Apa itu Pemrograman Sistem Tertanam &Bahasanya
Sistem adalah susunan 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 hanya melakukan satu tugas tertentu seperti mesin cuci). Keuntungan utama menggunakan sistem tertanam dalam suatu aplikasi adalah dapat meminimalkan ukuran dan biaya dan juga meningkatkan keandalan dan efisiensi tugas. Artikel ini mengulas bahasa perangkat lunak yang disematkan, pemrograman sistem yang disematkan, dan fungsinya.
Komponen Sistem Tertanam
Berikut ini adalah komponen sistem tertanam
- Perangkat Keras Tertanam: Mikrokontroler adalah jantung dari sistem tertanam, di mana beberapa periferal dihubungkan ke perangkat keras tertanam untuk tujuan komunikasi.
- RTO tersemat: Sistem operasi real-time tertanam digunakan untuk melakukan semua yang 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 tersemat: Ini melakukan fungsi yang telah ditentukan sebelumnya dari perangkat yang disematkan.
Sistem Tertanam Komponen Perangkat Lunak Tertanam
Perangkat lunak tertanam atau pemrograman sistem tertanam adalah perangkat lunak komputer, yang digunakan untuk mengontrol perangkat dengan menyediakan serangkaian instruksi. Itu juga disebut firmware, berbagai perangkat dengan berbagai fungsi dapat diprogram menggunakan perangkat lunak tertanam, dengan mempertahankan batasan desain (seperti batasan waktu respons, tenggat waktu yang ketat, dan data yang diproses) dan menyimpan data akhir dalam memori (Ram/ Rom).
Perangkat lunak dikendalikan atau dimulai oleh antarmuka mesin. Perangkat lunak tertanam sudah terpasang di semua elektronik seperti mobil, telepon, robot, sistem keamanan, dll yang mudah dijalankan pada mikrokontroler 8-bit menggunakan memori hingga beberapa KB. Ini membantu dalam memproses operasi yang kompleks dan menentukan kerangka kerja komputasi yang akurat.
Bahasa Pemrograman Sistem Tertanam
Perangkat lunak yang disematkan menggunakan sistem operasi, yang merupakan sistem operasi waktu nyata yang melakukan banyak tugas sekaligus. Program yang disematkan diprogram menggunakan bahasa C / C++, Phyton, dan Java Script dan diproses pada sistem operasi seperti OS Linux, VxWorks, Fusion RTOS, Nucleus RTOS, micro C/OS, OSE, dll. Pemilihan bahasa pemrograman memainkan peran penting peran penting dalam mengembangkan perangkat lunak tertanam, yang didasarkan pada faktor-faktor tertentu seperti yang ditunjukkan di bawah ini,
- Ukuran :Jumlah memori yang dibutuhkan oleh suatu program memainkan peran penting, karena prosesor tertanam (mikrokontroler) memiliki jumlah ROM (Memori Hanya Baca) tertentu berdasarkan aplikasinya.
- Kecepatan :Kecepatan eksekusi program harus cepat
- Portabilitas: Prosesor yang berbeda dapat dikompilasi menggunakan satu program.
- Implementasinya sulit
- Perawatannya sulit.
Pemrograman Sistem Tertanam dalam Bahasa Assembly
Pemrograman sistem tertanam dalam bahasa assembly (input) dan mengubahnya menjadi bahasa tingkat mesin (output) menggunakan assembler dapat dijelaskan menggunakan contoh berikut, di mana kita melakukan penambahan dua angka menggunakan dua register terpisah dan menyimpan hasilnya dalam register keluaran.
Masukan
INI:MOV R0,#01H
MOV #1,#02H
MOV A,R0
TAMBAHKAN A,R1
MOV P0,A
SIMP DI SINI
Keluaran
Alamat Opcode Operan
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 rakitan menjadi sulit yang dapat menyebabkan biaya pengembangan perangkat lunak yang lebih tinggi dan portabilitas kode tidak ada. Oleh karena itu untuk mengatasi kelemahan ini kami menggunakan bahasa tingkat tinggi seperti embedded C.
Tentang C, C++, Java, dan C Tertanam
Pemrograman C
Bahasa C adalah bahasa berorientasi struktur, yang dikembangkan oleh Dennis Ritchie. Ini memberikan lebih sedikit akses memori menggunakan kompiler sederhana dan mengirimkan data secara efisien sesuai dengan instruksi mesin. Mereka dapat diterapkan dalam rentang yang luas dari sistem tertanam hingga superkomputer.
C Tertanam
C tertanam adalah ekstensi 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 tertanam dan bahasa C standar adalah pengalamatan input-output perangkat keras, operasi titik tetap, dan ruang alamat pemrosesan.
Penggunaan C dalam sistem tertanam karena keuntungan berikut
- Ini kecil dan mudah dipelajari, dipahami, dan di-debug program.
