Download MicroJava-701 y Página Web para el Laboratorio de

Casa Abierta al Tiempo
UNIVERSIDAD AUTOIVOMA METROPOLITANA
UNIDAD IZTAPALAPA
*'
CIENCIAS BASICAS E INGENIERIA.
Reporte del proyecto terminal 11.
MicroJava-701 y
Página Web para el Laboratorio de Instrumentación.
"
Integrantes:
Antonio Carb'ajal Salvador.
Isidoro Martínez Velázquez.
José Angel Villatoro Meza.
'
Licenciatura:
Area de concentración:
9 1224803
92324346
90324873
Ing. Electrónica
Cornputación.
Asesor del Proyecto:
/
Cd. de México a 9 de Diciembre de 1999.
Índice.
1
2
3
4
Página.
Microjaiva 701 de Sun Microsysitem.
1
Introducción
2
13Microprocesador Java TM-701
3
Características y beneficios
4
Aplicaciones típicas.
5
interface de memori'i.
Lenguaje de programación Java.
1
1 ntroducción
2
Característica Multiplataforma
3
Código de Byte
Diseña, de la página Web parai el Laboratorio de instrumentación
1
1 ntroducción
7
2
Objetivos
8
3
13squenia organizacional de la información
8
4
Integrantes del laboratorio
8
5
I[nfraestructura.
8
6
Convenios de colaboración vigentes.
8
7
llíneas de investigación.
9
8
]Herramientas de desarrollo de la página
9
9
Conclusiones.
10
Bibliogafia
11
Introducción.
MICROJAVA 701
La idea original del proyecto, fue la de trabajar con una tarjeta de evaluación para
el microproceiiador Java 701, de Sun Microsystem, se tenía pensado adquirir dicha
tarjeta a trav,és de la Universidad Autónoma Metropolitana y nuestro trabajo
consistiría en desarrollar un prorqrama monitor, en base al conjunto de
instrucciones de la máquina virtual de Java, con la finalidad no tener que estar
grabando las :memorias EPROM cada vez que se tuviese que probar un programa,
como usualmente se hacen en los cursos de sistemas digitales, ya que mediante el
programa misnitor, el estudiante únicamente tendría que preocuparse por
programar en la PC y conectar la tarjeta de evaluación a la computadora, para que
la tarjeta recibiera el programa J’ lo almacenara en su memoria RAM para
posteriormente ejecutarlo y de esta manera ahorrar tiempo valioso y obtener
resultados del programa de manera más rápida.
Lo descrito, es uno de los tantos usos que la tarjeta de evaluación podía tener, y”
que se tenían también expectativas de hacer pruebas vía Internet.
Desafortunad,amente, no se lleg6 a concretar la adquisición de dicha tarjeta de
evaluación, y viendo la necesidad clue tienen los distintos departamentos de la
universidad iie difundir sus trabajos e investigaciones en Internet, con éste
propósito se ,decidió cambiar el rumbo del trabajo en el diseño de una página,
específicamente para el laboratorio de instrumentación médica, haciendo público
también los trabajos realizados en el area de sistemas digitales.
A continuación se presentan las características principales del microprocesador
Java TM-701, ,del lenguaje de programación Java y de la realización de l a página de
Web del laboratorio de Instrumentacih Medica Electrónica del Area de Ingeniería
Biomédica de la UAM-Iztapalapa.
El microprocesador Java TM-701
El microprocesador Java TiV-701 es un microprocesador de propósito
general de alto rendimiento, optimizado para aplicaciones centrales de tecnología
Java. Este microprocesador es una implantación en hardware del conjunto de
instrucciones de la máquina virtual de Java, este conjunto de instrucciones
combinado con su alta integración hacen posible que tenga u n bajo costo.
El microjava 701 está basado en un microproccsador de 32 bits aumentado,
tiene contrdadores integrados de un
bus PCI, memoria, interrupciones,
temporizadormes, controladores de cmtrada/salida de propósito general, y un
controlador JTGAG; esto permite que el diseño sea muy compacto y elimina una
cantidad significativa de sistemas lógicos.
