rango de medición del medidor de amoníaco debe coincidir con la concentración de amoníaco objetivo. Si el rango de medición es demasiado amplio o demasiado estrecho, puede resultar difícil obtener datos precisos. Es importante comprobar el rango de medición adecuado para el entorno operativo y la aplicación.

3. Evaluación de la Precisión y la Fiabilidad

La precisión y fiabilidad de los medidores de amoníaco son muy importantes. Si se requieren mediciones de alta precisión, elija un fabricante y un modelo fiables. También debe tenerse en cuenta la facilidad de calibración y mantenimiento.

4. Adecuación a las Condiciones Ambientales

Los medidores de amoníaco se utilizan en una gran variedad de entornos. Compruebe la idoneidad del medidor de amoníaco para las condiciones ambientales (temperatura, humedad, presión, etc.) que se van a medir.

Es posible que se requiera durabilidad y protección contra explosiones, especialmente si el medidor de amoníaco se va a utilizar en un entorno duro.

El uso del medidor de amoníaco en un entorno inesperado puede provocar una avería del medidor o una pérdida de precisión.

¿Qué son las Placas Angulares?

Las placas angulares son placas metálicas cortadas en un ángulo determinado. Las cantoneras se utilizan para obtener ángulos precisos en el mecanizado de chapas y otros materiales.

Las escuadras se venden en función del ángulo requerido, como ángulo recto, 30°, 45° y otros ángulos. El tipo más común son las placas angulares en ángulo recto. Además de su uso para cortar materiales, también se venden pequeñas placas angulares intercambiables para su uso en observación astronómica, etc.

En la industria fotográfica y otras industrias, el término “placa angular” se utiliza a menudo para referirse a estos productos.

Usos de las Placas Angulares

Como ya se ha mencionado, las “placas angulares” incluyen productos utilizados en el procesado de materiales y productos utilizados para cámaras, observaciones astronómicas, etc. Esta sección presenta las placas angulares utilizadas durante el procesamiento de materiales.

Estos componentes se utilizan al procesar metales y otros materiales. Por ejemplo, al cortar la cara final de una chapa metálica, se puede utilizar un componente en ángulo recto para fijar y procesar la chapa y garantizar un procesamiento estable.

Las placas angulares, como las de 30°, también pueden utilizarse para comprobar el ángulo del producto acabado. Pueden combinarse varias placas con ángulos diferentes para medir un ángulo determinado.

Principio de las Placas Angulares

La construcción de una placa angular es muy sencilla: se trata, en otras palabras, de una placa metálica con un ángulo predeterminado. La mayoría de las placas angulares utilizadas en metalurgia son de ángulo recto y sirven para fijar y ajustar ángulos durante el mecanizado. Muchas chapas son de metal, con o sin ranuras según la aplicación, y de distintos materiales.

Algunas placas angulares tienen un ángulo de 30 o 45 grados, como una regla triangular. Estas placas son herramientas para comprobar que el producto está en el ángulo especificado después del mecanizado, y las placas pueden combinarse para comprobar diferentes ángulos. Estas placas también suelen ser de metal para garantizar que el ángulo de la placa no cambie.

También existen productos que combinan placas angulares con bloques en V. Se trata de una herramienta que se utiliza cuando se procesa material en un ángulo específico.

Tradicionalmente, se utilizaban herramientas como un tornillo de banco de señales cuando se mecanizaba en esos ángulos predeterminados, pero los productos que combinan esta placa con un bloque en V reducen el tiempo necesario para el reglaje y permiten aumentar la productividad.

¿Qué es un Clasificador de Latas de Aluminio?

Los clasificadores de latas de aluminio clasifican latas de aluminio, virutas de aluminio y metales no ferrosos mezclados con materiales reciclables y reciclados como botellas y botes de plástico y residuos triturados,

La máquina se utiliza para clasificar y recoger latas de aluminio, virutas de aluminio y metales no ferrosos mezclados con residuos reciclables como botellas y frascos de plástico y residuos triturados.

En los centros de reciclaje de basuras, residuos industriales y electrodomésticos, la máquina separa los materiales magnéticos, como el hierro, de los no metálicos, como los residuos de papel, vidrio y plástico, así como el aluminio y los metales no férreos, como el cobre,

Los metales no férreos como el aluminio y el cobre pueden separarse, clasificarse y recuperarse en tres categorías al mismo tiempo. La clasificación automática por máquina reduce los costes de mano de obra en comparación con la clasificación manual uno a uno.

