Suatu sistem adalah susunan dari beberapa unit, dirakit bersama untuk berfungsi sesuai dengan instruksi yang diberikan. Sistem tertanam adalah kombinasi dari perangkat keras dan perangkat lunak, yang melakukan tugas tertentu dalam jangka waktu tertentu (yang berarti sistem hanya dapat melakukan satu tugas tertentu seperti mesin cuci). Keuntungan utama menggunakan sistem tertanam dalam suatu aplikasi adalah dapat meminimalkan ukuran dan biaya serta meningkatkan keandalan dan efisiensi tugas. Artikel ini mengulas tentang bahasa perangkat lunak tertanam, sistem tertanam pemrograman , dan fungsinya.
Komponen Sistem Tertanam
Berikut ini adalah komponen sistem tertanam
- Perangkat Keras Tertanam: Micro-controller adalah jantung dari sistem tertanam, di mana beberapa periferal dihubungkan ke perangkat keras tertanam untuk tujuan komunikasi.
- RTO Tersemat: Sistem operasi waktu-nyata tertanam digunakan untuk melakukan semua kompleks (operasi ar.
- Driver Perangkat: Ini bertindak sebagai jembatan antara sistem operasi dan perangkat periferal.
- Tumpukan komunikasi: Ini digunakan untuk berkomunikasi dengan perangkat eksternal.
- Aplikasi yang disematkan: Ini melakukan fungsi yang telah ditentukan dari perangkat tertanam.
Komponen Sistem Tertanam
Perangkat Lunak Tertanam
Perangkat lunak tertanam atau pemrograman sistem tertanam adalah perangkat lunak komputer, yang digunakan untuk mengontrol perangkat dengan menyediakan satu set instruksi. Itu juga disebut sebagai firmware, berbagai perangkat dengan berbagai fungsi dapat diprogram menggunakan perangkat lunak yang disematkan, dengan mempertahankan batasan desain (seperti batasan waktu respons, tenggat waktu yang ketat, dan data yang diproses) dan menyimpan data akhir dalam Penyimpanan (Ram / Rom).
Perangkat lunak dikendalikan atau dimulai oleh antarmuka mesin. Perangkat lunak yang disematkan ada di dalam semua elektronik seperti mobil, telepon, robot, sistem keamanan , dll. Yang mudah dijalankan pada 8-bit mikrokontroler menggunakan memori hingga beberapa KB. Ini membantu dalam memproses operasi yang kompleks dan menentukan kerangka komputasi yang akurat.
Bahasa Pemrograman Sistem Tertanam
Perangkat lunak yang disematkan menggunakan sistem operasi, yaitu sistem operasi waktu nyata yang melakukan banyak tugas sekaligus. Program yang tertanam diprogram menggunakan dalam C / C ++ , Phyton, dan Java Scripts dan diproses pada sistem operasi seperti OS Linux , VxWorks , Fusion RTOS, Nucleus RTOS, micro C / OS, OSE, dll. Pemilihan bahasa pemrograman memainkan peran penting dalam mengembangkan perangkat lunak yang disematkan, yang didasarkan pada faktor-faktor tertentu seperti yang ditunjukkan di bawah ini,
- Ukuran : Jumlah memori yang dibutuhkan oleh sebuah program memainkan peran penting, karena prosesor tertanam (mikrokontroler) memiliki sejumlah ROM (Memori Hanya Baca) berdasarkan aplikasinya.
- Kecepatan : Kecepatan eksekusi program harus cepat
- Portabilitas: Prosesor yang berbeda dapat dikompilasi menggunakan satu program.
- Penerapannya sulit
- Perawatannya sulit.
Pemrograman Sistem Tertanam dalam Bahasa Rakitan
Pemrograman sistem tertanam di bahasa campuran (input) dan mengubahnya menjadi bahasa tingkat mesin (output) menggunakan assembler dapat dijelaskan menggunakan contoh berikut, di mana kami melakukan penambahan dua numerik menggunakan dua register sperate dan menyimpan hasilnya dalam register output.
Memasukkan
DI SINI: MOV R0, # 01H
MOV # 1, # 02H
MOV A, R0
TAMBAHKAN A, R1
MOV P0, A
SIMP DI SINI
Keluaran
Address Opcode Operand
0000 78 01
0002 79 02
0004 E8 -
0005 29 -
0006 F5 80
0008 80 00
Kode perakitan digunakan untuk mengembangkan kode yang efisien dalam hal ukuran dan kecepatan. Mengembangkan kode yang lebih besar dalam bahasa assembly menjadi sulit yang dapat mengakibatkan biaya pengembangan perangkat lunak yang lebih tinggi dan portabilitas kode tidak ada. Oleh karena itu untuk mengatasi kerugian ini kami menggunakan bahasa tingkat tinggi seperti tertanam C .
Tentang C, C ++, Java dan Embedded C
Pemrograman C.
Bahasa C adalah bahasa berorientasi struktur, yang dikembangkan oleh Dennis Ritchie. Ini menyediakan akses memori yang lebih sedikit menggunakan kompiler sederhana dan mengirimkan data secara efisien sesuai dengan instruksi mesin. Mereka dapat diterapkan dalam rentang luas dari sistem tertanam hingga superkomputer.
Tertanam C
Embedded C adalah perpanjangan dari bahasa C, yang digunakan untuk mengembangkan sistem tertanam. Sintaksnya mirip dengan bahasa C (seperti fungsi utama, deklarasi fungsi, deklarasi tipe data, loop, dll). Perbedaan utama antara bahasa C yang disematkan dan bahasa C standar adalah pengalamatan input-output perangkat keras, operasi titik tetap, dan ruang alamat pemrosesan.
