Fondamenti · Lezione 9 di 11 · circa 15 min

PWM, macchine a stati e altro

Cinque idee che ogni sviluppatore firmware usa

PWM: regolare con commutazioni rapide

Un pin è o tutto acceso o tutto spento. Commutandolo molto in fretta, e scegliendo per quale quota di tempo resta acceso (il duty cycle), un LED o un motore sentono la media. La commutazione la fa un timer, non la CPU.

Macchine a stati: come si progetta la logica di un dispositivo

Il dispositivo è sempre in un solo stato, e gli eventi lo portano in un altro stato. Prima disegna il diagramma, poi scrivi il codice.

typedef enum { IDLE, HEATING, ERROR } State;

switch (state) {
    case IDLE:    if (temp < target)  { heater_on();  state = HEATING; } break;
    case HEATING: if (temp >= target) { heater_off(); state = IDLE;    } break;
    case ERROR:   if (button_pressed)  {               state = IDLE;    } break;
}

Provalo: in Nuovo progetto, il Progettista di macchine a stati disegna la tua macchina, la controlla e scrive il codice C con un test unitario per ogni transizione. Il termostato qui sopra è uno dei suoi esempi.

DMA, watchdog e basso consumo

• Il DMA sposta dati (campioni ADC, byte UART, pixel dello schermo) in background mentre la CPU fa altro, poi genera un interrupt quando ha finito.
• Un watchdog è un timer che riavvia il chip se il codice smette di alimentarlo. Un dispositivo bloccato si riprende da solo.
• Basso consumo: l’MCU dorme quasi sempre e si sveglia solo con un interrupt. È così che una batteria dura anni.

Domande da colloquio

1. Come controlla il PWM la velocità di un motore?
2. Perché progettare il firmware come una macchina a stati?
3. Come si alimenta in sicurezza un watchdog quando girano più task?

Qui non ci sono le risposte, apposta: prova prima a rispondere ad alta voce. Nell’app BoardPilot l’allenatore per i colloqui legge la tua risposta e ti dice cosa era giusto, cosa manca e cosa chiederebbe dopo un intervistatore senior (usa il fornitore di IA che scegli nell’app). Domande da colloquio sui sistemi embedded →

Parole chiave

PWM (modulazione a larghezza di impulso) Duty cycle DMA (accesso diretto alla memoria) Watchdog Basso consumo e deep sleep Macchina a stati