Usos de los Clasificadores de Latas de Aluminio

Los clasificadores de latas de aluminio se utilizan principalmente en diversas plantas de reciclaje de residuos y recursos para clasificar automáticamente metales ferrosos, metales no ferrosos y no metales. También se utilizan en plantas químicas, fundiciones y otras plantas de fabricación de materias primas a alta temperatura.

Plantas de incineración de residuos domésticos e industriales, líneas de reciclaje de residuos de semiconductores, líneas de reciclaje de residuos de electrodomésticos, líneas de clasificación de latas de aluminio, líneas de reciclaje de residuos de vidrio,
líneas de clasificación de metales no ferrosos procedentes de residuos de trituradoras, plantas de negro de humo para materias primas de alta temperatura, recuperación de aluminio a partir de cenizas de incineración de residuos, etc.

El sistema puede aplicarse para automatizar líneas de clasificación de producción. Otras aplicaciones son la recogida de basuras en estaciones de ferrocarril y áreas de servicio de autopistas, y la clasificación de clavos de máquinas de juego.

Principio de los Clasificadores de Latas de Aluminio

Los clasificadores de latas de aluminio utilizan corrientes de Foucault en campos magnéticos de alta frecuencia para clasificar los metales no férricos.

Unos potentes imanes permanentes fijados circunferencialmente a un tambor de PRFV giran a gran velocidad para generar un potente campo magnético alterno en la superficie del tambor, que se utiliza para separar los metales férricos, los no férricos y el aluminio.

También se pueden separar metales no férreos como el cobre. Los tambores de imanes permanentes de alto rendimiento que giran a altas revoluciones dentro de la cinta transportadora inducen corrientes de Foucault en los metales no magnéticos y no férricos que pasan por encima de la cinta, de modo que se crea un campo magnético.

Esta fuerza actúa en oposición a la fuerza de atracción, y la fuerza de propulsión generada cuando la cinta transportadora fluye hace que los metales no ferrosos reboten, mientras que los materiales y metales magnéticos fluyen directamente sobre la cinta.
Los metales no férreos, como el aluminio, mezclados con el material triturado se separan.

Cuanto mayor es la superficie del metal no férreo que se va a clasificar, más ligero y conductor es, más fácil resulta clasificarlo.
Los clasificadores de latas de aluminio también son robustos y requieren poco mantenimiento, lo que garantiza una clasificación estable incluso durante largos periodos de funcionamiento. Dependiendo de la forma de fijación de los imanes permanentes en el interior del rotor, existen tipos de imanes excéntricos y tipos de imanes concéntricos.

En comparación con la estructura concéntrica, la estructura excéntrica tiene un gradiente magnético mayor del campo magnético de CA del rotor magnético, lo que proporciona una capacidad de clasificación superior y evita el arrastre del material procesado entre el tambor y la cinta.

¿Qué es una Fuente de Luz SLD?

Las fuentes de luz SLD son fuentes de luz de banda ancha que reúnen las características tanto de los diodos emisores de luz (LED) como de los láseres semiconductores (LD).

SLD significa “diodo superluminiscente” y combina un amplio espectro como el de un diodo emisor de luz con la luz de alta intensidad de un láser semiconductor.

Sin embargo, a diferencia de los láseres semiconductores, los SLD también se caracterizan por su baja coherencia. Debido a estas características, los SLD se utilizan mucho en máquinas de medición y dispositivos sensores.

Usos de las Fuentes de Luz SLD

Las fuentes de luz SLD aprovechan las características duales de los LED y los LD y se utilizan en equipos tales como los acá mencionados.

Tomografía de Coherencia Óptica (OCT)

OCT, también conocida como tomografía de coherencia óptica, este instrumento utiliza la interferencia de la luz para medir la imagen transversal de un objeto. El interior puede medirse sin tocar el objeto. En comparación con los rayos X, que pueden observar de forma similar el interior de un objeto, la OCT tiene mayor resolución y no presenta riesgo de exposición a la radiación, por lo que se utiliza ampliamente con fines médicos.

Microscopía de Fuerza Atómica

Este microscopio observa las condiciones de la superficie moviendo un puntero sobre la superficie de un material y midiendo las fuerzas interatómicas entre el puntero y el material. Tiene una resolución muy alta en comparación con la microscopía óptica y permite observar las irregularidades a nivel atómico de la superficie.

