Sistem Embedded Kuliah 2 : Konsep Sistem Embedded

Disampaikan OlehKurniawan Teguh MartonoSistem EmbeddedKuliah 2 : Konsep Sistem Embeddedkteguhm.blogspot.comTopikkteguhm.blogspot.comKonsep SETask Real Time SystemArsitektur software SEMari lihat video inikteguhm.blogspot.comAsembly line roboticSistem Embeddedkteguhm.blogspot.comSeperti yang kita ketahui bahwa sistem embedded adalah sebuah sistem komputer yang dibangun untuk melakukan tujuan atau fungsi tertentu.Dalam sebuah sistem embedded, komponen-komponen yang digunakan akan dikendalikan atau dikoordinasikan oleh kontorler atau sering disebut dengan mikrokontroller

Komponen-komponen SEkteguhm.blogspot.comPerangkat kerasKomponen mekanikSensorKomputerPerangkat LunakSistem OperasiProgram

6Teknologi ProsesorArsitektur prosesor yang akan digunakan dalam sebuah sistem akan bergantung pada fungsionalitasnyaApplication-specificRegistersCustomALUDatapathControllerProgram memoryAssembly code for: total = 0 for i =1 to Control logic and State registerDatamemoryIRPCSingle-purpose (hardware)DatapathControllerControl logicState registerDatamemoryindextotal+IRPCRegisterfileGeneralALUDatapathControllerProgram memoryAssembly code for:

total = 0 for i =1 to Control logic and State registerDatamemoryGeneral-purpose (software)Konsep sistem embeddedkteguhm.blogspot.comMengerjakan tugas yang spesifikUkuran bisa lebih kecilJumlah dan jenis komponen sesuai dengan kebutuhanPeralatan dalam sebuah SEkteguhm.blogspot.comElektronika sehari-hariSmartphoneGPSMP3 PlayerPerlatan IndustriPLCSmart SensorJaringan komputerRouterSwitchAccess point

Perangkat Keras kteguhm.blogspot.comUntuk mendesain atau mengembangkan SE, maka kita perlu :CPU atau Chip, yang berfungsi sebagai pengatur dari sistemCPU dapat menggunakan :MikrokontrolerMikroprosesorKira-kira apa perbedaan antara mikroprosesor dan mikrokontroler?Mikroprosesorkteguhm.blogspot.comMikroprosesor : memiliki sifat general purpose.Sehingga berisikan sepaket chip yang hanya berfungsi sebagai pengolah data (terdiri dari ALU, PC, SP, register, clock, interrupt, data/address bus) dari memory. Dan dikarenakan tidak memiliki fitur terintegrasi sebagaimana mikrokontroler maka untuk menjadikannya dapat beroperasi kita perlu menambahkan lagi RAM, I/O, dan berbagai device/periferal lain (tergantung tujuan penggunaannya)

Mikrokontrolerkteguhm.blogspot.comMikrokontroler bersifat specific purpose (fungsi khusus, terbatas). Sehingga berisikan sepaket chip lengkap yang terdiri dari fitur-fitur pengolah data yang juga terdapat dalam mikroprosesor, ditambah RAM, ROM, I/O, dan fitur terintegrasi lain di dalamnya

Perangkat Lunakkteguhm.blogspot.comSeperti yang telah kita ketahui bahwa SE menggunakan perangkat lunak yang bersifat real time.Contoh perangkat lunak yang digunakan :eCosVxWorksvelOSityDan lain lainReal Time Sistem kteguhm.blogspot.comMerupakan suatu sistem yang harus menghasilkan respon yang tepat dalam batas waktu yang telah ditentukan.Jika respon time melewati batas waktu maka akan terjadi degradasi unjuk kerja atau kegagalan sistemAplikasi yang menggunkan Sistem ini adalah :Pengendali motorAssembly linePeralatan telekomunikasidllSistem real timekteguhm.blogspot.comBatasan waktu dan memenuhi deadlineDapat diprediksiProses bersamaanDapat mengerjakan hal yang penting sajaMembuat prosesor agar bekerja lebih cepatBatasan waktu dan Komponen RTSkteguhm.blogspot.comBerdasarkan batasan waktu yang dimiliki, RTS memiliki batasan waktu terbagi menjadi :Hard Real TimeSoft Real TimeKomponen yang digunakan dalam RTS adalah :Perangkat KerasRTOSBahasa pemrograman Real TimeSistem KomunikasiTaskkteguhm.blogspot.comMerupakan tugas yang akan dikerjakan dalam sebuah sistemDalamreal-time system, terdapat tugas (task) yang harus diselesaikan. Lalu karena tugas ini berdasarkan waktu nyata, maka harus ada sebuah batasan yang bernamadeadline.Ini akan menentukan tugas akan diklasifikasikan ke mana :Hard Real time taskSoft Real time task

