GÖMÜLÜ SİSTEMLER (EMBEDDED SYSTEMS )

Transkript

1 GÖMÜLÜ SİSTEMLER (EMBEDDED SYSTEMS ) Bilgehan GÜRÜNLÜ

2 Knular

3 Evinizde kaç adet Mikrişlemciniz var Dünyada her yıl 5 Milyar Mikrişlemci üretiliyr bunun %10 u Pc ve Fabrikalarda kullanılıyr Peki geri kalanlar nerde kullanılıyr?? Dikiş Makinaları,Mp3 çalarlar,otmbiller, Televizynlar, Çamaşır Makinaları,Buzdlablarının rtak nktası nedir?

4 Gömülü Sistemler Belirli bir fnksiynu yerine getirmek için tasarlanmış yazılım ve dnanım kmbinasynudur. Büyük bir sistemin içinde gömülü larak çalışan yapılardır. Yazılım ile dnanımın birleştiği Multi Disipliner bir alandır. Genel maksatlı bilgisayarlardan farklı larak, gömülü sistemlerdeki yazılımlar yarı kalıcıdırlar ve firmware ismiyle anılırlar.

5 Gömülü Sistemler Gömülü sistemlerdeki yazılımlar, dnanım kısıtlarına rağmen genelde gerçek-zamanlı (real-time) çalışırlar. 100% güvenilir, hata yapmayan, yıllarla ölçülebilen uzun zaman perydlarında çalışabilecek şekilde tasarlanır. (Burda yazılımın önemli çk büyüktür.)

6 robotturk

7 Tarihçe

8 Karateristikleri Genellikle düşük perfrmans gereksinimleri lur.(mühendisler gerekli fnksiynları sağlayan yeteri kadar iyi lan dnanımları seçerler.) Düşük hacimli gömülü sistemler için kişisel bilgisayarlar, prgramları sınırlayarak ya da işletim sistemini gerçek zamanlı işletim sistemiyle değiştirerek kullanılabilir. Taşınabilir müzik çalıcılar ve cep telefnları gibi büyük hacimli gömülü sistemlerde, maliyeti düşürme yönünde yapılan çalışmalar öncelik kazanır.

9 Karakteristikleri Gömüllü sistemler, yıllarca hatasız bir şekilde çalışacağı varsayılan dnanımların içinde bulunur Pek çk gömülü sistemde, disket sürücü, anahtar ya da düğme gibi mekanik parçaların kullanımından sakınılır çünkü bu tip parçalar flash bellekler gibi statik parçalara kıyasla daha az güvenilirdir. Çk büyük veri kayıpları yaşandığı durumlarda bile kendilerini yeni baştan başlatabilmelidirler. Bu tip bir işlev watchdg timer adı verilen standart elektrnik bir parça tarafından yerine getirilir.

10 Gömülü Sistem Tasarımı Kullanıcı Arayüzleri : PARC, Apple Cmputer, Being ve HP de bulunan arayüz tasarımcıları, kullanıcı eylemlerininin tipinin sayısının azaltılması gerektiği prensibini keşfettiler Gömülü sistemlerde yaygın larak kullanılan standart bir arayüz iki tuştan luşmaktadır; bunlardan biri menü sistemini kntrl etmek için diğeri ise istenilen seçimi gerçekleştirmek için kullanılmaktadır. Bir diğer yöntem ise çıktı tipini ufaltmak ve basitleştirmektir.(etiket ve Ledler) Tasarımcılar sıklıkla farklı renkleri kullanırlar. (Kırmızı, Sarı,Yeşil) Snuçta temel lan basitliktir.

11 Platfrm Gömülü Sistem Tasarımı Gömülü tasarımlarda kullanılabilecek ARM, MIPS, Cldfire/68k, PwerPC, X86, PIC, 8051, Atmel AVR, Renesas H8, SH, V850, FR- V, M32R vb. gibi pek çk işlemci mimarisi bulumaktadır. Standart PC/104 küçük hacimli gömülü sistem tasarımları için sıkılıkla tercih edilmektedir. Bu tasarımlar genellikle DOS, Linux, NetBSD veya QNX ya da Infern gibi gerçek zamanlı işletim sistemleri kullanmaktadır Büyük hacimli gömülü sistem tasarımlarında ise genellikle tek bir çip üzerinde tplanmış sistemler tercih edilir ve bunun içinde uygulamaya yönelik tümleşik devre tasarımları kullanılır. (FPGA)

12 Araçlar Gömülü Sistem Tasarımı Gömülü sistem tasarımcıları, bilgisayar prgramcıları gibi derleyici, çevirici ve hata ayıklayıcı gibi araçları gömülü sistem geliştirmekte kullanırlar. Yazılım araçları birkaç kaynaktan elde edilebilir: Gömülü pazarda uzmanlaşmış yazılım şirketleri GNU yazılım geliştirme araçlarından çalışılacak rtama taşınarak ( çapraz derleme) Bazen de işlemci mimarisi kullanılacak gömülü işlemci mimarisine yakın lan kişisel bilgisayarlarda kullanılan yazılımlardan faydalanılabilir.