Principio de las Fuentes de Luz SLD

Esta sección describe el principio de emisión de luz de las fuentes de luz SLD.

Al igual que los LED y los LD, las fuentes de luz SLD emiten luz cuando se aplica una tensión directa a la unión pn. Cuando se excitan, hay muchos electrones en la banda de conducción y huecos en la banda de valencia. La energía generada en el proceso de recombinación entre estos electrones y huecos se emite en forma de luz.

Los SLD también generan luz como los LED y los LD, pero se diferencian de éstos en que amplifican la luz generada: la luz generada por los SLD no se emite tal cual, sino que se amplifica mediante la ganancia óptica de la capa activa antes de ser emitida.

La anchura espectral de los SLD es mayor que la de los LD, pero menor que la de los LED. De este modo, pueden caracterizarse como intermedios entre los LED y los LD.

Este principio permite a los SLD emitir un amplio espectro de luz, como los LED, y generar luz coherente, como los LD, lo que los convierte en una fuente luminosa para aplicaciones médicas y de investigación.

Aplicación de Fuentes de Luz SLD a la OCT

OCT son las siglas de Optical Coherence Tomography (tomografía de coherencia óptica), una tecnología que utiliza la interferencia de la luz para medir la rugosidad de la superficie de los objetos e imágenes transversales de organismos vivos de forma no destructiva y sin contacto.

La OCT permite obtener imágenes transversales del cuerpo humano sin necesidad de rayos X.

Las Fuentes de Luz SLD son un componente indispensable de la OCT.

Las fuentes de luz de la OCT deben tener una coherencia temporal baja y una coherencia espacial alta.

Coherencia Temporal

En primer lugar se presenta la coherencia temporal. La luz láser es una luz monocromática que emite a una longitud de onda fija y se propaga en una onda sinusoidal en la dirección de desplazamiento de la luz.

La intensidad de esta onda sinusoidal se mantiene a lo largo de una gran distancia, lo que da lugar a múltiples haces de luz a lo largo de la dirección de desplazamiento de la luz que están separados por un múltiplo entero de la longitud de onda de la luz.

Esto puede observarse como ruido, lo que hace que la luz LED sea más adecuada para fuentes OCT que la luz láser, que tiene una coherencia temporal menor.

Coherencia Espacial

A continuación, se introduce la coherencia espacial. La luz láser tiene una excelente linealidad espacial, lo que facilita la iluminación con la intensidad de luz deseada. Con la luz LED, sin embargo, existe el problema de que es difícil iluminar un objeto deseado con la intensidad de luz deseada debido a la fuerte difusividad de la luz.

Por ello, como fuente de luz con baja coherencia temporal y alta coherencia espacial, las fuentes de luz SLD, que tienen ambas propiedades, están llamando la atención.

Longitud de Onda de Emisión de las Fuentes de Luz SLD

Al igual que ocurre con los LD y los LED, la longitud de onda de emisión de las fuentes de luz SLD viene determinada por la separación entre bandas del material semiconductor utilizado.

Los semiconductores con una gran separación de banda permiten desarrollar fuentes de luz con longitudes de onda cortas, mientras que los que tienen una separación de banda pequeña permiten desarrollar fuentes de luz con longitudes de onda largas.

Como ya se ha mencionado, se espera que las fuentes de luz SLD se apliquen a la OCT; cuando se utilizan fuentes de luz SLD en la OCT, suelen emplearse fuentes de luz cercanas al infrarrojo.

Esto se debe a que existe una región en la que la absorción de agua es mínima a longitudes de onda de alrededor de 1-1,1 µm, comúnmente conocida como ventana biológica, y existe la posibilidad de obtener una SNR elevada aplicando la OCT cerca de la ventana biológica y reduciendo al mismo tiempo el efecto del agua en el cuerpo humano.

¿Qué son los Controladores LCD?

Un controlador LCD es un dispositivo que convierte las señales de vídeo de entrada en un formato de datos que se puede visualizar en un panel LCD y emite los datos basándose en las instrucciones de la CPU que controla el sistema.

Basándose en las instrucciones de la CPU de control del sistema, escribe datos de dibujo en la memoria de imagen incorporada o externa. Al mismo tiempo, lee los datos de visualización almacenados en la memoria de imagen y los envía al panel LCD.      La presencia de un controlador LCD reduce la carga de la CPU de control del sistema para el proceso de dibujo.

