1. MATA KULIAH:
ORGANISASI KOMPUTER
PERTEMUAN 14
SISTEM EMBEDDED
PRODI PENDIDIKAN TEKNIK INFORMATIKA DAN KOMPUTER
JURUSAN PENDIDIKAN TEKNIK ELEKTRO
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS NEGERI MAKASSAR
2013
1
3. A. PENGERTIAN SISTEM EMBEDDED
Sistem yang menempel di sistem lain. Embeded system merupakan sebuah sistem
(rangkaian elektronik) digital yang merupakan bagian dari sebuah sistem yang lebih
besar, yang biasanya bukan berupa sistem elektronik. Kata {embedded}
menunjukkan bahwa dia merupakan bagian yang tidak dapat berdiri sendiri.
Embedded system biasanya merupakan {application-specific system} yang didisain
khusus untuk aplikasi tertentu.
3
4. B. CONTOH SISTEM EMBEDDED
1. Microwave Oven
Banyak peralatan rumah tangga yang menggunakan control computer untuk
mengatur operasinya. Contoh umumnya adalah microwave oven. Dimungkinkan
microwave menggunakan prosesor yang relative sederhana dengan unit ROM dan
RAM kecil sudah mencukupi dan antar muka I/O sederhana digunakan untuk
menghubungkan bagian system yang lain. Dimungkinkan untuk merealisasikan
sebagai sirkuit pada chip VLSI tunggal.
4
6. 2. Kamera Digital
Kamera digital merupakan contoh embedded yang bagus dan canggih dalam paket kecil. Dimana kamera
tradisional menggunakan film untuk menangkap citra. Pada kamera digital, array sensor optic
digunakan untuk manangkap citra.
3. Home Telemetry
Contohnya adalah telepon display dan mesin cuci dll, dimana prosesor embedded
mengenable berbagai fitur penting. Selain fitur telepon standar pada telepon display,
suatu telepon yang dikendalikan dengan microprosesor dapat digunakan untuk
menyediakan akses jarak jauh keperangkat lain dirumah yang dapat berkomunikasi
dengan peralatan computer.
6
7. C. APLIKASI CHIP PROSESOR UNTUK APLIKASI
EMBEDDED
Chip yang berisi prosesor, beberapa memory, dan sirkuit antar muka I/O yang
digunakan dalam aplikasi embedded sering disebut sebagai prosesor embedded.
Karena chip tersebut melakukan fungsi control penting dalam aplikasi tersebut, dan
didasarkan pada microprosesor, maka chip itu disebut juga chip mocrokontroler.
7
8. D. MIKRONTROLER SEDERHANA
Terdapat beberapa prosesor core dan memory on chip. Karena memory on chip mun
gkin tidak cukup untuk mendukung semua aplikasi potensial, maka koneksi bus
prosesor juga disediakan pada pin chip sehingga memory ekternal dapat
ditambahkan. Terdapat dua antar muka parallel 8 bit yang disebut A dan B dan satu
antar muka serial.
8
9. 1. PORT I/O PARALEL
port
paralel
Mekanisme signaling
data pada suatu port
memiliki orientasi
yang sama yaitu
pada saat port
berfungsi sebagai
port input atau
output.
9
10. 2. ANTAR MUKA SERIAL I/O
Antar muka serial kemampuan UART (Universal Asynchronous Receiver Transmitter)
untuk mentrasfer data berdasarkan pada prinsip yang diindikasikan. buffering ganda
digunakan dalam jaluir transmit dan racaive, kebutuhan akan buffering tersebut
adalah unutk memperhalus short burst dalam transfer I/O.
10
12. 3. COUNTER /TIMER
Sirkuit 32 bit down-counter atau timer. Operasi dasar sirkuit tersebut melibatkan
loading nilai awal ke dalam counter, dan kemudian menurunkan isi counter
menggunakan internal system clock atau external clock signal. Sirkuit tersebut
dapat diprogram untuk memunculkan interrupt pada saat isi counter mencapai nol.
