Diagramas

Diagramas são ferramentas muito utilizadas por desenvolvedoras e desenvolvedores de software, pois facilitam a modelagem e o entendimento de um sistema. Eles podem aparecer em todas as etapas do desenvolvimento: design, modelagem e implementação de uma solução.

Diagramas

Existem diversos tipos de diagramas para representar sistemas:

• Diagrama de blocos
• UML
• Máquina de estados
• Tempo
• Redes de petri
• ...

Neste curso, vamos trabalhar com diagramas de forma mais informal e prática, mas ainda assim bastante útil.

Engenheiras e engenheiros precisam ser capazes de:

• Modelar uma solução usando diagramas
• Interpretar diagramas já existentes (entender o que significam)
• Elaborar diagramas para depois transformá-los em software
• Traduzir um código para a representação em diagrama

No oferecimento desta disciplina (2025-2), teremos uma introdução estruturada para que vocês possam aprender a trabalhar com essa notação.

Diagrama de blocos

O diagrama de blocos é formado por elementos visuais simples que oferecem uma visão geral do sistema, suas dependências e sua estrutura.

Durante as atividades com RTOS, vocês irão se deparar com diversos diagramas que mostram como o software foi organizado.

Um exemplo bastante comum é o uso de diagramas para descrever soluções em nuvem, como no caso a seguir:

Da mesma forma, existem diagramas específicos para sistemas embarcados. No nosso caso, com RTOS, conseguimos estruturar o projeto em tarefas. Veja o exemplo extraído do livro Kinetis ARM Cortex-M4 MCU (ISBN 978-0-9823375-2-3):

Nesse diagrama, é possível identificar:

• Tasks (círculos)
• Interrupções (terminam em _ISR)
• Filas e semáforos (recursos de sincronização)

Embora o exemplo seja um pouco mais complexo, com a prática vocês ganharão familiaridade.

Exemplo

Outro exemplo pode ser visto no livro Making Embedded Systems, de Elecia White (temos uma cópia no laboratório):

Aqui, a autora representa a solução de software para uma aplicação embarcada com display LCD. No caso específico ela não utiliza RTOS, mas da pra ter uma ideia de outros usos em sistemas embarcados.

No curso

Para simplificar, adotaremos uma notação básica para representar sistemas:

• Quadrados → Tasks
• Círculos → Interrupções (ISR)
• Setas → Filas e semáforos (mecanismos de sincronismo entre tasks e ISRs)

Notação:

TIP

A escolha por elementos simples facilita o desenho, sem necessidade de ferramentas sofisticadas. Além disso, essa prática é útil para a carreira: em entrevistas técnicas, é comum pedirem que você desenhe uma solução na lousa para resolver um problema.

Exemplos

A seguir, um exemplo do uso do diagrama para representar a modelagem de um sistema:

WARNING

O diagrama não fornece todas as informações necessárias para entendermos exatamente o funcionamento do sistema, mas já dá para ter uma boa ideia!

A partir do diagrama, somos capazes de identificar:

• Que existem 3 tasks:
  • btn_task
  • led_r_task
  • led_g_task
• Um callback (ISR):
  • btn_callback
• Quatro recursos de hardware:
  • Dois botões (btn red e btn green)
  • Dois LEDs (led red e led green)
• Que existe uma fila:
  • xQueueBtn
• E dois semáforos:
  • xSemaphoreR e xSemaphoreG