Usos de los Controladores LCD

La gama de paneles LCD abarca desde pantallas LCD para terminales móviles hasta monitores LCD y paneles LCD integrados en PC.

Un ejemplo de cómo un controlador LCD reduce la carga en el proceso de dibujo de la CPU de control del sistema es la visualización de imágenes de cámara.

Por lo general, los controladores LCD tienen la función de capturar imágenes de cámara sin sobrecargar la CPU, procesar los datos para que coincidan con la resolución de visualización (número de píxeles de visualización) del panel LCD y mostrar los datos en el panel LCD de forma independiente.

La interfaz para la conexión a dispositivos periféricos es compatible con la salida HDMI, que envía señales de vídeo desde el terminal HDMI a los dispositivos periféricos al mismo tiempo que se realiza la salida de pantalla en el panel LCD.

Principio de los Controladores LCD

1. Almacenamiento de Datos

Los controladores LCD escriben en una memoria para almacenar datos de imagen, llamada VRAM. Mientras tanto, los datos de imagen para la unidad LCD se leen de la memoria y se envían al panel LCD.

2. Procesamiento de Datos de Imagen

El procesamiento que se realiza cuando se envían los datos al panel LCD incluye el procesamiento de rotación para permitir la visualización en modo vertical u horizontal, y el procesamiento de escala para convertir imágenes en movimiento, como imágenes de TV de un segmento, en el número de píxeles que se muestran en el panel LCD.

El procesamiento FRC (Frame Rate Coverter), que ajusta la velocidad de escritura desde la CPU y la velocidad de visualización en la pantalla LCD, también se lleva a cabo al mismo tiempo.

3. Comunicación de Datos

Los controladores LCD se comunican con la CPU de control del sistema a través de interfaces como el bus I2C y el bus SPI, y emiten datos al panel LCD basándose en las instrucciones.

Como se mencionó anteriormente, basándose en las señales de vídeo de entrada, etc., éstas se convierten y se realiza la salida RGB al panel LCD. En este momento, las señales de vídeo se emiten en sincronización con las señales HSYNC y VSYNC, que son señales de sincronización utilizadas para determinar la posición horizontal y vertical de la pantalla. Los paneles LCD están disponibles con una variedad de recuentos de píxeles de visualización.

Más Información sobre los Controladores LCD

1. Número Típico de Píxeles de Visualización

Los números típicos de píxeles de visualización de los televisores son: 720 × 480 píxeles (480P) para emisiones SD, 1280 × 720 (720P) para emisiones HD y 1920 × 1080 (1080P) para emisiones Full HD.

También existe la emisión 4K (3840 × 2160 (2160P)), que tiene cuatro veces el número de píxeles de visualización de la emisión Full HD, y el último estándar de emisión nacional, la emisión 8K (7680 × 4320), que tiene 16 veces el número de píxeles de visualización de la emisión Full HD.

Aunque la escala de cada uno de ellos es diferente, todos los paneles LCD de estos televisores utilizan controladores LCD para controlar la imagen mostrada.

2. Tecnología de Bajo Consumo

El bajo consumo de energía es una tecnología esencial para dispositivos móviles como los teléfonos móviles, y los dispositivos se implementan para reducir el consumo de energía desconectando la alimentación cuando no es necesaria.

En el controlador, los bloques de procesamiento relacionados con el dispositivo se desglosan en detalle y se implementa un control detallado del reloj. Las señales de reloj se detienen para los bloques de función que no están en uso, y el reloj de funcionamiento de la memoria de vídeo también se puede cambiar de frecuencia según sea necesario.

Además del control por software, el reloj operativo para cada procesamiento de imagen también se implementa con un control por hardware que determina automáticamente el procesamiento, conocido como control de bloque activo.

¿Qué es un Emulador JTAG?

Los emuladores JTAG se utilizan para depurar durante el desarrollo del software de la CPU y son un tipo de emulador en chip.

A diferencia de los emuladores en circuito (ICE), que emulan el funcionamiento de la CPU tal cual sustituyendo la CPU de la placa por una sonda, los emuladores JTAG permiten depurar sin retirar la CPU de la placa y con la CPU montada.

Esto tiene la ventaja de que la evaluación puede realizarse en un entorno con características eléctricas equivalentes a las de la placa del producto, lo que contribuye a una pronta comercialización.