El microjava 701 está respaldado por todo un conjunto de herramientas de
desarrollo de software y hardware, así como de una enorme base de aplicaciones
de Java.
Características y beneficios.
El microjava 701 es un CI CMOS de 336 patas de 133 a 200 MHz, trabaja con
voltajes de 2.5 y 3.3 volts para eritracia/salida y entrada/salida programable
respectivamente.
*:
Ejecución directa de código Java byte: Elimina la necesidad de
interpretar una porción del código byte de la máquina virtual de Java e
incrementa el desarrollo Java y el sistema de memoria.
-3 Controlador de memoria integrado: Contiene una unidad de interface
de memoria que conecta al microprocesador con DRAM síncrona,
SDRAM, SWRAM,FLAS:HROM,IIOM y otros dispositivos de
entrada/salida, optimizantio el ciclo de bus y reduciendo el costo del
sistema. La interfaz del bus es flexible y permite transacciones de 8,1632
y 64-bits.
e:*
Instrucción integraddcaché de datos: Esto permite una rápida ejecución
del ,código.
*:
Controlador de bus PCI i:ntegrado: Reduce el costo para el disefiador,
las versiones de 33 y 66 MHz de 32 bits son soportados por el bus PCI.
*:
Unidad de punto flotante y enteros integrada: Soporta la especificación
de punto flotante de la mácpina virtual de Java de 32 bits.
2
Periféricos integrados: Incluye un controlador de interrupciones, tres
temporizadores de propósito general, así como terminales de
entrada/salida de propósit’o general.
03 Temporizadores: Watchdog, kernel tick y de propósito general.
*
o
:
*3 Administrador de energía integrado: Tiene diferentes modos de
adniinistración de la energía, permite que alguno o todos los
componentes del microprocesador sean puestos a un nivel bajo de
ene:rgía durante período de iiiactiviciad, reduciendo así el consumo de
ene.rgía del sistema.
o:*
JTAG integrado: Es una unidad que permite una interface simple para
examinar circuitos de entrada.
Aplicaciones típicas.
*3 Telecomunicaciones.
*3 Automatización/control industrial
*: Redes de computo.
Interface de memoria.
La unidad de interface de memoria integra el controlador de memoria
alrededor d e l microjava 701 (ver fig. 2.1), los dispositivos soportados por la
interface de memoria se clasifican en dos formas diferentes de acceso:
*:
*:
N O MULTIPLEXADO: Hay un chip-select de inicio dedicado, FLASHCS#, y 4 chip-select adicionales: I’IO/CS [3:0]#, para uso de propósito
general, éstos pueden ser usados por SRAM, FLASH MEMORY y SUPER
I/Ci.
MULTIPLEXADO: Estos dispositivos usan líneas de dirección
multiplcxadas. L a s DRAM usadas solo pueden ser todas EDORAM o
to&s SRAM. Las mezclas de DRAM no son permitidas. Hay 4 RAS/CS
para los dispositivos DRAM: RAC[3:0]# y MEMCS [3:0]#. Cuando
dispositivos SDRAM con 4 bancos por chip son usados, sólo dos bancos
de memoria multiplexada pueden ser utilizados.
3
Los tipos de transferencia soportados por la interfaz de memoria son las
siguientes:
+
Transferencia sencilla de 81
;6
*:
Ráfagas de 4 palabras (32).
*:*
6 32 bits.
Ráfagas de tamaño variable (el dato debe ser de 32 bits).
En este caso el acceso es limitado mientras todas las direcciones estén en
la misma página de 1 KB, si una ráfaga variable implica un cambio en los
bits de dirección [31:10], entonces la fuente necesita subdividir l a ráfaga
en múltiples solicitudes de ráfagas, cada una con dirección [31:10]
fijadas.