Penggunaan C dalam sistem tertanam karena keuntungan sebagai berikut
- Ini kecil dan mudah untuk dipelajari, dipahami dan debug program.
- Semua kompiler C kompatibel dengan semua perangkat tertanam
- Ini adalah prosesor independen (yaitu, tidak spesifik untuk mikroprosesor atau mikrokontroler tertentu).
- Bahasa C menggunakan kombinasi bahasa assembly dan fitur bahasa tingkat tinggi
- Ini cukup efisien, lebih andal, lebih fleksibel, lebih portabel di antara berbagai platform.
- Program yang dikembangkan di C lebih mudah dipahami, di-debug, dan dipelihara.
Dibandingkan dengan bahasa tingkat tinggi lainnya C menawarkan lebih banyak fleksibilitas karena ini adalah bahasa berorientasi struktur yang relatif kecil dan mendukung bitwise tingkat rendah manipulasi data .
C ++
Bahasa berorientasi objek seperti C ++ bukanlah opsional untuk mengembangkan program yang efisien dalam lingkungan kendala penelitian seperti perangkat yang disematkan. Fungsi virtual dan penanganan pengecualian C ++ adalah beberapa fitur spesifik yang tidak efisien dalam hal ruang dan kecepatan sistem.
JAWA
Sistem tertanam dapat diprogram dalam bahasa JAWA, menggunakan mesin virtual JAVA (JVM) yang mengakses banyak sumber daya. Ini terutama menemukan penggunaan dalam aplikasi kelas atas (seperti ponsel) dan menawarkan portabilitas di seluruh sistem untuk memproses aplikasi. Ini tidak disukai untuk perangkat tertanam yang lebih kecil.
Contoh dan Arsitektur Pemrograman C Tertanam
Arsitektur pemrograman Embedded C dapat dipahami dengan contoh penggunaan 8.051 pengontrol mikro , dimana fungsinya untuk mengedipkan bola lampu LED yang terhubung ke PORT1 dari controller dan compiler yang digunakan adalah Keil C Compiler. Berikut ini adalah kode untuk LED berkedip.
#include // direktif dari pra-prosesor
Void delay (int) // deklarasi fungsi penundaan
Void main (void) // Fungsi utama
{
P1 = 0x00 // port1 mati sehingga LED mati dan disimpan di reg51.h
sedangkan (1) // loop tak terhingga
{
P1 = OxFF //// port1 menyala sehingga LED menyala
delay (1000) // menetapkan penundaan
P1 = 0X00 // port1 mati
penundaan (1000)
}
}
Void delay (int d) // menetapkan fungsi penundaan
{
unsigned int i = 0 // variabel ditempatkan secara lokal
untuk (d> 0 d-)
{
untuk (i = 250 i> 0i–)
untuk (i = 248 i> 0i–)
}
}
Keuntungan
Berikut ini adalah keunggulan Perangkat Lunak Tertanam
- Memuat data lebih cepat
- Biayanya rendah
- Menggunakan lebih sedikit sumber daya.
Kekurangan
Berikut ini adalah kerugian dari Perangkat Lunak Tertanam
- Mengupgrade itu rumit
- Setiap kali pengaturan ulang diperlukan jika ada masalah yang terjadi
- Skalabilitas untuk nilai-nilai kecil itu sulit.
Aplikasi
Berikut ini adalah aplikasi Perangkat Lunak Tertanam
- Perbankan
- Mobil
- Peralatan rumah tangga
- Mobil
- Rudal, dll.
FAQ
1). Apa itu Perangkat Lunak Tertanam?
Perangkat lunak tertanam atau pemrograman sistem tertanam adalah perangkat lunak komputer, yang digunakan untuk mengontrol perangkat dengan memberikan instruksi.
2). Apa program yang digunakan dalam perangkat lunak sistem Tertanam?
Program perangkat lunak sistem tertanam diprogram dalam C atau C ++, Phyton, dan Java Scripts.
3). Apa perbedaan antara sistem tertanam dan sistem normal?
Sistem tertanam adalah kombinasi perangkat keras dan perangkat lunak yang dirancang untuk tujuan tertentu. Prosesnya diproses secara berurutan. Sedangkan prosesor normal adalah OS real-time RTO, itu diperlukan jika ada kebutuhan untuk eksekusi paralel.
4). Apa sajakah jenis sistem Tertanam?
Sistem Tertanam diklasifikasikan menjadi dua kategori
- Berdasarkan kinerja dan persyaratan fungsional, mereka selanjutnya diklasifikasikan sebagai Real-time, stand-alone, networked, mobile.
- Berdasarkan kinerja mikrokontroler, mikrokontroler diklasifikasikan lebih lanjut sebagai skala kecil, skala menengah, dan skala canggih
5). Aplikasi utama dari sistem tertanam
Aplikasi utama dari sistem tertanam adalah
- Mesin cuci
- Kamera digital
- Pemutar musik, dll.
Sistem tertanam adalah kombinasi perangkat keras dan perangkat lunak. Dimana program perangkat lunak tertanam diprogram dalam C atau C ++, Phyton, dan Java Scripts. Mereka berjalan di OS Linux, mikro C / OS, QNX, dll. Bahasa C membentuk bahasa dasar untuk menulis kode perangkat lunak yang disematkan. Jadi ini adalah gambaran umum dari Perangkat Lunak Tertanam dan arsitekturnya dijelaskan menggunakan program.