Usos de los Emuladores JTAG

JTAG es un estándar industrial para probar LSI y placas, y los fabricantes de CPU diseñan puertos de acceso de prueba (TAP)     y realizan pruebas de escaneo de límites basándose en este estándar técnico.

Como resultado, las especificaciones de los Emuladores JTAG difieren de un fabricante de CPU a otro. Dado que las especificaciones que difieren de un fabricante a otro no pueden denominarse JTAG, se ha formulado un estándar de interfaz basado en las especificaciones originales como compatible con JTAG, y los emuladores JTAG se fabrican en consecuencia.

Principio de los Emuladores JTAG

La norma JTAG se estandarizó en 1990 como IEEE 1149.1.
La razón es que, a medida que las CPU y los LSI se hacían más potentes y sofisticados, el paso entre pines se hacía cada vez más estrecho, lo que dificultaba la depuración y las pruebas aplicando sondas de prueba directamente a los pines de las CPU y los LSI.

Para resolver este problema, se ideó un método de escaneo de límites para analizar el estado de los circuitos internos conectando los circuitos dentro del chip de forma dependiente y leyendo el estado de los circuitos secuencialmente.

Este método puede utilizarse para comprobar el estado interno de la CPU o LSI sin tener que colocar sondas de prueba en todos y cada uno de los pines de la CPU o LSI.

El estándar JTAG se concibió originalmente como un método para probar CPUs y LSIs, y posteriormente se utilizó como método de depuración en el desarrollo de software para CPUs.

JTAG tiene cinco pines de señal – TCK (reloj), TDI (entrada de datos), TDO (salida de datos), TMS (control de estado) y TRST – pero los estándares técnicos no definen las características eléctricas de estas señales. El fabricante las define individualmente.

Lo que se puede conseguir con JTAG incluye la depuración de la CPU, la inspección de la placa, la comunicación entre los circuitos internos del CI y el PC anfitrión, así como la escritura de datos en la FPGA.

Métodos de Depuración con Emuladores JTAG

Esta sección presenta los métodos utilizados para comprobar el funcionamiento de la programación diseñada, identificar fallos y mejorar el rendimiento.

Ejecución por Pasos
Es el método de depuración básico y más utilizado. Para realizar la ejecución por pasos, el programa en ejecución debe detenerse una vez. El método utilizado para detener el programa consiste en establecer una condición denominada punto de interrupción o forzar una función de interrupción.

Una vez detenido el programa, es posible comprobar el estado de la memoria y los registros y el contenido de las variables mientras se ejecuta el código fuente línea por línea o función o método por función o unidad de método.

Rastreo en Tiempo Real
Este método se utiliza para la depuración cuando se producen condiciones inesperadas. Aunque las condiciones de bifurcación se tengan muy en cuenta a la hora de diseñar un programa, a menudo se producen fallos inesperados al combinarlo con hardware o enlazarlo con otros sistemas.

En la ejecución por pasos, no se pueden analizar los fallos causados por condiciones desconocidas. El historial de ejecución del programa, las direcciones y tipos de acceso a los datos (lectura/escritura), las interrupciones, etc. se almacenan en la memoria de seguimiento y se analizan en busca de fallos.

Medición del Tiempo
Se pueden medir los tiempos de ejecución máximo, mínimo y medio (entre dos puntos de inicio a fin) del módulo de unidad de función especificado. También es posible medir la relación con la función llamada (función hija) y la función llamadora (función padre), así como la frecuencia de las llamadas.

Esto puede utilizarse para mejorar el rendimiento del sistema mejorando la variación del tiempo de ejecución y revisando la estructura de las funciones.

Programación con Emuladores JTAG

Los datos pueden escribirse en la FPGA directamente en la FPGA o en la memoria de configuración a través de la FPGA. En el caso de escritura directa en la FPGA, los datos se escriben en la memoria volátil (RAM), por lo que el programa debe escribirse cada vez que se apaga/enciende la alimentación.

La memoria de configuración, en cambio, se escribe en la memoria volátil (RAM) de la FPGA. La memoria de configuración, por otro lado, es memoria no volátil (ROM), por lo que el programa nunca se pierde una vez que ha sido escrito.

Seleccione el método de escritura en función del número de conectores y de la fase de desarrollo del producto (durante el diseño o la producción en serie).