A
LENGUAJE DE PROGRAMACION JAVA.
Introducción:
Java es un lenguaje de programación orientado a objetos (OOP) que emplea
muchos empleos comunes de otros lenguajes OOP, como C++, pero añade algunas
mejoras que facilitan la programación. Al igual que cualquier otro lenguaje, Java
cuenta con una sintaxis particular, una estructura para programas y muchas
aplicaciones de soporte.
El Java Developer’s Kit (JDK) contiene todas las herramientas necesarias
para crear aplicaciones (o applets web) mediante el lenguaje de programación Java,
incluyendo lais siguientes:
javac
jdb
javadoc
java
appletviewer
El compilador de Java.
El depurador de Java.
El programa de documentación de Java
La máquina virtual de Java.
El visor de applets de Java.
Tal ve% algunos de estos coniponentes de Java no parezcan muy obvios,
como la máquina virtual de Java. Al usar Java para programar, uno no accesa la
Máquina virtual de Java directameniie. Sin embargo la usan otros visualizadores
(browsers) comerciales de Web que son capaces de ejecutar Java, así como
appletviewer.
Características multiplataforma.
Java ha sido moldeado para ajustarse a muchos proyectos diferentes desde
su creación a principios de los años noventa. Ha pasado de ser un lenguaje de
programación para asistentes personales digitales, a lenguajes de programación
para dispositivos de televisión interactiva y por último a su más reciente
encarnación como lenguaje de programación para Web. Esta transformación
deberá darle una idea de la flexibilidad y transportabilidad de Java; está diseñado
para ser independiente de la máquina y funcionar dentro de diferentes sistemas
operativos. La transportabilidad es una de las principales metas de Java. El código
de Java está diseñado para ser independiente de la plataforma y cuenta con varias
características diseñadas para alcanzar dicha meta.
Cuando se escribe una aplicación Java, está escribiendo un programa
diseñado para ejecutarse en una máquina muy especial: la Máquina virtual de Java.
Esta Máquina virtual es el primer paso hacia una solución independiente de la
plataforma. (Cuando se desarrolla ,software en un lenguaje como C++, por lo
general programa para una plataforma específica, como una máquina de Windows
o Macintosh. El lenguaje de programación usará una variedad de funciones que
5
están ciiseñadas específicamente para el procesador empleado por la máquina para
la cuál se programe. Debido a que el lenguaje emplea instrucciones específicas
para una máquina, se tiene que modificar el programa para un nuevo procesador
si se desea ejetxtarlo en otra máquina. Esta tarea puede consumir mucho tiempo y
recursos.
El código de Java no está escrito para ningún tipo de computadora física. En
lugar de ello, está escrito para una computadora especial llamada Máquina virtual,
que en realidad es otra pieza de software. Entonces la Máquina Virtual interpreta
y ejecuta cl programa de Java que se ha escrito. La Máquina Virtual está
programada para máquinas específicas, por lo que existe una Máquina Virtual
para Windows 95, una Máquina Virtual para Sun, etc. Incluso hay una copia de la
Máquina Virtual integrada dentro cic Netscape, lo que permite a este visualizador
ejecutar programas de Java.
AI transportar la máquina virtual de una plataforma a otra, en lugar de los
programas mismos, cualquier programa de Java puede usarse en cualquier
máquina que ejecute una versión de la Máquina Virtual. Esta característica es la
razón por la cuál un mismo applet de Java puede ejecutarse tanto en estaciones de
trabajo UNIX como en máquinas Windows. Sun ha puesto un esfuerzo especial
para transportar la Máquina Virtual a casi todos los principales tipos de máquinas
en el mercado. AI hacer esto, Sun garantiza la transportabilidad de Java. El
beneficio para nosotros es la capacidad de escribir código una vez y luego usarlo
en muchas máquinas.
Código Byte.