- Semua kompiler C kompatibel dengan semua perangkat yang disematkan
- Ini adalah prosesor-independen (yaitu, tidak khusus untuk mikroprosesor atau mikrokontroler tertentu).
- Bahasa C menggunakan kombinasi bahasa rakitan dan fitur bahasa tingkat tinggi
- Ini cukup efisien, lebih andal, lebih fleksibel, lebih portabel di antara platform yang berbeda.
- Program yang dikembangkan dalam C lebih mudah dipahami, di-debug, dan dipelihara.
Bandingkan dengan bahasa tingkat tinggi lainnya C menawarkan lebih banyak fleksibilitas karena merupakan bahasa berorientasi struktur yang relatif kecil dan mendukung manipulasi data bitwise tingkat rendah.
C++
Bahasa berorientasi objek seperti C++ tidak opsional untuk mengembangkan program yang efisien dalam lingkungan kendala penelitian seperti perangkat yang disematkan. Fungsi virtual dan penanganan pengecualian C++ adalah beberapa fitur khusus yang tidak efisien dalam hal ruang dan kecepatan sistem.
JAVA
Sistem tertanam dapat diprogram dalam bahasa JAVA, 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.
Arsitektur dan Contoh Pemrograman C Tertanam
Arsitektur pemrograman Embedded C dapat dipahami dengan contoh penggunaan mikrokontroler 8051, dimana fungsinya untuk mengedipkan lampu LED yang terhubung ke PORT1 controller dan compiler digunakan adalah Keil C Compiler. Berikut adalah kode kedipan LED.
#include // directive of pre-processor
Void delay (int) //deklarasi fungsi delay
Void main(void ) // Fungsi utama
{
P1 =0x00; // port1 mati sehingga LED mati dan disimpan di reg51.h
sementara(1) // loop tak terhingga
{
P1 =OxFF; //// port1 menyala sehingga LED menyala
delay(1000); // menetapkan penundaan
P1 =0X00; // port1 mati
delay(1000);
}
}
Void delay (int d) // menetapkan fungsi delay
{
unsigned int i =0; // variabel yang ditetapkan secara lokal
untuk (; d>0; d-)
{
untuk (i=250; i>0;i–);
untuk (i=248; i>0;i–);
}
}
Keuntungan
Berikut adalah kelebihan Perangkat Lunak Tertanam
- Memuat data lebih cepat
- Biaya rendah
- Menggunakan lebih sedikit sumber daya.
Kekurangan
Berikut ini adalah kelemahan dari Perangkat Lunak Tertanam
- Upgrade itu rumit
- Setiap kali mengatur ulang diperlukan jika ada masalah
- Skalabilitas untuk nilai kecil itu sulit.
Aplikasi
Berikut adalah aplikasi dari Embedded Software
- 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 saja program yang digunakan dalam perangkat lunak sistem Tertanam?
Program perangkat lunak sistem tertanam diprogram dalam C atau C++, Phyton, dan Java Script.
3). Apa perbedaan antara sistem tertanam dan sistem normal?
Sistem tertanam adalah kombinasi perangkat keras dan perangkat lunak yang dirancang untuk tujuan tertentu. Proses diproses secara berurutan. Sedangkan prosesor normal adalah OS real-time RTO, prosesor ini diperlukan jika ada kebutuhan untuk eksekusi paralel.
4). Apa saja jenis sistem Tertanam?
Sistem yang disematkan diklasifikasikan ke dalam dua kategori
- Berdasarkan persyaratan kinerja dan fungsional, mereka diklasifikasikan lebih lanjut sebagai Real-time, stand-alone, networked, mobile.
- Berdasarkan kinerja mikrokontroler, mikrokontroler diklasifikasikan lebih lanjut menjadi skala kecil, skala menengah, dan skala canggih
5). Aplikasi utama sistem tertanam
Aplikasi utama dari sistem tertanam adalah
- Mesin cuci
- Kamera digital
- Pemutar musik, dll.
Sistem tertanam adalah kombinasi perangkat keras dan perangkat lunak. Dalam sistem tertanam, ada bahasa pemrograman yang berbeda yang digunakan untuk tujuan yang berbeda seperti untuk mengontrol kinerja mesin atau komputer. Saat ini pemrogram komputer memiliki beberapa pilihan untuk memilih bahasa ini, namun ada berbagai perbedaan di antara bahasa pemrograman. Dimana program perangkat lunak tertanam diprogram dalam C atau C++, Phyton, dan Java Script. Mereka berjalan di OS Linux, C/OS mikro, QNX, dll. Bahasa C membentuk bahasa dasar untuk menulis kode perangkat lunak yang disematkan. Demikianlah gambaran umum Perangkat Lunak Tertanam dan arsitekturnya yang dijelaskan menggunakan sebuah program.