13 Hata Ayıklama : Gömülü Sistem Tasarımı Genellikle bir devre emülatör ya da mikrkntrlör tarafından çalışan mikrkdu kesebilecek bir çeşit hata ayıklayıcı tarafından gerçekleştirilebilir. CPU tabanlı hata ayıklayıcılar bilgisayar dnanımlarını CPU açısından test etmek ya da hata ayıklamak amacı ile kullanılabilir. Bunun yanında geliştiriciler, yüksek seviyeli dillerle kesme nktası ve tek adımlama kullanarak hata ayıklamalıdır Bunlara ek larak basit lg kayıtlarının tutulması gerçek zamanlı eylemlerin hata ayıklamasında faydalı lur. Gömülü sistemin karmaşıklığı arttıkça üst seviye araçlar ve işletim sistemleri tasarımların içine girmeye başlar.(linux, NetBSD, OSGi ya da Embedded Java gibi açık prgramlama rtamları)

14 Design prject

15 İşletim Sistemleri : Gömülü Sistem Tasarımı ECs (açık kaynak, ücretsiz,gerçek zamanlı,2mb RAM ) FreeRTOS (gerçek zamanlı, kullanıcı kdu kapalı,kernel açık ) Gömülü Linux (Linux un CepT, PDA,MedyaO için tasarlanmışı) JavaOS (Java ile yazılmıştır) LynxOS (özellikle havacılık, uzay, askeri sanayi, telekmünikasyn) Mbilinux (mbil cihazlarda kullanılan Linux tabanlı,güç tüketimi için) Nucleus RTOS (Mentr Graphics in gerçek zamanlı sistemi) Palm OS (PalmOS, PalmSurce firması tarafından (PDA lar) için) Prex (Prex BSD Lisansı altında dağıtılan gerçek zamanlı ) VxWrks (Unix tabanlı, gerçek zamanlı ) Windws CE (Windws un küçük sistemler için geliştirdiği OS) Windws XP Embedded (Küçültülmüş Windws Xp )

16 Intrductin t Windws Embedded fr Faculty Anil Dhawan Prgram Manager Windws Mbile and Embedded Prduct Grup

17 Başlangıç : Gömülü Sistem Tasarımı Tüm gömülü sistemlerin bir başlangıç kdu vardır. Kesmeleri iptal eder, aygıtları ayağa kaldırır, bilgisayarı test eder (RAM,CPU, ve yazılım) ve ardından uygulama kdunu başlatır Pek çk gömülü sistem kısa süreli güç kayıplarından, en sn yapılan testler tekrarlanmadan kurtarılabilir. Genel bir tasarım larak tekrar başlatma sırasında tüm cihazlara bağlı LED ler yanmaya başlayacaktır. Daha snra açılış testi sırasında yazılım, LED lerin durumunu hata ya da nrmal haller için değiştirir.

18 Yerleşik Self-Test ; Gömülü Sistem Tasarımı CPU, RAM ve prgram belleğinin test edilmesi. Giriş, çıkış ve çevre aygıtlarının test edilmesi. Batarya ya da na karşılık gelen enerji kaynağının test edilmesi. Bağlantı üniteleri arasında gerçekleştirilen iletişim testleri. Kabl testleri. Dnanım arama testi. Tüketilebilinenlerin testi. Operasynel testler. Güvenlik testi. Sistem güvenliği belli bir aralık değerine göre test edilir.

19 Gömülü Sistem Tasarımı Güvenilirlik rejimleri: İnsanların talep etme nedenlerine göre güvenirliğin farklı tanımları vardır. Ama güvenilirlik tipleri farklı sistemler için temel lup birbirleri arasında büyük değişiklik göstermemektedir. Sistem ldukça güvensiz ya da narım maksadı ile ulaşılması imkansız. (Uzay sistemleri, denizaltı kablları...) Sistem güvenli bir şekilde kapatılamaz. Sistem güvensiz durumdayken çalışamaz.

20 Windws Ce Dem

21 Küresel Isınma (Glbal Warm)

22 Bunları Yapmazsak Elektrik tüketimi daha düşük bilgisayarlar alınmalı. Masaüstü PC yerine dizüstü bilgisayarlar tercih edilmeli. Yazıcıdan kağıt çıktısı alınması asgariye indirilmeli. Bilgisayarlar bekleme knumunda bırakılmamalı. Kullanılmayan bilgisayarlar atılmamalı.

23 Ofislerde lambaların tamamı yerine, belirli bir kısmı kullanılmalı. Bunları Yapmazsak Enerji dstu ampuller kullanılmalı. Televizynlar bekleme knumunda bırakılmamalı. Evler ısı kaybına karşı yalıtılmalı. Eşyalar, radyatörleri kapatmayacak şekilde yerleştirilmeli. Diş fırçalama, bulaşık yıkama, traş esnasında musluk açık bırakılmamalı. Yazıcıdan çıkarılacak dkümanların kenar bşlukları ve fnt büyüklükleri azaltılmalı.

24 Böyle Olacak

25 Teşekkürler...