Sistem Hard Real Timekteguhm.blogspot.comSistem Hard Real Time dibutuhkan untuk menyelesaikan critical task dengan jaminan waktu tertentu, sehingga jika kebutuhan waktu tidak terpenuhi maka aplikasi akan gagal.Pada sistem ini batasan tolerasi waktu biasanya tidak lebih dari 100 mikro detikContoh penggunan Sistem ini :Sistem pengendali pesawat terbang. Jika sistem tidak dapat merespon tepat waktu maka dapat menyebabkan kecelakaanGrafik Hard Real Timekteguhm.blogspot.com

Sistem Soft Real Timekteguhm.blogspot.comPada komputasi soft real-time memiliki sedikit kelonggaran.Pada sitem ini, proses yang kritis akan menerima prioritas lebih dibanding dengan proses yang lain.Karena terjadi time sharing maka akan menyebabkan delay.Contoh :Vending Machine, keterlambatan dari sistem ini tidak akan mengalami kecelakaanGrafik Soft Real Timekteguhm.blogspot.com

Kriteria Real-time kteguhm.blogspot.comSebuah sistem yang berhubungan dengan deadline, maka agar mencapai real time harus memenuhi :SchedulingPreprocessingParallelismData reductionData compressionPredictionsamplingArsitektur Software Sistem Embedded kteguhm.blogspot.comDalam perancangan dan pengembangan perangkat lunak sistem kontrolembedded,salah satu faktor kunci keberhasilannyaadalah gaLalu bagaimana seharusnya aplikasi sistem kontrolembeddeddibangun?. Dalam hal ini, aplikasi sebaiknya dibangun dengan terlebih dulu diawali olehproses penggambaran (drawing)Arsitektur Software Sistem Embedded (2)kteguhm.blogspot.comSekarang pertanyaannya, gambar apa yang tepat digunakan untuk merancang software sistem kontrolembedded?Jawabannya adalahStatechart!Dengan menggunakan Statechart, kita akan mudah menangani perancangan sekaligus pengembangan sistem-sistem kompleks yang umum dijumpai pada aplikasiembedded(Hal ini disebabkanStatechart bersifat sangat ringkas,aplikasi yang relative kompleks dapat direpresentasikan hanya lewat satu gambar diagram)Macam-macam arstektur softwarekteguhm.blogspot.comArsitektur Round- RobinArsitektur superloopArsitektur RTOS multi threadArsitektur Real Time Sistemkteguhm.blogspot.comArsitektur sistem real-time merupakan suatu blog diagram yang mengambarkan interkoneksi antar sistem yang ada pada real-time.

kteguhm.blogspot.comSemakin kompleks suatu program, maka akan semakin banyak punya algoritma yang bisa digunakan untuk menyelesaikan program tersebut.Pada bagian masukan terdapat saklar selector yang digunakan untuk memilih input mana yang akan dieksekusi menggunakan algoritma 1 n, tergantung dari keinginan kita atau tingkat komplektifitas program.Agar bisa diperoleh konsep real-time, maka ditambahkan suatu kontrol /pencatat kapan program mulai start dan kapan program tersebut harus berhenti dengan menghasilkan nilai dan waktu sesuai dengan kesepakatan batas waktu (deadline).Sekian Terima kasihkteguhm.blogspot.comTugas untuk presentasi minggu depan :Arsitektur Round- RobinArsitektur superloop