La Máquina Virtual requiere un código binario especial para ejecutar los
programas de Java. Este código, llamado bytecode (código de byte), no contiene
instrucciones relacionadas específicamente con una plataforma. Esto significa que
si se escribe un programa en una estación de trabajo Sun y se compila, el
compilador generará el mismo bytecork que una máquina que ejecute Windows 95
(es decir, este bytecode es independiente de la plataforma y cualquier Máquina
Virtual Java puede ejecutar dicho código). Este código es el segundo paso hacia un
ambiente de desarrollo independiente de la plataforma, lo que se vería reflejado en
un ahorro de itiempo y costo si todo el desarrollo de software se realizara en base a
Java.
6
DKSEÑODE LA PAGINA WEB DEL LABORATORIO DE
INSTRIJMENTACION.
Introducción.
La necesidad de obtener y distribuir información de manera rápida a un gran
número de gente, así como lograr la comunicación eficaz entre personas en
cualquier parte del mundo, llevó a la creación Y distribución de páginas Web
dentro de la Internet.
En la actualidad, la WWW o World Wide Web es el medio para intercambiar
información dile millones de personas, las cuales comparten texto, video, audio y
datos, y cada vez son más las que intentan hacer sus páginas Web.
Las compañías intentan vender sus piroductos, los artistas producen nuevas formas
dc arte interactivo, los programadores producen programas de ayuda para el
diseño y , corno en este caso, difundir trabajos de investigación desarrollados
dentro de instituciones educativas y presentar la información necesaria para la
realización de proyectos por parte dii los visitantes de la página, todo por medio
del World W
ide Web cuyo acceso se realiza por medio de cotidianas aplicaciones de
visualización de la Web.
La importancia de la Web, radica q ~ i emediante ella se pretende unificar la gran
cantidad de información que hay en Internet. Por lo pronto la WWW, permite
explorar Internet mediante un sistema de documentos, en los que palabras clave
(ligas) tienen un enlace con otros documentos y mediante ellas podemos navegar
de un documento a otro con sólo hacer " c M í ' ' con el ratón en dichas palabras, al
tiempo que permite acceder a inhrmación multimedia; a la estructura de
diferentes documentos relacionados mediante ligas o conexiones se le denomina
Hipertexto. Ell lenguaje mediante el cual se logra construir esta estructura se le
conoce corn« HTML o HyperSest Marlciq Lnngiqe, el cual posibilita que una pieza
de inf0rmació.n se conecte con otra y ambas sean archivadas en Internet.
El lenguaje especial de hipertexto Hl'ML, es la parte medular de la World Wide
Web. Con este lenguaje se ponen etiqiuetas a la información de un documento de la
red y se habilitan las conexiones o saltos entre documentos y los recursos de
Internet, L a información dada por las etiquetas, instruye al programa lector y de
navegación, sobre cómo desplegar el texto.
En muchas maneras nos encontramos en medio de una revolución de información
que quiere moverse de un paradigma de cómputo centrado en documentos a uno
centrado en redes.
El asunto no es ya si algún día se podrán incorporar las escuelas, las empresas y los
hogares a la !Supercarretera de la iriformaci<in. Ahora el planteamiento es más
preciso: Cómo obtener el mejor provecho de la enorme cantidad de información
que en Internet existe. La Supencarretera de la información, es la nueva
enciclopedia que suma los conocimiei-itosmundiales sobre todas las cosas.
Objetivos.
Desarrollar una página Web donde :,e den a conocer las diferentes actividades de
investigación y desarrollo que se llevan a cabo en el Laboratorio de
Instrumentación Médica de la UAM Iztapalapa, así como l o s elementos que lo
conforman.
Cabe hacer mención que en lo referente a las materias de sistemas digitales I, I1 y
111, en la página, se incluye todo lo necesario para el armado de dos sistemas
mínimos, basados en procesadores de la familia Intel M R , así como programas
basicos de prueba, para que de esta manera las personas que visiten la página y se
interesen en dichos proyectos puedan consultar la información y desarrollar los
sistemas por sí mismos y si tuviesen alguna duda pueden también contactar a los
investigadore:; vía E-mail.