12
13. 4. MEKANISME KONTROL INTERRUPT
Microkontroler memiliki dua jalur interrupt reuest, IRQ dan XRQ. Jalur IRQ digunakan
untuk interrupt yang muncul oleh antar muka I/O dalam microkontroler. Jalur XRQ
digunakan untuk interrupt yang dimunculkan oleh perangkat eksternal. Pada sdaat
prosesor mengamati bahwa jalur IRQ telah aktif, maka prosesor menggunkan
metode polling unutk menentukan source pada interrupt request. Hal ini dilakukan
dengan menganalisa flag dalam status register PSTAT, SSTAT dan CTSTAT,. XRQ
interrupt memiliki prioritas yang lebih tinggi dari pada IRQ interrupt.
13
14. E. PERTIMBANGAN PEMROGRAMAN
Program dapat ditulis baik dalam bahasa assembly atau dengan bahasa tingkat
tinggi. Kita akan menampilkan beberapa contoh bahasa.
1. Pendekatan Polling
2. Pendekatan Interrupt
14
15. F. BATASAN TIMING PERANGKAT I/O
1. Program C Untuk Transfer Melalui Circular Buffer.
2. Program Bahasa Assembly Untuk transfer malalui circular buffer.
15
16. G. REACTION TIMER – CONTOH
Kita mendesain reaction timer yang dapat digunakan dalam mengukur kecepatan
respon respon seseorang terhadap stimulus visual.suatu program untuk
merealisasikan suatu tugas dapat didasarkan pada pendekatan berikut:
Tujuan user untuk memulai suatu tes dimonitor dengan wait loop
Pada saat mengamati go switch telah ditutup
Counter diset kenilai awal
Dll.
16
17. 1. Program C Untuk Reaction Timer
2. Program Bahasa Assembly Language Untuk Reaction Timer
H. FAMILY PROSESOR EMBEDDED
Prosesor dapat dikarakterisasi dengan sebarapa banyak bit data yang ditanganinya
secara parallel pada saat mengakses data dalam memori. Microkontroler yang paling
canggih menyertakan prosesor 32 bit dengan bus data 32 bit wide. Demikian
microkontroler yang berbasis pada arsitektur ARM. Tetapi dimungkinkan juga
mendapatkan prosesor dengan struktur 32 bit internal dan bus data 16 bit wide ke
memori.
17
18. 1. Mokrokontroler berbasis pada intel 8051
Pada awal tahun 1980-an intel corporation memperkenalkan chip microkontroler yang
disebut 8051. Chip tersebut menggunakan arsitektur dasar family mikroprosesor
8080 intel yang menggunakan chip 8 bit untuk aplikasi komputasigeneral purpose.
Chip 8051 memiliki 4 port I/O 8 bit, UART, dan 2 sirkuit timer 16 bit juga 4k byte
penyimpangan EPROM bukannya ROM tersedia dengan nama 8751.
18
19. 2. Mikrokontroler Motortola
a. Mokrokontroler 68HC11
b. Mikrokontroler 683xxx
c. Mokrokontroler ColdFire
d. Mikrokontroler power PC
3. Mikrokontroler ARM
Arsitektur dan prosesor core ARM telah dikembangkan oleh advanced RISC
Machines
Ltd.
Misalnya
mikrokontroler
AT91F40416
dari
atmel
menggunakan ARM7-TDMI thumb aware core dan juga 4k Byte RAM, 526
byte flas ROM 32 jalur I/O 2 port serial dan counter.
19
20. I. PERSOALAN DESAIN
Disainer system embedded harus membuat banyak keputusan penting. Sifat aplikasi
atau produk yang harus didisain memiliki persyaratan dan batas tertentu. Dalam
bagian ini kita akan menampilkan beberapa persoalan yang paling penting dihadapi
desainer.
20
21. 1. Biaya
2. Kemampuan I/O
3. Ukuran
4. Konsumsi Daya
5. Memory On Chip
6. Performa
7. Software
8. Set instruksi
9. Tool Pengembangan
10. Testability dan Keandalan
21
22. J. SISTEM ON CHIP
1. Implementasi FPGA
Komponen utama tiap system pada chip adalah prosesor core. System Excalibur menawarkan
2 alternanif berbeda. Satu alternative melibatkan prosesor yang didefenisikan di dalam software.
Alternative lain melibatkan chip FPGA dengan prosesor core yang diimplikasikan dalam solikon pada
saat diproduksi.
a. Soft prosesor core
b. Hard Prosesor Core
c. Tinjauan Desainer
22
