Come abbiamo detto in precedenza la riprogrammazione ci permette di lavorare sul Software originale al fine di ottimizzare le curve di coppia e potenza ottenendo una nuova gestione motore. Grazie alla possibilità di modificare singolarmente i vari sensori presenti nell'impianto elettronico, si riesce ad ottenere un notevole aumento delle prestazioni e un importante riduzione del consumo.Fino ad ora però non abbiamo mai spiegato quali sono i componenti hardware principali, che sono contenuti nella centralina motore e rendono possibile il nostro lavoro
In passato c’erano le Prom e le Eprom
In elettronica digitale, la Eprom(Erasable Programmable Read Only Memory) ovvero memoria di sola lettura programmabile e cancellabile, è una memoria informaticadi sola letturacancellabile tramite raggi ultravioletti. Si tratta di un'evoluzione della “Prom” che, una volta programmata, non può più essere in generale modificata. La Eprom invece può essere totalmente cancellata, per un numero limitato ma consistente di volte, e riprogrammata a piacimento.
L'invenzione della Eprom, avvenuta nel 1971, è dovuta ad un ingegnere israeliano, Dov Frohman, fuoriuscito dalla Fairchild Semiconductorper unirsi a Moore, Noycee Grove, fondatori della società Intel, che a loro volta erano usciti dalla Fairchild l'anno prima.
Le memorie Eprom si basano sul transistor ad effetto di campo Famod (Floating-gate Avalanche Injection MOS), un tipo di Floating Gate Mosfet a canale pprogrammabile mediante breakdown a valanga.L'architettura di una memoria Eprom è simile a quella delle Read Only Memory, dalle quali discende, e si basa sull'elemento di memoria Famos, un Floating Gate Mosfet a canale pprogrammabile mediante breakdown a valanga nella regione di drain al di sotto del gate: applicando una forte corrente tra drain e source, alcuni elettroni caldi riescono a penetrare nel gate flottante grazie al campo elettrico positivo presente nell'ossido generato dall'accoppiamento capacitivo tra Floating-gate e drain. La cella è programmata quando nel gate flottante è presente una carica tale da inibire l'accensione del dispositivo aumentando considerevolmente il valore della tensione di soglia.
Per i primi dispositivi esisteva un metodo per velocizzare la programmazione: nelle specifiche fornite del costruttore sulle temporizzazioni dei segnali è indicato anche il tempo di programmazione, cioè la durata di permanenza della tensione di programmazione sul pin adibito a questa funzione, che è dell'ordine di qualche decina di millisecondi. Dal momento che tale valore è sovrastimato, si adotta un metodo detto adattativo, il quale consiste in due operazioni ripetute più volte: viene fornita la tensione di programmazione per un decimo del tempo standard, quindi viene letta la cella e si ripete il ciclo fino a che la cella non risulta essere programmata, e a questo punto viene fornita tensione di programmazione per un tempo uguale alla somma dei tentativi di programmazione precedenti, ottenendo così la certezza di stabilità del dato scritto. Tale sequenza è gestita in automatico dal firmware dell'eprom programmer.
Sono stati prodotti diversi tipi di Eprom che si differenziano – oltre che per la capacità di memoria disponibile, anche per la velocità (tempo di accesso) e per le tensioni di lavoro e di programmazione. Generalmente ciascun programmatore ha un elenco di chip, divisi per produttore, per automatizzare le operazioni di impostazione ai fini della programmazione, la quale poteva essere effettuata in due modi: trasferire all'Eprom-Programmer il file in codice esadecimale residente su floppy o hard disk di un computer tramite un'interfaccia, oppure copiare direttamente il contenuto di una Eprom campione, in una o più Eprom vergini.
Le Eprom con capacità fino a 4096 byte (32768 celle), con sigla commerciale 2732, adottavano un package a 24 pin, interamente occupati dai 12 fili di indirizzo, 8 fili dei dati, 1 di selezione chip, 1 per la programmazione e 2 per l'alimentazione. Per le versioni successive, a partire dal chip siglato 2764, avente capacità doppia (8192 byte per un totale di 65536 celle), si rese necessario impiegare un package a 28 pin, venendo a mancare il pin necessario ad ospitare il tredicesimo filo di indirizzo; più avanti nel tempo con l'aumentare di capacità, anche il package a 28 pin non fu più sufficiente. Il package era unicamente ceramico, dovendo garantire la tenuta stagna della finestra.A partire dal chip con capacità di 8 Kbyte in poi, alcuni di questi tipi di memoria furono prodotti anche usando la tecnologia CMOS, consentendo una forte riduzione nel consumo di corrente a beneficio anche di una minore produzione di calore.
