Gömülü sistem, büyük bir sistem içindeki belirli bir işlev veya işlevler için bir dizi bilgisayar donanımı ve yazılımından oluşan bir sistemdir. Bu sistemler sınırlı kapasiteye ve dolayısıyla sınırlı programlamaya sahiptir. Günlük hayatımızda gömülü sistemler teknolojisi kullanılarak tasarlanmış çeşitli elektrik ve elektronik devre ve kitleri sıklıkla kullanırız. Endüstriyel makineler, tıbbi cihazlar, otomobiller, kameralar, ev aletleri, uçaklar, otomatlar, oyunlar, mobil cihazların yanı sıra birçok gömülü sistem içerir.
Proje çözümleri sağlamak için donanım devrelerini yazılım programlama teknikleriyle bütünleştiren bir elektronik sisteme gömülü sistemler denir. Gömülü sistemler bilgi işlem sistemleridir. Bu gömülü sistem teknolojisi ile devrelerin karmaşıklığı, maliyeti ve boyutu önemli ölçüde azaltılabilir. Kullanıcı arayüzü olmayan basit gömülü sistemler (örneğin, gömülü sistemin tek bir görevi gerçekleştirmek için tasarlandığı cihazlarda) ve karmaşık kullanıcı arayüzlerine sahip gömülü sistemler (örneğin, mobil cihazlarda kullanılan gömülü sistemler) vardır. Düğmeler, LED’ler, dokunmatik ekranlar kullanıcı arabirimlerine örnektir. Bazı gömülü sistemler, uzak kullanıcı arabirimlerini de kullanabilir.
Gömülü sistem cihazları
Gömülü bir sistem temel olarak, uygulamaya bağlı olarak tek veya birden çok görevi çalıştırmak, organize etmek ve gerçekleştirmek üzere programlanmış veya programlanmamış elektronik bir sistemdir. Gömülü sistemler mikroişlemci veya mikrodenetleyici tabanlı olabilir. Her iki durumda da, ürünün merkezinde işlemleri gerçek zamanlı olarak hesaplamak için tasarlanmış bir tümleşik devre (IC) bulunur. Mikroişlemciler görsel olarak mikrodenetleyicilerden ayırt edilemez. Mikroişlemciler yalnızca CPU’yu kullanır ve bu nedenle sisteme bellek yongaları gibi diğer bileşenlerin eklenmesi gerekir. Mikrodenetleyiciler bağımsız sistemler olarak tasarlanmıştır. Mikrodenetleyiciler sadece CPU’yu değil, aynı zamanda bellek, RAM ve seri iletişim portları gibi çevre birimlerini de içerir. Mikrodenetleyiciler tüm sistemi kapsadıkları için genellikle daha karmaşık sistemlerde kullanılırlar. örnek; Mikrodenetleyiciler çoğunlukla ev aletleri, tıbbi cihazlar, robotik ve araçlarda kullanılmaktadır.
Gömülü sistem yazılımı
Gömülü bir sistemde kullanılan yazılım, program adı verilen bir dizi talimattır. Tipik endüstriyel mikrodenetleyiciler, tipik kurumsal masaüstü bilgisayarlara kıyasla nispeten basittir ve genellikle daha basit ve daha az bellek yoğun bir yazılım ortamına dayanır. Gömülü bir sistem yalnızca belirli görevleri yerine getirmek üzere tasarlandığından, tasarım mühendislerinin boyut, maliyet, güç tüketimi, güvenilirlik ve performans açısından optimizasyon yapması gerekir. Basit cihazlar çıplak metal üzerinde çalışır ve çipin CPU’sunun makine kodu kullanılarak programlanır. Bu programlar temel olarak C/C++ veya C gibi herhangi bir programlama dili kullanan Proteus veya Lab-view gibi herhangi bir programlama ortamı kullanılarak yazılabilir. Ancak, gömülü sistemler genellikle sağlanmaları gereken yerlerde gömülü kullanıma uygun işletim sistemlerini veya dil platformlarını kullanır. Gerçek zamanlı ortamlar. Bunlara örnek olarak Linux, EmbeddedJava ve Windows IoT’nin (eski adıyla Windows Embedded) basitleştirilmiş sürümleri verilebilir.
Gömülü sistemlerde hata ayıklama
İşletim sistemlerinde ve programlama ortamlarında anabilgisayar bilgisayarların hatalarının ayıklanması gerektiği gibi, gömülü sistemlerde de gereklidir. Bilgisayar ortamında çalışan programcılar, geliştirilen kodun çalışma sırasındaki eylemlerini izleyebildikleri için hem geliştirilen kodu hem de hata ayıklayıcı uygulamaları çalıştırma olanağına sahiptir. Ne yazık ki, gömülü sistem programcılarının böyle bir fırsatı yoktu.
Bazı programlama dilleri, mikrodenetleyiciler üzerinde, doğrudan çip üzerinde temel etkileşimli hata ayıklamayı gerçekleştirecek kadar verimli bir şekilde çalışır. Ek olarak, işlemciler genellikle bir JTAG veya benzeri hata ayıklama bağlantı noktası aracılığıyla kontrol edilebilen ve dolayısıyla program yürütmeyi kontrol edebilen CPU hata ayıklayıcılarına sahiptir.
Çoğu durumda, gömülü programcılar, ayrı bir hata ayıklama sistemini bir seri veya başka bir bağlantı noktası aracılığıyla hedef sisteme bağlayan araçlara ihtiyaç duyar. Bu senaryoda, programcı, bir masaüstü bilgisayardaki programların hatalarını ayıklarken olduğu gibi, kaynak kodunu geleneksel bir kişisel bilgisayarın ekranında görebilir. Sıklıkla kullanılan bir teknik, bilgisayarda fiziksel çipi simüle eden bir program çalıştırmaktır. Böylece fiziksel çip için yazılan programda hata ayıklamak mümkün olmaktadır.
Genel olarak, gömülü sistemler test etme ve hata ayıklamaya daha fazla odaklanmıştır, çünkü gömülü kontrolleri kullanan birçok cihaz güvenlik ve güvenilirliğin çok önemli olduğu yerlerde kullanılmak üzere tasarlanmıştır.
Bazı gömülü sistemler nispeten basit olsa da, birçok gömülü sistemin insan benzeri kararlar alması veya insan yeteneklerinin ötesinde yetenekler sunması gerekir. Örneğin, bazı havacılık sistemlerinde, sensör verilerini entegre ederek, insanların bu bilgilere dayanarak yapabileceğinden çok daha hızlı hareket edebilir.
gömülü sistemler; Kolayca özelleştirilebilir ve düşük güç tüketimi, düşük maliyet ve yüksek performansa sahiptir. Bu nedenle sayısal elektronik, haberleşme, bilgisayar ağı, akıllı kartlar, uydu sistemleri, askeri savunma sistem ekipmanları, arama sistemi donanımları vb. gibi birçok alanda kullanılmaktadırlar. Bununla birlikte, gömülü bir sistem geliştirmek, pazarlamak için çok zor ve zaman alıcıdır.
Kaynak:
http://internetofthingsagenda.techtarget.com/definition/embedded-system
https://www.techopedia.com/definition/3636/embedded-system
https://www.elprocus.com/embedded-systems-real-time-applications/
https://www.tutorialspoint.com/embedded_systems/es_overview.htm
yazar:Bekir Afşar
Diğer gönderilerimize göz at
[wpcin-random-posts]