Esquema organizacional de la información.
La estructura de la información dentro de l a página principal del Laboratorio de
Instrumentación Médica se presenta de la siguiente forma:
Integrantes del laboratorio.
En esta sección se tienen las ligas a lac páginas de cada uno de los integrantes del
laboratorio, rii las cuales se presenta una breve descripción de su cargo dentro de
la institución,. de las actividades que desempeñan actualmente, su dirección
electrónica o
e-mail, así como una fotografía de los mismos.
Infraestructura.
En esta secció'n se presenta el equipo con que cuenta el laboratorio, así como la
cantidad disponible de cada uno de los elementos que lo conforman.
Convenios de colaboración vigentes.
Aquí se presentan los proyectos que se están desarrollando, así como la institución
con la que se tiene el convenio.
X
Líneas de investigación.
En esta seccion se presentan los distintos proyectos de investigación en los que
participa el laboratorio de instrumentación médica y los objetivos que se pretende
alcanzar al final de los mismos.
Dentro de esta sección se presentan t,ambién ligas a los diferentes proyectos que se
han venido re,alizando en el área de Sistemas Digitales, como la tarjeta UAMI-188 y
la tarjeta UAEVII-188EB. Cabe destacar que en las páginas de dichos proyectos se
encuentra toda la información necesaria para implementar dichos sistemas
(introducción, conceptos teóricos, material empleado, instrucciones de
ensamblacio, programas de prueba, etc.).
Herramientas de desarrollo de l a página.
Para el desarrollo de esta página se emplet un editor de páginas web llamado
Coniposcr, el c i d viene integrado con el browser de NetscapekIR.
La página contiene un applet desarrollado en Java, el cuál fue integrado a la página
directamente mediante código de programación HTML.
La e d i c i h de las imágenes que se incluven en este documento fueron editadas
mediante la suite de CorelM".
9
Conclusiones.
La imposibilidad de adquirir la base experimental que se requiere para trabajar con
un microprocesaclor específico para Java, determinó el desarrollo del presente
proyecto. Desafortunadamente, éste es un caso frecuente que limita el desarrollo
de proyectos que permitan adquirir nuevos conocimientos y poner en juego lo ya
aprendido.
El USO de las herramientas para la creación de páginas Web facilitan y minimizan
en gran medida el trabajo empleado en su desarrollo, ya que la edición de la misma
se observa rápidamente de una forma gráfica, lo que permite concentrarse más en
el diseño y la organización de la inf43rmación que en la forma técnica de hacerlo.
De otro modo se tendría que realizar todo en un editor de texto mediante
instrucciones HTML (HyperText MnrA:iip Lnngirnge) directamente, lo que consumiría
grandes cantidades de tiempo y esfuerzo.
El presentar la información de los proyectos e investigaciones que se realizan
dentro del Area mediante la WMrW en Internet ayudará a difundir el conocimiento
para que sea aprovechado por perscinas o instituciones a las cuales les pueda ser
útil o de in.terés; también puede ser aprovechado por jóvenes que quieran
implementar alguno de los sistemas a los que se hace referencia. Tambitn pueden
hacer consult,as o aportar sugerencias vía e-mail a las direcciones presentadas en
las páginas.
El hecho de que el proyecto inicial se viera desviado a l a realización de esta página
Web, de ninguna manera nos desliga de los objetivos que la Universidad ha fijado
para la licenciatura en electrónica, puesto que nuestra área de concentración es la
de computación y el haber desarrollado este tipo de actividad nos es muy benéfico
ya que tuvimos la oportunidad de relacionarnos y conocer algunas de las
herramientas que en la actualidad st! están ocupando en el sector productivo, Así
mismo, la investigación que llevamos a cabo en la primera parte de este trabajo a
cerca del lenguaje de programación Java nos fue de gran utilidad en el momento
en el que necesitamos hacer algunos applets para la página.
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