Gömülü Sistemler Nedir ?

 Gömülü Sistemler Nedir ?

Gömülü Sistemler

Gömülü sistem, herhangi bir sistem içerisinde yer alarak, o sistemi akıllı hale getiren elektronik donanım ve yazılım ile oluşmuş entegre sistemdir.  Gömülü sistemler adından da anlaşılacağı üzere genellikle daha büyük bir sistemin içinde gömülü olarak bulunurlar ve belirli bir amacı gerçekleştirmeye yönelik çalışırlar.
Gömülü sistemlerin bir sisteme akıllılık özelliği kazandırdığından bahsetmiştik. Bu akıllılık özelliğinden kastımız ne? Örneğin bir buzdolabının kapağının açıldığında ışığının yanması, fotoğraf makinesinin tuşuna basıldığında fotoğraf çekmesi, arabaya binildiğinde kapıların otomatik kilitlenmesi gibi özellikler akıllı özelliklerdir.

Gömülü Sistemlerin Özellikleri

Tek işlevli olması: 

Bu sistemler tekrar tekrar aynı şeyi yapar. Örneğin; Yolda aşırı hız yaptığınızda karşıdan karşıya geçen yayaya çarpmamak için frene basarız. Bu arada abs fren sistemi devreye girer. Bu sistemin içerisindeki yazılım devreye girerek arabanın durmasını sağlamaktadır. Yani abs fren sistemi arabanın durmasını kontrol etmek için kullanılır. Her frene basıldığında aynı şeyi tekrarlar. Ya da en basitinden otomobillerde bulunan sistem sayesinde arabanızın kapıları uzaktan kumanda ile açılr.

Kısıtlı kaynaklarla çalışması: 

Tüm bilgi işlem sistemlerinin tasarım ölçüleri üzerinde kısıtlamaları gömülü sistemdekiler gibi özellikle sıkı olabilir. Bu sistemler kısıtlı kaynaklarla çalışır.

Reaktif ve Gerçek zaman:

Birçok gömülü sistem, sistem dışardan bir etkiye karşı olarak tepki verir. Bir araba hız regülatörü örneği düşünün; Hız ve fren sensörlerine sürekli olarak izler ve tepki verir. Gecikmiş bir hesaplama, aracın kontrolünde arızaya neden olabilir.

Mikroişlemci tabanlı:

Mikroişlemci veya mikrodenetleyici tabanlı olmalıdır.
Gömülü Sistem Örneği

Gömülü Sistemlerin Avantajları

-Kolayca Özelleştirilebilir.
-Düşük güç tüketimi.
-Düşük maliyetli.
-Geliştirilmiş performans.

Gömülü Sistemlerin Dezavantajları

-Yüksek geliştirme için çaba gerekli.
-Pazarlamak için uzun bir zamana ihtiyaç duyulması.
Gömülü Sistem Örneği

Gömülü Sistemlerin Tasarımı

Gömülü sistemler donanım ve yazılım olarak iki bölümden oluşur. Burada donanım ve yazılım bileşenleri birbirleriyle sıkı sıkıya bağlı olduğundan bütünlüğün sağlanması için gömülü sistemlerin tasarım ekibinde yazılımcıların ve donanımcıların bir arada çalışması gerekmektedir.

Gömülü Sistem Donanımı:

Gömülü bir sistem, temel olarak uygulamaya dayalı olarak tek bir veya çoklu görevleri çalıştırmak, organize etmek ve gerçekleştirmek üzere programlanabilen veya programlanmayan elektronik bir sistemdir. Gömülü sistemler mikroişlemci veya mikrodenetleyici tabanlı olabilir. Mikroişlemciler ve mikrodenetleyiciler bir gömülü sistemin çekirdeğini oluşturur. Gömülü sistemlerde minimum alan, minimum zaman, maksimum fayda prensibi esas alındığı için mikroişlemciler ve mikrodenetleyiciler sıklıkla kullanılır. Bu elemanların dışında kapasitör, sürücü gibi çeşitli elemanlar da gömülü sistemlerin donanımında kullanılır ve gömülü sisteme işlevsellik kazandırır. Gömülü sistemlerin donanımında Altium Designer, Eagle Pcb, Multisim gibi bilgisayarlar programları kullanılır.
Gömülü Sistem

Gömülü Sistem Yazılımı:

Gömülü sistemde kullanılan bir yazılım, bir program olarak adlandırılan talimatlar setidir. Tipik bir endüstriyel mikrodenetleyici, tipik bir kurumsal masaüstü bilgisayara kıyasla oldukça basittir ve genellikle daha basit ve daha az bellek kullanan bir program ortamına bağlıdır. Gömülü bir sistem sadece belirli görevleri yerine getirmek için tasarlandığından, tasarım mühendisleri boyut, maliyet, güç tüketimi, güvenirlilik ve performansı optimize etmek durumundadır. Bu yüzden gömülü sistemlerin yazılımında kullanılan programlar Makine dili, C/C++, Assembly, Java, Visual Basic, Access gibi yazılım programlarıdır.
Gömülü Sistem Örneği

Gömülü Sistemlerde Hata Ayıklama (Debugging):

Büyük ölçekli bilgisayarların işletim sistemleri ve programlama ortamlarında nasıl hata ayıklama yapılmak durumunda ise gömülü sistemlerde de bu durum gerekmektedir. Bilgisayar ortamında çalışan programcılar hem geliştirilen kodu hem de çalışma esnasında geliştirilen kodun eylemlerini izleyebildikleri hata ayıklayıcı uygulamaları çalıştırma imkânına sahiptirler. Gömülü sistem programcılarının maalesef böyle bir imkânı bulunmamaktadır.
Bazı programlama dilleri, mikrodenetleyiciler üzerinde, ilkel etkileşimli hata ayıklamanın doğrudan çip üzerinde bulunması için yeterli verimlilikle çalışırlar. Ek olarak, işlemciler genellikle bir JTAG veya benzeri bir hata ayıklama portu aracılığıyla kontrol edilebilecek ve dolayısıyla program yürütmeyi kontrol eden CPU hata ayıklayıcılarına sahiptirler.
Birçok durumda, gömülü sistem programcıları hedef sisteme seri veya başka bir bağlantı noktası aracılığıyla ayrı bir hata ayıklama sistemi takılı araçlara ihtiyaç duymaktadırlar. Bu senaryoda, programcı, bir masaüstü bilgisayardaki yazılımın hata ayıklamasında olduğu gibi, geleneksel bir kişisel bilgisayarın ekranında kaynak kodunu görebilir. Sıklıkla kullanılan yaklaşım ise fiziksel çipi taklit eden bir yazılımı bilgisayar üzerinde çalıştırmaktır. Böylece fiziksel çip için yazılan programdaki hataların ayıklanması mümkün olabilmektedir. Kısacası gömülü sisteme takılan mikroişlemciye ve mikrodenetleyiciye hata ayıklama programı yükleyerek gömülü sistemlerde hata ayıklanabilir.
Gömülü Sistem Örneği

Gömülü Sistem Örnekleri

-Banka ATM’leri
-Eylemsiz rehber sistemleri, uçuş kontrol donanım/yazılımı, uçak ve füzelerdeki diğer tümleşik sistemlerden oluşan havacılık elektroniği parçaları
-Yönlendirici (router), timserver ve güvenlik duvarı gibi bilgisayar ağ ekipmanları
-Bilgisayar Yazıcıları
-Fotokopi makineleri
-Disket sürücüler
-Termostat, klima, sprinkler ve güvenlik izleme sistemleri gibi ev otomasyon ürünleri
-Hesap makineleri
-Mikrodalga fırınları, çamaşır makinesi, televizyon setleri, DVD oynatıcı, buzdolabı gibi ev elektroniği ürünleri
-Tıbbi ekipmanlar
-Çok işlevli kol saatleri
-İnternet radyo alıcıları ve dijital uydu alıcıları gibi çoklu ortam uygulamaları
-Çok işlevli yazıcılar
-PDA’lar gibi küçük avuç içi bilgisayarlar
-PLC’ler
-Video oyun konsolları ve avuç içi oyun konsolları
-Taşınabilir bilgisayarlar

 

Gömülü Sistemler Nedir yazımızın sonuna geldik. Daha fazlası için:

Diğer teknoloji haberleri için tıklayınız.
Eğitim haberleri ve daha fazlası için tıklayınız.
Savunma sanayi hakkında bilgiler için tıklayınız.
Konferans arşivi için tıklayınız.
Mikroişlemciler Nedir ?
Baskı Devre (PCB) Nedir ?

 

Kaynakça:

https://www.elektrikport.com/teknik-kutuphane/gomulu-sistem-nedir/8658#ad-image-0

https://www.bilgiustam.com/gomulu-sistemler-nedir-nerelerde-kullanilir/

https://tr.wikipedia.org/wiki/G%C3%B6m%C3%BCl%C3%BC_sistem

://bren.com.tr/gomulu-sistem-nedir/

Eray Kösebalaban

Balıkesir Üniversitesi | Elektrik Elektronik Mühendisliği

Related post

Leave a Reply

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.