Oggi gestiscono tutto il microprocessore e il microcontrollore
Quali sono le differenze tra microprocessore e microcontrollore? Il primo potrebbe essere definito come il “cuore” di un computer. Dal punto di vista tecnico è l'integrazione di una serie di funzioni in un unico pacchetto IC ed è un componente che ha bisogno di numerose integrazioni esterne aggiuntive per poter funzionare, tra le quali la memoria, un oscillatore di clock, periferiche di ingresso e uscita. Inventato nel 1971, il microprocessore è attualmente l'implementazione fisica più comune di una CPU, ed è utilizzato su quasi tutti i computer e i dispositivi digitali come telefoni cellulari e scanner.
Un microcontrollore, invece, riunisce tutti gli elementi all'interno di un unico piccolo contenitore, e in teoria non ha bisogno di altri componenti esterni per poter funzionare. Tutto è infatti racchiuso in un unico chip, compresa la memoria per il programma, la memoria RAM, l'oscillatore di clock, il circuito di reset e le periferiche.
Le capacità di calcolo di un microcontrollore sono estremamente ridotte. Ad esempio la memoria Ram è formata da qualche centinaio di celle, e di solito non è espandibile. I microprocessori, al contrario, possono essere usati per effettuare elaborazioni complesse su grandi quantità di informazioni. Tra le tipiche applicazioni di un microcontrollore ci possono essere gli antifurti, gli strumenti di misurazione, quelli per la regolazione della luminosità, i carica batterie e i trasmettitori/ricevitori. Per questi motivi, i microcontrollori sono progettati per eseguire un piccolo insieme di funzioni specifiche, ad esempio nel caso di un Digital Signal Processor, che svolge un piccolo insieme di funzioni di elaborazione del segnale ed è ampiamente utilizzato per regolare i freni su tutte e quattro le ruote, o per regolare l’aria condizionata in auto.
Un microprocessore invece esegue una vasta gamma di compiti e può essere considerato il "motore" di elaborazione dei dati, racchiuso in un unico circuito integrato, capace di leggere, elaborare e scrivere informazioni in una memoria o in altri dispositivi digitali. La costruzione dei microprocessori fu resa possibile dall'avvento della tecnologia LSI, fondata sulla nuova tecnologia "Silicon Gate Technology" sviluppata nel 1968 da un italiano, Federico Faggin della Fairchild. Con l’integrazione di una CPU completa in un solo chip permise di ridurre di molto il costo dei computer. Secondo la legge di Moore, il numero di transistor integrabili sullo stesso chip dovrebbe raddoppiare ogni 18 mesi e l'evoluzione del microprocessore ha seguito con buona approssimazione questa regola.
Altre differenze tra microprocessori e microcontrollori
Il microcontrollore, quindi, è un dispositivo elettronico integrato su singolo chip e viene utilizzato generalmente in sistemi cosiddetti “embedded”, cioè per applicazioni specifiche di controllo digitale. È progettato per interagire direttamente con il mondo esterno tramite un programma residente nella propria memoria interna e mediante l'uso di pin specializzati o configurabili dal programmatore. I microcontrollori sono disponibili in tre fasce di capacità elaborativa: 8 bit, 16 bit e 32 bit. Per i microcontrollori sono rilasciati sistemi di sviluppo amatoriali e professionali anche in modalità open source. A differenza dei microprocessori, il microcontrollore è progettato per avere la massima autosufficienza funzionale ed ottimizzare il rapporto tra il costo e le prestazioni in uno specifico settore di utilizzo.
Anche l'esecuzione delle applicazioni si basa su un'architettura hardware diversa da quella che utilizzano i microprocessori. Mentre questi ultimi eseguono i programmi applicativi sfruttando dispositivi di memoria di massa o a memoria volatile, i microcontrollori eseguono il programma applicativo che è solitamente memorizzato su un dispositivo di memoria ROM.
La tecnologia dunque ci ha permesso di fare passi da gigante in poco tempo. Vent’anni fa le auto utilizzavano un elettronica basilare oggi invece sono equipaggiate da numerose centraline e decine di sensori che forniscono dati in continuazione al microprocessore. Anche il nostro lavoro è in continua evoluzione, quello che anni fa facevamo saldando e dissaldando la Eprom, oggi lo facciamo appoggiando degli aghi in un preciso punto della centralina. La rimappatura ora richiede un attenzione chirurgica ma nello stesso tempo ci permette di intervenire su numerosissimi parametri motore e quindi di ottenere dei Software prestazionali ed affidabili nello stesso tempo.
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