sistem tertanam

SYSTEM TERTANAM (EMBEDDED SYSTEM )

Sistem tertanam adalah sebuah sistem dan aplikasi yang

mengandung sedikitnya sebuah central information processing unit

(CPU) yang dapat diprogram –umumnya dalam bentuk

microcontroller, microprocessor atau pun digital signal processor chip–

yang digunakan oleh individu yang seringkali tidak menyadari

keberadaannya [1] [2]. Sistem ini dapat pula didefinisikan sebagai

peralatan elektronis berukuran relatif kecil dan berbasis komputer

dalam bentuk chip. Komputer atau CPU sebagai ‘otak’ sistem inilah

yang berperan sentral memberikan kemudahan dalam

pengoperasian serta meningkatkan fungsi dinamis dan otomasi

sistem.

Sistem tertanam biasanya digunakan sebagai komponen inti

dari produk lain, dan umumnya berada di dalam atu tertanam

pada komponen atau peralatan yang lebih besar. Sistem tertanam

dirancang untuk tujuan khusus melakukan satu atau banyak tugas

dalam komputasi yang real-time.

Diantara karakteristik sistem ini

adalah:

1. didesain dalam satu perangkat terintegrasi antara satu

komponen dengan komponen lainnya

2. dirancang untuk melakukan tugas yang khusus, dan tidak

untuk tugas-tugas yang umum

3. perangkat lunak untuk sistem ini umumnya berupa firmware,

yaitu perangkat lunak untuk berkomunikasi dan berinteraksi

secara real-time dengan perangkat keras

Untuk mempelajari dan mengembangkan sistem tertanam

ini diperlukan disiplin ilmu yang kuat untuk bidang: elektronika,

instrumentasi, algoritma & pemrograman, dan kemampuan

aritmatika.

Penggunan sistem ini dapat ditemui diantaranya pada

peralatan-peralatan:

1. Elektronika konsumen (consumer electronics) seperti telepon

genggam, peralatan global positioning system (GPS), pemutar

MP3 (MP3 Player), serta alat rumah tangga semisal microwave

dan rice cooker

2. Peralatan Industri (industrial electronic devices) dimana sistem

tertanam menjadi komponen penting untuk tugas-tugas

produksi dan otomasi fabrikasi produk yang kompleks.

Contoh aplikasinya terdapat pada programmable logic

controller (PLC) dan sensor cerdas

3. Alat-alat elektromedis (medical electronic devices) semisal

peralatan Ultrasonography (USG), detektor denyut

jantung,dan alat pengukur gula darah elektronis, maupun alat

pencitraan medis (medical imaging)

4. Jaringan komputer (computer networks) seperti pada routers,

switches dan wireless access points

Sistem tertanam menggunakan perangkat lunak firmware

yang bersifat real-time (real-time operating system, RTOS).

Berbagai jenis RTOS telah dikembangkan, baik yang proprietary

atau pun open source seperti Integrity [3], Velocity[4], u-velOSity[],

QNX[6], VxWorks[7] dan eCos[8].

6

Sistem digital, termasuk didalamnya sistem tertanam,

dapat diimplementasikan dengan dua macam cara yaitu melalui

rangkaian gerbang logika menggunakan register transfer language

(RTL), dan menggunakan prosesor dengan perangkat lunak.

Prosesor berbasis RTL yang cukup banyak digunakan diantaranya

adalah Field Programmable Gate Array (FPGA) dan Application

Specific Integrated Circuits (ASICs).

FPGA tersusun atas modul-modul logika independen yang

dapat di konfigurasi oleh pemakai yang di hubungkan melalui

kanal-kanal routing yang dapat di program. FPGA mempunyai

kelebihan seperti dapat dikonfigurasi oleh pengguna, tidak

memerlukan proses fabrikasi, tersedia solusi yang mendukung

pengembangan chip VLSI, mampu mengimplementasikan sirkuti

logika logic, manufaktur cepat, prototipe berbiaya rendah, dan

pemrograman yang singkat untuk fungsi dan kemampuan yang

setara dengan ASIC.

Application Specific Integrated Circuits (ASICs) adalah adalah

microchip atau semikonduktor yang dirancang untuk aplikasi

dengan fungsi yang sangat spesifik atau prosesor untuk keperluan

khusus sesuai dengan tujuan chip tersebut dibuat. ASIC biasanya

digunakan pada produk elektronik seperti kamera, handycam,

printer, switch dan lain‐lain.

Rancangan ASIC melibatkan banyak fungsi dari sebuah

library dan mengintegrasikannya kedalam sebuah sirkuit, dan

biasanya didesain dalam format yang dirancang secara khusus

untuk tujuan yang khusus. Dengan menggunakan format ini ada

beberapa keuntungan yang didapatkan, antara lain penggunaan

area yang lebih sedikit, peningkatan performa serta kemampuan

pengintegrasian dengan komponen analog. ASIC modern saat ini

biasanya terdiri dari processor 32‐bit, blok memori seperti ROM,

RAM, EEPROM, dan Flash serta komponen lainnya.

Prinsip kerja chip ASIC pada umumnya sama dengan cara

kerja IC lainnya yaitu dengan menggunakan sel logika. Sel logika

7

biasanya diimplementasikan secara elektronis menggunakan

dioda atau transistor, akan tetapi dapat pula dibangun

menggunakan susunan komponen‐komponen yang memanfaatkan

sifat‐sifat elektromagnetik (relay). Tiap-tiap sel logika mempunyai

beberapa jumlah masukan. Biasanya berjumlah dua hingga

sepuluh masukan. Sel-sel logika juga mempunyai keluaran yang

berjumlah satu atau dua, tergantung dari jenis fungsinya.

Sel logika dan komponen lainnya disusun sedemikian rupa

sehingga bisa digunakan untuk keperluan khusus sesuai dengan

tugas yang dikerjakannya, dan instruksi yang ditempatkan pada

chip tersebut adalah instruksi yang benar‐benar bermanfaat

dengan tugas yang akan dilaksanakannya. Biaya teknologi

tersebut akan lebih rendah, baik dari segi perancangan maupun

proses fabrikasi.

sumber : wikipedia.org